Состав для поверхностного покрытия гофробумаги или плоских слоев гофрированного картона Советский патент 1993 года по МПК D21H19/20 D21H19/74 D21H17/28 D21H17/34 

Изобретение относится к целлюлозно- бумажной промышленности и может быть использовано при изготовлении гофробума- ги и плоских слоев гофрированного картона,

Целью изобретения является повышение жесткости бумаги или плоских слоев картона и сопротивление их продавлива- нию при одновременном снижении себестоимости.

Указанная цель достигается тем, что состав для поверхностного покрытия гофробу- маги или плоских слоев гидрированного картона, содержащие крахмал 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.%:

Крахмал60-80

Водорастворимая соль

сополимера20-0

В качестве крахмала состав содержит крахмал, окисленный персульфатом аммония или энзимами.

Водорастворимая соль сополимера акрилонитрила, метилакрилата и итаконовой кислоты является побочным продуктом производства синтетического волокна Нитрон и выпускается ПО Навоиазот по ТУ-113-03- 174)2-83 Препарат К-9. Водорастворимый полимер.

Применение водорастворимой соли сополимера акрилонитрила, метакрилата и итаконовой кислоты в композиции с окисленным крахмалом в заявляемых пределах дает возможность повысить жесткость гоф00

о

Ю

со

N о

со

робумаги и плоских слоев гофрированного картона и сопротивление из продавлива- нию.

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

Крахмал, окисленный 5% персульфатом аммония80 Водорастворимая соль сополимера акрилонитрила, метилакрилата и атиконо- вой кислоты 20 При этом соотношении акрилонитрила, метилакрилата и итаконовой кислоты в сополимере составляет соответственно, мас.%: 91; 7,5 и 1,5.

Приготовленный состав для поверхно-. стной обработки картона для плоских слоев гофрированного картона, содержащего в композиции 70% макулатуры и 30% небеленой сульфатной целлюлозы.

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

Приме р 2. Готовят состав для поверхностной обработки следующей композиции, мас.%:

Крахмал, окисленный 5% персульфата аммония- 60 Водорастворимая соль со- . полимера акрилонитрила метилакрилата и итаконовой кислоты 40 При этом соотношение акрилонитрила, метилакрилата и итаконовой кислоты в сополимере составляет соответственно, мас.%: 91, 7,5 и 1,5.

Приготовленный 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 испытания картона представлены в таблице.

П р и м е р 3, Готовят состав для поверхностной обработки следующей композиции (в мае. %):

Крахмал, окисленный 0,01 % энзимами70 Водорастворимая соль сополимера акрилонитрила, метилакрилата и итаконовой кислоты 30 Соотношение акрилонитрила, и итаконовой кислоты составляет соответственно, мас.%: 90, 8 и 2.

Приготовленный состав используют для поверхностной обработки картона для плоских слоев гофрированного картона, имеющего композицию по волокну аналогично примеру 1.

Нанос состава и результаты испытаний картона представлены в таблице.

П р и мер 4. Готовят состав для -поверхностной обработки с композицией аналогично примеру 3. Соотношение акрилонитрила, метилакрилата и итаконовой 0 кислоты в сополимере составляет соответственно (в мас.%): 93, 6 и 1.

Приготовленный состав используют для поверхностной обработки картона для плоских слоев гофрированного картона, имею- 5 щего композицию по волокну аналогично примеру 1.

Насос состава и результаты испытаний картона представлены в таблице.

П р и м е р 5. Готовят состав для повер- 0 хностной обработки следующей композиции, мас.%: .

Крахмал, окисленный 5%

персульфата аммония 65

Водорастворимая соль со-: 5 полимера акрилонитрила,

метилакрилата итаконовой кислоты 35

Соотношение мономеров в сополимере аналогично примеру 4.

Приготовленный состав используют для 0 поверхностной обработкитофробумаги, содержащей в своей композиции 90% макулатуры и 10% небеленой сульфатной целлюлозы, . .

Насос состава и результаты испытаний 5 необработанной бумаги и бумаги с поверхностной обработкой представлены в таблице. .

