RU2418124C1 - Method to make paper resistant to contamination and contamination-resistant paper - Google Patents

Method to make paper resistant to contamination and contamination-resistant paper Download PDF

Info

Publication number
RU2418124C1
RU2418124C1 RU2009133445/12A RU2009133445A RU2418124C1 RU 2418124 C1 RU2418124 C1 RU 2418124C1 RU 2009133445/12 A RU2009133445/12 A RU 2009133445/12A RU 2009133445 A RU2009133445 A RU 2009133445A RU 2418124 C1 RU2418124 C1 RU 2418124C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
paper
coating
dispersion
contamination
resistant
Prior art date
Application number
RU2009133445/12A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2009133445A (en
Inventor
Андрей Борисович Курятников (RU)
Андрей Борисович Курятников
Михаил Анатольевич Остреров (RU)
Михаил Анатольевич Остреров
Олег Александрович Логинов (RU)
Олег Александрович Логинов
Николай Васильевич Хомутинников (RU)
Николай Васильевич Хомутинников
Елена Владимировна Куркова (RU)
Елена Владимировна Куркова
Игорь Олегович Говязин (RU)
Игорь Олегович Говязин
Геннадий Егорович Иванов (RU)
Геннадий Егорович Иванов
Ольга Сергеевна Мартьянова (RU)
Ольга Сергеевна Мартьянова
Original Assignee
Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Гознак" (Фгуп "Гознак")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Гознак" (Фгуп "Гознак") filed Critical Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Гознак" (Фгуп "Гознак")
Priority to RU2009133445/12A priority Critical patent/RU2418124C1/en
Publication of RU2009133445A publication Critical patent/RU2009133445A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2418124C1 publication Critical patent/RU2418124C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Paper (AREA)

Abstract

FIELD: textile, paper.
SUBSTANCE: method to make paper consists in making a paper web and application of a coating on it, which contains non-pigmented dispersion of aliphatic polyurethane. Then a coating with applied at least in one layer with solid residue of less than 3.5 g/m2 onto one or two sides of the paper web, which has been previously treated in a gluing press or an impregnation bath with a solution of polyvinyl alcohol. At the same time dispersion has dynamic viscosity of more than 10 mPa·s with temperature of 25°C and particle size determined by light scattering method of less than 0.1 micron. The film made of this dispersion and hardened at the temperature of 21°C for 5 days has an index of gel-fraction in acetone of more than 30%.
EFFECT: production of paper with high-quality coating and high printing properties, increased resistance of paper to contamination.
2 cl, 4 dwg, 5 tbl

Description

Изобретение относится к целлюлозно-бумажной промышленности, в частности к производству бумаги, устойчивой к загрязнению, которая содержит защитные признаки, такие как водяной знак, волокна, нити и т.д., и может применяться для изготовления банкнот и ценных документов, требующих увеличенного времени нахождения в обращении.The invention relates to the pulp and paper industry, in particular to the production of pollution-resistant paper, which contains security features, such as a watermark, fibers, threads, etc., and can be used for the manufacture of banknotes and valuable documents requiring increased time being in circulation.

Известно покрытие для повышения срока службы носителей, образованное на основе дисперсий акриловых полимеров, акрилостирольных сополимеров или полиуретанов с добавкой в дисперсии полиимина. Покровную композицию наносят на поверхность основы, по меньшей мере, двумя слоями, причем ее вязкость в отдельных слоях может быть различной (RU №2296786 С2, 10.04.2007). Недостатком является необходимость нанесения полного покрытия, по меньшей мере, в два слоя, что удлиняет технологический процесс производства и отражается на себестоимости готового изделия.Known coating to increase the service life of the media, formed on the basis of dispersions of acrylic polymers, acrylic styrene copolymers or polyurethanes with the addition of polyimine in the dispersion. The coating composition is applied to the surface of the substrate with at least two layers, and its viscosity in individual layers may be different (RU No. 2296786 C2, 04/10/2007). The disadvantage is the need to apply a full coating of at least two layers, which lengthens the manufacturing process and affects the cost of the finished product.

