СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ БУМАГИ, ОБЛАДАЮЩЕЙ УЛУЧШЕННЫМИ УДЕРЖИВАНИЕМ НАПОЛНИТЕЛЯ И НЕПРОЗРАЧНОСТЬЮ, ПРИ СОХРАНЕНИИ ПРОЧНОСТИ НА РАЗРЫВ ВО ВЛАЖНОМ СОСТОЯНИИ Российский патент 2023 года по МПК D21H13/26 D21H17/55 D21H21/20 D21H21/28 

Описание патента на изобретение RU2800866C2

ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА НА РОДСТВЕННЫЕ ЗАЯВКИ

По настоящей заявке испрашивается приоритет по предварительной заявке U.S. №62/617938, поданной 16 января 2018 г., которая во всей ее полноте явно включена в настоящее изобретение в качестве ссылки.

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Настоящее изобретение в целом относится к способу, который обеспечивает удерживание наполнителя в бумаге и непрозрачность бумаги при сохранении прочности на разрыв во влажном состоянии. Точнее, настоящее изобретение относится применению средства, придающего прочность во влажном состоянии, и конкретного анионогенного полимера, которые добавляют к суспензии в мокрой части бумагоделательной машины.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

В предшествующем уровне техники описаны различные попытки улучшить разные характеристики сортов декоративной (ламинирующей) бумаги, см., например, CN 102174761, патент US 5679219, JP 2011219874, CN 102174768, CN 102174769, CN 101435169, DE 102008046856, CN 102174761, US 2016059530 и SU 1481307. В некоторых публикациях предшествующего уровня техники раскрыто увеличение содержания наполнителя, например, в патенте US 8163134, в патенте US 5759346, тогда как в других публикациях уделено внимание непрозрачности, например, в DE 102013100353. В еще одной публикации раскрыто удерживание и обезвоживание, например, в патенте US 20040221977. Однако в промышленности сохраняется необходимость сохранения или улучшения степени удерживания наполнителя, непрозрачности и прочности во влажном состоянии бумаги, обладающей высоким содержанием наполнителя.

КРАТКОЕ ИЗЛОЖЕНИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее изобретение относится к способу изготовления бумаги, обладающей непрозрачностью и удерживанием наполнителя. Способ включает стадию добавления добавки А и добавки В к суспензии в мокрой части бумагоделательной машины, где суспензия содержит бумажную массу и наполнитель. Добавка А представляет собой средство, придающее прочность во влажном состоянии. Добавка В представляет собой анионогенный полимер, обладающий зарядовой плотностью, определенной в буфере, обладающем значением рН, равным примерно 6, равной от примерно -3000 до примерно -7000 мкэкв/(г сухого вещества). Добавка В также обладает среднемассовой молекулярной массой, равной от примерно 150000 до примерно 1000000 Да.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Одной задачей настоящего изобретения является изготовление бумаги, такой как бумага-основа. Эту бумагу можно применять для ламинирования и она обладает улучшенной или идеальной по меньшей мере одной из следующих характеристик: удерживание наполнителя, непрозрачность и/или прочность во влажном состоянии.

В одном варианте осуществления в настоящем изобретении улучшена одна или большее количество этих характеристик, обеспеченных в случае добавления только базовой ПАЭ (полиамидоаминоэпихлоргидринная) смолы, путем добавления анионогенной вспомогательной добавки, обладающей определенным зарядом и/или молекулярной массой. Таким образом можно изготовить листы бумаги-основы, обладающие высокой степенью непрозрачности и удерживания наполнителя без оказания неблагоприятного влияния на прочность на разрыв во влажном состоянии. Альтернативно, можно обеспечить постоянные улучшения прочности на разрыв во влажном состоянии без оказания неблагоприятного влияния на удерживание наполнителя и непрозрачность листа.

В других вариантах осуществления в настоящем изобретении описан способ изготовления бумаги, например, сортов бумаги с наполнителем, в особенности, сортов декоративной бумаги, обладающей высокой степенью непрозрачности и удерживания наполнителя при сохранении прочности на разрыв во влажном состоянии. Альтернативно, в настоящем изобретении описан способ изготовления бумаги, например, сортов бумаги с наполнителем, в особенности, сортов декоративной бумаги, обладающей улучшенной непрозрачностью и удерживанием наполнителя при сохранении прочности на разрыв во влажном состоянии.

В различных вариантах осуществления бумага, обладающая непрозрачностью после ламинирования, определенной с помощью Technidyne Brightimeter по методике TAPPI Т425 (TAPPI - техническое общество целлюлозно-бумажной промышленности), составляющей не менее примерно 80, 85, 90 или 95%, считается обладающей высокой степенью непрозрачности. В других вариантах осуществления способ предназначен для изготовления бумаги, обладающей плотностью, равной не менее 50 грамм на квадратный метр (г/см2), обычно не менее примерно 55 или примерно 60 г/см2. В других вариантах осуществления способ включает стадию добавления двух добавок, добавки А и добавки В, в мокрую часть процесса изготовления бумаги, например, к суспензии, содержащей бумажную массу и наполнитель. В различных неограничивающих вариантах осуществления все значения и диапазоны значений, как целые, так и дробные значения, включая приведенные выше и находящиеся между ними, явно предусмотрены для применения в настоящем изобретении.

Суспензией может являться любая известная в области производства бумаги и она может быть описана, как бумажная масса, или как суспензия бумажной массы и наполнителя. Суспензией может являться любая известная в данной области техники, например, на основе целлюлозы из первичного сырья, очищенная от краски масса (ОКП), небеленая крафт-целлюлоза (НКЦ), механические массы, такие как термомеханическая масса (ТММ), полухимические термомеханические массы, такие как нейтральная сульфитная полухимическая масса (НСПХМ), контейнеры из старого гофрированного картона (СГК), регенерированная газетная бумага, регенерированные бумажные салфетки или другие источники волокон. Бумажная масса может содержаться в суспензии в любом количестве, известном в данной области техники.

В различных вариантах осуществления добавка А может представлять собой или содержать добавку, придающую прочность во влажном состоянии, такую как полиамидоаминоэпихлоргидринная смола (ПАЭ). Добавка В может представлять собой или содержать анионогенный полимер, обладающий конкретными характеристиками, описанными ниже. В дополнение к этим двум добавкам и наполнителю, применяющимся в настоящем изобретении, в способе изготовления бумаги можно использовать другие добавки. Альтернативно, суспензия может не содержать одну или большее количество добавок, отличающихся от добавок А или В, или наполнителя, или содержать их в количестве, составляющем менее 5, 4, 3, 2, 1, 0,5 или 0,1 мас. %. Эти неучтенные добавки могут представлять собой одну или большее количество необязательных добавок, описанных ниже, и/или одну или большее количество добавок, известных в области производства бумаги. В различных неограничивающих вариантах осуществления все значения и диапазоны значений, как целые, так и дробные значения, включая приведенные выше и находящиеся между ними, явно предусмотрены для применения в настоящем изобретении.

