PL89303B1 - - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania zaklejonego papieru, zwlaszcza do wytwarzania membran glosnikowych, wykazujacego maksymalna wodoodpornosc i wodotrwalosc.Obecnie, w celu wytworzenia zaklejonego papieru, celuloze, np. niebielona siarczanowa, moczy sie w wo¬ dzie, w odpowiednim zbiorniku okolo 12 godzin. Po tym czasie drze sie ja na male kawalki i wrzuca do holendra napelnionego woda. W holendrze celuloze wpierw poddaje sie rozwlóknieniu, a nastepnie mieleniu do przewi¬ dzianej smarnosci (np. 14-60° SR). Po osiagnieciu odpowiedniej smarnosci celuloze zabarwia sie na odpowiedni kolor, przez dodanie do zmielonej masy rozpuszczonego w wodzie barwnika. Po dobrym wymieszaniu, w zalez¬ nosci od rodzaju dodawanego srodka zaklejajacego, nalezy zmielona i zabarwiona mase celulozowa doprowadzic do odpowiedniego pH. Nastepnie dodaje sie srodek zaklejajacy, miesza i ponownie reguluje pH w zaleznosci od potrzeb. Tak przygotowana celuloze nanosi sie na sito lub filc papierniczy, odwadnia, formuje i suszy pod naciskiem.Powszechnie stosowanymi srodkami do zaklejania celulozy w masie, sa tak zwane kleje zywiczne oparte na bazie kalafonii. Zaklejone tymi srodkami papiery nie odznaczaja sie wodoodpornoscia. Wsród klejów kombinowa¬ nych, do zaklejania celulozy w masie, najwieksze znaczenie ma klej zywiczno — parafinowy. Parafina podnosi trwalosc zaklejenia, znacznie zmniejsza zuzycie kalafonii. Wada kleju zywiczno-parafinowego jest to, ze powodu¬ je on zmniejszenie: wytrzymalosci papieru na zerwanie oraz liczby podwójnych zgiec. Uzasadnia sie to tym, ze czastki parafiny rozdzielaja wlókna i sa jakby smarem przy ich rozsuwaniu.Innym znanym srodkiem zaklejajacym celuloze w masie sa zywice melaminowo-formaldehydowe, wystepu¬ jace w handlu glównie w postaci trójmetylolomelaminy. Traktowana zywica melaminowa masa, powinna byc mozliwie szybko po uformowaniu wysuszona, gdyz w przeciwnym wypadku nastepuje zmniejszenie wodotrwa- losci. Zywice melaminowe zwiekszaja adhezje miedzy wlóknami zarówno w stanie mokrym, jak suchym. Powo¬ duja polepszenie efektu zaklejania np. klejem zywicznym lub parafinowym. Zywice mocznikowo-formaldehydo- we wystepuja w handlu w postaci cieczy lub proszku - przewaznie jako pochodne dwumetylolomocznika. Zywi¬ ca mocznikowa nie daje tak dobrej wOdotrwalosci jak zywica melaminowa, ale jest od tej ostatniej znacznie2 89 303 tansza. Znane sa równiez preparaty dwualdchydoskrobi, otrzymywane przez scisle kontrolowane utlenianie skro¬ bi kwasem nadjodowym. W stosunku do konwencjonalnych zywic syntetycznych, wykazuja one szereg zalet.Podobnie, jak i zywice syntetyczne, dwualdehydoskrobia podwyzsza wytrzymalosc suchego papieru na zerwanie i przepuklenie, a obniza opór przedarcia.Jednym ze znanych, dobrych preparatów do zaklejania celulozy w masie jest wosk montana (montanit, zywica lignitowa). Wosk montanowy jest mieszanina wyzszych kwasów tluszczowych i zywicznych oraz ich estrów. Do zaklejania stosuje sie albo wosk (surowy nie rafinowany) albo w mieszaninie z kalafonia.Okazalo sie, ze najlepszy klej otrzymuje sie stosujac mieszanine 4/5 wosku montanowego i 1/5 kalafonii.Przy zaklejaniu celulozy w masie woskiem montana mozna uzyskac papiery calkowicie hydrofobowe. Nie sa one tak miekkie, jak w wypadku stosowania klejów na bazie parafiny lub wosku. Mozna zastosowac równiez pewne stearyniany jako srodek zaklejajacy i wodouodparniajacy. W rachube wchodza w wypadku dodawania do masy tylko sole alkaliczne (mydla), szczególnie stearynian sodowy lub amonowy.Przy pracy ze stearynianami, konieczne jest stosowanie miekkiej wody. Przy kombinacji z klejem zywicz¬ nym stearynian dodaje sie wówczas, gdy klej zywiczny jest juz bardzo dobrze rozprowadzony w masie celulozo¬ wej. Po dobrym rozprowadzeniu stearynianu, dodaje sie roztworu siarczanu glinu w celu wytracenia na wlóknach nierozpuszczalnego w wodzie stearynianu glinu, który ma bardzo dobre wlasnosci hydrofobowe. Stearyniany stosuje sie wtedy, gdy nalezy otrzymac gotowy produkt hydrofobowy i odporny na starzenie. Stearyniany powoduja zmiekczenie gotowego papieru i pogarszaja wlasnosci mechaniczne.Jednym z najnowszych preparatów stosowanych do zaklejania celulozy w masie jest dimer alkiloketenu, otrzymywany z wyzszych kwasów tluszczowych np. kwasu stearynowego, palmitynowego, olejowego, mirysty- nowego. Efekt zaklejajacy dimeru, wynika z jego reakcji do postaci estru z grupami wodorotlenowymi, znajduja¬ cymi sie na powierzchni wlókien celulozowych. Papiery zaklejone dimerem w srodowisku neutralnym sa wedlug producenta odporne na starzenie do okolo 400 lat, natomiast w srodowisku kwasnym tylko pare lat.Istota wynalazku polega na wytworzeniu zaklejonego papieru na drodze wprowadzenia do rozwlóknionej masy celulozowej srodka zaklejajacego o ogólnym wzorze C5H4N-X-Cl w którym X oznacza atom Na, K, NH4, Cl, CH3, R oznacza liczbe calkowita 16- 18, Rl oznacza liczbe calkowita 31-36 w ilosci 0,5—10% wagowych w stosunku do suchej masy celulozowej, przy czym zwiazek ten wprowadza sie w roz¬ tworze wodnym.Do otrzymania tego zwiazku, mozna uzyc samej pirydyny, mctylopirydyny, achloropirydyny, kwasu stea¬ rynowego, palmitynowego, soli sodowych, potasowych, amonowych tych kwasów. Gotowy produkt tworzy bialy proszek lub jasno-brazowa, lupliwa mase podobna do wosku o zapachu pirydyny, w zaleznosci od sposobu otrzymywania. Przed uzyciem produkt ten rozprowadza sie w cieplej wodzie o teikpcraturzc 40°C. Tak utworzo¬ na pasta moze byc nastepnie rozcienczona woda w kazdym stosunku, dajac trwala (okolo 24 godz.) mleczno-o- palizujaca mieszanine. Aby otrzymac wodoodporny gotowy produkt celulozowy, nalezy do masy dodac 0,5-10% wagowych otrzymanego zwiazku w stosunku do suchej masy celulozowej. Zwiazek ten dodany do masy celulozowej w srodowisku obojetnym lub slabo alkalicznym reaguje z grupami wodorotlenowymi, znajdujacymi sie na powierzchni wlókien celulozowych. Reakcja z celuloza zachodzi dopiero w procesie suszenia papieru, gdyz speczniale uprzednio pod wplywem wody wlókno, slabo przyciaga hydrofobowe czastki kationowego srodka zaklejajacego. Dlatego tez zanim powstanie wiazanie chemiczne, czasteczki zwiazku zaklejajacego powinny zostac równomiernie rozproszone w masie i zatrzymane na wlóknie. Kombinacja róznych innych srodków zakle¬ jajacych z otrzymanym zwiazkiem pirydyny z kwasami tluszczowymi umozliwia otrzymanie papieru maksymal¬ nie zaklejonego, o dobrej wodoodpornosci i wodotrwalosci, o dobrych wlasnosciach wytrzymalosciowych i do¬ brej stabilnosci wymiarowej w zmiennych warunkach klimatycznych. Taki papier nadaje sie do wytwarzania np. membran glosnikowych.Przyklad I. Na 4 kg bezwzglednie suchej masy celulozowej rozwlóknionej i zmielonej np. w holen¬ drze do 16°SR (Schopper-Riegler) dodaje sie 533 ml 15% roztworu zwiazku, otrzymanego na drodze kondensacji pirydyny i kwasu stearynowego, w