CZ3997A3 - Adhesive mixture and paper sticking procedure - Google Patents

Adhesive mixture and paper sticking procedure Download PDF

Info

Publication number
CZ3997A3
CZ3997A3 CZ9739A CZ3997A CZ3997A3 CZ 3997 A3 CZ3997 A3 CZ 3997A3 CZ 9739 A CZ9739 A CZ 9739A CZ 3997 A CZ3997 A CZ 3997A CZ 3997 A3 CZ3997 A3 CZ 3997A3
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
anhydride
cationic
paper
starch
substituted
Prior art date
Application number
CZ9739A
Other languages
English (en)
Inventor
Patrick Fuertes
Anne Lambin
Jean-Louis Dreux
Original Assignee
Roquette Freres
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 Roquette Freres filed Critical Roquette Freres
Publication of CZ3997A3 publication Critical patent/CZ3997A3/cs

Links

Classifications

    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21HPULP 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
    • D21H17/00Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its constitution; Paper-impregnating material characterised by its constitution
    • D21H17/20Macromolecular organic compounds
    • D21H17/21Macromolecular organic compounds of natural origin; Derivatives thereof
    • D21H17/24Polysaccharides
    • D21H17/28Starch
    • D21H17/29Starch cationic
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41MPRINTING, DUPLICATING, MARKING, OR COPYING PROCESSES; COLOUR PRINTING
    • B41M5/00Duplicating or marking methods; Sheet materials for use therein
    • B41M5/50Recording sheets characterised by the coating used to improve ink, dye or pigment receptivity, e.g. for ink-jet or thermal dye transfer recording
    • B41M5/52Macromolecular coatings
    • B41M5/5236Macromolecular coatings characterised by the use of natural gums, of proteins, e.g. gelatins, or of macromolecular carbohydrates, e.g. cellulose
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08BPOLYSACCHARIDES; DERIVATIVES THEREOF
    • C08B31/00Preparation of derivatives of starch
    • C08B31/16Ether-esters
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09JADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J103/00Adhesives based on starch, amylose or amylopectin or on their derivatives or degradation products
    • C09J103/04Starch derivatives
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41MPRINTING, DUPLICATING, MARKING, OR COPYING PROCESSES; COLOUR PRINTING
    • B41M5/00Duplicating or marking methods; Sheet materials for use therein
    • B41M5/50Recording sheets characterised by the coating used to improve ink, dye or pigment receptivity, e.g. for ink-jet or thermal dye transfer recording
    • B41M5/52Macromolecular coatings

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Paper (AREA)
  • Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
  • Polysaccharides And Polysaccharide Derivatives (AREA)
  • Packaging Of Annular Or Rod-Shaped Articles, Wearing Apparel, Cassettes, Or The Like (AREA)
  • Inks, Pencil-Leads, Or Crayons (AREA)

