Состав для поверхностного покрытия гофробумаги или плоских слоев гофрированного картона Советский патент 1993 года по МПК D21H19/20 D21H19/74 D21H17/26 D21H17/37 

Изобретение относится к целлюлозно- бумажной промышленности и может быть использовано при приготовлении гофробу1 маги и плоских слоев гофрированного картона.

Целью изобретения является снижение впитываемое™ бумаги и плоских слоев гофрированного картона и повышения прочностных показателей при одновременном увеличении гладкости.

Указанная цель достигается тем, что состав для поверхностного покрытия гофробу- маги и плоских слоев гофрированного картона, содержащий натриевую соль кар- .боксиметилцеллюлозы и водорастворимую соль сополимера на основе акрилонитрила. согласно изобретению, в качестве сополимера содержит сополимер акрилонитрила, метилакрилата и итаконовой кислоты при соотношении указанных мономеров соответственно, мас.%: 90-93. 6-8 и 1-2 и следующем соотношении компонентов, состава, мас.%:

Натриевая соль карбоксиметилцеллюлозы25-C jВодорастворимая соль сополимера 45-75 Использование водорастворимой соли сополимера акрилонитрила, метилакрилата и итаконовой кислоты для поверхностного покрытия гофробумаги и плоских слоев гофрированного картона в литературе не описано,

Водорастворимую соль сополимера акрилонитрила, метилакрилата и итаконовой кислоты является побочным продуктом тро- изводства синтетического волокна Нитрон и выпускается ПО Навоиазот по ТУ 113-03- 17-02-83 Препарат К-9. Водорастворимый полимер.

Применение водорастворимой соли сополимера акрилонитрила, метилакрилата и итаконовой кислоты в композиции с Na КМЦ

ел

с

о

ю

00

ы о

со

в заявленных пределах дает возможность снизить впитываемость гофробумаги и плоских слоев гофрированного картона, повысить показатели механической прочности при одновременном повышении гладкости.

Пример 1. Готовят состав для поверхностной обработки следующей композиции, мас.%:

Натриевая соль карбоксиметилцеллюлозы55

Водорастворимая соль

сополимера акрилонитрила,

метилакрилата и итаконовой

кислоты45 , При этом соотношение акрилонитрила. метилакрилата и итаконовой кислоты в сополимере составляет соответственно, мас.%: 92,7 и 1,

Приготовленный состав используют для поверхностной обработки гофробумаги, содержащего в композиции 90% макулатуры и 10% небеленой сульфатной целлюлозы;

Количество нанесенного состава (нанос) и результаты испытаний необработанной гофробумаги и гофробумаги с поверхностной обработкой представлены в таблице.

П р и м е р 2. Готовят состав для поверхностной обработки следующей композиции, мас.%:

Натриевая соль карбокисметилцеллюлозы25

Водорастворимая соль

сополимера акрилонитрила,

метилакрилата и итаконовой

кислоты75

При этом соотношение мономеров в сополимере аналогично примеру 1.

Приготовленный состав используют для поверхностной обработки гофробумаги, содержащего в своей композиции 90% макулатуры и 10% небеленой сульфатной целлюлозы.

Нанос состава и результаты испытаний гофробумаги представлены в таблице.

П р и м е р 3. Готовят состав для поверхностной обработки следующей композиции, мас.%:

Натриевая соль карбокси- метилцеллюлозы50 Водорастворимая соль сополимера акрилонитрила, метилакрилата и итаконовой кислоты 50 Соотношение акрилонитрила, метилакрилата и итаконовой кислоты составляет соответственно, мас.%: 90,8 и 2.

Приготовленный состав используют для поверхностной обработки гофробумаги.

имеющей композицию по волокну аналогично примеру 1 и 2. .

Нанос состава и результаты испытаний гофробумаги представлены в таблице. Пример 4. Готовят состав для поверхностной обработки с композицией аналогично примеру 3, Соотношение акрилонитрила, метилакрилата и итаконовой кислоты в сополимере составляет соот- ветственно, мас.%: 93,6 и 1.

Приготовленный состав используют для поверхностной обработки гофробумаги, имеющей композицию по волокну аналогично примеру 1 и 2,

Нанос состава и результаты испытаний гофробумаги представлены в таблице.

