CS273137B1 - Method of paper sizing agents production - Google Patents

Method of paper sizing agents production Download PDF

Info

Publication number
CS273137B1
CS273137B1 CS867887A CS867887A CS273137B1 CS 273137 B1 CS273137 B1 CS 273137B1 CS 867887 A CS867887 A CS 867887A CS 867887 A CS867887 A CS 867887A CS 273137 B1 CS273137 B1 CS 273137B1
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
parts
sizing
dispersion
resin
kpa
Prior art date
Application number
CS867887A
Other languages
Czech (cs)
Other versions
CS867887A1 (en
Inventor
Zdenek Ing Vasicek
Karel Ing Hajek
Jiri Ing Csc Husak
Milos Caha
Milena Libnarova
Original Assignee
Zdenek Ing Vasicek
Hajek Karel
Husak Jiri
Milos Caha
Milena Libnarova
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 Zdenek Ing Vasicek, Hajek Karel, Husak Jiri, Milos Caha, Milena Libnarova filed Critical Zdenek Ing Vasicek
Priority to CS867887A priority Critical patent/CS273137B1/en
Publication of CS867887A1 publication Critical patent/CS867887A1/en
Publication of CS273137B1 publication Critical patent/CS273137B1/en

Links

Landscapes

  • Paper (AREA)

Abstract

This method of production of paper sizing agents is based on the dissolving of resin in 2 to 30 mass parts of organic solvents from the group of methylene chloride, 1,2-dichlorpropane, ethanol, propanol and isopropanol at 15 to 80 degrees C and the solution disperses at 20 to 95 degrees C and pressure of 100 to 300 kPa with 60 to 20 mass parts water containing 1 to 10 mass parts of tensides and/or protective colloids, whereupon the organic solvent is removed by distillation at 30 to 90 degrees C and pressure of 6 to 50 kPa and the occurring dispersion is cooled under 25 degrees C, which is possible supplemented with water to produce a dispersion with a dry matter content of 30 to 50 % by weight.

Description

Předmětem vynálezu je způsob přípravy papírenských klížidel na bázi vodných disperzí směsí polymerních karboxylových kyselin s pryskyřičnými kyselinami. Lze je aplikovat především při klížení papíru ve hmotě, ale i při klížení povrchovém.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a process for preparing paper sizing based on aqueous dispersions of a mixture of polymeric carboxylic acids with resin acids. They can be applied especially when sizing paper in the mass, but also for surface sizing.

V papírenském průmyslu se používají klížidla na bázi přírodních a syntetických látek (V. Hněvkovský a kolektiv: Papírenská příručka. Praha, SNTL 1983). Přírodní klížidla jsou tradičně zastoupena vosky, škroby, proteiny, především pak kalafunou a jejími deriváty (NSR patent č.' 1 467 545, USA patent č. 3 400 117, 3 565 755, 3 817 768, britský patent č. 1 026 945). Syntetická klížidla nověji zahrnují především dimery aldoketenů (NSR patent č. 2 848 194, USA petent č. 4 243 481, 4 382 129), uhlovodíkové pryskyřice (čs. autorské osvědčení č. 226 224, japonský patent č. 8 100 399, NSR patent č. 2 434 216, USA patent č. 3 953 407) a jiné vysokomolekulární sloučeniny. Uvedené klížící prostředky přicházejí ve formě vodných roztoků či past jejich mýdel a hlavně jako vodné disperze, popřípadě též jako suché produkty. Používají se ke klížení papíru buň ve hmotě (vnitřní klížení), nebo jeho povrchu (povrchové klížení). Klížením papíru se dosahuje jeho odolnosti proti pronikání kapalin, zvláště vody a inkoustu. Nejčastěji používaná kalafuna není však celosvětově k dispozici v dostatečném množství, také její složení a čistota podle provenience značně kolísá. Syntetická klížidla tyto qevýhody nemají a dají se z nich připravit přesně definované produkty. Jsou často použitelné pouze pro určitý způsob klížení některých speciálních druhů papíru. Jejích syntéza, n§př. dimerů, je velmi obtížná a nákladná. Mnohé vysokomolekulární látky mají jen nízký klížící efekt a jsou více vhodné jako pojivá papírenských natiracích prostředků.In the paper industry, sizing agents based on natural and synthetic substances are used (V. Hněvkovský et al.: Papermill Handbook. Prague, SNTL 1983). Natural sizing agents are traditionally represented by waxes, starches, proteins, especially rosin and its derivatives (German Patent No. '1 467 545, US Patent Nos. 3,400,117, 3,565,755, 3,817,768, British Patent Nos. 1,026,945 ). More recently, synthetic sizing agents include, in particular, aldoketene dimers (U.S. Patent No. 2,848,194, U.S. Patent No. 4,243,481, 4,382,129), hydrocarbon resins (U.S. Patent No. 226,224, Japanese Patent No. 8,100,399, NSR). U.S. Patent No. 2,434,216, U.S. Patent No. 3,953,407) and other high molecular weight compounds. Said sizing agents come in the form of aqueous solutions or pastes of their soaps and mainly as aqueous dispersions, optionally also as dry products. They are used for sizing paper cells in matter (internal sizing) or its surface (surface sizing). Sizing the paper achieves its resistance to the penetration of liquids, especially water and ink. However, the most commonly used rosin is not available worldwide in sufficient quantities, and its composition and purity vary considerably by provenance. Synthetic sizing agents do not have these advantages and can be used to prepare precisely defined products. They are often applicable only to a particular sizing method of some special paper types. Their synthesis, e.g. dimers is very difficult and expensive. Many high molecular weight substances have only a low sizing effect and are more suitable as binders for papermaking coatings.

