Бумага-основа для изготовления материалов для формирования декоративного покрытия
Бумага-основа предназначена для формирования декоративного материала покрытия. Она представляет собой необработанную бумагу, содержащую белый пигмент и/или наполнители, и покрыта кроющим раствором, содержащим, по меньшей мере, один водорастворимый модифицированный крахмал с особым распределением молекул по молекулярной массе. Предложены также декоративная бумага или декоративный материал для формирования покрытий с использованием вышеуказанной бумаги-основы. Техническим результатом является улучшение качества готового изделия за счет повышения внутренней прочности скрепления при высокой непрозрачности и других механических свойств, а также улучшение стабильности размеров бумаги и увеличение ее среднего размера пор. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 2 табл.
Изобретение относится к бумаге-основе, пригодной для пропитки термоотверждаемыми синтетическими смолами, и к декоративным материалам, получаемым из нее, для формирования покрытий.
Декоративные материалы (так называемую декоративную бумагу или декоративную пленку) для формирования покрытий предпочтительно используют для покрытия поверхностей при изготовлении мебели и для отделки интерьеров, в частности для ламинирования настила для полов. Должно быть понятно, что под декоративной бумагой/декоративной пленкой имеется в виду отпечатанная или неотпечатанная бумага, пропитанная синтетической смолой или пропитанная синтетической смолой и подверженная поверхностной обработке. Декоративную бумагу/декоративную пленку прикрепляют к несущей панели клеем или адгезивом.
В зависимости от характера используемого процесса пропитки декоративную бумагу/декоративную пленку можно разделить на бумагу с полностью пропитанной сердцевиной и так называемую предварительно пропитанную бумагу, и в этом случае бумага только частично пропитана непосредственно при изготовлении на бумагоделательной машине или в ходе отдельного процесса вне бумагоделательной машины. Должно быть понятно, что под предварительно пропитанной бумагой имеется в виду бумага, частично пропитанная смолой, где доля смолы составляет от 10 мас.% до 35 мас.% от массы необработанной бумаги.
Для прикрепления декоративной пленки к деревянным материалам, например к древесно-стружечной плите (ДСП) или к древесно-волокнистой плите средней плотности (ДВПСП), обычно используют клеи на основе мочевины или поливинилацетатные (ПВА) клеи. Ламинаты высокого давления являются ламинатами, сформированными путем прессования нескольких пропитанных, уложенных стопой, слоев бумаги. Конструкция этих ламинатов высокого давления обычно состоит из верхнего прозрачного слоя, посредством которого обеспечивают максимально возможную поверхностную стойкость; декоративной бумаги, пропитанной смолой; и одного или нескольких слоев крафт-бумаги с покрытием из фенольных смол. Например, твердые древесно-волокнистые плиты (ДВП) и древесно-стружечные плиты (ДСП), а также фанерные плиты обычно используют в качестве подложки.
В случае ламинирования плит, изготавливаемых по способу с коротким циклом (ламинирование низкого давления), декоративную бумагу, пропитанную синтетической смолой, припрессовывают непосредственно к подложке, например к древесно-стружечной плите (ДСП), используя низкое давление.
Декоративную бумагу, используемую вместе с упомянутыми выше материалами для формирования покрытий, применяют в неокрашенном (белом) или окрашенном (цветном), отпечатанном или неотпечатанном состоянии.
Для пропитки декоративной необработанной бумаги обычно используют смолы на основе мочевины, меламиновые или фенольные смолы и смолы, содержащие формальдегид. Однако все в больших объемах используют смолы, свободные от веществ, вредных для здоровья человека, в частности синтетические смолы, свободные от формальдегида, на основе сополимеров стирола и сложного эфира акриловой кислоты.
