CS277452B6

CS277452B6 - Sizing mixture

Info

Publication number: CS277452B6
Application number: CS893658A
Authority: CS
Inventors: Tony Blixt; Philip Hakansson
Original assignee: Grace W R & Co
Priority date: 1988-06-22
Filing date: 1989-06-16
Publication date: 1993-03-17
Also published as: AT396131B; JPH0241496A; FR2633304A1; NO171514C; HUT52835A; CN1016792B; IT8920936A0; DK171651B1; SE461404C; NO171514B; DE353212T1; FI893059A0; DE3920356C2; DD285389A5; US4964915A; ZA894556B; PL163115B1; DE3920356A1; NO892580D0; TR24779A

Description

Vynález se týká nové směsi, která je použitelná jako klížicí směs ve spojení s výrobou papíru, kartonu a podobných výrobků. Vynález se také týká způsobu výroby této klížicí směsi, stejně jako jejího použití, a to při způsobu výroby klíženého papíru nebo kartonu. . Konečně se vynález· týká klíženého papíru nebo kartonu, které jsou připraveny tímto způsobem.

Konkrétněji se vynález týká směsi ve formě vodné emulze obsahující hydrofobní s celulosou reaktivní klížicí prostředek a kationtový polymer obsahující škrob.

Vodné emulze tohoto typu jsou již jako takové známy, ale předložený vynález se týká zlepšené klížicí směsi, u které je mnoho nevýhod dříve známých klížících směsí eliminováno nebo značně redukováno, jak bude dále popsáno.

Hlavními novými rysy směsi podle vynálezu jsou rysy spočívající v použití nového kationtového škrobu, který má speciální kombinaci chemických vlastností.

Pro přípravu určitých druhů papíru je potřebné zrušení nebo potlačení přirozených vlastností papíru, spočívajících v absorpci kapaliny. Příklady takovýchto druhů papíru jsou psací papír a papír pro tisk. Jinými příklady jsou lepenka nebo karton, které jsou určeny pro džusové nebo mlékové krabičky. Ještě dalším příkladem je fotografický papír.

Takové druhy papíru, jaké byly výše uvedeny, vyžadují vlastnosti odpuzující kapalinu. Existuje mnoho různých způsobů, které jsou vhodné pro dosažení odpudivosti kapaliny /to je hydrofobicity nebo klížení/. Jedním z těchto způsobů je přidat během výrobního postupu papíru emulzi hydrofobního materiálu. Může být využito mnoho různých hydrofobních materiálů. Mezi nejefektivnější patří takzvané hydrofobní s celulosou reaktivní klížicí prostředky.

Má se zato, že když se použije tento druh prostředků, zajistí se klížení reakcí mezi hydrofobním materiálem a hydroxylovými skupinami celulosy. Příklady typických hydrofobních klížících prostředků jsou alkylketenové dimery, anhydridy kyseliny alkenyljantarové a mastné isokyanáty.

Protože hydrofobní klížicí prostředky jsou nerozpustné ve vodě, používají se v papírenském výrobním procesu ve formě emulze. Jako emulgátory mohou být využity povrchově aktivní látky, ale obvykle povrchově aktivní látky dávají emulze, které mají špatnou účinnost, protože vykazují nízkou afinitu k celulosovému vláknu, což naopak znamená, že většina hydrofobních klížících prostředků bude ztracena, když se papírovina odvodní.

Bylo zjištěno, že kationtové polymery jsou ve srovnání lepší emulgační prostředky. Příklady kationtových polymerů používaných pro tento účel jsou popsány v US patentu č. 3 130 118, kde se uvádí použití kationtového škrobu jako emulgačního prostředku a v US patentu č. 4 240 935, kde se zdůrazňují výhody použití emulgačních prostředků, kterými jsou pryskyřice obsahující reakčni produkt epichlorhydrinu a aminopolyamidu, připraveného z kyseliny adipové a diethylentriaminu.

U hydrofobnich klížících směsí kationtový polymer výhodně plní mnoho funkcí. Za prvé by měl stabilizovat emulzi. Za druhé by měl zvýšit retenci hydrofobního nebo klížícího prostředku buď samotného nebo v kombinaci s odděleně přidaným retenčním prostředkem na papír. Dále volba emulgátorů může ovlivnit stupeň klížení tak, že umožní výrobu hydrofobnějšího papíru·.

