Состав для проклейки волокнистого материала в массе Советский патент 1992 года по МПК D21H21/16 D21H17/62 

Изобретение относится к целлюлозно- бумажной промышленности и может быть использовано при изготовлении бумаги и картона, к которым предъявляются требования по влагостойкости, например картона для плоского слоя гофрирования.

Известен состав для проклейки волокнистого материала, включающий экстракци- онную модифицированную канифоль, осветленную серосодержащими алкилфе- нолформальдегидными соединениями, тал- ловую канифоль и омыляющий агент.

Однако наличие в составе талловой канифоли, склонной к кристаллизации, затрудняет процесс приготовления клея ввиду высокой температуры размягчения.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является состав, включающий экстракционную модифицированную канифоль, осветленную алкилфе- нолформальдегидными соединениями, талловую канифоль, диспропорциониро- ванную смесью паракрезолформальде- гид-блок-паракрезолполисульфид и алкилфеноламинов, и омыляющий агент.

Этот состав содержит указанные компоненты в следующем количестве, мас.%: Экстракционная модифицированная осветленная канифоль26-66

Талловая диспропорциониро- ванная канифоль26-66

Омыляющий агент8-14

В качестве омыляющего агента состав содержит каустическую или кальцинированную соду.

vj СО О СО

о сь

Применение такого состава позволяет повысить стабильность гидрофобных свойств и белизны бумаги и снизить смоляные затруднения.

Однако использование такого состава для проклейки бумаги не позволяет получить высокой водостойкости, поскольку продолжительное воздействие влаги на волокнистый материал, в частности картон, вызывает растворение частиц клеевого осадка на целлюлозных волокнах, что определяет полную пропитку картона влагой, что вызывает ухудшение его прочностных и защитных свойств.

Целью изобретения является повыше- ние водостойкости волокнистого материала при одновременном снижении его впитыва- емости при одностороннем смачивании.

Указанная цель достигается тем, что состав для проклейки волокнистого мате- риала, содержащий экстракционную модифицированную канифоль, осветленную паракрезолполисульфидом, дополнительный канифольный продукт и омыляющий агент, согласно изобретению, в качестве эк- стракционной модифицированной осветленной канифоли содержит канифоль, дополнительно обработанную ксилитаном в количестве 0,1-0,8% от массы экстракционной модифицированной осветленной кани- фоли, а в качестве дополнительного канифольного продукта содержит живич- ную канифоль, модифицированную малеи- новым ангидридом в количестве 1,5-2,0% от массы канифоли, при следующем соотно- шении указанных компонентов, мас.%:

Экстракционная модифицированная

осветленная канифоль,

дополнительно обработанная

ксилитаном42-70

Живичная модифицированная

канифоль22-44

Омыляющий агент8-11

В качестве экстракционной канифоли состав содержит канифоль, с содержанием модификатора - малеинового ангидрида - 4,5-6,0.

В качестве омыляющего агента состав содержит каустическую или кальцинированную соду.

Получение используемой в предлагаемом составе экстракционной модифицированной осветленной канифоли, дополнительно обработанной ксилитаном, осуществляют следующим способом.

В расплав экстракционной канифоли одновременно загружают паракрезолфор- мальде гид-блок-па ракрезол полисульфид (Октофор-S) в количестве 0,15-0,2% к массе этой канифоли и малеиновый ангидрид в

количестве 4,5-6,0% от массы канифоли. После перемешивания рекационную массу выдерживают при температуре 170-190°С в течение 1-2 ч. После этого в реакционную смесь загружают ксилитан в количестве 0,1- 0,8% от массы канифоли. После перемешивания реакционную массу нагревают до температуры 235-245°С и выдерживают при этой температуре 1 ч.

При таком способе дополнительной обработки экстракционной модифицированной осветленной канифоли происходит присоединение ксилитана к ангидридному кольцу. В результате снижается кислотное число канифоли, возрастает молекулярная масса.

Смоляные кислоты получаемой канифоли характеризуются повышенной гидрофоб- ностью.

Применение такой канифоли в качестве одного из компонентов проклеивающего состава дает возможность сократить расход омыляющего агента, упрощает процесс нейтрализации канифоли. Использование такой пасты для проклейки волокнистого материала усиливает его водостойкость и снижает впитываемость воды волокнистым материалом при его одностороннем смачивании.

