Мелованный волокнистый материал

 

Использование: в производстве высококачественных видов мелованной бумаги и картона. Сущность изобретения: мелованный волокнистый материал состоит из волокнистой основы и нанесенного на нее покрытия. В состав покрытия входят следующие компоненты, мае.ч.: белый пигмент 100, водорастворимое связующее 2-10; сополимер винилацетата и диалкилмалеината с размером глобул 1000-5000А 5-15; диспергатор 0,1-0,5 и дополнительно сополимер винилацетата и этилена с массовым соотношением мономеров (80-95):(5-20) и размером глобул 100-500 А 5-15. 1 з.п.ф-лы, 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Пигмент

Сополимер винилацетата с этил ном

Водорастворимое связующее

Диспергатор

100

2-15

4-15

О, -0,5

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4870792/12 (22) 02.10.90 (46) 23.05,92. Бюл, М 19 (71) Центральный научно-исследовательский институт бумаги (72) И,Л.Терехина, В.Д.Запорожец и

А,И,Бондарев (53) 676.488 (088.8) (56) Патент Японии М 7649/67, кл. 39 D 122, 1967.

Авторское свидетельство СССР

М 903433, кл. D 21 Н 1/28, 1980. (54) МЕЛОВАННЫЙ ВОЛОКНИСТЫЙ МАТЕРИАЛЛ

Изобретение относится к целлюлознобумажной промышленности и может быть использовано при производстве высококачественных видов мелованной бума и и картона.

Известен мелованный волокнистый материал, состоящий из волокнистой основы и нанесенного на нее покрытия, содержащего белый пигмент, водорастворимое связующее, сополимер винилацетата с этиленом и диспергатор (1), При этом в качестве водорастворимого связующего используют крахмал, казеин и

ПВС, а в качестве сополимера — сополимер винилацетата с этиленом при массовом соотношении указанных мономеров 90;10. Соотношение компонентов в покрытии следующее, час,чл. Ы 1735468 А1 (sl)s О 21 Н 19/44//D 21 Н 17:33, 17:43, 17:67 (57) Использование: в производстве высококачественных видов мелованной бумаги и картона, Сущность изобретения: мелованный волокнистый материал состоит из волокнистой основы и нанесенного на нее покрытия. В состав покрытия входят следующие компоненты, мас.ч,; белый пигмент

100, водорастворимое связующее 2-10; сополимер винилацетата и диалкилмалеината с размером глобул 1000-5000А 5-15; диспергатор 0,1-0,5 и дополнительно сополимер винилацетата и этилена с массовым соотношением мономеров (80-95):(5-20) и размером глобул 100-500 А 5-15. 1 3. и, ф-л ы, 1 табл.

Известный материал не обладает необходимым комплексом печатно-технических свойств, таких как стойкость поверхности к выщипыванию, оптическая плотность печатного оттиска, что вызвано повышенной миграцией мелкодисперсного сополимера винилацетата и этилена в бумагу-основу.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является мелованный волокнистый материал, состоящий из волокнистой основы и нанесенного на нее покрытия. содержащего белый пигмент, водорастворимое связующее, сополимер вин ила цетата и диалкилмалеината и диспергатор при следующем соотношении компонентов, мас,ч,;

Пигмент 100

Сополимер винилацетата и диалкилмалеината 5-24,5

Водорастворимое связующее 0,5-10

Диспергатор 0,1-0,5

При этом в качестве сополимер;, винилацетата и диалкилмалеината используют

1735468

2-10 сополимер винилацетата и дибутилмалеината при массовом соотношении укаэанных мономеров (50-85), (15-50) с размером частиц 100-400 А.

В качестве водорастворимого связую- 5 щего используют казеин, крахмал и ПВС, а в качестве диспергатора используют гексаметафосфат, полифосфат при полиакрилат натрия(2), Известный материал обладает повы- 10 шенной прочностью поверхности и хорошей оптической плотностью печатного оттиска, но неудовлетворительным лоском, гладкостью и равномерностью печати, а также низкой жесткостью, особенно в матери- 15 алах с низкой массой 1 м . Это является г следствием того, что мелкодисперсный сополимер, особенно при небольших количествах водорастворимого связующего, недостаточно стабилизирован и при нане- 20 сении при высоких скоростях коагулирует, что снижает его клеющую способность, при этом нарушается однородность покрытия.

