Гуммированная бумага

 

Изобретение относится к области целлюлозно-бумажной промьшшенностн и позволяет улучшить качество бумаги за счет повьшения скорости активации клеевого слоя. Гуммированная бумага выполнена из бумажной -подложки и нанесенного на нее клеевого слоя. Клеевой слой содержит декстрнн, полиакриламид и дополнительно модифицированный минеральный наполнитель, содержащий на поверхности 0,01- 1,5 г/м метилцеллншозы или натриевой соли карбоксимет тцеплншозы. Клеевой слой содержит указанные компоненты в следующих количествах, мае.ч. декстрин 100, полиакриламид О,5-3,ОJ модифицированный наполнитель 1,5-7,0. 1 з.п. ф-лы, 1 табл. § (/)

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К А ВТОРСНОМЪГ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

fl0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНЯТИЙ (21) 4228576/29- 12 (22) 13.04.87 (46) 15.12.88. Бюп. В 46 (71) Центральный научно-исследовательский институт бумаги ,(72) А.С,Головков, О.С.Морозова, P.À.Åâëàõ0âà, В.А.Волков, Г.Ф.Ширанков, Т.Е.Бурмистрова, В.В.Мазур и И,К.Рогозин (53) 676.483 (088.8) (56) Патент GHA У 2145195, кл. 106205, 1938.

Патент (ЯА У 4105824, кл. 428355, !978. (54) 1УММИРОВАННАЯ БУИАГА (57) Изобретение относится к области

„.SU„„3444441 A1 (51)4 . D 21 Н 1/24 С 09 J 7/04 целлюлозно-бумажной промышленности и позволяет улучшить качество бума" ги за счет повышения скорости активации клеевого слоя. Гуммированная бумага выполнена из бумажной подложки и нанесенного на нее клеевого слоя. Клеевой слой содержит декстрин, полиакриламид и дополнительно модифицированный минеральный наполнитель, содержащий на поверхности 0,011,5 г/м метилцеллюлозы или натрием вой соли карбоксиметилцеллюлозы.

Клеевой слой содержит указанные компоненты в следукщих количествах, мас.ч. декстрин 100, полиакриламид

0,5-3,0, модифицированный наполни" тель 1,5-7,0. 1 з.п. ф-лы, I табл.

)444441

Изобретение относится к целлюлозно-бумажной промьпппенности, в частности к изготовлению водоактивируемых гуммированных бумаг.

Целью изобретения является улучшение качества бумаги за счет повышения скорости активации клеевого слоя.

Сущность изобретения заключается в том, что клеевой слой гуммированной 10 бумаги, включающий декстрин и полиакриламид, дополнительно содержит модифицированный минеральный наполнитель, содержащий на поверхности 0,01I,5 г/м метилцеллюлозы нли натрие- 15 г вой соли карбоксиметилцеллюлозы.

В качестве минерального наполнителя клеевой слой содержит оксид цинка, диоксид титана или каолин.

Клеевой слой может также содер- 20 жать пластификатор, например глицерин или полиэтиленгликоль. В процессе формирования клеевого слоя при удалении на начальной стадии сушки части воды из покровной композиции, включающей декстрин, полиакриламид и модифицированный минеральный наполнитель, композиция переходит в студнеобразное состояние. При этом происходит разделение композиции на фазы, 30 приводящее к созданию ячеистой структуры, в которой роль каркаса выполняет система наполнитель - полиакриламид. Такая структура образуется в результате того, что структурирование 35 полиакриламида.происходит на более ,! ранней стадии сушки вследствие его ограниченной растворимости. А декстрин, структурирукицийся на более позднем этапе, заполняет внутренний объем gp ячеек.

Наличие оболочки из метилцеллюпоэы или натриевой соли карбоксиметилцеллюлозы на поверхности частиц пигмента препятствует формированию на п5 указанной поверхности уплотненного адсорбционного слоя иэ декстрина, в результате чего обеспечивается необходимая водопроницаемость структуры сформированного клеевого слоя, что обуславливает его способность к быстрому набуханию. При этом каркас структуры обеспечивает необходимую когезионную прочность набухшего клеевого слоя. При содержании модификатора (метилцеллюпозы".иЛи натриевой соли карбоксиметилцеллюпозы) менее

0,01 г на 1 м поверхности наполниг теля на последней формируется плотный адсорбционный слой декстрина, препятствующий проникновению воды в структуру клеевого слоя и тем самым замедляющий процесс активации ленты.

При увеличении содержания модификатора более 1,5 г/м скорость активаг ции также замедляется.

Аналогичное явление происходит при увеличении содержания в слое модифицированного пигмента свьипе

7 мас,ч. на 100 мас.ч. декстрина.

