RU2104359C1 - Бумажная масса для изготовления упаковочных материалов - Google Patents
Бумажная масса для изготовления упаковочных материалов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2104359C1 RU2104359C1 RU95121038A RU95121038A RU2104359C1 RU 2104359 C1 RU2104359 C1 RU 2104359C1 RU 95121038 A RU95121038 A RU 95121038A RU 95121038 A RU95121038 A RU 95121038A RU 2104359 C1 RU2104359 C1 RU 2104359C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- dimethyl
- acrylamide
- paper
- copolymer
- hydroxyethylamine
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Paper (AREA)
Abstract
Использование: при изготовлении бумаги и картона, преимущественно тароупаковочных видов. Сущность изобретения: бумажная масса содержит (в мас.%) 0,4-0,6 канифольного клея, 1,3-2,5 глинозема, 0,2-0,5 сополимера акриламида и метакрилата N, N-диметил-N-оксиэтиламина и остальное до 100 волокнистые материалы. 1 табл.
Description
Изобретение относится к бумажной массе для производства бумаги и картона, преимущественно тароупаковочных видов, и может быть использовано в целлюлозно-бумажной промышленности.
Одним из способов повышения качества бумаги и картона является использование химических добавок, позволяющих повысить прочность продукции, понизить впитываемость воды, уменьшить потери компонентов бумажной массы за счет уноса оборотной воды и т.д.
Известно применение полимерных соединений (мет)акрилового ряда в качестве таких химических добавок - например, сополимеров лакрис-20 (авт.св. СССР, N 1258928, кл. D 21 H 3/12, 1985) и метакрил M - 14 (авт. св. СССР, N 977539, кл. D 21 H 3/12, 1981), представляющих собой сополимеры на основе метакриловой кислоты и метакрилата. Однако эти сополимеры недостаточно эффективны для повышения прочности бумаги и картона.
Более эффективной добавкой является поли(N, N-диметил-N-2-карбоксиэтил-N-2-оксиэтиламмонийхлорид) (авт. св. СССР, N 1677130, кл. D 21 H 27/10, 1991), который предложен для бумажной массы, включающей волокнистые материалы, канифольный клей и глинозем. Недостатком этой бумажной массы, выбранной в качестве прототипа, является, в первую очередь, малая доступность полимерной добавки, так как и поли(N,N-диметил-N-2-карбоксиэтил-N-2-оксиэтиламмонийхлорид) и исходный мономер для его получения -N,N-диметиламиноэтилакрилат - не производятся в промышленном масштабе. Методика синтеза поли(N, N-диметил-N-2-карбоксиэтил-N-2-оксиэтиламмонийхлорида) описана в журнале "Высокомолекулярные соединения", Сер. Б, 1988, Т.30, N 7, с.485-487.
Задачей, решаемой предлагаемым изобретением, является создание высокопрочной бумажной массы из доступного сырья. Технический результат заключается в повышении прочности бумаги и картона при одновременном использовании более доступной полимерной добавки.
Указанный результат достигается тем, что бумажная масса для изготовления упаковочных видов бумаги и картона содержит волокнистый материал, канифольный клей, глинозем и полимерную добавку - сополимер акриламида и метакрилата N, N-диметил-N- оксиэтиламина общей формулы
,
где n : m = (75 - 85) : (25 - 15),
при следующем соотношении компонентов (мас. %) :
канифольний клей - 0.4-0.6
глинозем - 1.3-2.5
сополимер акриламида и метакрилата N,N-диметил-N-оксиэтиламина - 0.2-0.5
волокнистые материалы - остальное
Сополимер акриламида и метакрилата N,N-диметил-N-оксиэтиламина является более доступной добавкой по сравнению с поли(N,N- диметил-N-2-карбоксиэтил-N-2-оксиэтиламмонийхлоридом), поскольку исходные мономеры для получения предлагаемого сополимера (акриламид, метакриловая кислота, N,N- диметил-N-оксиэтиламин) являются крупнотоннажными промышленными продуктами, а методика их сополимеризации аналогична промышленной технологии получения аммиачного полиакриламида и описана в авт. св. СССР N 1671667 кл. C 08 F 20/56, 1991.