Эффект повышения водостойкости и снижения впитываемости при одностороннем смачивании волокнистого материала при использовании экстракционной модифицированной канифоли, осветленной па- ракрезолформальдегид-блок-паракрезолпо- лисульфидом и дополнительно обработанной ксилитаном, проявляется в сочетании с живичной канифолью, модифицированной малеиновым ангидридом при соотношении компонентов указанных видов канифоли в указанных пределах. Это обусловлено определенным сочетанием карбоксильных групп смоляных и жирных кислот, а также карбоксильных групп малеинового ангидрида и гидроксильных и метилольных групп ксилитана.

П р и м е р 1. Экстракционную канифоль для проклеивающего состава готовят следующим образом. В расплав канифоли загружают па ракрезол форма льде гид- блок-паракрезолполисульфид (смола Октофор-S) в количестве 5% от массы канифоли. После перемешивания реакционную смесь выдерживают при температуре 190°С в течение 2 ч. После этого в реакционную массу добавляют 0,5% ксилитана от массы канифоли. После перемешивания реакционную смесь нагревают до температуры 235-245°С и выдерживают при этой температуре 1 ч.

С использованием полученной модифицированной экстракционной осветленной канифоли, дополнительно обработанной ксилитаном, готовят состав для проклейки картона в массе следующей композиции, мас.%:

Экстракционная модифицированная осветленная канифоль, дополнительно обработанная ксилитаном70

Живичная канифоль, модифицированная малеиновым ангидридом в количестве 1,75% к массе канифоли22

Каустическая сода8

Состав готовят следующим образом. Канифольную смесь в указанном соотношении нейтрализуют каустической содой. Полученную после нейтрализации пасту с содержанием сухих веществ 70% разводят в две ступени: сначала горячей водой до концентрации 250 г/л, затем в холодной воде до концентрации 25 г/л.

Проклеивающий состав вводят в волокнистую массу из небеленой сульфатной целлюлозы, размолотой до 30 35°ШР. Расход проклеивающего агента составляет 1% от массы абсолютно сухого волокна. Проклеивающий состав осаждают раствором сульфата алюминия при его расходе 4% от массы абсолютно сухого волокна. С использованием проклеенной волокнистой массы из небеленой сульфатной целлюлозы изготавливают картон для плоского слоя гофрокартона, причем из сульфатной небеленой целлюлозы изготавливают только покровный слой картона, составляющий около30% от общей массы картона (средний и нижний слои картона, составляющие 70% от общей массы картона изготавливаются из макулатуры и не проклеиваются).

Результаты испытаний картона для плоского слоя гофрокартона, полученного с использованием проклеенной волокнистой массы из небеленой сульфатной целлюлозы, представлены в таблице.

П р и м е р 2. Состав для проклейки картона готовят аналогично примеру 1, но при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Экстракционная модифицированная осветленная канифоль, дополнительно обработанная ксилитаном42

Живичная канифоль, модифицированная малеиновым ангидридом в количестве 1,5% от массы канифоли44

Каустическа7я сода14

Экстракционную модифицированную осветленную канифоль, дополнительно обработанную ксилитаном, готовят аналогично примеру 1, но с той лишь разницей, что расход малеинового ангидрида и ксилитана составляет 6 и 0,8% от массы канифоли соответственно.

Результаты испытаний картона для покровного слоя гофрокартона, проклеенного в массе указанным составом, представлены 0 в таблице.

Пример 3. Состав для проклейки картона в массе следующей композиции, мас.%:

Экстракционная модифи- 5 цированная осветленная канифоль, дополнительно обработанная ксилитаном60

Живичная канифоль, модифицированная малеиновым 0ангидридом в количестве

2% к массе канифоли30

Каустическая сода10

Экстракционную модифицированную осветленную канифоль, дополнительно об- 5 работанную ксилитаном, готовят аналогично примеру 1, с той лишь разницей, что расход малеинового ангидрида и ксилитана от массы канифоли составляет 4,5 и 0,1% соответственно.

