CS241131B2 - Method of hydrophilic surfaces soaking and/or adhesive poperties modification - Google Patents

Method of hydrophilic surfaces soaking and/or adhesive poperties modification Download PDF

Info

Publication number
CS241131B2
CS241131B2 CS828432A CS843282A CS241131B2 CS 241131 B2 CS241131 B2 CS 241131B2 CS 828432 A CS828432 A CS 828432A CS 843282 A CS843282 A CS 843282A CS 241131 B2 CS241131 B2 CS 241131B2
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
emulsion
hydroxide
substance
paraffin
solid particles
Prior art date
Application number
CS828432A
Other languages
English (en)
Other versions
CS843282A2 (en
Inventor
Zsolt Almasi
Gyula Balint
Gyula Horvath
Laszlone Horvath
Janos Koos
Mihaly Suemegi
Lajos Turner
Gyula Varszegi
Original Assignee
Alkoto Ifjusag Egyesueles
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Alkoto Ifjusag Egyesueles filed Critical Alkoto Ifjusag Egyesueles
Publication of CS843282A2 publication Critical patent/CS843282A2/cs
Publication of CS241131B2 publication Critical patent/CS241131B2/cs

Links

Landscapes

  • Paper (AREA)

Description

(54 * * * * * * * * * * * * * * * * * * 73) Majitel patentu
ALJOŠI zsolt; BÍLINT GYULA,’ HORVÁTH GYULA; HORVÁTH LÁSZLíW; KO(Js JÁNOŠ; SÚMEGI MIHÍLY dr. ,* TURNER LAJOS/ VÁRSZEGI GYULA, DUNAUJVÍROS /MLR/
ALKOTÓ IFJUSÍG EGYESÚLÍS, BUDAPEŠŤ /MLR/ (54) Způsob modifikace smáčecích nebo/a adhezních vlastností hydrofilních povrchů
Vynález se týká způsobu modifikace smáčečích nebo/a adhezních vlastností hydrofilních povrchů obalových materiálů na bázi celulózy, jako . . papíru a papírových výrobků, lisovaných dřevovláknitých desek a dřevotřískových desek.
Při tomto způsobu se na metr čtvereční povrchu nanáší 0,1 až 30,0 g látky, kterou je přírodní pryskyřice, parafin, ataktický polypropylen, montánní vosk nebo jejich směs ve formě emulze . typu olej ve vodě, obsahující emulgátor a stabilizátor, přičemž v emúlzním prostředí jsou přítomné, nebo/a při emulgaci vznikají nebo/a se současně s emulzí na povrch aplikují pevné částice anorganické látky, maximálně 50/im velké v hmotnostním množství 1 až 35 t, vztaženo na emulgovanou látku, načež se vodné prostředí nanášené emulze odstraní sušením, s výhodou při teplotě nad 100 °C.
Pomocí způsobu podle vynálezu lze v širokém rozmezí měnit součinitel tření . vytvořených povrchů, odolnost vůči vodě je dobrá a s ohledem na zvláštní strukturu vzniklé povrchové vrstvy je možné je dobře slepovat vodnými lepidly.
I
Vynález se týká způsobu modifikace smáčecích nebo/a adhezních vlastností hydrofilních povrchů obalových materiálů na bázi celulózy.
V mnoha průmyslových oblastech, například v obalové technice, je potřebné vytvořit vnitřní povrch obalového prostředku odolný vůči vlhkosti zboží a vnější povrch odolný vůči vnější vlhkosti, způsobenou například klimatickými podmínkami.
Obalové prostředky, vyrobené například z vlnité lepenky, lisovaných dřevovláknitých desek a dřevotřískových desek, odpovídají normálně požadavkům, týkajícím se obalové techniky co do jednotnosti, ochrany zboží a ekonomičnosti, v případě, že zboží samo o sobě není vlhké, nebo se nedostává do styku s povrchem obalového prostředku, nebo i v případě, kdy obalový materiál sám není vystaven žádnému klimatickému působení, například dešti, sněhu, skladování v-chladírnách atd.
Jestliže toto vše nelze během dopravního řetězce zaručit, pak se obalový prostředekf vyrobí z takového materiálu, který sám o sobě odpuzuje vlhkost, nebo se odolnost obalových materiálů, které nejsou samy o sobě odolné vůči vlhkosti, zvyšuje.
Odolnost vůči vodě se může zvýšit, když se během výroby uvedených typů obalových prostředků přimíchají do hmoty pomocné látky nebo se pomocné látky, které se přidávají, nanášejí na povrch.
Pro zvýšení odolnosti vlnité lepenky vůči vodě je široce rozšířeno například nanášení nebo impregnace levnými taveninami parafinu, které jsou к dispozici v odpovídajících množstvích.