US patent č. 4 382 129 uvádí kationtový polymer, který má tuto vlastnost. Navíc bylo zjištěno, že určité kationtové polymery mohou zvýšit rychlost klížení, které se vyvíjí po dobu s klížícími prostředky reaktivními s celulosou. US patent č. 4 317 756 uvádí polymery, které mají takovýto účinek.

Pro každý z těchto rozdílných účinků je velmi obtížné a nespolehlivé předpovědět, jak bude daný kationtový polymer působit nebo pracovat a obvykle je to zcela nemožné, když nebylo prokázáno nebo vyzkoušeno, jak volba kationtového polymeru ovlivní celkovou účinnost kombinace hydrofobního s celulosou reaktivního prostředku a kationtového polymeru.

Navzdory tomu faktu, že hydrofobni s celulosou reaktivní klížící prostředky jsou na trhu dostupné více než 20 let a že během těchto roků jsou výrobky značně lepší, existuje stále ještě potřeba zlepšení v této oblasti. Poměrně velká množství s celulosou reaktivních klížících prostředků se musí použít pro získání požadované odpudivosti pro kapalinu s hydrofobnimi klížícími směsmi dosavadního stavu techniky. Snížení množství klížícího prostředku, který má být použit pro získání nutného stupně klížení by znamenalo velké úspory v materiálových nákladech. Navíc hydrofobni s celulosou reaktivní klížící prostředky nedávají okamžité klížení.

Takovéto působení může být urychleno použitím kombinace určitých typů kationtových polymerů jak bylo dříve popsáno, ale naneštěstí tyto silně kationtové polymery mají tu nevýhodu, že značně zhoršují účinnost optických zjasňovačů, použitých k zlepšení bělosti papíru, což má za následek zvýšenou spotřebu optických zjasňovačů. Tato skutečnost omezuje strojní rychlost pro určité vysoce bělené druhy papíru, když musí být dosaženo určitého minimálního stupně klížení, když papír prochází klížícím lisem nebo spřaženou natírací jednotkou, protože jinak by byl papír velmi slabý a snadno by se trhal.

Pro určité druhy papíru by bylo potřebné dosáhnout vyššího stupně klížení než je technicky dosud dosažitelné. To se týká například mlékových a džusových kartonů a fotografických papírů.

Podle vynálezu bylo neočekávaně zjištěno, že určitý druh kationtového škrobu v kombinaci s hydrofobním s celulosou reaktivním klížícím prostředkem dává účinky, které značně zlepšují nebo eliminují mnoho nedostatků dosavadního stavu techniky. Bylo také překvapivě prokázáno, že negativní účinky na optické zjasňovače vyplývající z použití mnoha dosavadních klížících prostředků jsou značně sníženy klížícími směsmi tohoto vynálezu ve srovnání s obvyklými hydrofobními s celulosou reaktivními klížícími proCS 277452 B6 středky jak s přidaným kationtovým polymerem tak bez přidaného kationtového polymeru.

Tak , je základním cílem tohoto vynálezu vytvoření nové a zlepšené směsi, která může být použita pro klížení papíru, kartonu a podobných výrobků.

Dalším cílem tohoto vynálezu je zajištění nové klížící směsi,, která je účinnější než dosavadní směsi v tom, že jsou potřebná snížená množství klížícího prostředku pro získání stupně klížení podobného klížení u dříve známých směsí.

Ještě dalším cílem vynálezu je vytvoření nové klížící směsi jejíž klížící působení je rychlejší než u dosavadních směsí.

Dalším cílem tohoto vynálezu je vytvoření nové klížící směsi, která může být použita pro získání vyšších stupňů klížení, než je dodnes možné.

Ještě dalším cílem tohoto vynálezu je vytvoření nové klížící směsi, pro kterou byly sníženy negativní účinky na spotřebu optických zjasňovačů ve srovnání s dosavadními klížícími směsmi.

Dalším cílem tohoto vynálezu je vytvoření nové klížící směsi, která dává disperzi mající vynikající stabilitu.

Podle tohoto vynálezu se těchto a jiných cílů dosáhne vytvořením klížící směsi ve formě vodné emulze, jejíž podstata spočívá v tom, že obsahuje hydrofobní s celulosou reaktivní klížící prostředek a kationtový polymer obsahující škrob, který má rozvětvenou vysokomolekulární strukturu indikovanou obsahem amylopektinu alespoň 85 % a stupeň kationizace neboli stupeň substituce /DS/ 0,045 až 4,0.

