Композиция для уменьшения пылеобразования и пыления бумаги
Патент 2385372
Авторы
Правообладатели
Классы МПК
Композиция для уменьшения пылеобразования и пыления бумаги
Изобретение относится к технологии производства бумаги, в частности к композиции, используемой при изготовлении бумаги и способу уменьшения пылеобразования и пыления бумаги. Композиция содержит волокнистую массу, воду и, по меньшей мере, один нейтрализованный сложный фосфатный эфир формулы
R1O[PO(OZ)]OZ, где R1 - алкильная цепь, содержащая 2-24 углеродных атомов, Z - независимо Н или алкильная цепь, содержащая 1-24 углеродных атомов. В композицию могут быть добавлены воск, крахмал, лигносульфонат, биоцид. Способ уменьшения пылеобразования и пыления заключается в добавлении в волокнистую массу перед формованием сложного фосфатного эфира, а затем - избытка аминного основания для нейтрализации эфира. 7 н. и 20 з.п. ф-лы.
Реферат
Изобретение относится к новой композиции для изготовления бумаги, которая может быть использована для уменьшения пылеобразования и пыления бумаги, к способу уменьшения пылеобразования и пыления бумаги, в котором в волокнистую массу во время процесса изготовления бумаги добавляют определенные сложные фосфатные эфиры, и к применяемой новой композиции добавок.
Пылеобразование и пыление относятся к любому выделению волокон с поверхности бумаги. Это порождает проблемы на стадии сушки при изготовлении бумаги, а также в машинах и оборудовании, применяемых для манипуляций с бумагой, в частности в печатном оборудовании. Так, например, волокна, удаляющиеся с поверхностей бумаги во время печатания, вызывают их накопление на деталях печатного станка, таких как полотна, формы и валики. Пылеобразование и пыление могут стать катастрофой для некоторых печатающих устройств: волокна препятствуют переносу краски, а остановка печатного станка для промывки полотна связана с большими затратами.
С целью уменьшить пылеобразование и пыление, как правило, используют механические методы и химические добавки. Так, например, покрытие из материала Teflon® на сушильных барабанах значительно уменьшает отложение на них волокон, однако оно уменьшает также теплоперенос, поскольку Teflon® является изоляционным материалом. Более того, он чувствителен к царапинам и быстро портится. Во время печатания пылеобразование и пыление уменьшают также увеличением расхода воды и уменьшением скорости работы печатного станка или полотна, однако это также понижает производительность. С целью разрешить проблемы пылеобразования и пыления в US 6398912 описана добавка, приготовленная из крахмала, тогда как в US 6565646 описана добавка, приготовленная из глины. Несмотря на эти известные технические решения, пылеобразование и пыление бумаги остаются значительной проблемой, и существует потребность в создании новой добавки для изготовления бумаги.
Объектом настоящего изобретения является создание новой композиции для изготовления бумаги, которая уменьшает пылеобразование и пыление бумаги.
Объектом настоящего изобретения является также создание новой уменьшающей бумажную пыль композиции для изготовления бумаги, включающей по меньшей мере один сложный фосфатный эфир, которую смешивают с волокнистой массой перед формованием бумажного полотна.
Объектом настоящего изобретения является также приготовление новой уменьшающей бумажную пыль композиции добавок для изготовления бумаги, которая не влияет на удерживание бумаги и дренаж, а также на угол скольжения.
Вышеуказанных и других целей достигают созданием композиции волокнистой массы, включающей сложный фосфатный эфир для применения при изготовлении бумаги, которая уменьшает пылеобразование и пыление бумаги. Композиция добавок в соответствии с настоящим изобретением включает упомянутый сложный фосфатный эфир, который добавляют в волокнистую массу перед формованием бумажного полотна с целью уменьшить пылеобразование и пыление бумаги. Сложный фосфатный эфир как компонент по настоящему изобретению может быть также назван органическим эфиром фосфорной кислоты или сложным эфиром спирта и фосфорной кислоты, который может быть нейтрализован амином или основанием, дериватизированным из щелочного или щелочноземельного металла. Такие сложные фосфатные эфиры или нейтрализованные сложные фосфатные эфиры технически доступны для применения в качестве поверхностно-активных веществ и для других целей.
Другим объектом настоящего изобретения является способ уменьшения пылеобразования и пыления бумаги, включающий добавление сложных фосфатных эфиров или нейтрализованных сложных фосфатных эфиров по настоящему изобретению в волокнистую массу перед формованием бумажного полотна.