Při známých postupech, uváděných např. v NSR patentu č. 1 131 348, USA patentuIn known procedures, such as those disclosed in U.S. Pat. No. 1,131,348, U.S. Pat

6. 3 966 654, 4 199 396 a 4 203 776, se postupuje tak, že se kalafuna roztaví při 200 °C nebo i vyšší teplotě a disperguje se při teplotách nad 100 až 180 °C a tedy při vysokých tlacích. Ještě vyšších teplot je třeba při použiti syntetických pryskyřic s vyššími body měknutí. Dále lze zmínit i několik čs. autorských osvědčení, které řeší oblast klížidel, např. čs. autorské osvědčení č. 242 203 chrání způsob přípravy staršího typu klížidel, kde principem je převedení hydrofilních karboxylových kyselin do formy ve vodě rozpustných solí' alkalií či dusíkatých bází za použití homogenizace v přítomnosti uhlovodíků nebo směsi uhlovodíků, které v klížidle zůstávají a svou přítomností ve vyrobeném papíře způsobují nepříjemný zápach, což je určitou nevýhodou čs. autorského osvědčení č. 242 203. Podle čs. autorského osvědčení č. 256 868 se směs pryskyřic v tavenině rovněž převádí alkaliemi na vodorozpustné soli, které se potom intenzivní dispergací a vysokotlakou homogenizací převádějí do konečné formy klížidla. Citovaná dispergace a vysokotlaká homogenizace je i předmětem dalšího čs. autorského osvědčení č. 256 867, kde směs pryskyřic se za přídavku tenzidů a ochranných koloidů takto převádí do jemné disperze s vyšší klížící Účinností. Nevýhodami uvedených postupů jsou především používání vysokých teplot a tlaků.6, 3,966,654, 4,199,396 and 4,203,776, the rosin melts at 200 ° C or higher and disperses at temperatures above 100-180 ° C and thus at high pressures. Even higher temperatures are required when using synthetic resins with higher softening points. Furthermore, you can mention several MS. author's certificates that deal with sizing, eg MS. No. 242,203 protects a process for the preparation of an older type of sizing wherein the principle is to convert hydrophilic carboxylic acids into the form of water-soluble salts of alkali or nitrogen bases using homogenization in the presence of hydrocarbons or a mixture of hydrocarbons remaining in the sizing and paper cause unpleasant odor, which is a certain disadvantage of MS. author's certificate No. 242 203. According to MS. No. 256,868, the melt-resin mixture is also converted by alkali into water-soluble salts, which are then converted by intensive dispersion and high-pressure homogenization to the final sizing form. Cited dispersion and high-pressure homogenization is also the subject of another MS. No. 256,867, wherein the resin mixture is then converted into a fine dispersion having a higher sizing efficiency with the addition of surfactants and protective colloids. The disadvantages of these processes are primarily the use of high temperatures and pressures.

Výše uvedené nevýhody odstraňuje předložený vynález, jehož předmětem je způsob výroby papírenských klížidel na bázi vodných disperzí pryskyřic přírodních a syntetických a aditiv o složení 20 až 40 hmot. dílů směsi polymerních karboxylových kyselin o průměrné číselné molekulové hmotnosti Mn 500 až 20 000 a obsahu 45 až 125 g C00H/1 000 g s pryskyřičnými kyselinami a/nebo jejich deriváty, zejména s adukty «6 ,fi -nenasycených karboxylových kyselin se 3 až 6 uhlíkovými atomy či jejich anhydridy o teplotě měknutí 50 až 120 °C a obsahu 40 až 180 g C00H/1 000 g, ve hmotovém poměru 0,95 : 0,05 až 0,05 : 0,95. Podstata uvedeného způsobu výroby podle vynálezu spočívá v tom, že se směs uvedených pryskyřic rozpustí ve 2 až 30 hmot. dílech organických rozpouštědel ze skupiny methylenchloridu, 1,2-dichlorpropanu, ethanolu, propanolu a isopropanolu za teploty 15 až 80 °C a roztok se disperguje při teplotách 20 až 95 °C a tlacích 100 až 300 kPa s 60 až 20 hmot. díly vody, obsahující 1 až 10 hmot. dílů tenzidů a/nebo ochranných koloidů, načež se organické rozpouštědlo odstraní destilací při teplotě 30 až 90 °C a tlaku 6 až 50 kPa a vzniklá disperze se ochladí pod teplotu 25 °C a případně doplní vodou tak, aby vznikla disperze o obsahu sušiny 30 až 50 % hmot.The aforementioned disadvantages are overcome by the present invention, which relates to a process for the manufacture of paper sizing based on aqueous dispersions of natural and synthetic resins and additives of 20 to 40% by weight. parts of a mixture of polymeric carboxylic acids having an average molecular weight Mn of 500 to 20,000 and a content of 45 to 125 g of C00H / 1000 g with resin acids and / or derivatives thereof, in particular with adducts of? 6? -unsaturated carboxylic acids having 3 to 6 carboxylic acids atoms or their anhydrides having a softening point of 50 to 120 ° C and a content of 40 to 180 g of CO 3 H / 1000 g, in a weight ratio of 0.95: 0.05 to 0.05: 0.95. The process according to the invention consists in dissolving the resin mixture in 2 to 30 wt. parts of organic solvents from the group of methylene chloride, 1,2-dichloropropane, ethanol, propanol and isopropanol at a temperature of 15 to 80 ° C and the solution is dispersed at temperatures of 20 to 95 ° C and pressures of 100 to 300 kPa with 60 to 20 wt. parts of water containing 1 to 10 wt. parts of surfactants and / or protective colloids, whereupon the organic solvent is removed by distillation at a temperature of 30 to 90 ° C and a pressure of 6 to 50 kPa and the resulting dispersion is cooled below 25 ° C and optionally topped up with water to form a solids dispersion 30 % to 50 wt.