,
где n : m = (75 - 85) : (25 - 15),
при следующем соотношении компонентов (мас. %) :
канифольний клей - 0.4-0.6
глинозем - 1.3-2.5
сополимер акриламида и метакрилата N,N-диметил-N-оксиэтиламина - 0.2-0.5
волокнистые материалы - остальное
Сополимер акриламида и метакрилата N,N-диметил-N-оксиэтиламина является более доступной добавкой по сравнению с поли(N,N- диметил-N-2-карбоксиэтил-N-2-оксиэтиламмонийхлоридом), поскольку исходные мономеры для получения предлагаемого сополимера (акриламид, метакриловая кислота, N,N- диметил-N-оксиэтиламин) являются крупнотоннажными промышленными продуктами, а методика их сополимеризации аналогична промышленной технологии получения аммиачного полиакриламида и описана в авт. св. СССР N 1671667 кл. C 08 F 20/56, 1991.
Сополимер акриламида и метакрилата N,N-диметил-N-оксиэтиламина синтезируется и предлагается для использования в качестве компонента бумажной массы в виде водного геля. Увеличение прочности бумаги происходит за счет образования дополнительных связей между целлюлозой и карбоксильными, амидными и аммониевыми группами полимерной добавки.
Получение сополимера акриламида и метакрилата N,N-диметил-N-оксиэтиламина осуществляют следующим образом. К раствору акриламида в дистиллированной воде добавляют метакриловую кислоту и N, N-диметил-оксиэтиламин, затем при перемешивании загружают инициаторы полимеризации (персульфат калия и метабисульфит натрия). Протекание полимеризации контролируют по повышению температуры реакционной массы (она поднимается до 65-70 oC) и по уменьшению содержания C=C-связей (их расход должен составить не менее 99%). Полученные гели далее используют в качестве добавок в бумажную массу.
Примеры получения сополимера акриламида и метакрилата N,N-диметил-N-оксиэтиламина:
Пример 1.
Пример 1.
6.00 г акриламида растворяют в 40 мл дистиллированной воды, добавляют 2.42 г метакриловой кислоты и 2.51 г N,N-диметил-N-оксаэтиламина, и при перемешивании загружают 0.0305 г персульфата калия и 0.0214 г метабисульфата натрия. Температура реакционной массы самопроизвольно поднимается до 70oC, после чего медленно снижается до комнатной температуры. Расход C=C-связей через 4 ч составляет 99.8%. Полученный гель имеет концентрацию полимера 21.5% при соотношении звеньев акриламида и метакрилата N,N-диметил-N-оксиэтиламина, равным 75 : 25.
Пример 2.
6.00 г акриламида растворяют в 40 мл дистиллированной воды, добавляют 1.28 г метакриловой кислоты и 1.33 г N,N-диметил-N-оксиэтиламина, и при перемешивании загружают 0.0269 г персульфата калия и 0.0189 г метабисульфита натрия. Температура реакционной массы самопроизвольно поднимается до 65oC, после чего медленно снижается до комнатной температуры. Расход C=C-связей через 4 ч составляет 99.5%. Полученный гель имеет концентрацию полимера 17.7% при соотношении звеньев акриламида и метакрилата N,N-диметил-N-оксиэтиламида, равным 85 : 15.
Для проведения испытаний сополимера акриламида и метакрилата N,N-диметил-N-оксиэтиламина в качестве добавки к бумажной массе в сопоставимых условиях были изготовлены отливки бумаги тароупаковочных видов массой одного квадратного метра 125 ± 3 г с различным количеством используемых упрочняющих полимерных добавок.
