PL236778B1 - Sposób wytwarzania papieru do produkcji płyt kartonowo gipsowych - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania papieru do produkcji płyt kartonowo gipsowych o podwyższonych właściwościach hydrofobowych.

Wytwory papierowe można podzielić w zależności od liczby warstw, W przypadku papierów drukowych papier formowany jest poprzez dozowanie zawiesiny, papierniczej na sito lub między dwa sita w większości przypadków z jednego wlewu. Skład frakcyjny papieru i jego właściwości są zbliżone z obu stron wytworu. W przypadku papierów pakowych, od których wymagane są różne właściwości z każdej strony papieru konieczne jest formowanie wstęgi papieru z dwóch niezależnych źródeł masy papierniczej (masy celulozowej, dodatków masowych i, pomocniczych środków chemicznych). Pozwala to uzyskać wytwór o czasami diametralnie różnych właściwościach w zależności od strony arkusza.

Papiery stosowane do produkcji płyt kartonowo gipsowych mogą być wytwarzane jako wytwór dwu lub trzywarstwowy. Każda warstw różni się w szczególności właściwościami hydrofobowymi i hydrofil owymi. Do tych właściwości przede wszystkim należy zaliczyć odporność na zwilżanie cieczą (wodą), czyli wskaźnik Cobb oraz wodotrwałość czyli zdolność do zachowania właściwości wytrzymałościowych po nawilżeniu wodą. Równie istotnym parametrem jest odporność na przenikanie wody przez wstęgę papieru. Właściwości hydrofitowe i hydrofobowe są o tyle istotne, że na papier ten w trakcie produkcji płyt kartonowo-gipsowych wylewana jest zawiesina gipsu, który zastyga. Woda uformowanej warstwy gipsu nie może przeniknąć przez papier, ponieważ na jego powierzchni pojawiłyby się plamy. W celu ograniczenia odporności na wnikanie cieczy stosuje się silne zaklejenie warstwy papieru mającej kontakt bezpośrednio z gipsem. Stosowane kleje reaktywne w szczególności klej ASA, który może nadać hydrofobowość przy podwyższonej temperaturze są środkami relatywnie drogimi.

Znany jest z opisu patentowego RU 2606433 sposób wytwarzania struktury kompozytowej mającej korpus polisacharydowy, na którym osadza się węglan, Sposób charakteryzujący się tym, że obejmuje on przygotowanie roztworu jonów węglanowych; mieszanie polisacharydu w postaci, mającej na swojej powierzchni wolne grupy hydroksylowe, z roztworem jonów węglanowych w celu wytworzenia zawiesiny węglan-polisacharyd; i osadzanie soli węglanowej z zawiesiny na polisacharydzie. EFEKT: wytrącona struktura węglan-polisacharyd, który, gdy jest stosowany jako wypełniacz, poprawia między innymi wytrzymałość strukturalną papieru lub tektury.

Sposób według wynalazku polega na tym że mieszaninę emulsji parafinowej z kationowym środkiem pomocniczym dodaje się do masy papierniczej kierowanej do wytworzenia środkowej warstwy papieru stosowanego przy produkcji płyt kartonowo gipsowych. Kationowy środek pomocniczy stanowi skrobia modyfikowana. Dodatek emulsji parafinowej wynosi do 1,5 % w stosunku do bezwzględnie suchej masy celulozowej.

Z powodu stosunkowo dużych kosztów związanych z zastosowaniem kleju ASA w ramach proponowanego rozwiązania proponuje się oprócz kleju ASA dodanego do warstwy papieru mającego bezpośredni kontakt z zawiesiną gipsu dodać również emulsję parafinową. Opcjonalnie emulsja ta może być również dodana do środkowej warstwy papieru. Emulsja ta pozwala na uzyskanie bardzo wysokiej odporności na wnikanie i przenikanie cieczy. Dodatek emulsji parafinowej powoduje również niewielki acz statystycznie istotny wzrost szeregu właściwości wytrzymałościowych takich jak: samozerwalność, naprężenie zrywające oraz rozciągliwość. Dodatek emulsji parafinowej do wewnętrznej i opcjonalnie środkowej warstwy papieru sprawia, z zewnątrz nie można zaobserwować zmian koloru, czy „plam” na powierzchni papieru jak miałoby to miejsce w przypadku naniesienia emulsji bezpośrednio na powierzchnię papieru. Powstawanie przebarwień jest efektem nasycania włókien parafiną.

