Способ получения клея для склеивания волокнистых материалов

Способ получения клея для склеивания волокнистых материалов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

.С 1.„»

" " " вл11 би iae iмке

Союз Советскик

Социалистических

Республик

ОП И

ИЗОБРЕТЕН ИЯ (il)730922 (61) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 30.12.77 (21) 2563392/29 12 с присоединением заявки J%(23) Приоритет (51)M. Кл.

П 21 Н 3/18

С 09 J 3/28

Гооударстееииый котаитет

Опубликовано 30.04-.80. Бюллетень J% 16 ио делан изобретеиий и открытий

I (53) УДК676,632:

:668.3 1.{ 088.8) Дата опубликования описания 05.05.80. (72) Авторы изобретения

В. Л. Половинкин, В. Н. Гринь и A. С. Миловидов (71) Заявитель Бентральный научно-исследовательский институт бумаги (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КЛЕЯ ДЛЯ СКЛЕИВАНИЯ

ВОЛОКНИСТЫХ МАТЕРИА ЛОВ

Изобретение относится к целлюлознобумажному производству и может быть использовано при получении клеев для склеивания волокнистых материалов, в час ь. ности картона.

Для получения картона толшиной более

1 мм известен способ склейки двух или нескольких полотен картона-основы различными видами клеев, чаще всего силикатным клеем f1). l0

Использование силикатного клея при склейке картона ведет к расклейке картона, короблению, а также повышенной пы» лимости и быстрому туплению ножей при резке.

Ближайшим к изобретению является способ получения склеенного картона с использованием в качестве адгезива щелоков от сульфитной варки древесины, заключаю» щийся в модификации сульфитных щелоков m на аммониевом основании путем обработки их растворами окиси или гидроокиси кальция. Указанная обработка проводится при

60-100 С путем замешения катиона ам мония в соли лигносульфоновой кислоты на катион кальция. При этом в исходный продукт добавлчется такое количество. оки си или гидроокиси кальция, которое необходимо для установления рН около 8 (2).

Однако существующий способ обработки предполагает введение окиси или гидроокиси кальция в количестве, равном или несколько превышающем Содержание аммониевого основания в отработанном щелоке, что не позволяет получить достаточную

Э прочность склеивания волокнистых материалов. Кроме тоЬо, полученный адгезив имеет значительное время схватывания и низкую липкость к волокнистой подложке.

Избыток окиси или гидроокиси кальция добавляется с целью сокрашения времени протекания и достижения полноты замещения реакции обмена катиона аммония на катион кальция.

Белью изобретения является увеличение адгезионной прочности клеевого шва, сни» жение времени схватывания клея и увеличение его липкости.

7 309

По предлагаемому способу можно использовать щепок от варки древесины на аммониевом основании, а также щелока на

35 аммониевом основани ., подвергнутые сихимической обработке. Щелок может быть отобран как на конечной стадии выпарки, так и на промежуточной.

Реакционная смесь после прохождения 40 реакции модификации, характеризующаяся повышенной вязкостью, может употребляться как самостоятельный продукт для склеивания волокнистых, материалов, а может быть подвергнута дополнительной обработ 45 ке с целью придания ей дополнительных специальных свойств.

В частности, для повышения липкости и адт езионной прочности вводится поливинилацетатная эмульсия 0,2-1,5% и глице-. gp рин 0,1-0,9% к массе абсолютно сухого вещества конечного продукта.

Пример 1. В металлический реактор, снабженный паровой рубашкой, мешалкОЙ и ОтВОдОм парОгазОВОЙ смеси> ВВО. дят 100 вес.ч: отработанного сульфитного щелока от варки полуцеллюлозы из лиственной древесины на аммониевом основании при рН =2,8 с содержанием сухих ве3 !!Оставленная ц>.ль достигается тем, что В способ» полу опия клея для склеивания волокнистых материалов путем обработки отработанного шслока от сульфитной варки древесинь> а аммониевом основании

ОК ИС ЫО ИЛ И ГИДРОО КИС ЬЮ K«II ЬЦИЯ IIP H ТЕМ псратуре 65-100 С, обработанный окисью или гидроокисью кальция продукт модифицируют квасцами или глиноземом в коли честве 2-15% к массе абсолютно сухого 10

Вещества при рН 8-11,6 и температуре

40-80 С.

Повышенная температура и избыток окиси или гидроокиси кальция в реакционной смеси способствует быстрому разложе-15 нию аммонийпых. солей лигносульфоновых кислот, а активное перемешивание - бысч рейшему удалению из реакционной смеси аммиака. Введение в реакционную смесь квасцов или глинозема в области pH = 20

= 8-11,6 вследствие образования во всем объеме реакции нового продукта - сульфоалюмината кальция, характеризующегося сложным хил4ическим составом, способностью связывать большое количество моле- 25 кул воды, образовывать активные центры адсорбции высокомолекулярных солей лигносульфоновых кислот, ведет к значительному росту вязкости, адгезионной прочности, липкости и снижению времени схваты- ЗО вания клея.

