Изобретение относится к области химической обработки бумаги, в частности к составу для проклейки бумаги.
Цель изобретения - повышение степени проклейки.
Сущность изобретения заключается в том, что состав для проклейки бумаги, содержащий диспергатор-соль сополимера на основе производного (мет)акриловой кислоты, клеевое вещество и воду в качестве диспергатора содержит соль сополимера, содержащего 10-30 мас.% N.N -диметилами- ноэтилакрилата и/или N.N -диметиламиноэ- тилметакрилата, 5-30 мас.% метакрилата спирта жирного ряда . и/или акрилата спирта жирного ряда Cip-C22. 10-60 мас.% метилакрилата и/или метилметакри- алата и 3-15 мас.% метакриловой кислоты
и/или акриловой кислоты при следующем количественном соотношении компонентов, (мас.%):
Диспергатор3.35-13,8
Клеевое вещество14,83-27,59
Вода,Остальное
Предлагаемый состав может также содержать соль алюминия в количестве 1,86- 2,05мас.%.
Предлагаемый состав предпочтительно приготовляют следующим образом.
К латексу полимерного диспергатора, интенсивно перемешивая, добавляют раствор или расплав клеевого вещества, в частности димерного алкилкетена, или канифоли, или ее производного, при повышенной температуре, в частности при 75-85°С. Образуется гомогенная смесь, которая посредством медленного добав00
со
С СП
чэ
со
ления нагретой до 75-85°С воды превращается в эмульсию типа мэсла-в-воде, К полученной таким образом эмульсии можно добавлять еще растворенные в воде или твердые соли алюминия.
Согласно другому варианту поступают так, что диспергатор в виде коллоидного водного раствора добавляют к имеющемуся в оиде расплава или раствора клеевому веществу. В результате последующего добавления- деминерализованной воды получается эмульсия типа - масла-в-воде, к которой можно добавлять еще твердые или растворенные соли алюминия. Из полученного состава возможно используемый органический растворитель отгонять при пониженном давлении.
Изобретение иллюстрируется следующими примерами, причем примеры 1-6 поясняют исключительное получение полимерного диспергаторэ, примеры 7- 14 - получение полимерного диспергатора с последующим приготовлением предлагаемого состава в той же емкости, а примеры 15-17- применение предлагаемого состава для проклейки бумаги.
П р и м е р 1. В колбу емкостью 500 мл, снабженной кожухом для внешнего обогрева, мешалкой, обратным холодильником, термометром, подводом для газа, счетчиком пузырьков и капельной воронкой, выполненной с возможностью управления газовым пространством, последовательно загружают при комнатной температуре:
20,0 г изопропанола
32,0 г сложного метилового эфира мета- криловой кислоты (0,32 моль)
16,5 метакрилата - спирта жирного ряда (0,05 моль)
15,7 г М,М -диметиламиноэтилметзкр,и- лата (0,01 моль), а также
2,5 г акриловой кислоты (0,035 моль). Гомогенная смесь перемешивается со скоростью 150 оборотов/мин и в течение 10 минут продувается инертным газом, например, азотом.
Затем прибавляют 0,25 г азодиизобути- ронитрила, суспендированного в 5 г изопропанола. Смесь нагревают в течение 20 минут до 80°С и прекращают подачу азота после достижения указанной температуры. Сополимеризация мономеров начинается и по истечении приблизительно 70 минут достигает желаемой степени полимеризации (значение К 12 в диметилформамиде, при 25°С и 1,0 г на 100 мл). Сополимер нейт- рализуют 10 г 98%-ной муравьиной кислоты. Соль сополимера можно диспергировать посредством добавления
0
5
0
5
0
5
0
5
0
5
315 г горячей, деминерализованной воды в течение 10 минут. Температура воды составляет 80°С.
Если диспергирование осуществляется водой, то образуется почти бесцветный, сла- бо-опалесцируюший коллоидный раствор с содержанием твердого вещества 16 мас.%. Вязкость раствора, измеренная по Брук- фильду со шпинделем Н 1 при числе оборотов 50 об/мин, составляет 15 мПа сек, Содержание нейтрализованного азота составляет 150 ммоль на 100 г сополимера.
Пример 2-5. Повторяют пример 1 с той разницей, что для нейтрализации вместо муравьиной кислоты применяют 10.25 г 32%-ной соляной кислоты (0,09 моль). При этом образуется светлый, опалесцирующий раствор с вязкостью 20 мПз сек. Значение рН этого раствора составляет 4,0.
