PL196680B1 - Zastosowanie papieru zaklejanego w warunkach alkalicznych i sposób wytwarzania papieru - Google Patents

Zastosowanie papieru zaklejanego w warunkach alkalicznych i sposób wytwarzania papieru

Info

Publication number
PL196680B1
PL196680B1 PL348660A PL34866098A PL196680B1 PL 196680 B1 PL196680 B1 PL 196680B1 PL 348660 A PL348660 A PL 348660A PL 34866098 A PL34866098 A PL 34866098A PL 196680 B1 PL196680 B1 PL 196680B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
acid
oxetanone
use according
paper
alkenyl succinic
Prior art date
Application number
PL348660A
Other languages
English (en)
Other versions
PL348660A1 (en
Inventor
Clement L. Brungardt
Original Assignee
Hercules Inc
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 Hercules Inc filed Critical Hercules Inc
Priority to PL348660A priority Critical patent/PL196680B1/pl
Publication of PL348660A1 publication Critical patent/PL348660A1/xx
Publication of PL196680B1 publication Critical patent/PL196680B1/pl

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G7/00Selection of materials for use in image-receiving members, i.e. for reversal by physical contact; Manufacture thereof
    • 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
    • D21H21/00Non-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
    • D21H21/14Non-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
    • D21H21/16Sizing or water-repelling agents
    • 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
    • D21H17/71Mixtures of material ; Pulp or paper comprising several different materials not incorporated by special processes
    • D21H17/72Mixtures of material ; Pulp or paper comprising several different materials not incorporated by special processes of organic material
    • 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
    • D21H17/03Non-macromolecular organic compounds
    • D21H17/05Non-macromolecular organic compounds containing elements other than carbon and hydrogen only
    • D21H17/14Carboxylic acids; Derivatives thereof
    • D21H17/15Polycarboxylic acids, e.g. maleic acid
    • D21H17/16Addition products thereof with hydrocarbons
    • 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
    • D21H17/03Non-macromolecular organic compounds
    • D21H17/05Non-macromolecular organic compounds containing elements other than carbon and hydrogen only
    • D21H17/17Ketenes, e.g. ketene dimers
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G7/00Selection of materials for use in image-receiving members, i.e. for reversal by physical contact; Manufacture thereof
    • G03G7/006Substrates for image-receiving members; Image-receiving members comprising only one layer
    • G03G7/0073Organic components thereof

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Paper (AREA)
  • Epoxy Compounds (AREA)

Abstract

1. Zastosowanie papieru zaklejanego w wa- runkach alkalicznych bezwodnikiem kwasu al- kenylobursztynowego i 2-oksetanonem ciek lym w temperaturze 35°C, korzystnie 2-oksetano- nem ciek lym w temperaturze 25°C, w opera- cjach szybkiego przetwarzania i reprografii. PL PL PL

