CZ305000B6 - Papír se zvýšenou pevností a zvýšenou odolností vůči tukům - Google Patents
Papír se zvýšenou pevností a zvýšenou odolností vůči tukům Download PDFInfo
- Publication number
- CZ305000B6 CZ305000B6 CZ2014-363A CZ2014363A CZ305000B6 CZ 305000 B6 CZ305000 B6 CZ 305000B6 CZ 2014363 A CZ2014363 A CZ 2014363A CZ 305000 B6 CZ305000 B6 CZ 305000B6
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- paper
- starch
- weight
- nanoparticulate
- strength
- Prior art date
Links
- 239000003925 fat Substances 0.000 title abstract 2
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 claims abstract description 64
- 239000008107 starch Substances 0.000 claims abstract description 64
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 claims abstract description 64
- 239000011164 primary particle Substances 0.000 claims abstract description 16
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 25
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 23
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 6
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 5
- DTQVDTLACAAQTR-UHFFFAOYSA-N Trifluoroacetic acid Chemical class OC(=O)C(F)(F)F DTQVDTLACAAQTR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 4
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 4
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229920001222 biopolymer Polymers 0.000 abstract description 37
- 239000000123 paper Substances 0.000 description 123
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 32
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 25
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 description 16
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 14
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 8
- 239000004519 grease Substances 0.000 description 7
- 239000002655 kraft paper Substances 0.000 description 7
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 description 6
- 239000010893 paper waste Substances 0.000 description 6
- 239000008199 coating composition Substances 0.000 description 5
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 5
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 5
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 5
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- NBVXSUQYWXRMNV-UHFFFAOYSA-N fluoromethane Chemical class FC NBVXSUQYWXRMNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000011084 greaseproof paper Substances 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 4
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 4
- 125000002091 cationic group Chemical group 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 3
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 3
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 3
- 230000036541 health Effects 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 3
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 3
- 239000008346 aqueous phase Substances 0.000 description 2
- 238000007596 consolidation process Methods 0.000 description 2
- -1 fluorocarbon compound Chemical class 0.000 description 2
- 238000010422 painting Methods 0.000 description 2
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 2
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 2
- 206010007269 Carcinogenicity Diseases 0.000 description 1
- 229920000881 Modified starch Polymers 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000007670 carcinogenicity Effects 0.000 description 1
- 231100000260 carcinogenicity Toxicity 0.000 description 1
- 239000013043 chemical agent Substances 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 238000001879 gelation Methods 0.000 description 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 239000012770 industrial material Substances 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 238000003801 milling Methods 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 230000000116 mitigating effect Effects 0.000 description 1
- 235000019426 modified starch Nutrition 0.000 description 1
- 239000005445 natural material Substances 0.000 description 1
- 230000006855 networking Effects 0.000 description 1
- 239000005022 packaging material Substances 0.000 description 1
- 235000021485 packed food Nutrition 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- SNGREZUHAYWORS-UHFFFAOYSA-N perfluorooctanoic acid Chemical compound OC(=O)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)F SNGREZUHAYWORS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000004513 sizing Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 1
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-L sulfite Chemical compound [O-]S([O-])=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D21H17/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its constitution; Paper-impregnating material characterised by its constitution
- D21H17/20—Macromolecular organic compounds
- D21H17/21—Macromolecular organic compounds of natural origin; Derivatives thereof
- D21H17/24—Polysaccharides
- D21H17/28—Starch
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D21H19/00—Coated paper; Coating material
- D21H19/36—Coatings with pigments
- D21H19/44—Coatings with pigments characterised by the other ingredients, e.g. the binder or dispersing agent
- D21H19/54—Starch
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D21H21/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its function, form or properties; Paper-impregnating or coating material, characterised by its function, form or properties
- D21H21/14—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its function, form or properties; Paper-impregnating or coating material, characterised by its function, form or properties characterised by function or properties in or on the paper
- D21H21/18—Reinforcing agents
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D21H21/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its function, form or properties; Paper-impregnating or coating material, characterised by its function, form or properties
- D21H21/50—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its function, form or properties; Paper-impregnating or coating material, characterised by its function, form or properties characterised by form
- D21H21/52—Additives of definite length or shape
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
- Y02W90/10—Bio-packaging, e.g. packing containers made from renewable resources or bio-plastics
Landscapes
- Paper (AREA)
Abstract
Papír se zvýšenou pevností a zvýšenou odolností vůči tukům, jehož podstata spočívá v tom, že papír obsahuje 0,1 až 40 % hmotnostního podílu biopolymerního škrobu, jehož primární částice mají velikost 1 až 750 nanometrů.
Description
Oblast techniky
Vynález se týká složení papíru, které řeší problémy spojené se zvýšenou pevností a zvýšenou odolností papíru vůči tukům.
