Бумажная масса для изготовлениябуМАги-ОСНОВы для упАКОВКи жидКиХпищЕВыХ пРОдуКТОВ Советский патент 1981 года по МПК D21H5/00 

Изобретение относится к целлюлозно-бумажной промышленности и касается получения бумаги-основы для упаковки жидких пищевых продуктов на автоматах. Известно применение в композиции бумаги-основы для упаковки молока клея на основе димеров алкилкетенов 1 При обработке бумаги-основы эмуль сией алкилкетена как в массе, так и с поверхности существенно снижаетс способность бумаги впитывать молочные и цитрусовые кислоты при осталь ных удовлетворительных физико-механических показателях бумаги. Однако достижение необходимой адгезии полиэтилена к бумаге, проклеенной димерами, затруднено. На отечественных ламинаторах адгезия полиэтилена к такой бумаге полностью отсутствует, поэтому указанная композиция в условиях отечественной промышленности не может быть использована. Известна также двухслойная бумага основа для упаковки жидких пищевых продуктов, композиция каждого слоя которой включает,- мае.ч.: Целлюлоза бе.пеная и небеленая100 Крахмальный клей 1,6-1,7 канифольный клей 2,9-3,0 , Поли акрил амид О, 022-0 , 025 2, Такая композиция обеспечивает достаточную адгезию слоев относительно друг друга, достаточную адгезию полиэтилена к бумаге-основе, нетоксична. Однако при ее использовании получают недостаточно гидрофобную бумагу, обладающую повышенной впитываемостью по отношению к воде,молоку, молочным продуктам, водным растворам молочной кислоты, жидким пищевым средам. Это вызывает необходимость использования пищевого крахмала и дефицитной живичной канифоли при повышенных их расходах, что сопровождается удорожанием бумаги-основы. Известна также бумажная масса, содержащая мае.ч.: Сульфатная полубеленая целлюлоза 100 Канифоль,модифицированная производными малеиноЕОй или фумаровОй кислоты1,2-1,5 Крахмал1,0 Полиакриламид 0,024 Сернокислый алюминий, ед. ACiO 0,40-0,52 s В качестве модифицированной кани фоли такая бумажная масса содержит живичную, талловую, экстракционную канифоль, живицу или их смеси, моди фицированные производными малеиновой или фумаровой кислоты, например малеиновым ангидридом или моноэтиленгликолевым эфиром указанных кислот. Бумага-основа, полученная из известной бумажной массы, достаточно прочна, не расслаивается, обеспечивает достаточную адгезию псэлиэтилена к бумаге, нетоксична. Однако она недостаточно гидрофобна, имеет повы шенную поверхностную и торцовую впитываемость по отношению к воде, молоку, молочным продуктам, водным растворам молочной кислоты. Цель изобретения - снижение поBepXHOCTHOf и торцовой впитываемости бумаги-основы при одновременном снижении ее себестоимости. Цель достигается тем, что бумажная масса для изготовления бумагиосновы для упаковки жидких пищевых продуктов, содержащая сульфатную полубеленую целлюлозу, канифоль, модифицированную производными малеи новой или фумаровой кислоты, крахмал, поЛиакриламид и сернокислый алюминий, согласно изобретению содержит указанные компоненты в следу щих количествах, мае.