Description

(12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) 196680 (13) B1 (21) Numer zgłoszenia: 348660 (13) B1 (22) Data zgłoszenia: 12.06.1998 (51) Int.Cl.
D21H 21/16 (2006.01) (86) Data i numer zgłoszenia międzynarodowego: D21H 17/17 (2006.01)
12.06.1998, PCT/US98/11597 (87) Data i numer publikacji zgłoszenia międzynarodowego:
16.12.1999, WO99/64934 PCT Gazette nr 50/99
Zastosowanie papieru zaklejanego w warunkach alkalicznych i sposób wytwarzania papieru
(73) Uprawniony z patentu:
(43) Zgłoszenie ogłoszono: HERCULES INCORPORATED,Wilmington,US
03.06.2002 BUP 12/02 (72) Twórca(y) wynalazku:
Clement L. Brungardt,Oxford,US
(45) O udzieleniu patentu ogłoszono:
31.01.2008 WUP 01/08 (74) Pełnomocnik:
Jadwiga Witusowska, PATPOL Sp. z o.o.
(57) 1. Zastosowanie papieru zaklejanego w warunkach alkalicznych bezwodnikiem kwasu alkenylobursztynowego i 2-oksetanonem ciekłym w temperaturze 35°C, korzystnie 2-oksetanonem ciekłym w temperaturze 25°C, w operacjach szybkiego przetwarzania i reprografii.
PL 196 680 B1
Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest zastosowanie papieru zaklejanego w warunkach alkalicznych i sposób wytwarzania papieru, a zwłaszcza zastosowanie alkalicznego zaklejanego papieru w operacjach szybkiego przetwarzania lub reprografii.
Ilość papieru wysokogatunkowego wytwarzanego w warunkach alkalicznych szybko wzrasta, co wynika z mniejszych kosztów, możliwości zastosowania strącanego węglanu wapnia, zwiększonego zapotrzebowania na papier o lepszych osiągach i białości oraz rosnącej tendencji do zamykania mokrej części maszyny papierniczej.
Wiele obecnych zastosowań papieru wysokogatunkowego wymaga szczególnej uwagi na zaklejanie przed przetwarzaniem lub zastosowaniem końcowym. Przykładowo można wymienić szybkie fotokopie, koperty, łączone formularze włącznie z papierem do drukarek komputerowych i papierem dla urządzeń do dodawania. Najczęściej stosowanymi środkami do zaklejania wysokogatunkowego papieru wytwarzanego w warunkach alkalicznych są: bezwodnik kwasu alkenylobursztynowego (ASA) i dimer alkiloketenu (AKD). Oba typy mają reaktywne grupy funkcyjne, które prawdopodobnie wiążą się kowalencyjnie z włóknem celulozowym, oraz mają ogony hydrofobowe zorientowane w kierunku od włókna. Charakter i orientacja tych ogonów hydrofobowych powoduje odpychanie wody przez włókno.
Handlowe AKD zawierające pierścień β-laktonowy (zwany także pierścieniem 2-oksetanonowym) wytwarza się przez dimeryzację alkiloketenów wytwarzanych z chlorków dwóch liniowych nasyconych kwasów tłuszczowych, najczęściej z kwasu palmitynowego i/lub stearynowego. W przemyśle stosuje się także inne dimery ketenowe, jak dimer alkenyloketenu (Aquapel® 421 firmy Hercules Incorporated, Wilmington, DE, USA).
Handlowe środki do zaklejania na podstawie ASA wytwarza się w wyniku reakcji bezwodnika kwasu maleinowego z olefinami zawierającymi od około 14 do około 22 atomów węgla.
Chociaż środki do zaklejania na podstawie ASA i AKD są stosowane przemysłowo, to mają wady. ASA często powoduje tworzenie się osadów na maszynie papierniczej, które mogą powodować pękanie wstęgi papieru i dziury w papierze. Wprowadzenie ASA w ilości powyżej (2,0 - 2,5 funtów) 0,91 - 1,14 kg na tonę papieru zwykle powoduje niedopuszczalne trudności w biegu maszyny papierniczej i w jakości papieru. Jednak często trzeba wprowadzać powyżej (2,0 - 2,5 funtów/tonę) 0,91 - 1,14 kg/tonę w przypadku zaklejania typów papieru wytwarzanych z dużą zawartością napełniacza. W końcu, ponieważ nie można przesyłać i składować ASA w postaci emulsji w ciągu długich okresów czasu, to producent papieru musi sam wytwarzać emulsję bezpośrednio przed użyciem.
W przypadku środków do zaklejania na podstawie AKD najczęściej wymienianą ich wadą jest mała szybkość tworzenia się tego środka do zaklejania na maszynie papierniczej. Często konieczne jest przedłużenie czasu utwardzania w celu zakończenia tworzenia się środka do zaklejania.
Oba typy środków do zaklejania, zwłaszcza typ AKD, powodują trudności podczas stosowania typowych operacji szybkiego przetwarzania dla obecnych zastosowań wysokogatunkowego papieru wytwarzanego w warunkach alkalicznych (nazywanego dalej alkalicznym papierem wysokogatunkowym). Trudności dotyczą zmniejszonej szybkości pracy w prasach do formowania i w innych urządzeniach przetwarzających, podwójnego zasilania lub zakleszczeń w szybkich kopiarkach i błędów rejestracji na pracujących z dużymi szybkościami urządzeniach drukujących i składających koperty. Ostatnio wprowadzono środki do zaklejania na podstawie 2-oksetanonu, które nie są stałe w temperaturze 35°C (na przykład środek do zaklejania Precis® 2000 firmy Hercules Incorporated, Wilmington, DE), dla rozwiązania trudności występujących w operacjach szybkiego przetwarzania.
Jedną z takich trudności w operacjach szybkiego przetwarzania określono i oceniono, jak to opisano w artykule „Improving the Converting and End Use Performance of Alkaline Fine Paper, TAPPI 1994 Paper Makers Conference Proceedings, Book 1 (1994), strony 155-163, który włącza się do niniejszego opisu jako odnośnik. Trudność występuje przy stosowaniu szybkich drukarek laserowych IBM 3800 na ciągłe formularze, do których nie wprowadzono specjalnych zmian w celu ułatwienia pracy z wysokogatunkowym papierem alkalicznym. Dlatego ta handlowo ważna drukarka laserowa może służyć jako urządzenie przydatne do oceny możliwości przetwarzania różnych typów urządzeń do przetwarzania według stanu techniki i także do oceny właściwości podczas ostatecznego zastosowania. Zjawisko „tworzenia się grzyw w szczególności daje konkretną wskazówkę dotyczącą wielkości poślizgu na drukarce IBM 3800 między nie napędzanym wałkiem za bezpiecznikiem a napędzanym wałkiem powyżej układarki.
PL 196 680 B1
Takie tworzenie się grzyw polega na odejściu ścieżki papieru od linii prostej między wałkami, która znajduje się 5 cm (2 cale) powyżej płyty podstawy, co powoduje błędy w rejestrowaniu i omijanie fałd w układarce. Szybkość tworzenia się grzyw podczas czasu pracy w stanie ustalonym podaje się jako wysokość tworzenia się grzyw, w cm (calach), ponad liniową ścieżką papieru po 600 sekundach pracy i po przemnożeniu przez 10 000.
Typowy wysokogatunkowy alkaliczny papier zaklejany AKD w przypadku wprowadzenia środka do zaklejania w ilości powyżej (2,2 funtów na tonę) 1 kg na metryczną tonę papieru często wykazuje niedopuszczalnie duże tworzenie się grzyw, zwykle w zakresie od 20 do 80. Szybkości pracy na innych urządzeniach do szybkiego przetwarzania, jak prasa Hamiltona-Stevensa do ciągłych formularzy lub urządzenie do konfekcjonowania kopert firmy Winkler & Dunnebier CH także podają liczbową ocenę przetwarzania.
Europejskie zgłoszenie patentowe nr EP 0 629 741 A1 ujawnia papier zaklejany 2-oksetanonowym środkiem do zaklejania, który jest mieszaniną dimeru alkiloketenu z multimerami 2-oksetanonu o różnych ciężarach czą steczkowych. Papier zawiera ilości środka do zaklejania porównywalne z ilościami stosowanymi w przypadku obecnych środków do zaklejania na podstawie dimeru alkiloketenu i bezwodnika kwasu alkenylobursztynowego i daje lepsze osią gi na szybkich urzą dzeniach do przetwarzania i reprografii.
Amerykański opis patentowy nr US 5 681 815 i europejskie zgłoszenie patentowe nr EP 0 666 368 ujawniają papier, który jest zaklejany 2-oksetanonowym środkiem do zaklejania i w którym nie występują trudności związane z zasilaniem urządzenia w szybkich urządzeniach do przetwarzania lub reprografii. Środek do zaklejania na podstawie 2-oksetanonu jest ciekły w temperaturze poniżej 35°C i wytwarza się go z kwasów tłuszczowych z nieregularnościami w łańcuchach węglowodorowych, jak podwójne wiązania węgiel-węgiel i rozgałęzienia łańcuchów.
Amerykański opis patentowy nr 5 725 731 ujawnia kompozycje do zaklejania papieru wysokogatunkowego, w których nie występują trudności z zasilaniem urządzenia podczas szybkiego przetwarzania. Te kompozycje do zaklejania nie są stałe w temperaturze 35°C i zawierają mieszaninę związków 2-oksetanonowych, które są produktem reakcji mieszaniny nasyconych kwasów tłuszczowych z nienasyconymi kwasami tłuszczowymi.
