СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КАНИФОЛЬНОГО КЛЕЯ ДЛЯ ВНУТРИМАССНОЙ ПРОКЛЕЙКИ БУМАГИ И КАРТОНА Российский патент 2023 года по МПК C09J193/04 

Изобретение предназначено для использования в целлюлозно-бумажной промышленности, в частности в технологии изготовления различных видов бумаги или картона и применяется для внутримассной проклейки бумаги и картона.

Из уровня техники известна проклеивающаякомпозиция, композиция коацерватной дисперсии, способ ее приготовления, способ изготовления проклеенной бумаги, проклеенная бумага с использованием композиций (RU 2172799 С2, опубл. 20.08.2000).

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому техническому решению является способ получения канифольного клея (SU 55670А1, опубл. 1939). Данный способ предполагает получение клеевой эмульсии с определенным содержанием свободной кислоты. Сначала производится омыление канифоли щелочью натрия, затем производят частичный гидролиз омыленной канифоли путем введения в подкисленный раствор омыленной ранее канифоли. При этом часть канифоли при контакте с кислотой снова переходит в водонерастворимую неомыленную канифоль и эта канифоль остается в воде в виде дисперсии, а диспергатором выступает оставшаяся омыленная канифоль.

К недостаткам известного способа относится то, что использование для омыления канифоли щелочи натрия не позволяет получить стабильный жидкий раствор канифольного клея при высоких концентрациях 50% и выше, канифольный клей, омыленный щелочью натрия, при таких высоких концентрациях быстро загустевает, теряет свою текучесть и становится не технологичным.

Технической проблемой, на решение которой направлен предлагаемый способ является устранение перечисленных недостатков прототипа.

Технический результат, достигаемый при использовании композиции по изобретению, заключается в создании высококонцентрированного, технологичного, стабильного при хранении и высокоэффективного канифольного клея, предназначенного для повышения гидрофобности бумаги и картона.

Заявленный технический результат достигается тем, что в способе получения канифольного клея путем омыления канифоли щелочами согласно изобретению, в целях повышения стабильности канифольного клея, улучшения его проклеивающих свойств, улучшения растворимости канифоли при омылении и снижения склонности канифоли к кристаллизации предварительно проводится модификация канифоли малеиновым ангидридом, при этом количество добавляемого для модификации малеинового ангидрида, мас.ч.: 5-25. А затем в целях повышения технологичности высококонцентрированного канифольного клея для омыления модифицированной канифоли используют гидроксид калия в количестве, мас.ч. 20-45.

Канифоль изначально модифицируется реакцией взаимодействия с малеиновым ангидридом, фумаровой кислотой и т.д., а затем омыляется раствором гидроксида калия (щелочи калия). Предварительная модификация канифоли, во-первых, увеличивает ее реакционную способность, во-вторых, улучшает стабильность канифольного клея при хранении. Использование для омыления канифоли щелочи калия вместо щелочи натрия позволяет получить стабильный жидкий раствор канифольного клея при высоких концентрациях 50% и выше. При таких повышенных концентрациях клей остается стабильным и жидким на протяжении длительного времени, что обеспечивает его технологичность при применении (легко перекачивается и разбавляется перед применением) и удобство для перевозки и хранения (клей имеет концентрацию активного вещества порядка 50%, не изменяет своих физико-химических свойств при хранении).

Способ изготовления канифольного клея-пасты заключается в исходной модификации канифоли с помощью малеинового ангидрида или фумаровой кислоты с последующим омылением полученной модифицированной канифоли раствором щелочи калия.

В предварительно продутую азотом колбу-1 загружается канифоль и малеиновый ангидрид в определенных пропорциях. Далее по тексту дан один из возможных вариантов соотношения загружаемых компонентов для синтеза. На 432 г канифоли загружается 62,5 г малеинового ангидрида. Канифоль можно использовать разных видов: сосновую, таловую или их смесь. Под азотом колба-1 медленно нагревается до полного расплавления канифоли. После полного расплавления канифоли при температуре 160-170°С содержимое колбы-1 перемешивается и далее продолжается медленный нагрев реакционной массы до температуры 200°С в течение 1,5 часов. После достижения 200°С данная температура поддерживается в колбе-1 в течение двух часов.

Пока в колбе-1 проводится процесс модификации канифоли в колбу-2 загружается вода и гидроксид калия (щелочь калия). На 500 г воды загружается 145 г щелочи калия. Вода используется очищенная, умягченная или деионизированная. Загруженные компоненты перемешиваются до полного растворения щелочи калия.

Модифицированная канифоль из колбы-1 после окончания процесса модификации медленно заливается в колбу-2 в течение 1-2 часов. После окончания подачи всей канифоли, температура в колбе-2 поддерживается в течение четырех часов на уровне 94-96°С для завершения процесса омыления канифоли.

Конечный продукт проверяется на полноту омыления. При необходимости, проводится его корректировка путем добавления дополнительных количеств щелочи калия или модифицированной канифоли. Полученный канифольный клей захолаживается до температуры ниже 50°С, при необходимости разбавляется до нужной концентрации водой. При температуре ниже 50°С в колбу-2 добавляется полиметилсилоксан в количестве 0,5 г, содержимое перемешивается еще 30 минут. Полиметилсилоксан добавляется в качестве пеногасителя для снижения пенообразования продукта при перемешивании. Затем готовый канифольный клей выгружается из колбы-2.

Таким образом, получают устойчивый, концентрированный водный раствор омыленной предварительно модифицированной канифоли при заданном соотношении компонентов и определенном режиме модификации и омыления канифоли.

Изобретение предназначено для использования в целлюлозно-бумажной промышленности, в частности в технологии изготовления различных видов бумаги или картона и применяется для внутримассной проклейки бумаги и картона. Способ получения канифольного клея путем омыления канифоли щелочами основан на том, что в целях повышения стабильности канифольного клея, улучшения его проклеивающих свойств, улучшения растворимости канифоли при омылении и снижения склонности канифоли к кристаллизации предварительно проводится модификация канифоли малеиновым ангидридом путем нагрева канифоли и малеинового ангидрида до полного расплавления канифоли, перемешивания при температуре 160-170°С и последующего медленного нагрева реакционной массы до температуры 200°С в течение 1,5 часов с последующей выдержкой при температуре 200°С в течение двух часов, а затем в целях повышения технологичности высококонцентрированного канифольного клея для омыления модифицированной канифоли используется гидроксид калия. 1 пр.

Способ получения канифольного клея путем омыления канифоли щелочами, отличающийся тем, что предварительно проводится модификация канифоли малеиновым ангидридом путем нагрева канифоли и малеинового ангидрида до полного расплавления канифоли, перемешивания при температуре 160-170°С и последующего медленного нагрева реакционной массы до температуры 200°С в течение 1,5 часов с последующей выдержкой при температуре 200°С в течение двух часов, а затем в целях повышения технологичности высококонцентрированного канифольного клея для омыления модифицированной канифоли используется гидроксид калия.