•'Jn• Jn

CS 273137 BlCS 273137 Bl

Příprava klížidel podle předloženého vynálezu má ve srovnání se známými postupy výroby některé výhody, z nichž na prvém místě je nutno jmenovat práci při podstatně nižších teplotách a téměř bez tlaku. To zjednodušuje nároky na výrobní zařízení a nároky na množství energie. Lze je vyrábět ve velmi širokém rozsahu kompozic polymerních karboxylových kyselin, pryskyřičných kyselin a/nebo jejich derivátů. Postup představuje snížení tepelného namáhání pryskyřic a snazší manipulaci. Vodné disperze směsí těchto klížidel jsou chemicky i mechanicky velmi stabilní. Při ředění i tvrdou vodou nemají tendenci ke koagulaci. Průměrná velikost částic disperze se pohybuje pod l^uin a vykazuje vysoký klížící efekt Při klížení částice zaujímají větší plochu povrchu papírenských vlákán v tenké vrstvě, čímž se dosahuje značné úspory klížidel, vhodných pro povrchové i vnitřní klížení téměř všech druhů papíru, kartonů i lepenek.The preparation of sizing agents according to the present invention has some advantages over the known production processes, first of all the work at substantially lower temperatures and almost without pressure. This simplifies the demands on production equipment and energy requirements. They can be produced over a very wide range of polymeric carboxylic acid compositions, resin acids and / or derivatives thereof. The process involves reducing the thermal stress of the resins and facilitating handling. Aqueous dispersions of mixtures of these sizing agents are very stable chemically and mechanically. They do not tend to coagulate when diluted with hard water. The average particle size of the dispersion is below 1 µm and exhibits a high sizing effect. Sizing particles occupy a larger surface area of the papermaking fibers in a thin layer, thereby achieving considerable savings in sizing, suitable for surface and interior sizing of almost all paper, cardboard and paperboard.

Nový vynález popisuje přípravu moderních typů vysoce účinných klížidel ve formě jemných disperzí účinné složky pryskyřic ve vodě o velikosti částic do 1 yum. Přednost tohoto nového typu klížidla je především v tom, že pro stejný stupeň zaklížení postačí nekolikaná sobně nižší množství klížidla, navíc nové typy klížidel nemají silně alkalickou reakci, a proto se papír klíží mnohem šetrnějším způsobem, než jak je uvedeno v čs. autorském osvědčení č. 242 203. Dalším podstatným rozdílem proti čs. autorskému osvědčení č. 242 203 je i to, že rozpouštědla se z klížidla odstraňují destilací a nezůstávají v něm do dalšího zpracování. To má nesporný ekologický význam právě při klížení, kdy se nezamořuje pracovní prostředí a vyrobený zaklížený papír nezapáchá po uhlovodících. Těkavá rozpouštědla se totiž snadno odstraňují.The new invention describes the preparation of modern types of high performance sizing agents in the form of fine dispersions of the active resin component in water having a particle size of up to 1 µm. The advantage of this new type of sizing is mainly that for the same degree of sizing, several times lower amount of sizing is sufficient, moreover new types of sizing do not have a strongly alkaline reaction and therefore the paper is sizing in a much more gentle way than mentioned in Czech. Author's certificate No. 242 203. Another significant difference against MS. No. 242,203 is that solvents are removed from the sizing agent by distillation and do not remain therein until further processing. This is of undeniable ecological importance precisely during glueing, when the working environment is not contaminated and the produced glue paper does not smell of hydrocarbons. This is because volatile solvents are easily removed.

Hlavní složku papírenských klížidel.podle vynálezu tvoří směsi polymerních karboxylových kyselin, pryskyřičných kyselin a/nebo jejich derivátů. Polymerni karboxylové kyseliny zahrnují především kopolymery >4,ft -nenasycených karboxylových kyselin se 3 až 6 uhlíkovými atomy či jejich anhydridy nebo jejich adukty s nenasycenými polymery. Nenasycené kyseliny jsou zastoupeny kyselinou akrylbvou, methakrylovou, maleinovou, fumarovou, citrakonovou, pyrocinchonovou, mesakonovou a itakonovou. Z anhydridů je nejvýznamnější maleinanhydrid. jejich komonomery tvoří především monoolefiny (např. ethylen, propylén, buteny, ptenteny, hexeny, hepteny, styren, vinylpstery, vinylethery, vinylhalogenidy, cyklopenteny, cyklohexeny, indeny, kumaron) a dále 'i diolefiny (butadien, isopron, piperylen, dimethylbutadien, chloropren, pentadieny, hexadieny, cyklopentadien, cyklohexadien, dicyklopentadien aj). Ke kopolymeraci s nasycenými kyselinami či jejich anhydridy lze použit bu3 jednotlivé monomery s jednou nebo se dvěma dvojnými vazbami, nebo jejich různé vzájemné směsi. Místo uvedených komonomerů lze ke*kopolymeraci nebo k adici použít jejich kapalné oligomery, kooligomery nebo nizkomolekulární homopolymery a kopolymery obsahující dvojné vazby. Vhodně polymerni karboxylové kyseliny mají průměrnou molekulovou hmotnost 500 až 20 000 a obsah 45 až 125 g COOH/l 000 g/According to the invention, the main constituent of the paper sizing comprises mixtures of polymeric carboxylic acids, resin acids and / or derivatives thereof. Polymeric carboxylic acids include, in particular, copolymers of> 4,? - unsaturated carboxylic acids having 3 to 6 carbon atoms or their anhydrides or their adducts with unsaturated polymers. Unsaturated acids are represented by acrylic, methacrylic, maleic, fumaric, citraconic, pyrocinchonic, mesaconic and itaconic acids. Of the anhydrides, maleic anhydride is the most important. their comonomers are predominantly monoolefins (eg ethylene, propylene, butenes, ptentenes, hexenes, heptenes, styrene, vinyl spheres, vinyl ethers, vinyl halides, cyclopentenes, cyclohexenes, indenes, coumarone) and diolefins (butadiene, isoprone, piperylene, dimethylbutadiene) chloroprene, pentadiene, hexadiene, cyclopentadiene, cyclohexadiene, dicyclopentadiene, etc.). For copolymerization with saturated acids or their anhydrides, either individual monomers with one or two double bonds or different mixtures thereof can be used. Instead of the comonomers mentioned, liquid oligomers, co-oligomers or low-molecular homopolymers and copolymers containing double bonds may be used for copolymerization or addition. Suitably the polymeric carboxylic acids have an average molecular weight of 500 to 20,000 and a content of 45 to 125 g COOH (1000 g)

Použité pryskyřičné kyseliny tvoří především kalafuna získaná ze dřeva, balzámové pryskyřice a surového taliového oleje. Jejich podstatou je hlavně nenasycená kyselina abietová a levopimarová, dále neoabietová, dehydroabietová, hydroabietová, palustrová, dextropimarová a isodextropimarová. K technicky významným derivátům pryskyřičných kyselin patří především jejich adukty s výše uvedenými^ ,/h -nenasycenými karboxylovými kyselinami či jejich anhydridy, zejména s maleinanhydridem. Dále jsou vhodné reakční produkty sformaldehydem, hydrogenované a polymerované pryskyřičné kyseliny. Používají se produkty o teplotě měknutí 50 až 120 °C a obsahu 40 až 180 g COOH/l· 000 g. S polymerními karboxylovými kyselinami se kombinují ve hmotovém poměru 0,05 s 0,95 až 0,95 : 0,05.The resin acids used are mainly rosin obtained from wood, balsamic resin and crude tall oil. Their essence is mainly unsaturated abietic and levopimaric acid, then neoabietic, dehydroabietic, hydroabietic, palustric, dextropimaric and isodextropimaric. Technically important resin acid derivatives include, in particular, their adducts with the abovementioned 1H-unsaturated carboxylic acids or their anhydrides, in particular with maleic anhydride. Further suitable are reaction products with formaldehyde, hydrogenated and polymerized resin acids. Products having a softening point of 50 to 120 ° C and a content of 40 to 180 g COOH / l · 000 g are used. They are combined with polymeric carboxylic acids in a weight ratio of 0.05 with 0.95 to 0.95: 0.05.

Jako rozpouštědel pro přípravu roztoků směsí polymerních karboxylových kyselin, pryskyřičných kyselin a/nebo jejich derivátů lze použít chlorovaných uhlovodíků, např. methyl enchloridu, chloroformu, 1,2-dichlorpropanu, ale i polárních rozpouštědel, např, ethanolu, butanolu, propanolu, isopropanolu. S výhodou se používá těkavějšího methylenchloridu pro snazší odstraňování z hotové disperze. Výhodné je též použití směsí uvedených skupin rozpouštědel.As solvents for the preparation of solutions of mixtures of polymeric carboxylic acids, resin acids and / or derivatives thereof, chlorinated hydrocarbons such as methylene chloride, chloroform, 1,2-dichloropropane, but also polar solvents such as ethanol, butanol, propanol, isopropanol can be used. Preferably, more volatile methylene chloride is used to facilitate removal from the finished dispersion. Mixtures of the above solvent groups are also preferred.

CS 273137 BlCS 273137 Bl

Roztoky popsaných směsí polymerních karboxylových kyselin, pryskyřičných kyselin a/nebo jejich derivátů se dispergují ve vodě v přítomnosti tenzidů a/nebo ochranných koloidů.· Obvykle se používá voda změkčená, demineralizovaná nebo deionizovaná. Její obsah v disperzi klížidel se pohybuje v rozmezí 500 až 1 000 % hmot. Vhodné jsou tenzidy ionogenní a neionogenní nebo jejích vzájemné směsi. Z ionogenních tenzidů přicházejí v úvahu především alkalické soli vyšších acyklických, pryskyřičných i polymerních karboxylových kyselin, alkylsulfonáty, alkylpolyethylenglykolétersulfáty, alkylarensulfonáty, alkylíosfáty, alkylpolyethylenglykoletherfosíáty, alkalické soli fluorovaných alkylkarboxylových a alkylsulfonových kyselin, dále soli aminů, amoniové,. sulfoniové, fosfoniové a jiné sloučeniny. Neionogenní typy zahrnují polyethoxylované vyšši acyklické karboxylové kyseliny, jejich amidy a estery, vyšší acyklická alkoholy, zvláště alkylfenoly. Ochranné koloidy jsou zastoupeny vodorozpustnými sloučeninami, jako jsou ethery celulózy (methylceluloza, hydroxyethylcelulóza, karboxyethylcelulpza), alkalické soli polymerů kyseliny akrylové či methakrylové, polyvinylalkohol, polyvinylpyrrolidon, dále algináty, želatina, škrob a proteiny. Tenzidy a ochranné koloidy lze přidávat do disperzí klížidel samostatně nebo společně, a to v množství 0,1 až 10 V hmot.The solutions of the described mixtures of polymeric carboxylic acids, resin acids and / or derivatives thereof are dispersed in water in the presence of surfactants and / or protective colloids · Usually water softened, demineralized or deionized is used. Its content in the sizing dispersion ranges from 500 to 1000% by weight. Suitable are ionic and non-ionic surfactants or mixtures thereof. Suitable ionic surfactants are, in particular, the alkali salts of higher acyclic, resinous and polymeric carboxylic acids, alkylsulfonates, alkylpolyethylene glycol ether sulfates, alkylarenesulfonates, alkylphosphates, alkylpolyethylene glycol ether phosphates, alkali metal salts of fluorinated alkylcarboxylic and alkylsulfonic acids, and ammonium salts. sulfonium, phosphonium and other compounds. Non-ionic types include polyethoxylated higher acyclic carboxylic acids, their amides and esters, higher acyclic alcohols, especially alkylphenols. Protective colloids are represented by water-soluble compounds such as cellulose ethers (methylcellulose, hydroxyethylcellulose, carboxyethylcellulose), alkali salts of polymers of acrylic or methacrylic acid, polyvinyl alcohol, polyvinylpyrrolidone, as well as alginates, gelatin, starch and proteins. Surfactants and protective colloids may be added to the sizing dispersions individually or together in an amount of 0.1 to 10% by weight.

Podle potřeby je podle vynálezu možno přidávat až 25 hmot. dílů dalších různých přísad. Jsou to zejména podprůměrné klížící prostředky voskové (vosk včelí, karnanbský, montanní, ozokerit, ceresin, parafin), proteinové (kasein, želatina, sojový protein), škrobové (škrob, dextrin, oxidovaný, hydroxyethylovaný a kationický škrob) a celulózové (výše uvedené deriváty a celulózy). Syntetická klížidla jsou zastoupena dimery aldoketenů (hlavně tetradecylketenu a hexadecylketenu) a některými syntetickými polymery. K dalším přísadám patří odpěncvače (silikony, vyšší acyklické monoalkoholy), biocidy (sloučeniny mědi, cínu, zinku, olova, rtuti), běžná barviva, pigmenty, plnidla, opticky zjasňovací prostředky a adítiva zvyšující pevnost papíru za mokra.Up to 25 wt. parts of other various ingredients. These are, in particular, below average wax sizes (beeswax, carnanbine, montan, ozokerite, ceresin, paraffin), proteinaceous (casein, gelatin, soy protein), starch (starch, dextrin, oxidized, hydroxyethylated and cationic starch) and cellulosic (the above mentioned) derivatives and cellulose). Synthetic sizing agents are represented by aldoketene dimers (mainly tetradecylketene and hexadecylketene) and some synthetic polymers. Other additives include antifoams (silicones, higher acyclic monoalcohols), biocides (copper, tin, zinc, lead, mercury), conventional dyes, pigments, fillers, optical brighteners, and wet strength additives.

Příprava papírenských klížidel podle vynálezu zahrnuje obecně známé technologické způsoby. S výhodou lze postupovat tak, že roztoky polymerních karboxylových kyselin, pryskyřičných kyselin a/nebo jejich derivátů se společně dispergují a homogenizují ve vodě obsahující tenzidy a/nebo ochranné koloidy. Pracuje se za tlaku 100 až 300 kPa a za teploty 20 až 95 °C. Popřípadě se ještě vnesou potřebné přísady. Získají se stabilní vodné 20 až 50 % hmot. disperze klížidla o pH 6 až 11 a průměrné velikosti částic pod 1 yum. Používají se jak pro povrchové, tak hlavně pro vnitřní klížení všech druhů papírů, kartonů a lepenek.The preparation of the papermaking sizing according to the invention comprises generally known technological processes. Advantageously, solutions of polymeric carboxylic acids, resin acids and / or derivatives thereof are dispersed together and homogenized in water containing surfactants and / or protective colloids. The process is carried out at a pressure of 100 to 300 kPa and at a temperature of 20 to 95 ° C. If necessary, the necessary additives are added. Stable aqueous 20 to 50 wt. a sizing agent dispersion having a pH of 6-11 and an average particle size below 1 µm. They are used for both surface and internal sizing of all types of paper, cardboard and paperboard.

Předmět vynálezu je dále doložen příklady provedení. Teploty měknutí i pryskyřičných kyselin a jejich derivátů byly stanoveny podle ČSN 65 7060.The invention is further illustrated by the following examples. Softening temperatures of resin acids and their derivatives were determined according to ČSN 65 7060.

V příkladech používané složky a z nich připravená klížidla jsou charakterizovány takto:In the examples, the ingredients used and the sizing agents prepared therefrom are characterized as follows:

Polymerní karboxylové kyselina IPolymeric carboxylic acid

Byla připravena reakcí podle Friedl-Craftse z pentenu-hexenu-cyklopentadienu-piperylenu-índenu-maleinanhydridu. Má číselnou molekulovou hmotnost Rn 4 000 a obsahuje 125 g COOH/ /1 000 g polymerní kyseliny.It was prepared by the Friedl-Craft reaction from pentene-hexene-cyclopentadiene-piperylene-indene-maleic anhydride. It has a number molecular weight Rn of 4000 and contains 125 g of COOH / 1000 g of polymeric acid.

Polymerní karboxylová kyselina IIPolymeric carboxylic acid II

Byla připravena reakcí podle Friedl-Craftse z pentenu-hexenu-butadienu-indenu-cyklopentadienu-maleinanhydridu. Má číselnou molekulovou hmotnost Rn 500 a obsahuje 50 g COOH/1 000 g polymerní kyseliny.It was prepared by the Friedl-Craft reaction from pentene-hexene-butadiene-indene-cyclopentadiene-maleic anhydride. It has a number molecular weight Rn of 500 and contains 50 g COOH / 1000 g polymeric acid.

Polymerní kyselina IIIPolymeric acid III

Byla připravena aniontovou polymerací I,4-butadienu a kyseliny akrylové. Má číselnou molekulovou hmotnost Rn 20 000 a obsahuje 110 g C00H/1 000 g polymerní kyseliny.It was prepared by anionic polymerization of 1,4-butadiene and acrylic acid. It has a number molecular weight Rn of 20,000 and contains 110 g of COOH / 1000 g of polymeric acid.

GS 273137 BlGS 273137 Bl

Polymerní karboxylová kyselina IVPolymeric carboxylic acid IV

Byla připravena radikálovou polymerací styrenu, methylmethakrylátu a kyseliny akrylové do číselné molekulové hmotnosti 15 000 a obsahu 80 g C00H/1 000 g polymerní kyseliny,It was prepared by the free-radical polymerization of styrene, methyl methacrylate and acrylic acid up to a molecular weight of 15,000 and a content of 80 g of C00H / 1000 g of polymeric acid,

Pryskyřičná kyselina AResin Acid

Parciálně hydrogenovaná kalafuna o teplotě měknutí 85 °C a obsahu 120 g COOH/l 000 g pryskyřice.Partially hydrogenated rosin with a softening point of 85 ° C and a content of 120 g COOH / 1000 g resin.

Pryskyřičná kyselina BResin acid B

Byla získána frakcionovanou destilací surového taloového oleje o teplotě měknutí 55 °C a obsahu 40 g COOH/1 000 g pryskyřice.It was obtained by fractional distillation of crude talo oil having a softening temperature of 55 ° C and a content of 40 g COOH / 1000 g resin.

Pryskyřičná kyselina CResin acid C

Reakční produkt 87 hmot. dílů pryskyřičné kyseliny A, 10 hmot. dílů maleinanhydridu a 3 hmot. dílů paraformaldehydu o teplotě měknutí 95 °C a obsahu 160 g COOH/1 000 g pryskyřice .Reaction product 87 wt. parts by weight of resin acid A, 10 wt. parts by weight of maleic anhydride and 3 wt. parts of paraformaldehyde having a softening temperature of 95 ° C and a content of 160 g COOH / 1000 g resin.

Pryskyřičná kyselina DResin acid D

Reakční produkt 85 hmot. dílů pryskyřičné kyseliny A a 15 hmot. dílů maleinanhydridu o teplotě měknutí 110 °C a obsahu 180 g COOH/1 000 g pryskyřice.Reaction product 85 wt. parts of resin acid A and 15 wt. parts of maleic anhydride having a softening point of 110 ° C and a content of 180 g of COOH / 1000 g of resin.

Příklad 1Example 1

Připravené papírenské klížidlo se skládá z 95 hmot. dílů polymerní karboxylové kyseliny I a 5 hmot. dílů pryskyřičné kyseliny A. Při přípravě se postupuje tak, že směs 950 hmot. dílů polymerní karboxylové kyseliny I a 50 hmot. dílů pryskyřičné kyseliny A se rozpustí v dispergátorů při 25 °C v 60 hmot, dílech rozpouětědlového systému methylenchlorid-isopropanol 1 : 1, připustí se 66 hmot. dílů tetrasodné soli N-(l,2-dikarboxyethyl)-N-oktadecylsulfojantarátu a pak postupně 550 hmot. dílů roztoku ochranného koloidu obsahujícího 75 hmot. dílů kaseinu a 5 hmot. dílů čpavkové vody 24 %. V dispergátorů se zvýší teplota na 35 °C a míchá se nejprve 5 minut rychlostí 150 ot.' min-1, pak se intenzívně disperguje při 6 000 ot.min za současného přidávání 650 hmot. dílů demineralizované vody předehřáté na 85 °C. Připravená disperze se čerpá přes vysokotlaký homogenizátor, kde se homogen nizuje při tlaku 40 MPa do kotle, v němž se destilací při teplotě 90 Ca tlaku 6 kPa odstraní rozpouštědla a dále přes chladič1,’ kde se ochladí na 20 °C. Získané klížidlo má sušinu 45 %, průměrnou velikost částic disperze 0,5 až 0,6 yum a při dávce absolutně suchého klížidla na absolutně suché vlákno l’%, pokud je popel v papíru 11,2 %, vykazuje stupeň zaklížení podle Hercules Sizing Tester 420 s.The prepared paper sizing consists of 95 wt. parts by weight of polymeric carboxylic acid I and 5 wt. In the preparation, a mixture of 950 wt. parts of polymeric carboxylic acid I and 50 wt. parts of resin acid A are dissolved in dispersants at 25 [deg.] C. in 60 parts by weight, parts of the solvent system methylene chloride-isopropanol 1: 1, 66 parts by weight are added. parts by weight of the tetrasodium salt of N- (1,2-dicarboxyethyl) -N-octadecylsulfosuccinate and then successively 550 wt. parts of a protective colloid solution containing 75 wt. parts of casein and 5 wt. parts of ammonia water 24%. In dispersants, the temperature is raised to 35 ° C and stirred for 5 minutes at 150 rpm. min -1 , then vigorously disperse at 6000 rpm while adding 650 wt. parts of demineralized water preheated to 85 ° C. The prepared dispersion is pumped through a high-pressure homogenizer, where it is homogenized at 40 MPa to a boiler, in which the solvents are removed by distillation at 90 DEG C. and 6 kPa, and further through a condenser 1 , where it is cooled to 20 ° C. The sizing agent obtained has a dry matter content of 45%, an average dispersion particle size of 0.5 to 0.6 µm, and a Hercules Sizing Tester sizing at an absolutely dry sizing rate of 1% when the ash in the paper is 11.2%. 420 s.

Příklad 2Example 2

Při přípravě papírenského klížidla se směs 50 hmot. dílů polymerní karboxylové kyseliny II, 150 hmot. dílů pryskyřičné kyseliny'A a 800 hmot. dílů pryskyřičné kyseliny C rozpustí v dispergátorů při 25 °C v 800 hmot. dílech methylenchloridu, připustí se 91 hmot. dílů sodné soli sulfatovaného pentaethoxylováného nonylfenolu a pak postupně 200 hmot. dílů roztoku želatiny 50%. Míchá se nejprve 5 minut rychlostí 150 ot. min”''', pak se intenzívně disperguje při 6 000 ot.min za současného přidávání 1 826 hmot. dílů demineralizované vo dy při teplotě 25 °C, Získaná disperze se čerpá přes vysokotlaký homogenizátor nastavený na tlak 50 MPa do kotle, v němž se destilací při teplotě 30 °C a tlaku 40 kPa odstraní methylenchlorid. Získané klížidlo má sušinu 35 %, průměrnou velikost částic disperze 0,7 /um a při dávce absolutně suchého klížidla na absolutně suché vlákno 0,8 % (popel v papíru je 11,2 %) vykazuje stupeň zaklížení podle Hercules Sizing Tester 550 s.In the preparation of the paper size, a mixture of 50 wt. parts by weight of polymeric carboxylic acid II, 150 wt. parts of resin acid a and 800 wt. parts of resin acid C dissolved in dispersants at 25 ° C in 800 wt. parts by weight of methylene chloride, 91 wt. parts by weight of the sodium salt of sulfated pentaethoxylated nonylphenol and then successively 200 wt. parts of gelatin solution 50%. Stir for 5 minutes at 150 rpm. min < -1 >, then vigorously dispersed at 6000 rpm while adding 1,826 wt. The dispersion obtained is pumped through a high-pressure homogenizer set at a pressure of 50 MPa into a boiler, in which methylene chloride is removed by distillation at 30 ° C and 40 kPa. The obtained sizing agent has a dry matter content of 35%, an average dispersion particle size of 0.7 µm, and an absolutely dry sizing charge of absolutely dry fiber of 0.8% (ash in paper is 11.2%) exhibits a Hercules Sizing Tester sizing ratio of 550 sec.