П р и м е р 5. Готовят состав для поверхностной обработки следующей композиции, мас.%: натриевая соль карбоксиметилцеллюлозы55

Водорастворимая соль

сополимера акрилонитрила,

метилакрилата и итаконовой кислоты4.5

Соотношение мономеров в сополимере аналогично примеру 4.

Приготовленной состав используют для поверхностной обработки картона для пло- ских слоев гофрированного картона, содержащего в своей композиции 70% макулатуры и 30% небеленой сульфатной целлюлозы.

Нанос состава и результаты испытаний необработанного картона и картона с поверхностной обработкой представлены в таблице.

П р и м е р 6 (контрольный). Готовят состав для поверхностной обработки следу- ющей композиции, мас.%:

Натриевая соль карбокси-

метилцеллюлозы58

Водорастворимая соль

сополимера акрилонитрила, метилакрилата и итаконовой

кислоты42

Соотношение мономеров в сополимере аналогично примеру 1.

Приготовленный состав используют для4 обработки гофробумаги. имеющей композицию по волокну аналогично примерам 1 и 2. Нанос состава и результаты испытаний гофробумаги представлены в таблице.

Пример (контрольный). Готовят состав для поверхностной обработки следующей композиции, мас.%: Натриевая соль карбокси- метилцеллюлозы23

Водорастворимая соль сополимера акрилонитрила, метилакрилата и итаконовой кислоты77 - Соотношение мономеров в сополимере аналогично примеру 1.

Приготовленный состав используют для обработки гофробумаги, имеющей композицию по волокну аналогично примерам 1 и 2. Нанос состава и результаты испытаний гофробумаги представлены в таблице.

Примерб (контрольный). Готовят состав для поверхностной обработки следующей композиции, мае. %: Натриевая соль карбокси- метилцеллюлозы50 Водорастворимая соль сополимера акрилонитрила, метилакрилата и итаконовой кислоты 50 Соотношение акрилонитрила. метилакрилата и итаконовой кислоты в сополимере составляет соответственно, мае. %: 88,9 и 3. Приготовленный состав используют для обработки гофробумаги, имеющей композицию по волокну аналогично примерам 1 и 2. Нанос состава и результаты испытаний гофробумаги представлены в таблице.

П р и м е р 9 (контрольный). Готовят состав для поверхностной обработки с композицией аналогично примеру 8.

Соотношение акрилонитрила, метилакрилата и итаконовой кислоты в сополимере составляет соответственно, мас.%: 95, 4, 5, и 0,5.

Приготовленный состав используют для обработки картона для плоских слоев гофрированного картона, имеющего композицию по волокну, аналогично примеру 5.

Нанос состава и результаты испытаний картона представлены в таблице.

ПримерЮ (по прототипу). Готовят состав для поверхностной обработки следующей композиции, мас.%: Натриевая соль карбокси- метилцеллюлоэы10 Водорастворимая соль сополимера акрилонитрила, акриламида и акриловой кислоты 90

Соотношение акрилонитрила. акриламида и акриловой кислоты в сополимере составляет соответственно, мас.%: 10, 30 и 60.

Приготовленный состав используют для обработки гофробумаги. имеющей композицию по волокну аналогично примерам 1 и 2.

Нанос состава и результаты испытаний гофробумаги представлены в таблице.

П р и м е р 11 (по прототипу). Готовят состав для поверхностной обработки следующей композиции, мас.%:

Натриевая соль карбокси- 5метилцеллюлозы 90

Водорастворимая соль сополимера акрилонитрила,

акриламида и акриловой кислоты 10

Соотношение мономеров в 0сополимере аналогично примеру 10.

Приготовленный состав используют для поверхностной обработки гофробумаги, имеющей композицию по волокну аналогично примерам 1 и 2.

5 Нанос состава и результаты испытаний гофробумаги представлены в таблице.

Пример 12 (по прототипу). Готовят состав для поверхностной обработки следующей композиции, мас,%: 0 Натриевая соль карбоксиметилцеллюлозы. 50

Водорастворимая соль сополимера акрилонитрила,

экриламида и акриловой кислоты 50 5Соотношение акрилонитрила, акриламида и акриловой кислоты в сополимере составляет соответственно, мас.%: 8, 42 и 48.

Приготовленный состав используют для 0 поверхностной обработки картона для плоских слоев гофрированного картона, имеющего композицию по волокну аналогично примеру 5.