0 Результаты испытаний картона для плоского слоя гофрокартона, проклеенного указанным составом, представлены в таблице П р и м е р 4 (контрольный). Состав для проклейки картона в массе следующей ком- 5 позиции, мас.%:

Экстракционная модифицированная осветленная канифоль, дополнительно обработанная ксилитаном60

0Живичная канифоль, модифицированная малеиновым ангидридом в количестве 1,75% от массы канифоли30

Кальцинированная сода10

5Экстракционную модифицированную

осветленную канифоль, дополнительно обработанную ксилитаном, и состав для про- клейки картона готовят аналогично примеру 1, с той лишь разницей, что рас- 0 ход малеинового ангидрида и ксилитана от массы канифоли составляет 5 и 1,0% соответственно.

Результаты испытаний картона для плоского слоя гофрокартона, проклеенного 5 указанным составом, представлены в таблице.

Пример 5 (контрольный). Состав для проклейки картона в массе следующей композиции, мас.%:

Экстракционная модифицированная осветленная канифоль, дополнительно обработанная ксилитаном60

Живичная канифоль, модифицированная малеиновым ангидридом в количестве 1,75% от массы канифоли30

Каустическая сода10

Экстракционную модифицированную осветленную канифоль, дополнительно обработанную ксилитаном, и состав для проклейки картона готовят аналогично примеру 1, с той лишь разницей, что расход малеино- вого ангидрида и ксилитана к массе канифоли составляет 5 и 0,05% соответственно.

Результаты испытаний картона для плоского слоя гофрокартона, проклеенного указанным составом, представлены в таблице.

Пример 6 (контрольный). Состав для проклейки картона в массе следующей композиции, мас.%:

Экстракционная модифицированная осветленная канифоль, дополнительно обработанная ксилитаном60

Живичная канифоль, модифицированная малеиновым ангидридом в количестве 1,75% к массе канифоли30

Каустическая сода10

Экстракционную модифицировнаную осветленную канифоль, дополнительно обработанную ксилитаном, и состав для проклейки картона готовят аналогично примеру 1, с той лишь разницей, что расход малеино- вого ангидрида и ксилитана к массе канифоли составляет 4 и 0,5% соответственно.

Результаты испытаний картона для плоского слоя гофрокартона, проклеенного указанным составом, представлены в таблице.

Пример 7 (контрольный). Состав для проклейки картона в массе следующей композиции, мас.%:

Экстракционная модифицированная осветленная канифоль, дополнительно обработанная ксилитаном60

Живичная канифоль, модифицированная малеиновым ангидридом в количестве 1,75% от массы канифоли30

Кальцинированная сода10

Экстракционную модифицированную осветленную канифоль, дополнительно обработанную ксилитаном, и состав для проклейки картона готовят аналогично примеру 1, с той лишь разницей, что расход малеино- вого ангидрида и ксилитана составляет 6,5 и 0,5% соответственно.

Результаты испытаний картона для плоского слоя гофрокартона представлены в таблице.

Пример 8 (контрольный). Состав для проклейки картона в массе следующей ком- 0 позиции, мас.%:

Экстракционная модифицированная осветленная канифоль, дополнительно обработанная ксилитаном60

5 Живичная канифоль, модифицированная малеиновым ангидридом в количестве 1,0% от массы канифоли30

Каустическая сода10

0 Экстракционную модифицированную осветленную канифоль, и состав для проклейки картона готовят аналогично примеру 1, с той лишь разницей, что расход малеино- вого ангидрида и ксилитана в массе канифо- 5 ли составляет 5,0 и 0,5% соответственно.

Результаты испытаний картона для плоского слоя гофрокартона представлены в таблице.

Пример 9 (контрольный). Состав для 0 проклейки картона в массе следующей композиции, мас.%:

Экстракционная модифицированная осветленная канифоль, дополнительно 5 обработанная ксилитаном60

Живичная канифоль, модифицированная малеиновым ангидридом в количестве 2,3% от массы канифоли30

0 Каустическая сода10

Экстракционную модифицированную осветленную канифоль, дополнительно обработанную ксилитаном, и состав для проклейки картона готовят аналогично примеру 5 1, с той лишь разницей, что расход малеино- вого ангидрида и ксилитана составляет 5 и 0,5% соответственно.

