PL97497B1 - Sposob wytwarzania wzmocnionego kleju papierniczego - Google Patents

Description

***r:- «| lliilWl Twórcy wynalazku: Kazimierz Siwek, Ewa Reymann Uprawniony z patentu: Instytut Technologii Drewna, Poznan (Polska) Sposób wytwarzania wzmocnionego kleju papierniczego Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarza¬ nia wzmocnionego kleju papierniczego.

Wzmocnione k'eje papiernicze wytwarzane sa glównie ze zmodyfikowanej kalafonii balsamicznej, ekstrakcyjnej lub talowej. Sposób wytwarzania 5 tych klejów polega na tym, ze stopiona kalafonie poddaje sie polimeryzacji, dysproporcjonowaniu, kondensacji, estryfikacji lub modyfikacji jednym z wymienionych sposobów i estryfikacji, a nastep¬ nie uszlachetniona kalafonie zmydla sie wodoro- *o tlenkiem sodu, wodorotlenkiem potasu lub wegla¬ nem sodu, po czym gotowy produkt rozciencza sie woda do stezenia 60 do 75%, uzyskujac gotowy klej w postaci gestego roztworu lub. pasty w tem¬ peraturzenormalnej. 15 Inny sposób wytwarzania wzmocnionych kle¬ jów, znany z opisu patentowego ZSRR nr 181644, polega na modyfikacji przez kondensacje oczyszczo¬ nej zywicy w temperaturze 80 do 90°C bezwodni¬ kiem kwasu maleinowego w czasie 10 do 15 minut, 2& zmydlaniu produktu modyfikacji 26 do 40°/o roz¬ tworem wodorotlenku sodowego, oddestylowaniu • terpentyny i dodaSiw odpowiedniej ilosci wody dla uzyskania kleju o wymaganym stezeniu.

Proces modyfikacji i zmydlania zywicy wedlug 25 rozwiazania zawartego w opisie patentowym ZSRR nr 181644 przebiega w krótszym czasie i w niz- szej temperaturze niz w przypadku modyfikacji i zmydlania kalafonii. Jednakze przy wytwarzaniu kleju tym sposobem, przy nierównomiernym do- 3<> zowaniu lugu w czasie zmydlania zmodyfikowanej zywicy moze nastapic zbrylenie i powstanie cia- stowatej masy, która gromadzac sie na sciankach reaktora powoduje zatykanie przewodów i utrud- . nia proces oddestylowania terpentyny, zwlaszcza przy desty]acji sposobem cia.glym. Klej papierni¬ czy wytworzony z zywicy modyfikowanej bezwod¬ nikiem kwasu maleinowego wykazuje sklonnosci do krystalizacji, jak równiez wytracenia sie osadu przy dluzszym jego przechowywaniu, co znacznie obniza jego wartosc handlowa.

Sposób wytwarzania wzmocnionego kleju papier¬ niczego wedlug wynalazku polega na modyfikacji przez kondensacje terpentynowego roztworu zywi¬ cy dwoma czynnikami modyfikujacymi: bezwod¬ nikiem maleinowym i formaldehydowym w postaci paraformaldehydu lub innej pochodnej formalde¬ hydu, przy czym, celem podniesienia stopnia mo¬ dyfikacji proces prowadzi sie w obecnosci katali¬ zatora; po oddestylowaniu terpentyny, zmodyfiko¬ wana kalafonie zmydla sie równomiernie dopro¬ wadzanym lugiem sodowym, a nastepnie rozcien¬ cza woda, ewentualnie z dodatkiem emulgatora.

Caly proces wytwarzania kleju prowadzi sie w atmosferze gazu obojetnego, celem wyeliminowania szkodliwych procesów ubocznych.

W sposobie wedlug wynalazku mozna równiez zmienic kolejnosc czynnosci technologicznych w ten sposób, ze po zmodyfikowaniu — w obecnosci katalizatora — roztworu zywicy nastepuje jej zmy- 97 49797 497 3 4 mieszadla na minute). Reakcje kondensacji prowa¬ dzi sie w atmosferze azotu, w temperaturze 90—¦ —110°C w czasie 25 minut. Po tym czasie odde- stylowuje sie terpentyne w sposób periodyczny lub ciagly, po czym goraca* kalafonie, o temperaturze okolo 150°C zmydla sie roztworem lugu o steze¬ niu 35%, w ilosci zapewniajacej zmydlenie kala¬ fonii w takim stopniu, aby uzyskac klej o zawar¬ tosci 15% wolnych kwasów zywicznych, ogrzanym do temperatury 60°C, przy mieszaniu z szybkoscia okolo 300 obrotów mieszadla na minute. Proces zmydlania prowadzi sie pod cisnieniem 4 atmosfer, w czasie 50 minut. Zmydlony produkt reakcji roz¬ ciencza sie woda z flasz florentynskich z dodat- kiern emulgatora, do stezenia 75% skladników sta¬ lych..