В различных вариантах осуществления добавка В представляет собой анионогенный полимер, обладающий зарядовой плотностью, определенной при значении рН, равном примерно 6, равной от примерно -3000 до примерно -7000 мкэкв/(г сухого вещества), и обладает среднемассовой молекулярной массой, равной от примерно 150000 до примерно 1000000 Да. В различных вариантах осуществления этот способ обеспечивает улучшенные непрозрачность, удерживание наполнителя и/или прочность на разрыв во влажном состоянии по сравнению с обеспечиваемыми в сравнимом способе, в котором не используют химических добавок, и/или по сравнению с обеспечиваемыми в сравнимом способе, в котором используют только добавку А. В различных неограничивающих вариантах осуществления все значения и диапазоны значений, как целые, так и дробные значения, включая приведенные выше и находящиеся между ними, явно предусмотрены для применения в настоящем изобретении.

Способы изготовления сортов декоративной (ламинирующей) бумаги обычно включают использование высоких содержаний наполнителя для обеспечения непрозрачности конечного ламинированного продукта. Процедура ламинирования обычно включает пропитку бумаги-основы водным раствором смолы и последующее отверждение. Для того, чтобы бумага-основа выдержала последующую обработку, она должна обладать достаточной прочностью во влажном состоянии. Химические добавки, которые добавляют в мокрую часть бумагоделательной машины, обычно оказывают влияние на удерживание наполнителя и, следовательно, на непрозрачность. В различных вариантах осуществления настоящее изобретение относится к применению двух добавок: добавки В, анионогенного полимера, обладающего определенными молекулярной массой и зарядовой плотностью, и добавки А, смолы, придающей прочность во влажном состоянии, обычно полиамидоаминоэпихлоргидринной (ПАЭ) смолы. В других вариантах осуществления настоящее изобретение обеспечивает удерживание наполнителя и непрозрачность листов, которые являются лучшими, чем в случае листов, изготовленных с использованием только ПАЭ, при этом сохраняется прочность на разрыв во влажном состоянии, сходная с прочностью на разрыв во влажном состоянии листов, изготовленных с использованием только ПАЭ. Характеристики добавки В могут являться важными для обеспечения всех трех характеристик, поскольку некоторые анионогенные добавки оказывают неблагоприятное влияние на одну или большее количество этих характеристик. Хотя настоящее изобретение относится к сортам декоративной бумаги, его также можно применять для бумаги других типов, включая, но не ограничиваясь только ими, сорта бумаги, предназначенные для печати и письма, обладающие высокими содержаниями наполнителя.

Для устранения неблагоприятного влияния высоких содержания ПАЭ смолы в сортах ламинированной (декоративной) бумаги в мокрую часть системы для изготовления бумаги обычно добавляют анионогенный полимер в комбинации со средством, придающим прочность во влажном состоянии. При использовании в настоящем изобретении термин "ламинирование", "ламинат", "ламинированный", "основа для декоративной бумаги" или "декоративная бумага" означает определенный сорт бумаги, изготовленной с использованием высоких содержаний наполнителя с целью обеспечения непрозрачности конечного ламинированного продукта. Обладающая высоким содержанием наполнителя бумага обладает содержанием золы, определенным по методике TAPPI Т413 ОМ-11, составляющим более примерно 15%. Полученная обладающая высоким содержанием наполнителя бумага обычно содержит частицы смолы (предварительно пропитанная) или ее обрабатывают путем проведения стадии пропитки смолой для наполнения бумажного листа водным раствором отверждающейся смолы, такой как меламинформальдегидная или фенолформальдегидная смола. Обычно использование термина "декоративный ламинат" означает листы бумаги, которые обладают декоративными характеристиками, которые пропитаны и отверждены при нагревании и под давлением и получены из слоев гильзовой бумаги или древесностружечной плиты. В одном варианте осуществления в формальном определении, приведенном в стандарте ISO 472, декоративный ламинат определен, как ламинат, включающий связанные слои листового материала (например, бумаги, пленки, фольги или ткани), где на одной или обеих сторонах наружный слой или слои обладают декоративной поверхностью или разными цветами, или рисунками. Класс декоративных ламинатов можно дополнительно разделить на несколько категорий, включая полученные при высоком давлении ламинаты, полученные при постоянном давлении декоративные ламинаты, картон для наружной поверхности коробок и многослойный картон. В контексте настоящего изобретения использование термина "декоративный ламинат" обычно включает листы бумаги-основы, предназначенные для процедуры ламинирования декоративной бумаги.

Бумага-основа для декоративного ламината обычно обладает определенными механическими характеристиками, чтобы она оставалась неповрежденной в ходе процедуры пропитки смолой. Процедура пропитки смолой обычно включает разворачивание листа и добавление к листу регулируемого количества смолы по методике дозирования. В большинстве случаев растворители удаляют путем сушки для получения полуотвержденного листа, который затем используют в процедуре ламинирования. Затем листы разрезают с получением листов необходимого размера, собирают или укладывают слоями и помещают в прессующее устройство, в котором для отверждения смолы используют температуру и давление. При изготовлении большинства декоративных ламинатов используют меламиноформальдегидную смолу вследствие ее твердости, прозрачности, устойчивости к воздействию химических веществ, загрязнения, влаги и нагревания, и ее светостойкости. Вследствие особенности стадий пропитки смолой и отверждения в способе изготовления бумаги обычно используют добавку, придающую прочность во влажном состоянии, с целью придания листу прочности во влажном состоянии и обеспечения возможности обработки. Это обеспечивает то, что лист остается неповрежденным во время стадий пропитки смолой и, если это является применимым, укладки и отверждения. Используют разные химические вещества, придающие прочность во влажном состоянии, но чаще всего используют полиамидоаминоэпихлоргидринные (ПАЭ) смолы, добавляемые в мокрую часть изготовления бумаги. Структура ПАЭ смол описана в патентах US 9719212 и US 6429267, каждый из которых включен в настоящее изобретение в качестве ссылки в различных неограничивающих вариантах осуществления. ПАЭ смолы, применяющиеся в настоящем изобретении, представляют собой растворимый в воде полимер и его применяют для придания бумаге прочности во влажном состоянии. Некоторые ПАЭ смолы имеются в продаже и их продают под разными названиями, включая Kymene™ (Solenis LLC, Wilmington, DE), Fennostrength™ (Kemira, Helsinki, Finland) и Maresin™ (Mare SpA, Milan, Italy).

Лист бумаги-основы обычно обладает непрозрачностью, достаточной для обеспечения необходимой непрозрачности конечного ламинированного материала. Непрозрачность листа до пропитки и отверждения обеспечена целлюлозными волокнами и частицами наполнителя. После пропитки смолой и отверждения показатель преломления целлюлозных волокон меняется и становится примерно равным показателю преломления воздуха. Таким образом, непрозрачность листа зависит от содержания наполнителя и его распределения. Типичные содержания наполнителя могут составлять вплоть до примерно 60 мас. % в пересчете на массу листа. Наполнителем обычно является диоксид титана. Однако альтернативно, наполнитель может представлять собой или содержать глину, карбонат кальция и/или другие наполнители, известные специалистам в данной области техники, включая пигменты и красители. Диоксид титана является типичным наполнителем вследствие его оптических и светорассеивающих характеристик, однако он является дорогостоящим. Диоксид титана может быть либо анатазной формы и/или рутильной формы. Задачей многих изготовителей является обеспечение максимально возможного удерживания наполнителя в бумаге, но таким образом, чтобы получить наилучшую непрозрачность при этом содержании наполнителя. Частицы наполнителя должны быть однородно диспергированы в листе и необходимо избегать чрезмерной флоккуляции.

