Гуммированная бумага Советский патент 1988 года по МПК D21H1/24 C09J7/04 

Изобретение относится к целлюлозно-бумажной промьшшенности, в частности к изготовлению водоактивируемых гуммированных бумаг.

Целью изобретения является улучшение качества бумаги за счет повьшения скорости активации клеевого слоя.

Сущность изобретения заключается в том, что клеевой слой гуммированной бумаги, включакядий декстрин и полиакрил амид, дополнительно содержит модифицированный минеральный наполнитель, содержащий на поверхности 0,01- 1,5 г/м метилцеллюпозы или натриевой соли карбоксиметилцеллюлозы.

В качестве минерального наполнителя клеевой слой содержит оксид цинка, диоксид титана или каолин.

Клеевой слой может также содержать пластификатор, например глицерин или полиэтиленгликоль. В процессе формирования клеевого слоя при удалении на начальной стадии сушки части воды из покровной -композиции, включающей декстрин, полиакриламид и модифицированньй минеральный наполнитель, композиция переходит в студнеобразное состояние. При этом происходит разделение композиции на фазы, приводящее к созданию ячеистой структуры, в которой роль каркаса выполняет система наполнитель - полиакрил- амид. Такая структура образуется в результате того, что структурирование полиакриламида. происходит на более ранней стадии сушки вследствие его i. ограниченной растворимости. А декстрин, структуриругадийся на более позднем этапе, заполняет внутренний объем ячеек. . .

Наличие оболочки из метилцелпкшо- зы или натриевой соли карбоксиметилцеллюлозы на поверхности частиц пигмента препятствует формированию на указанной поверхности уплотненного адсорбционного слоя из декстрина, в результате чего обеспечивается необходимая водопроницаемость структуры сформированного клеевого слоя, что обуславливает его способность к быстрому набуханию. При этом каркас структуры обеспечивает необходимую когезионную прочность набухшего клеевого слоя. При содержании модификатора (метилцеллюпозы ш1и натриевой соли карбоксиметилцеллюпозы) менее 0,01 г на 1 м поверхности наполнителя на последней формируется плот0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

ный адсорбционный слой декстрина, препятствующий проникновению воды в структуру клеевого слоя и тем самым замедляющий процесс активации ленты. При увеличении содержания модификатора более 1,5 г/м скорость активации также замедляется.

Аналогичное явление происходит при увеличении содержания в слое модифицированного пигмента свьше 7 мае.ч. на 100 мае.ч. декстрина. При содержании пигмента менее 1,5 мае.ч. на 100 мае.ч. декстрина формирующийся в слое каркас не обеспечивает необходимую когезионную . прочность активированного слоя, что приводит к увеличению времени схватывания.

При содержании полиакриламида свыше 3 мае.ч. на 100 мае.ч. декстрина уменьшаются адгезионные свойства ленТы, а при содержании полиакрил- амида менее -0,5 мае.ч. на 100 мае.ч. декстрина не достигается необходимая когезионная прочность активированного клеевого слоя и, следовательно, замедляется процесс схваты- Всшия клеевого слоя.

Приготовление входящего в состав клеевого слоя модифицированного наполнителя осз цествляют следующим образом.

Готовят раствор модификатора - метилцеллкхлозы или Na-карбоксиметил- целлюлозы, концентрацией 2-8%.

Отбирают часть приготовленного раствора (0,2-0,,3 мае.ч. на

1мае.ч, используемого исходного минерального пигмента) и разбавляют водой в 10 раз.

В этом разбавленном растворе диспергируют исходньй наполнитель. Диспергирование производят с использованием аттриторов, шаровых мельниц и т.д. Время диспергирования в зависимости от особенностей применяемого оборудования составляет 1-48 ч.

Готовую дисперсию совмещают с исходным концентрированным раствором модификатора, рассчитывая количество подаваемого раствора так, чтобы общее количество модификатора в системе составляло 0,15-9 мае.ч. (сухих) на

2мае.ч. исходного пигмента.

Совмещение производят при комнатной температуре и умеренно интенсивном перемешивании t до полной гомогенизации системы. Необходимое время

составляет 0,5-5 ч (в зависимости от количества используемьк ингредиентов и особенностей применяемого оборудования).

