close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY4908

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
(19)
BY (11) 4908
(13)
C1
(51)
(12)
7
D 21H 17/62,
D 21H 21/16,
C 09J 193/04
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(54)
БУМАЖНАЯ МАССА, ПРОКЛЕЕННАЯ В НЕЙТРАЛЬНОЙ СРЕДЕ
(21) Номер заявки: a 19981022
(22) 1998.11.13
(46) 2002.12.30
(71) Заявитель:
Учреждение
образования
"Белорусский
государственный
технологический университет" (BY)
(72) Авторы: Ламоткин А.И., Черная Н.В., Комаров
А.А., Шкляр Л.Ф., Неверов В.Ф., Метельский
М.С., Пунько В.Ф., Капшай А.Е., Темрук
В.И., Кривопуск С.М. (BY)
(73) Патентообладатель: Учреждение образования
"Белорусский государственный технологический
университет" (BY)
(57)
Бумажная масса, проклеенная в нейтральной среде, содержащая волокнистый полуфабрикат, канифольный модифицированный продукт, наполнитель и коагулянт, отличающаяся тем, что она в качестве канифольного модифицированного продукта содержит продукт взаимодействия живичной канифоли и
моноэфира малеинового ангидрида с первичными жирными спиртами фракции С10-С18, стабилизированный
казеинатом аммония, а в качестве наполнителя - мел при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:
волокнистый полуфабрикат
100,0
продукт взаимодействия живичной канифоли и моноэфира малеинового ангидрида с первичными жирными спиртами фракции С10-С18,
стабилизированный казеинатом аммония
0,3-1,6
мел
4,0-20,0
коагулянт
0,5-1,5.
BY 4908 C1
(56)
BY 1576 C1, 1997.
SU 480789 A, 1975.
US 3906142 A, 1975.
SU 501128 A, 1976.
SU 779481 A, 1980.
SU 1189921 A, 1985.
EP 0192952 A1, 1986.
US 4657706 A, 1987.
JP 61151265 A, 1986.
Изобретение относится к целлюлозно-бумажному производству и может быть использовано при изготовлении высокосортных видов бумаги и картона, например для писчей, чертежной, рисовальной и тетрадной
бумаги, бумаги для ксероксов и технических носителей информации, бумаги для обоев, пачечной бумаги,
этикеточной и оберточной бумаги, бумаги-основы для клеевой ленты, картона макулатурного, хром-эрзац и
коробочного, картона для спичечных коробок и для потребительской тары.
Известен композиционный состав бумажной массы, включающей волокнистый полуфабрикат, наполнитель,
проклеивающее вещество (талловая или живичная канифоль, модифицированная малеиновым ангидридом и
этиленгликолем, с последующей стабилизацией полученного продукта казеинатом натрия и разбавлением водой
до получения 15-20 %-ной эмульсии) и коагулянт [1].
Недостатком известной бумажной массы является невысокая гидрофобность бумаги и картона, невысокая степень удержания наполнителя в структуре бумажного и картонного полотна, а также ограничения по
выбору вида используемого волокнистого полуфабриката.
Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является бумажная
масса при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:
BY 4908 C1
волокнистый полуфабрикат
100,0
продукт взаимодействия живичной канифоли и моноэфира малеинового ангидрида с первичными жирными спиртами фракции С10-C18
0,4-3,0
наполнитель
4,0-20,0
коагулянт
1,5-8,0
[2].
и в которой в качестве волокнистого полуфабриката используют сульфитную хвойную беленую целлюлозу,
сульфатную лиственную беленую целлюлозу и сульфатную хвойную беленую целлюлозу. В качестве наполнителя используют каолин, двуокись титана или бланфикс. В качестве канифольного модифицированного
продукта используют продукт взаимодействия живичной канифоли и моноэфира малеинового ангидрида с
первичными жирными спиртами фракции C10-C18. В качестве коагулянта используют сернокислый алюминий или квасцы.
