Патент ссср 399148

 

всь v »

RATc;", - . .",,С бибпн .

О П И С А Н И Е 399148

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К ПАТЕНТУ

Зависимый от патента №

Заявлено 01.Х.1971 (№ 1703765/29-33) М. Кл. D 21h 5/00

Приоритет 12.II.1971, № 114929, Соединенные

Штаты Америки

Опубликовано 27.!Х.1973. Бюллетень № 38

Гасударственный камнтет

Саавта Миннстрав СССР па делам нзааретеннй н аткрытнй

УДК 676,2.02(088.8) Дата опубликования описания 14.I.1974

Авторы изобретения

Иностранцы

Ловел Шлейхер, Роберт Эрвин Миллер и Эрланд Картис Портер младший (Соединенные Штаты Америки) Иностранная фирма

«Нэшнл Каш Реджистер Компани оф Дайтон> (Соединенные Штаты Америки) Заявитель

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ БУМАЖНОГО ЛИСТА, ИМЕЮЩЕГО

МЕЛЬЧАЙШИЕ ПОЛИМЕРНЫЕ КАПСУЛЫ

Известен способ изготовления бумажного листа, имеющего мельчайшие полимерные капсулы, введенные на определенную глубину от одной поверхности листа, заключающийся в том, что сначала готовят жидкую дисперсию предварительно сформированных микрокапсул и мельчайших волокон целлюлозы, связанных вместе фазовой коацервацией, а затем эту дисперсию распреляют по мокрому полотну из бумажных волокон, размещенном на сите для сушки, в то время как полотно еще сушится, но не затвердевает, после чего отформованный таким образом лист прессуют и сушат.

Недостатком данного способа является необходимость приготовления предварительно сформированных микрокапсул.

С целью исключения этого недостатка дисперсию приготовляют путем проведения коацервации в водном растворе полимерного материала с диспергированными в нем волокнами и мельчайшими капельками материала с капсульными центрами.

Для приготовления дисперсии из блоков капсула — волокно может быть использован любой известный способ, в котором из раствора полимерного материала, содержащего дисперсию масляных капелек и волокон, выделяют путем коацервации вязкую жидкую фазу. Фаза коацервации должна смачивать масляные капельки, осаждаясь и окружая их, и увлажнять волокна для сцепления их с отформованными капсулами. Чтобы предупредить слияние ранее образованных блоков капсула — волокно осуществляют перемешивание.

Одним из путей получения дисперсии явlO ляется диспергирование волокон, которые окружены и связаны с капельками, в водной среде, состоящей из водного раствора полимерного материала, имеющего электрический заряд одной полярности, например, катионlS ный заряд, и необходимой пропорции водонерастворимой жидкости, в качестве дисперсных капелек.

Для сцепления .водонерастворимых капелек с волокнами в переменную дисперсию вводят противоположно заряженный полимерный материал, образующий с катпонно-заряженным материалом комплекс, что быстро приводит к формированию жидкой фазы комплекса в жидком растворенном состоянии, но более богатой полимерным материалом, чем первоначальный раствор. Растворенная фаза при формировании отдельной жидкой фазы комплексного полимерного материала обволаки 399148

65 вается полимерным материалом и крепится к волокнам. Вероятно, что аморфные части волокон более восприимчивы к капелькам, чем кристаллические участки.

Весовое отношение изолированных масляных капелек к волокнам, иапользуемых при формировании блоков, может меняться от

1:1 до 50:1 так, чтобы капельки более или менее обволакивались и сцеплялись с волокнами.

Связанные капельки блоков капсула — волокно не обязательно однородны и имеют одинаковый размер. Блоки капсула †волок могут быть смесями, так что компоненты имеют стенки с различным сопротивлением к разрушению или трещинам и различны по содержанию и характеристикам.

Сформированные блоки капсула — волокно могут быть отверждены на отдельной стадии в зависимости от выбранных материалов полимерных стенок и назначений готовых блоков капсула — волокно. Некоторые полимерные материалы, например аминопласты, самоотверждаются во время формирования и не требуют дополнительного отверждения.

Желатин может отверждаться обратимо просто охлаждением или необратимо путем химической обработки, например, глутаровым альдегидом до образования поперечной связи полимерных цепей.

Предпочтительно целлюлозные волокна размалывать в шаровой мельнице до длины в 20 — 50 мк, оии сцепляются с масляными капельками. Целлюлозные волокна могу г быть использованы в качестве капсулосвободных слоев или капсулопесущих слоев. Соответствующие капсулонесущие или капсулосвободные волокна, которые могут быть уменьшены в размере,,включают натуральные целлюлозные волокна, такие как,полученные переработкой твердых и мягких пород деревьев и древесных растений, подобных манильской пеньке, джуту, пшенице, овсу, ячменю, рису, тростнику и волокнам стебельчатых злаков. В качестве исходных материалов для приготовления бумаги пригодны неотбеленная сульфитная пульпа, неотбеленная полухимическая пульпа, неотбеленная натриевая пульпа, неотбеленное и вываренное хлопчатобумажное сырье, вываренные волокна отжатой свекловины, хлопчатобумажная .пульпа различных типов и сортов, механическая пульпа как из хвойных, так и лиственных пород деревьев и другое сырье лыковых волокон, сырье из старой бумаги и практически любой целлюлозный волокнистый материал, который сам по себе приводит к формированию блоков, пригодных в производстве целлюлозных полотен, или формирует полотна из водной суспензии.

Из синтетических волокон, которые могут быть использованы как вспомогательные слои или для усиления натуральных волокон в

Капсулонесущих слоях, можно привести поли5

ЗО

60 полиэфирные или полиамидные акриловые, волокна.