Description

Oblast techniky
Vynálezu se týká nové směsi pro lepení papíru nebo kartónu. Termíny papír a kartón označují v následujícím textu jakoukoli rovinnou nebo fóliovou strukturu různých rozměrů a tlouštíky a to nejen na bázi celulózových vláken, což je surovina nej častěji používaná v papírenském průmyslu a při výrobě kartónu, ale také na bázi syntetických vláken jako jsou vlákna polyamidová, polyesterová a vlákna z polyakrylových pryskyřic, dále na bázi minerálních vláken, jako jsou vlákna azbestová, keramická a skleněná a také na bázi všech kombinací vláken celulózových, syntetických a minerálních.
Směs podle vynálezu je použitelná mimo jiné na jakýkoli papír pro tisk a/nebo psaní.
Směs podle vynálezu je rovněž použitelná pro lepení jiných než výše uvedených plošných či fóliových struktur, zejména pro lepení fólií či filmů nefibrózní povahy, různých rozměrů, tloušťky a vlastností (odolnost, ohebnost, atd...).
Pojem plošná struktura nebo fólie není obvykle nijak vymezující zejména pokud jde o organickou (například polysacharidickou), syntetickou (např. polyolefinickou) a/nebo minerální povahu jejích složek (složky). Tento pojem zahrnuje čistě informativně desky či latě na bázi dřeva, kartónu a/nebo papíru určené mimo jiné k výrobě zásobníků a palet použitelných jako druhotná surovina.
Zahrnuje rovněž polyethylénové filmy určené mimo jiné pro inkoustový tisk.
Tento vynález se týká rovněž nového postupu při lepení papíru a kartónu s použitím zmíněné směsi. Termín lepení je zde třeba chápat tak, že zahrnuje jak každé lepení použité uvnitř celkového množství vláknité hmoty, to znamená jakékoli vnitřní lepení, přičemž zmíněná směs je vmíchána do stavební látky výsledné rovinné struktury, tak každé vnější lepení (nazývané rovněž povrchová úprava, klížení, vrstvení), přičemž zmíněná směs je tak hlavně nebo zcela aplikována či zachycena na povrchu alespoň jedné plochy výsledné plošné struktury.
Dosavadní stav techniky
Je známo, že postupy klížení, zvláště povrchové úpravy, které využívají polysacharidické směsi hydrofóbní povahy, umožňují dodat papírům a kartónům zlepšené vlastnosti zvláště pokud se týká pórovitosti, odolnosti proti pronikání vody a vodnatých inkoustů.
Evropská patentová přihláška EP 350.668 popisuje a naroKUje směs pro vnější lepení, která je škrobovou sloučeninou sestávající ze směsi 10 - 70 % hmot.
kationtového nehydrofóbního škrobu a 30 - 90 % hmot.
zvláštního druhu hydrofóbního, nekátiontového škrobu, případné ze škrobového monoesteru získaného úpravou pomocí alkenyljantarového anhydridu. Všechny příklady tohoto dokumentu totiž popisují všechna provedení z takových
komponent jako je hydrofobní škrob, škrob esterifikovaný anhydridem 1 - oktenyljantarovým (OSA), anhydrid, jehož hydrofóbním substituentem je alken s lineárním řetězcem (nazývaným rovněž řetězec normální či ň) s osmi uhlíky.
Jak vyplývá z následující patentové přihlášky EP 620.315, takové fyzikální směsi kationtového škrobu / škrobu n-oktenyljantarového by představovaly sice účinné směsi pro vnější lepení, ale vznikl by problém špatné retence na úrovni vláken a tedy znečištění při novém rozemletí a recyklování náklížených papírů.
V důsledku toho zmíněná patentová přihláška EP 620.315 vyžaduje použití škrobů substituovaných zároveň kationtovými skupinami a skupinami n-alkenyljantarovými, jakožto činidel pro vnější či vnitřní lepení.
* Avšak je třeba si povšimnout, že příklady popsané y přihlášce EP 620.315 ve skutečnosti uvažují pouze s použitím kationtových škrobů substituovaných (lineárními) skupinami n-oktenyljantarovými, že uvažují pouze s vnějším lepením papíru těmito kationtovými n-oktenyljantarovými škroby, že ve skutečnosti nesrovnávají charakteristické vlastnosti papírů vzájemně slepených fyzikální směsí kationtového škrobu a škrobu hydrofóbního n-oktenyljantarového a papírů slepených škrobem disubstituovaným (kationtové skupiny + skupiny n-oktenyljantarové), zejména pokud se týká poréznosti, absorbce vody a kvality inkoustového tisku (černý inkoust).
Kromě toho lze usuzovat, že disubstituované škroby zvláště doporučované v přihlášce EP 620.315 neodpovídají zcela všem požadavkům současné praxe.
Zejména kationtové škroby substituované lineárními alkenyljantarovými skupinami neumožňují vždycky dosáhnout u konečných výrobků zcela uspokojivé poréznosti a/nebo způsobilosti k tisku, když uvážíme stále více omezující zadávací podmínky, které před nás staví trh.
Například stále naléhavější požadavky zákazníků přiměly papírny, aby hledaly prostředky umožňující ještě snížit poréznost papírů na obálky a papírů pro tisk a prostředky umožňující další zlepšení způsobilosti pro tisk u papírů určených pro tiskařské techniky bez tlaku (inkoustový tisk, laser, fotokopie, atd...) a zvláště pro barevný inkoustový tisk.
A tak výrobci obálek požadují, aby papír, který mají k dispozici, vykazoval velmi nízkou poréznost, aby automatizovaná průmyslová zařízení pro manipulaci, skládání a třídění, například zařízení typu sací otvory, umožňovala v každém stadiu výroby jednotlivé a rychlé oddělení každého z článků (obálek) ať už dokončených nebo v průběhu
Kromě toho skutečnost, že se sníží poréznost papíru, umožňuje papírnám redukovat sílu a tím energetickou náročnost postupů při rafinaci a následných operacích okapání a tím zvýšit rychlost stroje a produktivitu svých instalací. Tyto výhody jsou obvykle doprovázeny žádoucím zvýšením tuhosti výsledného papíru.
Ostatně trh (průmyslové a obchodní aktivity reklamní činnost, atd...) stále víc vyžaduje obálky, které vykazují také výbornou způsobilost pro tisk a na něž mohou být snadno vytištěny například texty, slogany, loga nebo jiné rozlišovací znaky v různých barvách.
Obchodníci s papírem používaným přímo pro inkoustový tisk a výrobci tiskáren kladou mimořádně přísné zadávací podmínky výrobcům papírů. Tyto papíry musí vykazovat stále lepší charakteristické vlastnosti zejména pokud se týká intenzity zbarvení, odolnosti proti pronikání barvy či barev do hloubky a tím spíše na rub listu, čistoty obrysů, odolnosti proti jevu rozlévání či splývání barev (bleeding), jasnosti, atd...
Dobrá intenzita zbarvení ostatně vyžaduje, aby papíry pro inkoustový tisk vykazovaly mimo jiné slabou poréznost .zajištující udržení barvy či barev na povrchu.
Zdá se však, že disubstituované škroby nárokované ve výše zmíněné přihlášce EP 620.315, zejména škroby typu kationtového n-oktenyljantarového škrobu, neumožňují dosáhnout takové úrovně poréznosti a/nebo způsobilosti pro tisk, jaká je vyžadována pro lepené, zejména pro povrchově opracované papíry rozšířené na trhu v poslední době.
Z toho, co bylo řečeno, vyplývá, že je třeba najít prostředek odpovídající současným požadavkům průmyslových technik přípravy a lepení papírů a kartónů, který umožní zejména získat listy nebo jiné rovinné struktury vykazující lepší charakteristické vlastnosti co do poréznosti a/nebo způsobilosti pro tisk. Takové zlepšené vlastnosti jsou mimo jiné žádoucí u listů papíru určeného pro tisk a/nebo psaní.
Podstata vynálezu
Předkládaný vynález dokazuje, že takovým prostředkem, který odstraňuje nevýhody dosavadního stavu techniky, může být směs obsahující alespoň jeden polysacharid, který je substituován jak kationtovými skupinami, tak zvláštními deriváty anhydridu kyseliny ďikarboxylové.
Přesněji řečeno, podstatou tohoto vynálezu je směs pro lepení papíru a kartónu obsahující jeden kationtový polysacharid esterifikovaný anhydridem kyseliny dikarboxylové. Tato směs se vyznačuje tím, že zmíněný anhydrid kyseliny dikarboxylové je substituován uhlíkovým řetězcem nasyceným nebo nenasyceným s rozvětvenou strukturou.
V rámci tohoto vynálezu se uhlíkovým řetězcem s rozvětvenou strukturou rozumí sloučenina, která nemá sestavu svých uhlíků v lineárním řetězci v protikladu k alkenylovým sloučeninám zvaným normální nebo n- typu n-oktenyl, takovým, jsou popsány v patentové přihlášce
EP 620.315. ' Z toho vyplývá, že zmíněný uhlíkový řetězec, nasycený či nenasycený, vykazuje alespoň jedno uhlíkové větvení, přičemž se rozumí, že podle vynálezu mohou lokalizace, délka (zejména počet uhlíků) a struktura (včetně úrovně saturace) zmíněného větvení být velmi různé, jak bude přesněji popsáno dále.
