Мелованный волокнистый материал Советский патент 1992 года по МПК D21H19/44 D21H19/52 D21H19/36 

Изобретение относится к производству высококачественного мелованного материала и может быть использовано при производстве тонкой мелованной бумаги.

Известен мелованный волокнистый материал, состоящий из волокнистой основы и нанесенного покрытия, содержащий белый пигмент и связующее, при этом в качестве связующего используют низковязкую натриевую соль карбоксиметилцеллюлозы (№КМЦ) со степенью полимеризации 200.

Качество известного мелованного материала, в составе покрытия которого используют низковязкую , обеспечивается технологическими приемами приготовления состава.

Однако добиться стабильности получения высококонцентрированной дисперсии с хорошей текучестью, обеспечивающей необходимую фильтрацию и нанос, не удается, что сказывается и на изменяющемся во времени качестве материала.

Наиболее близким к изобретению является мелованный волокнистый материал,

состоящий из волокнистой основы и нанесенного на нее покрытия , содержащего белый пигмент, водорастворимое связующее на основе №КМЦ, вододисперсионное связующее и диспергатор при соотношении компонентов, мас.ч.:

Пигмент100

№КМЦ3,0

Вододисперсионмое

связующее 13,0

Диспергатор0,3

При этом в качестве пигмента используют каолин, мел или их смесь. В качестве вододисперсионного связующего используют бутадиенстирольный латекс, в качестве диспергагора используют полифосфат натрия,

Используемая в известном материале МаКМЦ имеет степень полимеризации 75/700.

Качество известного мелованного материала удовлетворительное, но не стабильное, так как при использовании низковязкой NaKMU хоть и возможно полсл

с

VcmS

сл

00

«пд

ы

учить высококонцентрированную покровную композицию, но часто возникает загущение состава, что отрицательно сказывается при нанесении покрытия и его свойствах, в частности, на гладкости покрытия.

Кроме того, использовать марки №КМЦ со степенью полимеризации более 200 по известной технологии невозможно из-за высокой концентрации получаемого раствора связующего и невозможности подачи его в рабочий смеситель, где составляется покровная композиция.

Целью изобретения является повышение качества материала за счет улучшения его гладкости.

В предложенном мелованном волокнистом материале, состоящем из волокнистой основы и нанесенного на нее покрытия, содержащего белый пигмент, водорастворимое связующее и диспергатор, покрытие в качестве водорастворимого связующего содержит продукт взаимодействия NaKMU и октадеценштянтарного ангидрида при их соотношении от 1:1 до 1:0,5 в следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

Белый пигмент100

Продукт взаимодействия

NaKMU и

октадеценилянтарного

ангидридаf 2-6

Вододисперсионное

вязующее14-16

Диспергатор-0,3-0,4

При этом в качестве пигмента используют каолин, мел, сернокислый барий, двуокись титана или их смесь; в качестве диспергатора используют гексаметафос- фат, полифосфат или полиакрилат натрия; в качестве вододисперсионного связующего используют бутадиенстирольный латекс или акриловые дисперсии.

Покрытие может содержать другие целевые добавки, улучшающие качество материала.

В качестве волокнистой основы используют бумагу массой 1 м2 60-80 г или картон 1 м2 250-380 г.

Мелованные составы готовят по общепринятым методикам, покрытие может быть одно- или двухкратным.

Используемый в покрытии продукт взаимодействия NaKMU и октадеценилянтарного ангидрида получают следующим образом.

Берут расчетное количество воды и при тщательном перемешивании вводят расчетное количество NaKMU со степенью полимеризации 300 или 400, затем вводят октадеценилянтарный ангидрид при соотношении NaKMU и ангидрида от 1:1 до 1:0,5. Октадеценилянтзрный ангидрид получают взаимодействием октадецилового спирта при нагревании до 200° С с пятиокисыо фос- фора, отгонкой образовавшегося октадеце- на и последующего взаимодействия его с малеиновым ангидридом.