Кроме того, мелкодисперсный сополимер имеет повышенную пластичность, что сни- 25 жает жесткость мелованного слоя.

Целью изобретения является повышение лоска и гладкости при одновременном улучшении печатных свойств материала, Поставленная цель достигается тем, что 30 в мелованном волокнистом материале, состоящем из волокнистой основы и нанесенного на нее покрытия., содержащего белый .пигмент, водорастворимое связующее, сополимер винилацетата и диалкилмалеината 35 и диспергатор, покрытие дополнительно содержит сополимер винилацетата и этилена при массовом соотношении указанных мономеров соответственно (80:20)-(95:5) с размером глобул 100-500 А, а в качестве 40 сополимера винилацетата и диалкилмалеината сополимер с размером глобул 10005000 А при следующем соотношении компонентов, мас,ч.:

Пигмент 100 45

Водорастворимое связующее

Сополимер винилацетата и этилена 5-15

Сополимер винил- 50 ацетата и диалкилмалеината .5-15

В качестве сополимера винилацетата и диалкилмалеината используют сополимер винилацетата и дидодецилмалеината или 55 сополимер винилацетата и дибутилмалеината или гексилдецилмалеината.

В качестве белого пигмента используют каолин, мел, сернокислый барий, двуокись титана, сатинвейс или их смесь.

В качестве диспергатора используют гексаметафосфат, полифосфат или полиакрилат натрия.

B качестве водорастворимого связующего используют казеин, крахмал или его производные, а также водорастворимые смолы и водорастворимые производные целлюлозы

ПокРытие может содержать другие целевые добавки, улучшающие качество материала.

В качестве волокнистой основы используют бумагу массой 1 м бО-210 r или картон г массой 1 м 250-380 г, Меловальные составы готовят по общепринятым методикам; покрытие может быть одно- или двукратным.

Использование в покровном слое смеси мелкодисперсного сополимера винилацетата и этилена в композиции с грубодисперсным сополимером вин ила цетата и диалкилмалеината повышает содержание связующего в покровном слое за счет снижения миграции мелкодисперсной части в волокнистую основу за счет блокирования пористой структуры подложки крупными частицами сополимера винилацетата и диалкилмалеината, Таким образом, повышается прочность поверхности, Кроме того, крупные частицы образуют оптимальную пористую структуру покрытия, что обеспечивает хорошее взаимодействие мелованного материала с печатной краской, снижая отмарывание и увеличивая однородность печати, Обладая хорошей жесткостью, грубодисперсный сополимер передает ее мелованному материалу в целом.

Пример 1. Мелованный волокнистый материал, состоящий из бумаги-основы массой 85 r 1 м и покрытия массой 18 г на 1 м, включающего следующие компоненты, мас,ч.: .Каолин 70

Сернокислый барий 30

Казеин 10

Сополимер винилацетата и этилена при соотношении

92, 8 с размером глобул 200 А 5

Сополимер винилацетата и дибутилмалеината при соотношении 65:35 с размером глобул 5000 А 5

Диспергатор 0,1

Глиоксаль 1,5 получают нанесением 40%-ного мелованного состава на волокнистую основу, 1735468

35

Пример 3. Мелованный волокнистый материал, состоящий из картона-основы

Дисперсию сополимера с размером

200 А получают с использованием в качестве эмульгатора сульфатированного алкилфенола в количестве 6%, Дисперсию сополимера с размером глобул 5000 А получают с 5 использованием в качестве эмульгатора частично омыленного поливинилового спирта в количестве 6%.

Состав готовят следующим образом: в расчетное количество воды заливают гекса- 10 метафосфат натрия и последовательно вводят остальные компоненты при перемешивании. При этом водорастворимое связующее вводят перед дисперсионными, Полученную бумагу сушат, 15 каландрируют и исп ыты вают.