Предлагается также другой способ уменьшения пылеобразования и пыления бумаги, включающий добавление в волокнистую массу перед формованием бумажного полотна композиции, включающей сложные фосфатные эфиры по настоящему изобретению, т.е. композиции добавок по настоящему изобретению.
В соответствии с настоящим изобретением с целью уменьшить пылеобразование и пыление бумаги перед формованием бумажного полотна готовят композицию, включающую по меньшей мере один сложный фосфатный эфир и волокнистую массу. Сложный фосфатный эфир представляет собой поверхностно-активное вещество, которое удерживает вместе волокна бумаги. Он отвечает общей формуле
или
R1 обозначает алкильную цепь, содержащую от 2 до 24 углеродных атомов, или упомянутую алкильную цепь, прерываемую одной или несколькими группами >NR2 или -O-, или упомянутый алкил или прерываемый алкил, замещенный одной или несколькими группами -NR2R3 или ОН, где R2 и R3 независимо обозначают Н, алкильную цепь, содержащую от 1 до 8 углеродных атомов, или алкильную цепь, содержащую от 2 до 6 углеродных атомов, замещенную одной или несколькими группами -ОН,
Z независимо обозначает Н или алкильную цепь, содержащую от 1 до 24 углеродных атомов, или упомянутую алкильную цепь, прерываемую одной или несколькими группами >NR2 или -O-, или упомянутый алкил или прерываемый алкил, замещенный одной или несколькими группами -NR2R3 или -ОН, где R2 и R3 независимо обозначают Н, алкильную цепь, содержащую от 1 до 8 углеродных атомов, или алкильную цепь, содержащую от 2 до 6 углеродных атомов, замещенную одной или несколькими группами -ОН, или
R1 и одна из групп Z связаны группой
G, -R1-G-Z-
с образованием совместно со смежными атомами кислорода и фосфора от 5 до 12-членного гетероциклического кольца, содержащего от 2 до 8 углеродных атомов, в котором G обозначает прямую связь, кислородный атом или n-R2, где R3 имеет указанные выше значения, а
М+ обозначает Н, аминовый катион или металлический катион, выбранный из группы щелочных и щелочноземельных металлов.
Сложный фосфатный эфир представляет собой, например, соединение, у которого
R1 обозначает алкильную цепь, содержащую от 4 до 18 углеродных атомов,
Z независимо обозначает Н или алкильную цепь, содержащую от 1 до 18 углеродных атомов, или упомянутую алкильную цепь, прерываемую одной или несколькими группами >NR2 или -O-, или упомянутый алкил или прерываемый алкил, замещенный одной или несколькими группами -NR2R3 или -ОН, где R2 и R3 независимо обозначают Н, алкильную цепь, содержащую от 1 до 8 углеродных атомов, или алкильную цепь, содержащую от 2 до 6 углеродных атомов, замещенную одной или несколькими группами -ОН, а
М+ обозначает Н, аминовый катион или металлический катион, выбранный из группы щелочных и щелочноземельных металлов.
Например, R1 обозначает алкильную цепь, содержащую от 4 до 18 углеродных атомов,
Z независимо обозначает Н или алкильную цепь, содержащую от 4 до 18 углеродных атомов, а
М+ обозначает Н, алкильную цепь, содержащую от 4 до 18 углеродных атомов, или аминовый катион.
Например, R1 обозначает алкильную цепь, содержащую от 4 до 18 углеродных атомов,
Z независимо обозначает Н или алкильную цепь, содержащую от 4 до 18 углеродных атомов, а М+ обозначает Н или аминовый катион.
Когда R1 и Z связаны группой G, гетероцикл представляет собой, например, соединение формулы
где n и m независимо обозначают от 1 до 4 и указывают число предусмотренных метиленовых групп, а G обозначает прямую связь или выбран из группы -NH-, -NR2 и -O-, где R2 имеет указанные выше значения, а М обозначает Н или аммониевый катион.
Например, n и m оба обозначают 2 или 3, G обозначает -NY-, где Y обозначает Н, гидроксиэтил или гидроксипропил, а М обозначает Н или аммониевый катион.
Алкильная цепь является прямоцепочечной или разветвленной с указанным числом углеродных атомов и представляет собой, например, метил, этил, н-пропил, н-бутил, втор-бутил, трет-бутил, н-гексил, н-октил, 2-этилгексил, н-нонил, н-децил, н-ундецил, н-додецил, н-тридецил, н-тетрадецил, н-гексадецил или н-октадецил.
