Состав для пропитки гофрированного картона Советский патент 1993 года по МПК D21H19/18 D21H27/10 D21H17/33 D21H17/60 

Изобретение относится к целлюлозно- бумажной промышленности и может быть использовано для производства влагопроч- ной тары из гофрированного картона.

Целью изобретения является повышение прочности гофрокартона, в частности, сопротивления торцевому сжатию в сухом и влажном состоянии.

Поставленная цель достигается тем, что в пропиточном составе, содержащем парафин и модифицирующую добавку, в качестве модифицирующей добавки содержится нефтеполимерная смола, представляющая собой винилтолуол-дициклопентадиен-инденовый сополимер с молекулярной массой 550-900, йодным числой 30-60 г иода/100 г, температурой размягчения 85-100° С при следующем соотношении компонентов состав, мас.%:

парафин .80-90

нефтеполимерная смола 10-20 Нефтяные парафины представляют собой смесь преимущественно н-алканов различной молекулярной массы и являются веществами с высокими гидрофобизирую- щими свойствами. Основными недостатками твердых парафинов, применяемых в производстве упаковочных материалов, яв00

СА) 4Ьь Ю СО

00

ляются их повышенная хрупкость, малая сопротивляемость ударным л изгибающим нагрузкам, низкая температура плавления. Для устранения этих недостатков в парафин вводят вещества, повышающие эластичность парафинового покрытия и его защитные свойства. Так, добавление к парафину от 5 до 30% церезина повышает температуру плавления состава и его пароводонепро- ницаемость. Однако, прочностные свойства покрытия несколько снижаются, так как парафины в чистом виде по прочностным характеристикам превышают прочность церезинов.

В предлагаемом составе повышение механической прочности покрытия достигается заменой церезина на нефтеполимер- ную смолу, которую получают термической полимеризацией фракции жидких побочных продуктов пиролиза, выкипающей в пределах 150-190- С, при температуре 230-270 С в течение 6-8 ч.

Изменение свойств парафина при введении модифицирующей добавки (полимерной) связано с изменением его кристаллической структуры. Добавка нефте- полимерной смолы способствует формированию более мелких кристаллов парафина, вследствие чего они более плотно упаковываются и образуют системы, обладающие высокой прочностью и достаточной эластичностью, Кроме того, введение в качестве модифицирующей добавки нефтеполимер- ной смолы взамен церезина позволяет снизить себестоимость парафинированного гофрокартона вследствие меньшей стоимости смолы по сравнению с церезином.

Технология приготовления пропиточного состава следующая. Взвешенное в соответствии с заданной рецептурой состава количество твердого парафина расплавляют в плавильнике и нагревают до температуры 110-120°С. При этой температуре1 добавляют в расплав взвешенное количество нефтеполимерной смолы, представляющейсобойвинилтолуолдициклопентадиен - инденовый сополимер с молекулярной массой 550-900, йодным числом 30-60 г иода/100 г, температурой размягчения 85-100°С, и перемешивают смесь до полного расплавления смолы и получения однородной массы. В производственных условиях приготовленный состав подают на специальную установку для обработки гофротары,в которой листы гофрокартона или готовые ящики обрабатываются горячим расплавом методом орошения.

В лабораторных условиях приготовленным составом пропитывают образцы гофрокартона марки Т-1 по ГОСТ 7376-84

методом полного погружения и выдержки образцов в расплаве в течение 15 сек. После пропитки образцы гофрокартона промокают фильтровальной бумагой для удаления

излишков расплава, охлаждают до температуры окружающей среды и подвергают физико-механическимиспытаниям(сопротивление торцевому сжатию по ГОСТ 20683-75, впитываемость воды по ГОСТ

136.48.5-78). Основные физико-механические показатели гофрированного картона, пропитанного предлагаемым и известным составами, в сравнении с нормами по ТУ 13-04-638-82 Картон гофрированный имп5 регнированный приведены в следующих примерах.

