Мелованная бумага

Мелованная бумага

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советснмх

Сацмапмстмчесммх

Респубпмн

ОП ИСАНИИ

К АВТОВСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ

f61 ) Дополнительное к авт. санд-ву (22) Заявлено 12. 08. 80 (2I ) 2974000/29-12 с прнсоеаннением заявки РЙ(23) ПриоритетОпубликовано 07.02.82. Бюллетень М 5

Дата опубликования описания 07.02.82 (5! )М. Кл.

D 21 Н 1/?8

3Ъеудврстекмный комитет

СССР ао делен изобретения и открытки (53) УД3 á 76. 488 (088.8) а ДРЩ;ф C ч

А.И.Бондарев, И.Л.Терехина, В.В.Гром в, М.Э.Розенберг, С.Г.Никитина, С.C.Ìíàöàêàíoâ и l0.Н ф чой1в " "

1 (72) Авторы изобретения

1

1 (7f) Заявитель (5Ч) МЕЛОВАННАЯ БУМАГА

Настоящее изобретение относится к целлюлозно-бумажному производству и может быть использовано при изготовлении мелованной бумаги.

Известно использование в покровном слое мелованной бумаги в качестве связующего гомополимера.винилацетата или сополимера винилацетата с этиленом 113 .

Однако использование указанных дисперсных связующих иэ-за недостаточно высоких адгезивных свойств продуктов не позволяет получить мелованную бумагу с высокой прочностью поверхности.

Известна мелованная бумага, состоящая из бумаги-основы и нанесенного на нее покровного слоя, содержащего, мас.ч.:

Пигмент 100

Дисперсное связующее 4- 11

Диспергатор 0,1-0,5

В качестве дисперсного связующего покровный слой такой бумаги содержит сополимер, 85-953 которого состоит из винилацетата с эфиром малеиновой кислоты, а 5-154 - из эквимолярной смеси кислых мономеров (например, акриловой кислоты) и основных мономеров (например бутиламинометакрилат). 23 .

1О

Однако, обладая высокой прочностью поверхности, такая бумага не обеспечивает достаточного красковос" приятия, что приводит к снижению скорости закрепления краски и отма1S рыванию краски в процессе печати.

Это обусловлено использованием в покровном слое мелованной бумаги лишь дисперсного связующего, которое не способно при индивидуальном использовании обеспечить оптимальную пористость поверхности бумаги. Кроме того, используемый в покровном слое мелованной бумаги сополимер сложен по составу.

3433

3 90

Наиболее близкой к предлагаемой является мелованная бумага, состоящая из бумаги-основы и нанесенного на нее покровного слоя, содержащего пигмент, дисперсное связующее на основе сополимера винилацетата, водорастворимое связующее и диспергатор, Покровный слой содержит компоненты при следующем их соотношении, мас.ч,:

Пигмен r 100

Дисперсное связующее 2-15

Водорастворимое связующее 4-15

Диспергатор 0,1-0,5

В качестве дисперсного связующего покровный слой содержит сополимер зинилацетата с оС -олефином, например этиленом, а в качестве водорастворимого связующего — крахмал или казеин 13).

Однако данная бумага не обладает комплексом печатно-технических свойств, таких как стойкость поверхности к выщипыванию, оптическая плотность оттиска и впитываемость растворителя, а также гладкость и лоск. Это обусловлено тем, что используемый в покровном слое такой мелованной бумаги о(,-олефин B сочетании с водорастворимым связующим придает покрытию повышенную пластичность.

В качестве минерального пигмента покровный слой может содержать используемые в меловальных составах пигменты, например каолин, двуокись титана, бланфикс, химически осажденный мел, сатинвейс.

В качестве диспергатора могут быть использованы гексаметафосфат натрия или пирофосфат натрия, полифосфат, а также полисоли органических кислот.