Известна устойчивая к загрязнению бумага и способ ее изготовления, в котором на бумагу наносится покрытие, состоящее в основном из эластомерного связующего и коллоидального кремнезема (US 2004023008 A1, 05.02.2004). Это покрытие благодаря высокой микропористости и шероховатости характеризуется хорошим закреплением печатных красок, однако его недостатком является ухудшение считываемости некоторых защитных признаков, таких как водяные знаки, нити и т.д. из-за повышения непрозрачности бумаги.Known pollution-resistant paper and a method for its manufacture, in which the paper is coated, consisting mainly of an elastomeric binder and colloidal silica (US 2004023008 A1, 05.02.2004). Due to its high microporosity and roughness, this coating is characterized by a good fixation of printing inks, but its disadvantage is the deterioration of the readability of some security features, such as watermarks, threads, etc. due to increased opacity of the paper.

В наиболее близком к заявляемому способу техническом решении (RU 2138593 С1, 27.09.1999) предлагается наносить на предварительно проклеенную бумагу покрытие на основе непигментированной дисперсии алифатического полиуретана. Покрытие может содержать добавки, приводящие к увеличению непрозрачности бумаги не более чем на 1%. Кроме того, состав покрытия должен обеспечивать получение пленки с твердостью по Кенигу 15-130 с и хорошей водостойкостью. Недостатком является зависимость качества покрытия при нанесении его на бумажное полотно в один слой с небольшим сухим остатком, от свойств дисперсии полиуретана, не содержащей сшивающего агента и других добавок.In the technical solution closest to the claimed method (RU 2138593 C1, September 27, 1999), it is proposed to apply a coating on a pre-sized paper based on an unpigmented dispersion of aliphatic polyurethane. The coating may contain additives leading to an increase in paper opacity by no more than 1%. In addition, the coating composition should provide a film with a Koenig hardness of 15-130 s and good water resistance. The disadvantage is the dependence of the quality of the coating when applying it on a paper web in one layer with a small dry residue, on the dispersion properties of a polyurethane that does not contain a crosslinking agent and other additives.

Мы исследовали разные покровные составы и установили, что при нанесении на бумажное полотно покрытий их качество зависит от свойств дисперсий полиуретана в покровном составе. Причем существенное влияние свойства дисперсий полиуретана оказывают на качество покрытий, по крайней мере, при нанесении покрытий на бумажное полотно в один слой, что является наиболее эффективным с точки зрения себестоимости и технологичности нанесения покрытий. Мы установили, что при небольшом сухом остатке покрытия (менее 3,5 г/м2), наносимого с одной или двух сторон бумажного полотна в один слой, качество покрытия существенно зависит от таких характеристик дисперсии полиуретана, как динамическая вязкость, размер частиц и показатель гель-фракции в ацетоне.We investigated different coating compositions and found that when coating is applied to a paper sheet, their quality depends on the properties of the polyurethane dispersions in the coating composition. Moreover, the properties of polyurethane dispersions have a significant impact on the quality of coatings, at least when coating a paper web in one layer, which is most effective from the point of view of cost and manufacturability of coatings. We found that with a small dry residue of the coating (less than 3.5 g / m 2 ) applied on one or two sides of the paper web in one layer, the quality of the coating substantially depends on such dispersion characteristics of the polyurethane as dynamic viscosity, particle size and index gel fractions in acetone.

Задача, решаемая предлагаемым изобретением, - улучшение качества покрытия, наносимого в один слой при небольшом сухом остатке покрытия, а также улучшение печатных свойств бумаги и повышение устойчивости к загрязнению.The problem solved by the invention is to improve the quality of the coating applied in one layer with a small dry residue of the coating, as well as improving the printing properties of paper and increasing resistance to pollution.

