Мелованный материал

Мелованный материал

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советскик

Социвпистичвскик рвспубпии 943364 (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву (51)M. Кл. (22). анвлено 2Э.12. 80 (» ) 3228376У29-12 с присоединением заявки М (23) Приоритет

0 21 Н 1 /22

1Ьоударстееилый комитет

СССР ло делом изобретений и открытий

Опубликовано 15,07. 82. Бктллетань Юе 26

Дата опубликования описания 15 .07 .82 (3)iYAK 676.488 (088.8) А. И. Бондарев, Г, М. Лайша, Н. Н. Балин, А, Ф, Степа кин, И.Ф,Сотников, А.П.Тишин, А.В.Иолодыка, О.С.Чечик, О.П.Царев, P.11.Миркина и Н.Е.Воробьева (72) Авторы изобретения

Центральный научно-исследовательский институт бумаги, Сыктывкарский лесопромышленный комплекс и Всесоюзный научно-исследовательский институт синтетического каучука (71) Заявители (54) МЕЛОВАННЫЙ МАТЕРИАЛ

Изобретение относится к мелованным волокнистым материалам - бумаге и картону, предназначенным для изготовления книжно-журнальной и упаковочной продукции с высоким уров- . нем полиграфического исполнения и может быть использовано на пред" приятиях целлюлозно-.бумажной промышленности.

Известна мелованная бумага, сос" тоящая иэ бумаги-основы и нанесенного на нее меловального покрытия, содержащего масс. I: пигменты 8386, карбоксилированный стиролбутадиеновый латекс с содержанием метакриловой кислоты 2,5-5l 11-14, казеин 0,5-1,5, натриевую соль карбоксиметилцеллюлозы 0,5-1,5, диспергатор 0,3-0,5, щелочь 0,2"

0,1; стеарат кальция 0,5-1,0 и пеногаситель 0,1-0,3.

Используемый в покрытии стиролбутадиеновый латекс получен введением карбоксилирующего реагента2 метакриловой кислоты в исходную ре" акционную смесь. Такое введение обусловливает равномерное распределение карбоксильных групп по всему объему глобул ла екса, в том

5 числе на их поверхности располагается 45-483 (1), Однако указанная структура распределения карбоксильных групп в латексе препятствует получению мелованной бумаги с достаточно высо" кими стойкостью поверХности к выщипыванию, лоском и оптической плот" ностью оттиска из."эа частичной фло куляции латекса в мелованном составе.

Наиболее близким к предлагаемому является мелованный материал, :остоящий из волокнистой оснсвы и

2о нанесенного на нее меловального покрытия, содержащего пигмент, диспергитор, водорастворимое свя" зующее и дисперсное свяэуощеекарбоксилированный монокарбоновой

943364 кислотой стиролбутадиеновый латекс.

Покрытие этого мелованного материала содержит указанные компоненты при следующем сотношении, масс, ч. " пигмент 100, диспергатор 0,3, водорастворимое связующее (крахмал или поливиниловый спирт) 4-6, дисперсное связующее - карбоксилированный метакарбоновой кислотой стиролбутадиеновый латекс 10-13, В качестве дисперсного связующего взят стиролбутадиеновый латекс, 62-67/ карбоксильных групп которого расположены на поверхности латексных глобул.

Это обусловлено введением карбоксилирующегo реагента - монокарбоновой кислоты, метакриловой, итаконовой, глицидилметакриловой кислоты после сополимеризации стирола и бу тадиена. Диметр глобул указанного латекса составляет 1000-2500 д, а содержание незаполимеризовавшихся мономеров находится в пределах 5103. В качестве водорастворимого связующего покрытие содержит крахмал или поливиниловый спирт. В качестве диспергатора покрытие содержит гексаметафосфат натрия. В качестве волокн стой основы мелованный материал содержит бумагу или картон.

Этот материал по сравнению с указанным материалом позволяет улучшить печатно-технические свойства за счет возможности использования в покрытии водорастворимых добавок, таких как поливиниловый спирт, крахмал из-за повышенной стабильности латекса (? ).

Однако уровень показателей стойкости поверхности к выщипыванию, лоска и оптической плотности недостаточно высок из-за частичной флокуляции латекса в сочетании с указанными синтетическими добавками под воздействием больших сдвиговых усилий, происходящих в процессе нанесения покрытия, Цель изобретения — повышение стойкости поверхности к выщипыванию, лоска и оптической плотности оттиска мелованного материала, Поставленная цель достигается тем, что в мелованном материале, состоящем из волокнистой основы и нанесенного меловапьного покрытия, г содержащего пигмент, диспергатор, водораст вор 1мое связущюее и дисперсl5 ное связующее - карбоксилированный метакриловой кислотой стиролбутадиеновый латекс, в качетсве карбоксили-. рованного стиролбутадиенового латекса покрытие содержит латекс, 70-924 карбоксильных групп которого расположены на поверхности его глобул, о имеющих диаметр 600-900 А, при следующем соотношении компонентов, 1о масс. ч:

Пигмент 100

Диспергатор 0,2-0,4

Водорастворимое связующее 0,5-6

Дисперсное связующее 5-18

Используемый в мелованном покрытии латекс получен введением в сополимер стирола и бутадиена при сощ держании в нем незаполимеризовавшихся мономеров в пределах 1-44.

