СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА БУМАГИ ИЛИ КАРТОНА И БУМАЖНЫЙ ИЛИ КАРТОННЫЙ ПРОДУКТ Российский патент 2021 года по МПК D21H17/02 D21H17/16 D21H17/66 D21H21/16 D21H11/14 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Настоящее изобретение относится к способу производства бумаги, картона и т.п. в соответствии с независимым пунктом прилагаемой формулы изобретения. Изобретение также относится к бумажному или картонному продукту, полученному способом, соответствующим изобретению.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Проклейку бумаги или картона производят для предотвращения проникновения воды в лист. Водоотталкивающая способность обуславливает, например, длительную прочность бумаги или бумажного картона. Гидрофобизации волокон можно достичь путем модификации химического состава волокон в бумаге или картоне. Молекулы, способные присоединяться к волокнам, с одной стороны, и препятствовать проникновению воды, с другой стороны, вводят в волокнистое сырье в процессе изготовления бумаги. Такой способ проклейки бумаги или картона называется проклейкой в массе.

Алкенилянтарный ангидрид (alkenyl succinic anhydride – ASA) является обычным проклеивающим агентом для проклейки в массе. Его синтезируют из исходных олефинов и малеинового ангидрида.

Малеинированное растительное масло, такое как малеинированное подсолнечное масло, было предложено в качестве проклеивающего агента, получаемого из возобновляемого сырья, тогда как обычный алкенилянтарный ангидрид (ASA) получают из олефинов на основе ископаемого сырья. Эмульсия для проклейки бумаги, содержащая малеинированное растительное масло, описана в публикации WO2010/116044.

В последние десятилетия наблюдается тенденция к использованию при производстве бумаги и картона недорогих источников волокон, таких как рециркулированные волокнистые материалы. С рециркулированными волокнистыми материалами в процесс изготовления бумаги в значительном количестве могут поступать вредные вещества. К ним можно отнести золу, источником которой являются пигменты покрытия и наполнители, крахмал, проклеивающие агенты, растворенные и коллоидные вещества и анионные примеси. Так, подобные типы волокнистого сырья, главным образом, рециркулированные волокна, обычно характеризуются высоким содержанием кальция, из–за чего возможно образование связей между кальцием и ASA, ухудшающее эффект проклейки при использовании ASA в качестве агента для проклейки в массе.

Таким образом, имеется потребность в химических системах для проклейки, обеспечивающих повышенную эффективность проклейки и, предпочтительно, допускающих высокое содержание кальция в волокнистом сырье без существенного ухудшения характеристик.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Целью настоящего изобретения является ослабление или даже устранение недостатков известного уровня техники.

Целью настоящего изобретения является обеспечение способа производства бумаги или картона, позволяющего повысить эффективность проклейки. В частности, целью настоящего изобретения является обеспечение способа производства бумага или картона с массой, лежащей в диапазоне 125–600 г/м², предпочтительно, в диапазоне 150–210 г/м², с повышенной эффективностью проклейки.

Другой целью изобретения является обеспечение процедуры проклейки для производства бумаги или картона, в которой используются, главным образом, возобновляемые источники волокон и достигаются улучшенные параметры проклейки.

Для достижения, помимо прочих, указанных выше целей, настоящее изобретение отличается тем, что отражено в независимом пункте прилагаемой формулы изобретения.

Некоторые предпочтительные варианты осуществления изобретения описаны в других пунктах формулы изобретения.

Варианты осуществления и преимущества изобретения, упоминаемые в настоящем документе, относятся, где это возможно, и к продукту, и к способу, соответствующим изобретению, даже если это не всегда конкретно указано.

Типичный соответствующий изобретению способ производства бумаги, картона и т.п. с массой, лежащей в диапазоне 125–600 г/м², предпочтительно, в диапазоне 150–210 г/м², включает стадии, на которых:

– подают волокнистое сырье, содержащее, по меньшей мере, 80% вес. рециркулированного волокнистого материала в расчете на сухой вес и характеризующееся концентрацией кальция, по меньшей мере, 500 мг/л в пересчете на СаО,

– добавляют в волокнистое сырье проклеивающий агент для бумаги, содержащий алкенилянтарный ангидрид (ASA) и, по меньшей мере, 30–60% вес. малеинированного растительного масла, и

– формируют из волокнистого сырья волокнистое полотно и проводят дренирование с получением бумаги, картона и т.п.