Amerykański opis patentowy nr US 5 407 537 podaje sposób stosowania syntetycznych reaktywnych związków do zaklejania, który eliminuje stosowanie emulgatora i ogranicza hydrolizę środka do zaklejania podczas jego przebywania w wodzie technologicznej. Korzystnymi syntetycznymi reaktywnymi związkami do zaklejania są bezwodniki kwasów alkenylobursztynowych, w których grupa alkenylowa zawiera od 8 do 16 atomów węgla. Ujawniono możliwość stosowania mieszanin bezwodników kwasów alkenylobursztynowych i dimerów alkiloketenu.
Brytyjskie zgłoszenie patentowe nr GB 2 252 984 A ujawnia kompozycję do zaklejania, która jest mieszaniną od 3% wagowych do 50% wagowych dimeru alkiloketenu z 97% wagowymi do 50% wagowymi pierścieniowego bezwodnika kwasu alkilowego lub alkenylowego.
Szwedzkie zgłoszenie patentowe nr SE 893 906 ujawnia płytę do pakowania dla płynu zaklejaną mieszaninami dimeru alkiloketenu z bezwodnikiem kwasu alkenylobursztynowego.
Dimery alkiloketenu ujawnione w amerykańskim opisie patentowym nr US 5 407 537, brytyjskim zgłoszeniu patentowym nr GB 2 252 984 A i szwedzkim zgłoszeniu patentowym nr SE 893 906 są stałymi dimerami alkiloketenu.
Istnieje potrzeba opracowania alkalicznego papieru wysokogatunkowego o lepszych osiągach w typowych operacjach przetwarzania lub reprografii. Jednocześnie ilości środka do zaklejania muszą być porównywalne do stosowanych obecnie ilości 2-oksetanonu lub ASA dla alkalicznego papieru wysokogatunkowego.
Streszczenie wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest zastosowanie papieru zaklejanego w warunkach alkalicznych bezwodnikiem kwasu alkenylobursztynowego i 2-oksetanonem ciekłym w temperaturze 35°C, korzystnie 2-oksetanonem ciekłym w temperaturze 25°C; w operacjach szybkiego przetwarzania i reprografii.
Korzystnie w zastosowaniu papier jest zaklejany 2-oksetanonem zawierającym co najmniej jeden związek 2-oksetanonowy, który jest produktem reakcji mieszaniny reakcyjnej zawierającej nienasycony monokarboksylowy kwas tłuszczowy.
PL 196 680 B1
Korzystnie mieszanina reakcyjna zawiera co najmniej 25% wagowych nienasyconego monokarboksylowego kwasu tłuszczowego, korzystniej mieszanina reakcyjna zawiera co najmniej 70% wagowych nienasyconego monokarboksylowego kwasu tłuszczowego.
W zastosowaniu korzystnie jako nienasycony monokarboksylowy kwas tłuszczowy mieszanina zawiera jeden lub kilka kwasów tłuszczowych wybranych z grupy obejmującej kwas oleinowy, linoleinowy, dodecenowy, tetradecenowy, kwas heksadecenowy, oktadekadienowy, oktadekatrienowy, eikozenowy, eikozatetraenowy, cis-13-dokozenowy, trans-13-dokozenowy, dokozapentaenowy i ich halogenki kwasowe.
W zastosowaniu korzystnie jako nienasycony monokarboksylowy kwas tłuszczowy mieszanina zawiera jeden lub kilka kwasów tłuszczowych wybranych z grupy zawierającej kwas oleinowy, linoleinowy, linolenowy, palmitoleinowy i ich halogenki kwasowe.
W zastosowaniu korzystnie mieszanina reakcyjna zawiera co najmniej 25% wagowych kwasu oleinowego lub jego halogenku kwasowego.
Korzystnie mieszanina reakcyjna zawiera co najmniej 70% wagowych kwasu oleinowego lub jego halogenku kwasowego.
Korzystnie w zastosowaniu mieszanina reakcyjna zawiera co najmniej 25% wagowych kwasu linoleinowego lub jego halogenku kwasowego, korzystniej mieszanina reakcyjna zawiera co najmniej 70% wagowych kwasu linoleinowego lub jego halogenku kwasowego.
Zastosowanie korzystnie charakteryzuje się tym, że 2-oksetanon jest ciekły w temperaturze 25°C.
Zastosowanie korzystnie charakteryzuje się tym, że 2-oksetanon jest ciekły w temperaturze 20°C.
Korzystnie w zastosowaniu mieszanina reakcyjna zawiera także nasycony monokarboksylowy kwas tłuszczowy, zwłaszcza nasycony monokarboksylowy kwas tłuszczowy zawierający jeden lub więcej kwasów tłuszczowych wybranych z grupy obejmującej kwas stearynowy, izostearynowy, mirystynowy, palmitynowy, margarynowy, pentadekanowy, dekanowy, undekanowy, dodekanowy, tridekanowy, nonadekanowy, arachidynowy, behenowy i ich halogenki kwasowe.
Zastosowanie korzystnie charakteryzuje się tym, że nasycony monokarboksylowy kwas tłuszczowy zawiera kwas palmitynowy lub stearynowy, lub ich halogenki kwasowe.
Korzystnie mieszanina reakcyjna zawiera także kwas dikarboksylowy lub jego halogenek kwasowy.
Korzystnie w zastosowaniu kwas dikarboksylowy zawiera kwasy dikarboksylowe mające od 8 do 36 atomów węgla.
Korzystnie w zastosowaniu bezwodnik kwasu alkenylobursztynowego oznacza produkt reakcji bezwodnika kwasu maleinowego z olefiną zawierającą od 14 do 18 atomów węgla.
Korzystniej że bezwodnik kwasu alkenylobursztynowego oznacza produkt reakcji bezwodnika kwasu maleinowego z olefinami wybranymi z grupy zawierającej oktadecen, tetradecen, heksadecen, eikodecen, 2-n-heksylo-1-okten, 2-n-oktylo-1-dodecen, 2-n-oktylo-1-decen, 2-n-dodecylo-1-okten, 2-n-oktylo-1-okten, 2-n-oktylo-1-nonen, 2-n-heksylo-1-decen i 2-n-heptylo-1-okten.
W zastosowaniu korzystnie stosunek 2-oksetanonu do bezwodnika kwasu alkenylobursztynowego jest nie większy niż 9:1.
W zastosowaniu korzystnie stosunek 2-oksetanonu do bezwodnika kwasu alkenylobursztynowego jest nie większy niż 4:1.
W zastosowaniu korzystnie stosunek 2-oksetanonu do bezwodnika kwasu alkenylobursztynowego jest nie większy niż 2:1.
W zastosowaniu korzystnie stosunek 2-oksetanonu do bezwodnika kwasu alkenylobursztynowego jest nie mniejszy niż 1:9.
W zastosowaniu korzystnie ż e stosunek 2-oksetanonu do bezwodnika kwasu alkenylobursztynowego jest nie mniejszy niż 1:4.
W zastosowaniu korzystnie stosunek 2-oksetanonu do bezwodnika kwasu alkenylobursztynowego jest nie mniejszy niż 1:2.
Przedmiotem wynalazku jest także sposób wytwarzania papieru w warunkach alkalicznych obejmujący etapy dostarczania środka zaklejającego, charakteryzujący się tym, że papier zakleja się środkiem do zaklejania zawierającym bezwodnik kwasu alkenylobursztynowego i 2-oksetanon ciekły w temperaturze 35°C.
W sposobie korzystnie papier zakleja się wewnętrznie środkiem do zaklejania.
Przedmiotem niniejszego wynalazku jest więc zastosowanie papieru w operacjach szybkiego przetwarzania i reprografii obejmujący etap dostarczania papieru zaklejanego w warunkach alkalicznych bezwodnikiem kwasu alkenylobursztynowego (ASA) i 2-oksetanonem, który nie jest stały w temPL 196 680 B1 peraturze 35°C, i etap stosowania papieru w operacjach szybkiego przetwarzania i reprografii. 2-Oksetanonowy środek do zaklejania zawiera korzystnie co najmniej jeden związek 2-oksetanonowy będący produktem reakcji mieszaniny reakcyjnej zawierającej nienasycony monokarboksylowy kwas tłuszczowy, przy czym określenie „kwas tłuszczowy jest stosowane dla uproszczenia i oznacza kwas tłuszczowy lub halogenek kwasu tłuszczowego.
Przedmiotem wynalazku w innej odmianie niniejszego wynalazku jest sposób wytwarzania papieru w warunkach alkalicznych obejmujący etap dostarczania środka do zaklejania zawierającego bezwodnik kwasu alkenylobursztynowego (ASA) i 2-oksetanon, który nie jest stały w temperaturze 35°C, i etap zaklejania papieru środkiem do zaklejania.
Krótki opis rysunków
Figury 1 i 2 są wykresami ilości naturalnie starzonego środka do zaklejania otrzymanymi z kilku dodawanymi ilościami (a) 2-oksetanonu, który nie jest stały w temperaturze 35°C, (b) bezwodnika kwasu alkenylobursztynowego (ASA) i (c) mieszanek ASA z 2-oksetanonem, który nie jest stały w temperaturze 35°C.
Szczegółowy opis wynalazku
W dalszej części opisu okreś lenie „kwas t ł uszczowy bę dzie stosowane dla uproszczenia i bę dzie oznaczać kwas tłuszczowy lub halogenek kwasu tłuszczowego. Osoba o przeciętnych umiejętnościach w tej dziedzinie wie, że określenie to stosuje się do kwasów tłuszczowych podczas ich stosowania do wytwarzania kompozycji do zaklejania, ponieważ kwasy tłuszczowe ulegają konwersji do halogenków kwasowych, korzystnie do chlorków, w pierwszym etapie wytwarzania związków 2-oksetanonych i że niniejszy wynalazek można wykonywać wychodząc albo z samych kwasów tłuszczowych albo z kwasów tłuszczowych, które już uległy konwersji do halogenku kwasowego. Osoba o przeciętnych umiejętnościach w tej dziedzinie wie ponadto, że określenie „kwasy tłuszczowe ogólnie odnosi się albo do czystych kwasów tłuszczowych lub halogenków kwasów tłuszczowych, albo do mieszaniny kwasów tłuszczowych lub halogenków kwasów tłuszczowych, ponieważ kwasy tłuszczowe pochodzą ogólnie ze źródeł naturalnych i są zwykle mieszankami lub mieszaninami.