При рассмотрении возможности применения технических параметров необработанной декоративной бумаги, используемой в качестве исходного материала, следует иметь в виду, что она должна отвечать определенным требованиям. Эти требования включают высокую непрозрачность для лучшего застила подложки; равномерность при формировании и равномерную поверхностную плотность листа для гомогенной абсорбции смолы; высокую светостойкость; высокую чистоту и гомогенность цвета для хорошей воспроизводимости рисунка, подлежащего нанесению способом печати; высокую прочность в мокром состоянии для обеспечения плавности процесса пропитки; соответствующую абсорбционную способность для достижения необходимой степени насыщения смолой; прочность в сухом состоянии, имеющую важное значение во время выполнения операции перемотки на бумагоделательной машине и во время печатания на печатной машине. Кроме того, особенно важна внутренняя прочность скрепления, так как она является мерой легкости, с которой можно обрабатывать необработанную декоративную бумагу. Таким образом, декоративная бумага/декоративная пленка, прикрепленная клеем, не должна разлохмачиваться во время обработки, например, при распиливании или сверлении.
Для изготовления декоративной поверхности необработанную декоративную бумагу печатают. Предварительными условиями для получения удовлетворительно отпечатанного изображения с небольшими погрешностями и высокой интенсивностью цвета являются высокая непрозрачность; как можно более гладкая и гомогенная топография поверхности и хорошо согласованная абсорбция краски поверхностью бумаги.
По этой причине необработанную декоративную бумагу обычно проглаживают на так называемых мягких каландрах, частично также используя так называемые каландры Януса. Такая обработка может привести к смятию бумажной поверхности и впоследствии к ее уплотнению, оказывающему отрицательное воздействие на способность к абсорбции смолы.
На упомянутые выше свойства сильно влияет пропитка необработанной декоративной бумаги, т.е. тип используемого пропитывающего вещества (пропитывающей смолы).
Применение смол на основе мочевины, меламиновых смол или фенольных смол, обычно используемых для пропитки необработанной декоративной бумаги, приводит к получению хрупких продуктов с небольшой прочностью на раздир и малопригодных для печатания.
Непрозрачность, требующаяся для декоративной бумаги, которая четко определяется содержанием диоксида титана, частично теряется в результате пропитки синтетическими смолами. Хотя потерю непрозрачности можно компенсировать путем увеличения содержания диоксида титана, при этом теряется прочность бумаги. Эта проблема может быть решена согласно европейскому патенту EP 0964956 A1 путем предварительной пропитки необработанной бумаги, подлежащей пропитке смесью водонерастворимого полимера, в частности сополимера винилацетата и этилена, и водорастворимого спирта, в частности поливинилового спирта. Однако бумага, предварительно пропитанная таким образом, требует дальнейшей обработки с целью улучшения показателей ее внутренней прочности скрепления и интенсивности пропитки.
Целью изобретения является создание бумаги-основы для декоративных материалов для формирования покрытий, которая не обладает упомянутыми выше недостатками и отличается хорошей пропитываемостью и хорошими механическими свойствами, в частности высокой внутренней прочностью скрепления. В то же время высокая непрозрачность бумаги должна быть сохранена.
Эту цель достигают с помощью бумаги-основы, содержащей необработанную бумагу, содержащую от 5 мас.% до 55 мас.% белого пигмента и/или наполнителя, где эта бумага покрыта кроющим раствором, содержащим, по меньшей мере, один водорастворимый модифицированный крахмал с распределением молекулярной массы, выраженным индексом полидисперсности Mw/Mn, составляющим от 10 до 25. Модифицированные крахмалы, обладающие индексом полидисперсности, составляющим от 15 до 23, являются предпочтительными.