Dosavadní stav techniky
Pro aplikaci papíru jako obalového prostředku je důležité, aby byl dostatečně pevný. V současné době je jednou z cest jak dosáhnout zvýšení pevnosti papíru posílení mezivlákenných vazeb aplikací polymemích látek do struktuiy papíru. Do této kategorie patří též škrob, obvykle se jedná o kationický škrob, který má tu přednost, že jde o přírodní látku, jejíž aplikaci považujeme za ekologicky šetrnou, neboť aplikací do struktury a na povrch papíru je zachována snadná biodegradabilita takto upraveného papíru a zároveň aplikace škrobu neomezuje možnost použít takový papír pro výrobu obalů určených pro styk s potravinami. Při výrobě papíru lze škrob aplikovat ve formě roztoku do papírové hmoty před nátokem papírenského stroje, nastřikovat ve formě suspenze na mokrý list papíru nebo nanášet na povrch hotového papíru natíracími nebo impregnačními zařízeními. Přídavek a aplikace roztoku škrobu do papírové hmoty pro zvýšení pevnosti je různý, dle druhu vyráběného papíru a požadovaného účinku. Obecně, ale platí pravidlo, že přídavek škrobu do papírové hmoty nad 1,5 % přináší již jen velmi mírné zlepšení pevnostních vlastností díky omezení retence škrobu v papírové hmotě. Proto koncentrace škrobu přidávaného do papírové hmoty obvykle není vyšší než 2 %. Hlavní nevýhoda aplikace škrobu formou impregnace je spatřována v tom, že velikost jejich primárních částic se pohybuje v rozmezí od 1 do 60 mikrometrů a po převedení do vodné fáze, nutné pro impregnaci, se tyto částice ještě zbobtnáním zvětší a při impregnaci nejsou schopny penetrovat do struktury papíru a zůstávají na jeho povrchu. Protože nedochází k zesílení mezivlákenných vazeb uvnitř hmoty papíru, zpevnění je malé.
Výroba nepromastitelných papírů je založena na minimalizaci pórů ve struktuře papíru a jejich uzavření na povrchu papíru, což má za cíl zabránění prostupu tuku skrze povrch a strukturu papíru. V současné době se používá několik výrobních postupů, které jsou založeny na vysokém stupni mletí vláken buničiny a/nebo chemickým nátěrem povrchu papíru. Výroba nepromastitelného papíru standardního „naturálního“ typu bez aplikace chemických prostředků pro zajištění jeho nepromastitelnosti je založena na vysokém stupni mletí kvalitního vlákenného materiálu ze sulfitové buničiny. Papíry s vysokým stupněm mletí jsou limitovány dosažením stupně KIT 2-4 ze stupnice nepromastitelnosti, která má rozsah KIT 1-12.
Další nevýhodou daného typu papíru je vysoká spotřeba elektrické energie při mletí buničiny a nízká flexibilita použitých vstupních surovin. Vysoké stupně nepromastitelnosti „naturálního“ typu nepromastitelného papíru lze dosáhnout pouze procesem pergamentace. Pergamentace je založena na naleptání a zgelovatění vláken papíru kyselinou sírovou, čímž jsou uzavřeny póry papíru a zajištěna nepropustnost tuku skrze jeho strukturu. Proces je náročný z hlediska spotřeby energie pergamentovacího stroje. Proces je ekologický náročný díky použití kyseliny sírové. Další vývojovou etapou výroby nepromastitelných papírů je použití fluorokarbonových sloučenin jako součásti nátěrových směsí. Tyto sloučeniny díky svým vlastnostem zajišťují odpuzování tuku na povrchu papíru, tudíž jeho aplikace je prováděna nátěrem na povrch papíru. Stupeň nepromastitelnosti v rozsahu KIT 2 - 12 je regulován podílem fluorokarbonové sloučeniny v nosném médiu nátěru, kterým je klasický derivát škrobu s filmotvomými účinky. Fluorokarbonové řetězce C8 vykazují zdravotní rizika díky podezření na karcinogennost. Riziko je definováno možným vznikem kyseliny perfluoroktanové. Proto se přechází z vysoce rizikového řetězce C8 na řetězec C6, ovšem i pak existuje vysoký potenciál zdravotního a ekologického rizika.
-1 CZ 305000 B6
Pro výrobu nepromastitelného papíru natíraného směsí fluorokarbonové sloučeniny a filmotvorného škrobu se používá papírová podložka k natírání ve složení 30 % dlouhovláknité sulfátové bělené buničiny, 20 % dlouhovláknité sulfitové bělené buničiny a 50 % krátkovláknité sulfátové bělené buničiny o plošné hmotnosti 15 až 350 g/m2. Kompozice vlákenného složení papíru z dlouhovláknité sulfátové buničiny, dlouhovláknité sulfitové buničiny a krátkovláknité sulfátové buničiny má za cíl vzájemným propojením vláken vytvořit síť ve struktuře papíru pro dosažení pevnosti papíru a v maximální možné míře redukovat porozitu papíru a průsak nátěru do struktury papírové podložky k natírání, což zajišťuje nepromastitelnost papíru v rozsahu a dle složení nátěru KIT 1-12.
Změny používané výše uvedené vlákenné kompozice jsou vzhledem k nutnosti vytvoření sítě pro dosažení pevnosti papíru a snížení porozity papírové podložky k natírání a redukci průsaku nepromastitelného nátěru skrze papírovou podložku k natírání velmi omezené.