Tento typ kationtového škrobu, který se neočekávaně osvědčil v tom, že předává papíru výše uvedené vynikající vlastnosti, je škrob, který je v podstatě tzv. amylopektinového typu a má určitý kritický stupeň kationizace.

Jak je dobře známo odborníkům v oboru, většina škrobů obsahuje 2 typy glukosových polymerů, amylosu a amylopektin. Amylosa je lineární nízkomolekulární glukosový polymer, který má průměrný stupeň polymerizace asi 800 pro kukuřičný škrob a asi 3000 pro bramborový a tapiokový škrob. Amylopektin je oproti tomu rozvětvená vysokomolekulární škrobová frakce, který má průměrný stupeň polymerizace amylosy.

V důsledku své rozvětvené struktury a vysokého stupně polymerizace jsou škroby tzv. amylopektinc·; 'ho typu, to znamená ty, které mají obsah amylopektinu /obsah amylosy + obsah amylopektivnu = 100 %/ alespoň 85 % hmotnostních, vysocemolekulární, mající průměrné molekulární hmotnosti asi 200 000 000 až 400 000 000.

Například kukuřičný a pšeničný škrob mající obsah amylopektinu asi 72 %, mají průměrnou molekulární hmotnost /stupeň polymerizace x 162/ asi 500 000. Na rozdíl od toho voskový kukuřičný škrob mající amylopektinový obsah asi 99 až 100 % má průměrnou hmotnost asi 320 000 000.

Škroby mající vysoký podíl amylosového typu škrobu, to je lineární nizkomolekulární škroby, nevykazují výhody škrobů používaných v tomto vynálezu nehledě na stupeň kationizace. Ani škroby, které v podstatě jsou amylopektinového typu škrobu, ale které mají nízký stupeň kationizace, nedávají podobné účinky. Množství amylopektinu a amylosy, které jsou přítomné ve škrobu, je určeno jeho původem.

Tak například bramborový škrob obsahuje v přirozeném stavu přibližně 79 % amylopektinu, zatímco kukuřičný škrob obsahuje v přirozeném stavu přibližně 72 % amylopektinu a pšeničný škrob obsahuje v přirozeném stavu přibližně 72 % amylopektinu.

Obsah amylopektinu může být zvýšen frakcionací škrobu. Výhodně může být použit škrob, který má v přirozeném stavu vysoký obsah amylopektinu, jako je voskový kukuřičný škrob, který má 99 až 100 % amylopektinu. Je také možné smíchávat škroby různých původů pro získání poměru amylosy k amylopektinu v rozsahu tohoto vynálezu.

Pokud jde o horní hranici amylopektinu přítomného ve škrobu, tato hranice může dosáhnout 100 %, ačkoli může být obtížné v praxi dosáhnout takového vysokého obsahu amylopektinu. Avšak, jak bylo výše uvedeno, tzv. voskový kukuřičný škrob, obsahující asi 99 % amylopektinu, je, jak bylo zjištěno, zvlášť vhodný podle tohoto vynálezu.

Obecně by obsah amylopektinu ve škrobu měl být vysoký, jak je to jen možné, alespoň 85 %, výhodněji asi'90 až 100 % a nejvýhodněji asi 95 až 100 %, například 99 % jak bylo zjištěno u voskového kukuřičného škrobu.

Stupeň kationizace škrobu může být charakterizován pomocí stupně substituce /hodnota DS/, který je obvyklým způsobem charakterizace škrobu.

Kationizované škroby, jak jsou zde používány, mohou být schematicky představeny vzorcem

R /kationtová funkce/_n, kde R je monosacharidová jednotka škrobu a n představuje hodnotu stupně substituce.

Sacharidová jednotka má tři hydroxylové skupiny, takže nejvyšší hodnota pro teoretický stupeň substituce pro kationtový škrob je 3. Tak teoreticky hodnota stupně substituce může být jakákoli hodnota mezi 0 až 3 pro kationtový škrob.