Недостатком такой бумажной массы является невысокая гидрофобность бумаги и картона, недостаточно
высокая степень удержания наполнителя в структуре бумажного и картонного листа и повышенный расход
коагулянта за счет проведения процесса проклейки волокнистой массы в кислой среде при значениях рН 4,55,2.
Задачей изобретения является улучшение качества бумаги и картона за счет повышения гидрофобности
при одновременном снижении расхода гидрофобизирующего вещества и коагулянта и повышении разрушающего усилия в сухом состоянии и степени удержания наполнителя при проведении процесса проклейки
волокнистой массы в нейтральной среде при значениях рН 6,5-7,2.
Для решения поставленной задачи предложена бумажная масса, содержащая волокнистый полуфабрикат,
канифольный модифицированный продукт, наполнитель и коагулянт, отличающаяся тем, что она в качестве
канифольного модифицированного продукта содержит продукт взаимодействия живичной канифоли и моноэфира малеинового ангидрида с первичными жирными спиртами фракции C10-C18, стабилизированный казеинатом аммония, а в качестве наполнителя - мел при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:
волокнистый полуфабрикат
100,0
продукт взаимодействия живичной канифоли и моноэфира малеинового ангидрида с первичными жирными спиртами фракции C10-C18, стабилизированный казеинатом аммония
0,3-1,6
мел
4,0-20,0
коагулянт
0,5-1,5.
В качестве волокнистых полуфабрикатов бумажная масса может содержать сульфитную хвойную беленую целлюлозу, сульфатную лиственную беленую целлюлозу и сульфатную хвойную беленую целлюлозу, а
также макулатуру белую, сборную и фракционированную и целлюлозу небеленую сульфатную и сульфитную.
В качестве наполнителя бумажная масса может содержать мел, а в качестве коагулянта - сернокислый
алюминий или квасцы.
Используемый в бумажной массе продукт взаимодействия живичной канифоли и моноэфира малеинового
ангидрида с первичными жирными спиртами фракции C10-C18, стабилизированный казеинатом аммония,
представляет собой однородную пастообразную массу темно-янтарного цвета с содержанием сухих веществ
50 ± 5 % и свободных смоляных кислот 30 ± 5 % и имеет общую формулу:
H3 C
COONa
OR1
CH C
O
H 3C
CH
CH3
CH3
CH C
,
OR2
O
где R1 - радикал первичного жирного спирта фракции C10-C18;
R2 - радикал казеината аммония общей формулы
+
H4NCOO - CNH4+ - СН2 - СН2 - COONH4+.
Сущность получения канифольного модифицированного продукта, используемого в бумажной массе, заключается в том, что сначала осуществляют модификацию живичной канифоли моноэфиром, полученным
взаимодействием малеинового ангидрида с первичными жирными спиртами фракции С10-С18, а затем после
частичной нейтрализации (до 30-35 %) 21 %-ным раствором едкого натра в полученную клеевую композицию вводят расчетные количества приготовленного казеината аммония. В качестве исходного сырья для получения канифольного модифицированного продукта используют живичную канифоль, малеиновый
ангидрид, первичные жирные спирты фракции C10-C18, едкий натр, казеин и аммиачную воду. Сущность синтеза канифольного модифицированного продукта поясняется примером.
2
BY 4908 C1
Пример (по изобретению).