Типичный бумажный продукт, картонный продукт и т.п., соответствующий изобретению, имеет массу в диапазоне 125–600 г/м², предпочтительно, в диапазоне 150–210 г/м², и производится способом, соответствующим изобретению. Бумажный или картонный продукт, соответствующий изобретению, отличается повышенной устойчивостью к смачиванию. В соответствии с одним из предпочтительных вариантов осуществления изобретения, бумажный или картонный продукт представляет собой бумагу для гипсовых панелей. Благодаря способу, соответствующему изобретению, возможно производство бумаги для гипсовых панелей, характеризующейся повышенной устойчивостью к смачиванию, из рециркулированных волокнистых материалов. Таким образом, настоящим изобретением обеспечивается рентабельный способ производства бумажного или картонного продукта с повышенной эффективностью проклейки, в частности, производства бумаги для гипсовых панелей с повышенной эффективностью проклейки.

Неожиданно было обнаружено, что использование малеинированного растительного масла, такого как малеинированное высокомасличное подсолнечное масло, благоприятно с точки зрения повышения эффективности проклейки волокнистого сырья, представляющего собой, главным образом, рециркулированный волокнистый материал, в сочетании с алкенилянтарным ангидридом (ASA). Было обнаружено, что малеинированное растительное масло повышает эффективность проклейки ASA в отношении именно такого волокнистого сырья, содержащего, по меньшей мере, 80% вес. рециркулированного волокнистого материала и характеризующегося высоким содержанием кальция. Эффективность проклеивающего агента можно проанализировать путем испытания устойчивости бумаги или картона к воде. Одним из обычных способов определения эффективность проклейки является тест Cobb₆₀: измеряют количество воды, абсорбированное бумагой стандартной площади за фиксированный период времени. Эффективность проклейки уменьшается с увеличением количества воды, удерживаемой листом бумаги. Эффективность проклейки также может быть испытана при помощи, так называемого, флотационного теста, в ходе которого анализируют проникновение воды в лист после 120 мин флотации в воде при 90°С.

Синергический эффект ASA и малеинированного растительного масла особенно выражен, когда волокнистое сырье содержит, по меньшей мере, 80% вес., предпочтительно, по меньшей мере, 90% вес., более предпочтительно, 100% вес. рециркулированного волокнистого материала. В предпочтительном варианте осуществления изобретения волокнистое сырье не содержит новых волокон, напротив, содержит только волокна, рециркулированные из отходов бумаги или картона. Такой тип волокнистого сырья, образованный, главным образом, из рециркулированных волокон, обычно характеризуется высоким содержанием кальция и может провоцировать возникновение связей Ca–ASA, что ведет к ухудшению проклейки. Итак, было замечено, что малеинированное растительное масло более устойчиво к гидролизу, и реакция с кальцием в более высокой концентрации ведет к улучшению проклейки, так как во время формования листов присутствует более реакционноспособный проклеивающий агент. Из–за более медленного гидролиза малеинизированного растительного масла также повышается устойчивость соответствующего положительного дзета–потенциала эмульгированных частиц проклеивающего агента. Они лучше удерживаются на отрицательно заряженных волокнах, чем эмульгированные частицы с меньшим положительным зарядом, содержащие только ASA. Кроме этого, благодаря повышенной гидролитической устойчивости и стойкости к ионам кальция, уменьшается осаждение на деталях бумагоделательной машины вредных отложений, следовательно, сокращается длительность технического обслуживания.

Сочетание ASA и малеинированного растительного масла представляет собой альтернативу ASA, основанную на возобновляемых источниках и независящую от продуктов, получаемых из ископаемых источников. Таким образом, благодаря настоящему изобретению производители бумаги и картона также получают возможность для того, чтобы сделать производство бумаги и картона более экологичным.

КРАТНОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

На фиг. 1 представлены результаты сравнения эффективности проклейки ASA и различными соответствующими изобретению проклеивающими смесями, содержащими малеинированное растительное масло.

На фиг. 2 представлены результаты сравнения эффективности проклейки соответствующими изобретению проклеивающими смесями, содержащими ангидрид жирной кислоты (fatty acid anhydride – FAA).