Примерами азотных катионов служат: незамещенный аммоний, моно-, ди- и три-С1-4алкиламмоний, 3-пропиламмоний, изопропиламмоний, бутиламмоний, втор-бутиламмоний, изобутиламмоний, 1,2-диметилпропиламмоний, диметиламмоний, диэтиламмоний, дипропиламмоний, диизопропиламмоний, дибутиламмоний, диизобутиламмоний, дивтор-бутиламмоний, N-метил-N-бутиламмоний и N-этил-N-бутиламмоний, триметиламмоний, триэтиламмоний, трипропиламмоний, трибутиламмоний, N,N-диметилэтиламмоний, N,N-диметилизопропиламмоний, С1-4алкокси-С1-4алкиламмоний, такой как 2-метоксиэтиламмоний, бис-(2-метоксиэтил)аммоний, 3-метоксипропиламмоний и этоксипропиламмоний, моно-, ди- и три(гидрокси-С1-4алкил)аммоний, такой как моно-, ди- и триэтаноламмоний, моно-, ди- и трипропаноламмоний, моно-, ди- и триизопропаноламмоний, N-метил- и N,N-диметилэтаноламмоний, -пропаноламмоний и -изопропаноламмоний, N-метилдиэтаноламмоний, -дипропаноламмоний и -диизопропаноламмоний, N-этилдиэтаноламмоний, -дипропаноламмоний и -диизопропаноламмоний, N-пропилдиэтаноламмоний, -дипропаноламмоний и -диизопропаноламмоний.
Например, азотный катион представляет собой незамещенный аммоний, диэтаноламмоний, триэтаноламмоний, дипропаноламмоний, трипропаноламмоний, диизопропаноламмоний или триизопропаноламмоний.
Сложный фосфатный эфир или смесь сложных фосфатных эфиров содержится в композиции по настоящему изобретению в пределах от примерно 0,01 до примерно 5 кг/т изготавливаемой бумаги. Так, например, сложный фосфатный эфир содержится в пределах от примерно 0,01 до примерно 2 кг/т изготавливаемой бумаги. Сложный фосфатный эфир содержится, например, в пределах от примерно 0,01 до примерно 1 кг/т изготавливаемой бумаги. Понятие "тонна изготавливаемой бумаги" относится к метрической тонне бумаги, изготавливаемой в конечном счете из композиции волокнистой массы по завершении стадий стандартного процесса изготовления бумаги.
Сложный фосфатный эфир может быть также нейтрализован амином или основанием, дериватизированным из щелочных или щелочноземельных металлов, образующих аммониевый или металлический катион. Так, например, сложный фосфатный эфир может быть нейтрализован диэтаноламином, триэтаноламином, дипропаноламином или трипропаноламином. Можно использовать избыток основания из амина, щелочного или щелочноземельного металла.
Композиция по настоящему изобретению может также включать частицы воска. Воск также уменьшает пылеобразование и пыление бумаги, но в более низкой степени, чем сложный фосфатный эфир. Источником частиц воска может служить минеральный воск (либо сырой парафин, либо очищенный парафин) или полиэтиленовый синтетический воск. В случае присутствия воск содержится при массовом отношении воска к сложному фосфатному эфиру от 0,1:1 до 9:1. Так, например, воск содержится при массовом отношении воска к сложному фосфатному эфиру от 1:1 до 6:1. В частности, воск содержится при массовом отношении воска к сложному фосфатному эфиру от 2:1 до 5:1. Когда композиция включает частицы воска, перед добавлением в волокнистую массу воск гомогенизируют с эфиром фосфорной кислоты и другими приемлемыми материалами композиции в соответствующей установке. Гомогенизацию проводят до тех пор, пока размер частиц воска не становится меньше 100 мкм, с получением эмульсии. Размер частиц имеет важное значение для того, чтобы стабилизировать эмульсию и обладать хорошей дисперсией активных веществ для уменьшения пылеобразования и пыления в волокнистой массе.
Композиция по настоящему изобретению может также включать крахмал. Так, например, крахмал выбирают из группы, включающей картофельный крахмал, маниоковый крахмал и кукурузный крахмал. В случае присутствия крахмал содержится при массовом отношении крахмала к сложному фосфатному эфиру от 0,1:1 до 9:1. Так, например, крахмал содержится при массовом отношении крахмала к сложному фосфатному эфиру от 1:1 до 6:1. В частности, крахмал содержится при массовом отношении крахмала к сложному фосфатному эфиру от 1:1 до 3:1. Он может состоять из картофельных, маниоковых или кукурузных крахмалов. Крахмал, вводимый в добавку, может быть катионным для содействия адгезии добавки к волокнистой массе, поскольку эта последняя является анионоактивной.