Это достигается тем, что в способе изготовления бумаги, включающем изготовление бумажного полотна и нанесение на него покрытия, содержащего непигментированную дисперсию алифатического полиуретана, согласно изобретению, на одну или две стороны бумажного полотна, предварительно обработанного в клеильном прессе или пропиточной ванне раствором поливинилового спирта, наносят покрытие, по крайней мере, одним слоем с сухим остатком менее 3,5 г/м2, причем дисперсия алифатического полиуретана имеет динамическую вязкость более 10 мПа·с при температуре 25°С и размер частиц, определенный методом светорассеяния, менее 0,1 мкм, причем пленка, изготовленная из дисперсии алифатического полиуретана и отвержденная при температуре 21°С в течение 5 суток, имеет показатель гель-фракции в ацетоне более 30%.This is achieved by the fact that in the method of making paper, including the manufacture of a paper web and coating it containing a non-pigmented dispersion of aliphatic polyurethane, according to the invention, on one or two sides of the paper web, pre-treated in a size press or impregnation bath with a solution of polyvinyl alcohol, is applied coating at least one layer with a dry residue of at least 3.5 g / m 2, wherein the aliphatic polyurethane dispersion has a dynamic viscosity greater than 10 mPa.s at the temperature ture of 25 ° C and particle size, determined by light scattering, of less than 0.1 microns, wherein the film made from the dispersion of the aliphatic polyurethane and cured at a temperature of 21 ° C for 5 days, a rate of the gel fraction in acetone greater than 30%.

Заявляемый способ осуществляют следующим образом. Производят размол волокнистого сырья, состоящего в основном из хлопковых волокон, и готовят бумажную массу. В приготовленную бумажную массу добавляют наполнители (двуокись титана, мел, каолин) и добавки для повышения прочности бумаги в сухом и мокром состоянии (натриевая соль карбоксиметилцеллюлозы, альгинат натрия, крахмал, полиамид(амин)эпихлоргидринная смола). В бумажную массу при необходимости добавляют вещества для внутримассной проклейки бумаги (димеры алкилкетена и т.д.), красители (прямые, кислотные и т.д.) и др. Кроме того, в бумажную массу вводят добавки, необходимые для защиты от подделки, такие как окрашенные волокна, волокна с флуоресцентными, магнитными и другими свойствами.The inventive method is as follows. The fibrous raw material, which consists mainly of cotton fibers, is milled, and paper pulp is prepared. Fillers (titanium dioxide, chalk, kaolin) and additives to increase the strength of the paper in the dry and wet state (sodium salt of carboxymethyl cellulose, sodium alginate, starch, polyamide (amine) epichlorohydrin resin) are added to the prepared paper pulp. If necessary, substances are added to the paper pulp for internal paper sizing (alkyl ketene dimers, etc.), dyes (direct, acidic, etc.), etc. In addition, additives necessary for protection from counterfeiting are introduced into the paper pulp, such as dyed fibers, fibers with fluorescent, magnetic and other properties.

Из приготовленной бумажной массы формуют на круглосеточной или плоскосеточной бумагоделательной машине бумажное полотно, которое может содержать водяные знаки и встроенные в структуру бумаги защитные нити.From the prepared pulp, a paper web is formed on a round-mesh or flat-mesh paper machine, which may contain watermarks and security threads embedded in the paper structure.

Сформованное и предварительно подсушенное бумажное полотно обрабатывают в клеильном прессе или пропиточной ванне составом, содержащим поливиниловый спирт. Кроме того, состав может содержать пластификаторы (глицерин, гликоли и т.д.), пеногасители (органо-силиконовые эмульсии и т.д.) и биоцидные добавки (соли полигуанидинов и т.д.).The formed and pre-dried paper web is treated in a size press or impregnation bath with a composition containing polyvinyl alcohol. In addition, the composition may contain plasticizers (glycerin, glycols, etc.), antifoam agents (organo-silicone emulsions, etc.) and biocidal additives (polyguanidine salts, etc.).

