Мелованный волокнистый материал Советский патент 1992 года по МПК D21H19/44 D21H17/33 D21H17/43 D21H17/67 

Изобретение относится к целлюлозно- бумажной промышленности и может быть использовано при производстве высококачественных видов мелованной бумаги и картона.

Известен мелованный волокнистый материал, состоящий из волокнистой основы и нанесенного на нее покрытия, содержащего белый пигмент, водорастворимое связующее, дисперсионное связующее и дисперга- тор.

В качестве дисперсионного связующего в известном техническом решении используют сополимер винилацетата с размером частиц 110-115 А 1.

Известный волокнистый материал обладает хорошей жесткостью, но не обладает достоверной прочностью поверхности.

Наиболее близким к предлагаемому является мелованный волокнистый материал, состоящий из волокнистой основы и нанесенного на нее покрытия, содержащего белый пигмент, водорастворимое связующее, сополимер винилацетата и этилена и диспергатор при следующем соотношении указанных компонентов, мае.ч.: Пигмент100

Водорастворимое связующее4,1-20,8

Сополимер винилацетата и этилена5-25 Диспергатор0,01-0,5 Дисперсионное связующее, используемое в известном техническом решении, имеет размер глобул 100-250 А при массовом соотношении мономеров винилацетат:эти- лен (60-95):(5-40).

В качестве водорастворимого связующего используют казеин, крахмал и ПВС, а в качестве диспергатора используют гекса- метафосфат, полифосфат или полиакрилат натрия 2.

Известный материал обладает хорошей гладкостью и лоском при недостаточной прочности поверхности и жесткостью, так как данный сополимер является высокоэластичным материалом, а мелкодисперсные частицы сополимера, мигрируя в бумагу-осСО

с

VJ СА) СЛ 4 ON Vj

нову, снижает прочность мелованной поверхности.

Целью изобретения является повышение качества материала за счет улучшения его печатно-технических свойств.

Поставленная цель достигается тем, что в мелованном волокнистом материале, состоящем из волокнистой основы и нанесенного на нее покрытия, содержащего белый пигмент, водорастворимое связующее, сополимер винилацетата и этилена и диспер- гатор, покрытие дополнительно содержит поливинилацетат с размером глобул 1000- 5000 А при следующем соотношении компонентов, мае.ч.:

Белый пигмент100

Водорастворимое связующее2-10

Сополимер винил- ацетата и этилена5-20 Поливинилацетат 5-10 Диспергатор 0,1-0,5 При этом в предлагаемом техническом решении используют сополимер винилацетата и этилена с размером глобул 100-500 А, а массовое соотношение указанных мономеров в сополимере (80-95):(5-20).

В качестве белого пигмента используют каолин, мел, сернокислый барий, двуокись титана, сатинвейс или их смесь.

В качестве диспергатора используют гексаметафосфат, полифосфат или полиак- рилат натрия.

В качестве водорастворимого связующего используют казеин, крахмал или его производные, а также водорастворимые смолы и водорастворимые производные целлюлозы.

Покрытие может также содержать другие целевые добавки, улучшающие качество материала.

В качестве волокнистой смолы используют бумагу массой от 60-210 г и картон массой 1 м2 250-320 г.

Меловальные составы готовят по общепринятым методикам, покрытие может быть одно- или двукратным.

Пример 1. Мелованный волокнистый материал, состоящий из бумаги-основы массой 85 г 1 м и покрытия массой 18 г 1 м2, включающего следующие компоненты, мае.ч.:

Каолин80

Сатинвейс20

Казеин10

Сополимер винил- ацетата и этилена при соотношении 92:8 с разменом глобул 500 А5

Поливинилацетат

с размером глобул

1000 А5

Диспергатор (гексаметафосфат натрия)0,1

получают нанесением 40% меловального состава на волокнистую основу.

Дисперсию двойного сополимера с размером частиц глобул 500 А получают, ис- 0 пользуя в качестве эмульгатора 5% (к весу полимера) смеси неиногенного и анионного ПАВ (ОП-10 и сульфанол) в соотношении 80:20 в количестве 5%. Дисперсию поливи- нилацетата с размером глобул 1000 А пол- 5 учают с использованием частично омыленного поливинилового спирта в количестве 6% от веса полимера.

