Способ изготовления картона для упаковки молочных продуктов

 

Сущность изобретения: в способе, включающем введение в волокнистую массу с нейтральным или щелочным значением рН среды проклеивающего реагента - эмульсии элкилкетендимера, отлив, картонного полотна и нанесение полиэтиленового покрытия , в волокнистую массу дополнительно вводят в качестве проклеивающего реагента катионоактивный конифольный клей в количестве 0,5-1 % от массы абсолютно сухого волокна и соединение алюминия в количестве 1,0-1,5 мае. ч. на I мае. ч. канифольного клея. Это позволяет повысить стойкость картона к проникновению горячей перекиси водорода. Эмульсию элкилкетендимера используют в количестве 0.12-1,0 % от массы абсолютно сухого волокна и вводят в волокнистую массу после введения катионоактивного канифольного клея и соединения алюминия. 2 з. п. ф-лы, 5 табл.

COIO3 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР

{ГОСПАТЕНТ СССР) @ "за

- Щ(ЦД(-1;@ а

НОТА

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ (21) 4356101/12 (22) 07.07.88 (46) 15.02.93. Бюл. ¹ 6 (71) Геркулес Инкорпорейтед (US) (72) Стефен Энтони Волкден (GB) (56) Обзорная информация, выпуск № 8, "Производство картонной тары для молочных продуктов", ВНИПИЭИлеспром, М., 1986, (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КАРТОНА

ДЛЯ УПАКОВКИ МОЛОЧНЫХ ПРОДУКТОВ (57) Сущность изобретения; в способе, включа ощем введение в волокнистую массу с нейтральным или щелочным значением рН среды проклеиаающего реагента — эмульсии алкилкетендимера, отлив картонного

Изобретение относится к целлюлознобумажной промышленности. . Известен способ изготовления картона для упаковки молочных продуктов, включающий введение в волокнистую массу с нейтральным или щелочным значением рН среды проклеивающего реагента — эмульсии алкилкетендимера, отлив картонного полотна и нанесение полиэтиленового покрытия.

Однако картон, полученный этим спосо-. бом, не обладает стойкостью к проникновению горячей перекиси водорода, которая применяется при стерилизации молочных пакетов и их содержимого.

Целью изобретения является улучшение качества картона за счет повышения стойкости его к проникновению горячей перекиси водорода.

Сущность изобретения заключается в том, что в волокнистую массу для изготовления картона дополнительно вводят в качест„„5U„„1795994 А3 (я)з 0 21 Н 27/12, 21/16// О 21 Н 17:17, 17:62, 17:6 полотна и нанесение полиэтиленового покрытия, в волокнистую массу дополнительно вводят в качестве проклеивающего реагента катионоактивный конифольный клей в количестве 0,5 — 1 $ от массы абсолютно сухого волокна и соединение алюминия в количестве 1,0 — 1,5 мас. ч. на 1 мас. ч. канифольного клея, Это позволяет повысить стойкость картона к проникновению горячей перекиси водорода. Эмульсию алкилкетендимера используют в количестве 0,12-1,0

;4 от массы абсолютно сухого волокна и вводят в волокнистую массу после введения ка-тионоактивного канифольного клея и соединения алюминия. 2 з, и. ф-лы, 5 табл. ве проклеивающего реагента катионоактивный канифольный клей в количестве 0,5 — 1,0

7, от массы абсолютно сухого волокна и соединение алюминия в количестве t,0-1,5 и мас. ч. на 1 мас. ч. канифольного клея. Расход эмульсии алкилкетендимера составляет 0

0,12 — 1,0 g, массы абсолютно сухого волок- ц1 на. Укаэанную эмульсию вводят в волокнистую массу после введения катионоактивного канифольного клея и соединения алюминия, При отсутствии предварительного сме- Ф" шиаания, которое не является предпочтительным, кетендимер, катионоактивный канифольный клей и переводящий а нераст- д воримую форму агент = соединение алюминия могут добавляться отдельно, но одновременно а волокнистую массу, преимущественно сразу же до подачи массы в формирующую машину для изготовления картона. Однако компоненты могут добав-. ляться в последовательном. порядке и в любом требуемом порядке. Порядок добавки

1795994 кетендимера и катионоактивного клея не является определяющим, Необходимо лишь обеспечить, чтобы волокнистая масса оставалась в водной среде при нейтральном до щелочного значения рН все время между добавкой двух клеевых агентов.