На влажное или высушенное бумажное полотно после обработки наносят покрытие на основе дисперсии алифатического полиуретана. Причем наиболее предпочтительно наносить покрытие на высушенное бумажное полотно. Покрытие можно наносить на бумагу в процессе ее изготовления на бумагоделательной машине или на последующей стадии обработки.After processing, a wet or dried paper web is coated based on a dispersion of aliphatic polyurethane. Moreover, it is most preferable to coat the dried paper web. The coating can be applied to the paper during its manufacture on a paper machine or at a subsequent processing step.

Применяемая дисперсия должна обладать динамической вязкостью более 10 мПа·с при температуре 25°С и размером частиц, определенным методом светорассеяния, менее 0,1 мкм. Еще более предпочтительно, чтобы динамическая вязкость дисперсии была более 50 мПа·с при температуре 25°С, а размер частиц - не более 0,05 мкм. Кроме того, пленка, изготовленная из этой дисперсии и отвержденная при температуре 21°С в течение 5 суток, должна характеризоваться показателем гель-фракции в ацетоне более 30% или, что более предпочтительно, - более 70%.The dispersion used must have a dynamic viscosity of more than 10 mPa · s at a temperature of 25 ° C and a particle size determined by light scattering of less than 0.1 microns. Even more preferably, the dynamic viscosity of the dispersion is more than 50 MPa · s at a temperature of 25 ° C, and the particle size is not more than 0.05 μm. In addition, a film made from this dispersion and cured at 21 ° C for 5 days should have a gel fraction in acetone of more than 30% or, more preferably, more than 70%.

Вышеуказанное покрытие наносят, по крайней мере, в один слой с сухим остатком менее 3,5 г/м2, на одну или две стороны бумажного полотна. Причем, наиболее предпочтительно, чтобы покрытие было нанесено на две стороны бумажного полотна.The above coating is applied in at least one layer with a dry residue of less than 3.5 g / m 2 on one or two sides of the paper web. Moreover, it is most preferred that the coating is applied on two sides of the paper web.

В покровном составе, кроме дисперсии полиуретана, могут содержаться добавки, регулирующие вязкость, растекание, пенообразование и другие свойства состава. Выбор и количество этих добавок определяется технологической необходимостью и требуемыми характеристиками получаемого покрытия. Так для повышения стойкости покрытия к стирке или к влажному истиранию в покровный состав целесообразно добавлять сшивающие агенты. Например, с этой целью можно использовать продукт с торговым названием «СХ-100», представляющий собой полифункциональный пропиленимин.In addition to the polyurethane dispersion, the coating composition may contain additives that control viscosity, spreading, foaming and other properties of the composition. The choice and quantity of these additives is determined by technological necessity and the required characteristics of the resulting coating. So, to increase the resistance of the coating to washing or to wet abrasion, it is advisable to add crosslinking agents to the coating composition. For example, for this purpose, you can use a product with the trade name "CX-100", which is a polyfunctional propyleneimine.

Метод определения гель-фракции с использованием в качестве растворителя ацетона широко известен и применяется при исследовании покрытий лакокрасочных материалов. Изменение показателя гель-фракции в ацетоне характеризует качество отверждения, степень полимеризации и другие свойства полимеров.The method for determining the gel fraction using acetone as a solvent is widely known and is used in the study of coatings of paints and varnishes. A change in the gel fraction in acetone characterizes the quality of curing, the degree of polymerization, and other properties of the polymers.

Под определением размера частиц методом светорассеяния подразумевается широко известный метод, основанный на измерении интенсивности рассеяния света сильно разбавленными дисперсионными системами и вычислении на основании этого размера их частиц в соответствии с законом Рэлея.By determining the particle size by light scattering is meant a well-known method based on measuring the intensity of light scattering by highly diluted dispersion systems and calculating based on this size their particles in accordance with the Rayleigh law.

