NO118665B - - Google Patents

Description

Komposisjon for anvendelse i et klebemiddel for

korrugerte papirprodukter.

Foreliggende oppfinnelse vedrører en komposisjon for anvendelse i et klebemiddel for korrugerte papirprodukter, av den art som inneholder ugelatinert stivelse suspendert i et bae-

remiddel som inneholder natriumkarboksymetylcellulose.

De tørre preparater som tilsiktes ved oppfinnelsen, er

nyttige som potensiale klebemidler ved fremstillingen av korrugert papir «Iler papp, som f.eks. bølgepapp. For dette øye-

med er det bare nødvendig å omrøre dem med vann under stivelsens pastatemperatur inntil bestanddelen i mindre mengde er oppløst.

Det resulterende stabiliserte slam eller suspensjonen av ugelatinert stivelseskorn i et viskøst flytende bæremiddel er deretter ferdig for bruk ved fremstillingen av korrugerte papirprodukter, slik som beskrevet i US-patentene 2 051 025 og 2 102 937 og på s.596-698 i "Chemistry andIndustry of 6tarch", 2. utgave, forfattet av R. W. Kerr, publisert av Academic Press, Incorporated. Som forklart i de foran nevnte litteratursteder er en suspensjon av ugelatinerte stivelseskorn i et passende viskøst medium eller bæremiddel et effektivt klebemiddelpreparat ved fremstilling av korrugerte produkter. Tilføring av en tilstrekkelig varmemeng-de til lagene, som er blitt belagt på en passende måte med suspensjonen, binder dem sammen fast og hurtig. De suspenderte stivelseskorn sveller opp i sterk grad ved gelatineringstemperaturen, suger opp det tilgjengelige frie vann og danner en sterk klebende binding mellom lagene. Det foretrukne bæremiddel eller suspen-sjonsmedium for den ugelatinerte stivelsesdel av de stivelsesholdige korrugerende klebemiddelpreparater er i praksis en tynn pasta av selve stivelsen. Ikke-stivelsesholdige bæremidler, som f. eks. glutinholdige komponenter i mel fra korn, bentonittleire, naturlig vegetabilsk gummi og gelatin er beskrevet i US-patent 2 212 557.

Det er vanlig praksis å fremstille det vandige klebemiddelpreparat i korrugeringsfabrikkanlegget ved først å fremstille bare mediet og deretter tilblande de andre bestanddeler, innbefattet den ugelatinerte stivelsesdel. Hvis bæremediet er en vandig stivelsespasta, fremstilles den vanligvis ved passende opphetning av et stivelsesslam. Den opphetede pasta må avkjøles under stivelsesgelatineringstemperaturen før den stivelsesdelen som ikke er i pastaform, tilsettes. Både opphetnings- og kjøle-utstyr kreves således ved denne fremgangsmåte.

Skjønt US-patent 2 212 557 og andre tidligere offentlig-gjorte forslag angir bruken av ikke-stivelsesaktige bæremateria-ler, innbefattet noen som er oppløselig i koldt vann, så har ingen tidligere angitt fordelene ved natrium-karboksymetylcellulo-se som bæremateriale. Bærematerialene ved de tidligere kjente preparater eller fremgangsmåter som er oppløselige i koldt vann, oppløses ikke lett i koldt vann så at det fåes en jevn viskøs opp-løsning. I alminnelighet krever de en lang tids bløtning og blanding med vann og ofte dannes det klumpaktige eller ikke jevne dispersjoner.

Komposisjonen i henhold til oppfinnelsen er som det fremgår av det foran anførte, egnet for anvendelse i et klebemiddel for korrugerte papirprodukter av den art som inneholder ugelatinert stivelse suspendert i et bæremiddel som inneholder

natriumkarboksymetylcellulose, og komposisjonen er karakteri-

sert ved at den er en tørr potensiell klebemiddelkomposisjon, i alt vesentlig bestående av ugelatinert stivelse blandet med natriumkarboksymetylcellulose som et bæremiddel og hvor natriumkarboksymetylcellulosen er i granulær form og forholdet mellom natriumkarboksymetylcellulosen og stivelsen ligger innenfor området 0,005 til 0^10, og at det som eventuelt ytterligere komponenter anvendes i og for seg kjente tilsetningsstoffer, som f.eks. 0,5-8,0 % boraks, basert på stivelsesinnholdet, og/eller resorcinol eller et vann-oppløselig urinstoff-formaldehyd-kondenseringsprodukt.