Пример 2. Мелованный волокнистый материал, состоящий из бумаги-основы массой 210 г 1 м и покрытия массой 20 г, содержащего следующие компоненты, мас,ч,: 20

Каолин 80

Сатин вейс 20

Крахмал окисленный 5

Сополимер винил- 25 ацетата и этилена при соотношении компонентов 88:12 с размером глобул 100 А

Сополимер винил- 30 ацетата и дидодецилмалеината при соотношении мономеров 80;20 с размером глобул 3000 A

Диспергатор 0,5 получают нанесением меловального состава в два слоя при концентрации суспензии

55 и 40 при помощи гибкого лезвия и ракеля на,волокнистую основу. 40

Дисперсию сополимера с размером глобул 100 А получают с использованием в качестве эмульгатора сульфатированного алкилфенола в количестве 6, Дисперсию сополимера с размером гло- 45 бул 3000 А получают с использованием в качестве эмульгатора смеси оксиэтилцеллюлозы и проксанола в соотношении 90:10 в количестве 6 /.

Состав готовят следующим образом: в 50 расчетное количество воды заливают диспергатор — полифосфат натрия — и последовательно вводят остальные компоненты при перемешивании, Водорастворимые связующие вводят перед дисперсионными, Пол- 55 ученную бумагу сушат, каландрируют и испытывают.

15 массой 380 г 1 м, включающий следующие компоненты, мас.ч.:

Каолин 80

Химически осажденный мел

Двуокись титана

Натрий карбоксиметилцеллюлоза 2

Сополимер винилацетата и этилена при соотношении мономеров 80;20 с размером глобул 500 3, 15

Сополимер в нилацетата и гексилдецидилмалеината при соотношении компонентов 95:5 с.размером глобул 1000 А 15

Диспергатор 0,3 получают нанесением меловального состава в два слоя с помощью гибкого лезвия и ракеля из меловальных составов с концентрацией сухих веществ 55 и 40 .

Дисперсию сополимера с размером глобул 500 A получают при использовании в качестве эмульгатора смеси неионогенного и анионного ПАВ (ОП-10 и сульфонол) при соотношении 70:30 в количестве 5%.

Дисперсию сополимера с размером глобул 1000 А получают при использовании в качестве эмульгатора частично омыленного поливинилового спирта в количестве 6%.

Состав готовят следующим образом: в расчетное количество воды заливают диспергатор — полиакрилат натрия и последовательно вводят остальные компоненты при перемешивании. Водорастворимые вводят перед дисперсионными. Полученную бумагу сушат, каландрируют и испытывают.

Пример 4. Мелованный волокнистый материал, состоящий из бумаги-основы массой 60 г 1 м и покрытия массой 10 г на 1 м, 2 г включающего следующие компоненты, мас.ч.:

Каолин 90

Двуокись титана 10

Поливиниловый спирт 4

Сополимер винилацетата и этилена при соотношении компонентов 88;12 с раз-„ мером глобул 250 А

Сополимер винилацетата и дибутилмалеината при ссотношении мономеров

65:35 с размером глобул 3000 А 38

1735468

10

2-10

Диспергатор 0,2 получают нанесением меловального состава в один слой с помощью гибкого лезвия с содержанием сухих веществ 55;,.

Дисперсию сополимера с размером глобул 250 А получают при использовании в качестве эмул ьгатора сул ьфатирован ного алкилфенола в количестве 5, Дисперсию сополимера с размером глобул 3000 А получают при использовании в качестве эмульгатора 5 частично омыленного поливинилового спирта.

Состав готовят следующим образом: в расчетное количество воды заливают диспергатор — гексаметафосфат натрия — и последовательно вводят остальные компоненты при перемешивании, Водорастворимые связующие вводят перед дисперсионными, Дисперсионное связующее получают смешением мелкодисперсного и грубодисперсного сополимеров, Полученную бумагу сушат, каландрируют и испытывают, Пример 5 (по прототипу), Мелованный волокнистый материал получают по примеру 4, с той лишь разницей, что в составе отсутствует сополимер винилацетата и этилена, а сополимер винилацетата и дибутилмалеината имеет размер глобул 250 А и содержится его 23 мас.ч.