В качестве водорастворимого свя-. зующего может быть использовано либо раствор природного растительного полимера (крахмал) или белкового полимера животного происхождения (казеин), либо синтетического полимера, (поливиниловый спирт, эфиры целлюлозы, натриевая соль карбоксиметилцеллюло20 зы)

Дисперсия сополимера винилацетата и дибутилмалеината может содержать

40-60 сухих веществ. Оптимальный размер частиц 0,1-0,4 мкм может быть достигнут с использованием таких эмульгаторов, как проксанол ОП- 10, волгонат, лаурилсульфат натрия. Использование в покровном слое мелованной бумаги в качестве дисперсного

30 связующего сополимера винилацетата с, дибутилмалеинатом в сочетании с водорастворимым связующим обусловливает повышение адгезии и создание структуры покрытия такой пористости, которая обеспечивает повышение крас45

Цель изобретения - улучшение печатно-технических свойств бумаги °

Поставленная цель достигается .тем, что в мелованной бумаге, состоящей из бумаги-основы и нанес нного на нее покровного слоя, содержащего пигмент, дисперсное связующее, водорастворимое связующее и диспергатор, согласно изобретению, покровный слой в качестве дисперсного связующего содержит сополимер винилацетата и дибутилмалеината при следующем соот. ношении указанных мономеров, мас.лВинилацетат 50-85

Дибутилмалеинат 15-50 а указанные компоненты взяты в следующих количествах, мас.u.:

Пигмент 100

Дисперсное связующее 5,0-24,5

Водорастворимое связующее 0,5-10,0

Диспергатор 0,1-0,5 коперехода и оптической плотности оттиска.

В качестве основы может быть использована как бумага-основа для мелования по ОСТ 81-101-76-или

ТУ 81-01-487-79, так и картон по

ГОСТ 79-33-75 марки А или картон-основа с составом по волокну по ТУ 8104-401- 75.

П р и и е р 1. На бумагу-основу (ОСТ 81- 10 1-76) наносят меловальный слой, содержащий, мас.ч.: пигменты— каолин 90, двуокись титана 10, дисперсное связующее — сополимер винилацетата и дибутилмалеината 24,5, водорастворимое связующее - натриевая соль карбоксиметилцеллюлозы 0,5, диспергатор - гексаметафосфат натрия 0,1, Используют дисперсию сополимера следующего состава, мас.1: винилацетат 50, дибутилмалеинат 50 с содержанием сухих веществ 40Ф и средним размером частиц 0,1 мкм.

9034

40

Меловальный состав, содержащий

404 сухих веществ, приготавливают следующим образом:

Берут 162 мл воды, 1 мл 101-ного раствора гексаметафосфата натрия и

20 мл 10 -ного раствора щелочи (йаОН) и перемешивают. После перемешивания в полученной смеси поочередно диспергируют 80 r каолина и 20 r двуокиси титана. В полученную пигментную пасту при перемешивании добавляют

10 r 53-ного раствора натриевой соли карбоксиметилцеллюлозы и затем вновь перемешивают 1О мин и добавляют 49 г дисперсии сополимера. После перемеши- 1> вания 1О- 15 мин меловальную пасту фильтруют и наносят на основу массой

80 г/м в количестве 15-18 г/м, сушат при 80-100 С.

Полученную мелованную бумагу каландрируют и после кондиционирования испытывают.

Результаты испытаний приведены в.таблице.

Пример 2. На бумагу-основу по технологии, описанной в примере

1, наносят покровный слой, содержащий, мас.ч.: пигменты - каолин 80 и мел, химически осажденный 20, пирофосфат натрия 0,3, водорастворимое зо с вя зующее — поли ви ниловый спирт 3, дисперсное связующее 15.

В качестве дисперсного связующего используют сополимер винилацетата с дибутилмалеинатом при соотношении компонентов, мас.3: винилацетат 80, дибутилмалеинат 15. Содержание сухих веществ в дисперсии 504„ средний размер частиц 0,4 мкм.