Композиция может также включать и лигносульфат. В случае наличия лигносульфат содержится при массовом отношении лигносульфата к сложному фосфатному эфиру от 0,1:1 до 6:1. Так, например, лигносульфат содержится при массовом отношении лигносульфата к сложному фосфатному эфиру от 1:1 до 3:1. Он может состоять из лигносульфата аммония или натрия. Лигносульфат сохраняет стабильность эмульсии и обеспечивает хорошее диспергирование добавки в волокнистой массе.
В композицию сложного фосфатного эфира и волокнистой массы по настоящему изобретению могут быть добавлены также другие элементы, обычные для изготовления бумаги. Так, например, для того чтобы предотвратить образование плесени в композицию можно также вводить небольшое количество обычно применяемых в эмульсии биоцидов.
Наконец, композиция с крахмалом или без него может быть катионной, нейтральной или анионной. Сложный фосфатный эфир и другие элементы предлагаемой композиции добавляют в волокнистую массу перед формованием бумажного полотна.
По настоящему изобретению предлагается также композиция добавок, которая может быть использована для уменьшения пылеобразования и пыления бумаги при изготовлении бумаги, которая включает
1) от примерно 5 до примерно 50 мас.% сложного фосфатного эфира, описанного выше,
2) от примерно 40 до примерно 95% воды,
3) от примерно 0 до примерно 50% воска,
4) от примерно 0 до примерно 50% крахмала,
5) от примерно 0 до примерно 30% лигносульфата,
6) от примерно 0 до примерно 3% биоцида,
где процентами являются массовые проценты материала в конечной композиции.
Например, композиция добавок включает
1) от примерно 5 до примерно 50% сложного фосфатного эфира, описанного выше,
2) от примерно 40 до примерно 90% воды,
3) от примерно 5 до примерно 30% воска,
4) от примерно 0 до примерно 50% крахмала,
5) от примерно 0 до примерно 30% лигносульфата,
6) от примерно 0 до 3% биоцида.
Например, композиция добавок включает
1) от примерно 5 до примерно 50% сложного фосфатного эфира, описанного выше,
2) от примерно 40 до примерно 90% воды,
3) от примерно 0 до примерно 50% воска,
4) от примерно 5 до примерно 50% крахмала,
5) от примерно 0 до примерно 30% лигносульфата,
6) от примерно 0,01 до примерно 3% биоцида.
Например, композиция добавок включает
1) от примерно 5 до примерно 50% сложного фосфатного эфира, описанного выше,
2) от примерно 40 до примерно 90% воды,
3) от примерно 0 до примерно 50% воска,
4) от примерно 0 до примерно 50% крахмала,
5) от примерно 5 до примерно 30% лигносульфата,
6) от примерно 0 до примерно 3% биоцида.
Композиция добавок может быть нейтрализована амином или основанием, дериватизированным из щелочных или щелочноземельных металлов. Так, например, добавкой может служить композиция, нейтрализованная диэтаноламином, триэтаноламином, дипропаноламином или трипропаноламином. Можно использовать избыток амина, основания щелочного или щелочноземельного металла.
Когда композиция добавок включает частицы воска, перед добавлением в волокнистую массу воск гомогенизируют с эфиром фосфорной кислоты и другими приемлемыми материалами композиции в соответствующей установке. Гомогенизацию проводят до тех пор, пока размер частиц воска не становится меньше 100 мкм, с получением эмульсии. Размер частиц имеет важное значение для того чтобы стабилизировать эмульсию и обладать хорошей дисперсией активных веществ для уменьшения пылеобразования и пыления в волокнистой массе.
Композиция добавок может быть катионной, нейтральной или анионной, предпочтительно катионной для содействия адгезии добавки к волокнам волокнистой массы.
Композицию добавок добавляют в волокнистую массу перед формованием бумажного полотна в количестве от примерно 0,05 до 5 кг/т изготавливаемой бумаги. Так, например, добавку добавляют с расходом от 0,2 до 1 кг/т изготавливаемой бумаги.
По настоящему изобретению предлагается также способ уменьшения пылеобразования и пыления при изготовлении бумаги, включающий стадию приготовления композиции, включающей волокнистую массу и сложный фосфатный эфир или нейтрализованный сложный фосфатный эфир, описанный выше, перед формованием бумажного полотна, где сложный фосфатный эфир добавляют в количестве от примерно 0,01 до 5 кг/т изготавливаемой бумаги. Так, например, сложный фосфатный эфир добавляют в пределах от примерно 0,01 до 2 кг. Сложный фосфатный эфир добавляют, в частности, в пределах от примерно 0,01 до 1 кг/т изготавливаемой бумаги. Могут быть также добавлены другие элементы приведенной выше композиции.