Przyklad II. Oczyszczony terpentynowy roz¬ twór zywicy balsamicznej o stezeniu 60% sklad¬ ników stalych i o temperaturze S0°C doprowadza sie do reaktora wyposazonego w mieszadlo i ogrze¬ wanie parowe, napelniajac go do objetosci 65%.

W reaktorze terpentynowy roztwór zywicy pod¬ grzewa sie do temperatury 85°C przy intensyw¬ nym mieszaniu — 150 obrotów mieszadla na mi- nute, po czym doprowadza sie równomiernie: 1% wagowy paraformaldehydu, 4% wagowe stopione¬ go bezwodnika maleinowego i 0,05% wagowych stezonego kwasu siarkowego, w stosunku do czesci stalych zywicy. Reakcje kondensacji prowadzi sie 3o w atmosferze azotu, w temperaturze 80 do 110°C i w czasie 25 minut.

Po przeprowadzeniu modyfikacji zywicy do reak¬ tora doprowadza sie 20% wodny roztwór wodoro¬ tlenku sodu, ogrzany uprzednio do temperatury 60°C, w ilosci zapewniajacej zmydlenie kalafonii w takim stopniu, aby uzyskac klej o zawartosci % wolnych kwasów zywicznych. Roztwór lugu doprowadza sie z dozownika do masy reakcyjnej przez urzadzenie zraszajace pod cisnieniem azotu, 40 intensywnie mieszajac zawartosc reaktora z szyb¬ koscia okolo 150 obrotów mieszadla na minute.

Proces przebiega w czasie 20 minut w temperatu¬ rze 90—110°C. Po zmydleniu, zawartosc reaktora przesyla sie do zbiornika zmydlonej zywicy, a z 45 niego w sposób ciagly doprowadza sie do aparatu destylacyjnego o dzialaniu ciaglym, typu wanny poziomej, gdzie nastepuje oddestylowanie terpen¬ tyny z para wodna w temperaturze 90—105°C.

Zmydlona kalafonia z wanny destylacyjnej do- 50 prowadzona jest do zbiornika, z którego przesyla¬ na jest do mieszalnika, gdzie nastepuje jej roz¬ cienczenie woda z flasz florentynskich do stezenia 60% substancji stalych. Gotowy klej przechowuje sie w beczkach metalowych. 55

Claims (2)

Zastrzezenia patentowe dlenie, po czym oddestylowuje sie terpentyne, a po¬ zostalosc rozciencza woda. Przy zmianie czynnosci .technologicznych caly proces prowadzi sie równiez w atmosferze gazu obojetnego. Ogrzany do temperatury okolo 80°C terpentyno¬ wy roztwór zywicy, zawierajacy 60 do 70% sklad¬ ników stalych modyfikuje sie bezwodnikiem ma- leinowym i formaldehydem w postaci paraformal¬ dehydu lub innej pochodnej formaldehydu, stosu¬ jac jako katalizator kwas mineralny, najkorzyst¬ niej stezony kwas siarkowy. W stosunku do sta¬ lych skladników zywicy stosuje sie: 2 do 10%, korzystnie 4%, bezwodnika kwasu maleinowego, 0,25 do 8%, korzystnie 1%, pochodnej formaldehy¬ du i 0.01 do 0,02% stezonego kwasu siarkowego. Skladniki modyfikujac dodaje sie stopniowo w ko¬ lejnosci: pochodna formaldehydu — bezwodnik maleinowy, lub tez dozuje sie ich mieszanine, in¬ tensywnie mieszajac zawartosc reaktora. Proces modyfikacji przebiega w czasie 15 do 30 minut, w granicach temperatur 80 do 110°C. Po zmodyfikowaniu roztworu zywicy, oddestylo¬ wuje sie terpentyne, a goraca kalafonie zmydla sie ogrzanym lugiem sodowym o stezeniu 20 do 35%, w ilosci zapewniajacej zmydlenie 70 do 95% kwasów zywicznych, zawartych w zywicy. Roz¬ twór lugu doprowadza sie pod cisnieniem normal¬ nym lub zwiekszonym, w strumieniu gazu obojet¬ nego, równomiernie do masy reakcyjnej, poprzez urzadzenie zraszajace, intensywnie ja mieszajac. Klej uzyskany sposobem wedlug wynalazku sta¬ nowi jednorodna mase o jasnej barwie — sposób doprowadzania lugu podczas zmydlania zmodyfiko¬ wanej kalafonii zapobiega powstawaniu zbrylonej, ciastowatej masy, powodujacej zatykanie przewo¬ dów w czasie oddestylowywania terpentyny, zwla¬ szcza sposobem ciaglym, a prowadzenie procesu w atmosferze gazu obojetnego zabezpiecza przed utlenieniem produktu reakcji. Nieoczekiwanie oka¬ zalo sie, ze zespolowe dzialanie wszystkich czyn¬ ników reagujacych przy doborze odpowiednich wa¬ runków reakcji daje produkt o wyjatkowo wyso¬ kim stopniu modyfikacji, produkt bardzo stabilny i w ogóle nie krystalizujacy, a klej uzyskany ze zmodyfikowanej kalafonii wykazuje wyjatkowo duza trwalosc i efektywnosc zaklejania papieru, przy jednoczesnym podwyzszeniu jego wodoodpór- nosci. Wysoki stopien modyfikacji kalafonii po¬ twierdzily badania jej widma w ultrafiolecie — badania te wykazaly, ze w toku reakcji, w obec¬ nosci kwasu siarkowego, wiekszosc kwasów zy¬ wicznych ulega modyfikacji, nawet tych kwasów, które bez katalizatora nie wchodza w reakcje z bezwodnikiem maleinowym i pochodnymi for¬ maldehydu. Przyklad I. Oczyszczony w odstojnikach ter¬ pentynowych roztwór zywicy balsamicznej, ogrza¬ ny do temperatury 80°C o stezeniu 70% skladni¬ ków stalych, doprowadza sie do reaktora, gdzie roztwór ten podgrzewa sie do temperatury 85°C po czym równomiernie doprowadza sie: 1% wago¬ wy paraformaldehydu, 4% wagowe stopionego bez¬ wodnika maleinowego, i 0.05% wagowych stezonego kwasu siarkowego, w stosunku do czesci stalych zywicy przy stosowaniu mieszania (100 obrotów

1. Sposób wytwarzania wzmocnionego kleju pa¬ pierniczego polegajacy na modyfikacji surowców zywicznych przez ich kondensacje bezwodnikiem maleinowym i zmydleniu zmodyfikowanego pro¬ duktu lugiem sodowym, znamienny tym, ze mody¬ fikuje sie terpentynowy roztwór zywicy, zawiera¬ jacy 60 do 70% skladników stalych, formaldehy¬ dem, najczesciej w postaci paraformaldehydu lub 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 605 97 497 6 innej pochodnej formaldehydu i bezwodnikiem ma- leinowym, stosujac pochodne formaldehydu w ilo¬ sci 0,25 do 8%, korzystnie 1%, w stosunku do sta¬ lych skladników zywicy a bezwodnik maleinowy w ilosci 2 do 10°/o, korzystnie 4%, w stosunku do stalych skladników zywicy, przy czym proces mo¬ dyfikacji prowadzi sie w obecnosci katalizatora w postaci kwasu mineralnego, korzystnie siarko¬ wego, stosowanego w ilosci 0,01 do 0,2% w stosun¬ ku do stalych skladników zywicy, w granicach temperatur 80—110°C, w czasie 15—30 minut w atmosferze gazu obojetnego, po czym po oddesty¬ lowaniu terpentyny, goraca kalafonie zmydla sie — pod cisnieniem normalnym lub zwiekszonym — lugiem sodowym o stezeniu 20% do 35°/o, stosowa¬ nym w ilosci zapewniajacej zmydlenie 70 do 95% kwasów zywicznych kalafonii, doprowadzanym równomiernie do masy reagujacej pod cisnieniem gazu obojetnego, a zmydlona kalafonie rozciencza sie woda do stezenia 60 do 75% substancji stalych.

2. Sposób wytwarzania wzmocnionego kleju pa¬ pierniczego polegajacy na modyfikacji surowców zywicznych przez ich kondensacje bezwodnikiem maleinowym i zmydleniu zmodyfikowanego pro¬ duktu lugiem sodowym, znamienny tym, ze ter¬ pentynowy roztwór zywicy, zawierajacy 60 do 70% skladników stalych modyfikuje sie formaldehy¬ dem, najczesciej w postaci paraformaldehydu 5 i bezwodnikiem maleinowym, stosujac pochodne formaldehydu w ilosci 0,25 do 8%, korzystnie 1%, w stosunku do stalych skladników zywicy, a bez¬ wodnik maleinowy w ilosci 2 do 10%, korzystnie 4% w stosunku do stalych skladników zywicy, przy czym proces modyfikacji prowadzi sie w obec¬ nosci katalizatora w postaci kwasu mineralnego, korzystnie kwasu siarkowego, stosowanego w ilo¬ sci 0,01 do 0,2% w stosunku do stalych skladników zywicy, w granicach temperatur 80—110°C w cza¬ sie 15—30 minut w atmosferze gazu obojetnego, po czym nastepuje zmydlenie zmodyfikowanej ka¬ lafonii lugiem sodowym o stezeniu 20 do 35% sto¬ sowanym w ilosci zapewniajacej zmydlenie 70 do 95% kwasów zywicznych kalafonii, doprowadza¬ nym równomiernie do masy reagujacej pod cisnie¬ niem gazu obojetnego, a kolejno nastepuje odde¬ stylowanie terpentyny z para wodna i rozciencze¬ nie zmydlonej kalafonii do stezenia 60 do 75% substancji stalych. 15 /