П р и м е р 1. Пропитку образцов гофри- рованного картона проводят расплавом смеси парафина марки П-1 по ГОСТ 13577 и

0 нефтеполимерной смолы, взятых в следующих соотношениях, мае.%:

парафин90

нефтеполимерная смола- 10 Основные физико-механические пока5 затели образцов -гофрокартона, пропитанных предлагаемым и известным составами, приведены в табл.1.

Из приведенных в табл.1 данных следу- ет, что гофрокартон, пропитанный указан0 ными составами, удовлетворяет требованиям ТУ 13-04-638-82 по всем показателям, Небольшое различие по массе 1 м2 картона обусловлено различием условий лабораторной и промышленной пропитки и

5 незначительно влияет на все остальные показатели гофрокартона. У пропитанных в одинаковых условиях лабораторных образцов показатель массы 1 м2 гофрокартона . примерно одинаков. Тем не менее, у пропи0 тайного предлагаемым составом гофрокартона показатели сопротивления торцевому сжатию в сухом и влажном состоянии, а также влагопрочности, выше, чем у пропитанного известным составом гофрокартона

5 (соответственно, 122 н/см вместо 87,1 н/см, 82 н/см вместо 17 н/см, и 67,2% вместо 19,5%). Впитываемость воды находится . примерно на одном уровне.

П р и м е р 2. Пропитку образцов гофро0 картона проводят расплавом смеси парафина и нефтеполимерной смолы, взятых в следующих соотношениях, мае.%: парафин85

нефтеполимерная смола 15

5Основные физико-механические показатели образцов гофрокартона, пропитанных предлагаемым и известным составами, приведены в табл.2.

Из приведенных в табл 2 данных следует, что гофрокартон, пропитанный указанными составами, по основным показателям удовлетворяет требованиям ТУ 13-04-638- 82. на картон гофрированный импрегниро- ванный. При этом у пропитанного предлагаемым составом гофрокартона сопротивление торцевому сжатию в сухом и влажном состоянии (соответственно, 129 н/см и 83,1 н/см против 87,1 н/см и 17,0 н/см и влагопрочность 64,3% против 19,5%) выше, чем у пропитанного известным составом гофрокартона. Впитываемость воды у обоих видов образцов примерно одинакова.

Примерз. Пропитку образцов гофрокартона проводят расплавом смеси парафина и нефтеполимерной смолы, взятых в следующих соотношениях, мас.%:

парафин80

нефтеполимерная смола 20

Основные физико-механические показатели образцов гофрокартона, пропитанных предлагаемым и известным составами, приведены в табл.3.

Из приведенных в табл.3 данных следует, что гофрокартон, пропитанный указанными составами, по основным показателям качества удовлетворяет требованиям ТУ 13- 04-638-82 на картон гофрированный имп- регнированный. При этом у пропитанного .предлагаемым составом гофрокартона сопротивление торцевому сжатию в сухом и влажном состоянии (соответственно, ;127 н/см и 87,6 н/см и 17,0 н/см и влагопрочность 69,0% против 19,5%) выше, чем у про- питанного известным составом гофрокартона. Впитываемость воды у обоих видов образцов примерно одинакова.

Приведенные примеры показывают, что у гофрокартона, пропитанного предлагаемым составом (80-90% парафина, 10-20% нефтеполимерной смолы), сопротивление торцевому сжатию в сухом и влажном состоянии значительно повышаются, т.е. впиты- ваемость воды при полном погружении, остается на одном уровне. Повышение сопротивления торцевому сжатию и влаго- прочности позволяет заметно улучшить защитные свойства гофрокартона и тары из него, обеспечить сохранность упакованной продукции при транспортировании и хранении в условиях повышенной влажности воздуха и других климатических воздействий.

Для сравнения приводим в примерах № 4 и № 5 данные по физико-механическим свойствам гофрокартона, пропитанного, предлагаемым пропиточным составом с запредельным содержанием его компонентов.. .

