SU649331A3 - Состав дл меловани бумаги - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к полимерным составам, используемым в качестве покрытий, например, дл  бумаги. Известен состав дл  меловани  бум ги на основе виниловых эфиров карбоновых кислот и сопутствующих добавок . Данный состав высоков зкий, что не обеспечивает хорошего качества по крыти  1 . Наиболее близким к предложенному составу по технической сущности  вл етс  состав дл  меловани  бумаги, включающий казеин или крахмал, синт тическое св зующее, пигменты, эмульгатор , диспергатор дл  пигментов и воду (2). Однако указанный состав обладает низкими реологическими свойствами, а готовое покрытие - низкими физикомеханическими свойствами. Цель изобретени  - снижение в зкости состава и повышение сопротив- лени  отделению волокон. Это достигаетс  тем, что состав, включающий казеин или крахмал, пигменты , эмульгатор, диспергатор дл  пигментов и воду, в качестве св зующего содержит сополимер 70-95 вес.% винилацетата и 5-30 вес,% этилакрилата и/или сложного винилового эфира неразветвленных монокарбоновых кислот, а в качестве эмульгатора - смесь 5-95 вес.% сульфированного продукта взаимодействи  1 мол  алкилфенола с неразветвленным или разветвленным алкильным остатком с 6-20 атомг1ми углерода с 2-8 мол ми этиленоксида или пропиленоксида и 5-95 вес.% продукта взаимодействи  1 мол  алкилфенола с неразветвленным или разветвленным алкильным остатком с 6-20 атомами углерода с 1-40 мол ми этиленоксида или пропиленоксида и/или соединени  общей формулы HO-(CH2-CH.j-o- |g-{CH-CHj-o-У(СН.,-СН,-О-)Н , где 01 «2-40, , с-2-40, при следун цем соотношении компонентов состава, вес.% Казеин или крахмал 2,5-20 Синтетическое св зующее 1 -15 Эмульгатор0,02-0,45 Пигменты25-47,5 Диспергатор дл  пигментов 0,05-0,15 ВодаОстальное. Найдено, что существенно улучшает не только стабильность массы дп  мап вани  бумаги, особенно сопротивление сдвигу, но и сопротивление отделению волокон от поверхности полученной ме лованной бумаги без неблагопри тного изменени  в зкости массы дл  мшюван содержащей крахмал, если в сополимер образующий дисперсию, дополнительно ввести винилсульфокислоту или/и стиролсульфокислоту в количестве 0,1-5% предпочтителр но около 2S, от носит ель но мономерной смеси Однако применение этих соединений в полимерных дис перси х нар ду с их значительно улуч шенной стабильностью существенно улу шает сопротивление отделению волокон от поверхности мелованной бумаги, не оказыва  этим вредного вли ни  на реологические свойства, прежде всего при использовании крахмала как натурального св зующего, В качестве сомо номера с винилацетатом примен ют винилпропионат или высший эфир нераэветвленной монокарбоновой кислоты с числом атомов углерода до 12 или этилакрйлат или их смесь. Количестванное соотносиение винилацетата к сомономеру может составл ть 70:3095:5 , преимущественно 80:20-90:10. Под высшими винилов)Ши эфирами, подразумевают, например, винилбутира винилкапронат, виниллаурат, В качестве катализаторов при полимеризации преимущественно примен ют редокс системы перекисей сульфатов аммони  или щелочных металлов и бисульфатов аммони  или щелочных металлов, или аскорбиновой кислоты. Дл  получени  дисперсии могут быть эмульгированы все компоненты реакции. Часть эмульс загружают в реакционный сосуд, добав л ют перекись редокссистемы и смесь нагревают до температуры реакции. Остаток эмульсии смешивают со вторым компонентом редокссистемы и. эту смес ввод т непрерывно. Одна из главных проблем, при использовании поливинилацетатной дисперсии состоит в том, что приготовленна  так масса дл  меловани  бумаги при пр}1мешивании крах мала в качестве натурального св зующего имеет слишком высокую в зкость и поэтому не может обрабатыватьс  современнЕлми быстроходными агрегата ,ми дл  меловани . В противоположност этому сами массы дл  меловани  бума ги , которые получены по предлагаем му способу и содержат поливинилацетатную дисперсию, малов зки при содержании твердого вещества выше 50%. В зкость незначительно измен етс  после 24 ч выдерживани . Кроме того, массы дл  меловани  тер1.к устойч вЫ(, устойчивы к хранению и к электролитам . Прежде всего они устойчивы к напр жению сдвига. Поэтому они особенно пригодны дл  обработки вальцами и ракельными установками дл  меловани . Массы дл  меловани  имеют преимущественно 25-55% твердой фазы. Дол  сополимера 2-;30%, содержание пигмента наполнител  50-95% от общего количества твердого вещества, содержащегос  в массе дл  меловани . Масса дл  меловани  бумаги может состо ть из натуральных св зукмдих до 40% растворимого крахмала или казеина или смеси этих веществ (относительно содержани  твердой фазы). К употребл емым наполнител м, которые добавл ютс  в массу дл  меловани , относ тс  каолин, китайский глинозем, сульфат бари , карбонат кальци , двуокись титана и т.д. Кроме того, в массе дл  меловани  содержитс  диспергатор дл  пигментов и может содержатьс  оптический осветлитель , пеногаситель, воск или пластификатор , В качестве диспергаторов примен ют, например,соли полиакриловой кислоты, высокомолекул рные водорастворимые полифосфаты, В приведенных примерах описываетс  получение массы дл  меловани  бумаги при применении дисперсий, которые составлены следующим образом. Дисперси  А: 50%-на  водна  сополимерна  дисперси  из 600 вес.ч. винилацетата и 148 вес.ч. винилпропионата , полученна  при применении 11,3 вес.ч. прореагировавшего с 2 мол ми этиленоксида и затем сульфированного октилфенола и 8,4 вес.ч. прореагировавшего с 8 мол ми этиленоксида нонилфенола в качестве эмульгаторов и пероксидисульфатов a 1мoни  и кали  и бисульфита натри  в качестве катализатора. Дисперси  Б: 50%-на  водна  сополимерна  дисперси  из 600 вес.ч. винилацетата и 148 вес,ч.:.ч этилакрилата с такими же эмульгаторами и катализаторами , как в дисперсии А. Дисперси  В: 50%-на  водна  сополимерна  дисперси  из 600 вес.ч, винилацетата и 148 вес.ч. винилпропионата. Смесь эмульгаторов: 11,3 вес.ч. прореагировавшего с 6 мол ми этиленоксида и затем сульфированного октилфенола и 8,4 вес.ч. прореагировавшего с 40 мол ми этиленоксида октилфенола. Дисперси  Г: 50%-на  водна  сополимерна  дисперси  из 600 вес.ч. винилацетата и 148 вес,ч. винилпропионата . Эмульгаторы: 11,3 вес.ч. прореагировавшего с 2 мол ми этиленоксида и затем сульфированного нонилфенола и 8,4 вес.ч. эмульгатора общей формулы HO-(CH2-CH2-O-)Q-(CH-CH2-0-)-(CH2-CH., СНз с 10% полиоксиэтилена, причем палиоксипропилен , содержащийс  в нем, имеет мсЗл.вёс I 1750,