При содержании пигмента менее

1,5 мас.ч. на 100 мас.ч. декстрина формирующийся в слое каркас не обеспечивает необходимую когезионную прочность активированного слоя, что привоДит к увеличению времени схватывания.

При содержании полиакриламида свыше 3 мас.ч. на 100 мас.ч. декстрина уменьшаются адгезионные свойства ленты, а при содержании полиакриламида менее -0,5 мас.ч. на 100 мас.ч. декстрина не -достигается необходимая когезионная прочность активированного клеевого слоя и, следовательно, замедляется процесс схватывания клеевого слоя.

Приготовление входящего в состав клеевого слоя модифицированного наполнителя осуществляют следующим образом.

Готовят раствор модификатораметилцеллюлозы или Na-карбоксиметилцеллюлозы, концентрацией 2-8X °

Отбирают часть приготовленного раствора (0,2-0 3 мас.ч. на

1 мас,ч. используемого исходного минерального пигмента) и разбавляют водой в 10 раз.

В этом разбавленном растворе диспергируют исходный наполнитель. Диспергирование производят с использованием аттриторов, шаровых мельниц и т.д. Время диспергирования в зависимости от особенностей применяемого оборудования составляет 1-48 ч.

Готовую дисперсию совмещают с исходным концентрированным раствором модификатора, рассчитывая количество подаваемого раствора так, чтобы общее количество модификатора в системе составляло 0,15-9 мас.ч. (сухих) на

2 мас,ч. исходного пигмента.

Совмещение производят при комнатной температуре и умереннб интенсивном перемешивании l до полной гомогениэации системы. Необходимое время

1444 составляет 0,5-5 ч (н зависимости от количества используемых ингредиентов и особенностей применяемого оборудования).

Исследования спектров мутности показывают., что приготовленная подобным образом система представляет собой раствор применяемого модификатора, имеющий структуру коллоидного типа, связанную с поверхностью минерального пигмента.

Состав клеевого слоя готовят следующим образом.

Полученную суспензию модифицированного минерального наполнителя смешивают с 50Х-ным раствором декстрина, добавляют 1,5Х-ный раствор полиакриламида и глицерин.

Время смешения на каждой стадии 20 приготовления может варьироваться от

0,5 до 5 ч в зависимости от особенностей используемого оборудования.

Клеевой слой наносят на бумажную подложку и высушивают. Масса высушен- 25 ного слоя 20-30 г/м т

Пример 1, Изготовляют гуммированную бумагу состоящую из подt ложки массой 80 г/м и клеевого слоя массой 25 г/м, имеющего следующий 30 я состав, мас.ч.:

Декстрин 100

Полиакриламид 3

Оксид цинка с содержание м

0,67 г/м Na-КМЦ 7

При этом модифицированный наполнитель получают путем введения 1,5 г оксида цинка марки БЦО-M в емкость, содержащую предварительно подготов- 40 ленный разбавленный раствор Na-КМЦ, и диспергируют.

Разбавленный раствор Na-КМЦ гото-

1вят растворением в 100 мл воды 5,5 г

Na-КМЦ, затем 0,5 мл приготовленно.го раствора отбирают в другую емкость и разбавляют в 100 раз. Готовую дисперсию наполнителя смешивают с оставшимся концентрированным раствором Na-КМЦ. 50

Состав клеевого слоя получают смешением 200 r 50Х-ного раствора декстрина, 200 r 1,5Х-ного раствора аммиачного (ТУ-6-01-1049-81) полиакриламида и приготовленной дисперсии наполнителя.

Приготовленный состав наносят на бумажную подложку на лабораторной поливочной установке с ракелем Майера, 441 4 сушат и готовую гуммиронанную бумагу испытывают.

Пример 2. Гуммированную бумагу изготовляют аналогично. примеру

1, наносят на бумажную подложку масt сой 80 г/м клееной слой массой

25 г/м следующего состава, мас.ч.: г

Декстрин 100

Полиакриламид 0 5

Оксид цинка с сой держанием 0,67 г/м

Na-КМЦ 1,5

Состав клеевого слоя получают смешением 200 r 50X-ного раствора декстрина, 33,3 г 1,5Х-ного раствора аммиачного полиакриламида и приготовленной дисперсии наполнителя.

Приготовленный состав наносят на бумажную подложку на лабораторной поливочной установке с ракелем Майера, сушат и готовую гуммированйую бумагу испытывают.