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Под термином «проклеивающий агент» понимается активное соединение или смесь активных соединений, пригодная для использования с целью проклейки бумаги, картона и т.п.

В соответствии с настоящим изобретением, проклеивающий агент для бумаги представляет собой смесь, содержащую в качестве первого компонента малеинированное растительное масло и в качестве второго компонента алкенилянтарный ангидрид (ASA).

Соответствующий изобретению проклеивающий агент для бумаги содержит 30–60% вес. малеинированного растительного масла, более предпочтительно, 30–50% вес. малеинированного растительного масла.

Основным компонентом растительного масла является триглицерид, в котором глицерин образует сложный эфир с тремя жирными кислотами. Обычно, по меньшей мере, 50% вес. всех жирных кислот триглицерида являются мононенасыщенными. Предпочтительно, по меньшей мере, 60% вес., более предпочтительно, по меньшей мере, 70% вес., наиболее предпочтительно, по меньшей мере, 80% вес., всех жирных кислот триглицерида являются мононенасыщенными.

В соответствии с настоящим изобретением, источником растительного масла малеинированного растительного масла, предпочтительно, является рапсовое масло (включая масло канолы), высокомасличное подсолнечное масло, высокомасличное сафлоровое масло, оливковое масло, масло лесного ореха или их смесь. Высокомасличное подсолнечное масло и рапсовое масло особенно предпочтительны из–за высокой эффективности проклейки и низкой вязкости. Обычно, содержание олеиновой кислоты в некоторых пригодных растительных маслах составляет: в высокомасличном подсолнечном масле 70–85%, в рапсовом масле 51–67%, в оливковом масле 58–83%, в масле лесного ореха 77–85%.

Малеинированное растительное масло получают путем малеинирования, для чего проводят реакцию между ангидридом малеиновой кислоты (МАА) и растительным маслом, например, в молярном отношении ангидрида малеиновой кислоты к триглицериду, по меньшей мере, 1:1, предпочтительно, по меньшей мере, 2:1, более предпочтительно, по меньшей мере, 3:1. При более высоком отношении сокращается время реакции, и снижается содержание остаточного масла. Преимуществом сокращения времени реакции является образование меньшего количества полимеров, так как уменьшается время, в течение которого смесь находится при высокой температуре. Температура реакции может обычно составлять около 190–250°С, время реакции может обычно составлять около 2–8,5 ч. Слишком большое время реакции ведет к увеличению вязкости продукта. Избыток МАА после реакции отгоняют при пониженном давлении, например, 10 мбар в течение 1 ч. МАА может быть добавлен одной или несколькими порциями. Является предпочтительным проведение реакции между растительным маслом и МАА в инертной атмосфере, например, атмосфере азота или аргона, благодаря чему также подавляется образование нежелательного полимерного материала. Реакцию между МАА и растительным маслом проводят, предпочтительно, в присутствии антиоксиданта, такого как витамин Е или фенольное соединение, такое как ди–трет–бутилгидрокситолуол (ВНТ) или трет–бутилгидроксианизол (СНА) или их смесь. Обычно, количество антиоксиданта или смеси антиоксидантов составляет, примерно, 0,02%. Антиоксидант подавляет образование нежелательных побочных продуктов, в частности, полимерных побочных продуктов. Образующиеся полимерные побочные продукты оказывают неблагоприятное воздействие на параметры проклейки и, кроме этого, создают помехи для технологического процесса. На стадии малеинирования происходит введение анкерной группы по двойной связи гидрофобной молекулы триглицерида, которая в дальнейшем может ориентироваться в бумаге или картоне в сторону целлюлозы и обеспечивает, таким образом, эффективность проклеивающей эмульсии для бумаги, соответствующей изобретению.

В соответствии с изобретением, молярное отношение янтарного ангидрида к триглицериду в малеинированном растительном масле составляет, предпочтительно, по меньшей мере, 1:1, более предпочтительно, по меньшей мере, 1,5:1, наиболее предпочтительно, по меньшей мере, 2:1.