2-Oksetanony możliwe do stosowania według niniejszego wynalazku ujawniono w opisach patentowych nr US 5 685 815 i nr US 5 725 731.
2-Oksetanony, które mogą być mieszaniną 2-oksetanonów nie są stałe w temperaturze 35°C (nie są one zasadniczo krystalicznymi, półkrystalicznymi lub woskowymi ciałami stałymi i płyną podczas ogrzewania bez wydzielania ciepła topnienia). Korzystnie 2-oksetanony nie są stałe w temperaturze 25°C, korzystniej nie są stałe nawet w temperaturze 20°C. 2-Oksetanony korzystnie są ciekłe w temperaturze 35°C, korzystniej są ciekłe w temperaturze 25°C, a najkorzystniej są ciekłe w temperaturze 20°C.
2-Oksetanony przydatne w niniejszym wynalazku są mieszaniną związków o następującym wzorze ogólnym:
w którym n ma korzystnie wartość od 0 do 6, korzystniej od 0 do 3 i najkorzystniej wartość 0; R i R, które mogą być identyczne lub róż ne, oznaczają nasycone lub nienasycone, liniowe lub rozgałęzione grupy alkilowe zawierające od 8 do 24 atomów węgla; R' znaczą nasyconą lub nienasyconą, liniową lub rozgałęzioną grupę alkilową zawierającą od 2 do 40 atomów węgla, korzystnie od 4 do 32 atomów węgla; i w którym co najmniej 25% grup R i R w mieszaninie związków oznacza grupy nienasycone.
2-Oksetanony mogą zawierać mieszaninę związków 2-oksetanonowych, które są produktem reakcji mieszaniny reakcyjnej zawierającej nienasycone monokarboksylowe kwasy tłuszczowe. Mieszanina reakcyjna może także zawierać nasycone monokarboksylowe kwasy tłuszczowe i kwasy dikarboksylowe.
PL 196 680 B1
Mieszanina reakcyjna do wytwarzania mieszaniny związków 2-oksetanonowych zawiera co najmniej 25% wagowych nienasyconych monokarboksylowych kwasów tłuszczowych, a korzystniej co najmniej 70% wagowych nienasyconych monokarboksylowych kwasów tłuszczowych.
Nienasycone monokarboksylowe kwasy tłuszczowe zawarte z mieszaninie reakcyjnej do wytwarzania związków 2-oksetanonowych zawierają korzystnie od 10 do 26 atomów węgla, korzystniej od 14 do 22 atomów węgla, a najkorzystniej od 16 do 18 atomów węgla. Kwasami tymi są na przykład następujące kwasy: kwas oleinowy, linoleinowy, dodecenowy, tetradecenowy (kwas mirystoleinowy), kwas heksadecenowy (palmitoleinowy), oktadekadienowy (linolelaidynowy), oktadekatrienowy (linolenowy), eikozenowy (gadolinowy), eikozatetraenowy (arachidonowy), cis-13-dokozenowy (erukowy), trans-13-dokozenowy (brasydynowy) i dokozapentanowy (klupadonowy), i ich halogenki kwasowe, korzystnie chlorki. Można stosować jeden lub kilka kwasów monokarboksylowych. Korzystnymi nienasyconymi kwasami monokarboksylowymi są kwasy: oleinowy, linolenowy i palmitololejowy i ich halogenki kwasowe. Najkorzystniejszymi nienasyconymi kwasami monokarboksylowymi są kwasy oleinowy i linolenowy i ich halogenki kwasowe.
Nasycone monokarboksylowe kwasy tłuszczowe stosowane do wytwarzania związków dimerów i multimerów ketenowych zgodnie z niniejszym wynalazkiem zawierają korzystnie od 10 do 26 atomów węgla, korzystniej od 14 do 22 atomów węgla, a najkorzystniej od 16 do 18 atomów węgla. Takimi kwasami są na przykład następujące kwasy: kwas stearynowy, izostearynowy, mirystynowy, palmitynowy, margarynowy, pentadekanowy, dekanowy, undekanowy, dodekanowy, tridekanowy, nonadekanowy, arachidynowy i behenowy, i ich halogenki kwasowe, korzystnie chlorki. Można stosować jeden lub kilka nasyconych kwasów monokarboksylowych. Korzystnymi kwasami jest kwas palmitynowy i stearynowy.
Alkilowe kwasy dikarboksylowe stosowane do wytwarzania związków 2-oksetanonowych zgodnie z niniejszym wynalazkiem zawierają korzystnie od 6 do 44 atomów węgla, korzystniej od 9 do 10 atomów węgla, 22 lub 36 atomy węgla. Takimi kwasami dikarboksylowymi są na przykład następujące kwasy: kwas sebacynowy, azelainowy, 1,10-dodekanodiowy, suberowy, brasylowy, dokozanodiowy i dimeryczny kwas C36, na przykład EMPOL 1008, firmy Henkel-Emery, Cincinnati, Ohio, USA, i ich halogenki, korzystnie chlorki. Można stosować jeden lub kilka kwasów dikarboksylowych. Korzystniejsze są kwasy dikarboksylowe zawierające od 9 do 10 atomów węgla. Najkorzystniejszymi kwasami dikarboksylowymi są kwas sebacynowy i azelainowy.
Gdy kwasy dikarboksylowe są stosowane do wytwarzania 2-oksetanonów stosowanych według niniejszego wynalazku, to największy stosunek molowy kwasu dikarboksylowego do kwasu monokarboksylowego (do sumy kwasów nasyconego i nienasyconego) ma korzystnie wartość około 5. Korzystniejszy największy stosunek ma wartość około 4, a najkorzystniejszy ma wartość około 2.
Mieszaninę związków 2-oksetanonowych można wytwarzać sposobami stosowanymi do wytwarzania standardowych dimerów ketenowych. W pierwszym etapie wytwarza się halogenki kwasowe, korzystnie chlorki kwasowe, z mieszaniny kwasów tłuszczowych lub z mieszaniny kwasów tłuszczowych z kwasem dikarboksylowym, stosując PCl3 lub inny środek halogenujący, korzystnie środek chlorujący. Następnie zamienia się halogenki kwasowe w keten w obecności amin trzeciorzędowych (włącznie z aminami trialkilowymi i cyklicznymi alkiloaminami), korzystnie trietyloaminy. Następnie dimeryzują ugrupowania ketenowe z wytwarzaniem 2-oksetanonów.
Bezwodniki kwasu alkenylobursztynowego (ASA) stosowane do mieszania z 2-oksetanonami zgodnie z niniejszym wynalazkiem opisano w: C.E. Farley i R.B. Wasser, The Sizing of Paper, Second Edition, redaktor: W. F. Reynolds, Tappi Press, 1089, strony 51-62, który włącza się do niniejszego opisu jako odnośnik. ASA składają się z nienasyconych łańcuchów węglowodorowych zawierających wiszące grupy bezwodnika kwasu bursztynowego. Ciekłe ASA, które są korzystne w zastosowaniach według niniejszego wynalazku zwykle wytwarza się korzystnie sposobem dwuetapowym wychodząc z α -olefiny. Najpierw olefinę izomeryzuje się przez losowe przeniesienie podwójnego wią zania z poł ożenia α. W drugim etapie izomeryzowaną olefinę poddaje się reakcji z nadmiarem bezwodnika kwasu maleinowego, uzyskując końcową strukturę ASA, jak to pokazuje następujący schemat reakcji:
PL 196 680 B1
izomeryzowana bezwodnik bezwodnik kwasu olefina kwasu alkenylobursztynowego maleinowego (ASA)
Jeśli pominie się etap izomeryzacji, to można wytwarzać ASA, które są stałe w temperaturze pokojowej.
Wyjściowa α-olefina zawiera korzystnie od 14 do 22 atomów węgla i może być liniowa lub rozgałęziona. W przypadku niniejszego wynalazku korzystniej wytwarza się ASA w reakcji bezwodnika kwasu maleinowego z olefinami zawierającymi od 14 do 18 atomów węgla. Typowe struktury w ASA ujawniono w opisie patentowym nr US 4 040 900, który włącza się w całości do niniejszego opisu jako odnośnik.
Różne związki typu ASA są produktami handlowymi firmy Albemarle Corporation, Baton Rouge, La.
Jako wyjściowe olefiny w reakcji z bezwodnikiem kwasu maleinowego podczas wytwarzania ASA stosowanych według niniejszego wynalazku można wymienić następujące olefiny: oktadecen, tetradecen, heksadecen, eikodecen, 2-n-heksylo-1-okten, 2-n-oktylo-1-dodecen, 2-n-oktylo-1-decen, 2-n-dodecylo-1-okten, 2-n-oktylo-1-okten, 2-n-oktylo-1-nonen, 2-n-heksylo-1-decen i 2-n-heptylo-1-okten.
W mieszankach ASA z 2-oksetanonem największa wartość stosunku wagowego 2-oksetanonu do ASA wynosi korzystnie około 9:1. Korzystniej największa wartość wynosi około 4:1, a najkorzystniej około 2:1. Najmniejsza wartość stosunku wagowego 2-oksetanonu do ASA wynosi korzystnie około 1:9. Korzystniej ta najmniejsza wartość wynosi około 1:4, a najkorzystniej około 1:2.
Środki do zaklejania zgodnie z niniejszym wynalazkiem stosuje się ogólnie w postaci dyspersji lub emulsji, które można wytwarzać sposobami znanymi w technice. Korzystnie stosuje się wewnętrzne środki do zaklejania, czyli środki wprowadzane do zawiesiny przed wytwarzaniem arkuszy. ASA mogą być wstępnie mieszane z 2-oksetanonowymi składnikami środka do zaklejania lub mogą być wprowadzane osobno.
Papier według niniejszego wynalazku można zaklejać za pomocą całej ilości środka do zaklejania (to jest ASA plus 2-oksetanon) wprowadzanego korzystnie w ilości co najmniej (0,5 funta) 0,2 kg, korzystniej co najmniej o koło (1,5 funta) 0,8 kg, a najkorzystniej co najmniej około (2,2 funta na tonę) 1 kg na 0,9 metrycznej tony, lub więcej. Przykładowo można wymienić łączone formularze, papier dla urządzeń do dodawania lub do wytwarzania kopert, a także wyroby przetwarzane, jak papier przebitkowy i koperty.
