Мелованный волокнистый материал

Мелованный волокнистый материал

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<>979563 (61) Дополнительное к авт. саид-ву(22) Заявлено 30.06.81 (21) 3329712/29-12 с присоединением заявки №вЂ”

t$11 + К т 3

D 21 Н 1/22

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (23) Приоритет(531УДК 676 ° 488 (088. 8) Опубликовано071282. Бюллетень ¹ 45

Дата опубликования описания 07.12.82

A.N. Гущо П. Ф. Белогуров, Н.П. Старченко, В. П. Т» ов, А.И. Бондарев и A.Í.|L âíèí

/ .О с

l

Пентральный научно-исследовательский институт ( бумаги» Белорусский политехнический институт (72) Авторы изобретения (71) Заявители (54) МЕЛОВАННЫЙ ВОЛОКНИСТЫЙ МАТЕРИАЛ

Изобретение относится к получению мелованного волокнистого материала и может быть использовано в целлюлозно-бумажной промышленнбсти при производстве мелованной бумаги и картона для печати.

Известен мелованный волокнистый материал (1), содержащий в покровном слое, мас.%: 10

Пигмент 80-86

Связующее 14-18

Диспергатор 0,3-0 5

Пластификатор 0,8

Недостатком этого мелованного материала является то, что он обладает повышенной вялостью и имеет относительно высокую стоимость, обусловленную высокой стоимостью мономеров в сополимерной дисперсии.

Известен также волокнистый материал, состоящий из бумаги-основы и покрытия, содержащего полиолефин и фосфат титана. Фосфат титана в виде частиц используют в качестве белого пигмента, причем (mTiO ° nP 0) имеет

m/n ъ 2 1 2).

Однако известный материал не может быть использован для печати, так как нанесенный на нее полиолефиновый слой из расплава придает поверхности белиз ну и непрозрачность, а фосфат титана используют как наполнитель с целью придания белизны и непрозрачности полиолефиновой пленки.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является мелованный волокнистый материал, состоящий из бумаги-основы и покрыт»я,содержащего пигмент смесь каолина с фосфатом титана, связующее » диспергатор. В качестве фосфата титана покрытие такого материала содержит пирофосфат титана (Т1Р 0 ) 98%-ной белизны с удельной поверхйостью 6-7 м /г, с содержанием частиц сферической формы размером до 2 мкм менее 96%, удельным весом

-3,102 г/см, укрывистостью не выше

30 г/м ; содержанием Ст.-иона не выше

14%, маслоемкостью не более 13 г на 100 г пигмента и фотохимической активностьЮ 0,12 ед. Варбурга.Соотношение окислов TiO и Р О -, входящих в пирофосфат титана, составляет

1:1. В качестве основного пигмента состав содержит каолин, осажденный карбонат кальция, сульфат бария, двуокись титана и другие пигменты для мелования. В .качестве связующего состав содержит смесь 25-50% ка979563 гексаметафосфат натрия, стиромаль, Na-соль акриловой кислоты, а в качестве основного пигмента - каолин.

П р е р. 1. На бумагу-основу (OCT 81-101-76) наносят покрытие, содержащее, мас;ч.: каолин отбеленный фракционированный 95, оксофосфат титана с удельной поверхностью 56 м /г

5, связующее 12 (в том числе к аз еин 2, .латекс бутадиенстирольный марки

БСК-65/3 10), гексаметафосфат натрия

0,2. Нанесение покрытия осуществляют при помощи лабораторной установки на одн" сторону бумажного листа при концентрации меловальной дисперсии

36 мас.% и вязкости 18-. 20 с (по вискозиметру В3-4, масса покрытия составляет 16 г/м . Полученные образцы бумаги с покрытием сушат при 60 С в сушильном шкафу. Результаты испытаний бумаги представлены в таблице °

g р и м е р 2. Мелованную бумагу. получают аналогично примеру 1, при следующем соотношении компонентов покрытия, мас.ч.: каолин 95, оксофос фат титана 5,Na-соль карбоксиметилцеллюлозы 2,0, латекс БСК-65/3 16,04, гексаметафосфат натрия 0,2. Результаты испытаний бумаги представлены в таблице.

Пример 3 ° Мелованную бумагу получают аналогично примеру 1. При этом оксофосфат титана имеет удельную поверхность 78 м /г, при следующем соотношении компонентов, мас.ч.: каолин 90, оксофосфат титана 10, поливиниловый спирт 3, латекс бутадиенстирольный СКС-65 ГП 15, диспергатор (стиромаль) 0,4. Результаты испытаний мелованной бумаги приведены в таблице.

Пример 4. МелОванную бумагу получают аналогично примеру 1. При этом оксофосфат титана имеет удельную поверхность 11 м /r, при следующем соотношении компонентов, мас.ч.: каолин 90, оксофосфат титана 10, крахмал

16, смола меламиноформальдегидная 2, диспергатор (натриевая соль акриловой кислоты) 0,1. Результаты испытаний мелованной бумаги приведены в таблице

Пример 5. Мелованную бумагу получают аналогично примеру 1 с использованием оксофосфата титана с удельной поверхностью 56 м /г, при

"следующем соотношении компонентов, мас.ч.: каолин 84, оксофосфат титана 16, казеин 6,62, поливинилацетатная дисперсия 9,95, диспергатор (гексаметафосфат натрия) 0,5. Результаты испытаний мелованной бумаги приведены в таблице..

