Мелованная бумага Советский патент 1982 года по МПК D21H1/28 

(5) МЕЛОВАННАЯ БУМАГА

1

Настоящее изобретение относится к целлюлозно-бумажному производству и может быть использовано при изготовлении мелованной бумаги.

Известно использование в покровном слое мелованной бумаги в качестве связующего гомополимера.винилацетата или сополимера винилацетата с этиленом t1.

Однако использование указанных дисперсных связующих из-за недостаточно высоких адгезивных свойств продуктов не позволяет получить мелованную бумагу с высокой прочностью поверхности.

Известна мелованная бумага, состоящая из бумаги-основы и нанесенного на нее покровного слоя, содержащего, мае.ч.:

100

Пигмент Дисперсное

связующее 0,1-0,5 Диспергатор

В качестве дисперсного связующего покровный слой такой бумаги содержит сополимер, 85-95% которого состоит из винилацетата с эфиром малеиновой кислоты, а 5-15 - из эквимолярной смеси кислых мономеров (например, акриловой кислоты) и основных мономеров (например бутиламинометакрилат). L21.

Однако, обладая высокой прочностью поверхности, такая бумага не обеспечивает достаточного красковосприятия, что приводит к снижению скорости закрепления краски и отмарыванию краски в процессе печати. Это обусловлено использованием в покровном слое мелованной бумаги лишь дисперсного связующего, которое не способно при индивидуальном использовании обеспечить оптимальную пористость поверхности бумаги. Кроме того, используемый в покровном слое мелованной бумаги сополимер сложен по составу. 3 Наиболее близкой к предлагаемой является мелованная бумага, состоящ из бумаги-основы и нанесенного на нее покровного слоя, содержащего пигмент, дисперсное связующее на ос нове сополимера винилацетата, водорастворимое связующее и диспергатор Покровный слой содержит компонен ты при следующем их соотношении, мае.ч.: Пигмент 100 Дисперсное связующее 2-15 Водорастворимое связующее 4-15 Диспергатор 0,1-0,5 В качестве дисперсного связующе покровный слой содержит сополимер зинилацетата с оС-олефином, наприм этиленом, а в качестве водораствор могр связующего - крахмал или казе ин 3 . Однако данная бумага не обладае комплексом пематно-технических свойств, таких как стойкость повер ности к выщипыванию, оптическая плотность оттиска и впитываемость растворителя, а также гладкость и лоск. Это обусловлено тем, что используемый в покровном слое такой мелованной бумаги оС-олефин в сочет нии с водорастворимым связующим пр дает покрытию повышенную пластичность. Цель изобретения - улучшение пе чатно-технических свойств бумаги. Поставленная цель достигается тем, что в мелованной бумаге) сост щей из бумаги-основы и нанесенного на нее покровного слоя, содержаще.г пигмент, дисперсное связующее, вод растворимое связующее и диспергато согласно изобретению, покровный сл в качестве дисперсного связующего содержит сополимер винилацетата и дибутилмалеината при следующем соо ношении указанных мономеров, мас.% Винилацетат 50-85 Дибутилмалеинат 15-50 а указанные компоненты взяты в следующих количествах, мае,ч.; Пигмент Дисперсное5,0-21,5 связующее Водораствори0,5-10,0 мое связующее 0,1-0,5 Дисперг агор В качестве минерального пигмента окровный слой может содержать исользуемые в меловальных составах игменты, например каолин, двуокись итана, бланфикс, химически осажденый мел, сатинвейс. В качестве диспергатора могут ыть использованы гексаметафосфат атрия или пирофосфат натрия, полиосфат, а также полисоли органических кислот. В качестве водорастворимого связующего может быть использовано либо раствор природного растительного полимера (крахмал) или белкового полимера животного происхождения (казеин), либо синтетического полимера, (поливиниловый спирт, эфиры целлюлозы, натриевая соль карбоксиметилцеллюлозы). Дисперсия сополимера винилацетата и дибутилмалеината может содержать 0-60% сухих веществ. Оптимальный размер частиц 0,1-0, мкм может быть достигнут с использованием таких эмульгаторов, как проксанол СП-10, волгонат, лаурилсульфат натрия. Использование в покровном слое мелованной бумаги в качестве дисперсного связующего сополимера винилацетата с , дибутилмалеинатом в сочетании с водорастворимым связующим обусловливает повышение адгезии и создание структуры покрытия такой пористости, которая обеспечивает повышение краскоперехода и оптической плотности оттиска, В качестве основы может быть использована как бумага-основа для мелования по ОСТ 81-101-76 или ТУ 81-01- 87-79, так и картон по ГОСТ 79-33-75 марки А или картон-основа с составом по волокну по ТУ 81Oi - t01-75. Пример 1. На бумагу-основу (ост 81-101-76) наносят меловальный слой, содержащий, мае.