Бумажную массу готовят следующим образом. Волокнистую массу, включающую сульфатную древесную целлюлозу без добавок или с добавками макулатурной массы, размалывают в лабораторном ролле емкостью 35 л до 26 ± 2o ШР, добавляют глинозем (1.3 - 2.5% от массы абсолютно сухих волокон), проклеивают канифольным клеем (0.4 - 0.6% от массы абсолютно сухих волокон) при pH 5.5-5.7 и вводят полимерную добавку в количестве 0.2-0.5% от массы абсолютно сухих волокон. Ниже представлены примеры приготовления смесей ингредиентов (состав указан в % от массы абсолютно сухих волокон).
Пример 3.
Сульфатная древесная целлюлоза - 97.6
Канифольный клей - 0.4
Глинозем - 2.0
Пример 4.
Канифольный клей - 0.4
Глинозем - 2.0
Пример 4.
Сульфатная древесная целлюлоза - 97.4
Канифольный клей - 0.4
Глинозем - 2.0
Сополимер акриламида (85 мол.%) и метакрилата N,N-диметил-N-оксиэтиламида (15 мол.%) - 0.2
Пример 5.
Канифольный клей - 0.4
Глинозем - 2.0
Сополимер акриламида (85 мол.%) и метакрилата N,N-диметил-N-оксиэтиламида (15 мол.%) - 0.2
Пример 5.
Сульфатная древесная целлюлоза - 68.5
Макулатурная масса - 29.3
Канифольный клей - 0.4
Глинозем - 1.8
Пример 6.
Макулатурная масса - 29.3
Канифольный клей - 0.4
Глинозем - 1.8
Пример 6.
Сульфатная древесная целлюлоза - 68.70
Макулатурная масса - 29.49
Канифольный клей - 0.50
Глинозем - 1.30
Сополимер акриламида (75 мол.%) и метакрилата N,N-диметил-N-оксиэтиламина (25 мол.%) - 0.01
Пример 7.
Макулатурная масса - 29.49
Канифольный клей - 0.50
Глинозем - 1.30
Сополимер акриламида (75 мол.%) и метакрилата N,N-диметил-N-оксиэтиламина (25 мол.%) - 0.01
Пример 7.
Сульфатная древесная целлюлоза - 67.80
Макулатурная масса - 29.05
Канифольный клей - 0.60
Глинозем - 2.50
Сополимер акриламида (75 мол.%) и метакрилата N,N-диметил-N-оксиэтиламина (25 мол.%) - 0.05
Пример 8.
Макулатурная масса - 29.05
Канифольный клей - 0.60
Глинозем - 2.50
Сополимер акриламида (75 мол.%) и метакрилата N,N-диметил-N-оксиэтиламина (25 мол.%) - 0.05
Пример 8.
Сульфатная древесная целлюлоза - 68.40
Макулатурная масса - 29.30
Канифольный клей - 0.40
Глинозем - 1.70
Сополимер акриламида (75 мол.%) и метакрилата N,N-диметил-N-оксиэтиламина (25 мол.%) - 0.20
Пример 9.
Макулатурная масса - 29.30
Канифольный клей - 0.40
Глинозем - 1.70
Сополимер акриламида (75 мол.%) и метакрилата N,N-диметил-N-оксиэтиламина (25 мол.%) - 0.20
Пример 9.
Сульфатная древесная целлюлоза - 68.30
Макулатурная масса - 29.20
Канифольный клей - 0.40
Глинозем - 1.80
Сополимер акриламида (75 мол.%) метакрилата N,N-диметил-N-оксиэтиламина (25 мол.%) - 0.30
Пример 10.
Макулатурная масса - 29.20
Канифольный клей - 0.40
Глинозем - 1.80
Сополимер акриламида (75 мол.%) метакрилата N,N-диметил-N-оксиэтиламина (25 мол.%) - 0.30
Пример 10.
Сульфатная древесная целлюлоза - 68.10
Макулатурная масса - 29.20
Канифольный клей - 0.40
Глинозем - 1.80
Сополимер акриламида (75 мол.%) и метакрилата N,N-диметил-N-оксиэтиламина (25 мол.%) - 0.50
Пример 11 (соответствует составу бумажной массы прототипа в отсутствие полимерной добавки).