Для приготовления меловальной пасты с содержанием сухих веществ

504 берут 84,7 мл воды, 3 мл 103-ного пирофосфата натрия и 2 мл 1ОФ-ной щелочи и смешивают. В полученной

45 смеси поочередно диспергируют 80 г каолина и 20 г мела. Пасту перемешивают 5 мин и. вводят 30 r 103-ного поливинилового спирта, перемещивают еще 3-5 мин и вводят 27,3 г дисперсии сополимера. Пасту перемешивают 1050

15 мин, фильтруют, после чего наносят на основу.

В качестве основы используют картон по ГОСТ 79-33-75 марки А толщиной 0,4 мм. Картон с нанесенным покрытием в количестве 15- 18 г (абсолютно сухое вещество) на 1 м сушили

Е при 80-!00 С и каландрировали. Ре33

6 зультаты испытаний печатно-технических свойств представлены в таблице.

Пример 3. На бумагу-основу наносят покроьный слой, содержащий, мас.ч.: пигменты - каолин 90, бланфикс 10, полифосфат натрия 0,5, казеин 10, дисперсные связующие 5.

Используют дисперсию сополимера винилацетата с дибутилмалеинатом в соотношении, мас.4: винилацетат 75, дибутилмалеинат 25 со средним размером частиц дисперсии 0,25 мкм. Содержание сухих веществ 60Ф. Для приготовления меловальной пасты с содержанием сухих веществ 60Ф берут 30 мл воды, смешивают с 2 мл 10Ж-ной щелочи и 5 мл 103-ного полифосфата и в приготовленной смеси диспергируют поочередно каолин и бланфикс, При перемешивании в диспергированную пигментную пасту добавляют 50 ч.

20Ú-ного раствора казеина. Пасту тщательно перемешивают 15-20 мин и добавляют дисперсию соаолимера в количестве 8,3 г, смесь тщательно растирают на краскотерке в несколько проходов. Полученную пасту- наносят на картон-основу по ТУ 81-04-401-75, толщиной 0,3 мм в количестве 15- 18 r на 1 м на одну сторону, сушат при

80- 100 С и каландрируют. Результаты испытаний на печатно-технические свойства представлены в таблице.

Пример 4. Готовят покровный слой, содержащий, мас.ч.: пигменты - каолин 100, гексаметафосфат натрия 0,4, казеин 5, дисперсия соголимера винилацетата и этилена

10 (средний размер частиц 0,3 мкм) щелоч до рН 8-9.

Для приготовления меловальной пасты с содержанием сухих веществ 504 берут 73 мл воды, смешивают с 4 мл

10 ь-ного re ñàìåòàôîñôàòà натрия и

2 мл 104-ной щелочи. В полученной смеси диспергируют 100 г каолина

БП-84. Пасту перемешивают 5 мин и добавляют 33 r 153-ного раствора казеина перемешивакт еще 3-6 мин и ао1 бавляют 19 мл 534-ной дисперсии сополимера винилацетата и этилена, соотношением мономеров 90:10. Пасту тщательно перемешивают„ фильтруют, после чего наносят на бумагу-основу в количестве 15- 18 г/м, сушат при

80- 100 .С и каландрируют. Результаты испытаний печатно-технических своиств мелованной бумаги приведены в таблице.

33 имеру

2,2 1,8

1,7

1,9

2,2

1,6

1,4

1,6

1,7 1,5

48 43

51

48 48

54 49

39

83

6,5 поперечное

0,6

0,4

0,4 0,3

0,3

0,24

0,10

0,15 0,15 0,1

140 150 140

150

120

34 28

30

9034

Пример 5. Готовят покровный слой, содержащий мас.ч.: пигментыкаолин 70, мел химически осажденный (СаСО1) 30, гексаметафосфат натрия

0,5, латекс 11, дисперсное латексное связующее 11. Латекс представляет

1 собой дисперсию сополимера винилацетата, бутилакрилата и акриловой кислоты. В качестве дисперсии сополимера использовали сополимер, мас.Ф: lO винилацетат 75, дибутилмалеинат 15, вкриловая кислота 5, бутиламинометакрилат 5. Для приготовления меловальной пасты с содержанием сухих веществ