ч.: пигменты каолин 90, двуокись титана 10, дисперсное связующее - сополимер винилацетата и дибутилмалеината 2,5, водорастворимое связующее - натриевая соль карбоксиметилцеллюлозы 0,5, диспергатор - гексаметафосфат натрия 0,1. Используют дисперсию сополимера следующего состава, мас.: винилацетат 50, дибутилмалеинат 50 с содержанием сухих веществ 0° и средним размером частиц 0,1 мкм. Меловальный состав, содержащий kQ% сухих веществ, приготавливают следующим образом; Берут 1б2 мл воды, 1 мл 10 -ного раствора гексаметафосфата натрия и 20 мл 10%-ного раствора щелочи (NaO и перемешивают. После перемешивания в полученной смеси поочередно диспе гируют 80 г каолина и 20 г двуокиси титана. В полученную пигментную пйсту при перемешивании добавляют 10 г раствора натриевой сол карбоксиметилцеллюлозы и затем внов перемешивают 10 мин и добавляют 9 дисперсии сополимера. После перемеш вания 10-15 мин меловальную пасту фильтруют и наносят на основу массо 80 г/м в количестве 15-18 г/м, су шат при 80-100 С. Полученную мелованную бумагу каландрируют и после кондиционировани испытывают. Результаты испытаний приведены в.таблице. Пример 2. На бумагу-основу по технологии, описанной в примере 1, наносят покровный слой, содержащий, мае.ч.: пигменты - каолин 80 и мел, химически осажденный 20, пирофосфат натрия 0,3, водорастворимое связующее - поливиниловый спирт 3, дисперсное связующее 15В качестве дисперсного связующего используют сополимер винилацетата с дибутилмалеинатом при соотношении компонентов, мас.%: винилацетат 80, дибутилмалеинат 15. Содержание сухих веществ в дисперсии 50%, средний размер частиц О, мкм. Для приготовления меловальной пасты с содержанием сухих веществ 50% берут 8,7 мл воды, 3 мл 10%-ного пирофосфата натрия и 2 мл 10%-ной щелочи и смешивают. В полученной смеси поочередно диспергируют 80 г каолина и 20 г мела. Пасту перемешивают 5 мин и. вводят 30 г 10%-ного по ливинилового спирта, перемещивают еще 3-5 мин и вводят 27,3 г дисперсии сополимера. Пасту перемешивают 1015 мин, фильтруют, после чего наносят на основу. В качестве основы используют картон по ГОСТ 79-33-75 марки А толщиной 0, мм. Картон с нанесенным покрытием в количестве 15-18 г (абсолютно сухое вещество) на 1 м сушили при 80-100С и каландрировали. Рез 6 зультаты испытаний печатно-технических свойств представлены в таблице. Пример 3. На бумагу-основу наносят покровный слой, содержащий, мае.ч.: пигменты - каолин 90, бланфикс 10, полифосфат натрия 0,5, казеин 10, дисперсные связующие 5Используют дисперсию сополимера винилацетата с дибутилмалеинатом в соотношении, мас.%: винилацетат 75, дибутилмалеинат 25 со средним размером частиц дисперсии 0,25 мкм. Содержание сухих веществ 60%. Для приготовления меловальной пасты с содержанием сухих веществ 60 берут 30 мл воды, смешивают с 2 мл 10.%-ной щелочи и 5 мл 10%-ного полифосфата и в приготовленной смеси диспергируют поочередно каолин и бланфикс При перемешиваний в диспергированную пигментную пасту добавляют 50 ч. 20%-ного раствора казеина. Пасту тщательно перемешивают мин и добавляют дисперсию сополимера в количестве 8,3 т, смесь тщательно растирают на краскотерке в несколько проходов. Полученную пасту наносят на картон-основу по ТУ 8l-0t- 01-75, толщиной 0,3 мм в количестве 15-18 г на 1 м на одну сторону, сушат при 80-100°С и каландрируют. Результаты испытаний на печатно-технические свойства предстаапены в таблице. Пример k. Готовят покровный слой, содержбаций, мае.ч.: пигменты - каолин 100, гексаметафосфат натрия 0,, казеин 5, дисперсия сополимера винилацетата и этилена 10 (средний размер частиц 0,3 мкм), щeлoчL- до рН 8-9. Для приготовления меловальной пасты с содержанием сухих веществ 50% берут 73 мл воды, смешивают с мл 10%-ного геьсаметафосфата натрия и 2 мл 10%-ной щелочи. В полученной смеси диспергируют 100 г каолина БП-84. Пасту перемешивают 5 мин и добавляют 33 г )5%-ного раствора казеина, перемешивают еще 3-6 мин и поавляют 19 мл 53%-ной дисперсии ополимера винилацетата и этилена, оотношением мономеров 90:10. Пасту щательно перемешивают, фильтруют, осле чего наносят на бумагу-основу в количестве 15-18 г/м, сушат при 0-100°С и каландрируют. Результаты спытаний печатно-технических свойств елованной бумаги приведены в табице.