При использовании в настоящем изобретении термин "удерживание" или "удерживание наполнителя" означает удерживание в листе наполнителя, а не мелкодисперсных частиц и волокон. Его определяют на основании количества добавленных частиц наполнителя, удержанных в конечном бумажном листе, определенное путем анализа содержания золы с использованием любой методики, известной в данной области техники.

В настоящем изобретении в различных вариантах осуществления раскрыто, что применение анионогенной добавки, добавки В, обладающей определенными молекулярной массой и зарядовой плотностью, вместе с добавкой А, обеспечивает следующие три характеристики: (улучшенные) удерживание наполнителя, непрозрачность и прочность во влажном состоянии, которые являются важными для сортов ламинированной бумаги. С помощью стандартных обладающих высокой молекулярной массой средств для удерживания наполнителя можно обеспечить удерживание наполнителя и непрозрачность, лучшее чем обеспеченное при использовании только ПАЭ смолы, однако при этом ухудшается прочность во влажном состоянии. С помощью комбинации смолы, придающей прочность во влажном состоянии, и анионогенной добавки В, описанной в настоящем изобретении, можно обеспечить более существенное улучшение удерживания наполнителя и непрозрачности, чем с помощью стандартных средств для удерживания наполнителя, при этом также улучшается максимальная нагрузка при растяжении листа во влажном состоянии и индекс прочности на разрыв листа во влажном состоянии. Таким образом, с помощью комбинации этой анионогенной добавки В и добавки А улучшены все три характеристики.

Добавка А представляет собой средство, придающее прочность во влажном состоянии, обычно полиамидоаминоэпихлоргидринную (ПАЭ) смолу, и добавка В представляет собой анионогенный полимер или вспомогательную добавку. Комбинация добавки А и добавки В, добавляемая в мокрую часть при изготовлении бумаги в присутствии волокнистой массы и частиц наполнителя, обеспечивает улучшение удерживания наполнителя, непрозрачности и прочности на разрыв во влажном состоянии по сравнению со случаем добавления только добавки А. Согласно изобретению неожиданно было установлено, что применение добавки В обеспечивает лучшие удерживание наполнителя и непрозрачность, чем в случае применения только добавки А, даже при одинаковой обеспеченной при добавлении химической зарядовой плотности. Таким образом, влияние добавки В обусловлено синергетическим воздействием, а не только компенсацией зарядов молекул катионогенной смолы. Анионогенная добавка B, применяющаяся в настоящем изобретении, обеспечивает улучшенные удерживание наполнителя и непрозрачность а также прочности на разрыв во влажном состоянии по сравнению со случаем применения только добавки A.

Добавка A обычно содержит средство, придаю щее прочность во влажном состоянии. Добавка A может представлять собой любой один или большее количество следующих: меламинформальдегидная смола, мочевиноформальдегидная смола, глиоксалированные полиакриламиды, полиамидоаминоэпихлоргидриннная смола и други е вещества, известные специалистам в данной области техники. Типичная д обавка A содержит полиамидоаминоэпихлоргидринную смолу, придающую прочность во влажном состоянии.

Добавка B обычно содержит анионогенный полимер, включая, но не ограничиваясь только ими, полимеры на основе акриловой кислоты, сополимеры акриламида с акриловой кислотой или метакриловой кислотой, карбоксиметилцеллюлозу (КМЦ), анионогенно модифицированный поливиниловый спирт и другие анионогенные полимеры, известные специалистам в данной области техники.

В различных вариантах осуществления добавка B содержит анионогенный полимер, включая, но не ограничиваясь только ими, анионогенные сополимеры полиакриламидов, анионогенные тройные сополимеры полиакриламида, карбоксиметилцеллюлозу, производн ые гуаровой камеди, модифицированные анионогенные поливиниловые спирты и их комбинации, и другие анионогенные полимеры, известные специалистам в данной области техники.

Если добавкой B является полиакриламид, то он может быть образован из одного или большего количества следующих: акриламид, метакриламид, этакриламид и т.п., в комбинации с одним или большим количеством анионогенных мономеров, таких как один или большее количество следующих: акриловая кислота, метакриловая кислота, эфиры акриловой кислоты, соли акриловой кислоты, включая натриевую, калиевую и аммониевую соли и т.п., итаконовая кислота, фумаровая кислота, кротоновая кислота, цитраконовая кислота, малеиновая кислота и их соли, 2-акриламидо-2-метилпропансульфоновая кислота, стиролсульфоновая к ислота, винилсульфоновая кислота и т.п. Дополнительные мономеры, использующиеся для получения полиакриламида, могут включать N-винилпирролидон, N,N-диаллилметакриламиды, гидроксиалкилметакрилаты, N-винилформамид и т.п. Для дополнительной модификации поли акриламида также можно использовать небольшие количества других сополимеризующихся мономеров, таких как метилакрилат, метилметакрилат, акрилонитрил, винилацетат, стирол и т.п.

Добавкой B может являться анионогенный полимер на основе поливинилового спирта или анионогенный функционализированный поливиниловый спирт.Добавка B может дополнительно включать один или большее количество анионогенных мономеров, таких как один или большее количество следующих: акриловая кислота, метакриловая кислота, эфиры акриловой кислоты, соли акриловой кислоты, включая натриевую, калиевую и аммониевую соли и т.п., итаконовая кислота, фумаровая кислота, кротоновая кислота, цитраконовая кислота, малеиновая кислота и их соли, 2-акриламидо-2-метилпропансульфоновая кислота, стиролсу льфоновая кислота, винилсульфоновая кислота, N-винилпирролидон, N,N-диаллилметакриламиды, гидроксиалкилметакрилаты, N-винилформамид и их комбинации.

Добавка B обладает конкретной зарядовой плотностью, определенной с помощью детектора заряда частиц Mütek и ли другого основанного на титровании проточного детектора. Зарядовая плотность, определенная в буфере при значении pH, равном примерно 6, обычно равна от примерно -3000 до примерно -7000 мкэкв./(г сухого полимера), чаще от примерно -4000 до примерно -6000 мкэкв./г и чаще всего от примерно -5000 до примерно -5500 мкэкв./г. В различных неограничивающих вариантах осуществления все значения и диапазоны значений, как целые, так и дробные значения, включая приведенные выше и находящиеся между ними, явно предусмот рены для применения в настоящем изобретении.