В таблице 1 приведены данные по получению дальнейших сополимеров, осуществляемому аналогично примеру 1 (примеры 3-5).
П р и м е р 6. Повторяют пример 1 с той разницей, что в колбу загружают:
125,6 гизопропанола
50,8 г М.М -диметиламиноэтилакрилэта
67,0 г метилметакрилата
46,0 г метакрилата эфира Cie-Cis у спиртов жирного ряда
5,8 г акриловой кислоты и /
0,6 г азобисизобутиронитрила.
Температура полимеризации составляет 82°С, а время реакции составляет 90 минут.
Вязкость раствора после окончания полимеризации составляет 6000 мПа сек.
Нейтрализация проводится 26,2 г 98%- ной муравьиной кислоты. Непосредственно после этого образовавшаяся соль сополимера смешивается в течение. 15 минут с 678 г деминерализованной воды, температура которой составляет 80°С. Образуется гомогенный коллоидный раствор с содержанием твердого вещества 16,8 мас.%; Вязкость раствора, измеренная по Брукфильду со шпинделем Н 1, при числе оборотов 50 об/мин, составляет 260 мПа.с, а плотность раствора составляет 1,02 г/см .
Примеры 7-14. Для получения сополимера используют приведенные в таблице 2 компоненты, причем процесс осуществляется аналогично примеру 1.
В полученный раствор соли сополимера при перемешивании подают имеющий температуру 90°С расплав в таблице 2 клеевого вещества. После достижения гомогенности при дальнейшем перемешивании медленно и непрерывно добавляют нагретую до 80- 85°С деминерализованную воду в указанном в таблице 2 количестве. По окончании добавления воды медленно охлаждают до комнатной температуры. Данные по характеристике полученного состава для про- клейки бумаги также сведены в таблице 2, В случае составов по примерам 8. 13 раствор сульфата алюминия добавляют перед охлаждением до комнатной температуры.
П р и м е р 15. На опытной бумагоделательной машине из 100% макулатуры (50% газет и 50% отходов магазинов) приготовляют картон массой 200 г/см2. Концентрация твердого вещества составляет 1,2 мас.%. Разбавление суспензии до 0,48% перед сливом (бумажной) массы осуществляется фильтрованной обратной водой. К суспензии в чане добавляют 0,35% (по отношению к сухой массе макулатуры) катионного крахмала (торговый продукт Hi-cat 110 фирмы Рокет, ДЕ). Составы по примерам 7, 8 или состав по прототипу непрерывно дозируют в поток бумажной массы. Значение рН системы измеряют на сливе массы. Температура бумажной массы на сливе составляет около 35°С. После сушки от бумажного по- лотна с остаточной влажностью от 4 до 5% отделяют образцы, которые после 24 часов выдерживания о климатической камере при 23°С и 55%-ной относительной влажности воздуха исследуют на степень проклейки. Добавляемые к бумажной массе вспомогательные вещества, их количество и результаты исследования приведены в таблице 3.
Пояснения к таблице 3.
1)катионный полиакриламид, торговый продукт тип 4623 SC фирмы Налько, ДЕ.
2)согласно промышленному стандарту 53 132. Определяется водопоглоще- ние бумаги или картона в г/м после контакта с дистиллированной водой в течение 60 секунд. Степень проклейки тем лучше, чем ниже значение по Коббу.3)известный состав имеет те же компоненты, что и предлагаемый состав по примеру 7, с той лишь разницей, что в качестве диспергатора содержит полностью кватер- низированный эпихлоргидрином сополимер 70 мас.% трет.бутилметакрилата и 30 мас.% N.N -диметиламинометилметакрилата.
4)известный состав имеет те же компоненты, что и предлагаемый состав по примеру 8, с той лишь разницей, что в качестве диспергатора содержит полностью кватер- низировэнный эпихлоргидрином сополи- мер 70 мас.% трет.бутилметакрилата и 30 мас.% N.N -диметиламинометилметакриа- латэ.
Сравнение данных таблицы 3 свидетельствует о достижении цели изобретения.
Приме р 16. Повторяют пример 15 с той разницей, что изготовляют бумагу следующего состава:
40 мас.% сосновой сульфатной целлюлозы.
40 мас.% буковой сульфитной целлюлозы.
