Способ получения бумаги для внутренних слоев декоративного бумажно-слоистого пластика

Способ получения бумаги для внутренних слоев декоративного бумажно-слоистого пластика

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам (21) 5046101/12 (22) 04.06:92 (46) 07.09.93, Бюл. ¹ 33 — 36 (76) Павлова Л.А., Денисов Г.В. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БУМАГИ ДЛЯ

ВНУТРЕННИХ СЛОЕВ ДЕКОРАТИВНОГО

БУМАЖНО-СЛОИСТОГО ПЛАСТИКА (57) Сущность изобретения; в бумажную массу. содержащую волокнистый полуфабрикат и дисперсию связующего, полученного путем суспензионной поликонденсации

Изобретение относится к целлюлознобумажной промышленности, а именно к способам получения бумаги для внутренних слоев декоративного бумажно-слоистого пластика (ДБСП).

Известен способ получения бумаги для внутренних слоев ДБСП путем пропитки бумажного полотна составом, содержащим фенолоформальдегидную смолу (ФФС) и

0,2-2,0% наполнителя, преимущественно диоксида титана (заявка Великобритании N

14111635, кл. B 32 В 27/18 // С 08 F 283/00, 1975).

Бумага, полученная этим способом, позволяет несколько повысить стабильность геометрических размеров пластика, но почти не сказывается на изменении его цвета.

Известны способы получения бумаги для внутренних слоев ДБСП, включающие приготовление дисперсии связующего

ФФС, смешение ее с суспензией волокнистых материалов и отлив бумажного полотна (А,с. СССР ¹ 572546, кл. 0 21 D 3/00, 1977; № 1008321, кл. 0 21 0 3/00, 1983), „„ ЯЦ„„ 2000374 С (st) 0 21 Н 27/18, 0 21 Н 23/10//

0 21 Н 17:06, 17:48, 17:68 фенола и альдегидного компонента в при сутствии поливинилового спирта, перед введением коагулянта дополнительно добавляют белую сажу в количестве 15-110% от массы абсолютно сухого волокнистого полуфабриката. В качестве альдегидного компонента при изготовлении связующего используют формальдегид или параформ в смеси с гексаметилентетрамином при соотношении фенол: альдегидный компонент 1:

0,8-2,4., 1 з,п. ф-лы, 1 табл.

Наиболее близким к предлагаемому способу по технической сущности является получение бумаги для внутренних слоев

ДБСП, включающий приготовление дисперсии связующего путем суспензионной поликонденсации фенола и альдегидного компонента в присутствии поливинилового спирта, смещение дисперсии связующего с суспензией волокнистого полуфабриката, отлив из полученной бумажной массы полотна в присутствии коагулянта сульфата алюминия и флокулянта силиката натрия и сушку отлитого полотна (А.с. СССР №

1677132, кл, 0 21 Н 27/18 // 0 21 Н 7:06. D

21 Н 17:48, D 21 H 17:68, 1989).

Этот способ позволяет снизить загрязнение сточных вод и повысить удержание дисперсной смолы, что является значительным преимуществом по сравнению с известными способами получения бумаг для внутренних слоев ДБСП, Однако пластик, получаемый иэ этой бумаги, имеет недостаточно высокую механическую прочность. Кроме того, данный способ не позволяет получить бумагу свет2000374 ч лых тонов, которая при переработке в пластик не требовала бы экранирования — покрытия буферным слоем на стадии набора пакета для получения поверхности пластика требуемой белизны.

Технический результатом изобретения является увеличение показателя прочности пластика при статическом изгибе при одновременно уменьшении расхода волокнистого полуфабриката, а также получение бумаги более светлых тонов, принципиально позволяющей исключить буферный слой.

Это достигается тем, что в способе изготовления бумаги для внутренних слоев декоративного бумажно-слоистого пластика, включающем приготовление дисперсии связующего путем суспензионной поликонденсации фенола и альдегидного компонента в присутствии поливинилового спирта, смешение дисперсии связующего с суспензией волокнистого полуфабриката, отлив из полученной массы полотна в присутствии коагулянта сульфата алюминия и флокулянта силиката натрия и сушку отлитого полотна, в бумажную массу перед отливом дополнительно вводят белую сажу в количестве 15 — 110 от массы абсолютно сухого волокнистого полуфабриката, При этом в качестве источника альдегидного компонента при приготовлении дисперсии связующего используют параформ или формальдегид, или их смесь с гексаметилентетрамином (ГМТА). . При совместном использовании белой сажи и указанной дисперсии связующего в бумагах для внутренних слоев ДБСП прочность (показатель предела прочности при статическом изгибе) пластика увеличивается, что не характерно для большинства сочетаний наполнителя и связующих.