Полученную суспензию нагревают до 60-70° С, доводят до 9-10 (путем рведения 0 NaOH). Полученный продукт взаимодействия имеет концентрацию 10-20%. Использование в покрытии продукта взаимодействия NaKMU и октадеценилян- 5 тарного ангидрида в качестве водорастворимого связующего позволяет использовать марки высоковязкой NaKMU при высокой технологичности приготовления меловального состава и его нанесения 0 на бумагу. При этом обеспечивается улучшение гладкости материала.

Пример 1. Мелованный волокнистый материал, состоящий из бумаги-основы массой 60 r/м2 и нанесенного на нее 5 покрытия, содержащего, мас.ч.:

Каолин100

Продукт взаимодействия

NaKMU со степенью

полимеризации 300 0 и октадеценилянтарного

ангидрида при их

соотношении 1:12

Латекс БСК14

Полифосфат Na0,3

5 получают нанесением шабером на бумагу- основу меловального состава концентрацией 50% и вязкостью 50 сП.

Меловальный состав готовят традиционным способом, а используемый в составе 0 продукт взаимодействия получают следующим образом. Берут 80 мл воды и при тща- тельном перемешивании вводят20 г NaKMU со степенью полимеризации 300, затем туда же вводят 20 г октадеценилянтарного ангид- 5 рида. доводят до рН 9, путем введения NaOH и нагревают до 70° С.

Полученный мелованный волокнистый 1 материал испытывают. Результаты представлены в таблице.

0 П р и м е р 2. Мелованный волокнистый материал, состоящий из бумаги-основы массой 80 г/м и нанесенного на нее покрытия, содержащего, мас.ч,:

Каолин80

Мел20

5§ Продукты взаимодействия

NaKMU со степенью

полимеризации 400

и октадеценилянтарного

ангидрида при их

соотношении 1:0,56

Латекс БСК16

Полифосфат натрия0.4

получают нанесением валиком на бумагу- основу меловального состава концентрацией 49% сухого вещества.

Меловальный состав готовят традиционным способом, а продукт взаимодействия получают аналогичным образом, как в примере 1, но с той разницей, что используют NaKMU со степенью полимеризации 400, а соотношение №КМЦ и а,нгидрида 1:0,5, температура нагрева 60° С.

Полученный мелованный волокнистый материал испытывают. Результаты приведены в таблице.

П р и м е р 3. Мелованный волокнистый материал, состоящий из бумаги-основы массой 60 г/м2 и нанесенного на нее покрытия, содержащего, мас.ч.:

Каолин100

Продукт взаимодействия

NaKMU со степенью

полимеризации

300 и октадеценилянтарного

ангидрида при их

соотношении 1:0,84

Акрилатный латекс АБВ-25 15

Полифосфат Na0,35

получают нанесением на бумагу-основу меловального состава концентрацией 50%.

Меловальный состав готовят традиционным способом, а используемый в составе продукт взаимодействия получают аналогично примеру 1, но с той лишь разницей, что используют ЫаКМЦ и октадеценилян- тарный ангидрид при их соотношении 1:0,8.

Полученный мелованный волокнистый материал испытывают.

Результаты представлены в таблице.

Приме р 4(контрольный). Мелованный волокнистый материал, состоящий из бумаги-основы массой 60 г/м2 и нанесенного на нее покрытия, содержащего, мас.ч.:

Каолин100

NaKMU со степенью

полимеризации 4002

Латекс БСК14

Полифосфат Na,0,3

получают нанесением шабером на бумагу- основу меловального состава. Однако при приготовлении меловального состава традиционным способом произошло загущение состава. Использовать такой состав для изготовления мелованной бумаги не удается.

П р и м е р 5 (по прототипу). Мелованный волокнистый материал, состоящий из бумаги-основы массой 60 г/м2 и нанесенного на нее покрытия, содержащего, мас.ч.:

Каолин100

NaKMU со степенью

полимеризации 2002

Латекс БСК.14

5Полифосфат Na0,3

получают нанесением шабером на бумагу- основу меловального состава.