Способ уменьшения пылеобразования и пыления при изготовлении бумаги можно также осуществлять добавлением сложного фосфатного эфира как компонента в виде предварительно приготовленной композиции добавок, включающей сложный фосфатный эфир, как она представлена в описании настоящего изобретения, в волокнистую массу перед формованием бумажного полотна. Композицию добавок добавляют в волокнистую массу перед формованием бумажного полотна в количестве от примерно 0,05 до 5 кг/т изготавливаемой бумаги. Так, например, добавку добавляют с расходом от 0,2 до 1 кг/т изготавливаемой бумаги.
Примеры
Изобретение далее проиллюстрировано с помощью следующих неограничивающих примеров. Все проценты в следующих примерах являются массовыми процентами в пересчете на общую массу смеси, приготовленной в описанном процессе. Все значения соотношений, процентов и расхода в данном описании следует воспринимать как относящиеся к представленному выше модификатору и выраженные для компенсации концентраций, выходящих за пределы указанного интервала, словами "примерно" или "приблизительно".
Сложные фосфатные эфиры в следующих примерах представляют собой смеси эфиров, дериватизированных из фосфорной кислоты и общедоступных смесей алифатических спиртов, по преимуществу алифатических спиртов C8 и С10, формул I, II и III, где значения х, у и z находятся в интервале от 2 до 16 и указывают число содержащихся метиленовых звеньев, причем соединения формул I и II совместно составляют больше 90% смеси эфиров
Понятие "нейтрализованный сложный фосфатный эфир" в следующих примерах относится к смеси, образующейся при нейтрализации представленной выше смеси сложных фосфатных эфиров диэтаноламином.
Пример 1
В лаборатории эксплуатационные свойства композиции в соответствии с настоящим изобретением, содержащей сложный фосфатный эфир, сопоставляют с эксплуатационными свойствами композиций волокнистой массы, содержащих технические добавки, обычно используемые с целью уменьшить пылеобразование и пыление.
Перед формованием бумажного полотна готовят несколько композиций волокнистой массы с различными составами, концентрациями и количествами нейтрализованного сложного фосфатного эфира, описанного выше, и техническими уменьшающими пыление веществами. Эти технические добавки добавляют в количестве 1 кг/т изготавливаемой бумаги, нейтрализованный сложный фосфатный эфир добавляют в примерено половинной концентрации относительно технических активных материалов. Формуют бумажные листы и процентные количества выделившихся волокон определяют с помощью защитной ленты (5126С фирмы 3М™) и дозирующего устройства Kaptra для пыления. Полученные результаты сведены в таблицу.
| Композиция, волокнистая масса плюс: | Выделившиеся волокна в % |
| нейтрализованный сложный | 11,8 |
| фосфатный эфир эмульсия технического | 11,8 |
| катионоактивного воска Аэмульсия технического | 11,2 |
| катионоактивного воска В техническая добавка на основе катионного крахмала | 15,0 |
Если обратиться к результатам, то можно увидеть, что с использованием нейтрализованного сложного фосфатного эфира в половинной концентрации достигают аналогичных эксплуатационных свойств.
Пример 2
В лаборатории перед формованием бумажного полотна готовят несколько композиций волокнистой массы с различными составами, концентрациями и количествами уменьшающих пыление веществ. Эксплуатационные свойства композиций в соответствии с настоящим изобретением сопоставляют с эксплуатационными свойствами композиций, приготовленных с использованием технических добавок. Для каждой композиции из смесей беленой древесной массы, крафт-целлюлозы и очищенной от печатной краски волокнистой массы формуют листы ручного отлива 1,2 г. Процентные количества выделившихся волокон у каждого листа ручного отлива определяют с помощью защитной ленты (5126С фирмы 3М™) и дозирующего устройства Kaptra для пыления. Испытывают четыре образца по настоящему изобретению.
Первый образец готовят добавлением в волокнистую массу перед формованием бумажного полотна смеси А из 10% нейтрализованного сложного фосфатного эфира, 30% катионного кукурузного крахмала и 60% воды с расходом 1 кг смеси А на тонну изготавливаемой бумаги.
Второй образец готовят добавлением в волокнистую массу перед формованием бумажного полотна смеси Б из 10% нейтрализованного сложного фосфатного эфира, 40% сырого парафина и 50% воды с расходом 1 кг смеси Б на тонну изготавливаемой бумаги.
Третий образец готовят добавлением перед формованием бумажного полотна смеси В из 20% нейтрализованного сложного фосфатного эфира, 24% сырого парафина и 56% воды в волокнистую массу с расходом 1 кг смеси В на тонну изготавливаемой бумаги.
