Состав для поверхностной обработки бумаги Советский патент 1986 года по МПК D21H1/38 

д

9д X

е

X) 1 Изобретение относится к.целлюлозно-бумажному производству и касаетс состава для поверхностной обработки бумаги. Целью изобретения является повышение стабильности состава и увеличение прочности поверхности. Состав для поверхностной обработки бумаги, содержащий водорастворимый гидроксилсодержащий полимер, водорастворимую соль циркония и воду, дополнительно содержит полиакриламид при следующем соотношении компонентов , мае,ч,: Водорастворимый гидроксилсодержащий полимер100Водорастворимая соль циркония (в пересчете на двуокись циркония) 0,1--5,0 Полиакриламид10-70 Вода 2000-10000 В качестве водорастворимого гйдроксилсодержащего полимера состав содержит крахмал или натриевую соль карбоксиметилцеллюлозы, или поливин ловый спирт, В качестве водорастворимой соли циркония используют сульфатоциркона аммония или натрия или оксихлорид циркония. Однако в качестве водорас воримой соли циркония может быть ис пользован продукт взаимодействия да ной соли с органической кислотой ил ее солями при их молярном соотношении от 1:0,2 до 1:2, Продукт взаимодействия соли циркония с органической кислотой получают путем растворения соли циркони в воде. Затем при перемешивании в раствор,вводят водорастворимую органическую кислоту или раствор ее соли при молярном соотношении от 1:0,2 до 1:2, В качестве органической кислоты используют винную или уксусную кислоты, а также соли указанных кислот. Известно, что соли циркония в во де образуют комплексные соединения амидными группами полиакриламида, переводя его мгновенно в нераствори мое состояние. Поэтому невозможно получить водные растворы полиакриламида в присутствии солей циркония. Несколько медленнее соли циркони реагируют с гидрокдильными группами целлюлозы и гидроксилсодержащих пол меров. Тем не менее при хранении 48 растворов гидроксилсодержащих полимеров, обработанных солями циркония, происходит постепенная сшивка полимера за счет сохранивших свою реакионноспособность активных групп циркония . Установлено, что блокировкой активных групп соединений циркония за счет реакции с гидроксилсодержащим полимером можно снизить их активность, В свою . очередь полиакриламид повьшгает устойчивость растворов и дисперсий гидроксилсодержапшх полимеров и существенно изменяет свойства полученных составов. Учитывая, что как гидроксилсодержащие полимеры так и полиакриламид образуют с солями циркония комплексные соединения, т.е. вступают в химическое взаимодействие, нельзя говорить об аддитивности свойств смеси полимеров, так как образуется единое смешанное комплексное соединение, обладающее новыми свойствами, которые позволяют значительно повысить прочность поверхности бумаги и стабильность состава. Использование продукта взаимодействия водорастворимой соли циркония с органической кислотой или ее солями позволяет изменить заряд получаемого комплексного соединения, его способность к сшивке и устойчивость, Предложенный состав может содержать наполнитель и красящее вещество для придания бумаге специальных свойств. При содержании полиакриламида в количестве менее 10 мае.ч, прочность поверхности повьшается незначительно} а при содержании более 70 мае.ч. состав становится нестабилен, повьш1ается его вязкость. Наличие в составе водорастворимой соли циркония в пересчете на двуокись циркония менее 0,1 мае.ч. не вызывает улучшения качества бумаги, а более 5,0 мае.ч, привод1г1т к коагуляции смееи, , Пример 1. Состав для поверхностной обработки бумаги готовят следующим образом: водную дисперсию крахмала обрабатывают водорастворимым сульфатоцирконатом аммония при 95 С, затем при перемешивании вводят полиакриламид, при этом соотношение компонентов состава следующее, мае,ч.: К) ах мал100 С ульфатоцнрконат аммония (в пересчете на двуокись циркония)0,1 Полиакриламид 10 Вода2000 Полученный состав наносят с обеи сторон на клеильном прессе на офсет ную бумагу массой 70 г/м и сушат. Нанос покрытия составляет 4 г/м . Полученную бумагу испытывают. Ре зультаты испытаний приведены в табл це. Пример 2. Состав для повер ностной обработки бумаги готовят ан логично примеру 1 при 70 С с той ра ницей, что используют натриевую сол карбоксиметилцеллюлозы и сульфатоцирконат натрия при следующем соотношении компонентов, мае.ч,: Натриевая соль карбоксиметилцеллюлозы 100 Сульфатоцирконат натрия (в пересчете на двуокись циркония) 5,0 Полиакриламид 70 Вода100000 Полученный состав наносят с помо щью форсунок на рисовальную бумагу массой 100 г/м и сушат. Нанос покрытия составляет 0,1 г/м . Бумагу испытывают. Результаты испытаний приведены в таблице. Пример 3. Состав для повер ностной обработки бумаги готовят аналогично примеру 1 при с той разницей, что используют поливиниловый спирт и оксихлорид цир ния при следующем соотношении компо нентов, мае,ч,: Поливиниловый. спирт100 Оксихлорид циркония в пересчете на двуокись циркония 1,0 Полиакриламид 50 Вода5000 Полученный состав наносят с обеих сторон на клеильном прессе на пи чую бумагу массой 70 г/м и сушат. Нанос покрытия составляет 6 г/м . Полученную бумагу испытывают. Ре зультаты испытаний приведены в табл це. Пример 4. Состав для повер ностной обработки бумаги готовят аналогично примеру 3 с той лишь раз 484 ницей, что используют продукт взаимодействия оксихлорнда циркония с винной кислотой при их молярном соотношении 1 :I при следующем соотношении компонентов, мае,ч.: Поливиниловый спирт100 Продукт взаимодействия оксихлорида циркония с винной кислотой (в пересчете на двуокись циркония)1,0 Полиакриламид 50 Вода5000 Полученный состав наносят с двух сторон на клеильном прессе на писчую бумагу массой 70 г/м и сушат. Нанос покрытия составляет 6 г/м . Полученную бумагу испытывают. Результаты испытаний приведены в таблице. П р,и м е р 5. Состав для поверхностной обработки бумаги готовят аналогично примеру 1 с той разницей, что состав содержит каолин в количестве 500 мае.ч. Полученный состав наносят на офсетную бумагу. Нанос покрытия составляет 10 г/м. Бумагу испытывают. Результаты испытаний приведены в таблице. Пример 6 (контрольный). Состав для поверхностной обработки бумаги готовят аналогично примеру 1 при следующем соотношении компонентов , мае.ч.: Крахмал100 Сульфатоцирконат аммония (в пересчете на двуокись циркония)0,05 Поли акрил амид 9,0 Вода5000 Полученный состав наносят на клеильном преесе на офсетную бумагу массой 70 г/м и сушат. Нанос покрытия составляет 4 г/м. Бумагу испытывают. Результаты испытаний приведены в таблице, Пример 7 (контрольный). Состав для поверхностной обработки бумаги готовят аналогично примеру 1 при следующем соотношении компонентов, ае,ч. : Крахмал100 Сульфатоцирконат аммония (в переечете на двуокись