Обьяснить это можно тем, что между расплавом связующего и белой сажей при прессовании пластика протекает химическое взаимодействие. обусловленное высокой доступчостью поверхностных ОН-групп наполнителя при взаимодействии с активными атомами водорода ароматического ядра с гидроксидами оксиметильных групп связующего, в результате чего возможно образование не только связей Sl-Π— С, но и Sl-С (на что указывают данные ИК-спектроскопии), Кроме того, при термообработке в процессе прессования взаимодействуют фенолоформальдегидное связующее и алюмосиликатный удерживающий компонент, входящий в состав бумаги после отлива в результате соосаждения с наполнителем . При этом возможно образование фенолоформальдегидсиликата алюминия с возникновением связи Si-О-Al. Модифицированное данным компонентом связующее имеет большое средство к поверхности белой сажи, что обеспечивает высокую энергию их взаимодействия при прессовании. Кроме того, поливиниловый спирт, находящийся в расплаве смолы, также взаимодействует с гидроксилами кремнезема, образуя связи Sl-О-С. 8 результате, при пьезотермической переработке композиции ФФС+ фенолоформаль"0 дегидсиликат алюминия + поливиниловый спирт + белая сажа возможно образование органосиликатного каркаса, в результате чего в пластике обеспечивается максимальное взаимодействие между полимерной матри15 цей и наполнителем обеспечивающее избыточную компенсацию изменения прочностных свойств из-за уменьшения доли армирующего волокнистого компонента в композиции пластика, Кроме того, использование в композиции бумаги белой сажи позволяет получить бумагу более светлых тонов, а также экономить волокнистый компонент в количестве, эквивалентном количеству вводимой белой

25 сажи.

Использование в качестве источника альдегидного компонента в ходе проведения реакции суспенэионной поликонденсации параформа позволяет получить

З0 дисперсию связующего, характеризующуюся нетипичным для ФФС белым цветом. Использование для изготовления бумаги белой сажи и белой ФФС, полученной в присутствии параформа, позволяет получать слаботонированную бумагу (светложелтых тонов) в отличие от коричневой бумаги, полученной по способу-прототипу.

П р и,м е р 1. Готовят 2 -ную суспенэию небеленой сульфатной целлюлозы НС-2, 40 размолотой до 40 ШР. Готовят дисперсию

ФФС. Для этого загружают в реактор фенол, аминный катализатор(аммиак), ГМТА и по достижении реакционной смесью 7075 С вЂ” параформ. Соотношение фенол: па45 раформ + ГМТА составляет 1:2,4. Когда реакционная смесь станет прозрачным раствором, загнивают раствор ПВС и поднимают температуру. Конденсацию ведут при

95 С до достижения смолой показателя вре50 мени желатинизации при 150 С, равного

185 с.

Дисперсию ФФС соединяют с волокнистой суспенэией, затем в позицию вводят белую сажу, полученную по TY 113 — 1211.052-85 с размером частиц не более 60 мк.

Белую сажу вводят в массу в количестве 15 от массы абсолютно сухого волокна (а.с,в.), доводят рН массы до 4,0 добавлением сульфата алюминия, затем приливают раствор жидкого стекла в количестве 2% от массы

2000374 дисперсии связующего в пересчете нэ диоксид кремния. перемешивают и выдерживают приготовленную массу в течение 15 мин.

Производят отлив бумажного полотна, пол- . учая бумагу с содержанием связующего 5

357,. Полученную бумагу для внутренних слоев перерабатывают в пластик. Для этого перед прессованием пластика набирают пакет из декоративного. буферного, внутренних и двух компенсационных слоев (опыт 1) 10 и беэ буферного и одного из компенсационных слоев (опыт 2). Для декоративного слоя используют бумагу белого цвета.

Пример 2. Бумагу получают аналогично примеру 1, но на стадии синтеза дис- 15 персии связующего соотношение фенол: параформ+ ГМТА составляет 1:0,8, а белую сажу вводят в бумажную массу в количестве

33 от а.с.в. Получают бумагу с содержанием связующего 35ь. Полученную бумагу пе- 20 рерабатывают в пластик аналогично примеру 1, набирая пакет, содержащий буферный и компенсационные слои (опыт 3) и не содержащий их (опыт 4).

Пример 3. Бумагу получают анало- 25 гично примеру 1, но на стадии синтеза дисперсии ФФС соотношение фенол: параформ + ГМТА составляет 1:1.2, а белую сажу вводят в бумажную массу в количестве

110 от а.с.в. Бумагу, содержащую 35 30 связующего, перерабатывают в пластик аналогично примеру 1, набирая пакет, содержащий буферный и компенсационные слои (опыт 5) и не содержащий их (опыт 6).

Пример 4. Бумагу получают анэло- 35 гично примеру 1, но на стадии синтеза дисперсии ФФС совместно с ГМТА используют формальдегид в качестве альдегидного компонента в соотношение фенол: формальдегид + ГМТА составляет 1:1,2. Белую сажу 40 вводят в бумажную массу в количестве 33 от а.с.в. Бумагу, содержащую 35 связующего, перерабатывают в пластик аналогично примеру 1, набирая пакет, содержащий буферный и компенсационные слои.(опыт 7) 45 и не содержащих их (опыт 8).