Предпочтительно, катионоактивный ка- нифольный клей и соединение алюминия добавляют в емкость, в которой первоначально формируется масса в кетендимер добавляется непосредственно до подачи массы в формиравочную машину.

Преимущественно катионоэктивный канифольный клей и соединение алюминия смешивают до добавки смеси в массу. Одна- 15 ко соединение алюминия может добавляться отдельно на любой стадии во время обработки массы до, либо добавки катионоактивного канифольного клея, Волокнистая масса, обработанная тремя компонентами, будет формоваться в картон для изготовления асептической упаковки для жидкостей. Однако изобретение не ограничено таким применением и из волокнистой массы можно формовать лю- 25 бой требуемый продукт, Можно применять любую обычную формовочную машину. Любой из кетендимеров, известных в технике, MQ)KeT f1pPIM8HFTbCfl в способе Col I18CHO HBстоящему изобретению на уровнях, обычно применяемых для проклейки:

Кетендимеры, используемые в качестве клеевых реагентов представляют димеры, име ощие формулу: где R — радикал углеводорода, например, алкил, имеющий, по меньшей мере, 8 атомов углерода, циклоалкил, имеющий, имею- 40 щий по крайней мере, 6 атомов углерода, арил, аралкил и алкарил, При наименовании кетендимеров радикал и обозначается с последующим добавлением "кетендимер", Следовательно, децилкетендимер представляет (С10ОНд-СН = С = 0) . Примеры кетендимеров включают октил, децил, додецил, тетрадецил, гексадецил, октэдецил, эйкосил, докосил, тетраоксил; фенил, бензил, бета-нафтил и 50 циклогексилкетендимеры и кетендимеры, полученные известными способами из органических кислот, например, монтановэя кислота, нафтеновая кислота (Л 9, 10-дециленовая кислота) А9, 10-додециленовая кис- 55 лота, пэльмитолеиновая кислота, олеиновая кислота, рецинолевая кислота, линолевая кислота и элеостеариновэя кислота, и из естественно образующихся смесей жирных кислот, например, тех, которые найдены в кокосовом масле, из бразильского ореха бабасу, масле пальмовых орехов, пальмовом масле, оливковом масле, арахисовом масле, сурепном масле, бычьем твердом жире, лярде и китовом жире. Можно применять смеси любой из вышеупомянутых жирных кислот с другой.

В способе согласно настоящему изобретению можно применять любой из известных катионоактивных канифольных клеев при уровнях, обычно используемых в проклейке, Предпочтительным типом кэтионоактивного канифольного клея является в повышенной концентрации канифоль в жидком катионном диспергирующем агенте. Катионоактивный канифольный клей такого типа раскрыт в патентах США; ¹ 3817768, 3966654 и 4199369.

Нерастворяющим агентом может быть любой из известных втехнике, причем предпочтительным является сульфат алюминия, Волокнистую суспенэию можно обрабатывать любым известным способом до формования волокнистой массы, например, в картон для его применения в асептической упаковке, причем, если это требуется, то можно вводить любые другие известные добавки, например, коагулирующие агенты, красители и наполнители, Изобретение иллюстрируется следующими признаками, Из исходной волокнистой массы готовят суспензию и ее обрабатывают в обычной системе до ее подачи в обычную цилиндровочную картоноделительную машину.

Применяют два типа исходной волокнистой массы; один — это беэ содержания древесной массы волокнистая массы (WP), содержащая 50 (, отбеленной сульфатной целлюлозы мягких пород древесины со ступенью помола 25о ШР и 50 7, отбеленной сульфэтной целлюлозы твердых пород древесины со степенью помола 25 ШР. Другой тип массы содержит 40 мас,,(, указанной целлюлозы из мягких пород, 40 масс, % целлюлозы из твердых пород древесины и 20 мас. целлюлозы высокого выхода, Волокнистую суспензию сначала доводятдо заданного значения рН среды и затем в нее добавляют клеющие агенты сразу до подачи обработанной суспенэии на формующую машину.

После изготовления картона его подвергают следующим испытаниям.

Испытание по методу Cobb-1 — минутное испытание в воде для проверки проклеивэния поверхностей. Результаты показаны грамм воды, поглощенной нэ 1 кв. метр (г/м ), 1795994

15

25

35

Испытание путем погружения на 24 часа в молочную кислоту для определения проникновения ее через кромки картона.

Обе стороны образцов картона покрывают полиэтиленовой пленкой, при этом применяют горячий расплавленный клей, Образцы размером 50 х 50 мм погружают 1 (,-ный раствор молочной кислоты на 24 часа при температуре 23 С. После погружения образцы удаляют, высушивают путем пропитки повторно взвешивают, Результаты выражены в граммах раствора, поглощенного на метр сырой кромки (г/м).