Нанос состава и результаты испытаний 5 картона представлены в таблице.

Анализ представленных в таблице данных показывает, что предлагаемый состав имеет более высокую эффективность по сравнению с известным составом. 0 Так, если рассмотреть результаты определения впитываемости гофробумаги и картона для плоских слоев гофрированного картона, то можно отметить, что предлагаемый состав обеспечивает снижение данного 5 показателя с 170 до 28-32 г/м2 (т.е. улучшение на 81-83%) для гофробумзги и с 190 до 35 г/м2 (т.е. на 81%) для картона. В случае применения известного состава снижение впитываемости составляет для гофробумаги 0 30-32%, для картона 35%, а сам показатель находится в пределах 118-123 г/м2, то есть гофробумага и картон практически не обладают гидрофобными свойствами.

Аналогичные тенденции установлены и 5 для прочностных показателей. Разрушающее усилие и излом при использовании предлагаемого состава возрастает после обработки гофробумаги и л 22 29% и 10 153% соответственно, в то оремя как известный состав обеспечивает прирост данных

показателей только на 4-8 и 26-33%. Прочность картона при использовании предлагаемого состава увеличивается на 25% (разрушающее усилие при сжатии кольца) и 147% (излом), в то время как известный состав дает прирост данных показателей после обработки картона 10 и 38% соответственно.

Дополнительным преимуществом предлагаемого состава является его положительное воздействие на гладкость обработанного материала. После обработки бумаги и картона предлагаемым составом гладкость возрастает с 3 до 11-19 с. Обработка известным составом обеспечивает гладкость не более 5-6 сек, то есть в 2-3 раза ниже.

По мнению авторов повышенная эффективность предлагаемого состава в сравнении с известным связана с большим содержанием акрилонитрила (в предлагаемом составе 90-92%, в известном 0,1-10%). Можно предположить, что повышенное содержание нитрильных групп оказывает благоприятное воздействие на образование связей с водорастворимого сополимера с натриевой солью карбоксиметилцеллюлозы и целлюлозными волокнами. В результате образуемая на бумаге и картоне пленка имеет повышенную гидрофобность и механическую прочность.

Нарушение заявляемых пределов значений параметров приводит к снижению эф- фективности предлагаемого состава (контрольные примеры 6, 7, 8, 9).

Так, например, снижение содержания водорастворимых солей сополимера акрилонитрила, метилакрилата и итаконовой кислоты до 42% или его повышение до 58%

вызывает повышение впитываемости гоф- робумаги и картона и снижение показателей прочностных свойств и гладкости.

Более высокая гидрофобизирующая

способность предлагаемого состава может быть использована для резкого снижения расхода канифольного клея (дозируемого в массу) или полного его исключения. При этом затраты на проклейку бумаги и картона

сократятся.

За счет повышения прочностных свойств от применения предлагаемо.го состава возможно снижение массы 1 м бумаги и картона, или повышение процентного

содержания более дешевой макулатуры в композиции. При этом возможно дополнительное снижение себестоимости гофробу- маги и картона.

Формула изобретения

Состав для поверхностного покрытия гофробумаги или плоских слоев гофрированного картона, содержащий натриевую соль карбоксиметилцеллюлозы и синтетическое полимерное связующее, отличающийся тем, что, с целью снижения впитываемости готового материала и повышения прочностных показателей при одновременном увеличении гладкости, в качестве синтетического полимер- ного связующего он содержит водорастворимую соль сополимера акрилонитрила, метилакрилата и итаконовой кислоты при соотношении указанных мономеров соответственно, мае. %: 90-93, 6-8 и 1 -2 и следующем соотношении компонентов, состава, мас.%: Натриевая соль карбоксиметилцеллюлозы25-55Водорастворимая соль

сополимера45-75.

Продолжение таблицы

Сущность изобретения: состав для поверхностного покрытия содержит следующие компоненты, мас.%: натриевая соль карбоксиметилцеллюлозы 25-55. синтетическое полимерное связующее 45-75. В качестве синтетического полимерного связующего используют водорастворимую соль сополимера акрилонитрила, метилак- рилата и итаконовой кислоты при следующем соотношении указанных мономеров соответственно (в мас.%): 90-93, 6-8 и 1-2. 1 табл.