Díky nerovnoměrnému podílu vláken buničiny ve sběrovém papíru dle jejich kvality a délky vláken ovlivňující schopnost a kvalitu vytváření sítě ve struktuře papíru, lze ve velmi omezené míře pro výrobu nepromastitelného papíru použít sběrový papír. Použít lze zpravidla pouze příměs tříděného sběrového papíru vysokých kvalitativních tříd, u něhož lze definovat vysoký podíl primárních a doposud nerecyklovaných vláken buničiny. Použití sběrových papírů nižších kvalitativních tříd pro výrobu pevných papírů je prakticky znemožněno vysokým podílem již několikanásobně recyklovaných a postupným zkrácením a degradovaných vláken buničiny v každém cyklu recyklace. Nevýhodou tohoto technického řešení jsou zkrácená a pevnostně degradovaná vlákna buničiny, u nichž je redukována schopnost vytváření sítě ve struktuře papíru, což se negativně projevuje v dosahované pevnosti papíru. Vnitřní struktura papírové podložky k natírání vyrobené ze sběrového papíru je vysoce porézní a omezuje možnost vytvoření homogenního nepromastitelného nátěru na celé ploše povrchu papírové podložky k natírání, což způsobuje dosažení velmi nízkého stupně nepromastitelnosti.
Podstata vynálezu
Uvedené nedostatky známých řešení do značné míry odstraňuje papír se zvýšenou pevností a zvýšenou odolností vůči tukům podle tohoto vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že papír obsahuje 0,1 až 40 % hmotnostního podílu biopolymemího škrobu, jehož primární částice mají velikost 1 až 750 nanometrů.
Hlavní výhoda papíru se zvýšenou pevností a zvýšenou odolností vůči tukům, podle tohoto vynálezu je spatřována ve zvýšení pevnosti papírů za sucha aplikací do hmoty disperze nanočásticového biopolymemího materiálu na bázi škrobu a odstranění či zmírnění zdravotních rizik existujících nátěrových směsí pro výrobu nepromastitelného papíru využitím zmíněné disperze nanočásticového biopolymemího materiálu na bázi škrobu, spočívající v dílčí, či úplné náhradě fluorokarbonových sloučenin.
Disperze nanočásticového biopolymemího materiálu na bázi škrobu díky své velikosti částic řádově stovek nanometrů (obvykle menších než 150 nanometrů) jsou srovnatelné s velikostí fibril - vazebných prvků mezi vlákny buničiny v papíru, snadno vnikají do struktury papim a zvyšují prostorovou hustotu mezivlákenných vazeb v celém objemu papírového listu, čímž dochází kjeho zpevnění za sucha při zachování ekologické příznivosti papim.
Aplikace disperze nanočásticového biopolymemího materiálu na bázi škrobu do struktury papíru umožňuje využití širokého spektra kvalitativních tříd sběrového papíru například novin a časopisů, včetně nízkých kvalitativních tříd sběrového papim obsahujících pouze degradovaná a několikanásobně recyklovaná vlákna buničiny, jakými jsou například papírové krabice, při dosažení vysokých pevnostních parametrů. Výhodou aplikace škrobového biopolymeru do struktury papíru a zvýšení pevnosti papim za sucha umožňuje redukovat plošnou hmotnost papíru používaného
-2CZ 305000 B6 pro výrobu obalů při zachování požadované pevnosti obalů, což snižuje spotřebu materiálu pro výrobu obalů a snižuje negativní ekologický dopad ve formě snížení vypouštění emisních plynů v rámci sníženého počtu přeprav. V případě výroby papíru ze sběrového papíru dochází ke zvýšení ekologické příznivosti papíru snížením spotřeby vody, energie a emisí CO2 ve srovnání s výrobou papíru z primárních, nerecyklovaných vláken buničiny.
Schopnost nanočásticového biopolymemího materiálu na bázi škrobu, jehož primární částice mají velikost 1 až 750 nanometrů vnikat do struktury papíru a jeho schopnost vytvářet po usušení nátěru kompaktní nepromastitelný film, umožňuje použití disperze nanočásticového biopolymerního materiálu na bázi škrobu bez příměsí při výrobě nepromastitelných papírů a/nebo ve směsích s jinými materiály, kdy vlastnosti fluorokarbonových sloučenin, filmotvomého škrobu a disperze nanočásticového biopolymemího materiálu na bázi škrobu umožňují vzájemné míšení a vytváření nových typů směsí, které synergicky spojují individuální výhody vlastností jednotlivých materiálů používaných pro výrobu nepromastitelných papírů, včetně látek zvyšujících odolnost nepromastitelného nátěru za mokra. Takto koncipované nátěry umožňují vytvořit kompaktní nepromastitelný film, který zajišťuje oddělení papírové podložky od balených potravin filmem, který zabraňuje uvolňování vlákenných a minerálních částic do potravin, což umožňuje výrobu a využití nepromastitelného papíru založeného na recyklaci sběrových papírů různých kvalit a tříd. Aplikace disperze nanočásticového biopolymemího materiálu na bázi škrobu do struktury papíru pro zvýšení pevnosti papim za sucha zároveň napomáhá k uzavření vnitřní struktury papíru a snižuje průsak nepromastitelného nátěru do struktury, což zvyšuje kvalitu povrchového nátěru a stupeň nepromastitelnosti při zachování vysokých pevností papíru s možností využití flexibilního složení surovin i nízké kvality pro dosažení požadovaných kvalitativních parametrů obalu. Aplikace samotné disperze nanočásticového biopolymemího materiálu na bázi škrobu nebo ve směsi s jinými materiály do vnitřní struktuiy a na povrch papim je možno provést technologii běžně používanou v papírenském průmyslu (klížící lis, tyčový stěrač, film press, gateroll, sizepress, nástřik a impregnace aj.), včetně prostředků používaných na úpravu vlastností nátěrové suspenze (úprava reologických vlastností a aplikace prostředků zadržujících vodu).