Результаты испытаний картона для плоского слоя гофрокартона, проклеенного 0 указанным составом, представлены в таблице.

Пример 10 (контрольный). Состав для проклейки картона в массе следующей композиции, мас.%: 5 Экстракционная модифицированная осветленная канифоль, дополнительно обработанная ксилитаном72

Живичная канифоль, модифицированная малеиновым ангидридом в количестве 1,75% от массы канифоли21

Кальцинированная сода7

Экстракционную модифицированную осветленную канифоль, дополнительно обработанную ксилитаном, и состав для проклейки картона готовят аналогично примеру 9.

Результаты испытаний картона для плоского слоя гофрокартона, проклеенного указанным составом, представлены в таблице.

Пример 11 (контрольный). Состав для проклейки картона в массе следующей композиции, мас.%:

Экстракционная модифицированная осветленная канифоль, дополнительно обработанная ксилитаном38

Живичная канифоль, модифицированная малеиновым ангидридом в количестве 1,75 от массы канифоли47

Каустическая сода15

Экстракционную модифицированную осветленную канифоль, дополнительно обработанную ксилитаном, и состав для проклейки картона готовят аналогично примеру 9.

Результаты испытаний картона для плоского слоя гофрокартона представлены в таблице.

Пример 12 (контрольный). Состав для проклейки картона в массе следующей композиции, мас.%:

Экстракционная модифицированная канифоль, дополнительно обработанная ксилитаном70 Живичная канифоль, модифицированная малеиновым ангидридом в количестве

1,75% от массы канифоли20

Кальцинированная сода10

Экстракционную модифицированную осветленную канифоль, дополнительно обработанную ксилитаном, и состав для проклейки картона готовят аналогично примеру 9.

Результаты испытаний картона для плоского слоя гофрокартона представлены в таблице.

Пример13 (по прототипу). Составляя проклейки картона в массе следующей композиции, мас.%:

Экстракционная модифицированная и осветленная, как в примере 1, канифоль66

Талловая канифоль, диспоопорционированная

смесью паракрезолфор- мальдегид-блок-паракре- золполисульфида и алкил- фенолов26

0 Кальцинированная сода8

Талловую диспропорционированную канифоль и состав для проклейки готовят следующим образом. В расплав канифоли загружают паракрезолформальдегид-блок- 5 паракрезолполисульфид (смола Октофор-S) и алкилфенолы в соотношении 1:1 при общем расходе диспропорционированных агентов 0,2% от массы талловой канифоли. Смесь перемешивают и выдерживают в те- 0 чение 2 ч при температуре 2 00°С.

С использованием талловой диспропор- ционированной канифоли готовят состав нейтрализацией реакционной массы каустической содой. Полученную после нейт- 5 рализации пасту 70%-ной концентрации разводят в две ступени: сначала горячей водой до концентрации 250 г/л, затем в холодной воде до концентрации 25 г/л. Состав вводят в волокнистую массу и осаждают 0 раствором сульфата алюминия.

Результаты испытаний картона для плоского слоя гофрокартона представлены в таблице.

Пример 14 (по прототипу). Состав для 5 проклейки картона в массе следующей композиции, мас.%:

Экстракционная канифоль, модицифированная и осветленная, как в

0примере 126

Талловая канифоль, диспропорционированная смесью паракрезолфор- мальдегид-блок-пара- 5 крезолполисульфида и

алкилфенолов66

Каустическая сода8

Состав готовят аналогично примеру 13, стой лишь разницей, что общий расход дис- 0 пропорционирующих агентов составляет 0,3% от массы талловой канифоли.

Результаты испытаний картона для плоского слоя гофрокартона представлены в таблице.

5Пример 15 (по прототипу). Состав для

проклейки картона в массе следующей композиции, мас.%:

Экстракционированная канифоль, модифицированная и осветленная.

как в примере 142

Талловая канифоль,

диспропорционированная смесью паракрезолформальдегидблок-паракрезол полисульфида и алкилфенолов43

Каустическая сода14

Состав готовят аналогично примеру 13, с той лишь разницей, что соотношение компонентов диспропорционирующей смеси составляет 2:1, а общий ее расход от массы талловой канифоли составляет 0,3%.