Pro informaci, anhydrid kyseliny dikarboxylové nesený polysacharidem obsaženým v lepicí směsi podle vynálezu může být substituován zejména uhlíkovým řetězcem, nasyceným nebo nenasyceným, vykazujícím na jednom nebo více místech včetně úrovně téhož uhlíku alkylová větvení, přičemž zmíněná větvení obsahují nejlépe l až 5 atomů uhlíku.
toho vyplývá, že směs pro lepení papíru a kartónu podle vynálezu se vyznačuje tím, že anhydrid kyseliny dikarboxylové je substituován uhlíkovým řetězcem, nasyceným nebo nenasyceným, rozvětveným alespoň na jednom místě nejméně jednou alkylovou skupinou, která obsahuje nejlépe 1 až 5 atomů uhlíku. Podle nejvíce upřednostňované varianty lepicí směsi podle vynálezu je zmíněná alkylová skupina zvolena mezi skupinami methyl, ethyl, n-propyl, izopropyl, n-butyl, izobutyl, sek-butyl, terc-butyl, n-amyl či izoamyl. Obzvláště výhodná, jako alkylová skupina je skupina methylová.
Podle jiné varianty vynálezu se lepicí směs podle tohoto vynálezu vyznačuje tím, že anhydrid kyseliny dikarboxylové je zvolen mezi anhydridy kyseliny jantarové, maleinové, glutarové nebo ftalové.
Obzvláště výhodné je, když zmíněným anhydridem je anhydrid kyseliny jantarové.
Lepicí směs na papír a kartón podle vynálezu se vyznačuje tím, že anhydrid kyseliny dikarboxylové je substituován uhlíkovým řetězcem s rozvětvenou strukturou, nasyceným či nenasyceným, obsahujícím 4 až 24 atomů uhlíku, nejlépe 8 až 16 atomů uhlíku.
Zejména může zmíněný uhlíkový řetězec pocházet z polymeru, zvláště dimeru, trimeru či tetrameru propylenu nebo izobutylenu.
Obzvláště výhodné je, když zmíněný uhlíkový řetězec s rozvětvenou strukturou je nasycený či nenasycený řetězec obsahující 12 atomů uhlíku.
Směs pro lepení papíru a kartonu podle vynálezu je obzvlášč .. výhodná, když dikarboxylovým anhydridem esterifikujícím polysacharid: je anhydrid kyseliny jantarové a byl substituován rozvětveným uhlíkovým řetězcem, nasyceným nebo nenasyceným, obsahujícím 12 atomů uhlíku.
Takovým anhydridem může být zvláště anhydrid kyseliny tetrapropenyljantarové, jehož vzorec je dále uveden, a to aé byl připraven jakýmkoli způsobem a zejména aé byl jakýkoli původ, podmínky syntézy a fixace rozvětveného uhlíkového řetězce, který obsahuje.
CH3 -CH2-CH2 -CH-CH2 -CH-CH=C-CH2-CH
CH3 CH3 CH3 CH2-C
Takový uhlíkový řetězec může vzejít zejména z polymerizace propylenu či izobutylenu.
Takové anhydridy mohou rovněž sestávat z každého izomeřu anhydridu kyseliny tetrapropenyljantarové, to znamená z každého jantarového anhydridu substituovaného nenasyceným uhlíkovým řetězcem obsahujícím 12 atomů uhlíku, a to nezávisle na tom, jak byl získán a jakou strukturu má zmíněný řetězec a zejména nezávisle na počtu a lokalizaci každého' větvení a každé dvojné vazby C=C, 'kterou obsahuje, stejně jako na délce každého větvení.
Takové anhydridy se mohou rovněž skládat z anhydridů substituovaných rozvětveným uhlíkovým řetězcem, nasyceným či nenasyceným, obsahujícím 10 atomů uhlíku, jako je anhydrid kyseliny izo-decenyljantarové nebo libovolný z jeho izomerů.
Z toho vyplývá, že zvláštním předmětem tohoto vynálezu je směs pro lepení papíru a kartonu obsahující nejméně jeden kationtový polysacharid esterifikovaný anhydridem kyseliny dikarboxylové. Tato směs se vyznačuje tím, že zmíněný anhydrid je substituován rozvětveným uhlíkovým řetězcem, nasyceným či nenasyceným, obsahujícím .8 až 16, nejlépe 10 až 12 atomů uhlíku. Ještě lépe, vyznačuje-li se tato směs tím, že zmíněným anhydridem je anhydrid kyseliny tetrapropenyljantarové, anhydrid kyseliny izo-decenyljantarové či jakýkoli z jejich izomerů.
Je jasné, že každý kationtový polysacharid obsažený v lepicí směsi podle vynálezu může být esterifikován směsí anhydridů kyseliny dikarboxylové; každý ze zmíněných anhydridů je substituován různým rozvětveným uhlíkovým řetězcem, přičemž se tato různost ,může týkat počtu a/nebo lokalizace atomů uhlíku a/nebo každé eventuální dvojné vazby C=C v rozvětveném uhlíkovém řetězci.
’ Ve smyslu tohoto vynálezu označuje polysacharid”, a to
........ ·..... .......... ,, / 7f.· .. .......
aniž by tento výčet byl úplný, produkty ze skupiny obsahující škroby a jiné polymery glukózy či polyglukany, klovatiny jako například klovatinu guar, celulózy a hemicelulózy, polymery fruktózy čili polyfruktany jako například inulin, polymery xylózy čili polyxylany a jakékoli směsi nejméně dvou kterýchkoli ze zmíněných produktů.
Polysacharidem může být škrob nebo klovatina guar; škrob je výhodnější.
. Polysacharidy, zvláště esterifikované kationtové škroby použité v lepicí směsi podle vynálezu, mohou být připraveny podle několika variant.
Nejvíce upřednostňovaný, ale nikoli povinný způsob této přípravy uvažuje etapu kationizace jako předcházející esterifikaci.
Etapa kationizace může být vedena ve vodném prostředí, v prostředí rozpouštějícím či v suché fázi, tak aby se umožnilo jedné či více skupinám elektropozitivní povahy obsahujícím dusík vázat se na polysacharidy a zejména škroby nebo směsi škrobů různé povahy a původu.
Zmíněné skupiny obsahující dusík mohou zejména obsahovat jeden terciární nebo kvartenární atom dusíku jako je tomu u Činidel popsaných v následujících patentech, podaných jménem přihlašovatele: patent FR 2.434.821, zvláště od str. 3, řádek 29 po str. 5, řádek 10, patent EP 139.597, zvláště sloupec 1, řádek 30 až 52, a patent EP 282.415, zvláště str. 4, řádek 5 až 36, tyto speciální pasáže jsou součástí tohoto popisu.
Kationtové škroby, přednostně používané při postupu podle vynálezu, mohou být připraveny zejména kteroukoli z technik kationizace, zvláště kationizací v suché fázi popsané v patentech FR 2.434.821, FR 2.477.159, EP 233·.336, EP 303.039, EP 333.292, EP 406.837, US 4.332.935 a US
4.492.536.
Kationtové škroby přednostně užívané v postupu podle vynálezu, které vykazují neomezující úroveň kationizace (například obsah vázaného uhlíku od 0,04 do 3,0% hmot. suchého škrobu), mohou ostatně mít polykationtovou povahu jako ty, které jsou popsány v patentech EP 406.837 a US
4.492.536.
V rámci vynálezu se přednostně používají kationtové škroby vykazující obsah vázaného uhlíku od asi 0,05 do asi 1,5%, lépe od 0,05 do 1,0% a ještě lépe mezi 0,09 do 1,0% hmot. suchého škrobu.
Je třeba zdůraznit skutečnost, že kationtové škroby použitelné podle vynálezu, mohou sestávat z amfoterních produktů, to znamená z produktů, které jsou jak kationtové tak aniontické. Aniontické substituenty mohou být zvoleny například ve skupině obsahující fosfátové, fosfonátové, sulfátové, sulfoalkylové, karboxyalkylové, sulfokarboxylové skupiny. Takové substituenty jsou mimo jiné popsány v rámci výše zmíněného patentu EP 282.415.
Zmíněné škroby, přírodního původu nebo hybridní, mohou být na bázi brambor, brambor s vysokým obsahem amylopektinu (škrob waxy), kukuřice, pšenice, kukuřice s vysokým obsahem amylopektinu (kukuřice waxy), kukuřice s vysokým obsahem amylózy, na bázi ryže, hrachu, manioku, na základě podílů či frakcí, které z nich mohou být připraveny nebo získány, jako je amylóza, amylopektin, granulometrické podíly, které odborník zná pod názvem pšeničný škrob A a pšeničný škrob B” a jakékoli směsi nejméně dvou kterýchkoli z výše zmíněných produktů.
Z tohoto důvodu kationtový škrob použitelný v rámci směsi pro lepení papíru a kartónu podle vynálezu může být tvořen zejména směsí kationtového škrobu hlízového, zvláště kationtového bramborového škrobu a nejméně jednoho kationtového škrobu obilného, zvláště kationtového škrobu kukuřičného či pšeničného.
Zejména můžeme použít směsi vykazující hmotnostní poměry kationtového škrobu bramborového / kationtového škrobu pšeničného nebo kukuřičného od asi 10/90 do asi 90/10 a zejména od 20/80 do 80/20, přičemž se rozumí, že kationizace může být provedena na směsi dvou škrobů nebo oděleně na každém z nich a ty jsou pak následně smíchány, jak bylo popsáno v patentu EP 139.597 přihlašovatelem.
kationtové škroby (včetně amfoterních) použité v lepící směsi podle vynálezů mohou být současně s kationizací, před ní nebo po ní podrobeny jakémukoli chemickému a/nebo fyzikálnímu zpracování.
Dává se přednost tomu, že toto eventuální zpracování, například retikulace, oxidace, alkalické zpracování, tepelné zpracování, hydrolýza kyselá a/nebo enzymatická či plastifikace se provádí následně po etapě kationizace či amfoterizace (kombinace kationizace a anionizace).