Papier alkaliczny wytwarzany według niniejszego wynalazku zawiera rozpuszczalną w wodzie nieorganiczną sól metalu alkalicznego, korzystnie chlorek sodu (NaCl). Jednak papier można także wytwarzać często bez NaCl.
Zastosowanie papieru według niniejszego wynalazku w operacjach szybkiego przetwarzania lub reprografii ma szereg zalet w porównaniu do sposobu, w którym papier jest zaklejany albo samym ASA albo samym 2-oksetanonem, który nie jest stały w temperaturze 35°C. Po pierwsze, w przypadku wprowadzenia nieznacznych lub małych ilości środka do zaklejania, papier wytworzony według niniejszego wynalazku zawiera większą ilość naturalnie starzonego środka do zaklejania (środka do zaklejania po starzeniu w ciągu 7 dni w temperaturze pokojowej) niż papier zaklejany równoważną ilością 2-oksetanonu, który nie jest stały w temperaturze 35°C. Po drugie, wytwarzany jest papier z mniejszą ilością osadów na maszynie papierniczej niż w przypadku papieru wytwarzanego z użyciem równych ilości środka do zaklejania stosującego ASA. Po trzecie, uzyskuje się lepsze zaklejanie maszynowe z ASA i z 2-oksetanonem, który nie jest stały w temperaturze 35°C niż w przypadku stosowania samego 2-oksetanonu, który nie jest stały w temperaturze 35°C. Ma to często duży wpływ na pracę maszyny papierniczej.
PL 196 680 B1
Ponadto sposób według niniejszego wynalazku jest lepszy także od sposobu, w którym papier zakleja się za pomocą ASA i stałych dimerów alkiloketenu. Stałe dimery alkiloketenu wymagają zastosowania specjalnych urządzeń do stapiania dimeru alkiloketenu podczas wytwarzania wodnych dyspersji. Ten etap stapiania nie jest konieczny w przypadku zastosowania ciekłego 2-oksetanonu.
Papier wytworzony według niniejszego wynalazku nie powoduje wyraźnych trudności na urządzeniach do szybkiego przetwarzania lub w operacjach reprograficznych. W szczególności papier można wytwarzać w postaci zwojów papieru na ciągłe formularze o gramaturze od (około 15 do około 24 funtów/1300 stóp2) 6,8 do 10,9 kg na 121 m2, który jest zaklejany przy użyciu co najmniej około (1,5 funta na tonę) 0,68 kg na 0,9 metrycznej tony i następnie może być stosowany na szybkich drukarkach laserowych IBM Model 3800 na ciągłe formularze, przy czym nie stwarza trudności w zasilaniu urządzenia.
Ponadto korzystnie papier można wytwarzać w postaci arkuszy reprograficznego papieru o wymiarach 21,6 cm x 28 cm (8 1/2 cali x 11 cali), o gramaturze około 6,8 do 10,9 kg na 121 m2 (około 15-24 funtów/1300 stóp2) może być stosowany na szybkiej drukarce laserowej lub kopiarce. Gdy papier jest zaklejany całkowitym środkiem do zaklejania (to jest ASA plus 2-oksetanon), a ilość wprowadzana na szybką kopiarkę IBM Model 3825 wynosi korzystnie co najmniej około (1,5 funta na tonę) 0,68 kg na 0,9 metrycznej tony, korzystniej co najmniej około (2,2 funta na tonę) 1 kg na 0,9 metrycznej tony, to można pracować na szybkiej kopiarce IBM Model 3825 nie powodując błędów rejestracji lub zakleszczeń w ilości powyżej 5 na 10 000 arkuszy, korzystnie w ilości nie większej od 1 na 10 000 arkuszy. Dla porównania, papier zaklejany standardowym AKD daje znacznie większą liczbę podwójnych zasilań na szybkiej kopiarce IBM 3825 (14 podwójnych zasilań na 14 259 arkuszy). Podczas pracy zwykłej kopiarki liczba 10 podwójnych zasilań na 10 000 arkuszy jest niedopuszczalna. Producent urządzenia uważa, że jedno podwójne zasilanie na 10 000 arkuszy jest niedopuszczalne.
Papier wytworzony według niniejszego wynalazku w postaci rolki ciągłych formularzy z papieru o gramaturze od (okoł o 15 do około 24 funtów na 1300 stóp kwadratowych) od 6,8 do 10,9 kg na 121 m2 można przetwarzać na standardowe perforowane ciągłe formularze z szybkością prasy od (około 1300 do około 2000 stóp) od 390 m do 600 m na minutę lub więcej. Korzystny papier wytworzony według niniejszego wynalazku w postaci rolki ciągłych formularzy z papieru o gramaturze od około 6,8 do 10,9 kg na 121 m2 (około 15 do około 24 funtów na 1300 stóp kwadratowych) i który jest zaklejany przez wprowadzenie co najmniej około 1 kg na 0,9 metrycznej tony (około 2,2 funta na tonę), można przetwarzać na standardowe perforowane ciągłe formularze na prasie HamiltonaStevensa do wytwarzania ciągłych formularzy z szybkością prasy co najmniej około 541 m (1775 stóp) na minutę, korzystnie co najmniej około 579 m (1900 stóp) na minutę.
Z papieru wytworzonego wedł ug niniejszego wynalazku moż na takż e wytwarzać rolki papieru na koperty z papieru o gramaturze od około 6,8 do 10,9 kg na 121 m2 (około 15 do około 24 funtów na 1300 stóp kwadratowych), który jest zaklejany przez wprowadzenie co najmniej około 1 kg na 0,9 metrycznej tony (około 2,2 funta na tonę). Papier można przetwarzać na co najmniej około 900 kopert na minutę, korzystnie co najmniej około 1000 kopert na minutę na urządzeniu do konfekcjonowania kopert firmy Winkler & Dunnebier CH.
Papier wytworzony według niniejszego wynalazku można przerabiać z szybkością co najmniej około 58 arkuszy na minutę na szybkiej arkuszowej kopiarce IBM 3825 dającej liczbę podwójnych zasilań poniżej jednego podwójnego zasilania lub jednego zakleszczenia na szybkiej kopiarce IBM 3825 na 10000 arkuszy.
Papier zgodnie z niniejszym wynalazkiem może zasilać szybką drukarkę laserową na ciągłe formularze z szybkością tworzenia się grzyw o około co najmniej 10% mniejszą, korzystnie o około 20% mniejszą od szybkości tworzenia się grzyw podczas pracy na tej samej drukarce, przy czym rolka na ciągłe formularze ma taką samą gramaturę i zawiera taką samą ilość środka AKD do zaklejania wytwarzanego z mieszaniny kwasu stearynowego z kwasem palmitynowym, po pracy w ciągu 10 minut.
Papier zgodnie z niniejszym wynalazkiem może zasilać szybką kopiarkę (IBM 3825) z szybkością co najmniej około 58 arkuszy na minutę i z liczbą podwójnych zasilań lub zakleszczeń o około co najmniej 50% mniejszą, korzystnie o około 70% mniejszą od liczby podwójnych zasilań lub zakleszczeń podczas pracy na takiej samej kopiarce z arkuszami papieru o takiej samej gramaturze i zaklejanymi taką samą ilością środka AKD do zaklejania wytworzonego z mieszaniny kwasu stearynowego z kwasem palmitynowym.
Papier zgodnie z niniejszym wynalazkiem można także przetwarzać na standardowe perforowane ciągłe formularze na prasie do wytwarzania ciągłych formularzy z szybkością prasy co najmniej 3%
PL 196 680 B1 większą, korzystnie co najmniej 5% większą niż w przypadku papieru o takiej samej gramaturze i zaklejanego taką samą ilością środka AKD do zaklejania wytworzonego z mieszaniny kwasu stearynowego z kwasem palmitynowym.
Część doświadczalna.
Wszystkie części, ilości procentowe i tym podobne podano w niniejszym opisie wagowo, o ile nie stwierdzono, że jest inaczej.
Papier do oceny na IBM 3800 wytwarzano na doświadczalnej maszynie papierniczej. W celu wytworzenia typowej masy papierniczej na papier uszlachetniano recepturę papieru (3 części siarczanowej masy celulozowej Southern z drewna liściastego i 1 część siarczanowej masy celulozowej Southern z drewna iglastego) do wartości 425 stopnia chudości według Kanadyjskiej Normy Chudości (C.S.F) (od „Canadian Standard Freeness) za pomocą młyna z podwójną tarczą. Przed wprowadzeniem napełniacza do receptury papieru (10% strącanego węglanu wapnia o średniej wielkości cząstek) nastawiono pH, alkaliczność i twardość masy papierniczej przy użyciu odpowiednich ilości H2SO4, NaHCO3, NaOH i CaCl2 na pH 7,8 - 8,0, alkaliczność 150 - 200 ppm i twardość 100 ppm.
Związki 2-oksetanonowe wytwarzano sposobami stosowanymi do wytwarzania handlowych związków 2-oksetanonowych, czyli chlorki kwasowe wytwarzano z mieszaniny kwasów tłuszczowych przy użyciu zwykłego środka do chlorowania i następnie odszczepiano z chlorków kwasowych chlorowodór w obecności odpowiedniej zasady. ASA był bezwodnikiem kwasu alkenylobursztynowego C16C18 firmy Albermarle Corp., Baton Rouge, LA.