В различных вариантах осуществления добавка B представляет собой анионогенный полимер и обладает типичной среднемассовой молекулярной массой, определенной с помощью эксклюзионной хроматографии, равной от примерно 150000 до примерно 1000000 Да, чаще примерно 300000 до примерно 800000, чаще всего от примерно 500000 до примерно 700000 Да. Рабочие характеристики добавки В в системе для изготовления бумаги могут сильно зависеть от молекулярной массы и зарядовой плотности анионогенного полимера. Как показано в примерах, анионогенные добавки, обладающие высокими молекулярными массами, не находящимися в диапазонах, применяющихся в настоящем изобретении, склонны приводить к плохой прочность на разрыв полученной бумаги. Одним типичным примером эффективной добавки В является придающая прочность в сухом состоянии добавка Hercobond™ 2800 (сополимер акриламида и акриловой кислоты, выпускающийся фирмой Solenis LLC, Wilmington, Del.), полимер, обладающий зарядовой плотностью при значении рН, равном примерно 6, равной от примерно -5000 до примерно -6000 мкэкв./г, и среднемассовой молекулярной массой, равной от примерно 600000 до примерно 700000 Да. В различных неограничивающих вариантах осуществления все значения и диапазоны значений, как целые, так и дробные значения, включая приведенные выше и находящиеся между ними, явно предусмотрены для применения в настоящем изобретении.

Добавки А и В можно добавить в мокрую часть при изготовлении бумаги одновременно или последовательно. В случае одновременного добавления две добавки можно добавить в мокрую часть при изготовлении бумаги в одно и то же время, но в разных положениях добавления, при этом две добавки не объединяют до добавления. Положения добавления зависят от условий проведения способа изготовления бумаги и поэтому при проведении способа изготовления бумаги добавки можно добавить в разных последовательностях или в разных положениях. Добавление одной или обеих добавок можно проводить частями и их можно добавить в разных положениях в мокрой части бумагоделательной машины. В типичном варианте осуществления сначала наполнитель смешивают с бумажной массой, затем добавляют добавку А, затем добавку В. Можно использовать альтернативные положения и схемы добавления, включая добавление добавки В до добавления добавки А. Все порядки добавления добавок А и В при их добавлении в полных количествах и при их добавлении последовательно частями, явно предусмотрены для применения в настоящем изобретении.

Добавки А и В можно добавить при разных количествах, которые зависят от необходимых характеристик бумаги, предназначенной для определенного случая использования. В одном типичном варианте осуществления добавку А добавляют (например, дозируют) в количестве, составляющем от примерно 1 до примерно 60 фунт/(т сухого целлюлозного волокна), обычно от примерно 10 до примерно 50 и чаще от примерно 20 до примерно 40 фунт/т. В других вариантах осуществления добавку В добавляют в мокрую часть при изготовлении бумаги в количестве, составляющем от примерно 0,5 до примерно 30 фунт/(т сухого целлюлозного волокна), обычно от примерно 1 до примерно 25 и чаще от примерно 2 до примерно 10 фунт/т. Отношение массы добавки А к массе добавки В может составлять от примерно 2:1 до примерно 20:1 в пересчете на массу сухого полимера в добавках, обычно оно составляет от примерно 4:1 до примерно 15:1, чаще от примерно 4:1 до примерно 10:1. В различных неограничивающих вариантах осуществления все значения и диапазоны значений, как целые, так и дробные значения, включая приведенные выше и находящиеся между ними, явно предусмотрены для применения в настоящем изобретении.

Отношение массы наполнителя к массе волокнистой массы может составлять от примерно 25:100 до примерно 150:100 в пересчете на массу сухого вещества, или количество наполнителя является таким, которое необходимо для обеспечения содержания золы в бумаги, оставляющего от примерно 5 до примерно 60%, обычно от примерно 10 до примерно 50% и чаще всего от примерно 25 до примерно 45%. В различных неограничивающих вариантах осуществления все значения и диапазоны значений, как целые, так и дробные значения, включая приведенные выше и находящиеся между ними, явно предусмотрены для применения в настоящем изобретении.

Дополнительные варианты осуществления:

В других вариантах осуществления настоящее изобретение относится к способу изготовления бумаги, обладающей улучшенной непрозрачностью и улучшенным удерживанием наполнителя. Для специалиста в данной области техники должно быть очевидно, что обычно с помощью способа можно изготовить бумагу, обладающую высокой степенью непрозрачности и высокой степенью удерживания наполнителя. Способ включает стадию добавления добавки А и добавки В к суспензии в мокрую часть бумагоделательной машины, где суспензия содержит бумажную массу и добавку. Добавка А представляет собой средство, придающее прочность во влажном состоянии. Добавка В представляет собой анионогенный полимер, обладающий зарядовой плотностью, определенной в буфере при значении рН, равном примерно 6, равной от примерно -3000 до примерно -7000 мкэкв./(г на сухого вещества). Кроме того, добавка В обладает среднемассовой молекулярной массой, равной от примерно 150000 до примерно 1000000 Да. Добавкой А и/или В может являться любая описанная выше. В различных неограничивающих вариантах осуществления все значения и диапазоны значений, как целые, так и дробные значения, включая приведенные выше и находящиеся между ними, явно предусмотрены для применения в настоящем изобретении.

В этих вариантах осуществления непрозрачность и удерживание наполнителя могут являться такими, как описано выше. Так, например, бумага может обладать непрозрачностью, определенной с помощью Technidyne Brightimeter по методике TAPPI Т425, составляющей не менее примерно 80, 85, 90 или 95%. В различных неограничивающих вариантах осуществления все значения и диапазоны значений, как целые, так и дробные значения, включая приведенные выше и находящиеся между ними, явно предусмотрены для применения в настоящем изобретении.

Удерживание наполнителя можно описать, как определенное на основании количества добавленных частиц наполнителя, удержанных в конечном бумажном листе, путем анализа содержания золы в изготовленном бумажном листе. В различных вариантах осуществления значения удерживания наполнителя составляют от примерно 36,7% (т.е. содержание золы в листе, изготовленном из ~21,25 г диоксида титана (сухой) и 14,157 г бумажной массы (сухая), составляет примерно 22%) до примерно 95% (т.е. содержание золы в листе, изготовленном из ~12 г диоксида титана (сухой) и 14,157 г бумажной массы (сухая), составляет примерно 43,45%). Содержание золы можно определить по методике TAPPI Т413 om-11 при 900°С. Удерживание можно рассчитать путем деления определенного содержания золы на теоретическое содержание золы, рассчитанное путем деления количества добавленного диоксида титана (в пересчете на сухое вещество) на сумму количеств добавленного диоксида титана и волокнистой массы (в пересчете на сухое вещество). В других вариантах осуществления значения удерживания наполнителя, рассчитанные так, как описано выше, составляют от примерно 15 до примерно 95%, от примерно 20 до примерно 90%, от примерно 25 до примерно 85%, от примерно 30 до примерно 80%, от примерно 35 до примерно 75%, от примерно 40 до примерно 70%, от примерно 45 до примерно 65%, от примерно 50 до примерно 60% или от примерно 55 до примерно 60%. В различных неограничивающих вариантах осуществления все значения и диапазоны значений, как целые, так и дробные значения, включая приведенные выше и находящиеся между ними, явно предусмотрены для применения в настоящем изобретении.

