Способ приготовления состава для поверхностной обработки бумаги и картона

Способ приготовления состава для поверхностной обработки бумаги и картона

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНА СОСТАВА ДЛЯ ПОВЕРХНОСТНОЙ ОБРАБОТКИ БУМАГИ И КАРТОНА путем смешения диоксида кремния с удельной поверхностью 175380 с водорастворимым полимерным связующим в водной среде, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса и повышения качества готового материала, перед смешением диоксид кремния обрабатывают глицерином из газовой фазы при 105-210 С и соотношении глицерина и диоксида кремния от 1:10 до 2:10.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ социАлистичесних

РЕСПУБЛИН (5!)4 D 21 Н !/22, D 21 D 3/00

1 с

ОЛИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, :, К ABTOPGHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3761977/29-12 (22) 29. 06. 84 (46) 15. 08. 85. Бюл. ¹ 30 (72) А. А. Чуйко, А. В. Mopes А. С. Головков, Е.Ф.Воронин, В.А.Смирнов, P.Â.Ñóøêî, M.Ã.ÊðûMåð и В.И.Богомаз (71) Центральный научно-исследовательский институт бумаги и Институт физической химии АН УССР (53) 676.1.023.7 (088.8) (56) Патент Великобритании № 1344434, кл. С 3 Р, 1974.

Nosher R.Í,, Davis D.$. Industrial and specialty papers, v. Ш, Нею Jork 1969.

„„SU„„1172973 А (54) (57) СПОСОБ ПРИГОТОВПЕНИЯ СОСТАВА ДЛЯ ПОВЕРХНОСТНОЙ ОБРАБОТКИ БУМАГИ И КАРТОНА путем смешения диоксида кремния с удельной поверхностью 175380 м /г с водорастворимым полимерным связующим в водной среде, о т— личающийся тем, что, с целью интенсификации процесса и повышения качества готового материала, перед смешением диоксид кремния обрабатывают глицерином из газовой фазы при 105-21.0 С и соотношении глицерина и диоксида кремния от 1:10 до 2:10.

1 1172

Изобретение относится к производству бумаги и картона и может бытьиспольэовано в целлюлозно-бумажной промышленности при изготовлении технических видов бумаги и картона.

Целью изобретения является интенсификация процесса и повышение качества готового материала, Интенсификация процесса и повышение качества готового материала эа- lp висит от количества поверхностных гидроксильных групп на поверхности диоксида кремния, количество которых можно увеличить путем обработки диоксида кремния глицерином иэ газовой 15 фазы при 105-210 С. При обработке на поверхности диоксида кремния происходит химическая реакция с образованием эфирного соединения:

ОН OH

i > о

=- SI-ОН+НО-СН -CII- СН

2 2- Н о

QH OH

I — = SI-Π— СНg — CH -CH

-Н20

2S т. е. количество поверхностных гидроксильных групп увеличивается в два раза, Полное замещение достигается лишь при температуре выше 105 С, что и определяет ее как нижний пре. дел способа обработки.

Повышение .температуры выше 210 С приводит к деструкции поверхностных соединений и, в конечном счете, к уменьшению количества гидроксильных групп. При соотношении глицерина и диоксида кремния менее 1:10 полного замещения ОН-групп не происходит вследствие установления динамического равновесия реакции.

Повышение указанного соотношения более 2:10 не приводит к дальнейшему увеличению количества поверхностных гидроксильных групп в результате достижения полного замещения, В качестве диоксида кремния используют высокодисперсный оксид с о размером частиц 100-250 A и удельной г по верхи о стью l 75 -380 м / г, пол уч ен— ный путем высокотемпературного пиролиза .четыреххлористого кремния. 50

Обработку диоксида кремния глицерином в газовой фазе осуществляют следующим образом.

Диаксиц кремния загружают в реактор, оснащенный мешалкой и электроподогревом, нагревают до температуры реакции (105-210 С1. При соответствующей реакции температуре в токе

973 2 инертного газа (N<, Ar и др.) подают в реактор пары глицерина в укаэанных соотношениях (1: 10 — 2: 10 ). Газообразные продукты реакции и пары непрореагировавшего глицерина удаляют в токе инертного газа при температуре реакции. Полученный продукт охлаждают до комнатной температуры.

В качестве водорастворимого полимерного связующего используют поливиниловый спирт, крахмал, натриевую соль карбоксиметилцеллюлозы, метилцеллюлозу, мочевиноформальдегидную смолу, меламиноформальдегидную смолу или их смеси.