Přihlašovatel objevil, zvláště když lepící směs podle vynálezu má být použita pro vnější lepení papíru či kartónu, že může být výhodné po kationizaci (nebo amfoterizaci) získaný kationtový (či amfoterní) škrob fluidizovat zejména kyselou a/nebo enzymatickou hydrolýzou a to tak, že tento škrob vykazuje fluiditu ve vodě (water fluidity čili WF) od asi 50 do asi 80. Taková fluidifikace, například použitím kyseliny chlorovodíkové se obvykle provádí před etapou esterifikace škrobu (kationtového či amfoterního) speciálním anhydridem kyseliny dikarboxylové, který se podle tohoto vynálezu používá.
Zmíněná etapa esterifikace se provádí způsobem, který je sám o sobě známý, pokud nejsou použity podle vynálezu anhydridy kyseliny dikarboxylové (například anhydrid kyseliny tetrapropenyljantarové nebo jeho izomery) které, pokud je přihlašovateli známo, nebyly až dosud použity pro esterifikaci jakéhokoli kationtového polysacharidů, zvláště jakéhokoli škrobu či derivátu kationtového nebo amfoterního škrobu.
Obvykle se používá škrobové mléko, eventuálně fluidifikované, kationtové, s obsahem suché hmoty (MS) asi 30 až 40% hmot., o teplotě asi od 20 do asi 50 °C a pH v rozmezí 7,0 - 9,0. K prostředí přidáváme alespoň jeden anhydrid kyseliny dikarboxylové substituovaný uhlíkovým řetězcem s rozvětvenou strukturou v množství přibližně 1% až
8% z váhy suchého škrobu obsaženého ve škrobovém mléce. Reakce esterifikace je vedena po dobu přibližně 1 h až 24 hodin, a to v reakčním prostředí, jehož teplota a pH jsou udržovány v rozsahu citovaném výše. Doba trvání reakce závisí zejména na poměru použitého anhydridu a na úrovni esterifikace, kterou chceme dosáhnout. Získaný disubstituovaný škrob je po rektifikaci prostředí na pH v rozmezí od 4,0 do 8,0 propírán, vysušen a pak eventuálně rozmělněn.
Z toho vyplývá, že podstatou lepící směsi podle vynálezu je to, že kationtový polysacharid je představován kationtovým škrobem, který obsahuje: poměr vázaného dusíku asi 0,05% až 1,5%, lépe 0,05% až 1,0% a ještě lépe od 0,09% do 1,0% hmot. suchého škrobu, a/nebo poměr anhydridu(ů) kyseliny dikarboxylové substituovaného (substituovaných) uhlíkovým řetězcem, nasyceným či nenasyceným, s rozvětvenou strukturou přibližně od 1% do 5% hmot. celkové váhy anhydridu(ů) k celkové váze škrobu.
Podle varianty postupu při přípravě směsi pro lepení papíru a kartónu podle vynálezu se po etapě esterifikace kationtového polysacharidů, zvláště kationtového škrobu slabě (nebo vůbec ne) fluidifikovaného, provádí dodatečná etapa přidání oxidačního činidla umožňujícího mimo jiné během pozdějšího vaření, které má přivést polysacharid do rozpustné formy, získat viskozitu lepidla požadovanou výrobcem papíru. Zmíněné viskozity totiž nemusí být v některých případech zcela dosaženo při pouhém pozdějším zpracování varem.
Oxidačním činidlem se rozumí, a to aniž by výčet byl úplný, produkt zvolený ze skupiny obsahující persulfáty, chlornany, peroxidy; perboritany, bromičnany. Dává se přednost tomu, aby zmíněným oxidačním činidlem byl persulfát., zvláště persíran sodný či amonný. Když použijeme oxidační činidlo, představuje obvykle asi od 0,05% do 1,0%, zejména od 0,1% do 0,5% váhy kationtového esterifikovaného polysacharidu obsaženého ve směsi.
Je vhodné poznamenat, že eventuální etapa přidání oxidačního činidla, která následuje po etapách kationizace a?esterifikace anhydridem kyseliny dikarboxylové, může být provedena kdykoli před etapou vaření lepící směsi, ba i v j eho průběhu.
Čistě pro informaci, toto přidání může být provedeno jak U dodavatele lepicí směsi, tak u výrobce papíru nebo kartónu. V tomto případě může být oxidační činidlo přidáno všechno, nebo částečné před nebo v průběhu etapy vaření.
Z toho vyplývá, že směs pro lepení papíru a kartónu podle vynálezu se vyznačuje tím, že obsahuje mimo jiné alespoň jedno oxidační činidlo zvolené ze skupiny obsahující persulfáty, chlornany, peroxidy, perboritany a bromičnany, nejlépe alespoň jeden persulfát.
Vaření zmíněné směsi se provádí známým způsobem, přerušovaným varem například v otevřené kádi při teplotách nižších než 100 °C, nebo souvislým vařením například při teplotách 100 až 150 st. celsia v kontinuálním kotli pod tlakem čili v jet cookeru, který je vhodný k zajištění operací dávkování, varu charakteristik použitého a ředění. Zejména podle varného zařízení, povahy a koncentrace každé ze složek lepicí směsi a viskozity lepidla žádané výrobcem papíru bude doba varu prakticky v rozmezí od několika sekund do asi 5 minut.
Směs pro lepení papíru a kartónu podle vynálezu může obsahovat kromě alespoň jednoho kationtového polysacharidů esterifikovaného anhydridem kyseliny dikarboxylové, který je substituován uhlíkovým řetězcem, nasyceným či nenasyceným, s rozvětvenou strukturou, některý z produktů běžně používaných pro lepení, zejména vnější lepení (povrchovou úpravu) listů či jiných vláknitých rovinných struktur.
Tyto produkty zahrnují, a to aniž by seznam byl úplný, pigmenty, plniva (zvláště plniva s nízkou zrnitostí), lepicí přísady (zvláště typu anhydridu kyseliny alkenyljantarové nebo dimeru cetenu), hliníkové soli, barviva, optické zjasňovače, mazadla a činidla proti pěnění.
Na druhé straně, směs pro lepení papíru a kartónu podle vynálezu může být použita prostřednictvím jakékoli známé techniky lepení, zvláště lepení vnějšího, čili povrchové úpravy. Tyto techniky mohou používat zařízení jako je klížící lis, káď, válečkový nanášeč, kalandr, natěrači stroj, atd...
Tyto techniky a tato zařízení jsou zvláště popsány na straně 4, řádek 17 -26 výše zmíněné patentové přihlášky EP
350.668, přičemž je tato pasáž začleněna do popisu předkládaného vynálezu.
Zejména je možné směs podle vynálezu použít na těch nej sofistikovanějších a nejvýkonnéjších lepicích zařízeních, jaká jsou na trhu k dispozici, zvláště na těch, která jsou odborníkům známa pod názvem size-press a film-press.
Z toho plyne, že předmětem tohoto vynálezu je rovněž postup pro lepení, zvláště pro vnější lepení papíru a kartónu, vyznačující se tím, že jakožto lepicí směs se používá směs obsahující jeden kationtový polysacharid esterifikovaný anhydridem kyseliny dikarboxylové, který je substituován uhlíkovým řetězcem, nasyceným či nenasyceným, s rozvětvenou strukturou. Zmíněná směs může v rámci zmíněného postupu vykazovat některou z výše citovaných charakteristik.
Například může tento postup být všeobecně platně použit při lepení, zvláště při vnějším lepení jakéhokoli tiskařského či psacího papíru.
Jak už bylo dokázáno a jak vyplývá z příkladů dále popsaných, postup lepení podle vynálezu může být s výhodou použit pro vnější lepení papíru na obálky a papíru tiskařského, zvláště pro tisk bez tlaku a zejména pro inkoustový tisk.
Na tomto místě popisu je vhodné upozornit, že zvláštní kationtové polysacharidy, to znamená esterifikované rozvětvenými deriváty anhydridů kyseliny dikarboxylové, použité ve směsi a při postupu lepení papíru a kartónu podle vynálezu,' představují nové průmyslově aplikovatelné-produkty a mají zřetelně vynálezeckou výši.
Přihlašovatel totiž objevil zejména to, že tyto zvláštní kationtové polysacharidy jsou překvapivě a neočekávaně účinnější při lepení než kationtové polysacharidy esterifikované lineárními anhydridy kyseliny dikarboxylové, které jsou požadovány ve výše citované přihlášce EP 620.315 (a to včetně těch, které mají stejný počet atomů uhlíku jako zmíněné deriváty), ale také to, že tyto zvláštní polysacharidy mohou být připravovány, skladovány, přepravovány a/nebo manipulovány za stejně snadných, ba i lepších podmínek než kationtové polysacharidy požadováné v přihlášce EP 620.315, mohou být platně použity v jiných oblastech aplikace než je pouhé lepení papíru/kartónu a zejména pro přípravu směsi pro povrstvování papíru/kartónu, směsi pro lepení rovinných struktur (vláknitých či nevláknitých) jiných než papír a kartón, pojiv vůbec, povrchově aktivních látek, emulgačních činidel, mazadel, impregnačních přípravků, srážedel, viskozifikačních činidel, přípravků pro zapouzdřování, termoplastických hmot, kapilárních produktů či detergentních směsí.