Пример 5, (по прототипу). Готовят

2 -ную суспенэию небеленой сульфатной целлюлозы НС-2. Дисперсию ФФС готовят. загружая в реактор фенол, аммиак, фор- 50 мальдегид и ГМТА, причем соотношение фенол; формальдегид+ ГМТА составляет 1:1,2, нагревают смесь при перемешивании, по достижении смесью 65 С в реактор заливают раствор ПВС в количестве 3 ot массы 55 фенола, по достижении 95 С конденсацию продолжают до достижения смолой показа-теля времени желатинизации при 150ОС, равного 190 с. Дисперсию смолы соединяют с волокнистой суспенэией, затем вводят коагулянт-сульфат алюминия до достижения рН 4.0 и флокулянт — жидкое стекло в количестве 2 от массы дисперсного связующего в пересчете на двуокись кремния, через

15 мин экспозиции приготовленной бумажной массы отливают бумажчое полотно, содержащее 35 связующего.

Полученную бумагу перерабатывают в пластик. Для этого набирают пакет из декоративного белого цвета, буферного, внутренних и двух компенсационных слоев (опыт 9) и пакет, не содержащий буферного и компенсационных слоев (опыт 10). Прессуют пестик аналогично примерам 1-4.

Полученные пластики подвергают испытаниям; показатели пластиков приведены в таблице. Тэм же приведены режимы получения бумаги для внутренних слоев

ДБСП.

Как видно иэ представленных данных, предлагаемый способ по сравнению со способом по прототипу позволяет поучить пластик к большей механической прочностью— показатель предела прочности при статическом изгибе возрастает на 5-25$ при одновременном сокращении расхода волокнистого полуфабриката до 50ф,.

Предлагаемый способ позволяет также получать бумагу более светлых тонов и исключить использование ряда слоев при изготовлении пластиков с декоративным слоем светлых тонов. Исключение необходимости использования подслоя влечет за собой исключение необходимости использования и компенсирующего слдя, э это приводит к упрощению набора пакета перед прессованием пластика, снижает расход меламино- и меламинокарбамидоформальдегидной смолы, использующейся при получении буферных и компенсирующих слоев ДБСП.

Таким образом, предлагаемое изобретение обеспечивает достижение технического результата и соответствует требованию промышленной применимости, так как осуществимо на действующем оборудовании с использованием промышленно выпускаемых полуфабрикатов и химикатов.

Ф о рмулв из обре те н и я

1. Способ получения бумаги для внутренних слоев декоративного бумажно-слоистого пластика. включающий приготовление дисперсии связующего путем суспензионной поликонденсации фенола и эльдегидного компонента в присутствии поливинилового спирта, с. решение дисперсии связующего с суспенэией волокнистого полуфабриката, введение в бумажную массу коэгулянта — сульфата ал ю2000374

2. Способ по и. 1, отличающийся тем, что в качестве альдегидного компонента используют формальдегид или параформ в смеси с гексаметилентетрамином при со5 отношении фенол: альдегидный компонент

1: {0,8-2.4). миния и флокулянта — жидкого стекла, отлив бумажно о полотна и сушку его, о т л и ч а юшийся тем, что к бумажной массе перед введением коагулянта добавляют белую сажу в количестве 15-1107; от массы абсолютно сухого волокнистого полуфабриката.

Порядок набора паке. та переЛ прессованмен

Фнэмго-меканические показателиДБСП

Вид эль дегидмого

КОМ ПОНЕНтэ

Белизна буткаги. Ть учения буги пяткин пол нэ

Опыт

Пример ещтт сле ния ммм

С использованием бу-, ферного и конпен. слциомного слоев

Пврафпон и I MTA

180

1 2,4

4,2

2.3

Парафорн и ГМТА

4,4

2.1

191

1 О. 8

3.2

1,7

206

Парафорн и ГМТА

3,1

1.7

Без использования буферного и конпенсационного слоев

110

1:1.2

С испольэоеамиен бу- 177

Ферного и конпен-

СЭЦМОННОГО CllOCO

3,0

2.2

Форнальдлгид и

ГМТА

1 1.2

192

2.2

2,9

4.5

162

5 (про тоти п1

Форнэльдегид и

ГМТА

Без использования буферного и конпемсэ ионного слоев

4.8

178

1 1.2

2.6

Составитель Л.Павлова

ТЕхрЕд M. ÌîðãÅíòà71 Корректор С.Юско

Редактор А.Купрякова

Тиоаж Подписное

НПО "Поиск" Роспатента

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

Заказ 3067

Производственно-издательский комбинат "Патент, г Ужгород vn.ÃarapI4IIa. 101

Массовое соотнонгемив Фен оп. альдегид. мнд коипомент количество вводи. нод в массу белов сакки, $ от эсв

Без использования буферного и коипемслционного слоев

С использованиен буФерного и конпенсаllHOHHofo слоев

Беэ использования буферного и компенсационного слоев

С испольэованмен буферного и конпемсэционного слоев

Без использования буферного и компенсационного слоев

С использованием буферного и конпенсацмомного слоев

Предел прочности при ста тистическон иэги бе МПэ

163

Бллиатэ декотнтиа ной поидят ности гиа . тика К