Vandige korrugerende klebemiddelpreparater fremstilt

ut fra det nye tørre preparat gir følgende fordeler like overfor de vanlige vandige preparater som tidligere beskrevet, f.eks. i US-patent 2 102 937:

1. Det kreves ingen opphetning og kjøling av en stivelsespasta med det herved nødvendige temperaturreguleringsut-styr. Dette nedsetter den nødvendige klebemiddelfremstillings-apparatur til et minimum av en tank utstyrt med en rører. Det gjør det også mulig for fabrikanten av korrugerte papirprodukter, som f.eks. bølgepapp, som tidligere anvendte silikatklebemider alene, å gå over til et stivelsesklebemiddel uten noen forand-ring eller tilføyelse til deres nuværende limfremstillingshjelpe-midler eller utstyr. 2. Den tid som kreves for å fremstille en* charge av klebemidlet, reduseres i sterk grad. Koking og kjøling av en stivelsespasta unngåes. Likeledes unngåes den forlengete bløt-ning og omrøring av bæremiddelmaterialet i vann, slik som det er nødvendig med naturgummi og gelatin. 3. Viskositeten av det vandige korrugerende preparat fremstilt fra det tørre preparat er mer stabil enn viskositeten av det vandige flytende preparat. Viskositetsstabilitet er en viktig egenskap ved det flytende preparat, fordi små endringer i viskositeten ofte på en uheldig måte innvirker på driften av papir- eller pappmaskinen og også på kvaliteten av papir- og papproduktet. Viskositeten avtar utpreget under resirkuleringen ' av preparatet gjennom papirkartongmaskinen når bare mediet er en stivelsespasta eller en oppløsning av vegetabilsk gummi. Følge-lig må arbeideren konstant være oppmerksom på å utføre de nød-vendige korreksjoner av viskositeten for ellers vil mengden og

kvaliteten av produktet avta.

De tørre preparater i henhold til oppfinnelsen er nyttige ved fremstilling av alle typer av flytende stivelsesholdige klebemiddelpreparater for korrugeringsØyemed. De flytende klebemiddelpreparater kan være sure, nøytrale eller alkaliske. De kan brukes for fremstilling av vannmotstandsdyktige korrugerte papirprodukter eller produkter for husbruk eller ikke-vannmotstandsdyktige produkter.Fremstillingen av ikke-vannmotstandsdyktige flytende klebemiddelpreparater er beskrevet i US-patentene 2 051 025 og 2 102 937. Flytende stivelsesholdige klebemiddelpreparater som er egnet for fremstilling av vannmotstandsdyktige korrugerte papirprodukter, er beskrevet i US-patentene 2 529 581, 2 626 934 og 2 650 205. De inneholder alle en oppløselig substans som øker vannmotstandsevnen i bindingen mellom papirlagene, i alt vesentlig en film eller et tynt lag av tørket stivelsespasta.

To arter av slike materialer har vist seg godt skikket i praksis. En art består av resorcinol-formaldehyd-kondenseringsprodukter eller blandinger av resorcinol og formaldehyd, og den andre består av urea-formaldehyd-kondenBering8produkter. Flytende klebemiddelpreparater for korrugeringsøyemed, som inneholder den førstnevnte art som middel til å gjøre stivelse uoppløselig, må være alkaliske eller inneholde et stoff eonr|ilveiebringer den nødvendige alka-litet, når bindingen tilveiebringes ved opphetning av det påførte preparat, og preparater som inneholder sistnevnte art av produkter som middel til å gjøre stivelsen uoppløselig, må være sure eller inneholde en passende syre-utviklende katalysator.