Z toho vyplývá, že předmětem tohoto vynálezu je rovněž nový produkt a sice kationtový polysacharid, zvláště kationtový škrob, estirifikovaný anhydridem kyseliny dikarboxylové, který je substituován uhlíkovým řetězcem, nasyceným či nenasyceným, s rozvětvenou strukturou.
Podle jiné výhodné varianty je předmětem vynálezu kationtový škrob esterifikovaný anhydridem kyseliny tetrapropenyljantarové, anhydridem kyseliny izo-deceny1jantarové a jedním z izomerů (jakýmkoli) jedné nebo druhé z těchto dvou látek.' Možné způsoby přípravy a obecné či zvláště výhodné vlastnosti takových nových produktů byly popsány dříve.
Vynález může být ještě lépe pochopen pomocí následujících příkladů, které uvádějí některé obzvlášú výhodné způsoby přípravy a použití kationtových polysacharidů a lepicích směsí podle vynálezu.
Příklady provedení vynálezu
Příklad 1
PŘÍPRAVA KATIONTOVÝCH POLYSACHARIDŮ PODLE VYNÁLEZU A KATIONTOVÝCH POLYSACHARIDŮ KONTROLNÍCH.
V rámci tohoto příkladu je popsán způsob přípravy různých kationtových polysacharidů podle vynálezu (PRODUKTY A až D), případně kationtových škrobů esterifikovaných anhydridem kyseliny dikarboxylové, který je substituován uhlíkovým řetězcem s rozvětvenou strukturou.
Rovněž se zde popisuje příprava kationtových polysacharidů kontrolních, které nejsou v souladu s vynálezem (PRODUKTY TI, T2 a T3). .
A) PRODUKT A
1) Kationizace / fluidifikace
Nejdříve se připraví mléko z kukuřičného škrobu obsahující 32% suché hmoty (MS) o teplotě 39 °C, ke kterému se přidá 2% hmot. vápna (toto procento vyjadřuje poměr váhy suchého vápna k váze škrobu), pak 1,9% čistého chloridu 3-chloro-2 (hydroxypropyl) -trimethylamonného (vyjádřeno v poměru k váze škrobu). Reakce pH je asi 12,0 a doba trvání reakce při 39 °C je 11 hodin. pH reakčního prostředí se pak sníží asi na hodnotu 3,0 přidáním kyseliny chlorovodíkové (33% roztok HC1) , pak se teplota reakčního prostředí zvýší na 51°C.
Načež se přidá 0,5 % hmot. HC1, vyjádřeno poměrem suché váhy k váze škrobu. Sleduje se fluidifikace kationtového škrobu měřením fluidity ve vodě (Water Fluidity čiliWF) zmíněného škrobu.
Fluidifikace se zastaví, když kationtový škrob takto fluidifikovaný kyselou hydrolýzou vykazuje WF v rozmezí 55 - 62, a to použitím uhličitanu sodného (Na2CO3) a dosažením pH v rozmezí 5,0-5,5.
_Takto získaný fluidifikovaný kationtový škrob se pak propírá. Jeho pH se upraví pomocí Na2C03 na asi 8,8. Nakonec se produkt suší tak, aby obsah vody byl asi 13% váhy.
Získaný kationtový fluidifikovaný polysacharid vykazuje obsah vázaného dusíku kolem 0,12% hmot. suchého škrobu.
2) Esterifikace anhydridem kyseliny tetrapropenyljantarové .(ATPS)
Ze suchého produktu získaného podle etapy 1) se vyrobí mléko z kationtového fluidifikovaného škrobu s obsahem sušiny 32% hmot., a to při teplotě kolem 30 θ<2.
Přidává se okysličená voda H2O2 dokud prostředí není lehce oxidační, pak se upraví pH na 8,0. Potom se 3 hodiny přimíchávají 3% anhydridu kyseliny tetrapropenyljantarové (ATPS), procenta vyjadřují váhový poměr vzhledem k váze škrobu. pH reakčního prostředí se přitom udržuje na na hodnotě 8,0 přidáváním louhu sodného (NaOH).
Reakce se nechá probíhat čtyři hodiny při stejném pH. Pak se sníží pH prostředí na hodnotu asi 6,5 (33% roztok HCI). Získaný produkt, totiž fluidifikovaný kationtový škrob substituovaný třemi váhovými procenty ATPS je následné vyprán, odstředěn, sušen na loži ve vznosu (obsah vody kolem 13% hmot.).
B) PRODUKT B
Recept pro získání PRODUKTU B je identický s tím, který byl uveden pro PRODUKT A, až na to, že kationtový polysacharid, dříve než je esterifikován 3% ATPS, je fluidifikovaný kationtový kukuřičný škrob vykazující obsah vázaného dusíku 0,10% hmot. a. má fluiditu ve vodě (WF) vyšší než má PRODUKT A, totiž v rozmezí 72-78 (místo 55-62).
C) PRODUKT C
Recept pro získání PRODUKTU C je identický s tím, který byl uveden pro PRODUKT A, až na to, že po esterifikaci ATPS se ke škrobové směsi přidává persíran amonný v množství 0,1 % hmot. fluidifikovaného disubstituovaného škrobu.
D) PRODUKT D
Recept pro získání PRODUKTU D je identický s tím, který byl uveden pro PRODUKT C až na to, že po dvojnásobné substituci (kationizaci / esterifikaci ATPS) se použije 0,3% hmot. persíranu amonného.
E) PRODUKT TI (NENÍ PODLE VYNÁLEZU)
Recept pro získání PRODUKTU TI je identický s tím, který byl popsán pro PRODUKT A, až na to, že kationtový fluidifikovaný škrob získaný jako výsledek etapy 1) není podroben žádné esterifikaci jakýmkoli anhydridem, produkt Tl je tedy monosubstituovaný polysacharid příležitostně výjimečně substituovaný kationtovými skupinami.
F) PRODUKT T2 (NENÍ PODLE VYNÁLEZU)
Recept pro získání PRODUKTU T2 je identický · s tím, který byl popsán pro PRODUKT A, až na to, že fluidif ikovaný kationtový škrob vykazuje, dříve než je esterifikován, obsah vázaného dusíku 0,21% a fluiditu (WF) v rozmezí 62-68, a zejména, že fluidifikovaný kationtový škrob je esterifikován, jak je doporučeno ve výše zmíněné patentové přihlášce EP 620.315, anhydridem kyseliny n-oktenyljantarové, to znamená anhydridem, který je substituován lineárním uhlíkovým řetězcem.
G) PRODUKT T3 (NENÍ PODLE VYNALEZU)
Recept pro získání PRODUKTU T3 je identický s tím, který byl popsán pro PRODUKT A až na to, že kat iontový fluidifikovaný škrob (obsah vázaného dusíku : 0,12%, WF 55-62) je esterifikován anhydridem substituovaným lineárním uhlíkovým řetězcem s 12 atomy uhlíku, při této příležitosti je esterifikován anhydridem kyseliny n-dodecenyljantarové (čili n-DDSA). Všimneme si, že použití n-DDSA je obtížnější proto, že produkt se vyskytuje za normální teploty ve formě pevného kašovitého produktu.
PŘÍKLAD 2
PŘÍPRAVA LEPICÍ SMĚSI
V rámci tohoto příkladu je každý z PRODUKTŮ A až D (polysacharidy podle vynálezu) a z kationtových polysacharidů kontrolních (PRODUKT Tl, T2 a T3) připraven ve formě vodní disperze vykazující obsah suché hmoty (MS) v rozmezí 10,5-12%.
Získané disperze jsou pak tepelně zpracovány v diskontinuálním varném kotli typu otevřená nádrž, a to po dobu 15 minut při teplotě 95-98°C, tak aby se škrob rozpustil.
Takto se získají z příslušných PRODUKTŮ A až D, SMĚSI
A až D (lepicí směsi podle vynálezu) a z příslušných PRODUKTU TI, T2, T3, SMĚSI TI, T2, T3 (lepicí směsi, které nejsou podle vynálezu).
Dále se stejným způsobem tepelně zpracuje v kontinuálním varném kotli disperze s 11% suché hmoty připravená ze směsi PRODUKTU TI (kationtový neesterifikovaný škrob) a 10%, vztaženo k váze škrobu, aniontické fluidifikované klovatiny guar nazývané MAYPRO-FILM 222, kterou uvádí na trh MEYALL CHEMICAL AG.
. Získaná lepicí směs, která není podle vynálezu, se nazývá SMĚS T4.
Jinak také .tepelně zpracujeme v kontinuálním varném kotli typu jet-cooker vodní disperzi PRODUKTU B o 12% suché hmoty a to po 26 sekund při teplotě 145°C.
Získaná lepicí směs, která je podles vynálezu, se potom nazývá SMĚS B2.
Stejně jako v patentové přihlášce EP 620.315 se změří viskozita BROOKFIELD při 60°C (rychlost 100 otáček/min) každé takto připravené lepicí směsi.
Směsi podle vynálezu vykazují tuto viskozitu vyjádřenou v m Pa. s :
. SMĚS A : 240 m Pa. s
.SMĚS B : 180 m Pa.s
.SMĚS B2: 120 m Pa.s
.SMĚS C ; 200 m Pa.s
.SMĚS D : 92 m Pa.s
Směsi, které nejsou podle vynálezu, vykazují následující viskozitu:
.SMĚS Tl : 120 m Pa. s
-- - . SMĚS T2 : - 96 tn •Pa. s
.SMĚS T3 : 135 m Pa. s
. SMĚS T4 : 144 m Pa. s
PŘÍKLAD 3
POUŽITÍ SMĚSÍ PRO LEPENÍ PAPÍRU v rámci tohoto příkladu jsou popsány podmínky použití lepicí směsi, která je nebo není podle vynálezu, pro vnější lepení (čili povrchovou úpravu) papíru.
Použitý papír je bezdřevný papír typu tiskařský/psací vykazující hmotnost 78g/m2, poměr popelovin 24% (při 450°C) a poréznost BENDTSEN 1330 ml/min. Nanesení každé ze směsí na zmíněný papír se provádí v množství kolem 4g/m2 a to s použitím laboratorního natěracího stroje s lepicím lisem (size-press).
PŘÍKLAD 4
PORÉZNOST PAPÍRŮ ZÍSKANÝCH POUŽITÍM LEPICÍCH SMĚSÍ Poréznost získaného povrchově upraveného papíru a kontrolního papíru, který není povrchově upraven, se hodnotí pomocí pokusného přístroje BENDTSEN model V s přímým ukazatelem poréznosti.
Poréznost je vyjádřena v ml vzduchu/minutu, přičemž se rozumí, že čím vyšší je objem vzduchu, tím význačnější je poréznost a zmíněný papír je méně uzavřený a celkově méně použitelný pro tisk a/nebo psaní.
Kontrolní neklížený papír vykazuje, jak jsme ukázali dříve, poréznost BENDTSEN 1330 ml/min.