Papíry mohou být různě modifikovány v kompozici vlákenného složení a použití pomocných papírenských prostředků při aplikaci disperze nanočásticového biopolymemího materiálu na bázi škrobu pro dosažení pevnosti papíru za sucha, pro zvýšení pevnosti za mokra a pro dosažení různých stupňů nepromastitelnosti a zlepšení potiskovatelnosti v nátěrech na povrchu papim.
Pro správnou funkci je výhodné, že papír je na povrchu alespoň z jedné strany opatřen nánosem 0,1 až 30 % hmotnostního podílu biopolymemího škrobu, jehož primární částice mají velikost 1 až 750 nanometrů a dále povrch papíru obsahuje 0,1 až 15 % hmotnostního podílu filmotvomého škrobu a/nebo 0,01 až 2 % hmotnostního podílu derivátu perfluoroctové kyseliny a že papír dále obsahuje látku na bázi polyamidoamin-epichlorhydrinové piyskyřice v množství 0,05 až 0,4 % hmotnostního podílu, a že papír je na povrchu alespoň z jedné strany opatřen nánosem 1 až 30 % hmotnostního podílu látky na bázi uhličitanu vápenatého.
Příklady uskutečnění vynálezu
Příklad 1
Papír se zvýšenou pevností a/nebo zvýšenou odolností vůči tukům podle tohoto vynálezu, vyrobený impregnací papíru vyrobeného z vláken sběrového papim. Papír použitý k impregnaci má plošnou hmotnost 91 g/m2. Impregnace je provedena ponorem do disperze nanočásticového biopolymemího škrobu, jehož velikost primárních částic je v rozmezí 50 až 90 nanometrů. Impregnační disperze je složena z vody a nanočásticového biopolymemího škrobu, jehož koncentrace v impregnační vodné disperzi je 19,8 % hmotnostního podílu. Obsah nanočásticového biopolymemího škrobu v naimpregnovaném papíruje 20,6 % hmotnostního podílu. Dodání nanočástico-3 CZ 305000 B6 vého biopolymemího škrobu do struktury papíru se projeví zvýšením pevnostních vlastností vyjádřených střední tržnou délkou (ČSN EN ISO 1924-2) následovně. Střední tržná délka nenaimpregnovaného papíruje 2,4 km, střední tržná délka papíru po impregnaci je 4,3 km.
Příklad 2
Papír se zvýšenou pevností a/nebo zvýšenou odolností vůči tukům podle tohoto vynálezu, vyrobený impregnací papíru vyrobeného z vláken nabělené buničiny. Papír použitý k impregnaci má plošnou hmotnost 67 g/m2. Impregnace je provedena disperzí nanočásticového biopolymemího škrobu, jehož velikost primárních částic je v rozmezí 50 až 90 nanometrů. Impregnační disperze je složena z vody a nanočásticového biopolymemího škrobu, jehož koncentrace v impregnační vodné disperzi je 10,3 % hmotnostního podílu. Obsah nanočásticového biopolymemího škrobu v naimpregnovaném papíruje 10 % hmotnostního podílu. Dodání nanočásticového biopolymerního škrobu do struktury papim se projeví zvýšením pevnostních vlastností vyjádřených střední tržnou délkou (ČSN EN ISO 1924-2) následovně. Střední tržná délka nenaimpregnovaného papíruje 3,7 km, po impregnaci je střední tržná délka papíru 4,9 km. V případě, že nebyl postřik realizován, byla pevnost tohoto papim vyjádřená střední tržnou délkou 2,3 km.
Příklad 3
Papír se zvýšenou pevností a/nebo zvýšenou odolností vůči tukům podle tohoto vynálezu, vyrobený aplikací nanočásticového biopolymemího škrobu formou postřiku. Postřik je aplikován na suspenzi vláken buničiny na sítě papírenského stroje. Koncentrace disperze nanočásticového biopolymemího škrobu použité k postřiku je 21,1 % hmotnostního podílu a velikost primárních částic škrobu je v rozmezí 50 až 90 nanometrů. Obsah nanočásticového biopolymemího škrobu ve vyrobeném papim je 8,5 % hmotnostního podílu a pevnost tohoto papíru vyjádřená střední tržnou délkou (ČSN EN ISO 1924-2) je 4,9 km.