Четвертый образец готовят добавлением в волокнистую массу перед формованием бумажного полотна смеси Г из 20% нейтрализованного сложного фосфатного эфира, 24% сырого парафина, 6% лигносульфата и 50% воды с расходом 0,75 кг смеси Г на тонну изготавливаемой бумаги.
Добавлением технической добавки на основе катионного крахмала в волокнистую массу перед формованием бумажного полотна с расходом 1 кг добавки на тонну изготавливаемой бумаги готовят сравнительный образец.
| Композиция | Выделившиеся волокна в |
| % | |
| 1 | 18 |
| 2 | 16 |
| 3 | 13 |
| 4 | 15 |
| Техническая для сравнения | 19 |
По этим данным можно видеть, что с использованием композиций по настоящему изобретению достигают лучших эксплуатационных свойств, чем с использованием композиций, содержащих техническую добавку. Наилучших эксплуатационных свойств, т.е. самого низкого процентного количества выделившихся волокон, достигают с помощью наивысшей концентрации сложного фосфатного эфира в композиции.
Пример 3
В лаборатории проводят испытания для определения удерживания бумаги и дренажа, а также угла скольжения для нескольких концентраций сложных фосфатных эфиров по настоящему изобретению, добавляемых в волокнистую массу. В таблице сведены результаты, полученные при определении удерживания бумаги и дренажа с нейтрализованным эфиром фосфорной кислоты и без него.
Готовят смесь Д, содержащую 10% нейтрализованного сложного фосфатного эфира, 30% сырого парафина и 60% воды.
Образец А для испытания добавок не содержит, в образец Б для испытания добавляют смесь Д с расходом 0,25 кг/т изготавливаемой бумаги, в образец В для испытания добавляют смесь Д с расходом 0,5 кг/т изготавливаемой бумаги, а в образец Г для испытания добавляют смесь Д с расходом 0,75 кг/т изготавливаемой бумаги. Каждый образец также содержит три продукта, которые являются компонентами для фактического испытания на удерживание в заводской бумагоделательной машине: 500 г/т изготавливаемой бумаги эмульсии катионоактивного полимера, 300 г/т изготавливаемой бумаги добавки ПЭО, которая улучшает эксплуатационные свойства, и 50 г/т изготавливаемой бумаги неионогенного полимера для улучшения удерживания и дренажа (полиэтиленоксид, ПЭО). Во время четырех испытаний эти параметры поддерживают постоянными. Как видно по этим данным, добавлением добавки по настоящему изобретению время дренирования сокращают, одновременно сохраняя постоянным удерживание.
| Испытание | Вакуумное дренирование (с) | Удерживание (%) |
| А | 32,5 | 96,27 |
| Б | 19 | 96,36 |
| В | 24,5 | 96,24 |
| Г | 22,5 | 96,27 |
Испытание на коэффициент трения проводят согласно стадартизированному методу Т 815 ТАБПр. Аналогичных углов скольжения достигают без добавок, с использованием технического катионного крахмала и с добавлением смеси Д с расходом каждого средства 0,5 г/т изготавливаемой бумаги.
| Композиция волокнистой массы | Угол скольжения |
| Без добавок | 31 |
| Технический катионный крахмал при 5 г на тонну изготавливаемой бумаги | 30 |
| Смесь Д при 5 г на тонну изготавливаемой бумаги | 34 |
Пример 4
Испытание проводят в установке для определения процентных количеств выделившихся волокон с композициями по настоящему изобретению и без них. В волокнистую массу установки во время стандартных процессов в этой установке перед формованием бумажного полотна в различных концентрациях добавляют смесь Д из примера 3. Процентные количества выделившихся волокон определяют так, как в примере 1. Можно видеть, что наилучших эксплуатационных свойств достигают при наивысшем расходе, т.е. 0,4 кг/т изготавливаемой бумаги. Вариации результатов, полученных при таком же расходе конкретного продукта, обусловлены рециркуляцией воды внутри установки. Рецикловая вода содержит остаточную долю добавки, которая влияет на концентрацию.
| Часов | Количество смеси Д (кг/т бумаги) | Выделившиеся волокна в % |
| 0 | 0 | 2,3 |
| 2 | 0,08 | 1,8 |
| 5 | 0,2 | 1,1 |
| 10 | 0,2 | 1,3 |
| 12 | 0,2 | 1,3 |
| 15 | 0,2 | 1,8 |
| 20 | 0,33 | 1,0 |
| 24 | 0,33 | 1,1 |
| 25 | 0,40 | 0,5 |
| 28 | 0,40 | 0,6 |
| 30 | 0,33 | 1,1 |
| 35 | 0,33 | 1,0 |
Пример 5
Способ уменьшения пыления добавлением композиции с эфиром фосфорной кислоты по настоящему изобретению дополнительно демонстрируют в установке.