Avšak jak bylo výše uvedeno podle tohoto vynálezu bylo neočekávaně zjištěno, že v kombinaci s klížícím prostředkem reaktivním s celulosou škrob, který neočekávaně ukázal, že dává vynikající výsledky, je škrob, který má hodnotu substituce v rozmezí asi 0,045 až 0,40. Obecně je výhodným stupněm substituce stupeň v rozmezí asi 0,05 až 0,20, výhodněji od asi 0,06 až 0,20 a ještě výhodněji od asi 0,05 do 0,1, například 0,07.

Poměr podílů mezi s celulosou reaktivního klížícího prostředku a kationtového škrobu zde používaného je ovšem určen odborníky v oboru pro každý případ tak, že se vezmou v úvahu vlastnosti, které jsou požadovány v této určité situaci. Výhodný poměr s celulosou reaktivního klížícího prostředku : kationtovému škrobu pro většinu klížících prostředků je však v rozmezí asi 1: : 0,02 až 1 : 2, přičemž rozsah asi 1 : 0,05 až 1 : 0,5 je zvlášt výhodný.

, U cyklických dikarboxylových anhydridů jako je anhydrid kyseliny alkyljantarové mohou být použity poměry asi 1 : 0,01 až 1 : 5.

Volba hydrofobního s celulosou reaktivního klížícího prostředku je provedena mezi dříve známými klížícími prostředky typu podle dřívějších znalostí, například uvedených v US patentu č. 3 130 118, jejichž úplnost je tím začleněna tímto odkazem a spoléhá se na jeho úplnost.

Zvlášt výhodné klížící prostředky pro použití v kombinaci s novým škrobem podle tohoto vynálezu jsou vybrány ze skupiny zahrnující:

a/ anhydridy kyselin vzorce

kde R₂ a R₃ jsou stejné nebo rozdílné a každý představuje uhlovo dikové radikály obsahující 7 až 30 atomů uhlíku, b/ cyklické dikarboxylové anhydridy vzorce

kde R₄ obsahuje 2 nebo 3 atomy uhlíku a R_g je uhlovodíkový radikál, který má 7 až 30 atomů uhlíku, c/ ketenové dimery vzorce (R₆CH = C=0)₂, kde R₆ je uhlovodíkový radikál, který má 6 až 30 atomů uhlíku, výhodně alkyl, který má 6 až 22 atomů uhlíku a d/ isokyanáty vzorce

R_?-N = C=0, kde R₇ je uhlovodíkový radikál, který má 7 až 30 atomů uhlíku.

Výhodné provedení zahrnuje anhydridy kyselin uvedené v sekci a/ jako je stearylanhydrid, zatímco speciálním příkladem vhodného cyklického dikarboxylového anhydridu ze sekce b/ je isooktadekenylsukcinylanhydrid. Pokud jde o ketonové dimery ze sekce c/, jsou cykloalkylové a arylové radikály také využitelné jako uhlovodíkové radikály, ačkoli nasycené radikály, jako je alkylradikál, jsou jak bylo uvedeno nejvýhodnější.

Z výše uvedených čtyř skupin a/ až d/ s celulosou reaktivních prostředků jsou cyklické dikarboxylové anhydridy ze sekce b/ a ketenové dimery ze sekce c/ nejvýhodnější, přičemž ketonové dimery jsou zvlášť výhodné.

Výhodně jsou uhlovodíkové radikály R₂, R₃, Rg a R₇ nasycené lineární radikály, které však mohou obsahovat nenasycené a cyklické nebo aromatické substituenty. R_g je výhodně nasycený

Ί

CS 277452 Β6 lineární nebo rozvětvený alkylový radikál.

Dále R₂, R₃, Rg a R₇ by měly mít výhodně 14 až 22 atomů uhlíku a R₅ by měl mít výhodně 14 až 30 atomů uhlíku. Uhlovodíkové skupiny R₂, R₃, R₄, R₅, Rg a R₇ v každém z výše uvedených vzorců mohou být také substituovány například halogenem, například chlorem, kde se vyžaduje speciální.účinek.

Klížící směsi podle vynálezu mohou případně obsahovat další obvyklé přísady, které jsou užitečné v klížících směsích tohoto typu.

Příklady obvyklých přísad zahrnují dispergační činidla a přídavné retenční prostředky.

Dále jakákoli syntetická pryskyřice, o níž je známo, že zvyšuje míru klížení nebo jinak zlepšuje klížící směsi, může být také, když je to požadováno, přidána.

Ve výhodném provedení emulze tohoto vynálezu výhodně obsahují aniontový dispergační prostředek. Vhodně aniontové prostředky jsou popsány v US patentu č. 3 223 544, kde se uvádí použití mnoha obvyklých a výhodných dispergačních prostředků, což se zde uvádí tímto formou odkazu. Výhodné aniontové dispergační prostředky zahrnují lignosulfonáty, polynaftalensulfonáty a styrensulfonáty obsahující polymery. Množství aniontového dispergačního prostředku, který se použije je funkcí čistoty klížícího prostředku, určitého typu škrobu a stupně kationicity a určitého použitého dispergačního prostředku. U některých klížících prostředků, jako jsou nečisté alkylketenové dimery, nemusí být potřebný žádný aniontový dispergační prostředek. Obvykle bude aniontový dispergační prostředek použit v množství až do 0,15 % hmotnostních.

Podle dalšího rysu vynálezu je vytvořen způsob výroby nové klížící směsi, přičemž tento způsob je vyznačen tím, že se rozpustí uvedený vysoce rozvětvený vysokomolekulární škrob ve vodě, jestliže je nutné za pomoci tepla a za začlenění dispergačního prostředku, nastaví se teplota výsledného roztoku na teplotu nad teplotou tání s celulosou reaktivního klížícího prostředku a pak se přidá uvedený klížící prostředek do roztoku tak, že se vytvoří hrubá emulze, tato hrubá emulze se podrobí střižným silám, čímž se sníží velikost části emulze, a když je to nutné, takto získaná emulze se ochladí.

Ve spojení s rozpouštěním kationtového škrobu ve vodě by se mělo dodat, že horní hranice koncentrace škrobu je v praxi diktována manipulovatelností roztoku škrobu, protože vysoké koncentrace škrobu dávají vysoké viskozity.

Hrubá emulze, která byla získána, může být podrobena střižným silám pomocí dispergátoru, homogenizátoru nebo podobně, podle známých principů. Jestliže se tato operace provádí při teplotě nad okolní teplotou, například když se emulguje tuhý s celulosou reaktivní klížící prostředek jako jsou ketenové dimery, které mají nasycený alkylový řetězec, tak se emulze pak ochladí na teplotu místnosti.

Případně se nastaví pH a/nebo se přidá biocidní nebo syntetická pryskyřice, jak je obvyklé v dosavadním stavu techniky, kterážto operace může být provedena· v kterémkoli stadiu tohoto postupu.

Podle ještě dalšího rysu tohoto vynálezu je vytvořen způsob výroby klíženého papíru nebo kartonu, kde se přidává klížící prostředek během výroby papíru nebo kartonu, přičemž přidání se může provést buď do papíroviny před odvodněním nebo do klížícího lisu, kterým papír nebo karton prochází. Způsob tohoto vynálezu se vyznačuje použitím klížícího prostředku jakéhokoli složení, jak je zde popsáno a je zvlášt výhodný pro použití u papírovin s přidanými optickými zjasňovači, jako jsou stylbendisulfonové kyseliny.

Výhodně se nový klížící prostředek podle vynálezu přidává do papíroviny předtím než se tato papírovina odvodní. Přesný bod přídavku klížící směsi není kritický, ale podle výhodného provedení tohoto vynálezu se klížicí směs přidává méně než 5 minut předtím, než se papírovina odvodní.

Množství klížicí směsi kolísá od případu k případu v závislosti na typu použité vlákniny a na konečném stupni požadované hydrofobicity, ale obvykle je množství, počítáno na celkový obsah sušiny, od asi 0,40 kg na tunu papíru nebo kartonu do asi. 4 kg na tunu papíru nebo kartonu.

Navíc k výhodám tohoto vynálezu, které byly výše diskutovány, nebo budou popsány v příkladech, bylo zcela neočekávaně zjištěno, že mezi škroby, které mají stupeň substituce v rozsahu tohoto vynálezu, jsou ty, které mají hlavní podíl, nebo tak vysoký podíl jak je to jen možné, amylopektinu, dávají stabilnější disperze.

Vynález bude nyní dále popsán pomocí následujících neomezujících příkladů, v nichž procenta nebo množství jsou hmotnostní, pokud není uvedeno jinak.