Пример 1,

A. Диспергатор дл  пигмента раствор ют в 50 вес.ч, воды. При быстром перемешивании подмешивают 100 вес.ч китайского глинозема.. После этого добавл ют 10 вес.ч. 20%-ного раствора крахмала при комнатной температуре (растворенный при 80-90 с) .Из это извести приготавливают с 10 вес,ч. дисперсий А-Г и воды массу дл  меловани  бумаги с содержанием твердого вещества 45 вес.%.

Результаты приведены в табл.1.

Б. 45%-ную массу дл  меловани  получают из 5 вес.ч. одной из дисперсий Б,в,Г и 15 вес.ч. крахмала согласно примеру 1А.

Результаты приведены в табл.2.

.Пример 2. Из дисперсии Д и Г по примеру 1Л получают массу дл  Меловани  с содержанием твердой фазы 50 вес.%.

Результаты приведены в табл. 3.

Пример 3. Казеиновую массу дл  меловани  с содержанием 50%-ной твердой фазы получают из следующих компонентов: 70 вес.ч. китайской глины, 30 вес.ч. карбоната кальци , 5 вес.ч. казеина, 12,5 вес.ч. полимерной дисперсии Л или Б. Перед смешиванием с раствором едкого натри  казеин разваривают в течение 30 мин при . Значение рН в массе дл  меловани  довод т до 9 раствором едкого натри .

Результаты приведены в табл.4.

Массой дл  меловани  покрывают бумагу-основу из расчета 9 г/см. Бумагу с нанесенным слоем сатинируют суперкаландром и затем выдерживают 24 ч при и 65% относительной влажности. Способность св зывать наполнитель измер ют на пробном печатном станке Института полиграфической техники (Нидерланды).

Результаты приведены в табл.5.

Приготовление дисперсий.

В размешивающем механизме в воде эмульгируют приведенные в табл.6 смеси эмульгаторов и мономеров, . 100 вес.ч. этой смеси загружают в полимеризационный разметиван ций аппарат , добавл ют 2 вес.ч. персульфата аммони  и нагревают до . Основну часть эмульсии смешивают с 2 вес.ч. бисульфита натри . Смесь в течение 90 мин добавл ют к заложенному количеству , причем температуру медленно повышают до . По окончании добавлени  температуру медленно повышают до и в заключение вьадерживают еще 30 мин при продувании над ней воздуха.

