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 бума и и картона.

Известен мелованный волокнистый материал, состоящий из волокнистой основы и нанесенного на нее покрытия, содержащего белый пигмент, водорастворимое связующее, сополимер винилацетата с этиленом и диспергатор 1.

При этом в качестве водорастворимого связующего используют крахмал, казеин и ПВС, а в качестве сополимера - сополимер винилацетата с этиленом при массовом соотношении указанных мономеров 90:10. Со- отношение компонентов в покрытии следующее, час.ч.:

Пигмент100 Сополимер винил- ацетата с этиленом2-15 Водорастворимое связующее4-15 Диспергатор0,1-0,5

Известный Материал не обладает необходимым комплексом печатно-технических свойств, таких как стойкость поверхности к выщипыванию, оптическая плотность печатного оттиска, что вызвано повышенной миграцией мелкодисперсного сополимера винилацетата и этилена в бумагу-основу.

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

Пигмент100

Сополимер винилацетата и диалкилмалеината5-24,5 Водорастворимое связующее0,5-10 Диспергатор 0,1-0,5 При этом в качестве сополимера винилацетата и диалкилмалеината используют

(S

С

со

01

ь о

00

сополимер винилацетата и дибутилмалеи- ната при массовом соотношении указанных мономеров (50-85):(15-50) с размером частиц 100-400 А.

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

Известный материал обладает повы- шенной прочностью поверхности и хорошей оптической плотностью печатного оттиска, но неудовлетворительным лоском, гладкостью и равномерностью печати, а также низкой жесткостью, особенно в матери- алахс низкой массой 1м Это явпяется следствием того, что мелкодисперсный сополимер, особенно при небольших количествах водорастворимого связующего недостаточно стабилизирован и при нане- сении при высоких скоростях коагулирует, что снижает его клеющую способность, при этом нарушается однородность покрытия. Кроме того, мелкодисперсный сополимер имеет повышенную пластичность, что сни- жает жесткость мелованного слоя.

Целью изобретения является повышение лоска и гладкости при одновременном улучшении печатных свойств материала.

Поставленная цель достигается тем, что в мелованном волокнистом материал ;, состоящем из волокнистой основы и нанесенного на нее покрытия содержащего белый .пигмент, водорастворимое связующее, сополимер винилацетата и диалкилмалеината и диспергатор, покрытие дополнительно содержит сополимер винилацетата и этилена при массовом соотношении указанных мономеров соответственно (80:20)-(95:5) с размером глобул 100-500 А, а в качестве сополимера винилацетата и диалкилмалеината сополимер с размером глобул 1000- 5000 А при следующем соотношении компонентов, мае.ч.:

Пигмент100

Водорастворимое связующее2-10

Сополимер винил- ацетата и этилена5-15 Сополимер винил- ацетата и диалкилмалеината 5-15 В качестве сополимера винилацетата и диалкилмалеината используют сополимер винилацетата и дидодецилмалеината или сополимер винилацетата и дибутилмалеи- ната или гексилдецилмалеината.

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

В качестве диспергатора используют гексаметафосфат, полифосфат или полиакрилат натрия,

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

Покрытие может содержать другие целевые добавки, улучшающие качество материала.

В качестве волокнистой основы используют бумагу массой 1 м2 60-210 г или картон массой 1 м2 250-380 г.

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

Использование в покровном слое смеси мелкодисперсного сополимера винилацетата и этилена в композиции с грубодисперс- ным сополимером винилацетата и диалкилмалеината повышает содержание связующего в покровном слое за счет снижения миграции мелкодисперсной части в волокнистую основу за счет блокирования пористой структуры подложки крупными частицами сополимера винилацетата и диалкилмалеината. Таким образом, повышается прочность поверхности, Кроме того, крупные частицы образуют оптимальную пористую структуру покрытия, что обеспечивает хорошее взаимодействие мелованного материала с печатной краской, снижая отма- рывание и увеличивая однородность печати. Обладая хорошей жесткостью, грубодис- персный сополимер передает ее мелованному материалу в целом.

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

Каолин70

Сернокислый

барий30

Казеин10

Сополимер винил- ацетата и этилена при соотношении 92:8 с размером

глобул 200 А5

Сополимер винил- ацетата и дибутил- малеината при соотношении 65:35 с с размером глобул 5000 А5

Диспергатор0,1

Глиоксаль1,5

получают нанесением 40%-ного мело- занного состава на волокнистую основу.

Дисперсию сополимера с размером 200 А получают с использованием в качестве эмульгатора сульфатированного алкилфе- нола в количестве 6%, Дисперсию сополимера с размером глобул 5000 А получают с использованием в качестве эмульгатора частично омыленного поливинилового спирта в количестве 6%.

Состав готовят следующим образом: в расчетное количество воды заливают гекса- метафосфат натрия и последовательно вводят остальные компоненты при перемешивании. При этом водорастворимое связующее вводят перед дисперсион- ными. Полученную бумагу сушат, каландрируют и испытывают.

Пример 2. Мелованный волокнистый материал, состоящий из бумаги-основы массой 210 г 1 м2 и покрытия массой 20 г, содержащего следующие компоненты, мае,ч.: Каолин80

Сатинвейс20

Крахмал окисленный5Сополимер винил- ацетата и этилена при соотношении компонентов 88:12 t с размером глобул 100 А10 Сополимер винил- ацетата и дидоде- цилмалеината при соотношении мономеров 80:20 с размером глобул 3000 А 7 Диспергатор 0,5 получают нанесением меловального состава в два слоя при концентрации суспензии 55 и 40% при помощи гибкого лезвия и ракеля на волокнистую основу.

Дисперсию сополимера с размером глобул 100 А получают с использованием в качестве эмульгатора сульфатированного алкилфенола в количестве 6%,

Дисперсию сополимера с размером глобул 3000 А получают с использованием в качестве эмульгатора смеси оксиэтилцел- люлозы и проксанола в соотношении 90:10 в количестве 6%.

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

Пример 3. Мелованный волокнистый материал, состоящий из картона-основы

массой 380 г 1 м , включающий следующие компоненты, мае.ч.:

Каолин80

Химически осажденный мел10

Двуокись титана10

Натрий карбокси- метилцеллюлоза2

Сополимер винил- 0 а цетата и эти л е н а при соотношении мономеров 80:20 с , размером глобул 500 А15

Сополимер BI нил- 5 ацетата и гексилде- цидилмалеината при соотношении компонентов 95:5 с,размером глобул 1000 А15

0 Диспергатор0,3

получают нанесением меловального состава в два слоя с помощью гибкого лезвия и ракеля из меловальных составов с концентрацией сухих веществ 55 и 40%. 5 Дисперсию сополимера с размером глобул 500 А получают при использовании в качестве эмульгатора смеси неионогенного и анионного ПАВ (ОП-10 и сульфонол) при соотношении 70:30 в количестве 5%. 0 Дисперсию сополимера с размером глобул 1000 А получают при использовании в качестве эмульгатора частично омыленного поливинилового спирта в количестве 6%.

Состав готовят следующим образом: в 5 расчетное количество воды заливают дис- пергатор - полиакрилат натрия и последовательно вводят остальные компоненты при перемешивании. Водорастворимые вводят перед дисперсионными. Полученную бума- 0 гу сушат, каландрируют и испытывают.

Пример 4. Мелованный волокнистый материал, состоящий из бумаги-основы массой 60 г 1 м и покрытия массой 10 г на 1 м , включающего следующие компоненты, 5 мае.ч.:

Каолин90

Двуокись титана10

Поливиниловый

спирт4

0 Сополимер винил- ацетата и этилена при соотношении компонентов 88:12 с ра.г мером глобул 250 А15

5 Сополимер винил- ацетата и дибутил- малеината при сс- отношении мономеров 65:35 с размером глобул 3000 А38

Диспергатор0,2

получают нанесением меловального состава в один слой с помощью гибкого лезвия с содержанием сухих веществ 55%.

Дисперсию сополимера с размером гло- бул 250 А получают при использовании в качестве эмульгатора сульфатированного алкилфенола в количестве 5%.

Дисперсию сополимера с размером глобул 3000 А получают при использовании в качестве эмульгатора 5% частично омыленного поливинилового спирта.

Состав готовят следующим образом: в расчетное количество воды заливают дис- пергатор - гексаметафосфат натрия - и по- следовательно вводят остальные компоненты при перемешивании. Водорастворимые связующие вводят перед дисперсионными. Дисперсионное связующее получают смешением мелкодисперсного и грубодисперсного сополимеров. Полученную бумагу сушат, каландрируют и испытывают.

Пример 5 (по прототипу). Мелованный волокнистый материал получают по примеру 4, с той лишь разницей, что в составе отсутствует сополимер винилацетата и этилена, а сополимер винилацетата и дибу- тилмалеината имеет размер глобул 250 А и содержится его 23 мае.ч.