В соответствии с одним из вариантов осуществления изобретения, проклеивающий агент для бумаги, содержаний ASA и малеинированное растительное масло, перед добавлением в волокнистое сырье эмульгируют в водном растворе. Таким образом, получают проклеивающую эмульсию для бумаги, представляющую собой водную эмульсию. В соответствии с одним из вариантов осуществления изобретения, проклеивающий агент для бумаги эмульгируют в защитном коллоиде. Для этого обычно используют раствор катионного модифицированного крахмала со степенью густоты 2,5–5%.

Концентрация проклеивающего(их) агента(агентов) в водной эмульсии составляет, предпочтительно, от 10% до 0,1%, более предпочтительно, от 5% до 0,5%. Перед добавлением проклеивающей эмульсии для бумаги, соответствующей изобретению, в волокнистое сырье эмульсия может быть разбавлена, например, в пропорции 1 часть эмульсии на 10 частей воды. В одном из вариантов осуществления изобретения проклеивающая эмульсия для бумаги содержит от 0,1% вес. до 10% вес. проклеивающего агента, предпочтительно, от 0,5% вес. до 5% вес.

Для приготовления проклеивающей эмульсии для бумаги с малеинированным растительным маслом могут быть использованы те же обычные устройства, что и для ASA. Эмульгаторы для этого не являются необходимыми, однако, их добавление способствует уменьшению размера частиц и, следовательно, является благоприятным. Особенно предпочтительным эмульгатором является диоктилсульфосукцинат натрия из–за устойчивости в холодных малеинированных растительных маслах.

В соответствии с настоящим изобретением, эмульгирование проклеивающего агента для бумаги возможно производить на месте, на целлюлозно–бумажном предприятии. Точно так же, это может быть выполнено как с использованием эмульгаторов, так и без них, при помощи тех же устройств с большими сдвиговыми усилиями, что и для ASA.

Соответствующий настоящему изобретению проклеивающий агент для бумаги может дополнительно содержать ангидрид жирной кислоты (FAA). Предпочтительно, ангидрид жирной кислоты состоит из двух жирных кислот, из жирной кислоты и уксусной кислоты, из жирной кислоты и канифольной кислоты или из их смеси. Жирная кислота содержащего FAA агента, предпочтительно, получена из таллового масла. В соответствии с одним из вариантов осуществления изобретения, проклеивающий агент для бумаги включает 0,1–30% вес. ангидрида жирной кислоты (FAA), который добавляют в малеинированное растительное масло перед смешиванием с алкенилянтарным ангидридом (ASA). Обычно, ангидрид жирной кислоты может быть добавлен в смесь проклеивающего агента для бумаги, если нужно уменьшить вязкость эмульсии. Однако, FAA может снижать эффективность проклеивающей эмульсии, если количество FAA в эмульсии превышает 30% вес.

Дополнительные агенты, обычно используемые при производстве бумаги, в том числе, соли алюминия, такие как сульфат алюминия или хлорид полиалюминия, и удерживающие добавки, такие как катионный полимер, также могут быть введены в волокнистое сырье. Проклеивающая эмульсия для бумаги, соответствующая настоящему изобретению, также может содержать эти дополнительные реагенты, однако, более предпочтительно, соль алюминия, такую как сульфат алюминия или хлорид полиалюминия, добавляют в волокнистое сырье отдельно после добавления проклеивающей эмульсии для бумаги.

В настоящем описании термин «волокнистое сырье», в которое вводят проклеивающий агент для бумаги, соответствующий изобретению, означает водную суспензию, содержащую волокна и, необязательно, наполнители. Волокнистое сырье также можно назвать волокнистой суспензией, пульпой или суспензией целлюлозы.

В соответствии с настоящим изобретением, волокнистое сырье включает, по меньшей мере, 80% вес., предпочтительно, по меньшей мере, 90% вес. рециркулированного волокнистого материала в расчете на сухой вес. Проклеивающий агент для бумаги настоящего изобретения также эффективен в случае высокого содержания рециркулированных волокнистых материалов, даже до 100% вес. В соответствии с одним из предпочтительных вариантов осуществления изобретения, проклеивающий агент для бумаги используют с волокнистым сырьем, в котором 100% вес. волокнистого материала получено из рециркулированных волокон. В одном из предпочтительных вариантов осуществления изобретения волокнистое сырье не содержит свежие волокна.