В различных вариантах осуществления добавка А выбрана из числа следующих: меламинформальдегидная смола, мочевиноформальдегидная смола, глиоксалированные полиакриламиды, полиамидоаминоэпихлоргидриннная смола и их комбинации. В других вариантах осуществления добавка А содержит или представляет собой полиамидоаминоэпихлоргидринную смолу.

В других вариантах осуществления наполнитель выбран из числа следующих: диоксид титана, каолин, карбонат кальция, пигменты, красители и их комбинации. Наполнителем может являться диоксид титана. Так, например, диоксид титан может быть либо анатазной формы и/или рутильной формы. В других вариантах осуществления бумага относится к сорту декоративной или ламинированной бумаги. Кроме того, зарядовая плотность добавки В, определенная при значении рН, равном примерно 6, может составлять от примерно -4000 до примерно -6000 мкэкв./(г сухого вещества). Кроме того, среднемассовая молекулярная масса добавки В может составлять от примерно 300000 до примерно 800000 Да. В различных неограничивающих вариантах осуществления все значения и диапазоны значений, как целые, так и дробные значения, включая приведенные выше и находящиеся между ними, явно предусмотрены для применения в настоящем изобретении.

В других вариантах осуществления добавкой В является анионогенный полиакриламид, который представляет собой или содержит продукт реакции по меньшей мере одного из следующих: акриламид, метакриламид или этакриламид, и по меньшей мере одного анионогенного мономера, выбранного из числа следующих: акриловая кислота, метакриловая кислота, эфиры акриловой кислоты, соли акриловой кислоты, итаконовая кислота, фумаровая кислота, кротоновая кислота, цитраконовая кислота, малеиновая кислота и их соли, 2-акриламидо-2-метилпропансульфоновая кислота, стиролсульфоновая кислота, винилсульфоновая кислота, N -винилпирролидон, N,N-диаллилметакриламиды, гидроксиалкилметакрилаты, N-винилформамид и их комбинации. В одном варианте осуществления добавка B представляет собой или содержит анионогенный сополимер, включающий продукт реакции акриламида и акриловой кислоты. В другом варианте осуществления добавка B представляет собой или содержит анионогенный полимер, включающий поливиниловый спирт или анионогенный функционализированный поливиниловый спирт.В еще одном варианте осуществления добавка B представляет собой или содержит продукт реакции первого мономера и по меньшей мере одного анионогенного мономера, выбранного из числа следующих: акриловая кислота, метакриловая кислота, эфиры акри ловой кислоты, соли акриловой кислоты, итаконовая кислота, фумаровая кислота, кротоновая кислота, цитраконовая кислота, малеиновая кислота и их соли, 2-акриламидо-2-метилпропансульфоновая кислота, стиролсульфоновая кислота, винилсульфоновая кислота, N -винилпирролидон, N,N-диаллилметакриламиды, гидроксиалкилметакрилаты, N -винилформамид и их комбинации.

В других вариантах осуществления суспензия содержит целлюлозное волокно, использующееся в качестве бумажной массы, и добавку A добавляют в количестве, составляющем от примерно 1 до примерно 60 фунт/(т сухого целлюлозного волокна). Альтернативно, суспензия может содержать целлюлозное волокно, использующееся в качестве бумажной массы, и добавку B добавляют в количестве, составляющем от примерно 0,5 до примерно 30 фунт/(т сухого целлюлозного волокна). Кроме того, отношение массы добавки A к массе добавки B может составлять от примерно 2:1 до примерно 20:1 в пересчете на массу сухого вещества. Альтернативно, отношение массы добавки A к массе добавки B может составлять от примерно 4:1 до примерно 15:1. В других вариантах осуществления суспензия содержит наполнитель и бумажную массе и отношение массы наполнителя к массе бумажной массы составляет от примерно 25:100 до примерно 150:100 в пересчете на массу сухого вещества. В других вариантах осуществления бумага обладает содержанием золы, составляющим от примерно 5 до примерно 60 мас. %. В других вариантах осуществления зарядовая плотность добавки В, определенная при значении рН, равном примерно 6, равна от примерно -5000 до примерно -5500 мкэкв./(г сухого вещества), среднемассовая молекулярная масса добавки В равна от примерно 500000 до примерно 700000 Да, суспензия содержит целлюлозные волокна, добавку А добавляют в количестве, составляющем от примерно 20 до примерно 40 фунт/(т сухого целлюлозного волокна), добавку В добавляют в количестве, составляющем от примерно 1 до примерно 20 фунт/(т сухого целлюлозного волокна), и бумага обладает содержанием золы, составляющим от примерно 25 до примерно 40 мас. %. В различных неограничивающих вариантах осуществления все значения и диапазоны значений, как целые, так и дробные значения, включая приведенные выше и находящиеся между ними, явно предусмотрены для применения в настоящем изобретении.

В других вариантах осуществления добавление добавки А и добавки В обеспечивает улучшенные непрозрачность, удерживание наполнителя и/или прочность на разрыв во влажном состоянии по сравнению со случаем добавления только смолы, придающей прочность во влажном состоянии. В одном варианте осуществления добавку А добавляют к суспензии для изготовления бумаги до добавления добавки В. В другом варианте осуществления добавку А и добавку В добавляют к суспензии для изготовления бумаги одновременно. В другом варианте осуществления добавку В добавляют к суспензии для изготовления бумаги до добавления добавки А. В еще одном варианте осуществления при проведении способа изготовления бумаги добавку А добавляют в одном или большем количестве положений. Альтернативно, при проведении способа изготовления бумаги добавку В можно добавить в одном или большем количестве положений.

В другом варианте осуществления зарядовая плотность добавки В, определенная при значении рН, равном примерно 6, равна от примерно -5000 до примерно -5500 мкэкв./(г сухого вещества). В другом варианте осуществления среднемассовая молекулярная масса добавки В равна от примерно 500000 до примерно 700000 Да. В еще одном варианте осуществления первый мономер, которым может являться любой известный в данной области техники, вступает в реакцию по меньшей мере с одним анионогенным мономером, выбранным из числа следующих: акриловая кислота, метакриловая кислота, эфиры акриловой кислоты, соли акриловой кислоты, итаконовая кислота, фумаровая кислота, кротоновая кислота, цитраконовая кислота, малеиновая кислота и их соли, 2-акриламидо-2-метилпропансульфоновая кислота, стиролсульфоновая кислота, винилсульфоновая кислота, N-винилпирролидон, N,N-диаллилметакриламиды, гидроксиалкилметакрилаты, N-винилформамид и их комбинации. В различных неограничивающих вариантах осуществления все значения и диапазоны значений, как целые, так и дробные значения, включая приведенные выше и находящиеся между ними, явно предусмотрены для применения в настоящем изобретении.