В табл.6 применены следующие обозначени .

Эмульгаторы 1-6 г

1.Октилфенол, замещенный 2 мол ми этиленоксида и затем .сульфированный .

2.. Октилфенол, замещенный 16 мол ми этиленоксида и затем сульфированный .

3. Октилфенол, замещенный 6 мол ми этилено1ссида и затем сульфированный .

4. (онилфенол, замещенный 8 мол ми этиленоксида.

5.Октилфенол, замещенный 40 мо.п ми этиленоксида.

б.Плюроник 61 Вайандот Кемикэлз: эмульгатор, содержащий 10% полиоксиэтилена и полиоксипропилена , причем часть полиоксипропилена имеет мол.вес 1750.

Мономеры:

VA - винилацетйт; VP - аинилпропионат; ЕА - этилактилат,NV5 - ви0 нилсульфонат натри .

Пример 4.

Состав а. Диспергирующее сре.цство дл  пигмента раствор ют в 50 вес.ч.

5 воды. Б быстроходном размешивающем аппарате размеишвают 100 вес.ч. каолина . Затем при комнатной температуре добавл ют 10 вес.ч. 20%-ного pacfвора крахмала(замешивают при 80-90 0.

0 Из этой массы берут 10 вес.ч. дисперсии и соответствующее количество воды и используют в качестве состава дл  меловани  бумаги.

Состав Ь. Состав дл  меловани 

5 готов т из 5 вес.ч, дисперсии и 15 вес.ч. крахмала по примеру 1А.

Состав с. Составл ют казеиновый состав с содержанием твердого вещества из следующих компонентов:

0 70 вес.ч. каолина, 30 вес.ч. карбоната кальци , 5 вес.ч. казеина, 12,5 вес.ч. полимеризатной дисперсии. Казеин перед сйешиванием выдерживают в течение 30 мин с натронной щелочью

5 при 50с. С помощью натронной щелочи состав дл  меловани  довод т до рН 9.

Составом дл  меловани  покрывают сырую бумагу, причем расход 9 г/м.

0 Покрытую бумагу сатинируют на суперкаландре и в заключение выдерживают 24 ч при и 65% относительной влажности воздуха. Способность принимать пигмент измер етс  посредством

5 печатного прибора дл  пробной печати ОСТ. Полученные величины - относительна  мера способности принимать пигмент.

Результаты, полученные с различ0 ными составами дл  меловани  бумаги, приведены в табл.7.

Таблица 1

Таблица 6

Claims (2)

1. Т а б л и ц а Примечание : Формула изобретени  Состав дл  меловани  бумаги, вклю чающий казеин или крахмал, сиитетиче кое св зующее,пигменты, эмульгатор, диспергат- - дл  пигме тов и воду,отличагощ .ийсй ,с целью снижени  в зкости состава и повышени  сопротивлени  отделению волокон в качестве синтетического св зующего он содержит сополимер 70-95 вес.% винилацетата и 5-30 вес.% этил акрилата и/или сложного винилового эфира;неразветвленных монокарбоновых кислот. В качестве эмульгатора смесь 5-95 вес.% сульфированного продукта взаимодействи  1 мол  алкилфенола.с неразветвленным или разветвленным алкильным остатком с 6-20 атомами углерода с 2-8 мол ми этиленоксида или пропиле ноксида и 5-95 вес,% продук та взаимодействи  1 мол  алкилфенола с нераэветвленнБпч или разветвленным FKR содержание твердого вещества; FORD 4 - FORD-BECHER О 4/20С; BROOKF - вискозиметр реакции BROOKF3ELD, X - дисперси  по патенту ОНИ № 3282866 обороты шпиндел -5100 об/мин; (дл  сравнени ). алкильным остатком с6-20 атомами углерода с 1-40 мол ми этиленоксида или пропиленоксида и/или соединейн  общей формулы HO-(CH2-CH.j-0-7a-CCH-CVO-V V 2-3 cM. гдеа 2 40, , cs2-40, ри следующем соотношении всех омпонентов состава, вес.%: Казеин или крахмал 2,5-20 Синтетическое св зующее 1-15 Эмульгатор 0,02-0,45 Пигменты 25 -47,5 Диспергатор дл  пигментов 0,05-0,15 Вода .Остальное Источники информации, прин тые вб . нимание при экспертизе . - 1. Патент Франции № 1497368, кл, D 21 Н, 1971.
2. 2. Патент США W 3282866, кл. 260-8, 1966.