RU1807147C - Способ изготовлени картона-основы дл упаковки жидких пищевых продуктов - Google Patents

Abstract

Сущность изобретени : дл  поверхностной обработки картонного полотна в качестве упрочн ющего агента используют смесь окисленного крахмала и проклеивающего вещества на основе алкилкетенов (ДАК). Расход ДАК составл ет 0,8-1,8% от массы окисленного крахмала. 1 табл. wЁ

Description

Изобретение относитс  к целлюлозно- бумажному производству и предназначено до  использовани  при изготовлении картона-основы дл  упаковки жидких пищевых продуктов.

Целью изобретени   вл етс  повышение прочности поверхности картона-основы при одновременно снижении расхода проклеивающих веществ.

Прочность поверхности по Деннисону - один из важных показателей качества картона-основы , прогнозирующий поведение его в составе комбинированного материала с двухсторонним полиэтиленовым покрытием , высечек и заготовок пакетов, предназначенных дл  упаковки молочных продуктов или соков. Чем выше прочность поверхности картона-основы, тем больше адгезион- на (межслойна ) прочность комбинированного материала, тем меньше опасность расслаивани  заготовок пакетов при разливе жидких пищевых продуктов на расфасовочной линии, а также при хране- нии и реализации пакетов с молоком и соками в торговой сети. ;

Действующей нормативно-технической документацией (ТУ 13-7310005-33-87) Картон-основа комбинированного материала дл  упаковывани  молока и молочных продуктов в пакеты типа п юр-па к) уста00

о

ч|

Ј

vj

новлена норма показател  прочности поверхности по Деннисону не менее 20. Однако несмотр  на сравнительно высокий расход химикатов на проклейку и поверхностную обработку картона требуемый уровень показател  прочности по Деннисону не всегда обеспечиваетс , что вызывает отбраковку продукции по данному показателю .

Прочность поверхности картона зависит от композиции бумажной массы, уровн  показателей механической прочности волокнистых полуфабрикатов, степени помола и характера размола целлюлозы, режима прессовани  и степени уплотнени  картонного полотна, однако определ ющее вли ние на данный показатель оказывает процесс поверхностной обработки картона на клеильном прессе. Обработка картонного полотна окисленным крахмалом - радикальное средство повышени  прочности поверхности по Деннисону, однако она не всегда позвол ет обеспечить требуемый уровень данного показател .

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в известном способе, включающем подготовку целлюлозной суспензии, введение в нее проклеивающего вещества на основе димеров алкилкетенов, полиаминоэпихлор- гидринового сополимера, формование картонного полотна, обработку его поверхности упрочн ющим агентом и сушку , в качестве упрочн ющего агента используют смесь окисленного крахмала и проклеивающего вещества на основе димеров алкилкетенов при его расходе 0,8-1,5% от массы окисленного крахмала.

Пример.К водной суспензии сульфатной беленой целлюлозы концентрацией 2,8%, размолотой .на лабораторной мельнице до степени помола 25°ШР, добавл ют водную суспензию модифицированных цел- л,юлозных волокон, полученных по способу, описанному в авт. св. № 1612651, размолотых предварительно на дисковой лабораторной мельнице при концентрации волокон 3,2% до степени помола 24°Ш Р, полученную массу перемешивают. Количество введенных в массу модифицированных целлюлозных волокон 10 мас.ч. Расходы химикатов и модифицированных целлюлозных волокон, вводимых в массу, во всех примерах даны в мас.ч. на 100 мас.ч. целлюлозы.

Полученную массу разбавл ют водой до концентрации 0,7% и в нее ввод т 1%-ный водный раствор полиаминозпихлоргидри- нового сополимера (ПАЭХС) в количестве 0,07 мас.ч. Массу перемешивают в течение 7 мин затем в нее ввод т эмульсию проклеивающего вещества на основе димеров али

10

20

30

килкетенов (ДАК) концентрацией 2% в количестве 0,20 мас.ч., снова перемешивают в течение 1,5 мин.