В других вариантах осуществления добавку A добавляют в количестве, составляющем от примерно 10 до примерно 50 фунт/(т сухого целлюлозного волокна). Альтернативно, добавку A добавляют в количестве, составляющем от примерно 20 до примерно 40 фунт/(т сухого целлюлозного волокна). В других вариантах осуществления добавку B добавляют в количестве, составляющем от примерно 1 до примерно 20 фунт/(т сухого целлюлозного волокна). Альтернативно, добавку B добавляют в количестве, составляющем от примерно 1 до примерно 25 фунт/(т сухого целлюлозного волокна). Кроме того, отношение массы добавки A к массе добавки B может составлять от примерно 4:1 до примерно 10:1. Кроме того, бумага может обладать содержанием золы, составляющим от примерно 10 до примерно 50 мас. %. Альтернативно, бумага может обладать содержанием золы, составляющим от примерно 25% до примерно 40 мас. %. В различных неограничивающих вариантах осуществления все значения и диапазоны значений, как целые, так и дробные значения, включая приведенные выше и находящиеся между ними, явно предусмотрены для применения в настоящем изобретении.

В других вариантах осуществления добавление добавки A и добавки B при проведении способа, предлагаемого в настоящем изобретении, обеспечивает улучшенные непрозрачность, удерживание и прочность на разрыв во влажном состоянии по сравнению со случаем добавления только смолы, придающей прочность во влажном состоянии.

Все комбинации всех стадий способа и все соединения, описанные в настоящем изобретении, явно предусмотрены для применения в настоящем изобретении в различных вариантах осуществления, даже если эти стадии способа и/или соединения не описаны выше в аналогичных или сходных абзацах и/или выше не объединены.

ПРИМЕРЫ

Лабораторные исследования проводили путем отливки бумажных листов вручную с помощью формы для отливки бумажных листов вручную Noble & Wood. Листы изготавливали путем добавления 30% диоксида титана (R-796+, Chemours, Wilmington, Del.) к 1% эвкалиптовой бумажной массе, размолотой до степени помола, определенной на канадском приборе, составляющей примерно 300 мл, где значение рН суспензии устанавливали равным 9. Добавляли наполнитель при количестве, равном 0,85 г сухого наполнителя в пересчете на 1 г сухой бумажной массы. Затем значение рН системы устанавливали равным примерно 6 с помощью разбавленной серной кислоты. Затем с помощью формы для отливки бумажных листов вручную изготавливали листы без рециркуляции оборотной воды. К суспензии бумажная масса/наполнитель добавляли химические добавки при перемешивании с помощью верхнего перемешивающего устройства. Использующейся ПАЭ смолой являлась Kymene™ XRV20 (Solenis LLC, Wilmington, Del.), которую разбавляли с получением 1% раствора в воде, обладающей стандартной жесткостью и щелочностью, и значение рН устанавливали равным 6. Исследовали различные анионогенные добавки и они указаны в конкретных примерах. Затем бумажную массу добавляли во включенное в оборудование дозирующее устройство и формовали листы. Влажные листы прессовали при давлении, равном 60 фунт-сила/дюйм2, и затем сушили в барабанной сушилке примерно при 115°С.Барабанная сушилка работала в таком режиме, что лист находился на сушильной поверхности в течение 35-40 с.

Полученные отлитые вручную бумажные листы выдерживали в комнате с регулируемой температурой и влажностью в течение не менее 2 недель. Условия кондиционирования являлись такими, как указанные в методике TAPPI Т 402, и относительную влажность в комнате устанавливали равной 50±2% и температуру устанавливали равной 23±1,0°С.Содержание золы определяли по методике TAPPI Т413 om-11 при 900°С. Выраженное в процентах удерживание рассчитывали путем деления определенного содержания золы на теоретическое содержание золы, рассчитанное на основании количества использованной бумажной массы и количества добавленного наполнителя. Непрозрачность определяли с помощью Technidyne Brightimeter. Листы помещали в прозрачные пластмассовые мешки и определяли непрозрачность сначала для сухих листов и затем повторно для листов, которые пропитывали растительным маслом (соевое масло) (выпускается фирмой Better Living Brands LLC, Pleasanton, CA). При проведении стадии пропитки маслом происходит удаление воздуха из листа и его непрозрачность хорошо соответствует непрозрачности конечного ламинированного продукта. Прочность на разрыв во влажном состоянии определяли по методике TAPPI 456 с использованием исследуемых полосок, обладающих шириной 1 дюйм, длиной исследуемой части образца, равной 5 дюймов, и при скорости, равной 1 дюйм/мин. Плотность определяли путем взвешивания листов размером 7×7 дюймов, вырезанных из отлитых вручную бумажных листов.

Содержащие анионогенный полиакриламид системы характеризовали путем определения молекулярной массы и зарядовой плотности. Для определения зарядовой плотности использовали детектор заряда частиц Mutek PCD-05. Образцы анионогенного полиакриламида разбавляли деионизированной водой до концентрации, равной примерно 0,04 мас. %, затем 2 мл этого раствора добавляли в измерительную ячейку Mutek, содержащую 8 мл 0,01М фосфатного буфера, обладающего значением рН, равным 6. Образцы титровали полидиаллилдиметиламмонийхлоридом ("полиДАДМАХ") до установления значения потенциала истечения, равного 0 мВ. Указанные значения приведены в пересчете на массу сухого полимера.

Молекулярную массу анионогенного полиакриламида определяли с помощью эксклюзионной хроматографии с использованием следующих условий: Подвижная фаза: 0,1 М нитрат натрия/20% ацетонитрила

Скорость потока: 0,8 мл/мин

Колонки: 2 расположенные последовательно колонки TSKgel GMPWxl

Температура колонки: 40°С

Температура детектора ДПП (детектор дифференциального показателя преломления): 40°С

Калибровка: по натриевой соли поли(акриловой кислоты), стандарты, обладающие узким молекулярно-массовым распределением Концентрация образца: обычно 2 мг/мл в подвижной фазе Приготовление образца: перемешивание в подвижной фазе в течение 1-2 ч. Фильтрование: шприцевый фильтр из ПВДФ (поливинилиденфторид) с отверстиями размером 0,45 мкм.

Характеристики различных добавок на основе анионогенного полиакриламида представлены в таблице 1. Добавки В1-В9 представляют собой анионогенные полиакриламиды, обладающие разными зарядовыми плотностями и молекулярными массами. Добавки В1, В3, В4 и В5 представляют собой имеющиеся в продаже образцы, выпускающиеся фирмой Solenis LLC, Wilmington, Del. Добавка B2 представляет собой полученный в лаборатории образец сополимера акриламида с акриловой кислотой, полученный при содержании акриловой кислоты, составляющим 25 мол.%. FLOP AM™ AN 905, FLOPAM™ AN 956 SH и FLOPAM™ AN 995 SH представляют собой обычные анионогенные удерживающие средства, выпускающиеся фирмой SNF Inc, Riceboro, GA. Chemtall™ AN 956 VLM также представляет собой обычное анионогенное удерживающее средство, выпускающееся фирмой Chemtall, Riceboro, GA.

Пример 1 (только добавка А)

Для проведения сопоставления изготавливали бумажные листы с использованием придающей прочность во влажном состоянии смолы Kymene™ XRV20 (ПАЭ смола) в качестве являющейся единственной добавки А при разных добавляемых количествах для придания прочности во влажном состоянии (от 0 до 3% в пересчете на сухое волокно). Характеристики бумаги представлены в таблице 2.