Foreliggende oppfinnelse omfatter tørre blandinger av stivelse og natriumkarboksymetylcellulose, som inneholder ytterligere materialer som er nyttige ved fremstillingen av vann-mot-standsdyktige klebemiddelpreparater for korrugeringsformål, av slik art som er beskrevet ovenfor. Eksempler på ytterligere materialer er resorcinol, vannoppløselig resorcinol-formaldehyd-kondenseringsprodukter, vannoppløselige urea-formaldehyd-kondenseringsprodukter og et vannoppløselig keton-aldehyd-kondenseringsprodukt.

Det.er å foretrekke at de flytende stivelsesholdige klebemiddelpreparater, bestående i alt vesentlig av ugelatinert stivelse suspendert i et viskøst flytende medium, er temmelig sterkt alkaliske. Alkaliteten reduserer stivelses-gelatineringstemperaturen og øker således raaskinyteIsen for en bestemt opphetnings- kapasitet. Den forbedrer også klebrigheten av det ferdige klebemiddel, som dannes mellom de opphetete sjikt og reduserer kor-rosjonen på apparaturen, på den annen side kan det fremstilles nyttige stivelsesholdige klebemiddelpreparater for korrugerings-Øyemed, som er nøytrale såvel som sure. Som nevnt ovenfor, er oppfinnelsen meget nyttig ved fremstilling av slike preparater, enten de nu er nøytrale, sure eller alkaliske.

Et tørt preparat i henhold til oppfinnelsen kan f.eks. fremstilles som følger: 910 kg av handelsumodifisert maisstivelse blandes omhyggelig med 45 kg pulverformet boraks og 27 kg pulverformet natriumkarboksymetylcellulose. Natriumkarboksymetylcellulosen er et slikt produkt med en oppløsningsviskositet av 1800 centipoiser målt på en 1 %'s vandig oppløsning ved 25°C. Det er ikke av avgjørende betydning at boraksen og natriumkarboksymetylcellulosen er så findelt som stivelsen, men det er å foretrekke at ingen av disse to komponenter er så grove at de lett skil-ler seg under lagring og transport av det tørre produkt. Som tidligere nevnt vil også fordelingen av natriumkarboksymetylcellulosen i stivelsen forhindre klumpdannelse av førstnevnte når preparatet omrøres i vann.

Et typisk flytende klebemiddelpreparat for korrugerings-Øyemed fremstilles av det foran nevnte tørre preparat som følger: 6,8 kg tørr etsnatron oppløses i 1150 liter vann ved 40°c og der-på innrøres 245 kg av det tørre preparat. Blandingen omrøres i 30 minutter for å oppløse boraksen og natriumkarboksymetylcellulosen. Det resulterende vandige preparat bestående av et alkalisk slam av ugelatinert stivelse i en viskøs oppløsning av natriumkarboksymetylcellulosen, er ferdig for bruk som et klebemiddel ved fremstilling av korrugerte papirprodukter. Bølgepappen vil ikke være vannmotstandsdyktig.

Forholdet mellom natriumkarboksymetylcellulose og stivelse i de tørre preparater i henhold til oppfinnelsen beror på førstnevntes viskositet i oppløsning. Jo høyere viskositeten i oppløsning er, desto mindre mengde kreves det for å gi det vandige bæremiddel den nødvendige viskositet. Omkostningene til nat-riumkarboksymetylcelluloseandelen blir lett en helt dominerende faktor med produkter som har en lav viskositet i oppløsning. Sø-keren har funnet at det i praksis nyttige forhold mellom natriumkarboksymetylcellulose og stivelse vil falle innenfor grensene 0,005 til 0,100.

Et annet tørt preparat som tjener til å klargjøre oppfinnelsen er en blanding av 225 kg handelsumodifisert tørr maisstivelse, 6,4 kg pulverformet natriumkarboksymetylcellulose og 13,6 kg granulert resorcinol. Natriumkarboksymetylcellulosen er et handelsprodukt med en viskositet i oppløsning av 1800 centipoiser målt med en 1 %'s vannoppløsning ved 25°C.

Et flytende klebemiddelpreparat for korrugeringsøyemed fremstilles lett av det foran nevnte tørre preparat ved å tilset-te det til 1135 liter vann ved 38°C, som inneholder i oppløsning 4,1 kg natriumhydroksyd og 9,1 kg paraformaldehyd, og blandingen omrøres i 60 minutter. Det resulterende vandige preparat, bestående av et alkalisk slam av ugelatinerte stivelseskorn i en vis-køs oppløsning av natriumkarboksymetylcellulose, resorcinol og paraformaldehyd, er ferdig for bruk ved fremstilling av vannmotstandsdyktige korrugerte papirprodukter, som f.eks. bølgepapp.