Použití parafínu nebo látek na bázi parafínu, jak jeho dávkováním do hmoty při výrobě produktu, tak i jeho nanášením na povrch, způsobuje vedle zvýšení odolnosti povrchu vůči vodě nejen lesk, ale i zvýšení jeho klouzavosti a hladkosti.
To opět ztěžuje dopravu, skladování zpracovávaného materiálu, další zpracování na obalový prostředek a působí nepříznivě při skladování a dopravě jak prázdných, tak i produkty naplněných obalových prostředků.
Další problém spočívá v tom, že zpracování obalových materiálů od přírody hydrofilních, například nanášením tavenin nebo impregnací taveninami, znamená samo o sobě dodatečný pracovní krok. Odpad, odpadající při výrobě obalových prostředků, jako například odpad lepenky při výrobě kartonáže - a spotřebovaný obalový prostředek jako například kartony z vlnité lepenky, které se dostanou do sběru starého papíru, se mohou opět použít jako surovina pro výrobu papíru jen po komplikovaném zpracování, například po odstranění parafínu jakýmkoliv způsobem, nejčastěji za vysoké spotřeby energie a chemikálií.
Problémy se objevují i při slepování impregnovaných nebo povlečených povrchů, vodnými disperzemi, například při výrobě kartonů, jejich uzavírání, opatřování etiketami atd. V těchto případech se musí používat podstatně dražší, často organická a proto nebezpečnější a škodlivější lepidla.
Uvedené nevýhody byly odstraněny u způsobu modifikace smáčecích nebo/a adhezních vlastností hydrofilních povrchů obalových materiálů na bázi celulózy podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že se na metr čtvereční povrchu nanáší 0,1 až 30,0 g látky, zvolené ze souboru, zahrnujícího přírod:./ pryskyřice, parafin, ataktický polypropylén, montánní vosk a jejich směsi, ve formě emulze typu olej ve vodě, obsahující emulgační a stabilizační činidlo, přičemž v emulzním prostředí jsou přítomné nebo/a při emulgaci vznikají nebo/a se současně s emulzí na povrch aplikují pevné částice anorganické látky maximálně 50 mikrometrů velké, v hmotnoe±ním množství 1 až 35 %, vztaženo na emulgovanou látku, načež'se vodné prostředí nanášené emulze odstraní sušením, s výhodou při teplotě nad 100 °C.
Obalovým materiálem na bázi celulózy se zde rozumí přírodní látky obsahující celulózu, například dřevo, pazdeří, slupky, zpracované přírodní látky obsahující celulózu, například piliny, dřevní vlákna, dřevný obrus, a chemicky zpracované látky obsahující celulózu, například celulóza, polocelulóza, papírový odpad.
Výhodně se jako látky nanášené ve formě emulze použije kalafuna nebo/a tálová pryskyřice.
Pevné částice, přítomné v emulzním prostředí nebo/a vzniklé při emulgaci jsou s výhodou hydroxid železa nebo/a kyselina křemičitá nebo/a hydroxid hlinitý nebo/a hydroxid olovnatý nebo/a hydroxid cínu nebo/a hydroxid antimonitý, a dávkované jemné částice jsou bentonit i
nebb/a kaolin nebo/a křemelina nebo/a síran barnatý nebo/a síran vápenatý nebo/a uhličitan vápenatý nebo/a uhličitan hořečnatý nebo/a kysličník titaničitý.
Způsobem podle vynálezu se dosáhlo u hydrofilních obalových materiálů odolnosti vůči vodě, požadované obalovou technikou tak, aby zpracovávané povrchy.nebyly klouzavější než nezpracované, a pokud je to požadováno, aby byly méně klouzavé.
Výroba povrchů o požadované smáčivosti a třecích vlastnostech nepotřebuje speciální zařízení nebo další pracovní pochody, nýbrž je proveditelná na obvykle používaných zařízeních bez zásahů do další výroby.
Odpad, který odpadá při výrobě obalových prostředků a spotřebované obalové prostředky jsou opětovně použitelné, aniž by tomu bránila povrchová úprava sloužící ke zlepšení odolnosti vůči vodě.
Slepování nevyžaduje žádných speciálních lepidel, potřebnou vazebnou sílu zabezpečí · lepidla tvořená vodnými disperzemi.
Při provozním ověření · vynálezu za použití obvyklých technologií, bez přídavných strojů a bez dalších pracovních kroků bylo v zařízení pro výrobu vlnité lepenky instalováno stříkací zařízení a povrch lepenky byl postříkán emulzí parafínu.
Potom se po usušení odstranilo emulzní prostředí. Přitom bylo shledáno, 'že částice povrchu obklopené hydrofilními emulgátory a stabilizátory, které lpí na povrchu vlnité lepenky, snižují smáčivost povrchu vodou. .