В смесь Д из примера 3 в качестве консерванта добавляют 0,01 мас.% изотиазолинового биоцида с получением смеси Е.
В ходе проведения в установке стандартных процессов изготавливают рулоны бумаги. Перед формованием бумажного полотна с расходом 100 мл/мин в суспензию волокнистой массы добавляют уменьшающее пыление вещество, содержащее технический катионоактивный воск. В суспензию волокнистой массы подобным же образом и с таким же расходом добавляют смесь Е. Смесь Е добавляют также для того, чтобы приготовить композицию волокнистой массы, включающей смесь Е в концентрации 0,5 кг/т изготавливаемой бумаги, т.е. 0,05 кг нейтрализованного сложного фосфатного эфира на тонну изготавливаемой бумаги.
После испытаний со смесью Е добавление содержащей технический катионоактивный воск добавки возобновляют.
Изготавливают рулоны бумаги и с помощью защитной ленты (5126С фирмы 3М™) и дозирующего устройства Kaptra для пыления определяют процентные количества выделившихся волокон.
| Добавка | Количество | Пыление, верхняя сторона в % (среднее 3 определений) |
| Техническая добавка | 100 мл/мин | 1,05 |
| Смесь Е | 100 мл/мин | 0,80 |
| Смесь Е | 0,5 кг/т изготавливаемой бумаги | 0,55 |
| Техническая добавка | 100 мл/мин | 1,05 |
Пример 6
Способ уменьшения пыления добавлением композиции с эфиром фосфорной кислоты по настоящему изобретению дополнительно продемонстрирован в другой установке. В суспензию волокнистой массы перед формованием бумажного полотна с расходом 350 мл/мин добавляют такую же содержащую технический катионоактивный воск добавку. В суспензию волокнистой массы с тем же расходом добавляют также смесь Е. Изготавливают рулоны бумаги и процентные количества выделившихся волокон определяют так же, как в примере 5. Приводят среднее значение трех определений.
| Добавка | Пыление со стороны сетки в % | Пыление с лицевой стороны в % |
| Техническая | 0,78 | 0,78 |
| катионоактивная | ||
| Смесь Е, эксперимент 1 | 0,53 | 0,62 |
| Смесь Е, эксперимент 2 | 0,60 | 0,63 |
| Смесь Е, эксперимент 3 | 0,47 | 0,61 |
Очевидно, что объем изобретения вышеприведенными предпочтительными вариантами не ограничен и что он охватывает все возможные модификации, не выходящие из объема прилагаемой формулы изобретения.
1. Композиция, используемая при изготовлении бумаги для уменьшения пылеобразования и пыления бумаги, содержащая волокнистую массу, воду и от примерно 0,01 до примерно 2 кг/т изготавливаемой бумаги, по меньшей мере, одного нейтрализованного сложного фосфатного эфира формулы II R1O[PO(OZ)]OZ,где R1 обозначает алкильную цепь, содержащую от 2 до 24 углеродных атомов,Z независимо обозначает Н или алкильную цепь, содержащую от 1 до 24 углеродных атомов.
2. Композиция по п.1, где R1 обозначает алкильную цепь, содержащую от 4 до 18 углеродных атомов,Z независимо обозначает Н или алкильную цепь, содержащую от 1 до 18 углеродных атомов.
3. Композиция по п.1, где R1 обозначает алкильную цепь, содержащую от 4 до 18 углеродных атомов,Z обозначает Н или алкильную цепь, содержащую от 4 до 18 углеродных атомов.
4. Композиция по п.1, в которой упомянутый сложный фосфатный эфир нейтрализован избытком аминного основания.
5. Композиция по п.1, дополнительно содержащая частицы воска при массовом отношении в пределах от примерно 0,1:1 до примерно 9:1 частиц воска к сложному фосфатному эфиру.
6. Композиция по п.5, в которой упомянутый воск выбран из группы, включающей минеральные воски, сырой парафин или очищенный парафиновый воск и полиэтиленовые синтетические воски.
7. Композиция по п.5, где она представляет собой гомогенизированную композицию.
8. Композиция по п.5, в которой размер упомянутых частиц воска составляет меньше, чем примерно 100 мкм.
9. Композиция по п.1, дополнительно содержащая крахмал при массовом отношении в пределах от примерно 0,1:1 до примерно 9:1 крахмала к сложному фосфатному эфиру.