После тщательного перемешивани  из подготовленной массы на листоотливном аппарате Нобль-Вуд изготовл ют опытные образцы картона массой 335 г/м2.

Готов т упрочн ющий состав дл  поверхностной обработки картона следующим образом . В стакан с мешалкой заливают 400 мл воды комнатной температуры, при включенной мешалке засыпают 100 г кукурузного или картофельного крахмала, ввод т расчетное количество фермента амилосуб15 тилина, например, при активности фермента 3000 ед/г, 1 мл фермента раствор ют в 100 мл воды и 0,2 г полученного раствора ввод т в суспензию крахмала. Содержимое стакана нагревают до 75°С при непрерывно работающей мешалке. Затем нагрев прекращают , продолжают перемешивание в течение 10 мин, после чего в клейстеризо- ванную водную дисперсию крахмала ввод т аммоний надсернокислый в количестве

25 200 мг, предварительно растворив его в 10 мл воды. При работающей мешалке продол-, жают нагрев содержимого стакана до 96- 97°С и выдерживают его при этой температуре в течение 10 мин. К полученному гор чему раствору окисленного крахмала при работающей мешалке добавл ют 1,5 л холодной воды, перемешивают в течение 5 мин. К раствору окисленного крахмала с концентрацией 5% и температурой 50-бО°С,

35 содержащему 100 г окисленного крахмала, полученному после перемешиоани , добавл ют 15 мл эмульсии проклеивающего вещества на основе ДАК, содержащей- 1 г сухих веществ. После перемешивани  упрочн ющий состав готов дл  поверхностной обработки картона.

Опытные образцы картона с помощью валикового наносного устройства обрабатывают с двух сторон упрочн ющим составом и высушивают, после чего определ ют привес упрочн ющего агента (увеличение массы 1 м2 картона после двухсторонней поверхностной обработки), а также поверхностную впитываемость воды (Ko66i2o), от- дельно по верхней и сеточной стороне образцов, торцовую впитываемость раствора молочной кислоты за 1 ч при 23°С, сопро- тивление расслаиванию по Скотту, прочность поверхности по Деннисону; от55 дельно по верхней и сеточной сторонам.

П р и м е р 2. Волокнистую массу готов т , как в примере 1, однако без добавлени  модифицированных целлюлозных волокон, а проклеивающее вещество на основе диме р а алкилкетена и полиаминоэпихлоргидри40

45

50

новый сополимер ввод т в количествах 0,25 и 0,09 мае.ч, соответственно. Упрочн ющий агент дл  поверхностной обработки готов т , как в примере 1, однако к 100 г окисленного крахмала добавл ют проклеивающее вещество на основе ДАК с содержанием сухих веществ 1,5 г.

П р и м е р 3. Подготовка волокнистой массы, как в примере 1, однако модифицированные целлюлозные волокна, полиами- ноэпихлоргидриновый сополимер и проклеивающее вещество на основе ДАК ввод т в количестве 15, 0,15 и 0,28 мас.ч. соответственно. В состав упрочн ющего агента на 100 г окисленного крахмала ввод т эмульсию проклеивающего вещества на основе ДАК, содержащую 0,8 г сухих веществ .

П ример4(в промышленных услови х). Картон-основу изготовл ют в двухслойном исполнении. Бумажную массу дл  каждого из слоев готов т следующим образом.

Суспензию сульфатной беленой целлюлозы концентрацией 3,5-4,5% размалывают на дисковых мельницах до степени помола 21-23°ШР, затем в целлюлозную массу ввод т водную суспензию модифицированных целлюлозных волокон, полученных по способу, описанному в авт.св. № 1612651, с концентрацией 3,5-3,8%, в количестве 15 мас.ч. на 100 мас.ч. целлюлозы. Волокнистую массу, содержащую смесь указанных волокон, размалывают на конических мельницах до степени помола.24- 27°ШР. Размолотую массу разбавл ют оборотной водой до концентрации 0,7-0,8% и ввод т в нее водный раствор ПАЭХС (смолы Кюмене) концентрацией 2,0-2,5% в количестве 0,15 мас.ч. Массу подвергают очистке на вихревых очистител х и цеитрик- линерэх, затем в нее ввод т эмульсию проклеивающего вещества на основе ДАК в количестве 0,20 мас.ч. и водную дисперсию катионного крахмала в количестве 0,13 мас.ч.