Испытания на проникновение через кромки путем погружения на 10 мин. в молочную кислоту, Процедура проведения испытания была аналогичной испытанию 2 за исключением, что вместо полиэфирной пленки применяют самоклеющую ленту, причем раствор содержит 1 -ную молочную кислоту и его поддерживают при температуре 70 С, при этом время погружения равнялась 10 минутам.

Проникновение через кромки при погружении в перекись водорода на 10 мин, Процедура испытания аналогична испытанию 3 за исключением того, что раствор содержит 30 -ную перекись водорода при 80 С.

Понятно, что во всех этих испытаниях хорошая проклейка обеспечивает более низкие значения, чем плохая проклейка, Для испытания по методу Cobb значения при хорошей проклейке составляют примерно 20, а значения при плохой проклейке свыше 40, Условия и добавки, применяемые для изготовления картона, указаны в табл, 1, а результаты испытаний представлены в табл. 2. Испытания включают как контрольные эксперименты, так и примеры изобретения. В табл. 1 количество добавок выражено в (сухой вес), Кетендимер (КД) был представлен

Aquapel R 360X, алкилкетендимер, имеющий смесь С14 и С16 алкиловых цепей в амульсии, содержащей катионное производное картофельного крахмала, поставленную фирмой Геркулес Лимитед.

Катионоактивный канифольный клей содержит канифоль в повышеннои концентрации, соединение алюминия и полиамидную смолу для прочности в мокром состоянии, Такой клей продается фирмой

Геркулес Лимитед. Количество присутствующего соединения алюминия составляет

1,0 ч, на 1 ч. канифоли.

Из испытания А можно увидеть, что картон, проклеенный катионоактивным или анионоактивным канифольíblм клеем, при кислом значении рН имеет низкую стойкость к молочной кислоте, но высокую стойкость к перекиси водорода. Когда катионоактивный канифольный клей наносят при нейтральном значении рН, хорошее проклеивание или стойкость к проникновению(см, испытания В и F) не обеспечивается, Испытания С и Е показывают, что проклейка кетеновым димером при нейтральном значении рН обеспечивает хорошую стойкость к молочной кислоте, но низкую стойкость к проникновению перекиси водорода.

Испытания D и G, которые представляет. примеры настоящего изобретения, показывают, что проклейка кетеновым димером и катионоактивным канифольным клеем обеспечивает не только хорошую стойкость к молочной кислоте и перекиси водорода, но также более лучше результаты, чем те, которые можно ожидать с учетом результатов для двух компонентов, применяемых отдельно. Следует отметить то, что для волокнистых масс с водной "отделкой" стойкость к перекиси водорода для примера D лучше, чем для любых других. Кроме того, во всех случаях результаты испытаний путем погружения в молочную кислоту на 24 часа и 10 мин, эквиваленты результатам, полученным для отдельных компонентов. Удивительно то, что хорошие результаты могут быть получены с системой, которая, как это считают,имеет проблемы совместимости, Дополнительную серию испытаний проводят на бумагоделательной машине полузаводского типа, применяя слегка отделку волокнистой массы, содержащей 40 % химико-термомеханической массы, 30 крафт-целлюлозы, 30 березовой целлюлозы.

Все химические добавки вводят в смесительный бачок, т. е. в бачок, расположенный после рафинера, а не формователя.

Там, где показана "отдельная" добавка соединения алюминия, клей и соединение алюминия вводят в качестве разбавляющих эмульсий через воронку.

Табл. 3 показывает, что четыре различных анионных клея дают аналогичные результаты, а именно:

Все улучшают стойкость кромки картона х воздействию горячей перекиси, однако не так эффективно, как катионоактивный канифольный клей. Все оказывают вредный эффект на стойкость кромки к воздействию холодной молочной кислоты, Таблица 4 показывает эффект следующих катионоактивных канифольных клеев;

1795994

Таблица 1 рН суспен- Кетендизии мер (КД) Испытания

Катионоактивный ка.нифольный клей + соединение аллюминия

Волокнистая масса

4,5

7,5

7,5

7,5

7,5

7,5

7,5

В

С

Е

0,12

0,12

0,12

0,12 катионоактивный канифольный клей (CRS), содержащий соединение алюминия, как описано в таблице 1.

СЯ$, содержащий соединение алюми. ния, но с различным жидким катионным диспергирующим агентом, чем указано выше.