Состав готовят следующим образом: в расчетное количество воды заливают гекса- 0 метафосфат и последовательно вводят остальные компоненты при перемешивании, при этом водорастворимые связующие вводятся перед дисперсионными. Полученную бумагу сушат, каландрируют и испытывают. 5 П р и м е р 2. Мелованный волокнистый материал, состоящий из бумаги-основы массой 1 м2 210 г и покрытия массой 20 г 1 м2, содержащего следующие компоненты, мае.ч.: 0Казеин70

Барий сернокислый30

Натрий карбоксиметил целлюлоза2

Сополимер винил- 5 ацетата и этилена

80:20 с размером

частиц 300 А20

Винилацетат с раз-

мером глобул 5000 А5,0

0 Диспергатор0,3

получают нанесением меловального состава, содержащего 40% сухих веществ, в два слоя с помощью ракеля на волокнистую основу.

5 Дисперсию двойного сополимера с размером глобул 300 А получают, используют в качестве эмульгатора смесь неионогенного и анионного ПАВ (ОП-10 и сульфанол) в соотношении 90:10. Дисперсию псушвинила- 0 цетата с размером глобул 5000 А получают с использованием в качестве эмульгатора частично омыленного ПВС.

Состав готовят следующим образом: в расчетное количество воды заливают поли- 5 акриламид натрия и последовательно вводят остальные компоненты при перемешивании. Водорастворимые связующие вводятся перед дисперсионными. Полученную бумагу сушат, каландрируют и испытывают.

Пример 3. Мелованный волокнистый материал, состоящий из картон-основы массой 1 м2 380 г и покрытия массой 24 г 1 м2, включающего следующие компоненты, мае.ч.:

Каолин70

Двуокись титана10

Поливиниловый

спирт2

Сополимер винил- ацетата и этилена

с соотношением 80:20

и размером глобул 100 А15

Поливинилацетат

с размером глобул 1000 А8

Диспергатор0,2

получают нанесением меловального состава в два слоя. Первый слой из суспензии с содержанием сухих веществ 55% с помощью гибкого лезвия, второй - ракелем из 40% суспензии.

Дисперсию двойного сополимера с размером глобул 100 А получают, используя в качестве эмульгатора сульфатированные алкилфенолы в количестве 5%. Дисперсия пол и вин ил ацетата с размером глобул 1000 А получена с использованием в качестве эмульгатора смеси оксиэтилцеллюлозы и проксанола, взятых в соотношении 80:20, в количестве 6%.

Состав готовят следующим образом: в расчетное количество воды заливают полифосфат натрия и последовательно вводят остальные компоненты при перемешивании. Водорастворимые компоненты вводят перед дисперсионными. Полученный мелованный картон сушат, каландрируют и испытывают.

Пример 4. Мелованный волокнистый материал, состоящий из бумаги-основы массой 60 г 1 м и покрытия массой 10 г 1 м , включающего следующие компоненты, мае.ч.:

Каолин90

Мел (карбонат

кальция)10

Крахмал (окисленный энзимами)5

Сополимер винил- ацетата и этилена

с соотношением

мономеров 88:12

и средним размером

глобул 250 А10

П ол и ви н ил а цетат

с размером глобул

3000 А10

Диспергатор0,5

получают нанесением меловального состава в один слой из суспензии с содержанием

сухих веществ 55% с помощью гибкого лезвия.

Дисперсию двойного сополимера с размером глобул 250 А получают, используя в

качестве эмульгатора сульфанол в количестве 6%. Дисперсию поливинилацетата с размером глобул 3000 А получают при использовании в качестве эмульгатора смеси оксиэтилцеллюлозы и проксанола в соотношении 90:10 в количестве 6%.

Состав готовят следующим образом: в расчетное количество воды заливают дис- пергатор гексаметафосфат натрия и последовательно вводят остальные компоненты

при перемешивании. Водорастворимые компоненты вводят перед дисперсионными, Дисперсионное связующее (предварительно смешанное) - из мелкодисперсного сополимера и грубодисперсного поливинилацетата. Полученный мелованный волокнистый материал сушат, каландрируют и испытывают.