Известны дисперсии полиуретана, содержащие и не содержащие эмульгатор (самоэмульгирующиеся). При синтезе дисперсий первого типа сначала получают в неполярном или малополярном растворителе низкомолекулярный предполимер со свободными изоцианатными группами. Затем осуществляют эмульгирование предполимера в водном растворе эмульгатора при очень интенсивном механическом перемешивании, а также удлинение его цепи в водной фазе.Polyurethane dispersions are known, both containing and not containing an emulsifier (self-emulsifying). In the synthesis of dispersions of the first type, a low molecular weight prepolymer with free isocyanate groups is first obtained in a non-polar or low-polar solvent. Then the prepolymer is emulsified in an aqueous solution of an emulsifier with very intensive mechanical stirring, as well as its chain elongation in the aqueous phase.

При получении дисперсий второго типа предполимер переводят в сильно полярном растворителе, например в ацетоне, в иономер соответствующим удлинением цепи. Раствор иономера при перемешивании диспергируется в воде без участия эмульгатора, и после отгонки растворителя образует дисперсию иономера.In the preparation of dispersions of the second type, the prepolymer is converted in a strongly polar solvent, for example, in acetone, into an ionomer by corresponding chain extension. With stirring, the ionomer solution is dispersed in water without the participation of an emulsifier, and after solvent distillation forms an ionomer dispersion.

Технические характеристики дисперсий полиуретана обоих типов могут существенно варьироваться за счет изменений режима, условий синтеза, свойств используемых материалов и т.д.The technical characteristics of both types of polyurethane dispersions can vary significantly due to changes in the regime, synthesis conditions, properties of the materials used, etc.

Дисперсии полиуретана обычно классифицируют в соответствии с их внутренней стабилизацией (анионные, катионные или неионогенные) и типом используемого при их производстве полиизоцианата (алифатический, ароматический) и высокомолекулярного спирта (полиэфирный, поликарбонатный). В заявленном способе предпочтительно использовать анионные дисперсии алифатического полиэфирного или поликарбонатного полиуретана (далее - дисперсии алифатического полиуретана).Polyurethane dispersions are usually classified according to their internal stabilization (anionic, cationic or nonionic) and the type of polyisocyanate (aliphatic, aromatic) and high molecular weight alcohol (polyester, polycarbonate) used in their production. In the inventive method, it is preferable to use anionic dispersions of an aliphatic polyester or polycarbonate polyurethane (hereinafter, dispersions of an aliphatic polyurethane).

Мы установили, что если характеристики дисперсии алифатического полиуретана и пленки, изготовленной из этой дисперсии, удовлетворяют вышеуказанным показателям, то качество покрытия, наносимого на бумажное полотно, по крайней мере, в один слой с сухим остатком менее 3,5 г/м2, например с помощью пленочного пресса, шаберного или валкового устройства, флексографским или глубоким способом печати и т.д., получается достаточно высоким. В обратном случае нанесенное покрытие обладает четко выраженной дырчатой структурой, то есть имеет на своей поверхности дефекты в виде маленьких отверстий, которые ухудшают печатные свойства бумаги и способствуют беспрепятственному проникновению в нее жидкостей и грязи. Эти дефекты особенно заметны, если покрытие с сухим остатком менее 3,5 г/м2 нанесено на бумагу в один слой. С целью их устранения может потребоваться нанесение дополнительных покровных слоев.We found that if the characteristics of the dispersion of aliphatic polyurethane and the film made from this dispersion satisfy the above indicators, then the quality of the coating applied to the paper web is in at least one layer with a dry residue of less than 3.5 g / m 2 , for example using a film press, a scraper or roll device, flexographic or intaglio printing, etc., it turns out quite high. In the opposite case, the coating has a clearly defined hole structure, that is, it has defects on its surface in the form of small holes that impair the printing properties of the paper and facilitate the unhindered penetration of liquids and dirt into it. These defects are especially noticeable if a coating with a dry residue of less than 3.5 g / m 2 is applied to the paper in one layer. In order to eliminate them, additional coating layers may be required.