Emulsje z mieszanin ASA/2-oksetanon wytwarzano bezpośrednio przed użyciem sposobami opisanymi przez C.E. Farley i R.B. Wasser w „The Sizing of Paper, (2. wydanie), redaktor: W.F. Reynolds, Tappi Press, 1989, strony 51-62, który w całości włącza się do niniejszego opisu jako odnośnik). Emulsje wytwarzano przy użyciu kationowej skrobi Stalok 400 (firma A.E. Staley Manufacturing Co, Decatur, IL) przy stosunku skrobia : środek do zaklejania =3:1.
Jako dodatki do części mokrej użyto: środek do zaklejania, kationową skrobię podstawioną czwartorzędową aminą (0,75% dla przykładu III i 0,5% dla przykładów I i II), 0,2% ałunu i 0,025% środka wspomagającego zatrzymywanie. Temperaturę masy przy wlewie i na sicie ściekającej wody nastawiono na 43,3°C (110°F).
Mokre prasy nastawiono na 2,8 kg/cm2 (40 funtów/cal2 ). Zastosowano profil suszarni, który dawał 1 - 2% wilgoci przy prasie dla środka do zaklejania i 4 - 6% wilgoci przy nawijaniu 23,4 m (77 stopy) na minutę. Do prasy dla środka do zaklejania wprowadzono około 15,9 kg na 0,9 metrycznej tony (35 funtów na tonę) utlenionej skrobi kukurydzianej, Stayco C firmy A.E. Staley Manufacturing Co, Decatur, IŁ) i 1 funt na tonę (0,45 kg na 0,9 metrycznej tony) NaCl [130°F (54,4°C), pH 8]. Nastawiono ciśnienie kalandra i wilgotność nawijania, aby otrzymać gładkość Shefielda 150 jednostek płynięcia przy nawijaniu (kolumna #2, strona filc do góry).
Zebrano 35 minutową rolkę papieru i przetwarzano na handlowej prasie na formularze do dwóch pudeł na standardowe formularze o wymiarach 21,6 cm x 28 cm (8 1/2 cala x 11 cali). Próbki pobierano także przed każdą 35 minutową rolką i po każdej 35 minutowej rolce dla określenia ilości naturalnie starzonego środka do zaklejania i gramatury (20,8 kg na 279 m2) (46 funtów na 3000 stóp2) oraz gładkości.
Przetwarzany papier pozostawiono do uzyskania równowagi w pomieszczeniu maszyny drukarskiej w ciągu co najmniej jednego dnia przed oceną. Każde pudło papieru pozostawiano 10 do 14 minut (220 stóp, czyli 66,7 m na minutę) dla oceny papieru na IBM 3800. Wszystkie próbki badano w dwóch egzemplarzach. Mi ę dzy każ d ą oceną przepuszczano standardowy papier wysokogatunkowy w celu przywrócenia początkowych warunków pracy urządzenia.
W celu ustalenia, czy ś rodek do zaklejania powoduje trudności podczas operacji przetwarzania wytwarzano papier na doświadczalnej maszynie papierniczej, przetwarzano go na formularze i następnie drukowano na nim na szybkiej drukarce IBM 3800. Wydajność na IBM 3800 przyjęto za miarę osiągów przetwarzania. Do ilościowej oceny osiągów przetwarzania użyto wysokości, w cm (calach), tworzenia się grzyw papieru między dwiema określonymi rolkami na IBM 3800 i szybkość występowania tworzenia się grzyw. Im szybciej i wyżej tworzyły się grzywy na arkuszu, tym gorsze są osiągi przetwarzania.
Próba Hercules Size Test (HST) jest standardowa próba w przemyśle do pomiaru stopnia zaklejania. W tym sposobie jako penetrant stosuje się wodny roztwór barwnika, który umożliwia optyczną detekcję frontu cieczy podczas przesuwania się go przez arkusz. Aparat oznacza czas potrzebny, aby współczynnik odbicia powierzchni arkusza nie stykającej się z penetrantem zmniejszył się do założonej procentowej wartości początkowego współczynnika odbicia. Wszystkie dane z próby HST podają,
PL 196 680 B1 w sekundach, czas do uzyskania 80% współczynnika odbicia przy użyciu farby z 1-procentowego kwasu mrówkowego zmieszanego z barwnikiem zieleni naftolowej B, o ile nie stwierdzono, że jest inaczej. Zastosowanie farby z 1-procentowego kwasu mrówkowego jest próbą bardziej surową niż użycie obojętnej farby i zwykle daje krótsze czasy próby. Duże wartości HST są lepsze od małych wartości.
P r z y k ł a d I.
W tym przykładzie oceniono wydajność zaklejania dla mieszanki 1:1 2-oksetanon : bezwodnik kwasu alkenylobursztynowego dla kilku różnych zawartości dodatku. W celu porównania w takich samych warunkach wykonano próby z samym 2-oksetanonem i ASA.
2-Oksetanon wytwarzano zwykłymi sposobami, stosując jako surowiec Emersol-221. Emersol-221, produkowany przez firmę Henkel-Emery, Cincinnati, OH, miał następujący skład:
kwas oleinowy 73% kwas linolowy 8% kwas palmitoolejowy 6% kwas mirystoolejowy 3% kwas linolenowy 1% nasycone kwasy tłuszczowe 9%.
ASA był bezwodnikiem kwasu alkenylobursztynowego C16C18 firmy Albermarle Corp., Baton Rouge, LA.
Wyniki oceny podano w tabeli 1 i przedstawiono graficznie na fig. 1. Wyniki wskazują, że wartości HST starzonego naturalnie środka do zaklejania w przypadku mieszanek ASA/2-oksetanon są mniejsze niż wyniki dla samego ASA, ale większe niż dla samego 2-oksetanonu przy równoważnych zawartościach dodatku.
T a b e l a 1
Próba Środek do zaklejania Zawartość środka do zaklejania, kg/t (funtów/t) suchego papieru Naturalnie starzony środek do zaklejania (HST), sekund
1A (porównawcza) 2-oksetanon 0,68 (1,5) 2
1B (porównawcza) 2-oksetanon 1,01 (2,25) 82
1C (porównawcza) 2-oksetanon 1,35 (3,0) 143
1D (porównawcza) ASA 0,50 (1,1) 34
1E (porównawcza) ASA 0,63 (1,4) 153
1F (porównawcza) ASA 0,77 (1,7) 186
1G 2-oksetanon/ASA 1:1 0,63 (1,4) 41
1H 2-oksetanon/ASA 1:1 0,81 (1,8) 116
1I 2-oksetanon/ASA 1:1 1,01 (2,25) 194
P r z y k ł a d II.
W tym przykładzie oceniono wydajność zaklejania mieszanek 2-oksetanonu z bezwodnikiem kwasu alkenylobursztynowego dla kilku różnych zawartości dodatku. W celu porównania wykonano w takich samych warunkach próby z samym 2-oksetanonem i z samym ASA.
2-Oksetanon i ASA były takie same, jak stosowane w przykładzie I.
Wyniki oceny podano w tabeli 2 i przedstawiono graficznie na fig. 2. Wyniki wskazują, że wartości HST starzonego naturalnie środka do zaklejania w przypadku mieszanek 2-oksetanon/ASA 3:1 i 65:35 są mniejsze niż dla samego ASA, ale większe niż dla samego 2-oksetanonu przy zawartości dodatku poniżej około 1,24 kg (2,75 funta) na tonę.
PL 196 680 B1
T a b e l a 2
Próba Środek do zaklejania Zawartość środka do zaklejania, kg/t (funtów/t) suchego papieru Naturalnie starzony środek do zaklejania (HST), sekund
2A (porównawcza) 2-oksetanon 0,68 (1,5) 2
2B (porównawcza) 2-oksetanon 1,01 (2,25) 50
2C (porównawcza) 2-oksetanon 1,35 (3,0) 289
2D (porównawcza) ASA 0,50 (1,1) 34
2E (porównawcza) ASA 0,63 (1,4) 178
2F (porównawcza) ASA 0,77 (1,7) 226
2G 2-oksetanon/ASA 3:1 0,68 (1,5) 14
2H 2-oksetanon/ASA 3:1 1,01 (2,25) 128
2I 2-oksetanon/ASA 65:35 1,35 (3,0) 217
2J 2-oksetanon/ASA 65:35 0,68 (1,5) 13
2K 2-oksetanon/ASA 65:35 1,01 (2,25) 165
2L 2-oksetanon/ASA 65:35 1,35 (3,0) 223
P r z y k ł a d III.
W tym przykładzie oceniono wpływ mieszanek 2-oksetanonu z ASA dla trzech stosunków na zdolność przetwarzania na IMB 3800 trudnego do przetwarzania alkalicznego papieru wysokogatunkowego. W porównawczej próbie 3A zastosowano środek do zaklejania Hercon® 70, dyspersję zawierającą dimer alkiloketenu wytwarzany z mieszaniny kwasu palmitynowego z kwasem stearynowym, firmy Hercules Incorporated, Wilmington, DE. Materiałami stosowanymi w pozostałych próbach były materiały opisane w przykładzie I.
Ocenę wyników podano w tabeli 3. Wyniki pokazują, że mieszanki 2-oksetanon/ASA przy wszystkich trzech zbadanych stosunkach dawały papier o dobrej do bardzo dobrej zdolności do przetwarzania na IBM 3800. Ponadto przy dodatku 3,0 funtów na tonę wszystkie 3 zbadane stosunki dały papier przetwarzany na IBM 3800 z większą wydajnością niż w przypadku papieru wytwarzanego z dodatkiem Hercone® 70.
T a b e l a 3
Próba Środek do zaklejania Zawartość środka do zaklejania, kg/t (funtów/t) suchego papieru Osiągi przy przetwarzaniu na IBM 3800 *
3A (porównawcza) Hercon® 70 1,35 (3,0) 2,5
3B 2-oksetanon/ASA 1:1 1,35 (3,0) 2,0
3C 2-oksetanon/ASA 1:3 1,35 (3,0) 1,5
3D 2-oksetanon/ASA 3:1 1,35 (3,0) 1,0
* osią gi na IBM:
- bardzo dobre (szybkość tworzenia się grzyw x 104 < 5,3 cm (2,1 cali) na sekundę)
- dobre (szybkość tworzenia się grzyw x 104 = 5,3 - 15,7 cm (2,1 - 6,2 cali) na sekundę)
- słabe (szybkość tworzenia się grzyw x 104 = 15,7 - 42,4 cm (6,2 - 16,7 cali) na sekundę) 4 - bardzo sł abe (szybkość tworzenia się grzyw x 104 > 42,7 cm (16,7 cali) na sekundę)
PL 196 680 B1
Nie należy sądzić, że podane przykłady ograniczają wynalazek, służą one do przedstawienia pewnych specyficznych odmian wynalazku.
Można wprowadzać różne modyfikacje i zmiany w niniejszym wynalazku bez odchodzenia od zakresu załączonych zastrzeżeń.