В реактор, снабженный механической мешалкой с гидрозатвором, термометром и обратным холодильником, загружают 100,0 мас.ч. живичной канифоли, разогревают ее до 150 °С и при непрерывном перемешивании добавляют небольшими порциями 18,4 мас.ч. моноэфиров малеинового ангидрида с первичными
жирными спиртами фракции С10-C18. При этом моноэфиры получают реакцией этерификации путем взаимодействия эквимолярных количеств малеинового ангидрида с первичными жирными спиртами фракции С10C18 при температуре 185 °С в течение 1 часа. После загрузки моноэфиров температуру в реакторе поднимают до 195 °С и выдерживают смесь при непрерывном перемешивании при этой температуре в течение 1 часа. Затем содержимое реактора охлаждают до температуры 95-100 °С и нейтрализуют модифицированные
смоляные кислоты 48,5 мас.ч. 21 %-ным водным раствором едкого натра. После вышеуказанных операций в
реактор при постоянном перемешивании вводят порциями 18,0 мас.ч. казеината аммония, полученного путем предварительного набухания 30,0 мас.ч. казеина в 100,0 мас.ч. воды и дальнейшего взаимодействия
его с 25,0 мас.ч. 24 %-ного водного аммиака. Полученный канифольный модифицированный продукт содержит 50 ± 5 % сухих веществ и перед введением его в бумажную массу осуществляют разбавление его водой,
подогретой до 70-80 °С, до концентрации 2-5 %. Полученная водная клеевая эмульсия имеет белый цвет и
содержит мелкодисперсные клеевые частицы размером 0,3-0,5 мкм, значение рН находится в диапазоне 9,29,4, вязкость по ВЗ-4 составляет 11 с.
Получение бумаги и картона из бумажной массы осуществляется по традиционному способу производства клееных видов бумаги и картона с той разницей, что процесс проклейки волокнистой массы осуществляют в нейтральной среде при значениях рН 6,5-7,2 с одновременным снижением дисперсности
скоагулировавшего осадка клеевых частиц от 0,6-1,5 до 0,4-0,7 мкм и максимальным приближением процесса
проклейки бумажной массы к режиму гетероадагуляции.
Сущность изобретения поясняется примерами.
Пример 1 (по изобретению).
Бумажную массу готовят следующего состава, мас.ч.:
сульфитная хвойная беленая целлюлоза, размолотая до 35 °ШР
100,0
продукт взаимодействия живичной канифоли и моноэфира малеинового ангидрида с первичными жирными спиртами фракции С10-C18,
стабилизированный казеинатом аммония
0,3
мел
4,0
сернокислый алюминий
0,5.
Из полученной бумажной массы изготавливают бумагу массой 70 г/м2. Проклейку бумажной массы ведут
в нейтральной среде при значениях рН 7,0. Полученные образцы бумаги испытывают по стандартным методикам и определяют степень проклейки по штриховому методу, впитываемость при одностороннем смачивании, разрушающее усилие в сухом состоянии и степень удержания наполнителя.
Состав бумажной массы при изготовлении бумаги представлен в табл. 1 (примеры 1-12).
Свойства бумаги представлены в табл. 2 (примеры 1-12).
Остальные примеры по составу бумажной массы при изготовлении бумаги выполнены аналогично примеру
1 и отличаются композиционным составом бумажной массы по волокнистому полуфабрикату, по расходам канифольного модифицированного продукта, наполнителя и коагулянта.
Примеры 13-18 по изобретению демонстрируют состав бумажной массы (табл. 1) при изготовлении картона массой 340 г/м2, свойства которого представлены в табл. 2 (примеры 13-18).
Пример 13 (по изобретению).
Бумажную массу готовят следующего состава, мас.ч.:
макулатура сборная
100,0
продукт взаимодействия живичной канифоли и моноэфира малеинового ангидрида с первичными жирными спиртами фракции С10-C18,
стабилизированный казеинатом аммония
0,3
мел
20,0
квасцы
0,7.
