RU2324782C2

RU2324782C2 - Solution for refining of fibrous material

Info

Publication number: RU2324782C2
Application number: RU2006121108/12A
Authority: RU
Inventors: Леонид Асхатович Мазитов (RU); Леонид Асхатович Мазитов; Анатолий Иванович Бондарев (RU); Анатолий Иванович Бондарев; Евгений Тимофеевич Тюрин (RU); Евгений Тимофеевич Тюрин; Павел Васильевич Осипов (RU); Павел Васильевич Осипов; Владимир Михайлович Зубарев (RU); Владимир Михайлович Зубарев; Владимир Петрович Опарин (RU); Владимир Петрович Опарин; Лили Анатольевна Фадеева (RU); Лилия Анатольевна Фадеева; Тать на Федоровна Алескерова (RU); Татьяна Федоровна Алескерова
Original assignee: Открытое акционерное общество "Центральный научно-исследовательский институт бумаги" (ОАО "ЦНИИБ"); Общество с ограниченной ответственностью "Ступинский картонно-полиграфический комбинат" (ООО "СКПК")
Priority date: 2006-06-16
Filing date: 2006-06-16
Publication date: 2008-05-20
Also published as: RU2006121108A

Abstract

FIELD: textiles, paper.

SUBSTANCE: solution is meant for rifining of fibrous material. It pertains to the field of paper manufacturing and cardboard during manufacturing of chalk-overlay types of cardboard and paper. The solution consists of water soluble binder. A mixture of calcium salfoaluminate and kaolin, modified starch or polyvinyl spirit is used as the pigment. The technical result is high stability to picking, whiteness, colour perception and smoothness. The solution enhances adhesion of the coating to the base (cardboard or paper), which makes it possible to use the refined coating as a sub-layer when dual or tri-coating cardboard or paper, with obtaining products with a given range of characteristics.

EFFECT: obtaining of a solution for refining material for production of paper and cardboard during production of chalk-overlay types of cardboard and paper.

1 tbl, 1 exr

Description

Изобретение относится к целлюлозно-бумажной промышленности и может быть использовано при изготовлении мелованных видов бумаги и картона.The invention relates to the pulp and paper industry and can be used in the manufacture of coated types of paper and cardboard.

Известен состав для мелования бумаги и картона, содержащий в качестве пигмента карбонат кальция и дисперсионное связующее (1, пат. США №3362845А, кл. 427-357, опубл. 1968 г.).A known composition for coating paper and cardboard, containing as a pigment calcium carbonate and a dispersion binder (1, US Pat. US No. 3362845A, CL 427-357, publ. 1968).

Известен также состав для предварительного покрытия, содержащий (мас.ч.):Also known composition for pre-coating, containing (parts by weight):

пигментpigment 100one hundred связующееbinder 3636 диспергаторdispersant 0,3-0,60.3-0.6

(2 - Производство бумаги с двукратным покрытием. Регламент Корюковской фабрики технических бумаг, 1980 г.)(2 - Production of paper with a double coating. Regulations of the Koryukovsk factory of technical papers, 1980)

Недостатком этих составов является низкая устойчивость мелованной поверхности к выщипыванию.The disadvantage of these compositions is the low resistance of the coated surface to plucking.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и назначению является состав для облагораживания (подслоя) волокнистого материала, содержащий модифицированный неорганический пигмент и водорастворимое связующее (см. SU, 1079721, МПК ⁷D21Н 19/38, опубл. 15.03.1984). В качестве модифицированного неорганического пигмента он содержит химически осажденный мел, модифицированный олеиновой кислотой, а в качестве связующего - натриевую соль карбоксиметилцеллюлозы (NaКМЦ) и водорастворимую синтетическую смолу при следующем соотношении компонентов (в мас.%):Closest to the proposed technical essence and purpose is a composition for the refinement (sublayer) of fibrous material containing a modified inorganic pigment and a water-soluble binder (see SU, 1079721, IPC ⁷ D21H 19/38, publ. March 15, 1984). As a modified inorganic pigment, it contains chemically precipitated chalk modified with oleic acid, and as a binder, it contains sodium salt of carboxymethyl cellulose (NaKMTs) and a water-soluble synthetic resin in the following ratio of components (in wt.%):

пигментpigment 100one hundred связующееbinder 105-200105-200

Однако известный состав при недостаточно высокой стойкости мелованной поверхности к выщипыванию отличается весьма высоким содержанием дорогостоящего компонента - NaКМЦ.However, the known composition with insufficiently high resistance of the coated surface to plucking is characterized by a very high content of an expensive component - NaKMTS.

Новым положительным результатом при использовании предлагаемого изобретения является более высокая стойкость облагороженного волокнистого материала к выщипыванию, а также снижение расхода связующего.A new positive result when using the present invention is a higher resistance of the enriched fibrous material to plucking, as well as reducing the consumption of binder.

Поставленный положительный результат достигается тем, что предлагаемый состав для облагораживания волокнистого материала, содержащий модифицированный неорганический пигмент и водорастворимое связующее, согласно изобретению, в качестве пигмента содержит смесь сульфоалюмината кальция и каолина при их массовом соотношении от 10:90 до 40:60 соответственно, модифицированную крахмалом или поливиниловым спиртом (ПВС) при содержании в ней крахмала 3,0-5,0 мас.ч. или ПВС 0,5-1,5 мас.ч. от общей массы сульфоалюмината кальция и каолина, а в качестве водорастворимого связующего состав содержит крахмал при следующем соотношении компонентов (мас.ч.):The positive result is achieved in that the proposed composition for the refinement of fibrous material containing a modified inorganic pigment and a water-soluble binder, according to the invention, as a pigment contains a mixture of calcium sulfoaluminate and kaolin at a mass ratio of 10:90 to 40:60, respectively, modified starch or polyvinyl alcohol (PVA) with a starch content of 3.0-5.0 parts by weight of it. or PVA 0.5-1.5 parts by weight of the total weight of calcium sulfoaluminate and kaolin, and as a water-soluble binder, the composition contains starch in the following ratio of components (parts by weight):

пигментpigment 100one hundred крахмалstarch 25-5025-50

Использование в меловальном составе указанных компонентов обеспечивает высокую адгезию покрытия к основе (бумаге или картону).The use of these components in the coating composition ensures high adhesion of the coating to the substrate (paper or cardboard).

Состав для облагораживания может содержать различные вспомогательные добавки, например диспергатор, оптический отбеливатель, пеногаситель. При этом указанное выше соотношение основных компонентов состава не изменяется.The refinement composition may contain various auxiliary additives, for example, a dispersant, an optical brightener, an antifoam agent. Moreover, the above ratio of the main components of the composition does not change.

Пигмент для приготовления облагораживающего состава получают следующим образом. В реактор-смеситель подают заданное количество воды, содержащей в растворенном виде расчетное количество связующего - крахмала или ПВС. Затем при интенсивном перемешивании в реактор постепенно вводят в виде порошков или дисперсий заданные количества гидроксида кальция и каолина, дисперсию перемешивают несколько минут и затем в реактор постепенно добавляют нужное количество раствора сульфата алюминия, содержащего заданное количество сульфата алюминия. После завершения подачи раствора сульфата алюминия смесь интенсивно перемешивают 15-20 минут. Получают дисперсию пигмента, представляющую собой смесь каолина и сульфоалюмината кальция, полученного из гидроксида кальция и сульфата алюминия. При этом смесь модифицирована связующим - крахмалом или ПВС. Количества подаваемых в реактор исходных материалов определяют количество сульфоалюмината кальция, соотношение между количествами сульфоалюмината кальция и каолина, соотношение между массой пигментов и модифицирующей добавкой - крахмалом или ПВС.The pigment for the preparation of the ennobling composition is prepared as follows. A predetermined amount of water is supplied to the mixer reactor, containing, in dissolved form, the calculated amount of a binder — starch or PVA. Then, with vigorous stirring, the specified amounts of calcium hydroxide and kaolin are gradually introduced into the reactor in the form of powders or dispersions, the dispersion is stirred for several minutes, and then the desired amount of aluminum sulfate solution containing the specified amount of aluminum sulfate is gradually added to the reactor. After completion of the supply of a solution of aluminum sulfate, the mixture is intensively mixed for 15-20 minutes. A pigment dispersion is obtained, which is a mixture of kaolin and calcium sulfoaluminate obtained from calcium hydroxide and aluminum sulfate. The mixture is modified with a binder - starch or PVA. The amounts of starting materials supplied to the reactor determine the amount of calcium sulfoaluminate, the ratio between the amounts of calcium sulfoaluminate and kaolin, the ratio between the mass of pigments and the modifying additive - starch or PVA.

Полученный пигмент можно назвать композиционным.The resulting pigment can be called composite.

Далее в реактор подается в виде водного раствора необходимое количество крахмала и смесь перемешивается несколько минут. В результате получается состав для облагораживания волокнистого материала с содержанием сухих веществ 15-25%.Next, the required amount of starch is fed into the reactor in the form of an aqueous solution, and the mixture is stirred for several minutes. The result is a composition for the refinement of fibrous material with a solids content of 15-25%.