Также неожиданно было обнаружено, что проклеивающий агент для бумаги настоящего изобретения хорошо выдерживает присутствие в волокнистом сырье кальция в высокой концентрации, что часто случается в производстве бумаги или картона при использовании рециркулированного волокнистого материала, содержащего наполнители, такие как СаСО₃. Концентрация кальция в волокнистом сырье может быть выражена как мг СаО/л. Высокая концентрация кальция в меньшей степени неблагоприятна для функционирования проклеивающего агента для бумаги, соответствующего настоящему изобретению, содержащего смесь малеинированного растительного масла и алкенилянтарного ангидрида (ASA), нежели для функционирования алкенилянтарного ангидрида (ASA) в отдельности. В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления изобретения, проклеивающий агент для бумаги используют для обработки волокнистого сырья, содержащего, по меньшей мере, 80% вес., предпочтительно, по меньшей мере, 90% вес. рециркулированного волокнистого материала в расчете на сухой вес и характеризующегося концентрацией кальция, по меньшей мере, 500 мг/л, в пересчете на СаО. В одном из вариантов осуществления изобретения проклеивающий агент для бумаги используют для обработки волокнистого сырья, в котором 100% вес. волокнистого материала получено из рециркулированных волокон, и характеризующегося концентрацией кальция, по меньшей мере, 500 мг/л в пересчете на СаО. Проклеивающий агент для бумаги настоящего изобретения хорошо функционирует даже при указанной высокой концентрации кальция. В соответствии с одним из вариантов осуществления изобретения, волокнистое сырье, содержащее рециркулированный волокнистый материал, может характеризоваться концентрацией кальция, по меньшей мере, 550 мг/л в пересчете на СаО или, по меньшей мере, 600 мг/л или даже выше.

Специалистам в данной области известно, что электропроводность волокнистого сырья может в некоторой степени колебаться в ходе процесса изготовления бумаги по разным причинам, например, из–за изменения качества исходного материала или степени замкнутости водного цикла, т.е., доли свежей воды, добавляемой для восполнения сложившегося стока.

Под электропроводностью в настоящем контексте понимается электропроводность волокнистого сырья, измеренная в любой момент времени при нормальных рабочих условиях в напорном ящике бумагоделательной машины. Было выявлено, что проклеивающий агент для бумаги настоящего изобретения устойчив к повышенной и высокой электропроводности и остается в достаточной степени эффективным даже при высокой электропроводности.

Проклеивающий агент для бумаги, соответствующий настоящему изобретению, может быть добавлен в жидкое или густое сырье. Обычно, волокнистое сырье с густотой более 20 г/л называют густым сырьем до того, как его разбавляют очищенной от волокнистой массы водой, получая жидкое сырье. Таким образом, под жидким сырьем в данном случае понимается волокнистое сырье или бумажная масса с густотой, обычно, менее 20 г/л. В соответствии с одним из вариантов осуществления изобретения, проклеивающий агент для бумаги добавляют в волокнистое сырье с густотой менее 20 г/л. Обычно, перед добавлением в волокнистое сырье проклеивающий агент для бумаги эмульгируют. Проклеивающая эмульсия для бумаги, соответствующая изобретению, необязательно, может быть дополнительно разбавлена водой, после чего добавлена в волокнистое сырье.

В соответствии с одним из предпочтительных вариантов осуществления изобретения, проклеивающий агент для бумаги используют при производстве бумаги или картона в качестве проклеивающего агента для проклейки в массе, когда производят бумагу или картон с массой, лежащей в диапазоне 125–600 г/м², предпочтительно, в диапазоне 150–210 г/м², используя, главным образом, рециркулированные волокна. В соответствии с одним из вариантов осуществления изобретения, способом настоящего изобретения производят бумагу для гипсовых панелей, бумагу для оклейки картона, плоский слой гофрированного картона из крафт–бумаги, плоский слой гофрированного картона из низкосортной бумаги, мешочную бумагу, прокладочный картон и т.п. В соответствии с одним из предпочтительных вариантов осуществления изобретения, способом настоящего изобретения производят бумагу для гипсовых панелей. Соответствующий изобретению способ также пригоден для производства других сортов бумаги и картона с массой от 125 до 600 г/м², предпочтительно, от 150 до 210 г/м², которые могут основываться, примерно, на 100% на рециркулированных волокнах или на любой возможной смеси первичный волокон и, по меньшей мере, 80% рециркулированных волокон. Способ настоящего изобретения особенно хорошо подходит для сортов бумаги или картона, которые должны обладать высокой устойчивостью к воде.