В конкретном варианте осуществления изобретения необработанную бумагу покрывают водным кроющим раствором, содержащим, по меньшей мере, один водорастворимый модифицированный крахмал с молекулярной массой молекул крахмала, предпочтительно находящихся в следующих диапазонах средних молекулярных масс (Mw):
- максимум 6 мас.% молекул с молекулярной массой от 0 г/моль до 1000 г/моль, в частности от 1 мас.% до 5 мас.%;
- от 5 мас.% до 20 мас.% молекул с молекулярной массой от 1000 г/моль до 5000 г/моль, в частности от 7 мас.% до 18 мас.%;
- от 20 мас.% до 40 мас.% молекул с молекулярной массой от 5000 г/моль до 25000 г/моль, в частности от 20 мас.% до 30 мас.%;
- от 20 мас.% до 45 мас.% молекул с молекулярной массой от 25000 г/моль до 200000 г/моль, в частности от 30 мас.% до 45 мас.%;
- от 6 мас.% до 22 мас.% молекул с молекулярной массой от 200000 г/моль до 1000000 г/моль, в частности от 10 мас.% до 22 мас.%;
- от 0,5 мас.% до 5,0 мас.% молекул с молекулярной массой более 1000000 г/моль, в частности от 1 мас.% до 5 мас.%.
Обычно отношение среднемассовой молекулярной массы к среднечисловой молекулярной массе Mw/Mn принимают за индекс полидисперсности. Этим индексом представляют информацию о ширине кривой распределения молекулярной массы.
Распределение молекулярной массы модифицированных крахмалов определял изготовитель крахмала обычным способом посредством гельпроникающей хроматографии (ГПХ). Анализы с применением ГПХ проводили, используя хроматограф с колонками Shodex KS. В качестве элюентного вещества использовали 0,05 М NaOH с расходом 1 мл/мин. Калибровку производили с использованием стандартных пуллуланов с известными молекулярными массами.
Модифицированный крахмал, используемый согласно изобретению, можно применять отдельно или в виде смеси различных крахмалов со сходным распределением молекулярных масс в ранее описанных диапазонах. Однако его можно также использовать в смеси с дополнительными водорастворимыми полимерами, например с поливиниловым спиртом. Установлено, что в этом случае особенно благоприятно использование поливиниловых спиртов со степенью омыления от 88 мол.% до 98 мол.%.
Водорастворимым модифицированным крахмалом, используемым согласно изобретению, предпочтительно является крахмал, не образующий пленку, со средней молекулярной массой предпочтительно от 100000 г/моль до 250000 г/моль. Пленкообразующие крахмалы, обычно используемые для проклеивания поверхности бумаги, не пригодны для применения согласно изобретению.
Модифицированный крахмал, используемый согласно изобретению, предпочтительно применяют в кроющем растворе в количестве от 20 мас.% до 100 мас.%; однако использование в количестве от 50 мас.% до 100 мас.% и, в частности, от 70 мас.% до 100 мас.%, предпочтительно. Количественные значения относятся к сухой массе покрытия, соответственно.
В дополнительном варианте осуществления изобретения кроющий раствор может содержать дополнительные компоненты в количестве от 1 мас.% до 30 мас.%, в частности от 2 мас.% до 20 мас.%. Количественные значения относятся к массе связующего в абсолютно сухом состоянии (АСС). Под термином «связующее» следует понимать модифицированный крахмал согласно изобретению или смесь нескольких модифицированных крахмалов, если это необходимо, также в смеси с другими водорастворимыми полимерами.
В качестве дополнительных компонентов можно использовать неорганические пигменты, например диоксид титана, тальк, карбонат кальция и/или каолин; органические пигменты; красители; регуляторы вязкости; пеногасители и другие добавки, пригодные для использования в бумажной промышленности.
Общее содержание твердого вещества в кроющем растворе, используемом для изготовления бумаги-основы согласно изобретению, в расчете на сухую массу, составляет от 5 мас.% до 30 мас.%, предпочтительно от 15 мас.% до 25 мас.%, в частности, однако, от 20 мас.% до 25 мас.%.
Во время приготовления кроющего раствора сначала готовят крахмал, который растворяют в воде, либо в холодной воде, т.е. при комнатной температуре, максимум до 60°C, и/или в кипящей воде при температуре приблизительно от 120°C до 145°C. Во время этого процесса готовят приблизительно от 35% до 45% раствора со значением pH от 5 до 6. Этот раствор разбавляют водой до желаемого содержания твердого вещества.