Tento účinek před použitím způsobu podle vynálezu nevznikal, nebot když emulze této kvality byla přidána do hmoty, snižovala smáčivost papíru vodou jen tehdy,’ když se její emulgátory a stabilizátory s charakterem solí alkalického kovu převedly v soli s vícemocnými ionty kovů, například Ca2+, Al3\ ’
V případě, že emulze neobsahuje pouze asociované a lyofilní makromolekullání koloidní emulgátory a stabilizátory, nýbrž i jemné pevné částice - takové jsou například Pickeringovy . emulze - potom Způsobem podle vynálezu vytvořený povrch odolný vůči vodě - i při zachování lesku a třpytu - není klouzavý.
Naopak tření může být ještě vyšší, než tomu bylo u původního povrchu. Tento účinek je ještě podivuhodnější, nebot přítomnost hydrofilních emulgátorů a stabilizátorů, přítomných v emulzním prostředí a obklopujících částice parafínu, není na povrchu pozorovatelná, odolnost vůči vodě se nezhorší, účinek jemných pevných částic, které · obklopují částice parafínu, popř. jsou přítomny v emulzním prostředí, je ale zjistitelná; hladkost povrchu se zmenší.
Další výhodou je, že přes odolnost vůči vodě nebylo nutné používat organická nebo tzv. hot-melt lepidla, ale že i vodné disperze poskytly dostatečnou lepivost. Dobrá upravovatelnost.krajových odpadů, odpadajících pří výrobě vlnité lepenky, odpadků při výrobě kartónů a spotřebované kartonáže v obvyklých zařízeních pro úpravu odpadních materiálů v papírenském
I průmyslu byl dalším neočekávaný účinkem. Na to vše je nutné pohlížet v souvislosti se zvláštní strukturou vytvořené vrstvy.
Technologie povrchové úpravy podle vynálezu vylučuje tedy nepříznivé účinky zpracování lyddrfilnícl povrchů a naopak přináší nové výhodné účinky.
Podrobný popis způsobu podle vynálezu je uveden v následuuícícl příkladech provedení.
Příklad 1
Ze 350 g parafínu, 14 g kaseinu, 1 g hydroxidu sodného a 11 g při Diels-Alderově syntéze ze 100 % mol. maaeinizované vyšší alifatické karboxylové kyseliny se obvyklý způsobem vyrobí při 90 °C 1 li^t^r parafinové emdze.
Z této se nanese imnoství 50 ml/m* pomocí nanášecích válců na povrch přítaačných těles, používaných při výro vini^ l^e^penky. po usušení při 100 °C byi změřen konkávní a'konvexní okrajový úhei destncna^ vody na neupraveném -a upaveném povrchu papíru při 25 °C pomooí L>rentzen-Wettresový měřičem okrajových úhiů, který je opatřen kiimatizační komorou, která zajišťuje 100 % relativní vlhkost, /viz : Pappripari anysavizsgálat, Muuzaki KonyvkiadJ, Budappšť, 1980/. ’
Konkáwií okrajový úhel byi 95°, konvexní krajový toel byi 26° u neupraven^o ppír^ měření se prováděio 1 minutu po nakapání, U upraveného papíru byl konkávní okrajový úhel ? 120°, konvexní okrajový úhel 98O.
Souu^-ntel adheze povrchů byl měřen měřicm přístrojím, pracujícím na podobné bázi jako mřič rýsovacích úhlů podle Buzágha /viz: Buzágh A: A kolloidika praktikus, TMkonnykiadó, . Budappšť, 1962/.
Název měřicího přístroje je ϊícliíed Plane Fricticm Tester. δο^ΐη^οΐ adheze neupraveného papíru je 0,33. SouVisítel adheze upraveného papíru na neupravením povrchu ale 0,20.
Příklad 2
Postupovalo se podle příkladu 1 s tm rozdílím, že se při výrobě emulze parafínu pobilo místo 1 g hydroxidu sodného 25 ml prodejného vodního skla. Při reakci vodního skla a maaeinizované vyšší alifatické karboxylové kyseliny vznikla in šitu kol^dní kyselina křemliltá.
Z této emulze byl na povrch papíru nas^í^n 1 ml/m2. Po usušení při 110 °C byly povedeny stejné zkoušky jako v příkladu 1, konkávní okrajový úhel byl 104°, konvexní okrajový úhel 92°, а^т^е! adheze mmzi upravený a neupravený papírem byl 0,29.
Příklad 3
Postupovalo se podle příkladu 1 tak, že se při výrobě parafínové emulze přidalo 122,5 bentonitu, obsah^ícího maximálně 50 mikrometrů velké částice. Tato emulgovaná látka se naná2 šela v mLnožtví 75 ml/m nanášecím válcem na povrch.
Po usušení při 120 °C se provedly zkoušky podle pHkJLadu 1, jako výsadek byly získ^^ hodnoty 108° pro konkároí a 96° pro konvexní okrajový úhhl, adhezní součiin^el mmzi upavený a neupraveným povrchem byl 0,27.
