PL196324B1 - Sposób modyfikacji właściwości wytrzymałościowych papieru - Google Patents

Abstract

Sposób modyfikacji właściwości mechanicznych papieru, polegający na działaniu na papier, w trakcie jego wytwarzania materiałem polimerowym, znamienny tym, że papier w trakcie jego wytwarzania, korzystnie po wstępnym odwodnieniu, impregnuje się roztworem chitozanu w rozcieńczonym kwasie octowym, zawierającym nadto środek sieciujący, korzystnie mieszaniną roztworu chitozanu w rozcieńczonym kwasie octowym oraz roztworu aldehydu glutarowego, użytą w ilości nie większej niż 1% wagowy w stosunku do masy papieru, w której ilość aldehydu glutarowego jest nie większa niż 0,02% wagowych w stosunku do masy chitozanu, po czym nasączony papier suszy się w czasie co najmniej 5 minut oraz klimatyzuje ogólnie znanym sposobem.

Description

RZECZPOSPOLITA

POLSKA

Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (54) (12) OPIS PATENTOWY (19)PL (11)196324 (13) B1 (21) Numer zgłoszenia: 346091 (22) Data zgłoszenia: 22.02.2001 (51) Int.Cl.

D21C 1/00 (2006.01) D21H 17/24 (2006.01)

Sposób modyfikacji właściwości wytrzymałościowych papieru (73) Uprawniony z patentu:

Politechnika Łódzka,Łódź,PL (43) Zgłoszenie ogłoszono:

26.08.2002 BUP 18/02 (45) O udzieleniu patentu ogłoszono:

31.12.2007 WUP 12/07 (72) Twórca(y) wynalazku:

Maria Mucha,Łódź,PL Dariusz Miśkiewicz,Łódź,PL (74) Pełnomocnik:

Zbigniew W. Bałczewski, Ośrodek Wynalazczości Politechniki Łódzkiej ⁽⁵⁷⁾ Sposób modyfikacji właściwości mechanicznych papieru, polegający na działaniu na papier, w trakcie jego wytwarzania materiałem polimerowym, znamienny tym, że papier w trakcie jego wytwarzania, korzystnie po wstępnym odwodnieniu, impregnuje się roztworem chitozanu w rozcieńczonym kwasie octowym, zawierającym nadto środek sieciujący, korzystnie mieszaniną roztworu chitozanu w rozcieńczonym kwasie octowym oraz roztworu aldehydu glutarowego, użytą w ilości nie większej niż 1% wagowy w stosunku do masy papieru, w której ilość aldehydu glutarowego jest nie większa niż 0,02% wagowych w stosunku do masy chitozanu, po czym nasączony papier suszy się w czasie co najmniej 5 minut oraz klimatyzuje ogólnie znanym sposobem.

PL 196 324 B1

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób poprawy właściwości wytrzymałościowych papieru.

Znany jest sposób poprawy właściwości wytrzymałościowych papieru, polegający na napełnianiu papieru w trakcie jego wytwarzania chitozanem użytym w ilości do 4% wagowych w stosunku do masy papieru, przy czym chitozan stosuje się w postaci roztworu w kwasie octowym.

Sposób ten jest opisany m. in. w materiałach z sympozjum pn. „Chitosan, a mediator for fibrewater interactions in paper”, Oxford 1977, w czasopiśmie Journal of Applied Polymer Science, 3210, vol. 77, 2000.

Niedogodnością tego sposobu jest użycie w nim dość znacznej ilości chitozanu, który jest trudno dostępny ze względu na wysoką cenę.

Sposób poprawy właściwości wytrzymałościowych papieru według wynalazku polega na tym, że papier w trakcie jego wytwarzania, korzystnie po wstępnym odwodnieniu, impregnuje się roztworem chitozanu w rozcieńczonym kwasie octowym, zawierającym nadto środek sieciujący, korzystnie mieszaniną roztworu chitozanu w rozcieńczonym kwasie octowym oraz roztworu wodnego aldehydu glutarowego, użytą w ilości nie większej niż 1% wagowy w stosunku do masy papieru, w której ilość alkoholu aldehydu glutarowego jest nie większa niż 0,02% wagowych w stosunku do masy chitozanu. Następnie nasączony papier suszy się w czasie co najmniej 5 minut oraz klimatyzuje ogólnie znanym sposobem.

W wyniku modyfikacji sposobem według wynalazku papier zostaje napełniony sieciowanym chitozanem. Papier napełniony sieciowanym chitozanem wykazuje poprawę właściwości, takich jak samozerwalność, obciążenie zrywające, opór przedarcia, przepuklenie, wytrzymałość „na mokro”, w stosunku do papieru napełnionego samym chitozanem.