Příklad 1

Klížicí emulze na bázi alkylketenového dimeru se připraví přídavkem 125 dílů kationtového škrobu k 2 500 dílům vody, načež následuje zahřátí vytvořené směsi po dobu dostatečnou k získání čirého, vysoce viskózního škrobového roztoku.

Do této směsi se pak přidá 20 dílů aniontového dispergačního prostředku /polymeru obsahujícího styrensulfonát/ a 500 dílů alkylketenového dimeru připraveného ze směsi kyseliny stearové /60 %/, kyseliny palmitové /35 %/ a kyseliny myristové /5 %/, to znamená R_g je lineární nasycený uhlovodíkový radikál obsahující až 16 atomů uhlíku s následujícím rozdělením: 16 atomů uhlíku /60 %/, 14 atomů uhlíku /35 %/ a 12 atomů uhlíku /5 %/. Směs se pak míchá, dokud se neroztaví všechen alkylketenový dimer.

Získaná hrubá emulze se pak nechá procházet vysokotlakým homogenizátorem při tlaku 20 MPa a ochladí se na teplotu místnosti a zředí se na konečnou koncentraci ketenového dimeru 10 %.

Takto vytvořená klížící emulze je mléčná kapalina o nízké viskozitě.

Byly vyhodnoceny 4 rozdílné typy škrobů jako emulgační prostředky/fixační prostředky při výrobě klížících prostředků výše popsaných.

Klížící účinky získaných disperzí byly zkoušeny přídavkem disperzí ke zředěné suspenzi vlákniny' /obsahující 100 % bělené březové sulfátové vlákniny/, která pak byla použita v laboratorní formě na listy pro výrobu papírových listů o gramáži 65 g/m². Po stlačení papírových listů po dobu 5 minut při 0,3 MPa a vysušení po dobu 10 minut při 90 °C bylo takto získané klížení vyhodnoceno měřeními v tzv. probarvovacím zkušebním zařízení, kde je stupeň hydrofobicity vyznačen časově závislým snížením odrazivosti přední strany papíru po kontaktu zadní strany papíru s barvou. Slabě klížený papír takto velmi rychle ztrácí svou hodnotu odráživosti, zatímco přední strana dobře klíženého papíru zachová svou odrazívost po delší dobu.

Výsledky vyhodnocení jsou uvedeny v následující tabulce.

CS 277452 Ββ

stabilita

nestabilní

/odděluje se

během týdnů/

stabilní po

bu alespoň měsíců 3 °C/

>fi 0 0 fis fis

>fi 0 0 fis Os

stabilní

01 Φ °fi H 0 (ti Ή 01 fi >Φ š^g ffi Ol

O 0 m Ol

stabilní

dobu ales 3 měsíců

V. u 0 co OJ V

do

Ol m \

•rl

-fi

oi

0

fi

> +j

44

H íi

>1

N fi

-fi

(ti V

oi

O

o

O

•sí·

OJ

00

OL

O

n

OL

fi g

OJ

Ol

CO

OL

o-

CO

OL

OJ

co

CO

Ό

>1

0 O Λ

rd

0

V

Ό >

(ti

fi -fi \ fi fi

(ti 01

X fi fi

O

m

o

O

tn

o

LO

O

tn

Ό >N

-p M

n

m

V

(Ώ

Ol

V 0

Q \ fis

*»

«0»

·*

>fi fi

řd Cí (ti

o

fis g rt! 44 Os

V '·· ···—· n i-

in

n

OJ

Φ -fi

00

Ol

o·

fis 01

Φ

O

fi b

O

*»

•fi fi

fi

o

oi oi

-fi

fi

1

b

0 fi

0

V fi

fi

0\0

0\°

<%>

>i V

44

o

OL

g -fi

>01

CO

OL

(ti 44

Φ

<A° fis >

\

X

>4

ol

Q

44

Ό

v

V

Φ

fi

b

fi

Φ

o

\

Ό

\

V

fi

Ό

b

O

(ti

•rl

LQ

0

fi

Φ

fi

r—1

VI

Φ

0

ω

rH

g

OJ

N

o

(ti

•H

>O

Yti

0

>fi

fi

M

01

Φ

•H

rd

r—i

g

fi

V

-fi

44

2

g

b

O

(ti

LQ

01

Φ

-fi

>N

01

>oi

fis

W

o

m

OJ

g

b

g

fi

V

0

s

w

H

u

0

Φ

H

fi

fis

w

K

•v

řd

K

fi

44

fis

>1

•

_

fi-

o

Q

xc tí φ

g φ

α

Ν

Q μ

s

Η γ-i φ

fis (ΰ α

σ <

χ alkylketenový dimer

225 /Hercules/, obsahující 1O% AKD vosku, stabilizovaný kationtovým škrobem.