Claims (27)

1. Zastosowanie papieru zaklejanego w warunkach alkalicznych bezwodnikiem kwasu alkenylobursztynowego i 2-oksetanonem ciekłym w temperaturze 35°C, korzystnie 2-oksetanonem ciekłym w temperaturze 25°C, w operacjach szybkiego przetwarzania i reprografii.
2. Zastosowanie według zastrz. 1, znamienne tym, że papier jest zaklejany 2-oksetanonem zawierającym co najmniej jeden związek 2-oksetanonowy, który jest produktem reakcji mieszaniny reakcyjnej zawierającej nienasycony monokarboksylowy kwas tłuszczowy.
3. Zastosowanie według zastrz. 2, znamienne tym, że mieszanina reakcyjna zawiera co najmniej 25% wagowych nienasyconego monokarboksylowego kwasu tłuszczowego.
4. Zastosowanie według zastrz. 3, znamienne tym, że mieszanina reakcyjna zawiera co najmniej 70% wagowych nienasyconego monokarboksylowego kwasu tłuszczowego.
5. Zastosowanie według zastrz. 2, znamienne tym, że jako nienasycony monokarboksylowy kwas tłuszczowy mieszanina zawiera jeden lub kilka kwasów tłuszczowych wybranych z grupy obejmującej kwas oleinowy, linoleinowy, dodecenowy, tetradecenowy, kwas heksadecenowy, oktadekadienowy, oktadekatrienowy, eikozenowy, eikozatetraenowy, cis-13-dokozenowy, trans-13-dokozenowy, dokozapentaenowy i ich halogenki kwasowe.
6. Zastosowanie według zastrz. 5, znamienne tym, że jako nienasycony monokarboksylowy kwas tłuszczowy mieszanina zawiera jeden lub kilka kwasów tłuszczowych wybranych z grupy zawierającej kwas oleinowy, linoleinowy, linolenowy, palmitoleinowy i ich halogenki kwasowe.
7. Zastosowanie według zastrz. 2, znamienne tym, że mieszanina reakcyjna zawiera co najmniej 25% wagowych kwasu oleinowego lub jego halogenku kwasowego.
8. Zastosowanie według zastrz. 7, znamienne tym, że mieszanina reakcyjna zawiera co najmniej 70% wagowych kwasu oleinowego lub jego halogenku kwasowego.
9. Zastosowanie według zastrz. 2, znamienne tym, że mieszanina reakcyjna zawiera co najmniej 25% wagowych kwasu linoleinowego lub jego halogenku kwasowego.
10. Zastosowanie według zastrz. 9, znamienne tym, że mieszanina reakcyjna zawiera co najmniej 70% wagowych kwasu linoleinowego lub jego halogenku kwasowego.
11. Zastosowanie według zastrz. 1, znamienne tym, że 2-oksetanon jest ciekły w temperaturze 25°C.
12. Zastosowanie według zastrz. 11, znamienne tym, że 2-oksetanon jest ciekły w temperaturze 20°C.
13. Zastosowanie według zastrz. 2, znamienne tym, że mieszanina reakcyjna zawiera także nasycony monokarboksylowy kwas tłuszczowy.
14. Zastosowanie według zastrz. 13, znamienne tym, że nasycony monokarboksylowy kwas tłuszczowy zawiera jeden lub więcej kwasów tłuszczowych wybranych z grupy zawierającej kwas stearynowy, izostearynowy, mirystynowy, palmitynowy, margarynowy, pentadekanowy, dekanowy, undekanowy, dodekanowy, tridekanowy, nonadekanowy, arachidynowy, behenowy i ich halogenki kwasowe.
15. Zastosowanie według zastrz. 13, znamienne tym, że nasycony monokarboksylowy kwas tłuszczowy zawiera kwas palmitynowy lub stearynowy, lub ich halogenki kwasowe.
16. Zastosowanie według zastrz. 2, znamienne tym, że mieszanina reakcyjna zawiera także kwas dikarboksylowy lub jego halogenek kwasowy.
17. Zastosowanie według zastrz. 5, znamienne tym, że kwas dikarboksylowy zawiera kwasy dikarboksylowe zawierające od 8 do 36 atomów węgla.
18. Zastosowanie według zastrz. 1, znamienne tym, że bezwodnik kwasu alkenylobursztynowego oznacza produkt reakcji bezwodnika kwasu maleinowego z olefiną zawierającą od 14 do 18 atomów węgla.
19. Zastosowanie według zastrz. 18, znamienne tym, że bezwodnik kwasu alkenylobursztynowego oznacza produkt reakcji bezwodnika kwasu maleinowego z olefinami wybranymi z grupy zawiePL 196 680 B1 rającej oktadecen, tetradecen, heksadecen, eikodecen, 2-n-heksylo-1-okten, 2-n-oktylo-1-dodecen, 2-n-oktylo-1-decen, 2-n-dodecylo-1-okten, 2-n-oktylo-1-okten, 2-n-oktylo-1-nonen, 2-n-heksylo-1-decen i 2-n-heptylo-1-okten.
20. Zastosowanie według zastrz. 1, znamienne tym, że stosunek 2-oksetanonu do bezwodnika kwasu alkenylobursztynowego jest nie większy niż 9:1.
21. Zastosowanie według zastrz. 20, znamienne tym, że stosunek 2-oksetanonu do bezwodnika kwasu alkenylobursztynowego jest nie większy niż 4:1.
22. Zastosowanie według zastrz. 20, znamienne tym, że stosunek 2-oksetanonu do bezwodnika kwasu alkenylobursztynowego jest nie większy niż 2:1.
23. Zastosowanie według zastrz. 1, znamienne tym, że stosunek 2-oksetanonu do bezwodnika kwasu alkenylobursztynowego jest nie mniejszy niż 1:9.
24. Zastosowanie według zastrz. 23, znamienne tym, że stosunek 2-oksetanonu do bezwodnika kwasu alkenylobursztynowego jest nie mniejszy niż 1:4.
25. Zastosowanie według zastrz. 23, znamienne tym, że stosunek 2-oksetanonu do bezwodnika kwasu alkenylobursztynowego jest nie mniejszy niż 1:2.
26. Sposób wytwarzania papieru w warunkach alkalicznych obejmujący etapy dostarczania środka zaklejającego, znamienny tym, że papier zakleja się środkiem do zaklejania zawierającym bezwodnik kwasu alkenylobursztynowego i 2-oksetanon ciekły w temperaturze 35°C.
27. Sposób według zastrz. 26, znamienny tym, że papier zakleja się wewnętrznie środkiem do zaklejania.
PL348660A 1998-06-12 1998-06-12 Zastosowanie papieru zaklejanego w warunkach alkalicznych i sposób wytwarzania papieru PL196680B1 (pl)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL348660A PL196680B1 (pl) 1998-06-12 1998-06-12 Zastosowanie papieru zaklejanego w warunkach alkalicznych i sposób wytwarzania papieru