циркония)6,0

Полиакриламид 75 Вода 5000

При обработке водной дисперсии крахмала сульфатоцирконатом аммония наблюдается коаг-уляция дисперсии, Полиакриламид вводится в скоагулированкую дисперсию.

Полученный состав наносят на клеильном прессе на писчую бумагу и сушат. Нанос покрытия составляет 4 г/м Пример данного состава приводит получению очень неравномерного покрытия ,

Полученную бумагу испытывают, Результаты испытаний приведены в таблице.

Пример 8 (известный), Состав для поверхностной обработки бумги готовят следуюш,им образом водную дисперсию крахмала обрабатывают оксихлоридом циркония при следующем соотношении компонентов, мае„ч,: Крахмал100

Оксихлорид циркония (в пересчете на двуокись циркония) 1jO . Вода2000

Полученный состав наносят на офсетную бумагу массой 70 г/м с помощью клеильного пресса и сушат. Нано покрытия составляет 4 г/м , Бумагу испытывают.

Результаты испытаний приведены в таблице.

Пример 9 (контрольный). Состав для поверхностной обработки бумаги готовят следующим образом; водную дисперсию крахмала обрабатывают полиакриламидом при следзющем соотношении компонентов, ,: Крахмал100

Полишсриламид 10 Вода2000

Полученный состав с помощью клеильного пресса наносят на писчую бу6R648 6

магу и сушат, Нанос покрытия состапляет 4 г/м . Полученную бумагу истлтывают.

Результаты испытаний приведены в таблице.

Из данных, приведенных в таблице, видно, что используя предлагаемое изобретение можно на 15-50% повысить

JQ прочность поверхности бумаги по сравнению с бумагой, изготовленной по известному способу. Одновременно улучшается и механическая прочность, бумаги, так показатель разрывной длины

5 увеличивается до 25%.

Формула изобретения

1. Состав для поверхностной обра20 ботки бумаги, содержащий водорастворимый -гидроксилсодержащий полимер, водораствори1у ую соль циркония и воду, отличающийся тем, что, с целью повьщгения стабильности 25 состава и увеличения прочности поверхности бумаги, он дополнительно содержит полиакрила;мид при следующем соотношении компонентов, мае.ч.:

Гидроксилсодержащий .jg полимер100

Водорастворимая соль, циркония (в пересчете на двуокись циркония) 051-5,-О

0,1-5,0

Полиакриламид10-70

Вода2000-100000

2.Состав по п. 1,отличаю щ и и с я теМ( что с качестве водорастворимого гидроксилсодержащего полимера он содержит натриевую соль карбоксиметилцеллюлозы или крахмал, или поливиниловый с:тирт.

3,Состав по п. 5отличаю щ и и с я тем, что в качестве соли циркония он содержит оксихлорид циркония или сульфатоцирконат аммония или натрия.

Крахмал

10

4.0 2,5 сут 1,32 2960 78

.Изобретение относится к целлюлозно-бумажной промьшленности, в частности к составу для поверхностной обработки бумаги, и позволяет повысить стабильность состава и увеличить прочность поверхности бумаги. Состав содержит, мае.ч,: тидроксилсодержащий полимер 100; соль циркония (в .пересчете на двуокись циркония) 0,1-5,0; полиакрилаьшд 10-70 и воду 2000-100000. В качестве водорастворимого гидроксилсодержащего полимера он содержит натриевую соль карбоксилметилцеллюлозы, крахмал или поливиниловый спирт, а в качестве соли циркония - оксихлорид циркония, сульфатоцирконат аммония или натрия. Гидроксилсодержащие полимеры и полиакриламид образуют с солями циркония комплексные соединения, т.е. вступают в химическое взаимодействие Q и образуют единое смешанное комплек9 сное соединение, обладающее новыми сл свойствами, которые позволяют значительно повысить прочность поверхности бумаги и стабильность состава, 2 з.п. ф-лы, I табл.