Do zastosowania najlepiej nadaje się emulsja parafinowa o zawartości suchej substancji około 40:50% z bazy węglowodorowej (węglowodory nasycone, liniowe C10-C40), niejonowych i/lub kationowych emulgatorów na bazie olejów roślinnych modyfikatorów pH, Przykładem takiej emulsji jest rozwiązanie opracowane wspólnie przez ICSO i NFAT opisanew zgłoszeniu patentowym. P421939, jednakże zastosowanie innej emulsji parafinowej zawierającej węglowodory C10-C40 również przyniesie pożądany efekt.

Dodatek emulsji parafinowej pozwala uzyskać bardzo dużą odporność na zwilżanie cieczy w przypadku długich czasów ekspozycji na wodę (np. Cobbt800) oraz w znaczącym stopniu ogranicza możliwość przenikania cieczy przez papier. Ponadto warstwa środkowa papieru uzyskuje wzrost o około 3:5% na statycznych właściwościach wytrzymałościowych.

Dodatek emulsji parafinowej nie wyklucza zastosowania kleju reaktywnego ASA, jest to środek wspomagający. We wskazanej w zastrzeżeniach ilości emulsji parafinowej sam jej dodatek nie byłby

PL 236 778 B1 wystarczający. Dodatek większej ilości mógłby spowodować lokalne przeniknięcie emulsji do zewnętrznej warstwy papieru.

Przykład realizacji wynalazku:

W sposobie według wynalazku do 1 tony masy makulaturowej po procesach oczyszczania, sortowania, frakcjonowania, mielenia (opcjonalnie) o koncentracji w zakresie 2:5% której przeznaczeniem jest wykorzystanie do warstwy środkowej papieru do produkcji płyt kartonowo-gipsowych zostaje rozcieńczona lub zagęszczona do koncentracji 3%. W oddzielnym, zbiorniku przygotowuje się 20 litrów emulsji parafinowej o zawartości 40% parafiny (8 kg suchej parafiny) a następnie podgrzewa się ją do temperatury 50°C. W drugim zbiorniku przygotuje się 40 dm³ kleiku skrobiowego zawierającego o koncentracji 5% (2 kg skrobi). Do sporządzenia kleiku zastosować można komercyjnie dostępne skrobie kationowe. Skrobie podaje się podgrzaniu do temperatury 90°C a następnie schładza się ją do temperatury 50°G. Proces podgrzewania i chłodzenia prowadzi się przy zachowaniu ciągłego mieszania. Kiedy składniki posiadają tą samą temperaturę następuje ich powolne zmieszanie poprzez dodatek emulsji parafinowej do mieszanej skrobi (po skleikowaniu). Proces dodawania emulsji parafinowej trwa około 3 minut, tak by uzyskać równomierne rozprowadzenie parafiny w skrobi. Uzyskany układ należy poddać mieszaniu laminarnemu przez kolejne 5 minut, do uzyskania jednolitej zawartości parafin y w całej mieszaninie. Następnie tak przygotowaną mieszaninę skrobi i parafiny dozuje się przed pompę wlewu maszyny papierniczej. Mieszaninę skrobi i parafiny należy przygotować bezpośrednio przed dozowaniem. Zbyt długie przechowywanie mieszaniny lub zaprzestanie mieszania może prowadzić do wytrącenia się drobinek parafiny osadzonej na skrobi. Miejsce dozowania może być również inne, natomiast należy zaznaczyć, że zbyt intensywne lub długotrwałe mieszanie może prowadzić do wytrącenia się emulsji parafinowej. Dalsze etapy procesu produkcji papieru tj. prasowanie i suszenie przebiegają bez zmian.

Claims (3)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Sposób wytwarzania papieru do produkcji płyt kartonowo gipsowych polegający na przygotowaniu masy makulaturowej, sortowaniu, frakcjonowaniu, mieleniu, prasowaniu i suszeniu znamienny tym, że mieszaninę emulsji parafinowej z kationowym środkiem pomocniczym dodaje się do masy papierniczej kierowanej do wytworzenia środkowej warstwy papieru stosowanego przy produkcji płyt kartonowo gipsowych.
2. 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że kationowy środek pomocniczy stanowi skrobia modyfikowana.
3. 3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że dodatek emulsji parafinowej wynosi do 1,5% w stosunku do bezwzględnie suchej masy celulozowej.