Исследования спектров мутности показывают., что приготовленная подобным образом система представляет собой раствор применяемого модификатора, имеющий структуру коллоидного типа, связанную с поверхностью минерального пигмента.

Состав клеевого слоя готовят следующим образом.

Полученную суспензию модифициро- ванного минерального наполнителя смешивают с 50%-ным раствором декстрина, добавляют 1,5%-ный раствор полиакрил- амида и глицерин.

Время смешения на каждой стадии приготовления может варьироваться от 0,5 до 5 ч в зависимости от особенностей используемого оборудования.

Клеевой слой наносят на бумажную

сушат и готовую гуммированную бумагу испытывают.

Пример 2. Гуммированную бу- магу изготовляют аналогично, примеру I, наносят на бумажную подножку массой 80 г/м клеевой слой массой 25 г/м следующего состава, мае.ч.:

Декстрин100

Полнакриламид0,5 ,

Оксид цинка с со- держанием 0,67 г/м Na-КМЦ1,5

Состав клеевого слоя получают сме- шением 200 г 50%-ного раствора декстрина,33,3 г 1,5%-ного раствора аммиачного полиакриламида и приготовленной дисперсии наполнителя.

Приготовленный состав наносят на бумажную подпожку на лабораторной поливочной установке с ракелем Майера, сушат и готовую гуммирова1д1ую бума- ГУ испытывают.

Пример 3. Гуммированную бу

Изобретение относится к области целлюлозно-бумажной промьшшенностн и позволяет улучшить качество бумаги за счет повьшения скорости активации клеевого слоя. Гуммированная бумага выполнена из бумажной -подложки и нанесенного на нее клеевого слоя. Клеевой слой содержит декстрнн, полиакриламид и дополнительно модифицированный минеральный наполнитель, содержащий на поверхности 0,01- 1,5 г/м метилцеллншозы или натриевой соли карбоксимет тцеплншозы. Клеевой слой содержит указанные компоненты в следующих количествах, мае.ч. декстрин 100, полиакриламид О,5-3,ОJ модифицированный наполнитель 1,5-7,0. 1 з.п. ф-лы, 1 табл. § (/)

подпожку и высушивают. Масса высушен- 25 магу изготавливают аналагично приме- ного слоя 20-30 г/м .РУ I , нанося на бумажную подложку

массой 80 г/м клеевой слой массой 25 г/м следующего состава, мае.ч,

Декстрин100

30

Пример 1. Изготовляют гум- мированную бумагу, состоящую из подложки массой 80 г/м и клеевого слоя массой 25 г/м , имеющего следующий состав, мас.ч.:

Декстрин100

Полиакриламид3

Оксид цинка с содержанием

0,67 г/м Na-КМЦ7

При этом модифицированный наполнитель получают путем введения ,5 г оксида цинка марки БЦО-М в емкость, содержащую предварительно подготовленный разбавленный раствор Na-КМЦ, и диспергируют.

Разбавленный раствор Na-КМЦ гото- }вят растворением в 100 мл воды 5,5 г Na-КМЦ, затем 0,5 мл приготовленного раствора отбирают в другую емкость и разбавляют в 100 раз. Готовую дисперсию наполнителя смешивают с оставшимся концентрированным раствором Na-КМЦ.

Состав клеевого слоя получают смешением 200 г 50%-ного раствора декстрина, 200 г 1,5%-ного раствора avam- ачного (ТУ-6-01-1049-81) полиакрилПолиакриламид2

Оксид цинка с содержанием 0,6 г/м Na-КМЦ6,5

Состав клеевого слоя получают сме- 35 шением 200 г 50%-ного раствора декстрина, 133,3 г 1,5%-ного раствора известкового полиакриламида (ТУ 6-01- 1049-81) и приготовленной дисперсии наполнителя.

40 Приготовленный состав наносят на бумажную подпожку на лабораторной поливочной установке с ракелем Майера, сушат и готовую гуммированную бумагу испытывают.

45 Пример 4. Изготовляют гуммированную бумагу с клеевым слоем по примеру 2, но в качестве наполнителя используют каолин, модифицированный метилцеллюлозой при ее содер- 50 жании 0,01 г/м .