Полученный мелованный волокнистый материал испытывают. 0 Результаты представлены в таблице.

П р и м е р 6 (контрольный). Мелованный волокнистый материал, состоящий из бумаги-основы массой 60 г/м2 и нанесенного на нее покрытия, содержащего, мас.ч.: 5 Каолин100

Продукт взаимодействия

NaKMU со степенью

полимеризации 300

и октадеценилянтарного 0 ангидрида при их

соотношении 0,8:11,8

Латекс БСК13

Полифосфат Na0,2

получают нанесением на бумагу-основу ме- 5 ловального состава. Способ нанесения - воздушный шабер. Меловальный состав готовят традиционным способом, а продукт взаимодействия получают аналогично примеру 1.

0 Полученный материал испытывают. Результаты представлены в таблице.

Пример (контрольный). Мелованный волокнистый материал, состоящий из бумаги-основы массой 60 г/м2 и нанесенного на 5 нее покрытия, содержащего, мас.ч.:

Каолин100

Продукт взаимодействия

NaKMU со степенью

полимеризации 300 0 и октадеценилянтарного

ангидрида при их

соотношении 1:0,46,5

Латекс БСК17

Полифосфат Na0,5

5 получают нанесением на бумагу-основу меловального состава. Способ нанесения - воздушный шабер. Меловальный состав готовят традиционным способом, а продукт взаимодействия получают аналогично при- 0 меру1.

Полученный материал испытывают. Результаты представлены в таблице.

Анализ таблицы показывает, что предлагаемый материал, содержащий в составе 5 покрытия высокозязкую NaKMU со степенью полимеризации 300 и 400 в виде продукта взаимодействия ЫаКМЦ и октадеценилянтарного ангидрида при их соотношении 1:1 до 1:0,5, имеет улучшенную гладкость и удовлетворяет требованиям

предъявляемым к мелованной бумаге. При этом взаимодействие №ШЦс вышеуказанным ангидридом обеспечивает необходимую технологичность процессу нанесения покрытия и позволяет использовать Г ЗаКМЦ высоковязкую.

При изменении соотношений №КМЦ и ангидрида количество последнего ниже нижней границы (пример 7), происходит загущение продукта взаимодействия, а следе- вательно, снижается однородность покрытия (гладкость 160 с); при увеличении количества ангидрида выше верхнего предела происходит снижение качества бумаги (прочность поверхности 1,9 м/с). Формула изобретения Мелованный волокнистый материал, состоящий из волокнистой основы и нанесенного на нее покрытия, содержащего белый пигмент, водорастворимое связующее на

основе натриевой соли карбоксиметилцел- люлозы. вододисперсионное связующее и диспергатор, отличающийся тем, что, с целью повышения качества материала за счет улучшения его гладкости, покрытие в качестве водорастворимого связующего содержит продукт взаимодействия натриевой соли карбоксиметилцеллюлозы и октадеце- нилянтарного ангидрида при их соотношении от 1:0,5 до 1:1 и следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

Белый пигмент100

Продукт взаимодействия

натриевой соли

карбоксиметил целлюлозы

и октадеценилянтарного

ангидрида2-6

Вододисперсиоиное

связующее14-16

Диспергатор0,3-0,4

Использование: при производстве тонкой мелованной бумаги. Сущность изобретения: на волокнистую основу наносят покрытие, которое содержит, мас.ч.: белый пигмент 100; продукт взаимодействия Na КМЦ и октадеценил - янтарный ангидрид 2-6; водорастворимое связующее 14-16; диспергатор 0,3-0,4. 1 табл.

) - вязкость определялась на Рестест вискозиметре (скорость 1 Оэ. 5г) ) - вязкость определялась нп вискозиметре, с, (воронка ВЗ-4)