20 мас.% карбоната кальция.
Условия приготовления следующие:
Концентрация твердого вещества в чане 1,2%Концентрация твердого вещества на сливе массы: 0,28%.
Масса бумаги: 80 г/м2.
Температура массы: 35°С.
Добавляемые к бумажной массе вспомогательные вещества, их количество и результаты исследования продукта приведены в таблице 4.
Пояснения к таблице 4.
1)см. пояснения к таблице 3.
2)см. пояснения к таблице 3.
5)степень проклейки определяется относительно чернил при помощи прибора типа PLGe фирмы Шредер, ДЕ согласно инструкции по обслуживанию. Измеряется время в секундах, которое проходит с момента контакта испытуемой бумаги с испытательными чернилами до падения яркости до 80% первоначальной яркости.
Испытательные чернила: чернила для бумаги, синие, согласно промышленному стандарту ФРГ ДИН 53 126.
6)Известный состав имеет те же компоненты, что и предлагаемый состав по примеру 7, с той лишь разницей, что в качестве диспергатора содержит полностью кватер- низированный эпихлоргидрином сополимер 70 мас.% трет.-бутилметакрилата и 30 мае.% N.N -диметиламинометилметакрила- та.
7)Известный состав имеет те же компоненты, что и предлагаемый состав по примеру 8, с той лишь разницей, что в качестве диспергатора содержит полностью кватер- низировЗнный эпихлоргидрином сополимер 70 мас.% трет.бутилметакрилата и 30 мае.%- N.N -диметиламинометилметакри- лата.
Сравнение данных таблицы 4 свидетельствует о достижении цели изобретения..
П р и м е р 17. Повторяют пример 16 с той разницей, что бумагу проклеивают составом по примерам 12, 14. Добавляемые вспомогательные вещества, их количества и результаты исследования бумаги представлены в таблице 5.
Таким образом, использование предлагаемого состава позволяет повысить степень проклейки бумаги.
Формула изобретения
1. Состав для проклейки бумаги, содержащий диспергатор - соль сополимера на основе производного (мет)акрилооой кислоты, клеевое вещество и воду, о т л и- чающийся тем, что, с целью повышения степени проклейки, в качестве дис- пергатора он содержит соль сопопиме-ра, содержащего: 10-30 мас.% N.N -диметила- миноэтилакрилата и/или N.N -диметилами- ноэтилметакрилата, 5-30 мас.% метакрилата спирта жирного ряда
0
и/или акрилата спирта жирного ряда Сю С22. 1.-60 мас.% метилакрилата и/или м.е- тилметакрилата и3-15 мас.% метакриловой кислоты и/или акриловой кислоты, при следующем количественном соотношении компонентов, мас.%:
Диспергатор3,35-13,8
Клеевое вещество14,83-27,59
ВодаОстальное
2. Состав по п. 1,отличающийся тем, что он дополнительно содержит соль алюминия в количестве 1,86-2,05 мас.%.
Т а б л и ц а 1
Сложный эфир канифоли (гли- цермновьЛ эфир живичной канифоли с кислотным числом 8 Г
16С
Сущность изобретения: состав для пропитки бумаги в качестве диспергатора содержит соль сополимера, содержащего 10- 30 мас.% N.N -диметиламиноэтилакрилата и/или N.N -диметил-аминоэтилметилметак- рилата, 5-30 мас.% метакрилата спирта жирного ряда и/или акрилата спирта жирного ряда .10-60 мас.% мети- лакрилата и/или метилметакрилата и 3-t5 мас.%, метакриаловой кислоты и/или акриловой кислоты. Состав содержит следующие компоненты, мас.%: диспергэтор 3,35-13,8, клеевое вещество 14,83-27.59 и вода - остальное. Состав также может дополнительно содержать еоль алюминия в количестве 1,86-2,05 мас.%. 1 з.п. ф-лы, 5 табл.
клеевое вещество
Таблица 3
Продолжение табл. 3
Таблица 4
Продолжение табл. 4
см. пояснения к таблице 3 см.пояснения к таблице 4
8)
значение непосредственно после изготовления бумаги;
9 значение после 96-часового выдерживания в климатической камере при 23°С и 55%-ной относительной влажности воздуха.
Таблица 5
| Заявка ФРГ N 3737615 | |||
| Выбрасывающий ячеистый аппарат для рядовых сеялок | 1922 |
|
SU21A1 |