Příklad 4
Papír se zvýšenou pevností a/nebo zvýšenou odolností vůči tukům podle tohoto vynálezu, vyrobený impregnací sulfátového sběrového papíru o plošné hmotnosti 86 g/m2 a střední tržné délce (ČSNEN ISO ISO 1924-2) 5,0 km. Impregnace je provedena disperzí nanočásticového biopolymemího škrobu, jehož velikost primárních částic je v rozmezí 50 až 90 nanometrů. Impregnační disperze je složena z vody a nanočásticového biopolymemího škrobu, jehož koncentrace v impregnační vodné disperzi je 9,8 %. Obsah nanočásticového škrobu v naimpregnovaném papíru je 8,6 % hmotnostního podílu. Střední tržná délka papíru po impregnaci nanočásticového biopolymemího škrobu je 6,0 km. Na takto upravený papír je dále aplikován dvoustranný nátěr nátěrovou disperzí. Nátěrová disperze je složena z vody a nanočásticového biopolymemího škrobu s velikostí primárních částic v rozmezí s výhodou 50 až 90 nanometrů, jehož obsah v nátěrové vodné disperzi je 15,8 % hmotnostního podílu. Hmotnost tohoto dvoustranného nátěru po usušení je 5 g/m2. Tento impregnovaný a nátěrem opatřený papír obsahuje celkem 13,1 % hmotnostního podílu nanočásticového biopolymemího škrobu a má tukoodolnost (stanovenou pomocí metody TAPPI T 559 cm-02) KIT4.
Příklad 5
Papír se zvýšenou pevností a zvýšenou odolností vůči tukům podle tohoto vynálezu, vyrobený z papíru s výhodou ze sběrového papíru o plošné hmotnosti 86 g/m2 a střední tržné délce (ČSNEN ISO ISO 1924-2) 5,0 km, který je impregnován vodnou disperzí nanočásticového biopolymemího škrobu, jehož velikost primárních částic je v rozmezí 50 až 90 nanometrů. Impreg-4CZ 305000 B6 načni disperze je složena z vody a nanočásticového škrobu, jehož koncentrace v impregnační vodné disperzi je 17,8% hmotnostního podílu. Obsah nanočásticového biopolymemího škrobu v papíru je po jeho usušení 10,6 % hmotnostního podílu a plošná hmotnost papíru je 96 g/m2. Střední tržná délka papíru po zmíněné impregnaci disperzí nanočásticového biopolymemího škrobu je 6,2 km.
Na takto impregnovaný papír je aplikována nátěrová směs obsahující ve vodné fázi 5 % hmotnostního podílu nanočásticového biopolymemího škrobu, jehož velikost primárních částic je v rozmezí s výhodou 50 až 90 nanometrů, 7 % hmotnostního podílu filmotvomého škrobu a 0,15 % hmotnostního podílu derivátu perfluoroctové kyseliny. Aplikace je provedena dvoustranným nátěrem Mayerovou vinutou tyčkou. Vztaženo na hmotnost natřeného papíru, nátěr po usušení obsahuje 2,05 % hmotnostního podílu nanočásticového biopolymemího škrobu, 2,88 % hmotnostního podílu filmotvomého škrobu a 0,06 % hmotnostního podílu derivátu perfluoroctové kyseliny. Po nátěru má papír střední tržnou délku 6,3 km a tukoodolnost (TAPPI T 559 cm-02) KIT 5.
Příklad 6
Papír se zvýšenou pevností a zvýšenou odolností vůči tukům podle tohoto vynálezu, vyrobený z papim s výhodou ze sběrového papíru, kde do struktury papíru je za mokra aplikována kationická polyamidoamin-epichlorhydrinová pryskyřice v množství 0,14% hmotnostního podílu papíru, čímž je dosaženo pevnosti za mokra 20 % pevnosti za sucha. Tento papír o plošné hmotnosti 88 g/m2 a střední tržné délce (ČSNEN ISO ISO 1924-2) 5,0 km je impregnován disperzí nanočásticového biopolymemího škrobu, jehož velikost primárních částic je v rozmezí 50 až 90 nanometrů. Impregnační disperze je složena z vody a nanočásticového škrobu, jehož koncentrace v impregnační vodné disperzi je 17,8 % hmotnostního podílu. Obsah nanočásticového biopolymemího škrobu v papim je po jeho usušení 10,6 % hmotnostního podílu a plošná hmotnost papíruje 96 g/m2. Střední tržná délka papim po zmíněné impregnaci disperzí nanočásticového biopolymemího škrobu je 6,2 km.
Na impregnovaný papír je dále aplikován dvoustranný nátěr nátěrovou disperzí. Nátěrová disperze je složena z vody a nanočásticového biopolymemího škrobu s velikostí primárních částic v rozmezí s výhodou 50 až 90 nanometrů, jehož obsah v nátěrové vodné disperzi je 16,7 % hmotnostního podílu. Po natření papír obsahuje celkem 15,7 % hmotnostního podílu nanočásticového biopolymemího škrobu a má střední tržnou délku 6,3 km a tukoodolnost (stanovenou pomocí metody TAPPI T 559 cm-02) KIT 5.