CRS, не содержащий соединение алюминия; соединение алюминия добавляют отдельно.

CRS, содержащий соединение алюминия, смешанное с Aquapel R 360X.

CRS, не содержащий соединение алюминия, смешанное с Aquapel R 360X и соединение алюминия добавляют, Табл. 4 показывает, что все катионные клеи не оказывают или слегка оказывают эффект на стойкость кромки картона к молочной кислоте и что все они имеют благоприятный эффект на стойкость кромки к проникновению перекиси водорода, Табл. 5 показывает результаты, полученные с двумя различными анионными клеями фирмы Геркулес, добавленными отдельно от кетендимеров, смешанными с кеФормула изобретения

1. Способ изготовления картона для упаковки молочных продуктов, включающий введение в волокнистую массу с нейтральным или щелочным значением рН среды проклеивающего реагента — эмульсии алкилкетендимера, отлив картонного полотна и нанесение полиэтиленового покрытия, отличающийся тем, что, с целью улучшения качества картона за счет повышения стойкости его к проникновению горячей перекиси водорода, в волокнистую массу дополнительно вводят в.качестве проW — водяная отделка

+ HYP — перекись водорода тендимером и смешанными с кетендимерь и соединением алюминия, Результаты, и< казывают, что все комбинации с анионны канифольным клеем оказывают вредно

5 действие на стойкость кромки картонак мо лочной кислоте в холодном состоянии и даю различные результаты в отношении стойкости кромки к перекиси водорода в горячем состоянии, однако все они были хуже, чем

10 катионноактивный канифольный клей.

Понятно, что изобретение описано только на примере для pro иллюстрации и что в обьеме изобретения возможны модификации, 15 Например, кетендимер может быть диспергирован s жидком катионном диспергирующем агенте с составом, который хорошо известен в бумажной промышленности. Либо кетендимер может быть диспергирован непосредст20 венно в катионоактивном канифольном клее для приготовления состава, полезного для настоящего изобретения.

Обзорная информация, выпуск М 8, "Производство картонной тары для молочных про25 дуктов", ВНИРИЭИлеспром, M., 1986, клеивающего реагента катионоактивный ка30 нифольный клей в количестве 0,5 — 1,0 % от массы абсолютно сухого волокна и соедине ние алюминия в количестве 1,0 — 1,5 мас. ч, на 1 мас. ч. канифольного клея.

2. Способ по и. 1, о тл и ч а ю щи и с я

35 тем, что эмульсию алкилкетендимера используют в количестве 0,12-1,0 % от массы абсолютного сухого волокна, 3, Способ по пп.1 и 2, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что эмульсию алкилкетендимера

40 вводят в волокнистую массу после введения катионоактивного канифольного клея и соединения алюминия, WF (катионоактивный канифольный клей или анионный клей)

WF

WF

WF

+HYP

+HYP

+HYP

1795994

Таблица 2

* указывает на то, что время испытаний в образец проникла вода.

Таблица 3

КетенДИметр (сухого веса) Вес лис2та г/м

Соединение алюминия

Канифольный клей (сухого веса) Проникновение через сыю к омк ка тона

Пример при погружении в молочную кислоту на

24ч при погружении 10. мин в HzO при 70 С

0,12 %

0,12%

24,3

162,3

1,74

0,86

С-6

162,7

21,5

0,33

0,98

0,12%

С-7

0,45

0,5 %

21,4

166,0

1,33

С-8

0,12%

0,5 %

165,3

22,6

0,54

1,24

0,12%

С-9

0,38

166,4

0.5 %

21,7

1,22

0,12%

С-10

21.3

0,5 %

0,42

164,9

1,35

1) Катионоактивный канифольный клей, применяемый в примерах 1 и 2.

2) Анионный канифольный клей Неуфор 635, содержащий канифоль с присадкой. стабилизированный казеином (продукт фирмы Геркулес Инкорпорейтед).

3) Анионный канифольный клей Бумак 443, содержащий канифоль с присадкой, стабилизированный казеином (продукт фирмы Теннеко Инк}.

4) Клей Кентесол Д400, содержащий канифоль с присадкой, стабилизированный казеином (продукт фирмы Брухл Гмбх).

5) Клей Мареколл ЕС, содержащий с присадкой, стабилизированный казеином (продукт фирмы Маре Спа).