Состав наносить на основу (картон или бумагу) можно с использованием различных устройств, например ракелей, тем самым изменяя массу покрытия.The composition can be applied to the substrate (cardboard or paper) using various devices, such as squeegees, thereby changing the weight of the coating.

В таблице приведены характеристики пигмента в составе для облагораживания, собственно состава, а также покрытия.The table shows the characteristics of the pigment in the composition for refinement, the actual composition, as well as the coating.

На основании данных таблицы можно полагать, что покрытие, предназначенное по нашему предложению для облагораживания волокнистых материалов (картона, бумаги), может также использоваться как предварительное покрытие (подслой) при двухслойном или трехслойном меловании. Компоненты покрытия - модифицированная связующим смесь сульфоалюмината кальция (сатинвейса) и каолина, а также крахмал - хорошо сочетаются практически со всеми компонентами покровных смесей (пигментами, связующими, включая латексы и т.д.). Это дает возможность наносить на предлагаемое универсальное покрытие составы, оптимальные при получении той или иной конкретной мелованной продукции с заданными техническими характеристиками.Based on the data in the table, it can be assumed that the coating intended for our enrichment of fibrous materials (cardboard, paper) can also be used as a preliminary coating (undercoat) in two-layer or three-layer coating. Coating components - a binder-modified mixture of calcium sulfoaluminate (satinweiss) and kaolin, as well as starch - go well with almost all components of coating mixtures (pigments, binders, including latex, etc.). This makes it possible to apply to the proposed universal coating the compositions that are optimal when receiving this or that specific coated product with specified technical characteristics.

Таким образом, предлагаемый состав позволяет получать покрытие с высокими показателями по стойкости к выщипыванию, белизне, гладкости. Это покрытие можно использовать в качестве предварительного покрытия при двух- и трехслойном меловании с получением мелованной продукции различного назначения.Thus, the proposed composition allows to obtain a coating with high rates of resistance to plucking, whiteness, smoothness. This coating can be used as a preliminary coating in two- and three-layer coating with obtaining coated products for various purposes.

Таблица
Характеристики композиционного пигмента, меловального состава и покрытия подслоя.Table
Characteristics of composite pigment, coating composition and coating of the sublayer. №№ п/п№№ Композиционный пигментComposite pigment Меловальный состав для облагораживанияEnrichment coating composition ПокрытиеCoating Сульфоалюминат кальцияCalcium Sulfoaluminate КаолинKaolin Крахмал на модификациюModification Starch ПВС на модификациюPVA for modification Крахмал всегоTotal starch Концентрация по с.в.Concentration on r.v. Вязкость по В3-426Viscosity according to B3-426 Масса покрытияCoating weight Стойкость покрытия к выщипываниюResistance to plucking Стойкость покрытия к выщипыванию по ДенисонуThe resistance to plucking according to Denison Белизна покрытия (белизна основы 70, 75%)Coating whiteness (base whiteness 70, 75%) Гладкость (по методу Бекка)Smoothness (Becca method) мас.ч.parts by weight мас.ч.parts by weight мас.ч.parts by weight мас.ч.parts by weight мас.ч.parts by weight %% сfrom г/м² g / m ² м/сm / s № воскаWax number %% сfrom 1one 4040 6060 3,03.0 -- 30thirty 13,813.8 13,013.0 7,07.0 >2,5> 2.5 1212 75,2575.25 300300 22 4040 6060 5,05,0 -- 4040 14,014.0 12,312.3 5,85.8 выщипывания нетno plucking 18eighteen 74,9574.95 350350 33 20twenty 8080 3,03.0 -- 50fifty 24,324.3 17,817.8 6,66.6 >2,5> 2.5 18eighteen 74,8574.85 220220 4four 1010 9090 5,05,0 -- 30thirty 25,225,2 14,614.6 4,24.2 2,4-2,52.4-2.5 14fourteen 74,3074.30 200200 55 30thirty 7070 -- 0,50.5 4040 15,615.6 16,516.5 5,35.3 >2,5> 2.5 18eighteen 75,9575.95 250250 66 30thirty 7070 -- 1,51,5 2525 16,516.5 18,418,4 6,26.2 >2,5> 2.5 1616 75,875.8 280280

Claims

A composition for upgrading a fibrous material containing a modified inorganic pigment and a water-soluble binder, characterized in that it contains a mixture of calcium sulfoaluminate and kaolin as a pigment in a weight ratio of 10:90 to 40:60, respectively, modified with starch or polyvinyl alcohol, when contained in it starch 3.0-5.0 wt.h. or polyvinyl alcohol 0.5-1.5 parts by weight of the total weight of calcium sulfoaluminate and kaolin, and as a water-soluble binder, the composition contains starch in the following ratio of components, wt.%:

pigment one hundred starch 25-50