Příklad 7
Papír se zvýšenou pevností a zvýšenou odolností vůči tukům podle tohoto vynálezu, vyrobený z papíru s výhodou ze sběrového papim, o plošné hmotnosti 86 g/m2, kde do struktury papim je za mokra aplikována kationická polyamidoamin-epichlorhydrinová piyskyřice v množství 0,14 % hmotnostního podílu papim, čímž je dosaženo pevnosti za mokra 20 % pevnosti za sucha. Odolnosti povrchu tohoto papim vůči tukům je dosaženo aplikací oboustranného nátěru nátěrovou směsí, která je složena z vody a nanočásticového biopolymemího škrobu s velikostí primárních částic v rozmezí s výhodu 50 až 90 nanometrů, jehož obsah v nátěrové směsi je 5,5 % hmotnostního podílu. Po aplikaci této nátěrové směsi na povrch papim papír obsahuje celkem 5,7 % hmotnostního podílu nanočásticového biopolymemího škrobu a odolnost povrchu papim vůči tukům (stanovená pomocí metody TAPPI T 559 cm-02) je na stupni KIT 2.
-5CZ 305000 B6
Příklad 8
Papír se zvýšenou pevností a zvýšenou odolností vůči tukům podle tohoto vynálezu, dle příkladu 6 kde, nátěr na jedné straně kromě disperze nanočásticového biopolymemího škrobu dále obsahuje pigment na bázi uhličitanu vápenatého, který zlepšuje potiskovatelnost papíru. Obsah tohoto pigmentuje 5 % hmotnostního podílu vztaženo na hmotnost papíru.
Uvedené příklady jsou pouze ilustrativní a nevyjadřují celou škálu možných provedení.
Průmyslová využitelnost
Papír se zvýšenou pevností a zvýšenou odolností vůči tukům je průmyslově využitelný v oblastech výroby papírenského zboží, zejména pro výsledky jako jsou např., balicí papíry určené pro balení potravin a široké škály průmyslových materiálů, které obsahují různá množství tuků a vody, papírové tašky určené do obchodů pro zákazníky, reklamní tašky či recyklovatelné tašky určené do odpadkových košů apod.
PATENTOVÉ NÁROKY
Claims (5)
1. Papír se zvýšenou pevností a zvýšenou odolností vůči tukům, vyznačující se tím, že obsahuje 0,1 až 40 % hmotnostního podílu biopolymemího škrobu, jehož primární částice mají velikost 1 až 750 nanometrů.
2. Papír se zvýšenou pevností a zvýšenou odolností vůči tukům podle nároku 1, vyznačující se tím, že je na povrchu alespoň z jedné strany opatřen nánosem 0,1 až 30 % hmotnostního podílu biopolymemího škrobu, jehož primární částice mají velikost 1 až 750 nanometrů.
3. Papír se zvýšenou pevností a zvýšenou odolností vůči tukům podle nároku 2, vyznačující se tím, že povrch papíru dále obsahuje 0,1 až 15 % hmotnostního podílu filmotvomého škrobu a/nebo 0,01 až 2 % hmotnostního podílu derivátu perfluoroctové kyseliny.
4. Papír se zvýšenou pevností a zvýšenou odolností vůči tukům podle nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že dále obsahuje látku na bázi polyamidoamin-epichlorhydrinové pryskyřice v množství 0,05 až 0,4 % hmotnostního podílu.
5. Papír se zvýšenou pevností a zvýšenou odolností vůči tukům podle nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že je na povrchu alespoň z jedné strany opatřen nánosem 1 až 30 % hmotnostního podílu látky na bázi uhličitanu vápenatého.
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2014-363A CZ2014363A3 (cs) | 2014-05-27 | 2014-05-27 | Papír se zvýšenou pevností a zvýšenou odolností vůči tukům |
| RU2016151196A RU2665514C2 (ru) | 2014-05-27 | 2015-05-21 | Бумага с повышенной прочностью и улучшенной жиронепроницаемостью |
| CN201580028415.2A CN106574443A (zh) | 2014-05-27 | 2015-05-21 | 具有增强的强度和增强的耐油脂性的纸 |
| US15/314,391 US10851497B2 (en) | 2014-05-27 | 2015-05-21 | Paper with enhanced strength and enhanced resistance to fats |
| PCT/CZ2015/000048 WO2015180699A1 (en) | 2014-05-27 | 2015-05-21 | Paper with enhanced strength and enhanced resistance to fats |
| CN202210378400.0A CN114717871A (zh) | 2014-05-27 | 2015-05-21 | 具有增强的强度和增强的耐油脂性的纸 |
| EP15741718.9A EP3152361A1 (en) | 2014-05-27 | 2015-05-21 | Paper with enhanced strength and enhanced resistance to fats |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2014-363A CZ2014363A3 (cs) | 2014-05-27 | 2014-05-27 | Papír se zvýšenou pevností a zvýšenou odolností vůči tukům |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ305000B6 true CZ305000B6 (cs) | 2015-03-18 |
| CZ2014363A3 CZ2014363A3 (cs) | 2015-03-18 |