В дополнительном этапе можно вводить дополнительные компоненты и/или добавки в виде водного раствора или дисперсии.
Необработанная декоративная бумага является бумагой, не проклеенной ни внутри, ни снаружи. Бумага, по существу, состоит из волокнистой массы, пигментов и наполнителей, и обычных добавок. Обычными добавками могут быть вещества, повышающие прочность в мокром состоянии; удерживающие вещества и закрепляющие вещества. Необработанная декоративная бумага отличается от бумаги обычного типа значительно более высоким долевым содержанием наполнителя или пигмента и отсутствием какого-либо внутреннего проклеивания или поверхностного проклеивания, обычными для бумаги.
Необработанная бумага, подлежащая пропитке согласно изобретению, может содержать большую долю пигмента или наполнителя. Доля наполнителя в необработанной бумаге может составлять до 55 мас.%, в частности от 8 мас.% до 45 мас.% от поверхностной плотности бумаги. Пригодными пигментами и наполнителями являются, например, диоксид титана, тальк, сульфид цинка, каолин, оксид алюминия, карбонат кальция, корунд, алюмосиликат и силикат магния или их смеси.
Волокнистые массы из мягкой древесины (волокнистые массы из длинного волокна) и/или волокнистые массы из твердой древесины (волокнистые массы из короткого волокна) можно использовать в качестве волокнистой массы для изготовления необработанной бумаги. Возможно также использование хлопкового волокна и его смесей с упомянутыми выше типами волокнистой массы. Использование смеси волокнистой массы из мягкой древесины и/или волокнистой массы из твердой древесины в соотношении от 10:90 до 90:10, в частности от 20:80 до 80:20, особенно предпочтительно. Однако установлено, что использование 100% волокнистой массы из твердой древесины также благоприятно. Количественные значения относятся к массе волокнистой массы в абсолютно сухом состоянии (АСС).
Смесь волокнистой массы может также содержать долю катионно-модифицированного целлюлозного волокна, составляющую, по меньшей мере, 5 мас.% от массы смеси волокнистой массы. Установлено, что если доля катионно-модифицированного целлюлозного волокна составляет от 10 мас.% до 50 мас.%, в частности от 10 мас.% до 20 мас.%, в смеси волокнистой массы, то это особенно благоприятно. Катионную модификацию целлюлозного волокна можно производить путем осуществления взаимодействия волокна с эпихлоргидриновой смолой и третичным амином или путем осуществления взаимодействия с четвертичными хлоридами аммония, например, с хлорогидроксипропилтриметилхлоридом аммония или глицидилтриметилхлоридом аммония. Катионно-модифицированные волокнистые массы и способы их изготовления известны, например, из публикации DAS PAPIER, выпуск 12 (1980), стр. 575-579.
Необработанную бумагу можно изготавливать на длинносеточной бумагоделательной машине «Фурдринье» или на бумагоделательной машине «Янки». С этой целью смесь волокнистой массы может быть размолота при исходной концентрации от 2 мас.% до 5 мас.% до достижения степени размола от 10°ШР до 45°ШР (по Шопперу-Риглеру). В смесительный бассейн можно добавлять наполнители, например диоксид титана и тальк, и вещества, повышающие прочность в мокром состоянии, и тщательно перемешивать со смесью волокнистой массы. Установлено, что в случае изготовления необработанной бумаги согласно изобретению использование вещества, повышающего прочность в мокром состоянии, в количестве от 0,8 мас.% до 2,0 мас.%, в частности от 1,0 мас.% до 1,8 мас.%, от массы волокнистой массы в абсолютно сухом состоянии (АСС), особенно благоприятно. Волокнистую массу высокой плотности, полученную таким образом, можно разбавлять до концентрации исходного материала, составляющей приблизительно 1%, и, если это необходимо, в нее можно вводить, тщательно перемешивая, дополнительные вспомогательные вещества, например удерживающие вещества, пеногасители, сульфат алюминия и другие упомянутые выше вспомогательные вещества. Эту волокнистую массу низкой плотности напускают на сеточную часть посредством напорного ящика бумагоделательной машины. Формируют волокнистое полотно и, после обезвоживания, получают необработанную бумагу, которую затем сушат. Поверхностная плотность изготовленной бумаги может составлять от 15 г/м2 до 200 г/м2. Однако особенно пригодна необработанная бумага с поверхностной плотностью от 40 г/м2 до 100 г/м2.
Нанесение кроющего раствора, подлежащего использованию согласно изобретению, можно производить на бумагоделательной машине или вне ее путем распыления, погружения, использования валов или ракли для нанесения покрытия. Особенно предпочтительно использование прессов для нанесения клея или прессов для нанесения пленки. Кроющий раствор можно наносить на необработанную бумагу в количестве от 1 г/м2 до 15 г/м2 (АСС). Так как поверхностная плотность бумаги предпочтительно не должна быть изменена в результате нанесения покрытия, то часть волокнистой массы при изготовлении бумаги заменяют кроющим веществом согласно изобретению.
Сушку бумаги с нанесенным покрытием осуществляют обычным способом посредством использования инфракрасных сушилок или валичных сушилок в диапазоне температур от 120°C до 180°C до достижения остаточного содержания влаги от 2% до 8%.
После сушки бумагу с нанесенным покрытием согласно изобретению подвергают печатанию и пропитке, а затем ламинируют с различными подложками, например древесно-стружечными плитами (ДСП) или древесно-волокнистыми плитами (ДВП), используя обычные способы.
В результате пропитки бумаги-основы термоотверждаемыми смолами согласно изобретению никакого уменьшения непрозрачности не происходит. Бумага обладает повышенной внутренней прочностью скрепления. Что касается других механических свойств, например разрывной нагрузки в мокром состоянии и разрывной нагрузки в сухом состоянии, то следует отметить, что получаются сравнительно хорошие или даже более высокие результаты, чем результаты, достигаемые при использовании существующих технологий.
С помощью кроющего вещества, нанесенного на бумагу, уменьшают набухание волокна при контакте с жидкостями и, таким образом, уменьшают изменение размера бумаги в поперечном направлении (направлении х), в продольном направлении (направлении у) и в направлении толщины (направлении z). В частности, этим уменьшают изменение размера в направлении z, уменьшая в результате объем бумаги, подлежащей наполнению смолой, что благоприятно во время пропитки бумаги пропитывающей смолой. Бумага с более стабильными размерами, таким образом, служит в качестве очень подходящей основы для последующего нанесения пропитывающей смолы, следствием чего является меньшая потребность в смоле для получения насыщенного в результате пропитки сердцевинного слоя. Установлено, что уменьшение количества смолы прямо пропорционально количеству волокна в бумаге.
Кроме того, установлено, что, несмотря на создание покрытия согласно изобретению, не происходит уменьшения размера пор в бумажном полотне. Напротив, с увеличением количества кроющего вещества, нанесенного на бумажное полотно, и при сохранении той же поверхностной плотности бумажного полотна неожиданно увеличивается средний размер пор.
Дополнительное преимущество состоит в том, что бумагу-основу можно изготавливать при работе машины на высоких скоростях - до 1200 м/мин. Скорость пропитки синтетическими смолами можно также повысить, так как можно поддерживать оптимальное время проникновения. Под термином «время проникновения» следует понимать время, требующееся для того, чтобы стандартная пропитывающая смола проникла с открытой обратной стороны бумаги до передней стороны бумаги без приложения давления.
Следующие примеры служат дополнительной иллюстрацией изобретения. Значения, выраженные в мас.%, относятся к массе волокнистой массы, если не указано иное. Под долевым содержанием понимают массовое долевое содержание и/или весовое долевое содержание.