3
Канифольный
НаполВолокнистый полуфабрикат
модифициронитель
Целлюлоза беленая
Целлюлоза небеленая
Макулатура
Приванный продукт
Сульфит- Сульфат- СульфатСульфитмеры
ФракциоСульфатная Сульфатная
Белая
ная
ная
ная лист- Сборная
ная
нированная
хвойная
лиственная
хвойная
хвойная
венная
хвойная
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
Бумага массой 70 г/м2 (по изобретению)
1
100,0
0,3
4,0
2
50,0
40,0
10,0
1,0
12,0
3
50,0
30,0
20,0
1,6
20,0
4
30,0
50,0
20,0
0,3
12,0
5
80,0
20,0
1,0
4,0
6
20,0
50,0
20,0
10,0
1,6
20,0
7
100,0
0,3
20,0
8
80,0
20,0
1,0
12,0
9
30,0
60,0
10,0
1,6
4,0
10
20,0
50,0
30,0
1,0
12,0
11
20,0
40,0
20,0
20,0
1,0
20,0
12
20,0
20,0
30,0
10,0
20,0
1,6
4,0
Картон массой 340 г/м2 (по изобретению)
13
100,0
0,3
20,0
14
100,0
0,8
12,0
15
100,0
1,2
4,0
16
50,0
50,0
0,3
12,0
17
20,0
30,0
50,0
0,8
20,0
18
30,0
20,0
50,0
1,2
4,0
2
Бумага массой 70 г/м (по прототипу)
19
100,0
0,3
4,0
20
0
80,0
20,0
1,0
20,0
21
10,0
80,0
10,0
1,6
15,0
22
20,0
50,0
30,0
1,0
9,0
Картон массой 340 г/м2 (по прототипу)
23
20,0
40,0
20,0
20,0
0,3
4,0
24
20,0
20,0
30,0
10,0
20,0
0,8
20,0
25
50,0
50,0
0,8
20,0
Состав бумажной массы (мас.ч.)
13
0,8
1,2
0,6
1,5
1,3
0,7
1,4
1,5
3,0
4,4
6,5
6,5
0,5
1,5
0,5
1,3
0,9
1,2
1,4
0,8
1,3
0,6
2,5
3,9
5,9
-
14
Коагулянт
Сернокис- Квасцы
лый алюминий
Таблица 1
BY 4908 C1
4
BY 4908 C1
Таблица 2
Свойства бумаги и картона
Примеры
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
Физико-механические показатели
Степень проклейки по
Впитываемость при
Разрушающее
штриховому
одностороннем
усилие в сухом
методу, мм
смачивании, г/м2
состоянии, Н
Свойства бумаги массой 70 г/м2 (по изобретению)
1,20
20
65
1,90
12
60
2,40
8
53
1,30
26
63
1,95
11
45
2,20
10
42
1,40
25
61
1,80
15
58
2,30
9
55
1,25
18
59
1,90
12
57
2,20
10
43
Свойства картона массой 340 г/м2 (по изобретению)
1,90
12
69
2,20
10
66
2,40
6
65
2,30
8
72
2,35
7
70
2,40
5
68
Свойства бумаги массой 70 г/м2 (по прототипу)
0,75
33
42
1,40
25
37
1,60
22
40
1,30
22
39
Свойства картона массой 340 г/м2 (по прототипу)
1,70
46
64
1,85
32
60
2,00
28
57
Степень удержания
наполнителя, %
93
74
58
78
90
62
64
71
92
69
60
91
72
69
83
64
75
80
73
36
58
31
64
32
43
Из полученной бумажной массы изготавливают картон массой 340 г/м2. Проклейку бумажной массы ведут в нейтральной среде при значениях рН 7,2. Полученные образцы картона испытывают по стандартным
методикам аналогично примеру 1.
Из табл. 2 видно, что бумага и картон, изготовленные из бумажной массы, содержащей в качестве канифольного модифицированного продукта продукт взаимодействия живичной канифоли и моноэфира малеинового ангидрида с первичными жирными спиртами фракции С10-C18, стабилизированный казеинатом
аммония, отличаются улучшенными свойствами по сравнению с прототипом. Степень проклейки по штриховому методу повысилась на 25-45 %, впитываемость при одностороннем смачивании снизилась на 2030 %, разрушающее усилие в сухом состоянии и степень удержания наполнителя увеличились на 25-40 и 2535 % соответственно.
Источники информации:
1. Патент СРР 59213, 1975.
2. Патент РФ 2099458, 1997 (прототип).
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220072, г. Минск, проспект Ф. Скорины, 66.
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
149 Кб
Теги
by4908, патент
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа