Способ приготовления состава для поверхностной обработки бумаги и картона Советский патент 1985 года по МПК D21H1/22 D21H3/00 

to

СО

со

1

Изобретение относится к производству бумаги и картона и может бытьиспользовано в цеплюлозно-бумажной промышленности при изготовлении технических видов бумаги и картона.

Целью изобретения является интенсификация процесса и повышение качества готового материала.

Интенсификация процесса и повышение качества готового материала зависит от количества поверхностных гидроксильных групп на поверхности диоксида кремния, количество которы можно увеличить путем обработки диоксида кремния глицерином из газово фазы при 105-210°С. При обработке на поверхности диоксида кремния происходит химическая реакция с образованием эфирного соединения:

ОН он

H5i-OH4HO-CH,,-CH-CH, 2- ,и о

i «

q:j 5i-o-cHa-CH-cH2

т.е. количество поверхностных гидро сильных групп увеличивается в два раза. Полное замещение достигается лишь при температуре выше 105°С, что и определяет ее как нижний пре.дел способа обработки.

Повьпцение .температуры вьше приводит к деструкции поверхностных соединений и, в конечном счете, к уменьшению количества гидроксильных групп. При соотношении глицерина и диоксида кремния менее 1:10 полного замещения ОН-групп не происходит вследствие установления динамического равновесия реакции.

Повышение указанного соотношения более 2:10 не приводит к дальнейшему увеличению количества поверхностных гидроксильных групп в результате достижения полного замещения,

В качестве диоксида кремния используют высокодисперсный оксид с размером частиц 100-250 А и удельной поверхностью 175-380 м /г, полученный путем высокотемпературного пиролиза .четыреххлористого кремния.

Обработку диоксида кремния глицерином в газовой фазе осуществляют следующим образом.

Диаксир кремния загружают в реактор, оснащенный мешалкой и электроподогревом, нагревают до температуры реакции U05-21О С). При соответствующей реакции температуре в токе

1729732

инертного газа (N, Лг и др.) подают в реактор пары глицерина в указанных соотношениях {1:10 - 2:10/. Газообразные продукты реакции и пары не5 прореагировавшего глицерина удаляют в токе инертного газа при температуре реакции. Полученный продукт охлаждают до комнатной температуры.

В качестве водорастворимого полимерного связующего испол-ьзуют поливиниловый спирт, крахмал, натриевую соль карбоксиметилцеллюлозы, метилцагшюлозу, мочевиноформальдегидную смолу, меламиноформальдегидную смолу j или их смеси.

Обработанный указанным способом диоксид кремния смешивают в стеклянном стакане с 1 мае.ч. 15%-ного раствора мочевиноформальдегидной смолы n марки-м 19-62 и 4 мае.ч, 10%-ного

раствора поливинилового спирта в соотношении наполнителя и связующих соответственно, мае.ч. 1:1,5, добавляют воды . до общей концентрации сосc тава 20 мас.% и перемешивают с помощью мешалки до полной гомогенизации состава, определяемой по пост-оянству значений его вязкости, при этом фиксируется время, необходимое для изготовления состава.

Состав наносят на образцы бумаги писчей № 2 и упаковочного картона с помощью ракеля Майера слоем м§ссы Atl г/м и высушивают в сушильном шкафу при в течение 5 мин, за5 тем кондиционирзтот при относительной влажности 65% в течение 24 ч и измеряют сопротивление образцов излому в машинном и поперечном направле-; ниях методом двойных перегибов.

Пример 1.По указанному спосо-. бу обрабатывают пирогенный диоксид кремния с удельной поверхностью 175 глицерином при 105°С и соотношении компонентов 1:10. Изготавливают состав по предлагаемому способу и наносят на бумагу писчую № 2.

Пример 2. Аналогично обрабатывают пирогенный диоксид кремния с удельной поверхностью 300 (марки А-300 ) глицерином при и соотношении компонентов 2:10, изготавливают состав, наносят на картон упаковочный.

5 Пример3. Обрабатывают диоксид кремния судельной поверхностью 380 (марки А-380 ) глицерином при 60°Си соотношении крмпо31

нентов 1,5:10, изготавливают состав,наносят на бумагу писчую № 2,

Пример 4. Обрабатывают SiO марки А-300 глицерином при , соотношении компонентов 1,5:10, изготавливают состав и наносят его на бумагу писчую № 2.

Пример 5. Обрабатывают SiC марки А-300 глицерином при 225°С, соотношении компонентов 1,5:10, изготавливают состав и Наносят на писчую бумагу № 2..

Пример 6. Обрабатывают SiQ. марки А-380 глицерином при , соотношении компонентов 0,5:10, изготавливают состав и наносят на картон упаковочный.

Пример 7. Обрабатывают SiO марки А-380 глицерином при , соотношений компонентов 2,5:10, изготавливают состав и наносят на картоН упаковочный.

Пример 8, Пирогенный диоксид кремния марки А-300 смешивают в

729734

стеклянном стакане с комплексным связующим по примеру 1 и водой до концентрации состава 20% сухих веществ, наносят на бумагу писчую № 2. 5 Пример 9. Изготавливают состав на основе коллоидного диоксида кремния по способу,аналогичному примеру 8, и наносят на картон упаковочный.

Пример 10. Изготавливают ,состав, в котором в качестве наполнителя используют каолин. Для повышения интенсивности диспергирования и ускорения процесса гомогенизации состава в него дополнительно на стадии смешения компонентов вводят 0,25 мас.% триполифосфата натрия; 1,5 мас.% сульфонола и 0,5 мае керосина в качестве антивспенивате- ля. Состав наносят на бумагу писчую № 2.

Результаты испытаний по примерам 1-10 приведены в таблице.

СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНА СОСТАВА ДЛЯ ПОВЕРХНОСТНОЙ ОБРАБОТКИ БУМАГИ И КАРТОНА путем смешения диоксида кремния с удельной поверхностью 175380 с водорастворимым полимерным связующим в водной среде, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса и повышения качества готового материала, перед смешением диоксид кремния обрабатывают глицерином из газовой фазы при 105-210 С и соотношении глицерина и диоксида кремния от 1:10 до 2:10.

1Бумага писчая № 2 1051:10 2Картон упаковочный 2102:10 3Бумага писчая № 2 1601,5:10 (контрольный ) Бумага писчая № 2 901,5:10 (контрольный ) Бумага писчая № 2 2251,5:10 (контрольный ) Картон упаковочный 1600,5:10 19319 87200 14168 2296 17330-78205 47224 56 140 36210 54132 52141 1578 iконтрольный ) Картон упаковочный (прото- . тип) Бумага писчая № 2 (прототип ) Картон упаковочный (контрольный ) Бумага писчая № 2

Продолжение таблицы 28 154 64 225 58 130 112 . 200