22 4 шеств 45, и Вязкосты1 по В,!-4 при 25 С

40 с. Qmlee в реактор вводят гидроокись кальция с сОДС!>жлпием с >Хик Веществ 30 о В количестве 10% до p! f-8,0, Затем ведут процесс перемешивания при 65-80 С в течение 1>5 ч до полного удаления аммиака, выделяющаяся при этом парогазовая смесь отводится в охладитель. Образовавшийся в результате реакции продукт обрабатывают 20% раствором алюмоаммонийных квасцов в количестве 2% к массе абсолютно сухого модифицируемого вещества.

Процесс модификации ведется при интенсивном перемешивании и температуре а

40 С в течение 20 мин. Затем смесь выводят из реактора и используют для склеивания.

Пример 2. В металлический реактор, снабженный паровой рубашкой, мешалкой и отводом для парогазовой смеси, вводят 100 вес.ч. отработанного сульфитного щелока от варки полуцеллюлозы из лиственной древесины на аммониевом основании при рН=3,2 с содержанием сухих веществ. 50% и вязкостью по ВЗ-4 при

25 С 48 .с. Лалее в реактор вводят гидроокись кальция с содержанием. сухих веществ 30% в количестве 15% до рН9,6. Затем ведут процесс перемешивания при 801 00 С в течение 1,7 ч до полного удаления аммиака, выделяющаяся при этом парогазовая смесь отводится в охладитель. Образовавшийся в результате реакции продукт обрабатывают 20% раствором алюмоаммонийных квасцов в количестве 7% к массе абсолютного сухого модифицируемого вещества. Процесс модификации ведется при интенсивном перемешивании и температуре 55 С в течение 30 мин. После окончания реакции в реактор вводится поливинилацетатная эмульсия и глицерин в количестве 0.5 и 0,2% соответственно к массе абсолютно сухого модифицируемого вещества.

Г! р и м е р 3. В металлический реактор, снабженный паровой рубашкой, мешалкой и отводом для парогазовой смеси, вводят 100 вес.ч. лигносульфоната (продукт после биохимической обработки сульфитного щелока от варки хвойной древесины на аммониевом основании) при рН5,2 с содержанием сухих Веществ 55"., и вязкостью по В3-4 при 25 t 35 с. Далее в реактор вводят гидроокись кальция с содержанием сухих Веществ 30" > В количестве 17% до рН-11 G. Затем Ведут перемешивание при 80-100 C: в т< пение

2 ч до полного удаления «мльиака. Об!>а730922

- Содержание абс.сухих вешеств, %

45-48 48-55 4245 40-42 45-48

Вязкость по В3-4 при 25 С,c 40-50 180-200 220 240 250

Прочность клеевого шва на сдвиг, кгс/смг

12 4 12.9 13,7

7,3 10,3

Липкость по инкометру О-С при и =300 об/мин в течение

10 с

8,0 9,6 10,5

5,6 7,8

Прочность схватывания на сдвиг при ° 25 С и времени о

10 м н

56 77 81

6,2 8,0 9,2.2,1 3,2

3,1 3,9

30 мин

Склеенный картон

1 73 1,78 1,80

0,68 0,6 9 0,70

1,75 1,80

Толшина, мм

Плотность, г/см з

0,68 0,70

Предел прочности при растяжении в среднем по двум направлениям, кгс/мм

1,1 2,3

28 . 35 37

Сопротивление надлому в среднем по двум направлениям, кгс/см г

1,0 2,1

215 3е5 3<7

Влажность,, и ри и р и весе клея 5% к массе абсолютно.9,5 10,0

8,9 9,1 9,7 сухого волокна зовавшийс я в результате рГ акции прод укт обрабатывают 25% раствором глинозема в количестве 15 к массе абсолютно су хого модифицируемо1 о вешества. Процесс модификации ведется ири интенсивном пе» ремешивании лри 80 с в течение 30 мин.

После окончания реакции в реактор вводит

Как видно из таблицы, предлагаемый способ позволяет получить клей с улучшенными свойствами адгезии, при этом также уменьшается время схватывания клея и увеличивается его липкость.

Картон, склееииый клеем, полученным предлагаемым способ< ч,пмс.<..т выс:окне прочностные характ< ри:тики. с я пол ивин ил аде та TH B я э м v л ьс и я и 1 3! и I I< рин в количестве 1,5 и 0,9 соответственно к массе абсолютно сухого л одифицируемого вешества, Результаты испытаний картона и клея, полученные по примерам 1-3 представлены в таблице.

Формула изобретения

Способ получения клея для склеивания волокнистых материалов путем обработки отработанного шелока от сульфитной варки древесины на аммониевом основании окисью или гидроокисью кальция ири температуре 65100 с:, о т л и ч а ю и и й2. Патент США No 2934531, кл. 260-124, 1960 (прототип).

7 :; .7 308,,22 с я тем, что, с целью увел и 1я:адге-.;, „ g Источники информации, зионной прочности клеевого шва, сниже- щУинятые во внимание при экспертизе ния времени схватывания клея и увеличения его липкости, обработанный окисью или 1, Купцова О. Б. Основные режимы гидроокисью кальция продукт модифициру- g переплетных процессов, М., 1970, ют квасцами или глиноземом в количест- с. 37 47. ве 2-15% к массе абсолютно сухого вещества при рН 8-11,6 и температуре 4080 С.

Составитель О. Маслач нко

Редактор С. Лыжова Техред С. Мигай Корректор М. Шароши

Заказ 1479/17 Тираж 430 Подписное

БНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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