604, берут 54, 16 мл воды, смешивают ls с 3 мл- гексаметафосфата натрия 2 мл

Стоикость поверхности к выщипыванию

Оптическая плотность отпечатка при толщине слоя на форме 3 мкм

Краскопереход, Ф,при толщине слоя краски на форме

3 мкм

Время впитываемости растворителя (ксилол) с, продольное

Скорость закрепления краски (отмаривание) мгновенное конечное (через 3 мин)

Гладкость по Бекку, с

Лоск (под углом 75 ), Ф по прибору "Gloss meter V"

Результаты испытаний образцов мелованной бумаги показывают, что использование в составе сополимера винилацетата и дибутилмалеината позволит увеличить стойкость поверхности пасты NaOH и в этой смеси поочередно диспергируют 70 г каолина БП-86 и

30 r химически осажденного мела. После 5 минутного перемешивания в пигментную пасту при перемешивании добавляют латекс 25 г и .дисперсию сополимера 22 г. Мелованную пасту тщательно перемешивают и фильтруют. На бумагу-основу массой 1 м 60 г наносят полученный состав из расчета 1518 г/м и сушат при 80- 100 С. Полученную мелованную бумагу каландрируют и испытывают на печатно-технические показатели. Результаты испытаний представлены в таблице. к выщипыванию на Ь-294., а оптическую плотность оттиска на 7-211.

Низкая оптическая плотность печатного оттиска при повышенном количестве краски, перешедшей на оттиск, и

9034

Составитель Л.Лукашевич

Редактор В. Бобков Техред С. Мигунова 1(орректор Л Бокшан

Заказ 44/9 Тираж 400 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4 небольшом времени впитывания растворителя указывает на более микропористую структуру покрытия.

Увеличение гладкости на 17-253 и лоска на 3- 154 не ведет к снижению скорости закрепления краски. В данном случае время впитывания растворителя увеличивается за счет увеличения микролоростости покрытия.

В сравнении с результатом примера 1О

5 предлагаемая мелованная бумага имеет пониженное время впитывания растворителя. Этот показатель определяет улучшение показателей скорости закрепления краски и оптической плот- IS ности следа отмаривания. Таким образом, применение лишь чисто дисперсионного связующего улучшает качество поверхности мелованной бумаги (повышается лоск и гладкость), но при 2о этом снижается эффективная пористость покрытия, что снижает качество печатного оттиска (часть краски с оттиска переходит на обратную сторону листа) Содержание дисперсии 25 меньше указанного нижнего предела не обеспечивает необходимой стойкости поверхности к выщипыванию. Содержание связующего больше верхнего предела снижает показатель красковос- зо приятия и экономически не обосновано. формула изобретения

Иелованная бумага, состоящая иэ бумаги-основы и нанесенного на нее

33 10 покровного слоя, содержащего пигмент, дисперсное связующее на основе сополимера винилацетата, водорастворимого связующего и диспергатор, отличающаяся тем, что, с целью улучшения печатно-технических свойств бумаги, покровный слой в качестве дисперсного связующего содержит сополимер винилацетата и дибутилмалеината при соотношении указанных мономеров, мас.Ф:

Винилацетат 50-85

Дибутилмалеинат 15-50 а указанные компоненты взяты в следующих количествах мас.ч.:

Пигмент 100

Дисперсное связующее 5-24,5

Водорастворимое связующее 0,5- 10,0

Диспергатор О, 1-0, 5

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Бедельман А.Х., Белдауф f

Теория и практика кроющих суспенэий.

M., "Лесная промышленность", 1969, с.58.

2. Патент ГДР. И 115. 726, кл. D 21 H 3/38, 1975.

3. Патент Японии 1" 7.649/42, кл. 39 0 122, 1967 (прототип)