Примеры
Пример 1
Готовили суспензию волокнистой массы путем размалывания смеси волокнистой массы, состоявшей из 80 мас.% эвкалиптовой волокнистой массы и 20 мас.% сосновой сульфатной волокнистой массы при концентрации исходного материала 5% до достижения степени размола 33°ШР (по Шопперу-Риглеру). Затем добавляли 1,8 мас.% эпихлорогидриновой смолы в качестве вещества, повышающего прочность в мокром состоянии. pH этой суспензии волокнистой массы доводили до значения 6,5, используя сульфат алюминия. Затем в суспензию волокнистой массы добавляли смесь, состоявшую из 30 мас.% диоксида титана и 5 мас.% талька, 0,11 мас.% удерживающего вещества и 0,03 мас.% пеногасителя, после чего изготавливали необработанную декоративную бумагу с поверхностной плотностью приблизительно 73 г/м2 и зольностью приблизительно 23 мас.%. Указанные значения относятся к массе волокнистой массы в абсолютно сухом состоянии (АСС).
На эту необработанную бумагу наносили покрытие на прессе для нанесения клея, используя водный кроющий раствор, содержавший термически модифицированный маисовый крахмал (крахмал I, см. таблицу 1), (CAS 9004-53-9). Этот крахмал доступен для приобретения в виде свободно сыплющегося белого порошка, который помимо характерного распределения молекулярной массы отличался тем, что его влажность составляла 11,5%; значение pH - 6,5; вязкость по Брукфильду (100 об/мин) 185 мПа·с (партионная термообработка, 25% раствор, 40°C).
Кроющий раствор наносили, используя четыре различных долевых количества. Содержание твердого вещества в кроющем растворе составляло до около 20 мас.%. С этой целью сначала готовили 45% крахмального препарата и разбавляли его водой до концентрации 20 мас.%, заливая раствор крахмала в воду, и варили его в течение 2 мин при температуре 125°C, используя водяной пар. Раствор затем разбавляли водой до концентрации 20 мас.%.
Бумагу с нанесенным покрытием затем сушили при температуре около 120°C до достижения остаточного содержания влаги 2,5%. Поверхностная плотность покрытия после сушки составляла 2,1 г/м2 (пример 1A), 4,9 г/м2 (пример 1B), 9,8 г/м2 (пример 1C) и 14,5 г/м2 (пример 1D).
Пример 2
На необработанную бумагу из примера 1 наносили покрытие на прессе для нанесения клея, используя водный кроющий раствор, содержавший термически модифицированный маисовый крахмал (крахмал II, см. таблицу 2), (CAS 9004-53-9). Этот крахмал доступен для приобретения в виде свободно сыплющегося белого порошка, который помимо характерного распределения молекулярной массы отличался тем, что его влажность составляла 10,5%, значение pH - 6,25, вязкость по Брукфильду (100 об/мин, Sp 2) 170 мПа·с (партионная термообработка, 15% раствор, 40°C).
Подготовку крахмала производили так же, как и в примере 1. Содержание твердого вещества в кроющем растворе составляло до 25 мас.%.
Бумагу с нанесенным покрытием затем сушили при температуре около 120°C до достижения остаточного содержания влаги 2,5%. Поверхностная плотность покрытия после сушки составляла 4,8 г/м2.
Пример 3
На необработанную бумагу, изготовленную так же, как в примере 1, но из 100% эвкалиптовой волокнистой массы, наносили покрытие на прессе для нанесения клея, используя водный кроющий раствор, содержавший крахмал I, как в примере 1. Содержание твердого вещества в кроющем растворе составляло до приблизительно 20%.
Бумагу с нанесенным покрытием затем сушили при температуре около 120°C до достижения остаточного содержания влаги 2,5%. Поверхностная плотность покрытия после сушки составляла до 5 г/м2.
Сравнительный пример V1
На необработанную бумагу из примера 1 наносили покрытие на прессе для нанесения клея, используя водный кроющий раствор, содержавший крахмал III (C-Film 07380) (см. таблицу 1). Содержание твердого вещества в кроющем растворе составляло до приблизительно 20 мас.%.