Дисперсию сополимера с размером глобул 250 А получают, как в примере 4, Пример 6 (контрольный). Мелованный волокнистый материал получают аналогично примеру 1, с той лишь разницей, что содержание казеина 11 мас.ч., содержание сополимера винилацетата и этилена 4 мас,ч„ содержание сополимера винилацетата и дибутилмалеината 4 мас,ч„размер частиц которого 6000 А, а содержание гексаметафосфата натрия 0,05 мас.ч.

Дисперсию сополимера с размером 600

А получают с использованием в качестве эмульгатора поливинилового спирта в количестве 6, Пример 7 (контрольный). Мелованный волокнистый материал получают по примеру 3, с той лишь разницей, что содержание сополимера винилацетата и этилена

16 мас.ч., а размер глобул 90 А, содержание .сополимера винилацетата и гексилдецилмалеината 16 мас.ч.

Дисперсию с размером глобул 90 А получают при использовании в качестве эмульгатора сульфатированного алкилфенола в количестве 6 .

Пример 8 (контрольный), Мелованный волокнистый материал получают по примеру 3, с той лишь разницей, что размер глобул сополимера винилацетата и этилена

55 о

600 А, размер глобул сополимера винилацетата и гексилдецидилмалеината 900 Ь, а содержание полифосфата натрия 0,6 мас,ч.

Дисперсию сополимера с размером глобул

100 А получают, как в примере 2, дисперсию сополимера с размером глобул 900 А получают при использовании частично омыленного поливинилового спирта в количестве 6,5 .

Результаты испытаний мелованного волокнистого материала приведены в таблице, где ч ыщ — стойкость поверхности к выщипыванию по ГОСТ 24356-80, 0 > т — оптическая плотность печатного оттиска при толщине слоя краски на форме 4 мкм, нанесен ной по ГОСТ 24356-80; Dp>M — оптическая плотность следа отмарывания через 30 с при Оопт = 1,9 по ГОСТ 24356-80, Оо»вЂ” однородность печатного оттиска при h<» =

=2,0 мкм по ГОСТ 24356-80; лоск определяют по LLSp 814274 при 75 (Япония), жесткость — на приборе Lorentren and Wetterer по ГОСТ 9982-75, гладкость — по ГОСТ

12795-78.

Анализ таблицы показывает, что мелованный волокнистый материал, полученный с использованием в качестве связующего смеси мелкодисперсного сополимера винилаце ата и этилена и грубодисперсного сополимера винилацетата и диалкилмалеината в равных условиях (пример 4-5) обеспечивает увеличение лоска на

8, гладкости на 4, жесткости на 80 .

Прочность поверхности при этом увеличивается на 14, равномерность печати улучшается на 44, а отмарывание печатной краски снижается на 25 .

Формула изобретения

1. Мелованный волокнистый материал, состоящий из волокнистой основы и нанесенного на нее покрытия, содержащего белый пигмент, водорастворимое связующее, сополимер винилацетата и диалкилмалеината и диспергатор, отличающийся тем, что, с целью повышения лоска и гладкости при одновременном улучшении печатных свойств материала, покрытие дополнительно сс держит сополимер винилацетата и этилена при массовом соотношении указанных мономеров соответственно (80-95);(5-20) с размером глобул 100- 500 А, а в качестве сополимера винилацетата и диалкилмалеината сополимер с размером глобул

1000-5000 А при следующем соотношении компонентов, мас,ч.;

Белый пигмент 100

Водорастворимое связующее

Сополимер винилацетата и этилена 5-15

1735468

5-15

0,1-0,5

15

25

35

Редактор С. Пекарь

Заказ 1798 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Сополимер винилацетата и диалкилмалеината

Диспергатор

2. Материал по п.1, о тл и ч а ю щи йс я тем, что в качестве сополимера винилацетата и диалкилмалеината используют дидодецилмалеинат, дибутилмалеинат и

5 гексилдецилмалеинат.

Составитель О. Маслаченко

Техред M. Морге нтал Корректор О, Кравцова