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL348660A PL196680B1 (pl) 1998-06-12 1998-06-12 Zastosowanie papieru zaklejanego w warunkach alkalicznych i sposób wytwarzania papieru
PCT/US1998/011597 WO1999064934A1 (en) 1998-06-12 1998-06-12 Sized paper and its use in high speed converting or reprographics operations

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL348660A1 PL348660A1 (en) 2002-06-03
PL196680B1 true PL196680B1 (pl) 2008-01-31

Family

ID=22267245

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL348660A PL196680B1 (pl) 1998-06-12 1998-06-12 Zastosowanie papieru zaklejanego w warunkach alkalicznych i sposób wytwarzania papieru

Country Status (12)

Country Link
EP (1) EP1099141A1 (pl)
JP (1) JP2002517638A (pl)
KR (1) KR100493348B1 (pl)
CN (1) CN1188750C (pl)
AU (1) AU741885B2 (pl)
BR (1) BR9815903B1 (pl)
CA (1) CA2334178A1 (pl)
NO (1) NO20006287L (pl)
NZ (1) NZ508286A (pl)
PL (1) PL196680B1 (pl)
RU (1) RU2202019C2 (pl)
WO (1) WO1999064934A1 (pl)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6348132B1 (en) * 2000-05-30 2002-02-19 Hercules Incorporated Alkenyl succinic anhydride compositons and the use thereof
JP4951918B2 (ja) * 2005-09-29 2012-06-13 星光Pmc株式会社 汚れを防止する方法及び薬品
CN102472019A (zh) * 2009-08-27 2012-05-23 星光Pmc株式会社 施胶剂组成物
CA2947956C (en) * 2012-11-08 2020-02-11 Solenis Technologies Cayman, L.P. Method of making a paper and paperboard and the paper and paperboard thereof
US10542773B2 (en) 2013-07-19 2020-01-28 Philip Morris Products S.A. Hydrophobic paper

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4040900A (en) * 1974-05-20 1977-08-09 National Starch And Chemical Corporation Method of sizing paper
SE461404C (sv) * 1988-06-22 1999-11-15 Betzdearborn Inc Limningskomposition, förfarande för framställning därav, förfarande för framställning av limmat papper, och limmat papper
GB2252984A (en) * 1991-01-21 1992-08-26 Exxon Chemical Patents Inc Novel compositions and their use for sizing paper
GB9311944D0 (en) * 1993-06-10 1993-07-28 Hercules Inc Synthesis of alkyl ketene multimers (akm) and application for precision converting grades of fine paper
US5685815A (en) * 1994-02-07 1997-11-11 Hercules Incorporated Process of using paper containing alkaline sizing agents with improved conversion capability
US5725731A (en) * 1995-05-08 1998-03-10 Hercules Incorporated 2-oxetanone sizing agents comprising saturated and unsaturated tails, paper made with the 2-oxetanone sizing agents, and use of the paper in high speed converting and reprographic operations

Also Published As

Publication number Publication date
KR20010106126A (ko) 2001-11-29
NZ508286A (en) 2003-10-31
RU2202019C2 (ru) 2003-04-10
BR9815903A (pt) 2001-02-20
CN1188750C (zh) 2005-02-09
BR9815903B1 (pt) 2008-11-18
NO20006287L (no) 2001-02-08
KR100493348B1 (ko) 2005-06-07
NO20006287D0 (no) 2000-12-11
CN1295681A (zh) 2001-05-16
JP2002517638A (ja) 2002-06-18
EP1099141A1 (en) 2001-05-16
WO1999064934A1 (en) 1999-12-16
PL348660A1 (en) 2002-06-03
CA2334178A1 (en) 1999-12-16
AU7818498A (en) 1999-12-30
AU741885B2 (en) 2001-12-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6197417B1 (en) 2-oxetanone sizing agents made from linoleic acid and their use in paper
CA2117318C (en) Synthesis of alkyl ketene multimers (akm) and application for precision converting grades of fine paper
US5766417A (en) Process for using alkaline sized paper in high speed converting or reprographics operations
US6325893B1 (en) Alkaline paper surface sizing agents, method of use and surface sized paper
EP0742315B2 (en) 2-Oxetanone sizing agents and their preparation and use
US6123760A (en) Compositions and methods for preparing dispersions and methods for using the dispersions
JP2001518575A (ja) セルロース反応性及びセルロース非反応性サイズ剤で紙を表面サイジングする方法、並びにそれによって製造される紙
PL196680B1 (pl) Zastosowanie papieru zaklejanego w warunkach alkalicznych i sposób wytwarzania papieru
US6316095B1 (en) 2-oxetanone sizing agents and their use in paper
WO1999016975A1 (en) Method for surface sizing paper with 2-oxetanone and rosin and paper prepared thereby
MXPA00012076A (en) Sized paper and its use in high speed converting or reprographics operations

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Decisions on the lapse of the protection rights

Effective date: 20100612