ч.: Сульфатная полубеленая целлюлоза 100 Канифоль,молидифицированная производнЕ.1ми малеиновой или фумаровой кислоты1,0-1,5 Крахмал0,4-0-, 8 Полиакриламид 0,015-0,030 Сернокислый алюминий, ед. ACjOj 0,6-0,8 Увеличение расхода канифоли/модифицированной производными малеиновой или фумаровой кислоты, свыше 1,5 мае.ч. на 100 ч. целлюлозы не приводит к снижению поверхностной И торцовой впитываемости бумаги-основы. Добиться снижения впитываемост бумаги-основы путем повышения расхо модифицированной канифоли невозможн Однако расход ее может быть снижен до 1,0 мае.ч. на 100 ч. целлюлозы при изменении содержания Других компонентов состава в указанных выш пределах с обеспечением низкой впитывающей способности бумаги по отношению к воде и водному раствору молочной кислоты. Увеличение расхода крахмала такж не дает снижения впитываемости бума ни-основы по отношению к воде, водным растворам молочной кислоты и жидким пищевым средам. При снижении расхода крахмала до 0,4 мае.ч. на 100 ч. целлюлозы впитываемость не возрастает, если соблюдается выбранное соотношение компонентов. Оптимальная область расхода крахмала 0,4-0,8 мае.ч. на 100 ч. целлюлозы, что выходит за пределы известных составов бумажной массы.Максимум ;Полохштельного влияния полиакриламида на поверхностную и торцовую впитываемость наблюдается в диапазоне его расхода 0,015-0,030 мае.ч. на 100 ч. целлюлозы. Известно/ что расход глинозема (товарный продукт, содержащий сульфат алюминия), используемого для проклейки, должен в 1,5-2,0 раза быть выше, чем расход канифольного клея. Это означает, что при уста- новленном согласно описываемому изобретению оптимальном расходе модифицированной канифоли,составляющем 1-1,5 мае.ч. на 1QO ч. целлюлозы раеход сернокислого алюминия должен составлять 1,5-3,0 мае.ч. на 100 ч. целлюлозы, или в ед. Afcgp-j (при содержании в товарном продук-. те 13,5% ) - 0,20-0,40 мае.ч. на 100 ч. целлюлозы. В извеетной бумажной маеее З этот расход составляет 0,40-0,52 мае.ч. на 100 ч целлюлозы. Известно также, что водные растворы Электролитов быстрее впитываются в бумагу,чем вода. В предлагаемом же составе снижение содержания электролита-сернокиелого алюминия - в бумаге будет способствовать снижению впитываемости бумаги. При исследовании влияния расхода еернокиелого алюминия на впитываемоеть бумаги обнаружена оптимальная облаеть расхода сернокислого алюминия, обеспечивающего минимальную торцовую и поверхноетную впитываемоеть бумагиoeHOBfcj, еоответствующая 0,6-0,8 мае.ч. сернокислого алюминия в ед. на 100 ч. целлюлозы, что превышает рас- ход его в извеетной массе 3J. Каждый из указанных в изобретении компонентов является необходимым и только их сочетание в предлагаемых соотношениях, обеспечивает низкий уровень поверхностной и торцовой впи тываемости бумаги по отношению к воде, водным растворам молочной кислоты и жидким пищевым средам. П .р и м е р 1. Сульфатную полубеленую целлюлозу размалывают до 28 ШР, в бассейн вводят 1,0 мае.ч. канифольного клея-пасты на основе . живичной канифоли, модифицированной малеиновым ангидридом, и 0,8 мае.ч. крахмального клея на 100 ч. целлюлозы. Затем в маееу вводят 0,7 ч. (в ед. А2/2.0 э) еернокиелого алюминия и 0,03 мае.ч. полиакриламида на 100 ч