Макулатурная масса - 29.20
Канифольный клей - 0.40
Глинозем - 1.80
Сополимер акриламида (75 мол.%) и метакрилата N,N-диметил-N-оксиэтиламина (25 мол.%) - 0.50
Пример 11 (соответствует составу бумажной массы прототипа в отсутствие полимерной добавки).
Сульфатная древесная целлюлоза и тросниковая целлюлоза - 98.0
Канифольный клей - 0.4
Глинозем - 1.6
Изготовленные образцы бумаги испытывали в кондиционных условиях с определением физико-механических показателей. Данные испытаний сведены в таблицу. Для сравнения представлены лучшие результаты испытаний прототипа (авт. св. СССР N 1677130, кл. D 21 H 27/10, 1991). Поскольку абсолютные значения физико-механических показателей сильно зависят от состава волокнистых материалов, то сопоставлялись выраженные в процентах приросты этих показателей при добавках полимеров (за 100% брались показатели бумаги в отсутствие добавок).
Канифольный клей - 0.4
Глинозем - 1.6
Изготовленные образцы бумаги испытывали в кондиционных условиях с определением физико-механических показателей. Данные испытаний сведены в таблицу. Для сравнения представлены лучшие результаты испытаний прототипа (авт. св. СССР N 1677130, кл. D 21 H 27/10, 1991). Поскольку абсолютные значения физико-механических показателей сильно зависят от состава волокнистых материалов, то сопоставлялись выраженные в процентах приросты этих показателей при добавках полимеров (за 100% брались показатели бумаги в отсутствие добавок).
Как видно из таблицы, предлагаемый состав бумажной массы, включающий добавку сополимера акриламида и метакрилата N, N-диметил-N-оксиэтиламина, обеспечивает повышение показателей прочности бумаги. Так, при расходе добавки 0.2 мас.% и содержании в сополимере акриламида 85 мол.%, метакрилата N, N-диметил-N-оксиэтиламина - 15 % (пример 2) по сравнению с прототипом (N 4) практически на том же уровне остается увеличение сопротивления излому (соответственно 445 и 460%), но при этом в большей степени возрастает сопротивление продавливанию (173 против 139%) и разрушающее усилие при плоскостном сжатии (192 против 129%). При содержании в предлагаемом сополимере акриламида 75 мол. %, метакрилата N, N-диметил-N-оксиэтиламина 25 мас.% (пример 6) при расходе 0.2 мас.% результаты близки к показателям прототипа (сопротивление излома - 442 и 460%, сопротивление продавливанию - 169 и 139%, разрушающее усилие при плоскостном сжатии - 122 и 129%). Однако, если при увеличении расхода N, N-диметил-N-2-карбоксиэтил-N-2-оксиэтиламмонийхлорида выше 0.2 мас.% показатели бумаги ухудшаются (см. примеры 4 и 5 прототипа), то при увеличении расхода сополимера акриламида и метакрилата N,N- диметил-N-оксиэтиламина до 0.3 мас.% (N7) и 0.5 мас.% (N 8) удается добиться повышения сопротивления излому до 567 и 1290% соответственно, не ухудшая при этом два других показателя. Дальнейшее увеличение расхода предлагаемой добавки является нецелесообразным, так как прочностные характеристики бумаги начинают ухудшаться при увеличении затрат и усложнении технологии (начинает возрастать вязкость массы, что приводит к понижению производительности оборудования). Уменьшение количества добавки сополимера менее 0.2 мас.% также является невыгодным, так как при этом физико-механические показатели бумаги ухудшаются в меньшей степени, чем в прототипе.
Кроме увеличения прочности продукта, новая полимерная добавка отличается от прототипа, как было указано выше, большей доступностью. Действительно, компоненты, необходимые для получения добавки, производятся в отечественной промышленности: акриламид - в ГП "Завод им. Я.М.Свердлова" (г. Дзержинск) и в АО "Нитрон" (г.Саратов), метакриловая кислота - в АО "Оргстекло" (г.Дзержинск), N,N'диметил-N-оксиэтиламин - в АО "Синтез" (г.Дзержинск).