В качестве пигмента покрытие предлагаемого мелованного материала может содержать каолин, мел, смесь

25 каолина с мелом,бланфиксом, сатинвейсом и другие известные пигменты и их сочетания, применяемые при меловании бумаги и картона. В качестве диспергатора может быть использован гексаметафосфат натрия, пирофосфат натрия, полиакрилаты натрия или их смеси. Покрытие предлагаемого мелованного материала в качестве водорастворимого связующего может содержать поливиниловый спирт, 35 крахмал, натриевую соль, карбоксиметилцеллюлоэы,казеин или их смеси.

Благодаря использованию латекса, карбоксилированного метакриловой

40 кислотой, вводимой перед стадией дегазации в сополимер стирола и бутадиена при содержании неэаполимеризовавшихся мономеров 1-44, и имеющего повышенное содержание карбоксильных групп 70-927, на поверх45 ности латексных глобул диаметром

600-900 А, в сочетании с пигментом, диспергатором и водорастворимым связующим, в покрытии мелованного материала происходит значительное

50 возрастание его прочности поверхности, лоска и оптической плотности оттиска.

Повышенное содержание карбоксильных групп на поверхности латексных

55 глобул, достигаемое при этом, обес" печивает возрастание клеящей способности латекса, а также его устойчивость при смешении с пигментами

943364

4О

55 и водорастворимыми связующими и механическим воздействием на мело" . вальные составы при нанесении покрытия. Пониженный диаметр глобул ла" текса обеспечивает более развитую поверхность, на которой располагается большее число активных кар" боксильных групп °

Дисперсное связующее — карбоксилированный метакриловой кислотой стиролбутадиеновый латекс с укаэанными характеристиками получают следующим образом: смесь, масс. ч: патекса 100 (стирола 60-70, бутадиена 30-40Ф), сульфанола 2 и персульфата калия 0,1-0,5, в аппарате перемешивают и нагревают до 60 С. Поо лимеризацию проводят в течение 1,5 ч до содержания неэаполимеризовавшихся мономеров 1-44. Затем в латекс вводят водный раствор метакриловой кислоты, поднимают температуру до

90 С4 и проводят графтполимериэацию в течение 2 ч. Концентрация .готового латекса 48 534 ° Концентрация водных растворов поливинилового спирта, натриевой соли карбок= симетилцеллюлоэы, каэеина 5-10 .

В составе меловального покрытия могут быть реагенты, повышающие его стойкость против воздействия влаги — смолы, глиоксаль и другие известные вещества, Иеловальные составы приготавливают по общепринятым методикам.

Нанесение меловального покрытия на бумагу и картон проводят гибким лезвием или воздушным шабером на машине нанесения покрытий. Покры- тие может быть одно- и двукратным.

Пример 1. На бумагу-.основу массой бумаги 40 г/м (вариант а) и 70 г/м (варинат б) из смеси беленой суль< нотной целлюлозы и древесной массы наносят меловальное покрытие, содержащее мас. ч.: п гмент (каолин 953, мел 51) - 100; диспергатор (гексаметафосфат натрия) - 0,4; водорастворимое связую" щее (поливиниповый спирт ) - 3; дисперсное связующее - 5; в качестве дисперсного связующего данный вариант покрытия предлагаемого материала содержит карбоксилированный

34 метакриловой кислоты стиролбутадиеновый латекс на поверхнссти глобул диаметром 600 А которого расположено 924 карбоксильных групп. Кон- центрация меловального состава - 564.

1О

15 ю

25 зо

Изготовленную бумагу испытывают по основным печатно-техническим показателям. Результаты испытаний представлены в таблице.

Пример 2. На бумагу-основу массой бумаги 80 г/м из смеси бе" пеной сульфатной и сульфитной целлюлозы двукратно наносят меловальное покрытие, содержащее, масс ° ч.: а ) грунтовочного слоя - пигмент (каолин 903, бланфикс 10Ф) - 100; диспергатор (гексаметафосфат нат" рия ) - 0,3; водорастворимое связующее (натриевая соль карбоксиметил" целлюлозы ) - 1; в качестве дисперсного связующего данный вариант содержит карбоксилированный 4т, метакриловой кислоты стиролбутадиеновый латекс, на поверхности глобул диаметом 900 А которого расположено

924 карбоксильных групп, Концентрация меловального состава - 58Ф. б) верхнего покровного слоя пигмент (каолин - 903, бланфикс—

101) - 100; диспергатор (гексаметафосфат натрия) - 0,2; водорастворимое связующее (казеиновый клей )—

6; дисперсное связующее - 12; латекс со свойствами, указанными для грунтовочного слоя. Концентрация мело" вального состава - 404. Изготовлен" нуа бумагу испытывают по основным печатно-техническим показателям. Результаты испытаний представлены в таблице.