Обработанный указанным способом диоксид кремния смешивают в стеклянном стакане с I мас.ч, 15Х-ного раствора мочевиноформальдегидной смолы марки М 19-62 и 4 мас.ч. IOX-ного раствора поливинилового спирта в соотношении наполнителя и связующих соответственно, мас.ч. 1:I 5, добавляют воды, до общей концентрации состава 20 мас.7 и перемешивают с помощью мешалки до полной гомогенизации состава, определяемой по постоянству значений его вязкости, при этом фиксируется время, необходимое для изготовления состава.

Состав наносят на образцы бумаги писчей N - 2 и упаковочного картона с помощью ракеля Майера слоем массы

4+1 г/м и высушивают в сушильном шкафу при 105 С в течение 5 мин, затем кондиционируют при относительной влажности 65Х в течение 24 ч и измеряют сопротивление образцов излому в машинном и поперечном направле. ниях методом двойных перегибов.

Пример I,Ïî указанному способу обрабатывают пирогенный диоксид кремния с удельной поверхностью

175 м /г глицерином при 105 С и соотношении компонентов 1:10. Изготавливают состав по предлагаемому способу и наносят на бумагу писчую Ф 2.

Пример 2. Аналогично обрабатывают пирогенный диоксид кремния с удельной поверхностью 300 м /г (марки А-300 } глицерином при 210 С и соотношении компонентов 2:10, изготавливают состав, наносят на картон упаковочный.

Пример 3. Обрабатывают диоксид кремния с удельной поверхностью 380 м /r (марки А-380 1 глицерином при 160 С и соотношении компо172973

3 1 нентов 1,5:10 изготавливают состав,. наносят на бумагу писчую № 2.

Пример 4. Обрабатывают SiO> марки А-300 глицерином при 90 С, соотношении компонентов 1,5:10, изготавливают состав и наносят его на бумагу писчую ¹ 2.

Пример 5. Обрабатывают SiQ марки А-300 глицерином при 225 С, соотношении компонентов 1,5:)О, изготавливают состав и наносят на писчую бумагу ¹ 2.

Пример 6. Обрабатывают SiO марки А-380 глицерином при 160 С, соотношении компонентов 0,5:10, изготавливают состав и наносят на картон упаковочный.

Пример 7. Обрабатывают SiO< марки А-380 глицерином при 160 С, соотношении компонентов 2,5:10% изготавливают состав и наносят на картон упаковочный.

Пример 8. Пирогенный диоксид кремния марки А-300 смешивают в

Соотноше ние глиТемпература обработки наполнио теля, С

Продолжи тельПример

Вид целлюлозного субстрата церина и наполнителя (,мас.ч.) ность процесса изготовле в машинном в полев среднем по речном направлении направлении двум направлениям ния, мин. !

105 1:10

210 2:10

19 319

14 168

17 330

200

96

160 1,5:10

205

4 (кончрольный ) Бумага писчая № 2

56 1 140

5 (контрольный ) .Бумага писчая № 2

225 1,5:10 36 210

132

6 (контрольный ) Картон

l 60 0,5: 10 52 141 упаковочный

78

1 Бумага писчая № 2

2 Картон упаковочный

3 Бумага писчая № 2 стеклянном стакане с комплексным связующим по примеру 1 и водой до концентрации состава 20% сухих веществ, наносят на бумагу писчую № 2.

II р и м е р 9. Изготавливают состав на основе коллоидного диоксида кремния по способу,аналогичному примеру 8, и наносят на картон упаковочный.

1О

Пример 10. Изготавливают ,состав, в котором в качестве наполнителя используют каолин. Для повы- шения интенсивности диспергирования и ускорения процесса гомогенизации состава в него дополнительно на стадии смешения компонентов вводят 0,25 мас.% триполифосфата натрия, 1,5 мас.% сульфонола и 0,5 мас.% керосина в качестве антивспенивате20 ля. Состав наносят на бумагу писчую № 2, Результаты испытаний по примерам 1-10 приведены в таблице.

Сопротивление излому, число двойных переломов

1,5: 10 47 224

1172973

Продолжение таблицы

Пример ние излому, ых переломов

ome ер о тк лн

Ф в среднем по

oneч.) Ц и т н

160 2,5:10 28 !54 упаковочный

86

1, прототип) Бумага писчая 11 2

225

64

138 упаковочный

58 130

72

112 . 200 писчая И - 2

124

Составитель Н. Подколзина

Техред С.Иовжий Корректор M.Максимишинец

Редактор Т.Веселова

Заказ 5002/26 Тираж 361 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

7 контрольный ) Картон

9 (прототип ) Картон

1О (контрольный 1 Бумага лна и нид т н п ном равни двум направлениям