Приготовленный состав наносят на бумажную подпожку на лабораторной по- ливочной установке с ракелем Йайера

сушат и готовую гуммированную бума- амида и приготовленной дисперсии на- gg гу испытывают, полнителя.. Пример 5. Изготавливают гумПриготовленный состав наносят намированную бумагу с клееызм слоем по

бумажную подложку на лабораторией по- примеру 1, но в качестве наполнителя ливочной установке с ракелем Майера, используют диоксид титана, модифици

Полиакриламид2

Оксид цинка с содержанием 0,6 г/м Na-КМЦ6,5

Состав клеевого слоя получают сме- шением 200 г 50%-ного раствора декстрина, 133,3 г 1,5%-ного раствора известкового полиакриламида (ТУ 6-01- 1049-81) и приготовленной дисперсии наполнителя.

Приготовленный состав наносят на бумажную подпожку на лабораторной поливочной установке с ракелем Майера, сушат и готовую гуммированную бумагу испытывают.

Пример 4. Изготовляют гуммированную бумагу с клеевым слоем по примеру 2, но в качестве наполнителя используют каолин, модифицированный метилцеллюлозой при ее содер- ании 0,01 г/м .

Приготовленный состав наносят на бумажную подпожку на лабораторной по- ивочной установке с ракелем Йайера

рованньй метилцеллюпозой при ее содержании 1,5 г/м.

Готовую гуммированную бумагу испытывают.

Пример 6 (по прототипу). Изготавливают гуммированную бумагу состоящую из бумажной подпожки массой 80 г/м и клеевого слоя массой 25 г/н , имекщего следующий состав, мае.ч.:

Декстрин 100

Крахмал232

Полиакриламид15

Вода32

Диспергатор (триэтаноламиновая

соль, лаурилсульфо-г

кислоты).1

Состав клеевого слоя получают сме щением 200 г 50%-ного водного раствора декстрина, 1210 г 20%-ного раствора крахмала марки Крокс-235, 1000 г } ,5%-ного раствора полиакрил- амида аммиачного (ТУ 6-0.1-109-81) 10 г 10%-ного раствора триэтанолами- новой соли лаурилсульфокислоты.

Приготовленный состав наносят на бумажную подложку на лабораторной поливочной установке и сушат. Сушку регулируют таким образом, чтобы в клеевом слое готовой бумаги оставалось 8% воды.

Результаты представлены в таблице

При проведении испытаний опреде- ляют адгезию к поверхности картона, время активации клеевого слоя и полное время схватывания клеевого слоя.

Испытания проводят с использованием прибора для определения степени прилипания системы Нойброннера фирмы Лорянтцен и Веттерг. Исследуемый образец закрепляют в испытательной головке, затем при движении каретки с губкой равномерно смачивают поверх ность клеевого слоя образца водой, затем в течение заданного времени образец выдерживают на воздухе (т.е. активируют) и прижимают к поверхности контрольной картонной пластины при постоянной нагрузке (0,6кгс/см) Затем определяют адгезионную прочность сцепления испытуемого образца с контрольной пластиной при нормальном отрыве. Варьируя задаваемое вре мя активации и время прижима определяют режим ра:боты, при котором величина адгезии к картону составляет не менее 0,1 кгс/см, при минимальных

значениях указанных временных параметров.

)

0,20

1,0 1.0 1,0 1,0 1,0

5,0

2,0 2,0 2,0 2,0 2,0

10,0

Из таблицы видно, что время активации и схватывания у предлагаемой гуммированной бумаги в 5 раз меньше, чем у бумаги по прототипу.

, Показатели бумаги соответствуют требованиям, предъявляемым в высоко-, скоростных системах автоматизированной упаковки и обандероливания.

Формула изобретения

Декстрин100

Полиа крилам1щ0,5-3,0

Модифицированный минеральньй наполнитель1 ,5-7,0

7 U444A18

2, Бумага по п.I, отличаю- держит оксид цинка, диоксид титана щ а я с я тем, что в качестве мине- или каолин, рального наполнителя клеевой спой со