Пример 5 (по прототипу). Мелованный волокнистый материал получают по

примеру 4, с той лишь разницей, что в составе отсутствует гомополимер винилацетата, а содержание сополимера винилацетата и зтилена с размером глобул 250 А 23 мае.ч. Пример 6 (контрольный). Мелованный волокнистый материал получен по примеру 1, с той лишь разницей, что содержание сополимера винилацетата и этилена составило 4 мас.ч., содержание поливинилацетата 4 мас.ч., а содержание казеина 11 мас.ч.

Пример 7 (контрольный). Мелованный волокнистый материал получают по примеру 2, с той лишь разницей, что содержание натрий карбоксиметилцеллюлозы 1 мас.ч., содержание сополимера винилацетата и этилена 21 мас.ч., содержание поливинилацетата 11 мае,ч., а содержание диспергатора 0,58 мас.ч.

Пример 8 (контрольный). Мелованный волокнистый материал получают по примеру 3, с той лишь разницей, что средний размер глобул сополимера винилацетата и этилена 90 А, а содержание диспергатора 0,05 мас.ч.

Дисперсию сополимера с размером глобул 90 А получают при использовании суль- фатированного алкилфенола в количестве

6%:

ПримерЭ (контрольный). Мелованный волокнистый материал получают по примеру 1, с той лишь разницей, что средний размер глобул сополимера винилацетата и этилена составил 600 А, а содержание диспергатора 0,6 мас.ч.

Дисперсию сополимера с размером глобул 600 А получают при использовании смеси неионогенного и анионного ПАВ при соотношении 70:30 (ОП-10 и сульфанол).

Пример 10 (контрольный). Мелованный волокнистый материал получают по примеру 1, с той лишь разницей, что средний размвр глобул поливинилацетата составил 900 А.

Пример 11 (контрольный). Мелованный волокнистый материал получают по примеру 2, с той лишь разницей, что средний размер глобул поливинилацетата составил 6000 А.

Результаты испытаний мелованного волокнистого материала представлены в таблице.

Анализ таблицы показывает, что мелованный волокнистый материал, получен ный с использованием в качестве связующего смеси мелкодисперсного сополимера винилацетата и этилена и грубодис- персного поливинилацетата в равных условиях (пример 4,5), обеспечивает повышение прочности на 16%, снижает отмары- вание печатной краски на 25%, повышает жесткость мелованного волокнистого материала на 60%.

-

10

15

20

25

30

Формула изобретения

1.Мелованный волокнистый материал, состоящий из волокнистой основы и нанесенного на нее покрытия, содержащего белый пигмент, водорастворимое связующее, сополимер винилацетата и этилена и дис- пергатор, отличающийся тем, что, с целью повышения качества материала за счет улучшения его печатно-технических свойств, покрытие дополнительно содержит полив.инилацетат с размером глобул 1000- 5000 А при следующем соотношении компонентов, мас.ч.%:

Белый пигмент100

Водорастворимое

связующее2-10

Сополимер винил- ацетата и этилена5-20 Поливинилацетат5-10 Диспергатор0,1-0,5

2.Материал по п.1, отличающий- с я тем, что он содержит сополимер винилацетата и этилена с размером глобул 100- 500 А.

3.Материал по п.1, отличающий- с я тем, что он содержит сополимер винилацетата и этилена при массовом соотношении указанных соответственно мономеров (80-95):(5-20).

Использование: в производстве высококачественных видов мелованной бумаги и картона. Сущность изобретения: мелованный волокнистый материал состоит из волокнистой основы и нанесенного ни него покрытия. В состав покрытия входят следующие компоненты, мае.ч,: белый пигмент 100; водорастворимое связующее 2-10; сополимер винилацетата и этилена 5-20; дис- пергатор 0,1-0,5 и дополнительно поливинилацетат с размером глобул 1000- 5000 А 5-10. При этом используют сополимер винилацетата и этилена с массовым соотношением мономеров, (80-95):(5-20) и размером глобул 100-500 А. 2 з.п. ф-лы, 1 табл,

Стойкость поверхности к выщипыванию по ГОСТ 24356-80. Оптическая плотность печатного оттиска при толщине слоя краски на форме 4 мкм, нанесенной по ГОСТ 24356-80.

Оптическая плотность следа отмарывания через 30 с при ,9 по ГОСТ 24356-80. По ZLS р 814274 при 75° (Япония).