Целлюлозные волокна, используемые для изготовления блоков капсула — волокно, могут быть размолоты в шаровой мельнице до получения коротких волокон или волокнистых пучков, которые легко смачиваются полимерным пленочным материалом во время обволакивания и крепления масляных капелек.

Иначе (или дополнительно) волокна могут быть проклеены, например, канифольно-квасцовым клеем или предварительно замочены в щелочной ванне для увеличения увлажняемости волокон, Из-за простоты, скорости и экономичности предпочтительно склеивание.

Блоки капсула — волокно подают иа мокрый бумажный лист-заготовку при передаче в непрерывно производящую бумажные листы машину после обезвоживания, но перед прессованисм так, чтобы волокно блоков капсула — волокно насколько возможно смешивалось с мокрой поверхностью основного листа.

Затсм определяют толщину слоя блоков капсула — волокно, которые должны вводиться в готовый лист, определяют деление общего содержания волокон и делят иа количество, которое следует употреблять в качестве основного слоя и в качестве компонента блоков капсула — волокно.

В длинносеточиой бумагоделательной машине волокна основного листа выходят из напорного ящика и образуют первичный некапсулированный основной слой, а часть, представляющая собой блоки капсула — волокно, подают через сито из напорного ящика для образования второго слоя. Капсулы, прикрепленные к волокнам, создают блоки такого размера, что последние не могут проходить в частично высушенное и отверждечное волокно. Поэтому готовый лист будет содержать блоки капсула — волокно только такой толщины, которая пропорциональна количеству используемых волокон плюс капсулы.

П р и мер 1. Сульфитнобумажные волокна диспергируют в 450 лл воды, чтобы получить суспензию, содержащую 0,25 /о твердых веществ с рН до 10,5. Волокна замачивают в течение двух дней, а затем размалывают в течение 5 мин. К бумажиоволокнистой дисперсии добавляют при непрерывном медчеииом разма.пывании эмульсию масляных капелек в водном растворе стенкоформирующего полимера. Эмульсию приготовляют путем сбивания 25 мл масляного раствора кристаллического фиолетового лактона (приготовленного растворением 1,5 г масляных капелек в 98,5 г смешанного растворителя, который состоит из двух частей хлорированного бифенила, содержащего 48% хлора, и одной части высококипящего алкил углеводорода) в 75 г

11 % -ного водного расгвора гумиарабика, 15 г 3 -ного водного раствора полиэтиленимина и 20 мл воды.

Коацервация, стенкообразующего полимера (гумиарабика, полиэтиленимина) для обво399148

Составитель В. Безбородова

Техред Е. Борисова

Корректор Л. Царькова

Редактор Э. Шибаева

Заказ 3694!19 Изд. № 2029 Тираж 467 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, >К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 лакивания капелек раствора масляных капелек и крепления их к бумажным волокнам производят добавлением каплями 14%-ного водного раствора уксусной кислоты при перемешивании до установления рН 9,7. Затем смесь охлаждают в ледяной ванне до 10 С.

Пони>кают рН до 6,5, добавляют 5 л л 25%ного водного раствора глютаральдегида и продолжают перемешивать, после чего диспресия блоков капсула —,волокно готова для использования.

Пример 2. Вместо сульфитного бумажного волокна используют короткие (20 — 25 11к), измельченные в шаровой мельнице волокна альфа-целлюлозы без какого-либо проклеивания или предварительного щелочного замачивания.

При 55 С добавляют к 700 г волокнистой дисперсии при неремешивании 40 мл масла, размешанного в 182 г 11%-ного водного раствора желатина при 55 С. Доводят рН до 9,0.

Для того, чтобы осуществить дисперсию волокон и масляных капелек в растворе желатина, добавляют 182 г 11%-ного водного раствора гуммиарабика при рН 9,0 и 630 ил воды, и то и другое берут при 55 С. При непрерывном перемешивании охлаждают раствор до 28 С, регулируя рН до 4,6 путем добавления по каплям 14%-ного;водного,раствора уксусной кислоты. Непрерывно перемешивая, смесь быстро охлаждают до 10 С и добавляют 10 мл 20%-ного водного раствора глютаральдегида. Через час добавляют 15 ял

5%-ного водного раствора (полиметиlBHHlfэфирмалеиновый альдегид) сополимера и эту систему перемешивают в течение часа перед добавкой 5 ил 20%-ного раствора карбоната натрия и достаточного количества 10 -ного

5 ра "Iâîðà гндроокпси натрия для достижения рН 10,2.

Результирующая дисперсия блоков капсула — волокно после этого готова для использования.

Предмет изобретения

1. Способ изготовления бумажного листа, имеющего мельчайшие полимерные капсулы, введенные на определенную глубину от одной

15 его поверхности, путем приготовления дисперсии из капсул, связанных с мельчайшими волокнами целлюлозы, коацервацией, распределением полученной дисперсии по мокрому бумажному полотну в процессе формования с

20 последующим прсссованием и сушкой отлпчаfott1tttiся тем, ITo, с целью упрощения технологии, коацервацгпо ведут в водном растворе полимера с днспергпрованными в нем волокнами и мельчайшими капельками материала

25 с капсульными цснтрамп.

2. Способ но и. 1, or 4u«atoututics тем, что волокна размалывают в шаровой мельнице до длины 20 — 50 лк.

3. Способ по пп. 1, 2, от1ачающийся тем, 30 что волокна проклспвают, желательно, канифольно-квасцовым клеем.

4. Спосоо по п. 1, отла«ающийся тем, что волокна предварительно замачнвают в щелочной ванне.