Дисперсию сополимера с размером глобул 250 Д получают, как в примере 4.

Пример 6 (контрольный). Мелованный волокнистый материал получают аналогично примеру 1, с той лишь разницей, что содержание казеина 11 мас.ч., содержание сополимера винилацетата и этилена 4 мас.ч., содержание сополимера винилацетата и ди- бутилмалеината 4 мас.ч., размер частиц которого 6000 А, а содержание гексаметафосфата натрия 0,05 мас.ч.

Дисперсию сополимера с размером 600 А получают с использованием в качестве эмульгатора поливинилового спирта в количестве 6%.

Пример 7 (контрольный). Мелованный волокнистый материал получают по примеру 3, с той лишь разницей, что содержание сополимера винилацетата и этилена 16 мас.ч., а размер глобул 90 А, содержание сополимера винилацетата и гексилдецилма- леината 16 мас.ч.tj

Дисперсию с размером глобул 90 А получают при использовании в качестве эмульгатора сульфатированного алкилфе- нола в количестве 6%.

Пример 8 (контрольный). Мелованный волокнистый материал получают по примеру 3, с той лишь разницей, что размер глобул сополимера винилацетата и этилена

600 А, размер глобул сополимера винилацетата и гексилдецидилмалеината 900 А, а содержание полифосфата натрия 0,6 мас.ч. Дисперсию сополимера с размером глобул 100 А получают, как в примере 2, дисперсию сополимера с размером глобул 900 А получают при использовании частично омыленного поливинилового спирта в количестве.

Результаты испытаний мелованного волокнистого материала приведены в таблице, где УвыЩ - стойкость поверхности к выщипыванию по ГОСТ 24356-80; 00пт - оптическая плотность печатного оттиска при толщине слоя краски на форме 4 мкм, нанесенной по ГОСТ 24356-80; 00тм - оптическая плотность следа отмарывания через 30 с при Оопт 1,9 по ГОСТ 24356-80; оЪтт - однородность печатного оттиска при п0тт 2,0 мкм по ГОСТ 24356-80; лоск определяют по LLSp 814274 при 75° (Япония), жесткость - на приборе Lorentren and Wetterer по ГОСТ 9982-75, гладкость - по ГОСТ 12795-78.

Анализ таблицы показывает, что мелованный волокнистый материал, полученный с использованием в качестве связующего смеси мелкодисперсного сополимера винилацетата и этилена и грубодисперсного сополимера винилацетата и диалкилмалеината в равных условиях (пример 4-5) обеспечивает увеличение лоска на 8%, гладкости на 4%, жесткости на 80%. Прочность поверхности при этом увеличивается на 14%, равномерность печати улучшается на 44%, а отмарывание печатной краски снижается на 25%.

Формула изобретения 1. Мелованный волокнистый материал, состоящий из волокнистой основы и нанесенного на нее покрытия, содержащего белый пигмент, водорастворимое связующее, сополимер винилацетата и диалкилмалеината и диспергатор, отличающийся тем, что, с целью повышения лоска и гладкости при одновременном улучшении печатных свойств материала, покрытие дополнительно ее держит сополимер винилацетата и этилена при массовом соотношении указанных мономеров соответственно (80-95);(5-20) с размером глобул 100-500 А, а в качестве сополимера винилацетата и диал- килмалеина та сополимер с размером глобул 1000-5000 А при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

Белый пигмент100

Водорастворимое

связующее2-10

Сополимер винил- ацетата и этиоена5-15

Сополимер винил- ацетата и диа- лкилмалеи- ната Диспергатор

2. Материал поп.1, отличающий- с я тем, что в качестве сополимера винила- цетата и диалкилмалеината используют ди- додецилмалеинат, дибутилмалеинат и гексилдецилмалеинат.

Использование: в производстве высококачественных видов мелованной бумаги и картона. Сущность изобретения: мелованный волокнистый материал состоит из волокнистой основы и нанесенного на нее покрытия. В состав покрытия входят следующие компоненты, мае.ч.: белый пигмент 100, водорастворимое связующее 2-10; сополимер винилацетата и диалкилмалеината с размером глобул 1000-5000А 5-15; диспер- гатор 0,1-0,5 и дополнительно сополимер винилацетата и этилена с массовым соотношением мономеров (80-95):(5-20) и размером глобул 100-500 А 5-15. 1 з.п.ф-лы, 1 табл.