Количество проклеивающего агента для бумаги, подлежащее добавлению в волокнистое сырье, может изменяться в зависимости от варианта применения. Из–за большого количества рециркулированных волокон в волокнистом сырье и требующейся значительной степени проклейки, типичное количество проклеивающего агента для бумаги составляет около 2–7 кг/т (содержание активного вещества/тонну бумаги), предпочтительно, 3–5 кг/т (содержание активного вещества/тонну бумаги).

Изобретение относится к способу производства бумаги, картона и т.п. из волокнистого сырья, обработанного проклеивающим агентом для бумаги, соответствующим изобретению, при этом, из обработанного волокнистого сырья формируют волокнистое полотно и проводят дренирование. Стадии формирования волокнистого сырья, дренирования и сушки могут осуществляться любым надлежащим способом, известным широким кругам специалистов в данной области.

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

Настоящее изобретение может быть лучше понято благодаря приведенным ниже примерам, которые имеют пояснительный характер и не должны рассматриваться как ограничивающие объем настоящего изобретения.

При подготовке испытания на станках, лабораторные листовые отливки получали с использованием жидкой полумассы из макулатуры, полученной от производителя картона. Волокнистое сырье (сырье для картона) исследовали и установили, что оно характеризуется концентрацией Са 538 мг/л в пересчете на СаО и плохим удерживанием на Rapid Köthen, тогда как другие параметры были такими же, как у стандартного сырья для лабораторных листовых отливок, состоящих из длинных и коротких волокон в весовом отношении 70:30, 0,25% размолотого карбоната кальция (ground calcium carbonate – GCC), c содержанием сухой массы 1,25%. Свойства волокнистого сырья представлены в таблице 1.

Таблица 1. Свойства сырья для картона и стандартного сырья

pH Содержание сухой массы (%) Зольность (%) Удерживание (%) Сырье для картона 7,8 1,2 0,21 45,7 Стандартное сырье 7,8 1,3 0,14 96,4

Проклеивающие эмульсии для бумаги подготовили с использованием Ultra Turrax, эмульгируя 1% соответствующего проклеивающего агента в растворе катионного крахмала с содержанием сухой массы 4% в течение 2 мин при 70°С и 10000 об/мин. Эти эмульсии разбавляли 1:10 осмотической водой, после чего соответствующие количества добавляли в волокнистое сырье. Использовали удерживающую добавку данного производителя картона. После изготовления листов на Rapid Köthen их сушили в фото–сушилке (40 сек), затем кондиционировали при 21°С и относительной влажности 55% 40 мин, после чего измеряли величины Cobb₆₀. Величина Cobb₆₀ указывает на то, обладает ли картон способностью поглощать воду. Высокая величина Cobb₆₀ указывает на способность поглощать воду, низкая величина Cobb₆₀ указывает на устойчивость к поглощению воды.

Смеси проклеивающих агентов, использованные для экспериментов, представлены в таблице 2. Все смеси были приготовлены с использованием активного жидкого алкенилянтарного ангидрида (ASA). MSOHO означает малеинированное растительное масло. В смесях, содержащих ангидрид жирной кислоты (FAA), во всех случаях добавляли 25% FAA к чистому малеинированному маслу, затем эту смесь смешивали с ASA. Следовательно, отношение возобновляемого проклеивающего агента к ASA одинаково в смесях 30% MSOHO и 30% MSOHO+FAA, а также 50% MSOHO и 50% MSOHO+FAA.

Таблица 2. Смеси проклеивающих агентов

Смесь проклеивающих агентов Вязкость (25 °C)
мПа∙с Отношение
ASA:MSOHO ASA+30% MSOHO 592 7:3 ASA+30% MSOHO+25% FAA 367 7:3 ASA+50% MSOHO 962 1:1 ASA+50% MSOHO+25% FAA 496 1:1 ASA (AS3100) – – ASA (AS3100) – –

На фиг. 1 представлены результаты сравнения эффективности проклейки ASA и различными смесями, содержащими малеинированное растительное масло. Представленные на фиг. 1 результаты свидетельствуют, что смеси, содержащие малеинированное растительное масло, более устойчивы к смачиванию (меньшая величина Cobb₆₀), чем ASA. Для подтверждения этих данных, а также исследования смесей с ангидридов жирном кислоты (FAA), этот тест повторили. Результаты представлены на фиг. 2; можно видеть, что при 3,0 кг/т эффективность проклейки всех листов одинакова независимо от используемой смеси, однако при 1,5 кг/т все смеси, содержащие малеинированое масло, продемонстрировали большую эффективность проклейки. Эти результаты свидетельствуют о том, что малеинированное растительное масло повышает эффективность проклейки ASA в отношении определенного волокнистого сырья, содержащего кальций в высокой концентрации.