Пример 3. Для изготовления мелованного материала используют картон-основу карки А по ГОСТ 7933-75 и меловальное покрытие, содержащее, масс. ч.: а) грунтовочного слоя - пигмент (каолин ) - 100; диспергатор (гексаметафосфат натрия 1 - 0,3; водораст" воримое связующее (кавеиновый клей). — 0,5; дисперсное связующее18; в качестве дисперсного связующего использован карбоксилированный

24 метакриловой кислоты стиролбутариеновый латекс, на поверхности глобул диаметром 600 А которого со- держится 703 карбоксильных групп, Концентрация меловального соста" ва 603. б) верхнего покровного слолпигмент (каолин 901, мел .10ь) - 100 диспергатор (гексаметафосфат натрия 503, полиакрилат натрия 504)

0,2; водорастворимое связующее (no943364 ливиниловый спирту - 5; дисперсное связующее — 5; латекс со свойствами, укаэанными для грунтовочного слоя. Концентрация меловального состава — 504.

Изготовленный картон испытывают по основным печатно-техническим показателям. Результаты испытаний представлены в таблице.

Пример 4. Для сравнения из- !6 готавливают известную мелованную бумагу. Условия и меловальное rloкрытие те же, что и в примере 2, с тем отличием, что в качестве дисперсного связующего применен кар - 15 боксилированный 4l метакриловой кислоты стиролбутадиеновый латекс, на поверхности глобул,диаметром 900 K которого расположено 674 карбоксильОсновные печатно-технические показ

Лоск, 3 (по Оптону) Стойкость поверхности к выщипыванию, м/с (по фогре) Оптическая плотность оттиска (по Макбет) Масса покрытия г/м

Пример

1 «) 2,4

1,52

56

1,50

2,3

2 3

20

1,50

3 20

4 Известный

1,48

2,0

1,42

1,8

20 составов иэ-эа стабильности дисперсф ного связующего. При нанесении их на волокнистую основу не происходит потери устойчивости меловального сос" тава.

Формула изобретения

Мелованный материал, состоящий иэ волокнистой основы и нанесенного на нее меловального покрытия, содерЫ жащего пигмент, диспергатор, водорастворимое связующее и дисперсное связующее — карбоксилированный метакриловой кислотой стиролбутадиеИз таблицы видно, что предлагаемый мелованный материал в сравнении с известным имеет повышенные на 13 стойкость поверхности к выщипыванию,. на 353 лоск и нг 9В оптическую плотность оттиска.

По сравнению с известным уровень указанных показателей предлагаемого материала также значительно выше - на 204 стойкость поверхности к выщипыванию, на 504 лоск и на

10 4 оптическая плотность оттиска.

Кроме того, выбранные характеристики латекса обеспечивают более высокую технологичность меловальных ных групп, Изготовленную бумагу испытывают по основным печатно-техническим показателям. Результаты испытаний представлены в таблице.

Пример 5. Использовано покрытие по примеру 2 с характеристиками латекса, выходящими за пределы предлагаемого. В примере 5 применен серийный латекс БСК 65/3 карбоксилированный 44 метакрилоеой кислоты стиролбутадиеновый латекс, на поверхности глобул диаметром

900 А которого расположено 474 карбоксильных групп. Изготовленную бумагу испытывают по основным печатно-техническим показателям„ Результаты испытаний представлены в таблице. атели мелованного материала

9 943364

Пигмеи т

Диспергатор

Водорастворимое связующее

Дисперсное связующее

0,2-0,4

0,5-6

5-18.

Составитель О. Иаслаченко

Редактор И. Касарда Техред A.Áàáèíåö Корректор Л. Бокшан

Заказ 5054/38 1 ираж 398 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

ll3035, Москва, I-35, Раушская наб., д. 4/9

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 новый латекс, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения стойкости поверхности к выщипыванию, лоска и оптической плотности оттиска мелованного материала, в качест- з ве карбоксилированного стиролбутадиенового латекса покрытие содер" жит латекс, 70-923. карбоксильных

rpynn которого расположены íà поверхности его глобул, имеющих диаметр 600-900 А, при следующем соотношении компонентов, масс. ч.:

Источники информацйМ, принятые во внимание при экспертизе

Авторское свидетельство СССР

N 532674, кл. 0 21 Н 1/22е 19732. Патент Японии N 49-38924, кл. 0 21 Н l/26, 1974 (прототип).