Příklad' 4
Postupovalo se podle příkladu 1 s tím rozdílem, že se vyrobilo za pouužtí katexové,syntetické pryskyřice 550 ml sólu kyseliny křemi^té s koncentrací 50 g/1 /viz: Dr. Buzágh A·:
A kolloidika praktikuma, Tankonyvkiado, Budapešť, 1962/ a tento se použil jako prostředí pro parafinovou emulzi místo vody. Množství 5 ml/m takto vyrobené emulze bylo nastříkáno na povrch paru. Výsledky zkou^k podle příkladu 1 ·. Otoajový úhel : konvní 118°, konvexní 106°, součinitel adheze mezi neupraveným a upraveným povrchem byl 0,36.
Do oblasti vynálezu patří ještě řada pevných částic /například kaolinu, rutilu, bauxitu, kalcltu atd./, které zvyšují součinitel adheze upraveného povrchu; jako organické složky emul- > zí'olej ve vodě mohou být místo parafínu použity i směsi parafínu a ataktického polypropylenu, kalafuny a talové pryskyřice.
Dále bylo zjištěno, že jako emulgované složky látky vyrobené emulgováním se hodí látky, destilovanou vodou při 25 °c a poskytují jak konkávní tak 90° /viz: Wolfram E.: Kontakt nedveses, Akadémini ^aclo, které naneseny jako film se smáčí i konvexní krajový úheltší než Budapešť, 1971/.
účinek jemných pevných částic nezávisí v první řadě na kvaKromě toho bylo zjištěno, že litě . látky, nýbrž spíše na tvaru a velikosti částic. Tím je okruh obou skupin látek velmi velký. Pro podepření toho co bylo uvedeno slouží následující příklad provedení.
Příklad 5
Vyšlo se z příkladu 1 s tím rozdílem, že se dialýzou vyrobilo 550 ml solu hydroxidu hlinitého s koncentrací 10 g/1 /viz: Buságh A.: A kolloidika praktikuma, Tankonyvkiado, Budapešť, 1962/ a tento se použil jako emulzní prostředí, jako emulgované látky byly použity kalafúna a montánní vosk v poměru 1:1, místo hydroxidu sodného bylo dávkováno 10 ml vodního skla, které reagovalo jak s maleinizovanou vyšší alifatickou karboxylovou kyselinou, tak i s kalafúnou a vznikla kyselina křemičitá.
Pak ,.se do emulze přidalo 5 g síranu vápenatého s velikostí částic maximálně 50 mikromet‘ 2 rů. Množství 20 ml/m této emulgované látky se nastříkalo na povrch papíru, sušení se provádělo při 160 °C.
Konkávní okrajový úhel byl 112% konvexní okrajový úhel byl 104°, naměřená holota adhezního součinitele činila 0,34.
Při způsobu podle vynálezu se na povrchy nanáší s výhodou rozprašováním, natíráním nebo tiskem látky, obsahující jemné pevné částice, získané emulgováním, typu olej ve vodě.
V popisu uváděný pojem látky získané emulgováním znamená, že se jedná o takové systémy, které při výrobní teplotě mohou sestávat minimálně ze dvou, navzájem nemísitelných složek, popřípadě samy o sobě . mohou obsahovat více složek a u nichž se kapalné fáze vyrobily tak, že jemné kapičky jedné z fází se v prostředí rozdělí do druhé.fáze a tyto se stabilizují vůči pěnění nebo usazování popřípadě opětovnému aglomerování na fázi.
Pro stabilizování se používají emulgační a stabilizační činidla, které tím, že povléknou povrchy částic, vytvoří dobré podmínky pro jejich· smáčivost v uvedeném prostředí. Tak například u organické látky s charakterem tuk-olej, jako je například parafin, kalafuna, bitumen, vytvářejí emulgátory, vyrobené z pryskyřičných kyselin, vyšší karboxylové alifatické kyseliny, sulfonáty a sírany s vyššími alifatickými alkoholy, jakož i hydrofilní makromolekulární stabilizátory, jako například kožní klih, zásaditý roztok kaseinu, sodná sůl karboxymethylcelulozy hydrofilní povrch olejové kapičky a přispívají k jeho dobré smáčivosti vodou tím, že tuto obklopuj í.
Při teplotě místnosti se ale částice látek získaných emulgováním mohou nacházet v pevném skupenství, jako například u parafínu nebo kalafúny /viz: P. Becher: Emulziók, Muszaki, Konyv kiado, Budapešť, 1965/.
V popisu se na makroskopické povrchy pohlíží jako na hydr°filníf jestliže je hodnota konkáwního okrajového úhlu, měřeno při teplotě místnosti s destifov<mou vodou, větší a hodnota kovexního okrajov^o úhlu menší než 90° /viz: Wo^ram E.: Kootakt nedvesedés, Académisi Kiadó, Budapešť /1971/.