Таким образом, предлагаемая бумажная масса обладает улучшенными прочностными характеристиками и может быть приготовлена из доступного сырья.
Claims (1)
- Бумажная масса для изготовления упаковочных видов бумаги и картона, содержащая волокнистые материалы, канифольный клей, глинозем и полимерную добавку, отличающаяся тем, что в качестве полимерной добавки она содержит сополимер акриламида и метакрилата N,N-диметил-N-оксиэтиламина общей формулы
где n m 75 85 25 15,
при следующем соотношении компонентов, мас.Канифольный клей 0,4 0,6
Глинозем 1,3 2,5
Сополимер акриламида и метакрилата N,N-диметил-N-оксиэтиламина 0,2 - 0,5
Волокнистые материалы Остальноел
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU95121038A RU2104359C1 (ru) | 1995-12-13 | 1995-12-13 | Бумажная масса для изготовления упаковочных материалов |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU95121038A RU2104359C1 (ru) | 1995-12-13 | 1995-12-13 | Бумажная масса для изготовления упаковочных материалов |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU95121038A RU95121038A (ru) | 1997-12-10 |
RU2104359C1 true RU2104359C1 (ru) | 1998-02-10 |
Family
ID=20174671
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU95121038A RU2104359C1 (ru) | 1995-12-13 | 1995-12-13 | Бумажная масса для изготовления упаковочных материалов |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2104359C1 (ru) |
-
1995
- 1995-12-13 RU RU95121038A patent/RU2104359C1/ru active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101778873B (zh) | 高固体含量的乙二醛化的聚丙烯酰胺 | |
US4251651A (en) | Amphoteric polyelectrolyte | |
USRE34713E (en) | Vinylamine copolymer flocculating agent etc. | |
KR102546074B1 (ko) | 입자 형태의 중합체 생성물 및 그의 용도 | |
CN108467455A (zh) | 一种水溶性固体聚丙烯酰胺及其用途 | |
RU2671728C2 (ru) | Глиоксалированные сополимеры полиакриламида с высокой молекулярной массой и высоким катионным зарядом, способы их получения и применение | |
AU2006242631B2 (en) | High molecular weight compact structured polymers, methods of making and using | |
NO166359B (no) | Emballasjeemne, for bruk til lufttette beholdere saerlig for matvareprodukter. | |
JP2011525572A (ja) | 紙の製造 | |
KR102482317B1 (ko) | 상호 침입 중합체 망상 물질의 제조 방법과 그의 제품 및 용도 | |
CN107849821A (zh) | 用于纸张强度和脱水的醛官能化聚合物 | |
US5169886A (en) | Paper sizing agents containing cationic dispersants | |
EP0331066B1 (de) | Polymerisate | |
WO1994013882A1 (de) | Verwendung von hydrolysierten copolymerisaten aus n-vinylcarbonsäureamiden und monoethylenisch ungesättigten carbonsäuren bei der papierherstellung | |
CN108699195A (zh) | 聚合物组合物、其用途和表面施胶剂 | |
RU2104359C1 (ru) | Бумажная масса для изготовления упаковочных материалов | |
JP3218557B2 (ja) | 抄紙方法 | |
JPWO2002053835A1 (ja) | 製紙用添加剤、製紙用添加剤の製造方法及び製紙用添加剤を含有する紙 | |
EP3344815A1 (en) | Interpenetrating polymer network containing cross-linked poly(n-vinylamine) | |
CN114106243B (zh) | 一种低粘度、低单体残留量干强剂的制备方法 | |
RU2706306C1 (ru) | Способ получения композиции проклеивающего агента, композиция проклеивающего агента и её применение | |
CN110029526B (zh) | 纸张干强剂、纸张干强剂的制备方法及其应用 | |
CN113123166A (zh) | 一种储存稳定、强附着性的表面施胶剂 | |
JP3092694B2 (ja) | 填料歩留り向上剤 | |
CN113943409B (zh) | 两性聚丙烯酰胺的合成方法、用于废纸回收造纸用的增强剂及其制备方法 |