П р и м е р 6 (контрольный). Готовят состав для поверхностной обработки следу- 0 ющей композиции, мас.%:

Крахмал, окисленный 5%

персульфата аммония18 . Водорастворимая соль

сополимера акрилонитрила, 5 метилакрилата и итаконовой

кислоты82

Соотношение мономеров в сополимере аналогично примеру 4.

Приготовленный состав используют для 0 обработки картона, имеющего.композицию по волокну аналогично примеру 1.

Нанос состава и результаты испытаний картона представлены в таблице.

Пример 7 (контрольный). Готовят 5 состав для поверхностной обработки следующей композиции, мае. %:

Крахмал, окисленный 0.01 %

энзимов55

Водорастворимая соль

сополимера акрилонитрила, метилакрилата и

итаконовой кислоты45

Соотношение мономеров сополимера аналогично примеру 4.

Приготовленный состав используют для обработки картона.

Результаты испытаний картона представлены в таблице.

Пример 8 (контрольный). Готовят состав для поверхностной обработки следующей композиции (в мас.%):

Крахмал, окисленный 5%

персульфата аммония70

Водорастворимая соль

сополимера акрилонитрила, ,

метилакрилатаи итзконовой

кислоты. 30

Соотношение акрилонитрила, метилакрилата и итаконовой кислоты в сополимере составляет соответственно, мас.%: 94,5, 5 и 0,5..

Приготовленный состав используют для обработки картона.

Результаты испытаний картона представлены в таблице.

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

Соотношение акрилонитрила, метакри- лата и итаконовой кислоты в сополимере составляет, мас.%: 88,5, 9 и 2,5.

Приготовленный состав используют для обработки гофробумаги;

Результаты испытаний бумаги представлены в таблице.

П р и м е р 10 (по прототипу). Готовят состав для поверхностной обработки следующей композиции, мас.%:

Крахмал, окисленный 5%

персульфата аммония10

Водорастворимая соль

сополимера акрилонитрила,

акриламида и акриловой кислоты 90

Соотношение акрилонитрила, акриламида и акриловой кислоты в сополимере составляют соответственно, мас.%: 3,0; 50 и 47. Состав используют для обработки картона для плоских слоев гидрированного картона, имеющего композицию по волокну аналогично примерам 1-9.

Результаты испытаний картона представлены в таблице.

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

Крахмал, окисленный 0.01 %

энзимов90

Водорастворимая соль

сополимера акрилонитрила, . акриламида и акриловой кислоты 10

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

Приготовленный состав используют для обработки картона.

Результаты испытаний картона представлены в таблице.

П р и м е р 12 (по прототипу). Готовят состав для поверхностной обработки следу- 0 ющей композиции, мас.%:

Крахмал, окисленный 5% персульфата аммония70 Водорастворимая соль .

сополимера акрилонитрила, 5 акриламида и акриловой кислоты 30

Соотношение мономеров в сополимере аналогично примеру 12.

Состав используют для обработки гофробумаги, имеющей композицию по волок- 0 ну аналогично примеру 5.

Результаты испытания гофробумаги представлены в таблице.

Анализ данных, представленных в таблице, показывает, что предлагаемый состав 5 характеризуется повышенной эффективностью, о чем свидетельствуют результаты определения жесткости (разрушающего усилия при сжатии кольца) и абсолютного сопротивления продавливанию картона (бу- 0 маги) до и после поверхностной обработки. Так при использовании предлагаемого состава разрушающее усилие при сжатии кольца до.стигает значения 379-402 Н (примеры 1, 2, 3, 4), в то время как обработка 5 известным составом дает значение данного показателя только 331-334Н (примеры 1Т и 11). Прирост жесткости по данному показателю по отношению к исходному (необработанному картону) составляет 31-39% 0 (предлагаемый состав) и 14-15% (известный состав).