Claims (3)

  1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU
    1. způsob ^odřikace smičecích nebo/a adhezních vlastností hyd^^ních povrchů obalových maaeriálů na bázi celulózy, vyznaaujjcí se tm, že se na mmtr čtvereční povrchu nanáší 0,1 až 30,0 g látky, zvolené ze souboru, zahrnujícího přírodní pryskyřice, parafin, ataktický polypropylén, mrntánní vosk a jejich směl., ve iormě emulze typu olej ve vodě, obsah^ící a stabilizační činidlo, přičemž v emulžnm prostředí jsou přítomné nebo/a při emuugaci. vznikají nebo/a se současně s emidzí na povrch aplikuj pevné částice anorganické látky maximálně 50 mikrometrů velké, v hmi0no8tnm mnoství 1 až 35 %, vztaženo na emulgovanou látku, načež se vodné prostředí nanášené.emulze odstraní sušením, s výhodou při teplotě nad nad 100 °C.
  2. 2. Způsob podle bodu 1, vyzunkluící se tím, že látkou nanášenou ve formě emuuze je kalafuně nebo/a táhlová pryskyřice.
  3. 3. Způsob podle bodu 1, vyznač^jcí se tím, že pevné částice, přítomné v emulznlta pro- středí nebo/a vzniklé při enulgaci jsou hydroxid železa nebo/a kyselina křemičitá nebo/a hydroxid hlinitý nebo/a hydroxid olovnatý nebo/a hy$ťoxid dinu nebo/a hydroxid . antimmitý, a dávkované jemné částice jsou bonton nt nebo/a kaolin nebo/a křemelina nebo/a síran barnatý nebo/a síran vápenatý nebo/a uih.Xčitfin vápenatý nebo/a Ulličitkn hořečnatý nebo/a kysličník titaničitý.
CS828432A 1981-11-25 1982-11-24 Method of hydrophilic surfaces soaking and/or adhesive poperties modification CS241131B2 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
HU351681A HU185068B (en) 1981-11-25 1981-11-25 Surface treating method for increasing the water-tightness and modifying the frictional characteristic of hydrophilic surfaces