Наличие ПАЭ смолы сначала улучшает удерживание по сравнению с удерживанием листов, не содержащих добавки. Однако при более высоких добавляемых количествах ПАЭ смолы удерживание и непрозрачность уменьшаются вследствие наличия дополнительного количества ПАЭ смолы. Прочность на разрыв во влажном состоянии продолжает увеличиваться с увеличением добавляемого количества ПАЭ.

Пример 2

Добавку В1, анионогенный полиакриламид, добавляли после добавления ПАЭ смолы при отношении массы добавки А к массе добавки В, составляющем 2:1 в пересчете на массу сухого вещества. Характеристики бумаги представлены в таблице 3.

Использование комбинации добавок А и В в способе изготовления бумаги обеспечивает существенно лучшее удерживание, чем в случае использования только добавки А. Это также приводит к улучшенной непрозрачности. Максимальная нагрузка во влажном состоянии также улучшается при всех добавленных количествах добавки А, это указывает на отсутствие отрицательного влияния вследствие увеличения удерживания. Удерживание, непрозрачность и максимальная нагрузка во влажном состоянии улучшены по сравнению с результатами, полученными в сравнительном примере 1 с использованием соответствующих добавляемых количеств ПАЭ.

Пример 3

Для проведения сопоставления в модели исследовали несколько анионогенных добавок. Стандартные удерживающие средства на основе анионогенного полиакриламида использовали в качестве контрольных образцов в комбинации с добавкой A, Kymene™ XRV20. Они обозначены, как добавки В6, В7, В8 и В9. Все 4 удерживающих средства обладали существенно более высокими молекулярными массами, чем добавка В, использовавшаяся в примере 2. Все эти добавки добавляли после добавления добавки А и при отношении массы добавки А к массе добавки В, составляющем 10:1 в пересчете на массу сухого вещества. Результаты, полученные для бумаги, содержащей только добавку А (без добавки В), представлены в таблице 4.

Результаты, полученные при использовании добавки А с различными сравнительными добавками В (стандартные удерживающие средства на основе анионогенного полиакриламида), представлены в таблице

Приведенные результаты указывают на сходные улучшения непрозрачности и удерживания по сравнению со случаем использования только добавки А, однако максимальная нагрузка во влажном состоянии является меньшей, чем в случае использования только добавки А (сопоставление результатов, приведенных в таблицах 4 и 5). Использование содержащих обладающей более высокой молекулярной массой добавки В систем приводит к плохим характеристикам прочности во влажном и в сухом состоянии. Если не ограничиваться теоретическими соображениями, то можно предположить, что использование обладающих высокой молекулярной массой анионогенных полиакриламидов приводит к худшему формованию бумаги и это приводит к меньшей прочности, вероятно, вследствие чрезмерной флоккуляции частиц наполнителя, которая нарушает сцепление между волокнами, являющееся чрезвычайно важным для обеспечения прочности на разрыв.

Пример 4

В этом примере исследовали содержащие добавку В системы, предлагаемые в настоящем изобретении, при таких же добавляемых количествах, как и в случае удерживающих средств на основе анионогенного полиакриламида, исследованных в примере 3, таблица 5. Добавка А представляла собой Kymene™ XRV20. Добавление проводили при отношении массы добавки А к массе добавки В, составляющем 10:1 в пересчете на массу сухого полимера. Результаты представлены, как выраженное в процентах значение характеристики листа от полученного при использовании только добавки А при таком же добавляемом количестве добавки А. Результаты представлены в таблице 6.

Из представленных в этой таблице результатов очевидно, что использование содержащих добавки В2, В3, В4 и В5 систем обеспечивает более существенное улучшение удерживания, чем в случае использования только добавки А, и обеспечивает более существенное улучшение удерживания, чем в случае использования обычных удерживающих средств (добавки В6, В7, В8 и В9) при более существенных добавляемых количествах добавки А. Это также обеспечивает лучшую степень непрозрачности при добавляемых количествах добавки А, равных 2 и 3%, по сравнению со случаем использования обычных удерживающих средств. Самое существенное улучшение рабочих характеристик относится к значениям максимальной нагрузки во влажном состоянии. Результаты показывают, что использование добавок В2, В3, В4 и В5 обеспечивает улучшение по сравнению со случаем использования только добавки А, тогда как использование обычных удерживающих средств приводит у уменьшению максимально нагрузки по сравнению со случаем использования только добавки А. Добавки В6, В7, В8 и В9 оказывают неблагоприятное влияние на прочность на разрыв во влажном состоянии.

Подразумевается, что в различных неограничивающих вариантах осуществления все комбинации указанных выше соединений, компонентов, выраженные в мас. % количества, стадии способа и т.п. можно использовать вместе, даже если они не описаны в аналогичных или сходных абзацах. Другими словами, все указанные выше комбинации явно предусмотрены для применения в различных неограничивающих вариантах осуществления.

Хотя в приведенном выше подробном описании представлен по меньшей мере один типичный вариант осуществления, следует понимать, что существует большое количество модификаций. Следует также понимать, что типичный вариант осуществления или типичные варианты осуществления являются лишь примерами и они не предназначены для какого-либо ограничения объема, применимости или конфигурации разных вариантов осуществления. С помощью приведенного выше подробного описания специалистам в данной области техники скорее предоставлена подходящая схема выполнения типичного варианта осуществления, входящего в объем настоящего изобретения. Следует понимать, что в функции и расположение элементов, описанных в типичном варианте осуществления, можно внести различные изменения без отклонения от объема разных вариантов осуществления, приведенных в прилагаемой формуле изобретения.