П р и м е р 4. Пропитку образцов гофрокартона проводят расплавом смеси парафина и нфетеполимерной смолы, взятых в следующих соотношениях, мас.%:

парафин95

нефтеполимерная смола 5 5Основные физико-механические показатели образцов гофрокартона, пропитанных предлагаемым и известным составами, приведены в табл.4,

Из приведенных в табл.4 данных следу- ет, что гофрокартон, пропитанный предлагаемым составом с содержанием 5% нефтеполимерной смолы, по показателю сопротивления торцевому сжатию в сухом состоянии (76,2 н/см против 87,1 н/см) и 5 впитываемости воды (19,1% против 11,0%) уступает гофрокартону, пропитанному известным составом.

В связи с этим минимальным предельным содержанием нефтеполимерной смолы 0 в предлагаемом составе является 10% (см, пример 1).

П р и м е р. 5. Пропитку образцов гофрокартона проводят расплавом смеси парафина и нефтеполимерной.смолы, взятых в 5 следующих соотношениях, мас.%:

парафин .70

нефтеполимерная смола 30

Основные физико-механические показатели образцов гофрокартона, пропитан- 0 ных предлагаемым и известным составами, приведены в табл.5.

Из приведенных в табл.5 данных следует, что гофрокартон, пропитанный предла5 гаемым составом, удовлетворяет требованиям ТУ 13-04-638-82 на картон гофрированный импрегнированный и по всем показателям качества превосходит гофрокартон, пропитанный известным составом.

0 Однако, при сравнении примеров 3 и 5 следует, что при значительном увеличений содержания нефтеполимерной смолы в пропиточном составе (с 20 до 30%), прочностные характеристики гофрокартона повы5 шлются незначительно (сопротивление торцевому сжатию в сухом состоянии с 127 г/см до 133 н/см, а после выдердки в воде в течение 0,5 ч С 87,6 н/см до 90,2 н/см).

0 Исходя из экономических соображений

за максимальное предельное содержание

нефтеполимерной смолы в предлагаемом

составе принято 20%.

v По результатам лабораторных исследо5 ваний разработана применительно к условиям Астраханского ЦКК оптимальная технология - пропитки гофрокартона с применением , предлагаемого состава, содержащего 85% парафина и 15% нефтеполимерной смолы.

Формула изобретения Состав для пропитки гофрированного картона, содержащий парафин и модифицирующую добавку, от л и ч а ю щи и с я тем, что он содержит в качестве модифицирующей добавки нефтеполимерную смолу, представляющую собой. винилтолуол-дициклопентадиен-инденовый сополимер с мол.м. 550-900, йодным числом 30-60 г иода/100 г и температурой размягчения 85- 100° С, при следующем соотношении компонентов, мае. %:

парафин80-90

нефтеполимерная смола 10-20.

Сущность изобретения: состав на основе парафина в качестве модифицирующей добавки содержит нефтеполимерну ю смолу, представляющую собой винилтолуол-ди- циклопентадиен-инденовый сополимер с молекулярной массой 550-900, иодны(м числом 30-60 г иода/100 г и температурой размягчения 85-100°С. Состав содержит указанные компоненты, мас.%: парэфин 80-90 и нефтеполимерная смола 10-20. Использование нефтеполимерной смолы позволяет повысить сопротивление торцевому сжатию гофрированного картона в сухом и влажном состоянии. 5 табл. (Л С

пока

Требования ТУ 13-04- 638-82 на импрегни- рбванный гофрокартон .

1 Масса картона площадью 1 м2, г 2 Сопротивление торцевому сжатию, н/см:

часа

3Впитываемость воды при полном

погружении за 1 час,

%

4Влагопрочность, %

Таблица 1

Виды образцов гофрокартона

пропитанные предлагаемым составом

4198

1185

87,1

122

17,0

82

11,0 19.5

11,8 67,2

Таблица 2

Таблица 3

Табли ца 4

пока

Требования ТУ 13-04638-82 на импрегнированный

гофрокартон

1 Масса картона площадью 1 м , г 2 Сопротивление торцевому сжатию, н/см:

часа

3Впитываемость воды при полном

погружении за 1 час,

%

4Влагопрочность. %

Таблица 5

Виды образцов гофрокартона

пропитанные предлагаемым составом

1215

133 9062

11,0 19.5

569 67,8