CS 273137 BlCS 273137 Bl

Příklad 3Example 3

Při přípravě papírenského klížidla se směs 100 hmot. dílů polymerní karboxylové kyseliny III, 809 hmot. dílů pryskyřičné kyseliny B, 81 hmot. dílů kyseliny akrylové a 10 hmot. dílů 24 % čpavkové vody rozpustí ve 400.hmot. dílech 1,2-dichlorpropanu v dispergátoru při teplotě 20 °C, připustí se 150 hmot. dílů amonné soli sulfatovaných alkylfenocypoly/ /ethylenoxy/ethanolů a pak postupně 100 hmot. dílů 3% roztoku karboxymethylcelulosy. V dispergátoru se zvýší teplota na 95 °C za současného přidáváni 800 hmot. dílů demineralizované vody předehřáté na 90 °C a míchá se nejprve 5 minut rychlostí 150 ot. min-1, později se intenzívně disperguje při 6 000 ot. min-1, při teplotě 95 °C a tlaku 250 kPa. Připravená disperze se čerpá přes vysokotlaký homogenizátor, kde se provádí homogenizace při tlaku 40 MPa do kotle, v němž se destilací při-teplotě 90 °C a tlaku 6 kPa odstraní 1,2-dichlorpropan. Získaná disperze se vede přes výkonný chladič a rychle se ochladí na 20 °C. Klížidlo má sušinu 48 %, průměrnou velikost částic disperze 0,4 až 0,8 yUm a při dávce absolutně suchého klížidla na absolutně suché vlákno 1 % (popel v papíru je 11,2 %) vykazuje stupen zaklížení podle Hercules Sizing Tester 380 s.In the preparation of the paper size, a mixture of 100 wt. parts of polymeric carboxylic acid III, 809 wt. parts by weight of resin acid B, 81 wt. parts by weight of acrylic acid and 10 wt. parts of 24% ammonia water dissolved in 400.wt. 150 parts by weight of 1,2-dichloropropane in a dispersant at 20 DEG C. are added. parts by weight of the ammonium salt of sulfated alkylphenocypols / (ethyleneoxy) ethanol and then successively 100 wt. parts of a 3% carboxymethylcellulose solution. In the dispersant, the temperature is raised to 95 ° C with the addition of 800 wt. parts of demineralized water preheated to 90 ° C and mixed first at 150 rpm for 5 minutes. min -1 , later it dispersed intensively at 6000 rpm. min -1 , at a temperature of 95 ° C and a pressure of 250 kPa. The prepared dispersion is pumped through a high-pressure homogenizer, which is homogenized at 40 MPa to a boiler, in which 1,2-dichloropropane is removed by distillation at 90 ° C and 6 kPa. The dispersion obtained is passed through a high-performance condenser and rapidly cooled to 20 ° C. The sizing agent has a dry matter content of 48%, an average dispersion particle size of 0.4-0.8 µm, and an absolutely dry sizing charge of absolutely dry fiber of 1% (ash in paper is 11.2%) exhibits a Hercules Sizing Tester sizing ratio of 380 sec.

Příklad 4Example 4

Při přípravě papírenského klížidla se postupuje tak, Že směs 200 hmot. dílů polymerní karboxylové kyseliny IV a 800 hmot. dílů pryskyřičné kyseliny D se rozpustí v dispergátoru při 60 °C ve 300 hmot. dílech rozpouštědlového systému methylenchlorid-ethanol 2 : 1, připustí se 125 hmot. dílů dvojsodné soli poloesťersulfojantarátu ethoxylovaného mastného alkoholu a potom postupně 600 hmot. dílů roztoku koloidu obsahujícího 50 hmot. dílů kaseinu, 5 hmot. dílů čpavkové vody a 25 hmot. dílů karnaubského vosku. V dispergátoru se upraví teplota na 50 °C, přidá se 800 hmot. dílů demineralizované vody a míchá nejprve 5 minut rychlostí 150 ot. min-1, pak se intenzívně disperguje při 6 000 ot. min-1 při teplotě 50 °C a tlaku 150 kPa. Připravená disperze se čerpá přes vysokotlaký homogenizátor, kde se homogenizuje při tlaku 50 MPa do kotle k odstranění rozpouštědel. Destilace probíhá při teplotě 50 °C a tlaku 20 kPa. Disperze ochlazená na 20 °C má sušinu 40 %, průměrnou velikost částic disperze 0,5 yum a při dávce absolutně suchého'klížidla na absolutně suché vlákno 0,8 % (popel v papíru je 11,2 %) vykazuje stupen zaklížení podle Hercules Sizing Tester 460 s.In the preparation of the paper size, the mixture is proceeded such that a mixture of 200 wt. parts of polymeric carboxylic acid IV and 800 wt. parts of resin acid D are dissolved in a dispersant at 60 ° C in 300 wt. parts by weight of the solvent system methylene chloride-ethanol 2: 1, 125 wt. parts by weight of the ethoxylated fatty alcohol disodium salt of semisulfosuccinate and then successively 600 wt. parts of a colloid solution containing 50 wt. parts of casein, 5 wt. parts of ammonia water and 25 wt. parts of carnauba wax. In the dispersant, the temperature is adjusted to 50 ° C, 800 wt. parts of demineralized water and mix first for 5 minutes at 150 rpm. min -1 then disperse intensively at 6000 rpm. min -1 at 50 ° C and 150 kPa. The prepared dispersion is pumped through a high-pressure homogenizer, where it is homogenized at a pressure of 50 MPa into a boiler to remove solvents. The distillation is carried out at a temperature of 50 ° C and a pressure of 20 kPa. The dispersion cooled to 20 ° C has a dry matter content of 40%, an average dispersion particle size of 0.5 µm and a Hercules Sizing sizing ratio of 0.8% (an ash in paper is 11.2%) at an absolutely dry sizing dose of 0.8%. Tester 460 s.