Tentýž papír povrchově upravený postupně každou ze směsí podle vynálezu A až D (včetně B2) a každou ze směsí Tl až T4, které nejsou podle vynálu, vykazuje následující poréznost:
. se SMĚSÍ A : 80 ml/min
. se SMĚSÍ B : 35 ml/min
. se SMĚSÍ B2: 140 ml/min
. se SMĚSÍ C : 55 ml/min
. se SMĚSÍ D : 130 ml/min
. se SMĚSÍ Tl: 650 ml/min
. se SMĚSÍ T2: 300 ml/min
. se SMĚSÍ T3: 350 ml/min
. se SMĚSÍ T4: 460 ml/min
Tyto výsledky ukazují, že SMĚSI A až Ď podle vynálezu umožňují dosáhnout* poréznost! velmi významně nižší ve srovnání s porézností, kterou dosáhneme použitím SMĚSI T2 a T3, které jsou doporučovány ve výše zmíněné přihlášce EP 620.315.
Je rovněž pozoruhodné mimo jiného, že PRODUKT
A obsažený ve SMĚSI A, totiž kationtový polysacharid
Ss t
esterifikovaný anhydridem, který je substituován uhlíkovým řetězcem o 12 atomech uhlíku s rozvětvenou strukturou, je mnohem účinnější než PRODUKT T3 připravený stejným způsobem jako 'zmíněný PRODUKT· A,· až na to, že PRODUKT T3 je esterifikován anhydridem, který je substituován uhlíkovým řetězcem obsahujícím rovněž 12 atomů uhlíku, ale s lineární strukturou.
Tyto vysoké účinnosti kationtových polysacharidů a lepicích směsí podle vynálezu jsou mimo veškeré pochybnosti a dokonale osvětlují průmyslový význam, který lze očekávat v rámci jejich využití pro snížení poréznosti rovinných nebo listových struktur typu kartón či papír, zvláště papírů pro tisk a/nebo psaní jako je papír na obálky.
PŘÍKLAD 5
KVALITA BAREVNÉHO INKOUSTOVÉHO TISKU DOSAŽENÁ POMOCÍ LEPICÍCH SMĚSÍ
V rámci tohoto příkladu se hodnotí kvalita barevného inkoustového tisku na povrchově upravené papíry získané použitím postupně každé z lepicích směsí podle vynálezu A až D a Tl až T4, které nejsou podle vynálezu.
Zkouška tisku se provádí na barevné inkoustové tiskárně typu HP 560, kterou na trhu prodává HEWLETT PACKARD. Papíry jsou potištěny podle testovacího programu IV nazvaného Paper Acceptance Criteria for HEWLETT PACKARD DESKJET 500 C.
V tomto případě je zvláště hodnoceno výběrové kritérium kvality tisku pro barvy černou a žlutou a zejména kontrast a čistota obrysů takto zbarvených zón a stupeň eventuálního splývání černého a žlutého barviva (bleeding).
Toto hodnocení umožňuje následovně seřadit povrchově upravené papíry, a to podle klesající kvality barevného inkoustového tisku.
- papír povrchově upravený SMĚSÍ B nebo B2
- papír povrchově upravený SMĚSÍ A nebo C
- papír povrchově upravený SMĚSÍ D nebo T3
- papír povrchově upravený SMĚSÍ T2
- papír povrchově upravený SMĚSÍ Tl
- papír povrchově upravený SMĚSÍ T4
Tyto výsledky ukazují, že lepicí směsi podle vynálezu všeobecně umožňují dosáhnout vyšší kvality barevného inkoustového tisku než jaké dosáhneme použitím směsí doporučovaných ve výše zmíněné patentové přihlášce EP 620.315. Zejména směsi A až D podle vynálezu se v této zkoušce tisku ukázaly účinnější než SMĚS T2, která obsahuje kationtový polysacharid (PRODUKT T2) popsaný a nárokovaný ve výše zmíněné přihlášce.
Další pokusy vnějšího lepení byly uskutečněny s použitím směsí (lepidel) obsahujich jeden či druhý ze dvou následujících kationtových škrobů podle vynálezu.
1) kationtový kukuřičný škrob (obsah vázaného„dusíku=0,
14%), fluidifikovaný (WF=60) a esterifikovaný asi 1,2% anhydridu kyseliny tetrapropenyljantarové (ATPS),
2) kationtový kukuřičný škrob (obsah vázaného dusíku 0,14%), fluidifikovaný (WF=5) a esterifikovaný asi 1,2% anhydridu kyseliny izo-dodecenyljantarové (AIDS).
Lepidla byla získána z vodní disperze obsahující 11-12% MS (suché hmoty), která byla tepelně zpracována v jet-cookeru při 14O°C po 3 minuty.
Výsledky těchto pokusů celkově ukázaly, že kationtový škrob podle vynálezu esterifikovaný AIDS byl stejné účinný (poréznost, kvalita inkoustového tisku) jako kationtový škrob podle vynálezu zpracovaný pomocí ATPS.
PŘÍKLAD 6
POUŽITÍ KATIONTOVÉHO POLYSACHARIDŮ PODLE VYNÁLEZU JAKO EMULGAČNÍHO ČINIDLA
V rámci tohoto příkladu byly zkoumány emulgační vlastnosti kationtového polysacharidů podle vynálezu, v tomto případě PRODUKTU A, který byl popsán v PŘÍKLADU 1.
V totomto případě jsou jeho vlastnosti zhodnoceny v oblasti přípravy mazadel pro tvarování kovů zastudena a zejména pro tváření plechů.
V této oblasti je někdy obtížné předložit homogenní mazadla, zejména v pastovité formě, která vykazují velké procento (například více než 20 ba i 30% váhy) stearanu sodného či stearanu vápníku.
Použití PRODUKTU A podle vynálezu umožňuje dosáhnout takových úrovní vmíchání stearanu jak je popsáno dále.
Do laboratorního malaxéru s obsahem 0,8 1, který dodává na trh společnost KUSTNER FRERES S.A., se vloží 200 g lepidla s obsahem 6% MS PRODUKTU A, přičemž zmíněné lepidlo bylo získáno v otevřené nádrži při 95°C, jak je popsáno v rámci PŘÍKLADU 2, a bylo vápnem neutralizováno na pH 7. Pak se přidá 50 g stearanu vápníku. Po 20 minutách míchání směs, která původně byla heterogenní, vykazuje dokonale homogenní formu. Do tohoto meziproduktu se znovu přidá 50 g stearanu vápníku. Po 20 minutách míchání se získá pastovitá směs rovněž dokonale homogenní, která tedy obsahuje 33% váhy stearanu.
Z toho vyplývá, že PRODUKT A podle vynálezu se ukazuje být emulgačním činidlem mimořádně vhodným k tomu, abychom vytvořili suspenzi stearanu a získali homogenní mazadlo obsahující zvýšené množství zmíněného stearanu.
Vynikající emulgační funkce PRODUKTU A, kterou jsme tímto ukázali, může samozřejmě být využita k přípravě různých emulgačních činidel nebo mazadel vhodných pro jiné použití než je tvarování kovů.
PŘÍKLAD 7
POUŽITÍ KATIONTOVÉHO POLYSACHARIDŮ PODLE- VYNÁLEZU PRO VNITŘNÍ LEPENÍ PAPÍRU
V rámci tohoto příkladu se zkoumá význam kationtového polysacharidů podle vynálezu jakožto prostředku pro vnitřní lepeni papíru nazývaného rovněž činidlo působící ve hmotě.
Zde uvažovaný kationtový polysacharid podle vynálezu je kationtový kukuřičný škrob (obsah vázaného dusíku = 0,38%), nefluidifikovaný a esterifikovaný asi 1,2% anhydridu kyseliny tetrapropenyljantarové (ATPS”) . Je označen jako PRODUKT E . - ~ ·
Jako kontrolní kationtový polysacharid je zde uvažován kationtový kukuřičný škrob (obsah vázaného dusíku = 0,38%) nef lu idi f ikovaný a neesterif ikovaný. Je označen jako PRODUKT T5.
Připraví se vláknitá hmota, která obsahuje směs sodné buničiny na bázi dlouhých vláken a sodné buničiny na bázi krátkých vláken, k níž se přidá pitná voda tak, aby výsledná koncentrace buničiny byla asi 6 g/1.
Pak se přidá 35% váhy uhličitanu vápenatého (CaCO3), tak, aby koncentrace takto naplněné buničiny byla kolem 8 g/kg.
Zředěním pitnou vodou znovu z této výše uvedené naplněné buničiny se vytvoří vláknitá hmota vykazující koncentraci asi 3g/kg a obsah popelovin nižší než 30%.
V rámci tohoto příkladu se testují užitné vlastnosti (faktor retence škrobu, faktor retence přísad, faktor celkové retence, vnitřní koheze) PRODUKTŮ E a T5.
Tyto dva škroby byly připraveny ve formě lepidla na kontinuálním varném přístroji za následujících podmínek;
- mléko s obsahem 10% suché hmoty (MS) ,
- teplota varu: 120°C,
- doba varu: 20 sekund,
- proudové ředění: 700 1/hod
Tyto směsi na bázi kationtového škrobu, který je nebo není podle vynálezu, byly testovány jako přísady do hmoty na automatické zadržovací formě TECHPAP.
Pro tyto testy byl použit poměr 1,5% suchého kationtového škrobu ve vztahu k obsahu suché hmoty (MS) buničiny.
Doba kontaktu mezi kationtovou přísadou a buničinou je 4 minuty.
Pro každé z lepidel na bázi PRODUKTŮ E a T5 byly měřeny následující parametry:
faktor retence škrobu čili RA v %,
faktor celkové retence ; čili RT v a. o /
faktor retence přísad čili RC v %
- vnitřní koheze získaných listů (podle testu SCOTT-BOND) čili Ci v joulech/m2 (J/m2).
Výsledky jsou následující:
PRODUKT E PRODUKT T5
RA (%) ’ 68,9 62,3
RT (%) 79,3 79,3
RC (%) 41,5 40,7
CI (J/m2) 243 232
Tyto výsledky ukazují, že při zde uvažované aplikaci (vnitřní lepení papíru) se kationtový škrob podle vynálezu, to znamená esterifikovaný anhydridem, který je substituován rozvětveným uhlíkovým řetězcem, ukazuje celkově , účinnější než kationtový škrob neesterifikovaný. Nic v tomto oboru dříve nevedlo k myšlence, že použití kationtoveho škrobu takto esterifikovaného pro vnitřní lepení povede k tak výraznému zlepšení užitných vlastnostíi.