Family
ID=52705827
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ2014-363A CZ2014363A3 (cs) | 2014-05-27 | 2014-05-27 | Papír se zvýšenou pevností a zvýšenou odolností vůči tukům |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US10851497B2 (cs) |
| EP (1) | EP3152361A1 (cs) |
| CN (2) | CN114717871A (cs) |
| CZ (1) | CZ2014363A3 (cs) |
| RU (1) | RU2665514C2 (cs) |
| WO (1) | WO2015180699A1 (cs) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102016106852B4 (de) | 2016-04-13 | 2019-01-17 | Delfortgroup Ag | Verpackungspapier für Lebensmittel und zugehöriges Herstellungsverfahren |
| CN107815925A (zh) * | 2017-10-29 | 2018-03-20 | 福建希源纸业有限公司 | 一种生物聚合物防油半透明纸的生产方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5776619A (en) * | 1996-07-31 | 1998-07-07 | Fort James Corporation | Plate stock |
| JP2006183221A (ja) * | 2004-12-28 | 2006-07-13 | Oji Paper Co Ltd | 耐油性紙 |
| US20080193784A1 (en) * | 2007-02-13 | 2008-08-14 | Tippit Patricia S | Starch-Containing Compositions for Use in Imparting Oil or Grease Resistance to Paper |
| CN103061205A (zh) * | 2012-12-16 | 2013-04-24 | 中冶美利浆纸有限公司 | 一种食品级防油卡纸的制备工艺 |
| KR20140014815A (ko) * | 2012-07-26 | 2014-02-06 | 이진오 | 환경친화지의 제조방법 |
Family Cites Families (30)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE264927C (cs) * | ||||
| US264927A (en) * | 1882-09-26 | cassel | ||
| US3350221A (en) * | 1964-02-06 | 1967-10-31 | Kendall & Co | Process for making filter-sheet material |
| US3902959A (en) * | 1973-10-16 | 1975-09-02 | Westvaco Corp | Antistatic code paper |
| JPH0827695A (ja) * | 1994-07-11 | 1996-01-30 | New Oji Paper Co Ltd | 塗被紙の製造方法 |
| JP3946958B2 (ja) | 1999-01-25 | 2007-07-18 | エイテイオー・ベー・ブイ | 生体高分子ナノ粒子 |
| US6887525B2 (en) * | 2000-06-30 | 2005-05-03 | 3M Innovative Properties Company | Insulation material for use in high-frequency electronic parts |
| EP1176255A1 (en) * | 2000-07-24 | 2002-01-30 | The Dow Chemical Company | Use of starch dispersions as binder in coating compositions and process for preparing the starch dispersions |
| EP1176254A1 (en) * | 2000-07-24 | 2002-01-30 | The Dow Chemical Company | Use of dispersions of crosslinked cationic starch in papermaking |
| US6626807B1 (en) * | 2000-11-17 | 2003-09-30 | Total Tiger, Inc. | Exercise equipment |
| JPWO2005003457A1 (ja) | 2003-07-07 | 2006-08-17 | 日本製紙株式会社 | カチオン性表面サイズ剤でサイジングした新聞用紙 |
| US20060254737A1 (en) * | 2005-05-16 | 2006-11-16 | Anderson Kevin R | Cationic crosslinked starch containing starch compositions and use thereof |
| DE102007030102B4 (de) * | 2007-06-28 | 2019-10-31 | Schoeller Technocell Gmbh & Co. Kg | Vorimprägnat |
| US8221895B2 (en) * | 2007-12-21 | 2012-07-17 | Technocell Dekor Gmbh & Co. Kg | Base paper for decorative coating materials |
| US20090173775A1 (en) * | 2008-01-04 | 2009-07-09 | Dixie Consumer Products Llc | Disposable pressware prepared from paperboard sized with nano starch |
| EP2148003A1 (en) * | 2008-07-22 | 2010-01-27 | Mühle Rüningen GmbH & Co. KG | Process for the production of a modified starch containing product, modified starch containing product obtainable by that process and use thereof in paper manufacture |
| BRPI0923880A2 (pt) * | 2008-12-30 | 2015-07-28 | Univ Sheffield Hallam | Material de barreira a base de biopolímero e método para a obtenção do mesmo |
| US20100291822A1 (en) * | 2009-05-18 | 2010-11-18 | Anil Netravali | Starch based composites and process of manufacture |
| WO2011084692A1 (en) * | 2009-12-21 | 2011-07-14 | Ecosynthetix Inc. | Methods of using biobased latex binders for improved printing performance |
| US8449665B2 (en) * | 2010-01-08 | 2013-05-28 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Coating compositions including starch nanoparticles |
| WO2011113119A1 (en) | 2010-03-19 | 2011-09-22 | Fibria Celulose S/A | Process for the treatment of cellulose pulps, cellulose pulp thus obtained and use of biopolymer for treating cellulose pulps |
| CN102532328B (zh) * | 2011-12-14 | 2015-11-25 | 金东纸业（江苏）股份有限公司 | 淀粉颜料及其制备方法，应用该淀粉颜料的涂料及涂布纸 |
| CN102517991B (zh) * | 2011-12-31 | 2014-05-14 | 上海东升新材料有限公司 | 用于纸张表面施胶的改性淀粉及其制备方法和应用 |