Бумагу с нанесенным покрытием затем сушили при температуре около 120°C до достижения остаточного содержания влаги 2,5%. Поверхностная плотность покрытия после сушки составляла до 5,1 г/м2.
Сравнительный пример V2
На необработанную бумагу из примера 1 наносили покрытие на прессе для нанесения клея, используя водный кроющий раствор, содержавший пленкообразующий крахмал (C-Film ® 05731). Содержание твердого вещества в кроющем растворе составляло до приблизительно 20 мас.%. Подготовку крахмала производили так же, как в примере 1.
Бумагу с нанесенным покрытием затем сушили при температуре около 120°C до достижения остаточного содержания влаги 2,5%. Поверхностная плотность покрытия после сушки составляла до 5,1 г/м2.
Сравнительный пример V3
На необработанную бумагу из примера 1 наносили покрытие на прессе для нанесения клея, используя водный кроющий раствор, содержавший поливиниловый спирт (Mowiol® 4-98) и сополимер винилацетата и этилена (Vinamul® 3265 компании Celanese) в соотношении 10:90. Содержание твердого вещества в кроющем растворе составляло до приблизительно 10 мас.%.
Бумагу с нанесенным покрытием затем сушили при температуре около 120°C до достижения остаточного содержания влаги 2,5%. Поверхностная плотность покрытия после сушки составляла до 5 г/м2.
В следующей таблице 2 показаны результаты испытаний бумаги, обработанной согласно изобретению, в сравнении с результатами испытаний бумаги, полученной с использованием существующей технологии. Определяли следующие характерные свойства.
Внутренняя прочность скрепления
Внутреннюю прочность скрепления измеряли, используя прибор для определения внутреннего скрепления, согласно методике TAPPI T 569 (TAPPI - Техническая ассоциация бумагоделательной промышленности США).
Испытания проводили, используя прибор EMCO IBT для определения внутреннего скрепления, где структурную прочность бумаги измеряли в направлении z.
Эти значения измерений указаны в Дж/м2.
Гладкость
Определение гладкости проводили согласно методике DIN 53 107 (TAPPI sm 48) (DIN - Германский промышленный стандарт). Во время испытаний измеряли время, за которое определенное количество воздуха проходило сквозь бумажный образец и полированную стеклянную панель.
Воздухопроницаемость (по Герли)
Целью испытаний было определение пористости структуры бумаги. В ходе этих испытаний измеряли время, которое требуется для прохода определенного количества воздуха сквозь поверхность бумаги при постоянном давлении. Измерения производили, используя плотномер модели 121D компании L&W. Единицей измерения является Герли с/100 мл.
Разрывная нагрузка в сухом состоянии
Измерение производили согласно методике DIN EN ISO 1924-2, используя разрывную машину модели 40 компании FDP (EN - Европейский норматив; ISO - Международная организация по стандартизации).
Разрывная нагрузка в мокром состоянии
Измерение производили согласно методике DIN ISO 3781, используя разрывную машину модели 40 компании FDP.
Проникновение
Путем определения проникновения определяли поведение бумаги-основы во время пропитки. Под проникновением понимают время, в течение которого бумага пропитывается смолой в направлении, перпендикулярном к плоскости бумаги. Испытания производили, используя в качестве испытательной жидкости меламиновую смолу MW550, 50%, без отвердителя и сшивающего вещества.
Как показано в таблице 2, бумага-основа согласно изобретению обладает более высокой внутренней прочностью скрепления, более высокой разрывной нагрузкой в мокром состоянии и разрывной нагрузкой в сухом состоянии. Показатель времени проникновения также значительно улучшен в случае бумаги-основы согласно изобретению в сравнении с прототипом. Непрозрачность бумаги сохранена.