Claims (1)

Způsob výroby papírenských klížidel na bázi vodných disperzí pryskyřic přírodních a syntetických a aditiv o složení 20 až 40 hmot. dílů směsi polymerních karboxylových kyselin o průměrné číselné molekulové hmotnosti ffin 500 až 20 000 a obsahu 45 až 125 g COOH/ /1 000 g s pryskyřičnými kyselinami a/nebo jejich deriváty, zejména s aduktyd ,fi -nenasycených karboxylových kyselin se 3 až 6 uhlíkovými atomy či jejich anhydridy o teplotě měknuti 50 až 120 °C a obsahu 40 až 180 g COOH/l 000 g, ve hmotovém poměru 0,95 : 0,05 až 0,05 : 0,95, vyznačující se tím, že směs uvedených pryskyřic se rozpustí ve 2 až 30 hmot. dílech organických rozpouštědel ze skupiny methylenchloridu, 1,2-dichlorpropanu, ethanolu, propanolu a isopropanolu za teploty 15 až 80 °C a roztok se disperguje při teplotách 20 až 95 °C a tlacích 100 až 300 kPa s 60 až 20 hmot, díly vody obsahující 1 až 10 hmot. dílů tenzidů a/nebo ochranných koloidů, načež se organické rozpouštědlo odstraní destilací při teplotě 30 až 90 °C a tlaku 6 až 50 kPa a vzniklá disperze se ochladí pod teplotu 25 °C, případně doplní vodou tak, aby vznikla disperze o obsahu sušiny 30 až 50 % hmot.Process for the production of paper sizing based on aqueous dispersions of natural and synthetic resins and additives of 20 to 40 wt. parts of a blend of polymeric carboxylic acids having an average molecular weight of ffin of 500 to 20,000 and a content of 45 to 125 g of COOH / / 1000 g with resin acids and / or derivatives thereof, in particular with adducts, β-unsaturated carboxylic acids having 3 to 6 carbon atoms or their anhydrides with a softening point of 50 to 120 ° C and a content of 40 to 180 g COOH / 1000 g, in a weight ratio of 0.95: 0.05 to 0.05: 0.95, characterized in that the mixture of said resins is dissolved in 2 to 30 wt. parts of organic solvents from the group of methylene chloride, 1,2-dichloropropane, ethanol, propanol and isopropanol at a temperature of 15 to 80 ° C and the solution is dispersed at temperatures of 20 to 95 ° C and pressures of 100 to 300 kPa with 60 to 20 wt. containing 1 to 10 wt. parts of surfactants and / or protective colloids, after which the organic solvent is removed by distillation at a temperature of 30 to 90 ° C and a pressure of 6 to 50 kPa and the resulting dispersion is cooled below 25 ° C, optionally topped up with water to form a dispersion of dry matter content. % to 50 wt.
CS867887A 1987-11-30 1987-11-30 Method of paper sizing agents production CS273137B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS867887A CS273137B1 (en) 1987-11-30 1987-11-30 Method of paper sizing agents production

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS867887A CS273137B1 (en) 1987-11-30 1987-11-30 Method of paper sizing agents production

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CS867887A1 CS867887A1 (en) 1990-07-12
CS273137B1 true CS273137B1 (en) 1991-03-12

Family

ID=5437689

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS867887A CS273137B1 (en) 1987-11-30 1987-11-30 Method of paper sizing agents production

Country Status (1)

Country Link
CS (1) CS273137B1 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
CS867887A1 (en) 1990-07-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6074468A (en) Sizing composition
US3950290A (en) Aqueous coating and printing compositions
AU596878B2 (en) Printing ink composition
US3565755A (en) Rosin size and paper containing said size
US4199369A (en) Aqueous fortified rosin dispersions
GB369915A (en) Improvements in the manufacture and production of aqueous dispersions of water-insoluble materials
DE2416925A1 (en) Aqueous polymer dispersion and process for its manufacture
EP0468280B1 (en) Emulsified alkenylsuccinic acid sizing agent
CN110229279A (en) A kind of aqueous acrylic emulsion, preparation method and application
US4711919A (en) Water-soluble polymers plus natural resins sizing agent
CS273137B1 (en) Method of paper sizing agents production
EP0810323B1 (en) Paper sizing with latex dispersions of copolymers of hydrophobic monomers and low molecular weight styrene-maleic anhydride polymers
GB1593470A (en) Aqueous fortfied rosin dispersions
US3487036A (en) Ethylene copolymer dispersions containing dimerized wood rosin soaps
US3379663A (en) Petroleum resin and sizing composition prepared from an unsaturated dicarboxylic acid adduct thereof
NO162969B (en) PROCEDURE FOR THE PREPARATION OF STABLE Aqueous DISPATCHES OF KETONIC RESINES, AND USE THEREOF.
US3887513A (en) Non-aqueous printing ink
JPH01245061A (en) Pigment dispersion having low voscosity and highly thickened and production thereof
CS256867B1 (en) Paper sizing machines and methods for their production
US2230230A (en) Aqueous dispersions of terpene-maleic anhydride, polyhydric alcohol resins
US3770685A (en) Functional surface coating compositions for cellulosic material
US4422879A (en) Paper sizing agent and process for the preparation thereof
CS256868B1 (en) Paper size and method of preparation
US2846409A (en) Furfuryl alcohol polymer-protein-lignocellulose pulping liquor compositions and process of making the same
US2350522A (en) Manufacture of azo pigment dyestuffs and coating compositions