Příklad 2

Na jemný strojní papír byl použit komerční klížící prostředek podle příkladu 1 D. Stupeň hydrofobocity výsledného papíru vyjádřený jako COBBg₀ kolísal v rozmezí 22 až 26 g/m².

Komerční klížící prostředek byl pak nahrazen klížícím prostředkem podle příkladu 1 C, který byl dávkován ve stejné koncentraci jak dříve uvedený produkt. Výsledkem náhrady bylo postupní snižování COBB₆₀ hodnoty, která se stabilizovala po 1 hodině na asi 15 g/m².

Srovnávací příklad 1

Na jemný strojní papír byl dávkován neutrální klížící prostředek na bázi AKD podle příkladu 1 D v koncentraci 850 g alkylketenového dimeru na tunu vyrobeného papíru. Stupeň klížení vyjádřený jako ΟΟΒΒθθ byl naměřen asi 25 g/m². Dávkování pak bylo sníženo na 750 g alkylketenového dimeru na tunu vyrobeného papíru. Hydrofobicita papíru se pak postupně snižovala a nakonec dosáhla úrovně, která je nepřijatelná z hlediska kvality /COBB₆₀větší než 30 g/m²/.

Příklad 3

Klížící prostředek podle příkladu 1 C byl dávkován na jemný strojní papír v koncentraci 850 g alkylketenového dimeru na tunu vyrobeného papíru. Stupeň klížení, vyjádřený jako COBB₆₀, kolísal v rozmezí 20 až 25 g/m². Dávkování klížícího prostředku bylo sníženo na 600 g alkylketenového dimeru na tunu vyrobeného papíru bez jakéhokoli snížení stupně klížení. Měřené hodnoty COBBg₀kolísaly v rozmezí 20 až 25 g/m².

Srovnávací příklad 2

Klížící prostředek podle příkladu 1 A byl dávkován na jemný strojní papír v koncentraci 850 g alkylketenového dimeru na tunu vyrobeného papíru. Stupeň klížení vyjádřený jako COBBg₀ byl kolem o

g/m . Tónovací adhese, to je schopnost papíru pro přilnutí tónovací barvy používané v Xerox fotokopírovacích strojích, byla zjištěna horší, než adhese získaná pro papír klížený klížícím prostředkem podle příkladu 1 C.

Příklad 4

Komerční klížící prostředek na bázi AKD podle příkladu 1 L byl dávkován do stroje na jemný papír v koncentraci odpovídající 850 g alkylketenového dimeru na tunu vyráběného papíru. Tónovací adhese papíru, to je schopnost papíru pro přilnutí tónovací barvy, pak byla měřena a zaznamenávána.

Komerční klížící prostředek byl pak nahražen klížící emulzí podle příkladu 1 C, která byla dávkována v koncentraci odpovídající 640 g alkylketenového dimeru na tunu vyráběného papíru.

Tónovací adhese byla znovu měřena a zaznamenávána a bylo zjištěno, že je lepší než adhese získaná komerčním klížícím prostředkem.

Tak tento příklad ukazuje, že nová klížící emulze podle vynálezu může být využita pro získání lepších tiskových a kopírovacích charakteristik papíru, to je lepší adhese tónovací barvy při fotokopírování.

Příklad 5

Komerční klížící prostředek na bázi AKD podle příkladu 1 D byl dávkován na stroji na jemný papír v koncentraci odpovídající 850 g alkylketenového dimeru na tunu vyrobeného papíru. Požadovaná spotřeba optického zjasňovače /aniontového samofixujícího/ pro získání určitého stupně bělosti byla stále měřena.

Komerční klížící prostředek pak byl nahražen klížící emulzí podle příkladu 1 Ca uvedený klížící prostředek byl dávkován v koncentraci odpovídající 640 g ketenového dimeru na tunu vyrobeného papíru. Bylo zjištěno, že spotřeba optického zjasňovače může být snížena o 20 % bez jakékoli zjistitelné ztráty bělosti papíru.