|
Таблица 1
Модифицированные крахмалы |
|||
| Распределение Mw, г/моль | Крахмал I | Крахмал II | Крахмал III |
| 0-1000 | 4,42 | 1,83 | 12,20 |
| 1000-5000 | 16,36 | 7,63 | 34,41 |
| 5000-25000 | 28,68 | 22,59 | 47,50 |
| 25000-200000 | 35,54 | 42,74 | 5,89 |
| 200000-1000000 | 12,5 | 20,71 | 0,00 |
| 1000000-5000000 | 2,48 | 4,50 | 0,00 |
| >5000000 | 0,02 | 0,00 | 0,00 |
| Индекс полидисперсности | 22,3 | 19,0 | 45,2 |
|
Таблица II
Результаты испытаний |
||||||||
| Испытание | 1A | 1B | 1C | 1D | 2 | V1 | V2 | V3 |
| Прочность внутреннего скрепления (скрепление по Скотту, Дж/м2) | 217 | 282 | 554 | 908 | 278 | 232 | 298 | 198 |
| Гладкость, Bekk с | 29 | 26 | 27 | 29 | 32 | 25 | 37 | 13 |
| Воздухопрони- цаемость (по Герли), с/100, см3) |
26,60 | 39,30 | 84,80 | 158,00 | 104,1 | 22,30 | 89,60 | 40,00 |
| Разрывная нагрузка в сухом состоянии, в продольном направлении, Н/15 мм |
47,90 | 66,30 | 55,20 | 61,10 | 54,7 | 39,10 | 51,10 | 43,70 |
| Разрывная нагрузка в мокром состоянии, в продольном направлении, Н/15 мм |
10,19 | 16,20 | 16,27 | 16,20 | 16,46 | 8,49 | 9,14 | 10,08 |
| Проникновение с обратной стороны, с | 0,5 | 1,0 | 3,0 | 4,5 | 1,5 | 5,5 | 8,0 | 6,0 |
| Абсорбция смолы, % | 76 | 71 | 60 | 38 | 69 | 72 | 66 | 70 |
| Cobb (вода, 60s, DIN EN 20535) с обратной стороны, г/м2 | 51,4 | 49,7 | 45,8 | 43,4 | - | - | - | 45,2 |
1. Бумага-основа для декоративных материалов для формирования покрытий, пригодная для пропитки термоотверждаемыми смолами, содержащая необработанную бумагу, содержащую от 5 мас.% до 55 мас.% белого пигмента и/или наполнителей, отличающаяся тем, что она содержит, по меньшей мере, один водорастворимый модифицированный крахмал, в котором молекулы крахмала со средней молекулярной массой распределены следующим образом:
максимум 6 мас.% молекул с молекулярной массой от 0 до 1000 г/моль;
от 5 до 20 мас.% молекул с молекулярной массой от 1000 до 5000 г/моль;
от 20 до 40 мас.% молекул с молекулярной массой от 5000 до 25000 г/моль;
от 20 до 45 мас.% молекул с молекулярной массой от 25000 до 200000 г/моль;
от 6 до 22 мас.% молекул с молекулярной массой от 200000 до 1000000 г/моль;
от 0,5 до 5 мас.% молекул с молекулярной массой более 1000000 г/моль.
2. Бумага-основа по п.1, отличающаяся тем, что кроющий раствор содержит дополнительно водорастворимый полимер.
3. Бумага-основа по п.1, отличающаяся тем, что количество модифицированного крахмала в кроющем растворе составляет от 20 до 100 мас.% от массы в абсолютно сухом состоянии.
4. Бумага-основа по п.3, отличающаяся тем, что кроющий раствор содержит дополнительные компоненты в количестве от 1 до 30 мас.% от массы в абсолютно сухом состоянии.
5. Бумага-основа по п.1, отличающаяся тем, что кроющий раствор содержит твердое вещество в количестве от 20 до 25 мас.%.
6. Бумага-основа по п.1, отличающаяся тем, что кроющий раствор нанесен с поверхностной плотностью в абсолютно сухом состоянии от 1 до 15 г/м2 на необработанную бумагу.
7. Декоративная бумага или декоративный материал для формирования покрытий, получаемые из бумаги-основы по п.1.