Sposób według wynalazku jest znacznie bardziej ekonomiczny niż sposób znany, gdyż używa się w nim znacznie mniej chitozanu, przy czym stosowany napełniacz papieru jest biodegradowalny, przyjazny dla środowiska naturalnego.

Sposób według wynalazku umożliwia modyfikację właściwości papieru zarówno na sucho, jak i na mokro, nadto w sposobie według wynalazku jest możliwe wprowadzenie do papieru wraz ze środkiem impregnującym innych środków, na przykład zapachowych.

Sposób według wynalazku ilustruje bliżej poniższy przykład nie ograniczając jego zakresu.

Przyk ł a d

Sporządzono 0,2% roztwór chitozanu w 1% roztworze kwasu octowego oraz 0,1% wodny roztwór aldehydu glutarowego, po czym sporządzono mieszaninę obydwu roztworów, w której zawartość aldehydu glutarowego była równa 0,2% wagowych w stosunku do masy chitozanu.

Tak przygotowaną mieszaniną natryskano jeszcze mokre arkusze papieru wykonanego w aparacie typu Rapid i wstępnie odwodnionego w czasie 1,5 minuty, stosując 1% wagowy mieszaniny w stosunku do masy papieru.

Nasączone arkusze poddano suszeniu, część w czasie 5 minut, część w czasie 10 minut i na koniec klimatyzacji ogólnie znanym sposobem, tj. według polskiej normy PN-76/ P-50060.

Następnie badano właściwości nasączonych arkuszy papieru, takie jak samozerwalność, obciążenie zrywające, przepuklenie, opór przedarcia i porównano je z analogicznymi właściwościami papieru nie nasączonego.

Dla celów porównawczych zbadano także analogiczne właściwości papieru nasączonego czystym chitozanem użytym w ilości 1% wagowy w stosunku do masy papieru.

W tabeli 1 przedstawiono wzrost (w %) ww właściwości papieru po impregnacji czystym chitozanem i po impregnacji chitozanem z dodatkiem aldehydu glutarowego.

W tabeli 2 przedstawiono wyniki badań wytrzymałości „na mokro” papieru impregnowanego czystym chitozanem oraz papieru impregnowanego chitozanem z dodatkiem aldehydu glutarowego.

Oznaczenia użyte w tabelach mają następujące znaczenie:

B1 - samozerwalność,

B0 - obciążenie zrywające,

Bp - przepuklenie,

Tr -opór przedarcia.

PL 196 324 B1

Tabe l a 1

Dodatek do papieru	Czysty chitozan	Chitozan z dodatkiem aldehydu glutarowego
Czas	5 minut	10 minut	5 minut	10 minut
Bi	3,4	13,4	39,7	42,5
Bo	4,0	14,1	39,9	42,7
Bp	30,0	35,4	38,5	38,5
Tr	38,4	41,9	50,2	56,6

Tabe l a 2

Dodatek do papieru	Czysty chitozan	Chitozan z dodatkiem aldehydu glutarowego
Czas	5 minut	10 minut	5 minut	10 minut
B0[N]	0,6	0,7	1,3	1,65

Okazało się, że papier impregnowany chitozanem z dodatkiem aldehydu glutarowego wykazuje wyższy wzrost badanych właściwości, zwłaszcza samozerwalności oraz obciążenia zrywającego niż papier impregnowany samym chitozanem, przy czym właściwości impregnowanego papieru zależą także od czasu suszenia. Wytrzymałość „na mokro” papieru impregnowanego chitozanem z dodatkiem aldehydu glutarowego była ponad 100% wyższa od wytrzymałości „na mokro” papieru impregnowanego czystym chitozanem.

Claims (1)

1. Zastrzeżenie patentowe

   Sposób modyfikacji właściwości mechanicznych papieru, polegający na działaniu na papier, w trakcie jego wytwarzania materiałem polimerowym, znamienny tym, że papier w trakcie jego wytwarzania, korzystnie po wstępnym odwodnieniu, impregnuje się roztworem chitozanu w rozcieńczonym kwasie octowym, zawierającym nadto środek sieciujący, korzystnie mieszaniną roztworu chitozanu w rozcieńczonym kwasie octowym oraz roztworu aldehydu glutarowego, użytą w ilości nie większej niż 1% wagowy w stosunku do masy papieru, w której ilość aldehydu glutarowego jest nie większa niż 0,02% wagowych w stosunku do masy chitozanu, po czym nasączony papier suszy się w czasie co najmniej 5 minut oraz klimatyzuje ogólnie znanym sposobem.