Et annet tørt preparat som tjener til å klargjøre oppfinnelsen, er en blanding av 272 kg handelsumodifisert tørr maisstivelse, 6,4 kg pulverformet natriumkarboksymetylcellulose og 40,8 kg granulert URAC-110 (vannoppløselig urea-formaldehyd-kondenseringsprodukt). Natriumkarboksymetylcellulosen hadde en viskositet av 1800 centipoiser målt med en 1 %' s vandig oppløsning ved 25°C.

Et flytende klebemiddelpreparat fåes når det foran nevnte tørre preparat omrøres i 30 minutter med 905 liter vann ved 38°C, og som inneholdt 11,3 kg ammoniumklorid. Det vandige preparat som man fikk på denne måten, bestod av et surt slam av ugelatinerte stivelseskorn i en viskøs oppløsning av natriumkarboksymetylcellulose og urea-formaldehydkondenseringsprodukt og er ferdig for bruk for fremstilling av vannmotstandsdyktige korrugerte papirprodukter.

Andre slags urea-formaldehyd-vannoppløselige kondenseringsprodukter kan anvendes i de foran anførte preparater. F.

eks. er UFORMITE 505, et urea-formaldehydprodukt tilfredsstillende. Som kjent av fagfolk, oppnåes de beste resultater med hensyn til vannmotstandsevne når det flytende stivelsesholdige klebemiddelpreparat som inneholder urea-formaldehydprodukter, er moderat sure. Det foretrukkede pH-område er 4-5, og ammoniumklorid er i stor utstrekning anvendt for å tilveiebringe den ønskede surhet. Andre vannoppløselige sure substanser kan anvendes i steden for ammoniumklorid.

I de tørre preparater som er bestemt for sure vannre-sistente flytende preparater og som er basert på urea-formaldehydprodukter, er 15 % av urea-formaldehydproduktet basert på stivelse, og det i praksis anvendte arbeidsområde er 10 til 30 %.

Boraks er en foretrukket bestanddel i de tørre preparater som følge av den gunstige innvirkning det har på stivelsens pastaegenskaper. Nyttige og tilfredsstillende resultater oppnåes imidlertid også hvis det sløyfes. Etter søkerens erfaring er det nyttige område for boraksinnholdet i de tørre preparater fra 0,5 til 8,0 %.

Skjønt maisstivelse er en foretrukket stivelseskompo-nent i de tørre preparater som følge av at det forekommer i rike-lige mengder og er billig, kan også andre stivelsessorter anvendes med godt resultat. Blandt disse er slike som fåes fra hvete, poteter, ris, sorghum og tapioca. Også stivelser som er blitt mo-difisert ved innvirkning av varme eller fuktighet eller kjemikali-er, kan erstatte den vanlige eller umodifiserte stivelse i det nye preparat, forutsatt at de har bibeholdt deres granulære form og evnen til å svelle opp og gelatinere i varmt vann.

Claims (1)

1. Komposisjon for anvendelse i et klebemiddel for korrugerte papirprodukter, av den art som inneholder ugelatinert stivelse suspendert i et bæremiddel som inneholder natriumkarboksymetylcellulose,karakterisert vedat komposisjonen er en tørr potensiell klebemiddelkomposisjon, i alt vesentlig bestående av ugelatinert stivelse blandet med natriumkarboksymetylcellulose som et bæremiddel og hvor natriumkarboksymetylcellulosen er i granulær form og forholdet mellom natriumkarboksymetylcellulosen og stivelsen ligger innenfor området 0,005 til 0,10, og at det som eventuelt ytterligere komponenter anvendes i og for seg kjente tilsetningsstoffer, som f.eks. 0,5 - 8,0 % boraks, basert på stivelsesinnholdet, og/eller resorcinol eller et vann-oppløselig urinstoff-formaldehyd-kondenseringsprodukt.