| FI124234B (en) * | 2012-03-23 | 2014-05-15 | Kemira Oyj | Process for dissolving cationic starch, papermaking agent and its use |
| WO2013180643A1 (en) * | 2012-05-31 | 2013-12-05 | Caisa Johansson | A fiber-based substrate provided with a coating based on biopolymer material and a method of producing it |
| MX2015008101A (es) * | 2012-12-19 | 2016-04-25 | Georgia Pacific Chemicals Llc | Mezclas de polimeros como agentes de refuerzo en estado humedo para papel. |
| CN103147350B (zh) * | 2013-03-13 | 2016-06-08 | 金红叶纸业集团有限公司 | 纸张及其制备方法 |
| CN103435855B (zh) * | 2013-09-05 | 2015-07-15 | 长沙理工大学 | 一种纳米阳离子淀粉的制备方法 |
| CN103496151B (zh) * | 2013-10-10 | 2015-06-17 | 长沙理工大学 | 一种造纸涂布用纳米淀粉的制备方法 |
| WO2016124977A1 (en) * | 2015-02-04 | 2016-08-11 | Munksjo Dettingen Gmbh | Composition and method for producing pre-impregnated decorative base paper comprising biopolymer nanoparticles |
-
2014
- 2014-05-27 CZ CZ2014-363A patent/CZ2014363A3/cs unknown
-
2015
- 2015-05-21 CN CN202210378400.0A patent/CN114717871A/zh active Pending
- 2015-05-21 RU RU2016151196A patent/RU2665514C2/ru active
- 2015-05-21 CN CN201580028415.2A patent/CN106574443A/zh active Pending
- 2015-05-21 US US15/314,391 patent/US10851497B2/en active Active
- 2015-05-21 EP EP15741718.9A patent/EP3152361A1/en active Pending
- 2015-05-21 WO PCT/CZ2015/000048 patent/WO2015180699A1/en active Application Filing
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5776619A (en) * | 1996-07-31 | 1998-07-07 | Fort James Corporation | Plate stock |
| JP2006183221A (ja) * | 2004-12-28 | 2006-07-13 | Oji Paper Co Ltd | 耐油性紙 |
| US20080193784A1 (en) * | 2007-02-13 | 2008-08-14 | Tippit Patricia S | Starch-Containing Compositions for Use in Imparting Oil or Grease Resistance to Paper |
| KR20140014815A (ko) * | 2012-07-26 | 2014-02-06 | 이진오 | 환경친화지의 제조방법 |
| CN103061205A (zh) * | 2012-12-16 | 2013-04-24 | 中冶美利浆纸有限公司 | 一种食品级防油卡纸的制备工艺 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN114717871A (zh) | 2022-07-08 |
| US10851497B2 (en) | 2020-12-01 |
| WO2015180699A1 (en) | 2015-12-03 |
| US20170191221A1 (en) | 2017-07-06 |
| RU2665514C2 (ru) | 2018-08-30 |
| RU2016151196A3 (cs) | 2018-06-28 |
| EP3152361A1 (en) | 2017-04-12 |
| RU2016151196A (ru) | 2018-06-28 |
| CN106574443A (zh) | 2017-04-19 |
| CZ2014363A3 (cs) | 2015-03-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102926278B (zh) | 一种防油涂布白卡纸及其生产工艺 | |
| Shen et al. | Carboxymethyl cellulose/alum modified precipitated calcium carbonate fillers: Preparation and their use in papermaking | |
| CN109906291A (zh) | 提供包含微原纤化纤维素的涂层的方法 | |
| CN108026697A (zh) | 致密的膜的表面施胶 | |
| US20100316807A1 (en) | Grease, Oil and Wax Resistant Paper Composition | |
| CN105593434A (zh) | 制造纸产品的组合物及方法 | |
| CN102695832A (zh) | 涂覆的基体、制造涂覆的基体的方法、包装和分散体涂层 | |
| GB2502955A (en) | Soil resistant paper substrate with pore spaces bridged by microfibrillated cellulose | |
| Salas et al. | Nanocellulose applications in papermaking | |
| US20210054570A1 (en) | Process for production of film comprising microfibrillated cellulose | |
| SE542946C2 (en) | Process for production of free standing film comprising cellulosic nanomaterial | |
| CZ305000B6 (cs) | Papír se zvýšenou pevností a zvýšenou odolností vůči tukům | |
| Pulp | Paper making | |
| CN109072562B (zh) | 具有高耐光性的珠光金属效果纸材材料和相关制造方法 | |
| CA3179407A1 (en) | Process for production of nano-coated substrate | |
| WO2021074879A1 (en) | Mfc composition with phosphorylated cellulose fibers | |
| CZ27280U1 (cs) | Papír se zvýšenou pevností a zvýšenou odolností vůči tukům | |
| US2920984A (en) | Paper coating composition, paper coated therewith, and method of improving the strength of paper | |
| CN109056422A (zh) | 一种可降解的环保包装纸及其制备方法 | |
| US1765860A (en) | Liner board or paper | |
| EP3497282B1 (en) | Compostable paperboard with oil, grease, and moisture resistance | |
| Shenoy et al. | New Eco-Friendly Coating Formulations to Improve Strength and Physical Properties of Recycled Paper Boards for Sustainable Packaging Applications | |
| KR20220022812A (ko) | Ｃｎｆ를 포함하는 친환경 종이 코팅용 조성물 | |
| FI93664C (fi) | Kierrätettävän paperituotteen valmistaminen | |
| EP1115948A1 (en) | Paper products and chemical formulations for their manufacture |