Похожие патенты RU2800866C2

название год авторы номер документа
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ БУМАГИ 2005
  • Майкл Синг
  • Роберт Коккрофт
RU2384661C2
КОМПОЗИЦИЯ И СПОСОБ, ПРЕДНАЗНАЧЕННЫЕ ДЛЯ УВЕЛИЧЕНИЯ ПРОЧНОСТИ БУМАГИ ВО ВЛАЖНОМ И В СУХОМ СОСТОЯНИИ 2020
  • Боркар Сачин
  • Варнелл Дэниел Ф.
RU2810969C2
СПОСОБ ПОВЫШЕНИЯ ПРОЧНОСТИ БУМАГИ 2014
  • Лю Чэнь
  • Розенкранс Скотт
  • Нгуйен Данни
RU2667287C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БУМАГИ 2016
  • Лу, Чэнь
  • Чэнь, Цзюньхуа
  • Кэмпбелл, Клейтон
  • Розенкранс, Скотт
  • Рабидо, Дженна, Сью
RU2696382C1
МОДИФИЦИРОВАННЫЕ СОДЕРЖАЩИЕ ВИНИЛАМИН ПОЛИМЕРЫ И ИХ ПРИМЕНЕНИЕ ПРИ ИЗГОТОВЛЕНИИ БУМАГИ 2015
  • Боркар Сахин
  • Лусварди Кейт Марритт
  • Махони Джозеф М.
  • Гу Цумин
  • Луо Минсян
RU2678672C2
КОМПОЗИЦИЯ, СОДЕРЖАЩАЯ СШИТЫЕ АНИОНОГЕННЫЕ ОРГАНИЧЕСКИЕ ПОЛИМЕРНЫЕ МИКРОЧАСТИЦЫ, ЕЕ ПОЛУЧЕНИЕ И ПРИМЕНЕНИЕ В СПОСОБАХ ИЗГОТОВЛЕНИЯ БУМАГИ И КАРТОНА 2018
  • Жен-Рендю Кристиан
  • Томас Аня
  • Корберан Рок Роза
RU2775389C2
КОМПОЗИЦИЯ УМЯГЧИТЕЛЯ 2016
  • Лу Чэнь
  • Кэмпбелл Клейтон
  • Рабидо Дженна Сью
RU2700056C1
ВОДНЫЕ КОМПОЗИЦИИ И ИХ ПРИМЕНЕНИЕ В ИЗГОТОВЛЕНИИ БУМАГИ И КАРТОНА 2004
  • Доннелли Саймон
  • Форд Филип А.
  • Рис Лоренс Дж.
RU2350561C2
КОМПОЗИЦИИ СОДЕРЖАЩИХ ГИДРОФОБНЫЙ ВИНИЛАМИН ПОЛИМЕРОВ И ИХ ПРИМЕНЕНИЕ ПРИ ИЗГОТОВЛЕНИИ БУМАГИ 2018
  • Гу Цюймин
  • Брунгардт Клемент Л.
  • Хюинь-Ба Жозетта Серве
  • Ковач Патрик
  • Льюис Эшли
RU2771100C1
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ БУМАГИ ИЛИ КАРТОНА 2018
  • Хамерс Кристоф
  • Хенле Ханс-Йоахим
  • Панке Кай
  • Эссер Антон
RU2795511C2

Реферат патента 2023 года СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ БУМАГИ, ОБЛАДАЮЩЕЙ УЛУЧШЕННЫМИ УДЕРЖИВАНИЕМ НАПОЛНИТЕЛЯ И НЕПРОЗРАЧНОСТЬЮ, ПРИ СОХРАНЕНИИ ПРОЧНОСТИ НА РАЗРЫВ ВО ВЛАЖНОМ СОСТОЯНИИ

При изготовлении бумаги, обладающей непрозрачностью и удерживанием наполнителя, осуществляют стадию добавления добавки А и добавки В к суспензии в мокрую часть бумагоделательной машины. Суспензия содержит бумажную массу и наполнитель. Добавка А представляет собой полиамидоаминоэпихлоргидринную смолу. Добавка В представляет собой анионогенный полимер, обладающий зарядовой плотностью, определенной в буфере, обладающем значением рН, равным 6, равной от -3000 до -7000 мкэкв/г в пересчете на сухое вещество. Добавка В представляет собой полиакриламид, который является продуктом реакции акриламида и акриловой кислоты, и обладает среднемассовой молекулярной массой, равной от 173000 до 646000 г/моль. Суспензия содержит менее 5 мас.% добавок, отличающихся от добавок А или В, или наполнителя. Обеспечиваются улучшенные удерживание наполнителя и непрозрачность бумаги. 12 з.п. ф-лы, 6 табл.

Формула изобретения RU 2 800 866 C2

1. Способ изготовления бумаги, обладающей непрозрачностью и удерживанием наполнителя, указанный способ включает стадию добавления добавки А и добавки В к суспензии в мокрую часть бумагоделательной машины, где суспензия содержит бумажную массу и наполнитель;

при этом добавка В представляет собой анионогенный полимер, обладающий зарядовой плотностью, определенной в буфере, обладающем значением рН, равным 6, равной от -3000 до -7000 мкэкв/г в пересчете на сухое вещество;

отличающийся тем, что добавка А представляет собой полиамидоаминоэпихлоргидринную смолу и что добавка В представляет собой полиакриламид, который является продуктом реакции акриламида и акриловой кислоты, и обладает среднемассовой молекулярной массой, равной от 173000 до 646000 г/моль, и при этом суспензия содержит менее 5 мас.% добавок, отличающихся от добавок А или В, или наполнителя.

2. Способ по п. 1, в котором наполнитель выбирают из диоксида титана, каолина, карбоната кальция, пигментов, красителей и их комбинаций.

3. Способ по п. 1, в котором наполнителем является диоксид титана.

4. Способ по п. 3, в котором диоксид титана представляет собой анатазную и/или рутильную форму.

5. Способ по п. 1, в котором бумага относится к сорту декоративной или ламинированной бумаги.

6. Способ по п. 1, в котором зарядовая плотность добавки В, определенная при значении рН, равном 6, равна от -4000 до -6000 мкэкв/г в пересчете на сухое вещество.

7. Способ по п. 1, в котором суспензия содержит целлюлозное волокно и добавку А добавляют в количестве, составляющем от 1 до 60 фунт/т относительно сухого целлюлозного волокна.

8. Способ по п. 1, в котором суспензия содержит целлюлозное волокно и добавку В добавляют в количестве, составляющем от 0,5 до 30 фунт/т относительно сухого целлюлозного волокна.

9. Способ по п. 1, в котором отношение массы добавки А к массе добавки В составляет от 2:1 до 20:1 в пересчете на массу сухого вещества.

10. Способ по п. 1, в котором отношение массы добавки А к массе добавки В составляет от 4:1 до 15:1 в пересчете на массу сухого вещества.

11. Способ по п. 1, в котором отношение наполнителя к бумажной массе составляет от 25:100 до 150:100 по массе в пересчете на сухое вещество.

12. Способ по п. 1, в котором бумага обладает содержанием золы, составляющим от 5 до 60 мас.%.

13. Способ по п. 1, в котором зарядовая плотность добавки В, определенная при значении рН, равном 6, равна от -5000 до -5500 мкэкв/г в пересчете на сухое вещество; в котором суспензия содержит целлюлозные волокна, в котором добавку А добавляют в количестве, составляющем от 20 до 40 фунт/т относительно сухого целлюлозного волокна, в котором добавку В добавляют в количестве, составляющем от 1 до 20 фунт/т относительно сухого целлюлозного волокна, и в котором бумага обладает содержанием золы, составляющим от 25 до 40 мас.%.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2023 года RU2800866C2

CA 2968668 A1, 02.06.2016
ДЕКОРАТИВНАЯ БУМАГА-ОСНОВА С ПОВЫШЕННОЙ НЕПРОЗРАЧНОСТЬЮ 2002
  • Шульц Хартмут
RU2273686C2
US 6524439 B2, 25.02.2003
Способ изготовления декоративной бумаги-основы 1986
  • Аким Эдуард Львович
  • Павлова Лидия Алексеевна
  • Шалун Григорий Борисович
  • Тимощук Тамерлан Станиславович
  • Марьянчик Людмила Вениаминовна
  • Стебунова Татьяна Алексеевна
SU1481307A1
CN 101435169 A, 20.05.2009
CN 102174761 A, 07.09.2011.

RU 2 800 866 C2

Авторы

Льюис Эшли Хокинс

Крисп Марк Трейси

Даты

2023-07-31Публикация

2019-01-10Подача