Пример 6. Мелованный картон получают аналогично примеру 1 с использованием оксофосфата титана с удельной поверхностью 20 м /г, при следующем сЬотношении компонентов, эеина и 50-70% бутадиенстирольного латекса СКС-65 ГП или БСК-65/З.Соот ношение компонентов известного сос- тава для мелования бумаги и картона следующее (3), мас.ч.

Пигмент 50-55 5

Пирофосфат титана 5-55

Связующее 12-22

Диспергатор 0,2-0,8, Однако мелованный волокнистый материал c покрытием известного состава имея достаточную скорость закрепления краски, высокое отмаривание, имеет неудовлетворительное крас,ковосприятие, а также недостаточную белизну„ непрозрачность и глад- 15 кость. !

Цель .изобретения, — повышение опти ческих и печатных свойств материала.

Поставленная цель достигается тем, что мелованный волокнистый материал, 20 состоящий иэ бумаги-основы и покрытия, содержащего пигмент — смесь каолина с фосфатом титана, связующее и диспергатор, покрытие содержит в качестве фосфата титана оксофосфат титана с Ж удельной поверхностью 20-114 м /г при следующем соотношении компонен тов, мас. ч.: пигмент 100, связующее ,12-20, диспергатор 0,1-0,6, при этом соотношение в пигменте каолина к оксо30 фосфату титана составляет от 3:1 до

19:1.

Оксофосфат титана (mTi0< пР 0 ) имеет соотношение m:n = 5:2. Величина удельной поверхности оксьфосфата ти- 35 тана зависит от условий термической обработки продукта, т.е. температур." может находиться в пределах 100-800 С в зависимости от того, какую удельную поверхность продукта необходимо полу-40 .чить. В предлагаемом изобретении ис пользуют оксофосфат титана с удельной поверхностью 20-114 м /г, белизной

98%„ удельным весом 2,0-2,2 г/см, укрывистостью, маслоемкостью и фото- 45 химической активностью продукта той же, что и у пирофосфата титана.

Использование оксофосфата титана позволяет получить мелованный материал с улучшенными печатными свойствами и повышенной белизной, благодаря его химическому строению за счет большого содержания титана в продукте, т.е. содержание титана в два раза больше, чем в пирофосфате.

В качестве связующего состав покры.55 тия мелованного материала может содержать как водорастворимые, так и дисперсные связующие, например крахмал, казеин, Na-соль карбоксиметилцеллюлозы, поливиниловый спирт, поли- 6О вииилацетат, бутадиенстирольный латекс, акриловый латекс, меламиноформальдегидную смолу.

В качестве диспергатора используют известные диспергаторы такие как 65

979563

"мас.ч.: каолин 75, оксофосфат титана

25,. казеин 6, акриловая дисперсия марки ABB-2б 14, диспергатор (гексаметафосфат натрия) 0,6. Результаты испытаний мелованной бумаги приведены в таблице.

Пример 7 (прототип). Мелованную бумагу получают согласно примеру 1, только вместо оксофосфата титана используют пирофосфат титана, при следующем соотношении компонен,тов, мас.ч,: каолин 90, пирофосфат

Пример, Р

Показатели

I (Прототип

Г I

Предлагаемый

1 2 3 4 5

6 7;8

80 80 80 80 80 400 80 400

Масса волокнистой основы, г/м .Масса покрытия, г/и +

16 16 16

82 .83,5 80

98,3 85,5 95,0

25 250 16

16 16

85 86,0

96,5 9,5

340 . 390

16 16

84,0 84,0 96,0 95,8

285 260

85,5

96,1

350

Белизна, Ъ

Непрозрачность,%

Гладкость, с

Красковосприятие до Д=1,4

2i0 2ко 1 8 ir8 is76 it75 2r1 2ti

Скорость закрепления краски, мин

70 68 65 60 90 90

85 85

Оптическая плотность следа отмарывания, мгно- венная в течение

1 мин

О 75 О 74 0 54 О 57 О 47 040 08 О 8

«0O0 о, о, о, Формула изобретения Мелованный волокнистый материал, состоящий иэ бумаги-основы и покрытия,у содержащего пигмент - смесь каолина с фосфатом титана, связующее и дис-! пергатор, отличающийся тем, что, с целью повышения оптичесВНИИПИ Заказ 9294/12 Тираж 398 Подписное

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4

Анализ результатов испытаний мелованных бумаги и картона, получен ных с использованием в покровйом слое оксофосфата титана, свидетельствуют о том, что показатели бумаги и картона по белизне, непрозрачности и оптическим свойствам значительно улучшаются в сравнении с известными меловайными бумагами и картоном. титана 10, казеин б, латекс бутадиенстирольный карбоксилированный марки

BCK-65/3 14, диспергатор (гексаметафосфат натрия) 5,0. Результаты испытаний бумаги приведены в таблице.

Пример 8. (прототип). Мелованный картон получают согласно примеру I только вместо бумаги-основы берут картон; Состав мелованного слоя тот же, что и в примере 1. Результаты испытаний мелованного картона приведены в таблице.

I ких и печатных свойств материала, покрытие содержит в качестве фосфата титана оксофосфат титана с удельной поверхностью 20-114 м /г, при следующем соотношении компонентов, мас.ч,:, пигмент 100, связующее 12-20, диспер гатор 0,1-0,6, при. этом соотношение

:в пигменте каолина к оксофосфату ти тана составляет от 3:1 до 19:1.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 392198, кл. D 21 Н 1/22, 1971.

2. Патент СШЛ 9 3,936.304, кл. 96-82, 1976.

3. Авторское свидетельство СССР

9 503969, кл. D 21 Н 1/22 1974 (прототип).