Claims (9)

1. Lepicí směs pro lepení kationtový polysacharid kyseliny dikarboxylové, tím, že zmíněný anhydrid kyseliny dikarboxylové je substituován uhlíkovým řetězcem, nasyceným nebo nenasyceným, s rozvětvenou strukturou.
2. Lepicí směs podle nároku 1, vyznačující se tím, že anhydrid kyseliny dikarboxylové je substituován uhlíkovým řetězcem, nasyceným nebo nenasyceným, který je rozvětven nejméně v jednom místě alespoň jednou alkylovou skupinou, nejlépe alespoň jednou alkylovou skupinou obsahující 1 až 5 atomů uhlíku
vybranou ze skupin methyl, ethyl, n-propyl, izopropyl, n-butyl, izobutyl, sek-butyl, terc-butyl, n-amyl nebo izoamyl, a ještě lépe alespoň j ednou skupinou methylovou. 3. Lepicí směs podle nároku 1 nebo 2, v y z n i a č u j í c í se t í m , že > anhydrid
kysel-i-ny—d-ikarboxylové-zj e—zvolen mezi—anhydridyT-kyselinyi jantarové, maleinoyé, glutarové a ftalové, s výhodou je tento anhydrid anhydridem kyseliny jantarové.
4. Lepicí směs podle kteréhokoli z nároků l až 3, vyznačující se tím, že anhydrid kyseliny dikarboxylové je substituován uhlíkovým řetězcem s rozvětvenou strukturou, nasyceným či nenasyceným, obsahujícímm 8 až 16, lépe 10 až 12 atomů uhlíku a ještě lépe, je-li tímto anhydridem anhydrid kyseíuny tetrapropenyljantarové, anhydrid . . kyseliny izo-decenyljantarové nebo jakýkoli z izomerů obou těchto látek.
5. Lepicí směs podle kteréhokoli z nároků l až 4,* vyznačující se tím, že kationtovým polysacharidem je kationtový škrob obsahující vázaný dusík o obsahu v rozmezí 0,05% až 1,5%, lépe v rozmezí 0, 05% až 1,0% a ještě lépe v rozmezí 0,09 až 1,0% hmot. suchého škrobu, a/nebo obsah anhydridu(ů) kyseliny dikarboxylové substituovaného(substituovaných) uhlíkovým řetězcem, nasyceným či nenasyceným, s rozvětvenou strukturou v rozmezí 1, 0% až 5,0% hmot. celkové váhy anhydridu(ů) k celkové váze škrobu.
6. Lepicí směs podle kteréhokoli z nároků 1 až 5, vyznačuj ící tím, ze navíc ze skupiny peroxidy, obsahující perboritany obsahuje oxidační činidlo persulfáty, chlornany, a bromičnany, přičemž se s výhodou použije alespoň jeden persulfát.
Způsob lepení papíru a kartónu, zvlášté způsob vnějšího lepení, vyznačující se tím, že se tím, použije lepicí směs podle kteréhokoli z nároků 1 až 6.
8. Způsob lepení podle nároku 7 použitý na vnější lepení papíru pro tisk a/nebo psaní, zvláště papíru na obálky a papíru pro tist bez tlaku a zvláště pro tisk inkoustový.
9. Kationtový polysacharid, zvláště kationtový škrob, esterifikovaný anhydridem kyseliny dikarboxylové, který je substituován uhlíkovým řetězcem, nasyceným či nenasyceným, s rozvětvenou strukturou.
10. Kationtový škrob esterifikovaný anhydridem kyseliny tetrapropenyljantarové, anhydridem kyseliny izo-decenyljantarové nebo kterýmkoli z izomerů obou těchto sloučenin.
11. Použití kationtového polysacharidu podle nároku 9 nebo kationtového škrobu podle nároku 10 pro přípravu lepicí směsi pro lepení nebo ovrstvování papíru a kartónu, nebo pro přípravu lepicích směsí pro lepení rovinných struktur (vláknitých či nevláknitých) jiných než je papír/kartón, pro přípravu pojiv, povrchově aktivních látek, emulgačních činidel, mazadel, impregnačních činidel, srážedel, přípravků pro zapouzdřování termoplastických materiálů, kapilárních produktů či detergentních směsí.
CZ9739A 1995-05-12 1996-05-09 Adhesive mixture and paper sticking procedure CZ3997A3 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR9505665A FR2734005B1 (fr) 1995-05-12 1995-05-12 Composition et procede pour le collage du papier