Если сравнить результаты определения абсолютного сопротивления продавливанию, то можно установить, что использова- 5 ние предлагаемого состава позволяет повысить данный показатель с 690 - кПа (необработанный картон) до 1014-1048 кПа, - . (примеры 1, 2, 3 и 4)7в то время как для известного состава данный показатель не 0 превы шает значения 821 кПА (примеры ID- 11). Прирост абсолютного сопротивления продавливанию по отношению к исходному (необработанному) картону составляет 47- 52% при использовании предлагаемого со- 5 става в то время, как известный состав обеспечивает прирост данного показателя 19%.

Аналогичная закономерность проявляется при поверхностной обработке гофробумаги. Применение предлагаемого состава

обеспечивает прирост абсолютного сопротивления продавливанию 53% и разрушающего усилия при сжатии кольца 78% (пример 5), в то время, как известный состав способствует росту данных показателей на 17% и 15% соответственно.

Необходимо отметить, что расход предлагаемого состава (насос, г/см )ниже на 2-4 г/м2 по сравнению с известным составом, что обеспечивает снижение затрат на по- верхностную обработку картона и бумаги и, следовательно, сокращении затрат на производство.

Дополнительным преимуществом предлагаемого состава является его повышен- ное гидрофобизирующее воздействие на бумагу и картон. Так при его использовании впитываемость воды картоном снижается на 60-63% (примеры 1, 2, 3 и 4), тогда как при использовании известного состава впи- тываемость снижается на 23-25% (примеры 10-11). Соответственно для гофробумаги эти цифры составляют 66% (пример 5) и 40% (пример 12),

По мнению авторов, более высокая эф- фективность предлагаемого состава в сравнении с известным обусловлена меньшим содержанием органических кислот в молекуле сополимера (в предлагаемом составе 1-2% итаконовой кислоты, в известном составе 30-60% акриловой и/или мета- криловой кислоты). Вероятно, при взаимодействии с кислыми компонентами волокнистой массы (ионы водорода, алюминия, соли жесткости) макромолекул водора- створимой соли сополимера предлагаемого состава в меньшей степени претерпевают конформационные изменения. При этом количество контактов каждой макромолекулы предлагаемого состава с целлюлозными во- локнами значительно больше в сравнении с

известным составом, что обеспечивает более высокий упрочняющий эффект.

Авторами также установлено, что нарушение заявляемых значений параметров приводит к снижению эффективности предлагаемого состава (контрольные примеры 6, 7, 8 и 9), Так, например, снижение содержания итаконовой кислоты в сополимере (пример 8) до 0,5% или его повышение до 2,5% (пример 9) приводит к снижению жесткости и сопротивления продавливанию картона и гофробумаги.

Более высокая эффективность предлагаемого состава может быть использована для снижения массы 1 м картона или гофробумаги или повышения доли макулатуры в композиции картона и бумаги до 80-90%. При этом снижаются затраты на производство картона для плоских слоев гофрированного картона..

Формула изобредени я

1. Состав для поверхностного покрытия гофробумаги или плоских слоев гофрированного, картона, содержащий крахмал и синтетическое полимерное связующее, о т - лича ющийся тем, что, с целью повышения жесткости и сопротивления продавливанию готового материала при одновременном снижении себестоимости, в качестве синтетического полимерного связующего он содержит водорастворимую соль сополимера акрилонитрила, метилак- рилата и итаконовой кислоты при соотношении указанных мономеров соответственно, мас.%: 90-93, 6-8 и 1-2 и следующем соотношении компонентов состава, мас.%:

крахмал 60-80

водорастворимая соль

сополимера20-40.

2. Состав по п. 1,отличающийся тем. что он содержит окисленный крахмал.

Продолжение таблицы

Сущность изобретения: состав для поверхностного покрытия содержит следующие компоненты, мас.%: крахмал 60-80; водорастворимая соль сополимера 20-40. В качестве водорастворимой соли используют соль сополимера акрилонитрила, мети- лакрилата и итаконовой кислоты при соотношении указанных сополимеров соотретственно (мас.%): 90-93,6-8,1-2. Состав может содержать окисленный крахмал. 1 з.-п. ф-лы. 1 табл.