целлюлозы. Из полученной бумажной массы отливают бумажное полотно,которое прессуют, высушивают и отделывают известным сяосоОом с получением бумаги-основы длн упаковки молока и других жидких молочных продуктов .

Полученную бумагу-основу испытывают с определением поверхностной впитываемости воды по Коббу аа 2 ми .испытания, отдельно по верхней и 1сеточной стороне, и торцовой впитьд Ьаемости 1%-ного водного раствора молочной кислоты за 1 ч испытания (методы испытания - по ГОСТ

12605-67 и по ОСТ 81-50-79).

Результаты испытания бумаги-основы представлены в таблице.

Пример 2. Сульфатную полубеленую целлюлозу размалывают до 29°ШР, в бассейн вводят 1,5 мае.ч. канифольного клея-пасты из смеси живицы и экстракционрюй сосновой канифоли, модифицированЕЮй моноэтилен гликолевым эфиром малеиновой кислот взятых в равных соотношениях, и 0,4 мае.ч. крахмального клея на 100 ч целлюлозы. Затей в массу вводят 0,8-мас.ч. (в ед. AtjOg) сернокислого алюминия и 0,015 мае.ч. полиакриламида на 100 ч. целлюлозы. Из полученной массь изготавливают известным способом бумагу-основу, которую испытывают согласно примеру Результаты испытаний бумаги-основы приведены в таблице.

Пример 3. Сульфатную полубеленую целлюлозу размалывают до . Расходы канифольного клея-пасты на основе экстракционной осветленной канифоли, модифицированной малеиновьом ангидридом 1,4 мае.ч., крахмала 0,7 мас.ч., сернокислого алюминия (в ед. ) 0,6 мас.ч., пoJ;иaкpилaмидa 0,0-3 мае.ч. Из этой массьг изготавливают бумагу-основу, . которую испытывают согласно примеру Результаты испытаний бумаги-основы приведены в таблице.

Пример 4 .. Сульфатную полубеленую целлюлозу размалывают, как в примере . Расходы канифольно-го клея-пасты на основе талловой канифоли, модифицированной моноамиловым эфиром фумаровой кислоты/ мас.ч., крахмала 0,6 мас.ч., сернокислого алюминия (в ед. ) 0,7 мас.ч., полиакриламида 0,025 мас.ч. Изготавливают бумагуоенову и испытывают её, как в примере 1. Результаты испытаний бумагиосновы представлены в таблице.

Пример 5. Сульфатную полубеленую целлюлозу размалывают, как в примере 1. Расходы канифольного клея-пасты на основе смеси экстракционной и живичной канифоли, модифицированных монобутиловым эфиром фумаровой кислоты, взятых в соотношении 3:1, 1,3 мас.ч., крахмала 0,5 мас.ч,, еернОкиелого алюминия (в ед. МцО) 0,7 мае.ч., полиакриламида 0,022 мае,ч. Изготавливают и испытывают бумагу-основу, как указано в примере 1; Результаты испытания бумаги-основы представлены в таблице.

Шля сопоставления ниже приведены состава известной бумажной массы, изготовления из нее бумаги-ос0новы и ее испытания (примеры 6-10, )таблица) ,

Приме р 6.Сульфатную полубеленую целлюлозу размалывают до 28ШР в бассейн вводят 1,2 мае.ч. кани5фольного клея-пасты на оенове живичной канифоли,модифицированной малеиновым ангидридом, и 1,0 мае.ч. крахмального клея на 100 ч. целлюлозы, затем 0,45 мас.ч. (в ед. AljO) сернокислого алюминия и 0,024 мас.ч.

0 полиакриламида ка 100 ч. целлюлозы. Из полученной бумажной массы изготавливают бумагу-основу и испытывают ее, как описано в примере 1. Результаты испытания бумаги-основы представ5лены в таблице.

Пример 7.. Сульфатную полубеленую целлюлозу размешивают до вводят в нее 1,5 мас.ч. канифольного клея-пасты из смеси жи0вицы и экстракционной сосновой канифоли, модифицированных моноэтиленгликолевым эфиром малеиновой кислоты, взятых в равных еоотношениях, и 1,0 мае.ч. крахмального клея на

5 100 ч. целлюлозы. В маееу вводят 0,4 мае.ч. (в ед АСаф еернокиелого алюминия и 0,024 мае.ч. полиакриламида на 100 ч. целлюлозы. Из этой массы изготавливают бумагу-основу и

0 испытывают ее согласно примеру 1.Результаты испытаний бумаги-основы приведены в таблице.