Изобретение относится к области целлюлозно-бумажной промышленности и касается способа производства бумаги или картона. Получают бумагу или картон с массой в диапазоне 125–600 г/м², предпочтительно, 150–210 г/м², при этом проклеивающий агент для бумаги содержит малеинированное растительное масло и алкенилянтарный ангидрид (ASA), который добавляют в волокнистое сырье, включающее, по меньшей мере, 80 вес.% рециркулированного волокнистого материала, и характеризуется концентрацией кальция, по меньшей мере, 500 мг/л в пересчете на СаО. Изобретение обеспечивает рентабельный способ производства бумажного или картонного продукта с повышенной эффективностью проклейки, в частности производства бумаги для гипсовых панелей с повышенной эффективностью проклейки. 2 н. и 9 з.п. ф-лы, 2 ил., 2 табл.

1. Способ производства бумаги, картона с массой, лежащей в диапазоне 125-600 г/м², предпочтительно в диапазоне 150-210 г/м², при этом способ включает стадии, на которых:

- подают волокнистое сырье, содержащее, по меньшей мере, 80% вес. рециркулированного волокнистого материала в расчете на сухой вес и характеризующееся концентрацией кальция, по меньшей мере, 500 мг/л в пересчете на СаО,

- в волокнистое сырье добавляют проклеивающий агент для бумаги, содержащий алкенилянтарный ангидрид (ASA) и, по меньшей мере, 30-60% вес. малеинированного растительного масла, и

- формируют из волокнистого сырья волокнистое полотно и проводят дренирование с получением бумаги, картона.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что волокнистое сырье содержит, по меньшей мере, 90% вес., предпочтительно около 100% вес., рециркулированного волокнистого материала в расчете на сухой вес.

3. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что проклеивающий агент для бумаги содержит 20-60% вес., предпочтительно 30-60% вес., более предпочтительно 30-50% вес., малеинированного растительного масла.

4. Способ по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что проклеивающий агент для бумаги дополнительно содержит ангидрид жирной кислоты (FAA).

5. Способ по п. 4, отличающийся тем, что 0,1-30% вес. ангидрида жирной кислоты (FAA) добавляют в малеинированное растительное масло перед смешиванием с алкенилянтарным ангидридом (ASA).

6. Способ по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что источником малеинированного растительного масла проклеивающего агента для бумаги является растительное масло, содержащее рапсовое масло, высокомасличное подсолнечное масло, высокомасличное сафлоровое масло, оливковое масло, масло лесного ореха или их смесь.

7. Способ по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что, по меньшей мере, 50% вес., предпочтительно, по меньшей мере, 60% вес., более предпочтительно, по меньшей мере, 70% вес., наиболее предпочтительно, по меньшей мере, 80% вес., всех жирных кислот триглицеридов малеинированного растительного масла являются мононенасыщенными.

8. Способ по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что проклеивающий агент для бумаги эмульгируют перед добавлением в волокнистое сырье.

9. Способ по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что проклеивающий агент для бумаги добавляют в количестве 2-7 кг/т, предпочтительно около 3-5 кг/т (содержание активного вещества/тонну бумаги).

10. Бумажный или картонный продукт, имеющий массу в диапазоне 125-600 г/м², предпочтительно 150-210 г/м², полученный способом по любому из предшествующих пп. 1-9.

11. Бумажный или картонный продукт по п. 10, отличающийся тем, что бумажный или картонный продукт представляет собой бумагу для гипсовых панелей, бумагу для оклейки картона, плоский слой гофрированного картона из крафт-бумаги, плоский слой гофрированного картона из низкосортной бумаги, мешочную бумагу или прокладочный картон.