Результаты испытаний картона для плоского слоя гофрокартона, проклеенного указанным составом, представлены в таблице.

Картон для плоского слоя гофрокартона, проклеенный составами по примерам 1-15, подвергают испытаниям на водостойкость и впитывание при одностороннем смачивании.

Водостойкость картона определяют по методу Herodes Siring Test. Метод заключается в определении времени, необходимого для прохождения окрашенного водного раствора через толщу картонного (бумажного) листа. Чем выше значение показателя (измеряемого в секундах), тем выше водостойкость картона.

Впитываемость при одностороннем смачивании определяют стандартным методом.

Анализ данных, представленных в таблице, показывает, что предлагаемый состав для проклейки волокнистой массы характеризуется повышенной эффективностью, о чем свидетельствуют результаты определения водостойкости (по методу HST) и впитываемости при одностороннем смачивании.

Так, при использовании предлагаемого состава водостойкость картона для плоского слоя гофрокартона находится в пределах 2000-2100 с, в то время как картон, проклеенный известным составом, характеризуется показателем влагостойкости, не превышающим 1500 с. То есть использование предлагаемого состава дает возможность повысить данный показатель в среднем на 30-35% (по отношению к известному).

Если сравнивать показатели впитывае- мости при одностороннем смачивании, то можно установить, что использование предлагаемого состава дает возможность достигать впитываемости 22-24 г/м2 против 28- 29 г/м2 у картона, проклеенного известным составом, то есть улучшить данный показатель на 20-25%.

Нарушение предложенных предельных

значений параметров приводит к снижению эффективности предлагаемого состава (контрольные примеры 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12). Так, снижение расхода ксилитана на 0,2%

(пример 5) или его дозировка свыше 3% (пример 4) вызывает снижение водостойкости картона и повышение его впитываемо- сти.

Более высокая эффективность предлагаемого состава может быть использована для снижения его дозировки в волокнистую массу по сравнению с известным составом на 15-20%.

Формула изобретения

1. Состав для проклейки волокнистого материала в массе, преимущественно для плоского слоя гофрированного картона, содержащий экстракционную модифицированную канифоль, осветленную паракрезолформальдегид-блок-паракрезолполису-льфидом, дополнительный канифольный продукт и омыляющий агент, отличающийся тем, что, с целью повышения водостойкости волокнистого материала при

одновременном снижении его впитываемо- сти при одностороннем смачивании, в качестве экстракционной модифицированной осветленной канифоли он содержит указанную канифоль, дополнительно обработанную ксилитаном в количестве 0,1-0,8% от массы экстракционной модифицированной осветленной канифоли, а в качестве дополнительного канифольного продукта - живичную канифоль, модифицированную

малеиновым ангидридом в количестве 1,5-2,0% от массы живичной канифоли, при следующем соотношении указанных компонентов, мас.%:

Экстракционная модифицированная осветленная канифоль, дополнительно обработанная ксилитаном42-70

Живичная канифоль,

модифицированная малеиновым ангидридом22-44 Омыляющий агент8-14 2. Состав поп. 1,отличающийся тем, что он содержит осветленную экстракционную модифицированную канифоль с содержанием модификатора - малеинового ангидрида - 4,5-6,0 мас.%.

Сущность изобретения: состав для проклейки волокнистого материала в массе содержит следующие компоненты, мас.%: экстракционная модифицированная осветленная канифоль 42-70; живичная канифоль, модифицированная малеиновым ангидридом, 22-44 и омыляющий агент 8-14. В качестве экстракционой канифоли используют канифоль, модифицированную малеиновым ангидридом в количестве 4,5- 6,0% от массы экстракционной канифоли, обработанную ксилитаном в количестве 0,1-0,8% от массы модифицированной канифоли и осветленную паракрезолфор- мальдегид-блок- паракрезолполисульфид- ом. В качестве живичной канифоли используют канифоль, модифицированную малеиновым ангидридом в количестве 1,5-2,0% от массы канифоли. В качестве омыляющего агента используют каустическую или кальцинированную соду. 1 з.п. ф-лы, 1 табл. (Л С