CRS фирмы Геркулес,содержащ ий сульфат алюминия(1) -1 %

Анионный клей фирмы Геркулес(2)

-Q,5 %

Конкурирующий анионный клей (2) — 0,5

Конкурирующий анионный клей (4) 1 %

Конкурирующий энионный клей (5) 1 о

С естественным старением испытание по методу

Совв

1795994

Таблица 4

Вес листа г/м Канифольный клей (сухой вес) Проникновение через сы ю к омк ка тона

Пример

222 . 1686

3,62

1,58

0,12 %

0,12%

С-11

171,8

20.3

0,45

1.10

0,12 О

CRS фирмы Геркулес, содержащий соединение алюминия (6) 170,1

19,7

0,61

1,54

0,12%

CRS фирмы Геркулес P) 0,5%

0,61

169,9

19,8

1,44 (0,12 О

167,3

20,4

0,44

1,16 (0,12%

CRS фирмы Геркулес (7)

0,5

С8

1,27

0,56

0,5 ) 167,5

20,3 (*) Скобки Q обозначают предварительное смешивание компонентов перед добавкой (6) катионоактивный канифольный на основе BHMT (катионоактивный канифольный клей содержит одну часть соединения алюминия на часть канифоли) (7) катионоактивный канифольный клей, применяемый в примерах 1 и 2, но без соединения алюминия.

Таблица 5

Канифольный клей сухой вес

Кетендимеровый клей, сухой вес

Пример

Проникновение через сыюк омк к омк

Вес листа г/м

С-12 0,12 %

С-13 0,12%

0,86

166,0.24,5

2,40

22,4

1,35

166,6

0,44.0,5

С-14 (0,12

2,97

28,0

3,13

0,5

164,6. Кетендимер ный (сухой вес) Катионов ктивный канифольный клей (CRS), содержащий соединение алюминия (1) фирмы

Геркулес 1,0%

CRS фирмы Геркулес, содержащий соединение алюминия (1) 1,)%,*}

Анионный клей фирмы Геркулес (2)

0,5%

Анионный клей фирмы Геркулес (2)

О, Соединение алюминия (сухой вес) Соединение алюминия, сухой вес погружение на 24 часа вмо лочную кисло при погружении на на 24 часа в молочную кисло погружение на 10 мин в

Н20 при

70 С при погружении на 10 мин в Н20 при 70 С

С естественным старением испытание по методу

Сова

С естественным старением испытание по методу

Сова

1795994

Продолжение таблицы 5 (*) Скобки (Ц) обозначают предварительное смешивание компонентов до добавки, Комбинации, содержащие анионный канифольный клей, и соединение алюминия были неустойчивыми, 8) анионный канифольный клей Т Llm 7635, содержащий канифоль с добавкой, стабилизированный искусственным поверхностно-активным веществом, Составитель О,Маслаченко

Редактор В,Трубченко Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор Н.Бучок

Заказ 443 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушскэя наб., 4/5

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

Способ изготовления картона для упаковки молочных продуктов Способ изготовления картона для упаковки молочных продуктов Способ изготовления картона для упаковки молочных продуктов Способ изготовления картона для упаковки молочных продуктов Способ изготовления картона для упаковки молочных продуктов Способ изготовления картона для упаковки молочных продуктов Способ изготовления картона для упаковки молочных продуктов 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к целлюлознобумажной промышленности и позволяет повысить механическую прочность бумаги в сухом и влажном состояниях и электрическую прочность Готовят бумажную массу из сульфатной целлюлозы и полиэфирного волокна , отливают бумажное полотно и обрабатывают его в клеильном прессе 6-10% ным водным раствором, содержащим борную кислоту и дициандиамид при их массовом соотношении (1,75-2,25):1,00

Изобретение относится к целлюлозно-бумажной промышленности и позволяет интенсифицировать процесс обезвоживания бумажной массы при одновременном улучшении качества бумаги за счет повышения пробивного напряжения

Изобретение относится к целлюлознобумажной промышленности и позволяет снизить производственные затраты при сохранении качества бумаги

Изобретение относится к целлюлознобумажной промышленности и позволяет повысить качество бумаги

Изобретение относится к целлюлознобумажной промышленности и позволяет повысить долговечность картона

Изобретение относится к целлюлознобумажной промышленности и позволяет улучшить адгезионные свойства приклеиваемой поверхности

Изобретение относится к целлюлознобумажной промышленности и позволяет повысить качество бумаги

Изобретение относится к целлюлознобумажной промышленности и позволяет повысить впитываемость и снизить электрическое сопротивление бумаги при одновременном увеличении ее влагопрочности
Наверх