formie opalizujacego roztworu wodnego. Po dobrym wymieszaniu dodaje sie 4% roztwór wodny kationowej zywicy melaminowej i dobrze miesza sie. Przygotowana celuloze po uformowaniu gotowych wyrobów, suszy sie w temp. nie nizszej niz 120°C w czasie okolo 1 minuty. Zastosowanie kombinacji otrzymanego zwiazku z zywica melaminowa powoduje wzrost sztywnosci gotowego wyrobu.89303 3 P r z y k l a d II. Na 4 kg bezwzglednie suchej masy celulozowej rozwlóknionej i zmielonej np. w holen¬ drze do 20°SR (Schopper-Riegler) dadaje sie 80 g chlorku stearynopirydyniowego, otrzymanego z chlorku pirydynowego i kwasu stearynowego. Otrzymany zwiazek nalezy dodac w formie opalizujacego roztworu wodne¬ go. Po dobrym wymieszaniu dodaje sie 3% w stosunku do suchej masy celulozowej - kationowego roztworu polikondensatu, otrzymanego z kwasu adypinowego i trójetylenoczteroaminy, usieciowanego epichlorohydryna i 6 ml 30% wodnej emulsji Silpianu E2 otrzymanej na bazie oleju metylosilikonowego, jako srodka zapobiegajace¬ go pienieniu. Calosc dobrze miesza sie. Takprzygotowana celuloze, po uformowaniu, syszy sie w temperaturze nie nizszej niz 130°C w czasie okolo 1 min. Zastosowanie tego kationowego roztworu polikondensatu jako dodatku do otrzymanego zwiazku, nie powoduje wzrostu sztywnosci gotowego wyrobu.Przyklad III. Na 4 kg bezwzglednie suchej masy celulozowej rozwlóknionej i zmielonej do 20° SR dodaje sie mieszanine 80 g otrzymanego zwiazku chlorku stearynopirydyniowego, 120 g kationowego roztworu polikondensatu otrzymanego z kwasu adypinowego i trójetylenoczteroaminy usieciowanego epichlorohydryna i 6 ml Silipianu E2, calosc dobrze miesza sie i formuje. Po uformowaniu, suszy sie w temperaturze nie nizszej niz 130°C w czasie okolo 1 min. Zastosowanie w/w mieszaniny skraca cykl przygotowania celulozy do formowania gotowych wyrobów, nie pogarszajac jakosci koncowego wyrobu. Krazki celulozy niebielonej, siarczanowej, twar¬ dej wykonano i suszono na aparacie "Rapid - Kofhen".Parametry pomiarowe Badania na sucho temp. 20±1°Ci 65% wilc wzgl.Badania na mokro Obciazenie zrywajace srednio w kg Rozciagliwosc srednio (wydluzenie przy zerwaniu) w mm Liczba podwójnych zgiec srednio Gestosc kg/m3 Wspólczynnik tlumienia srednio Modul Younga N/m2 srednio Smarnosc °SR Obciazenie zrywajace srednio w Kg Rozciagliwosc srednio (wydluzenie przy zerwaniu) w mm Celuloza wyjsciowa bez impregnatu 6,13 6,2 2031 550 0,0472 2,243:109 18 0 0 Celuloza wodoutrwalona Nadavinem FP 6,38 6,3 2118 545 0,0497 2.122.109 18 0,46 4,3 Celuloza wykonana wg wynalazku 6,34 6,8 2184 1 542 0,0487 | 1.981.109 18 1,45 8,3 Warunki badania: 6 godz. moczenia w wodzie biezacej o temperaturze 20±1 C, pH = 7,0, pasek 15X150, paski po moczeniu, suszono miedzy bibula filtracyjna, przycisniete z góry plytka szklana o wa¬ dze 225 g = 19 g/cm2. Czas suszenia - 30 sek.CrHri02, w którym X oznacza atom Na, K, NH4, Cl, CII3, R oznacza liczbe calkowita 16-18, a Rj oznacza liczbe calkowita 31-36, przy czym zwiazek ten wprowadza sie w ilosci 0,5—10% wagowych w stosunku do suchej masy celulozowej.CZYTELNIA Urzedu Patentowego Niskiej lzeczypi»fiv: ej L-i- PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Sposób wytwarzania zaklejonego papieru na drodze wprowadzania do rozwlóknionej masy celulozowej srodka zaklejajacego, formowania i suszenia gotowego wyrobu, znamienny tym, ze jako srodek zaklejaja¬ cy stosuje sie wodny roztwór zwiazku o wzorze C5H4N • X* PL