Пример 3. Гуммиронанную бумагу иэготанливают аналогично примеру 1, нанося на бумажную подложку массой 80 г/м клееной слой массой

25 г/м следующего состава, мас.ч,:

Декстрин 100

Полиакриламид 2

Окскд цинка с со2 держанием 0,6 г/м

Na-КМЦ 6 5

Состав клеевого слоя получают смешением 200 г 50Х-ного раствора декстрина, 133,3 r 1,5Х-ного раствора известкового полиакриламида (ТУ 6-011049-81) и приготовленной дисперсии наполнителя.

Приготовленный состав наносят па бумажную подложку на лабораторной поливочной установке с ракелем Майера, сушат и готовую гуммированную бумагу испытывают.

Пример 4. Изготовляют гуммированную бумагу с клеевым слоем по примеру 2, но в качестве наполнителя используют каолин, модифицированный метилцеллюлоэой при ее сьдержании 0,01 г/м

2.

Приготовленный состав наносят на бумажную подложку на лабораторной по1линочной установке с ракелем Йайера, сушат и готовую гуммированную бумагу испытывают.

Пример 5. Изготавливают гуммированную бумагу с клеевым слоем по примеру 1, но в качестве наполнителя используют диоксид титана, модифициI

Готовую гуммированную бумагу испытывают. ПриПример б (по прототипу). Из- мер готавливают гуммированную бумагу, состоящую иэ бумажной подложки массой 80 г/м и клеевого слоя массой

25 г/м, имеющего следующий состав, 1О

2 мас,ч.;

Показатели гуммированной бумаги

Адгезия Время акти- Время к карто- вации, с схватывану,кг/см ния, с

0,25

252

Декстрин

Крахмал

Полиакрил амид

Вода 15

Диспергатор (триэтаноламиновая соль, лаурилсульфо..с кислоты) 1

Состав клеевого слоя получают сме- 20 щением 200 r 50%-ного водного раствора декстрина, 1210 г 20%-ного раствора крахмала марки Крокс-235, 1000 r 1, 5%-ного раствора поли акриламида аммиачного (ТУ 6-01-109-81) 25

10 г 10%-ного раствора триэтаноламиновой соли лаурилсульфокислоты.

Приготовленный состав наносят на бумажную подложку на лабораторной поливочной установке и сушат. Сушку 30 регулируют таким образом, чтобы в клеевом слое готовой бумаги оставалось 8% воды.

Результаты представлены в таблице.

При проведении испытаний определяют адгеэию к поверхности картона, время активации клеевого слоя и полное время схватывания клеевого слоя.

Испытания проводят с использованием прибора для определения степени д0 прилипания системы Нойброннера. фирмы

"Лорянтцен и Веттерг". Исследуемый образец закрепляют в испытательной головке, затем при движении каретки с губкой равномерно смачивают поверх- 45 ность клеевого слоя образца водой, затем в течение заданного времени образец вьдерживают на воздухе (т.е. активируют) и прижимают к поверхности контрольной картонной пластины 50

2 при постоянной нагрузке (0,6 кгс/см ).

Затем . определяют адгеэионную прочность сцепления испытуемого образца с контрольной пластиной при нормальном отрыве. Варьируя задаваемое время активации и время прижима определяют режим работы, при котором величина адгезии к картону составляет не менее 0,1 кгс/см, при минимальных

2,0

1,0

2,0

1,0

0,20

2,0

1,0

0,23

2,0

1,0

0,18

0,25

2,0

1,0

6 (прототип) 10,0

5,0

0,20

Из таблицы видно, что время активации и схватывания у предлагаемой гуммированной бумаги в 5 раз меньше, чем у бумаги по прототипу,, Показатели бумаги соответствуют требованиям, предъявляемым в высокоскоростных системах авт оматизированной упаковки и обандероливания.

Формула изобретения

1. Гуммированная бумага, выполненная из бумажной подложки и нанесенного на нее клеевого слоя, включающего декстрин и полиакриламид, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью улучшения качества бумаги за счет повышения скорости активации клеевого слоя, клеевой слой дополнительно содержит модифицированный минеральный наполнитель, содержащий на поверхности 0,01-1,5 г/м метклцелг люпозы или натриевой соли карбоксиметилцеллюлозы при следующем соотношении компонентов клеевого слоя, мас.ч.:

Декстрин l00

Полиакриламид 0,5-3,0

Модифицированньп1 минеральный наполнитель

1,5-7,0

5 !444441 6 рованный метилцеллюлозой при ее со- значениях укаэанных временных парадержании 1,5 г/мг. метров.

7 1444441 8

2. Бумага по и. I, о т л и ч а ю — держит оксид цинка, диоксид титана щ а я с я тем, что в качестве мине- или каолин. рапьного наполнителя клеевой слой соСоставитель О.Маслаченко

Редактор Т,Лазоренко Техред А.Кравчук Корректор И.Муска

Заказ 6464/31 Тираж 348 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектная, 4