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CS843282A2 CS843282A2 (en) 1985-07-16
CS241131B2 true CS241131B2 (en) 1986-03-13

Family

ID=10964347

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS828432A CS241131B2 (en) 1981-11-25 1982-11-24 Method of hydrophilic surfaces soaking and/or adhesive poperties modification

Country Status (2)

Country Link
CS (1) CS241131B2 (cs)
HU (1) HU185068B (cs)

Also Published As

Publication number Publication date
HU185068B (en) 1984-11-28
CS843282A2 (en) 1985-07-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FI69424C (fi) Tryckkaensligt karbonfritt oeverfoeringsark foerfarande foer dess framstaellning samt dess anvaendning
US4173488A (en) Oil-in-water emulsions containing hydropholeic starch
CA1310006C (en) Phospholipid lubricant for coating moving webs
US2643048A (en) Paper container with slip resistant coating
US3897578A (en) Process of producing capsule-coated sheets
FI57458B (fi) Foerfarande foer belaeggning av en bana av arkmaterial
GB2241654A (en) Improvements relating to paperboard
NO136707B (cs)
US5879437A (en) Composition for surface treatment
US3886019A (en) Method of making laminated corrugated paperboard
CS241131B2 (en) Method of hydrophilic surfaces soaking and/or adhesive poperties modification
US2577821A (en) Article with water-sensitive gum coating and method of manufacture
US2251273A (en) Adhesive sheet and method of making the same
EP3268536B1 (en) Water based wax dispersion comprising a hydrocarbon wax and a dialkylether for the coating paper products
NO139089B (no) Toert belagt titandioksyd-pigment og fremgangsmaate for dets fremstilling
WO2021150432A1 (en) Method and system for applying a multi-layer coating
KR19980701768A (ko) 수계 표지물질 및 이의 제조방법
US5755871A (en) High brightness paper coating formulations
EP3405613A1 (en) Pearlescent metallic effect paper material with high lightfastness and related manufacturing method
US3196031A (en) Bonding of topcoatings to printed surfaces
US3736164A (en) Organophobic and hydrophobic surface coatings
US2440193A (en) Method of sealing and reinforcing cartons with tape and the tape as an article of manufacture
JPH06315664A (ja) ラツカーの単回塗布による紙の多層ラツカー塗装法
US2325408A (en) Coated glassine paper
US20050282026A1 (en) Porous coating compositions for printing applications