Stupeň klížení vyjádřený jako COBB₆₀ byl stále ještě stabilní a kolísal v rozmezí 20 až 25 g/m .

Příklad 6 .Klížící emulze na bázi alkenylsukcinanhydridu byla připravena přídavkem roztoku 10 % hmotnostních alkenylsukcinanhydridu /ASA/ do 2,2 % hmotnostních roztoku kationtového škrobu podle vynálezu, F 2610. Směs byla homogenizována při teplotě místnosti pro snížení velikosti částic a tak se vytvořila konečná emulze vhodná pro použití jako klížící prostředek pro papír.

Pro srovnávací účely byla připravena podobná ASA emulze přídavkem 10 % hmotnostních roztoku ASA do 2,2 % hmotnostních roztoku konvenčního kationtového škrobu /Hebo 260/, načež následovala homogenizace jak bylo výše popsáno.

Ručně vyrobené listy z bělených březových sulfonátových vláken byly vytvořeny pomocí tvarovaci formy na listy s přídavným množstvím 10 kg/t ASA emulzí klížícího prostředku, jak bylo výše popsáno. Listy byly vylisovány na 40%ní sušinu a pak vysušeny v sušárně při 90 °C po dobu 10 minut. Stupeň hydrofobace /klížení/ pak byl vyhodnocen pomocí COBB₆₀ metody.

Vyhodnocením byly získány výsledky, které jsou uvedeny v následující tabulce.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Klížící směs ve formě vodné emulze, vyznačená tím, že obsahuje hydrofobní s celulosou reaktivní klížící prostředek a kationtový polymer obsahující škrob mající rozvětvenou vysokomolekulární strukturu indikovanou obsahem amylopektinu alespoň 85 % a stupeň kationizace neboli stupeň substituce 0,045 až 0,40.
2. Klížící směs podle nároku 1, vyznačená tím, že podíl amylopektinu je 90 až 100 % a výhodněji 95 až 100 %.
3. Klížicí směs podle nároku 2, vyznačená tím, že podíl amylopektinu je v rozmezí 98 až 100 %.
4. Klížicí směs podle nároku 3, vyznačená tím, že škrobem je voskovítý kukuřičný škrob.
5. Klížicí směs podle kteréhokoli z předcházejících nároků 1 až 4, vyznačená tím, že stupeň substituce jev rozmezí 0,05 až 0,20, výhodně 0,05 až 0,10, jako je 0,06 až 0,20, například 0,06 až 0,10.
6. Klížicí směs podle kteréhokoli z předcházejících nároků, vyznačená tím, že poměr s celulosou reaktivního klížícího prostředku: kationtovému škrobu je v rozmezí 1:0,02 až 1:2, výhodně v rozmezí 1:0,05 až 1:0,5.
7. Klížicí směs podle kteréhokoli z nároků 1 až 6, vyznačená tím, že hydrofobní s celulosou reaktivní klížicí prostředek je vybrán ze skupiny zahrnující anhydridy kyselin vzorce kde R₂ a Rg jsou stejné nebo rozdílné a každý představuje uhlovodíkové radikály obsahující 7 až 30 atomů uhlíku, cyklické dikarboxylové anhydridy vzorce

O

O kde R₄ obsahuje 2 nebo 3 atomy uhlíku a R_g je uhlovodíkový radikál se 7 až 30 atomy uhlíku, _ ketenové dimery vzorce (R₆CH = C = 0)₂, kde Rg je uhlovodíkový radikál s 6 až 30 atomy uhlíku, výhodně alkyl s 6 až 22 atomy uhlíku a isokyanáty vzorce

R_? -N = C = 0, kde R₇ je uhlovodíkový radikál se 7 až 30 atomy uhlíku.
8. Klížící směs podle kteréhokoli z předcházejících nároků 1 až

7, vyznačená tím, že hydrofobni s celulosou reaktivní klížící prostředek je ketenový dimer vzorce (RgCH = C = 0)₂, kde Rg je uhlovodíkový radikál se 6 až 30 atomy uhlíku, výhodně alkyl s 6 až 22 atomy uhlíku.
9. Klížící směs podle kteréhokoli z předcházejících nároků 1 až

8, vyznačená tím, že dále obsahuje dispergační prostředek a/nebo přídavnou syntetickou pryskyřici.