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CZ3997A3 true CZ3997A3 (en) 1997-05-14

Family

ID=9478933

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ9739A CZ3997A3 (en) 1995-05-12 1996-05-09 Adhesive mixture and paper sticking procedure

Country Status (12)

Country Link
US (2) US5647898A (cs)
EP (1) EP0742316B1 (cs)
AT (1) ATE203072T1 (cs)
CA (1) CA2176303A1 (cs)
CZ (1) CZ3997A3 (cs)
DE (1) DE69613754T2 (cs)
DK (1) DK0742316T3 (cs)
ES (1) ES2159000T3 (cs)
FR (1) FR2734005B1 (cs)
NO (1) NO961872L (cs)
PL (1) PL318198A1 (cs)
WO (1) WO1996035840A1 (cs)

Families Citing this family (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6488980B1 (en) 1996-03-22 2002-12-03 National Starch And Chemical Investment Holding Corporation Stabilized or stabilized, crosslinked waxy potato starch
FI971084A0 (fi) * 1997-03-14 1997-03-14 Raisio Chem Oy Foerfarande foer framstaellning av papper och papper framstaellt genom detta foerfarande
US5797984A (en) * 1997-04-15 1998-08-25 National Starch And Chemical Investment Holding Corporation Water resistant starch based foams
US6632510B1 (en) 1997-07-14 2003-10-14 3M Innovative Properties Company Microporous inkjet receptors containing both a pigment management system and a fluid management system
US6171444B1 (en) 1998-04-22 2001-01-09 Sri International Method and composition for the sizing of paper with a mixture of a polyacid and a polybase
US6197383B1 (en) 1998-04-22 2001-03-06 Sri International Method and composition for coating pre-sized paper with a mixture of a polyacid and a polybase
US6241787B1 (en) 1998-04-22 2001-06-05 Sri International Treatment of substrates to enhance the quality of printed images thereon with a mixture of a polyacid and polybase
US6537650B1 (en) 1998-06-19 2003-03-25 3M Innovative Properties Company Inkjet receptor medium having ink migration inhibitor and method of making and using same
US6383612B1 (en) 1998-06-19 2002-05-07 3M Innovative Properties Company Ink-drying agents for inkjet receptor media
US6703112B1 (en) 1998-06-19 2004-03-09 3M Innovative Properties Company Organometallic salts for inkjet receptor media
DE19829757A1 (de) 1998-07-03 2000-01-05 Stockhausen Chem Fab Gmbh Wässrige Klebemitteldispersionen und deren Verwendung zur Herstellung von mehrlagigen Papieren
JP4008663B2 (ja) * 1998-07-29 2007-11-14 ダブリュー.エー. サンデルス パピエルファブリック コッデンホーヴェ ビー.ヴィー インクジェット印刷用転写紙
EP1161349B1 (en) 1999-02-12 2004-10-06 3M Innovative Properties Company Image receptor medium with hot melt layer, method of making and using same
CN1354715A (zh) 1999-04-16 2002-06-19 3M创新有限公司 带有多阶段油墨迁移抑制剂的喷墨接受介质
NZ508191A (en) * 1999-11-23 2002-03-28 Nat Starch Chem Invest A method of modulating surface sizing properties such as porosity reduction, resistance to liquid penetration and surface strength when used as surface size on paper
US6521088B1 (en) 1999-11-23 2003-02-18 National Starch And Chemical Investment Holding Corporation Degraded hydrophobic, particulate starches and their use in paper sizing
GB0030132D0 (en) * 2000-12-09 2001-01-24 Arjo Wiggins Fine Papers Ltd Security paper
US20020123624A1 (en) * 2001-02-23 2002-09-05 Lei Qiao Hydrophobically esterified starch products and process of making the same
AU2002321349A1 (en) * 2001-08-28 2003-03-10 Raisio Chemicals Ltd Method for modification of starch, starch and its use
FI20011722A0 (fi) * 2001-08-28 2001-08-28 Raisio Chem Oy Menetelmä tärkkelyksen modifioimiseksi, tärkkelys ja sen käyttö
EP1338699A1 (en) * 2002-02-08 2003-08-27 AKZO Nobel N.V. Sizing dispersion
US20030173045A1 (en) * 2002-03-18 2003-09-18 Philip Confalone Liquid starch dispersions for coated paper and paperboard
US7041338B2 (en) 2002-05-01 2006-05-09 Pixterra, Inc. Process for providing a coated paper, a resin coated paper, a polymeric film, and a flexible or inflexible woven fabric substrate by utilizing a coating composition containing a nitrogenous dye-fixing compound
US20040202832A1 (en) * 2002-07-03 2004-10-14 Asutosh Nigam Ink-jet recording medium with at least two layers coated upon a substrate, method for recording a water-resistant image on the medium using an ink-jet printer and the recorded medium thereof
ES2426104T3 (es) * 2008-05-13 2013-10-21 Appvion, Inc. Hoja de grabado por chorro de tinta útil como sustrato de transferencia
JP5727997B2 (ja) * 2009-04-15 2015-06-03 アクゾ ノーベル ケミカルズ インターナショナル ベスローテン フエンノートシャップAkzo Nobel Chemicals International B.V. 界面活性剤システムからの付着
US11173106B2 (en) * 2009-10-07 2021-11-16 Johnson & Johnson Consumer Inc. Compositions comprising a superhydrophilic amphiphilic copolymer and a micellar thickener
US8399590B2 (en) * 2009-10-07 2013-03-19 Akzo Nobel Chemicals International B.V. Superhydrophilic amphiphilic copolymers and processes for making the same
US8258250B2 (en) 2009-10-07 2012-09-04 Johnson & Johnson Consumer Companies, Inc. Compositions comprising superhydrophilic amphiphilic copolymers and methods of use thereof
FR2991685B1 (fr) 2012-06-12 2015-05-15 Roquette Freres Procede de fabrication d'une emulsion d'anhydride alkenyle succinique (asa) dans une solution aqueuse de matiere amylacee cationique, emulsion obtenue et son utilisation
FI126960B (en) * 2014-02-06 2017-08-31 Kemira Oyj Stabilized adhesive formulation

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2661349A (en) * 1949-02-18 1953-12-01 Nat Starch Products Inc Polysaccharide derivatives of substituted dicarboxylic acids
US3732207A (en) * 1971-01-29 1973-05-08 Anheuser Busch Preparation of dextrins and starch esters
US3719664A (en) * 1971-10-27 1973-03-06 Staley Mfg Co A E Warp sizing agent
US4239592A (en) * 1976-11-15 1980-12-16 National Starch And Chemical Corp. Starch blend, process of sizing paper therewith, and product thereof
FR2434821A1 (fr) * 1978-08-31 1980-03-28 Roquette Freres Procede de cationisation de l'amidon, nouveaux amidons cationises ainsi obtenus et leurs applications
DE2949886A1 (de) * 1979-12-12 1981-06-19 Degussa Ag, 6000 Frankfurt Verfahren zur herstellung kationischer staerkeaether
US4281109A (en) * 1980-03-03 1981-07-28 National Starch And Chemical Corporation Pollution-free cationization of starch
US4387221A (en) * 1982-04-01 1983-06-07 National Starch And Chemical Corporation Alkyl- and alkenyl-sulfosuccinate starchhalf-esters, a method for the preparation thereof
JPS59144696A (ja) * 1983-02-07 1984-08-18 荒川化学工業株式会社 紙サイズ剤
FR2557166B1 (fr) * 1983-10-27 1986-07-04 Roquette Freres Additif cationique de masse pour la fabrication du papier comprenant un melange d'au moins un amidon de cereale et d'au moins un amidon de tubercule cationique et son procede de fabrication
US4626288A (en) * 1985-01-10 1986-12-02 National Starch And Chemical Corporation Starch derivatives forming reversible gels
DE3604796A1 (de) * 1986-02-15 1987-08-20 Degussa Verfahren zur trockenkationisierung von staerke
FR2612213B1 (fr) * 1987-03-13 1989-06-30 Roquette Freres Procede de fabrication du papier
DE3726427A1 (de) * 1987-08-08 1989-02-16 Degussa Verfahren zur trockenkationisierung von staerke ii
NL8800647A (nl) * 1988-03-16 1989-10-16 Avebe Coop Verkoop Prod Werkwijze voor het vervaardigen van zetmeelethers.
US4872951A (en) * 1988-07-13 1989-10-10 National Starch And Chemical Corporation Starch blends useful as external paper sizes
CA2019675C (en) * 1989-07-07 1997-12-30 John J. Tsai Cationic polysaccharides and reagents for their preparation
US4992536A (en) * 1989-10-31 1991-02-12 National Starch And Chemical Investment Holding Corporation Preparation of polycationic polysaccharides by site selective reaction
US5321132A (en) * 1992-12-23 1994-06-14 National Starch And Chemical Investment Holding Corporation Method of preparing intermediate DS starch esters in aqueous solution
GB9307866D0 (en) * 1993-04-16 1993-06-02 Cerestar Holding Bv Sizing process and composition therefor

Also Published As

Publication number Publication date
FR2734005A1 (fr) 1996-11-15
NO961872D0 (no) 1996-05-09
WO1996035840A1 (fr) 1996-11-14
DE69613754T2 (de) 2002-04-25
ATE203072T1 (de) 2001-07-15
US5647898A (en) 1997-07-15
NO961872L (no) 1996-11-13
CA2176303A1 (fr) 1996-11-13
US5731430A (en) 1998-03-24
EP0742316A1 (fr) 1996-11-13
DK0742316T3 (da) 2001-09-17
PL318198A1 (en) 1997-05-26
EP0742316B1 (fr) 2001-07-11
DE69613754D1 (de) 2001-08-16
ES2159000T3 (es) 2001-09-16
FR2734005B1 (fr) 1997-07-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CZ3997A3 (en) Adhesive mixture and paper sticking procedure
JP5015388B2 (ja) 紙製品用塗布剤
RU2401900C1 (ru) Усовершенствованный способ производства бумажной и картонной продукции
EP0353212B1 (en) A sizing composition, a method for the preparation thereof and a method of use
US9458570B2 (en) Filler composition and method of producing composite materials
US20220136175A1 (en) Production of corrugated paperboards and cardboards comprising chemically treated paper
CA1315435C (en) Fast setting starch-based corrugating adhesive having partially hydrolyzed water soluble polyvinyl alcohol component
US7815770B2 (en) Papers having borate-based complexing and method of making same
US4552918A (en) Flame resistant starch-sulfamate products
US3368987A (en) Starch composition modified with half amide/half salt styrene maleic anhydride copolymers
EP1540081B1 (en) Papers comprising a boron-containing compound and a method of making same
FI57993B (fi) Limblandning avsedd till limning av papper samt limningsfoerfarande
FI91162C (fi) Lateksipohjaisia liima-ainekoostumuksia kartonkia ja aaltopahvia varten ja niiden valmistusmenetelmä
JP2540164B2 (ja) アミノ―アルデヒド樹脂含有組成物およびその製造方法
JP6798479B2 (ja) 耐油紙
TW202030400A (zh) 製紙用表面上膠劑及紙
WO2022202997A1 (ja) コーティング剤および耐油紙
WO2024081557A1 (en) Processes for imparting oil and grease resistance to paper products