Из бумажной массы отливают на карто- ноделательной машине картон-основу массой 335 г/м2, который прессуют, обрабатывают на клеильном прессе и сушат .

Состав упрочн ющего агента дл  поверхностной обработки картона на клеильном прессе готов т следующим образом.

В реактор заливают 4000 л воды комнатной температуры, загружают в него при работающей мешалке 850 кг кукурузного или картофельного крахмала. Отмер ют 16 мл фермента амилосубтилина активностью 3000 ед/г, раствор ют его в 300 мл воды и выливают в реактор. Острым паром нагревают содержимое реактора до 75°С, выдерживают при этой температуре 10 мин, ввод т в реактор 1350т надсернокислого аммони , растворенного в 7 л воды, после чего продолжают нагрев содержимого реактора 5 до 97°С в течение 10 мин.

Полученный гор чий клейстер окисленного крахмала спускают в бак хранени , где при работающей мешалке разбавл ют холодной водой до объема 13 м3. Получают

0 раствор окисленного крахмала концентрацией 4,5-6,0% и температурой 55-60°С.

К полученному раствору при работающей мешалке добавл ют 110 л эмульсии проклеивающего вещества на основе ДАК,

5 содержащей 10,4 кг сухих веществ. После перемешивани  получают готовый рабочий раствор упрочн ющего агента, содержащего на 100 мас.ч. окисленного крахмала 1,2 мас.ч. проклеивающего вещества на ос0 нове ДАК, который перекачивают в расход- ный бак клеильного пресса картоноделательной машины.

Расход упрочн ющего агента на поверхностную обработку картона регулируют пу5 тем изменени  концентрации и температуры готового рабочего раствора, а также давлени  между валами клеильного пресса.

Пример5(в промышленных услови х).

0 Бумажную массу готов т, как в примере 4, однако модифицированные целлюлозные волокна и катионный крахмал в массу не ввод т, а проклеивающее вещество на основе ДАК и ПАЭХС ввод т в количествах 0,25

5 и 0,12 мас.ч. соответственно, а в качестве ПАЭХС используетс  отечественна  смола Водаммн-115.

Состав упрочн ющего агента дл  поверхностной обработки картона готов т, как в

0 примере 4, однако проклеивающее вещество на основе ДАК ввод т в количестве 1 мас.ч. на 100 мас.ч. окисленного крахмала. П р и м е р б (дл  сравнени ), Волокнистую массу готов т, как в примере 1, однако

5 модифицированные целлюлозные волокна в массу не ввод т, а расход проклеивающего вещества на основе ДАК и ПАЭХС составл ет соответственно 0,23 и 0,10 мас.ч.

Упрочн ющий состав дл  поверхност0 ной обработки готов т, как в примере 1, но эмульсию проклеивающего вещества на основе ДАК ввод т в количестве 2 мас.ч. на 100 мас.ч. окисленного крахмала.

5 Пример (дл  сравнени ). Волокнистую массу готов т, как в примерз 1, но модифицированные целлюлозные волокна, проклеивающее вещество и ПАЭХС ввод т в количествах 12, 0,24 и 0,11 мас.ч, соответственно .

Упрочн ющий состав дл  поверхностной обработки готов т, как в примере 1, но расход проклеивающего вещества на основе ДАК составл ет 0,4 мае.ч. на 100 мас.ч. окисленного крахмала.

Примерв (по прототипу, в промышленных услови х). Бумажную массу дл  каждого сло  готов т, как в примере 4, однако количество вводимых в массу модифицированных целлюлозных волокон составл ет 10 мас.ч., а расход проклеивающего вещества на основе ДАК, ПАЭХС и картонного крахмала составл ет 0,30, 0,12 и 0,40 мас.ч. соответственно .