Пример 8. Сульфатную полубеленую целлюлозу размалывают до 27ШР. Расходы канифольного клея5пасты на основе экстракционной осветленной канифоли, модифицированной малеиновым ангидридом, 1,4 мае.ч., крахмала 1,0 мас.ч., еернокиелого алюминия (в ед. ) 0,42 мае.ч.,

0 полиакриламида 0,024 мае.ч.

Из этой массы изготавливают бумагу-основу, которую испытывают согласно примеру 1.

5

Результаты испытаний бумаги-основы приведены в таблице.

Пример 9. Сульфатную полубеленую целлюлозу размалывают, как в примере 1. Расходы канифольного

0 клея-пасты на оснойе талловой канифоли, модифицированной моноамиловым эфиром фумаровой кислоты, 1,2 мас.ч., крахмала 1,О мае.ч., сернокислого алюминия (в ед. ) 0,43 мас.ч.,

5 полиакриламида 0,024 мае.ч.

Изготовляют бумагу-основу и испытывают ее согласно примеру 1.

Результаты испытаний бумаги-основы приведены в таблице.

Пример 10. Сульфатную полубеленую целлюлозу размалывают,как в примере 1. Расходы канифольного клея-пасты на основе смеси экстракционной и живичной канифоли, модифицированных монобутиловым эфиром фумаровой кислоты, взятых в соотношении 3:1, 1,3 мае.ч., крахмала 1,0 мае.ч., сернокислого алюминия (в ед. А62.0 з) / 0,52 мае.ч. полиакриламида 0,024 мае.ч. Изготавливают бумагу-основу, как в примере 1. Результаты испытаний бумаги-основы прведены в таблице.

Как видно из таблицы, бумага-основа, изготй.вливаемая из предлагаемой бумажной массы, (примеры 1-5) обладает значительно улучшенными показателями поверхностной и торцо вой впчтываемости по сравнению с бумагой-основой, изготовленной из с бумажной массы по прототипу (примеры 6-10) .

Предлагаемый состав позволяет также экономить дефицитные дорогостояЩие продукты - пищевой крахмал и канифольные продукты, а также снизить себеетоимоеть бумаги-основы, примерно на 1,5 руб. на 1 т. бумаги. При объеме производства бумаги-основы на Сыктывкарском ЛПК в количестве 50 тыс.т. бумаги-основы в год экономический эффект от внедрения состава бумажной массы согласно изобретению составит 75 тыс.руб. в год.

153,00 11,003,602,340,99170,93

153,00 12,801,802,670,49170,76

153,00 12,603,152,000,99171,74

153,00 12,102,702,340,82170,96

153,00-13,002,252,340,73171,32

153,00 13,204,501,500,79173,19

153,00 12,894,501,330,79172,42

153,00 12,604,501,400,79172,29

153,00 13,204,501,440,79 172,93

153,00 13,003,501,740,79173,03 Формула изобретения Бумажная масса для изготовления бумаги-основы для упаковки жидких пищевых продуктов, содержащая сульфатную полубеленую целлюлозу,канифоль, модифицированную производными малеиновой или фумаровой кислоты, крахмал, полиакриламид и сернокислы алюминий, отлич ающаяся тем, что, с целью снижения поверхностной и торцовой впитываемости бумаги-основы при одновременном снижении ее себестоимости, она содержит указанные компоненты в следующих количествах, мае.ч.: сульфатная полубеленая целлюлоза 100, канифоль, модифицированная производными малеиновой или фумаровой кислоты 1-1,5, крахмал 0,4-0,8, полиакриламид 0,015-0,03, сернокислый алюминий, ед. 0,6--0,8.

Источники информации,2. Авторское свидетельство СССР

принятые во внимание при экспертизе № 455183, кл. D 21 Н 3/12, 1974.

1, Проспект фирмы Геркулес произродства бумаги-основы для акционерного общества Геркофинн, упаковки молока и молочных продук1978.,тов на Сыктывкарском ЛПК, 1977 (прототип).

3. Технологический регламент