Пример 5. Готовят покровный слой, содержащий мае.ч.: пигменты каолин 70, мел химически осажденный (CaCOj) 30, гексаметафосфат натрия 0,5, латекс 11, дисперсное латексное связующее 11. Латекс представляет собой дисперсию сополимера винилацетата, бутилакрилата и акриловой кислоты. В качестве дисперсии сополимера использовали сополимер, масД: винилацетат 75, дибутилмалеинат 15, акриловая кислота 5, бутиламинокетакрилат 5. Для приготовления меловальной пасты с содержанием сухих веществ 60, берут 5,1б мл воды, смешивают с 3 мл- гексаметафосфата натрия 2 мл Стойкость поверхности к выщипыванию2,2 2,2 Оптическая плотность отпечатка при толщине слоя на форме 3 мкм1,6 1S 7 Краскопереход, ,при толщине слоя краски на форме 3 48 Время впитываемости растворителя (ксилол) с, продольное63 поперечное6.5 Скорость закрепления краски (отмеривание) мгновенноеконечное (через 3 мин) Гладкость по Бекку, с Лоск (под углом 75 ) по прибору Gloss meter V. 30 34 Результаты испытаний образцов мелованной бумаги показывают, что использование в составе сополимера винилацетата и дибутилмалеината позволит увеличить стойкость поверхности

пасты NaOH и в этой смеси поочередно диспергируют 70 г каолина БП-86 и 30 г химически осажденного мела, После 5 минутного перемешивания в пигментную пасту при перемешивании добавляют латекс 25 г и .дисперсию сополимера 22т. Мелованную пасту тщательно перемешивают и фильтруют. На бумагу-основу массой 1 м 60 г наносят полученный состав из расчета 1518 г/м и сушат при 80-100°С. Полученную мелованную бумагу каландрируют и испытывают на печатно-технические показатели. Результаты испытаний представлены в таблице. 1,8 1,5 43 к выщипыванию на b-ZS, а оптическую плотность оттиска на 7-21%. Низкая оптическая плотность печатного оттиска при повышенном количестве краски, перешедшей на оттиск, и

небольшом времени впитывания растворителя указывает на более микропористую структуру покрытия.

Увеличение гладкости на и лоска на 3-15% не ведет к снижению скорости закрепления краски. 6 данно случае время впитывания растворителя увеличивается за счет увеличения микропоростости покрытия.

В сравнении с результатом примера 5 предлагаемая мелованная бумага имеет пониженное время впитывания растворителя. Этот показатель определяет улучшение показателей скорости закрепления краски и оптической плотности следа отмаривания. Таким образом, применение лишь чисто дисперсионного связующего улучшает качество поверхности мелованной бумаги (повышается лоск и гладкость) но при этом снижается эффективная пористость покрытия, что снижает качество печатного оттиска (часть краски с оттиска переходит на обратную сторону листа). Содержание дисперсии меньше указанного нижнего предела не обеспечивает необходимой стойкости поверхности к выщипыванию. Содержание связующего больше верхнего предела снижает показатель красковосприятия и экономически не обосновано Формула изобретения

Мелованная бумага, состоящая из бумаги-основы и нанесенного на нее

покровного слоя, содержащего пигмент, дисперсное связующее на основе сополимера винилацетата, водорастворимого связующего и диспергатор, отличающаяся тем, что, с целью улучшения печатно-технически свойств бумаги, покровный слой в качестве дисперсного связующего содержит сополимер винилацетата и дибутилмалеината при соотношении указанных мономеров, мас.%:

Винилацетат 50-85 Дибутилмалеинат 15-50 а указанные компоненты взяты в следующих количествах мае.ч.: Пигмент 100 Дисперсное связующее 5-2,5 Водорастворимое связующее 0,5-10,0 Диспергатор 0,1-0,5

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

3.Патент Японии Ь 7., кл. 39 О 122, 1967 (прототип).