Упрочн ющий состав дл  поверхностной обработки готов т, как в примере 4, однако проклеивающее вещество на основе ДАК не ввод т.

П р им е р 9 (по прототипу, в промышленных услови х). Волокнистую массу готов т , как в примере 4, однако модифицированные целлюлозные волокна ввод т в количестве 8 на 100 мас.ч, целлюлозы , а расход проклеивающего вещества на основе ДАК, ПАЭХС и катионного крахмала составл ет 0,26, 0,09 и 0,50 мае,ч. соответственно .

Состав упрочн ющего агента готов т, как в примере 4, однако проклеивающее вещество на основе ДАК не ввод т.

Пример 10 (дл  сравнени , в промышленных услови х). Бумажную массу готов т, как в примере 4, однако модифицированные целлюлозные волокна в массу не ввод т, а проклеивающее вещество на основе ДАК, ПАЭХС и катионный крахмал ввод т в массу в количестве 0,25, 0,15 и 0,30 мас.ч. соответственно .

Упрочн ющий агент дл  поверхностной обработки готов т, как в примере 4, однако проклеивающее вещество на основе ДАК не ввод т.

П р и м е р 11 (дл  сравнени , в промышленных услови х). Бумажную массу дл  каждого сло  готов т, как в примере 4, однако модифицированные целлюлозные волокна .ввод т в количестве 12 мас.ч., проклеивающее вещество на основе ДАК - 0,28 мас.ч. и ПАЭХС - 0,12 мас.ч,, а катионный крахмал в массу не вводитс .

Упрочн ющий агент готовитс , как в примере 4, проклеивающее вещество на основе ДАК к окисленному крахмалу не добавл етс .

Соотношение компонентов бумажной массы и упрочн ющего агента дл  поверхностной обработки картона (в мас.ч.), расход упрочн ющего агента и показатели качества картона (поверхностна  и торцева  впитываемость, сопротивление расслаиванию , прочность поверхности по Денни- сону) по примерам 1-11 сведены в таблицу. Данные таблицы свидетельствуют о

том, что введение в состав упрочн ющего агента дл  поверхностной обработки картона-основы проклеивакщего вещества на основе димера алкилкетена в количестве 0,8-1,5% от массы окисленного крахмала

позвол ет повысить прочность поверхности по Деннисону, обеспечить требовани  действующей НТД и потребителей картона-основы при одновременном сокращении расхода проклеивающего вещества на основе ДАК, ПАЭХС и катионного крахмала, вводимых в состав бумажной массы. Благодар  введению проклеивающего вещества на основе ДАК в состав упрочн ющего агента дл  поверхностной обработки можно полностью исключить использование катионного крахмала из состава бумажной массы (примеры 1, 2, 3 и 5). При увеличении количества проклеивающего вещества на основе ДАК в составе упрочн ющего агента дл  поверхностной обработки свыше 1,5% (пример 6) поверхность картона становитс  скользкой, что затрудн ет переработку картона, а главное затрудн етс  обеспечение адгезии полиэтилена к картону при двухстороннем

покрытии его на ламинирующем оборудовании при переработке картона в комбинированный материал, высечки и заготовки пакетов.

При снижении количества проклеивающего вещества на основе ДАК в составе упрочн ющего агента менее 0,8% (пример 7) положительный эффект от его использовани  не ощущаетс , картон не соответствует требовани м НТД по показателю

прочности поверхности по-Деннисону.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Способ Изготовлени  картона-основы дл  упаковки жидких пищевых продуктов,

   включающий подготовку целлюлозной суспензии , введение проклеивающего вещества на основе димеров алкилкетенов и полиаминоэпихлоргидринового сополимера , формование картонного полотна, обработку его поверхности упрочн ющим агентом - окисленным крахмалом и сушку, отличающийс  тем, что, с целью повышени  прочности поверхности картона-основы при одновременном снижении

   расхода проклеивающих веществ, в качестве упрочн ющего агента дополнительно используют проклеивающее вещество на основе димеров алкилкетенов в количестве 0,8-1,5% от массы окисленного крахмала.