10. Композиция по п.9, для которой упомянутый крахмал выбран из группы, включающей картофельный крахмал, маниоковый крахмал и кукурузный крахмал.
11. Композиция по п.9, в которой упомянутый крахмал является катионным.
12. Композиция по п.1, дополнительно содержащая лигносульфат при массовом отношении в пределах от примерно 0,1:1 до примерно 6:1 лигносульфата к сложному фосфатному эфиру.
13. Композиция по п.12, для которой упомянутый лигносульфат выбран из группы, включающей лигносульфаты аммония и лигносульфаты натрия.
14. Композиция по п.1, дополнительно содержащая эффективное количество биоцида.
15. Композиция добавок, используемая для уменьшения пылеобразования и пыления бумаги при изготовлении бумаги, содержащая1) от примерно 5 до примерно 50 мас.% сложного фосфатного эфира формулы II R1O[PO(OZ)]OZ,где R1 обозначает алкильную цепь, содержащую от 2 до 24 углеродных атомов, Z независимо обозначает Н или алкильную цепь, содержащую от 1 до 24 углеродных атомов,2) от примерно 40 до примерно 95% воды,3) от примерно 0 до примерно 50% воска,4) от примерно 0 до примерно 50% крахмала,5) от примерно 0 до примерно 30% лигносульфата,6) от примерно 0 до примерно 3% биоцида, где проценты означают массовые проценты материала в конечной композиции.
16. Композиция добавок, используемая для уменьшения пылеобразования и пыления бумаги при изготовлении бумаги по п.15, которая содержит, по меньшей мере, примерно 5% воска.
17. Композиция добавок, используемая для уменьшения пылеобразования и пыления бумаги при изготовлении бумаги по п.15, которая содержит, по меньшей мере, примерно 5% крахмала.
18. Композиция добавок, используемая для уменьшения пылеобразования и пыления бумаги при изготовлении бумаги по п.15, которая содержит, по меньшей мере, примерно 5% лигносульфата.
19. Композиция добавок, используемая для уменьшения пылеобразования и пыления бумаги при изготовлении бумаги по п.15, в которой воск выбран из группы минеральных восков, сырого парафина, и очищенного парафинового воска, и полиэтиленовых синтетических восков; крахмал выбран из группы, включающей картофельный крахмал, маниоковый крахмал и кукурузный крахмал; лигносульфат выбран из группы, включающей лигносульфаты аммония и лигносульфаты натрия, и добавку гомогенизируют, причем размер частиц воска составляет меньше, чем 100 мкм.
20. Композиция добавок, используемая для уменьшения пылеобразования и пыления бумаги при изготовлении бумаги по п.16, которая нейтрализована добавлением избытка аминного основания.
21. Композиция добавок, используемая для уменьшения пылеобразования и пыления бумаги при изготовлении бумаги по п.16, которая является катионной.
22. Способ уменьшения пылеобразования и пыления бумаги, включающий стадию добавления в волокнистую массу перед формованием бумажного полотна сложного фосфатного эфира формулы II R1O[PO(OZ)]OZ,где R1 обозначает алкильную цепь, содержащую от 2 до 24 углеродных атомов,Z независимо обозначает Н или алкильную цепь, содержащую от 1 до 24 углеродных атомов,в количестве от примерно 0,01 до примерно 2 кг/т изготавливаемой бумаги.
23. Способ уменьшения пылеобразования и пыления бумаги по п.22, в котором сложный фосфатный эфир нейтрализуют добавлением в волокнистую массу перед формованием бумажного полотна избытка аминового основания в количестве от примерно 0,01 до примерно 2 кг/т изготавливаемой бумаги.
24. Способ уменьшения пылеобразования и пыления бумаги, включающий стадию добавления в волокнистую массу перед формованием бумажного полотна композиции добавок по п.16 в количестве от примерно 0,05 до примерно 2 кг/т изготавливаемой бумаги.
25. Способ уменьшения пылеобразования и пыления бумаги, включающий стадию добавления в волокнистую массу перед формованием бумажного полотна композиции добавок по п.17 в количестве от примерно 0,05 до примерно 2 кг/т изготавливаемой бумаги.
26. Способ уменьшения пылеобразования и пыления бумаги, включающий стадию добавления в волокнистую массу перед формованием бумажного полотна композиции добавок по п.18 в количестве от примерно 0,05 до примерно 2 кг/т изготавливаемой бумаги.
27. Способ уменьшения пылеобразования и пыления бумаги, включающий стадию добавления в волокнистую массу перед формованием бумажного полотна композиции добавок по п.19 в количестве от примерно 0,05 до примерно 2 кг/т изготавливаемой бумаги.