Качество нанесения покрытия на бумагу определяется следующим образом. Образцы бумаги с покрытием погружают на 15 секунд в 0,5% водный раствор нигрозина. После удаления избытка раствора, например промоканием фильтровальной бумагой, оценивают визуально качество покрытия по наличию на поверхности окрашенных темных точек, которые обозначают дефекты в покрытии.The quality of the coating on the paper is determined as follows. Samples of coated paper are immersed for 15 seconds in a 0.5% aqueous solution of nigrosine. After removing the excess solution, for example by blotting with filter paper, the quality of the coating is visually assessed by the presence of painted dark dots on the surface that indicate defects in the coating.

Для определения устойчивости бумаги к загрязнению применяют следующий метод.To determine the resistance of paper to pollution, use the following method.

Загружают в стальной барабан (внутренний объем - 0,0175 м3) 2 килограмма стеклянного бисера и грязевую смесь, состоящую из бентонитовой глины (0,3 г), этилового спирта (0,5 мл), соевого масла (1,0 мл) и дистиллированной воды (6,0 мл). Барабан приводят во вращение от электропривода (5 минут, 60 об/мин) для равномерного распределения грязевой смеси по поверхности стеклянного бисера. После этого загружают в барабан поверх стеклянного бисера двадцать образцов бумаги с предварительно закрепленными по углам утяжеляющими грузами. Барабан вращают 15 минут в каждом направлении, после чего удаляют из него испытуемые образцы. Устойчивость образцов бумаги к загрязнению оценивают по изменению показателя яркости L* до и после загрязнения.2 kg of glass beads and a mud mixture consisting of bentonite clay (0.3 g), ethyl alcohol (0.5 ml), soybean oil (1.0 ml) are loaded into a steel drum (internal volume - 0.0175 m 3 ) and distilled water (6.0 ml). The drum is rotated from the electric drive (5 minutes, 60 rpm) to evenly distribute the mud mixture over the surface of the glass beads. After that, twenty samples of paper with weighting materials previously fixed in the corners are loaded into the drum over glass beads. The drum is rotated for 15 minutes in each direction, after which test samples are removed from it. The resistance of paper samples to pollution is evaluated by changing the brightness index L * before and after pollution.

Далее заявленный способ подробно объясняется на примерах. Пояснения к чертежам:Further, the claimed method is explained in detail by examples. Explanation of the drawings:

Фиг.1 - внешний вид бумаги, изготовленной в примере 2, после обработки водным раствором нигрозина.Figure 1 - appearance of paper made in example 2, after processing with an aqueous solution of nigrosine.

Фиг.2 - внешний вид бумаги, изготовленной в примере 3, после обработки водным раствором нигрозина.Figure 2 - appearance of the paper made in example 3, after processing with an aqueous solution of nigrosine.

Фиг.3 - внешний вид бумаги, изготовленной в примере 4, после обработки водным раствором нигрозина.Figure 3 - appearance of the paper made in example 4, after processing with an aqueous solution of nigrosine.

Фиг.4 - внешний вид бумаги, изготовленной в примере 5, после обработки водным раствором нигрозинаFigure 4 - appearance of the paper made in example 5, after processing with an aqueous solution of nigrosin

Пример 1.Example 1

Осуществляют размол хлопкового волокнистого сырья и приготавливают бумажную массу. В эту массу на разных стадиях подготовки вводят необходимые добавки. Из приготовленной бумажной массы на круглосеточной бумагоделательной машине формуют бумажное полотно, обрабатывают его в пропиточной ванне составом, содержащим поливиниловый спирт и глицерин, и сушат. Готовое бумажное полотно может содержать водяные знаки и другие защитные признаки.The cotton fiber raw material is milled and pulp is prepared. The necessary additives are introduced into this mass at different stages of preparation. From the prepared paper pulp, a paper web is formed on a round-mesh paper machine, it is treated in an impregnation bath with a composition containing polyvinyl alcohol and glycerin, and dried. The finished paper web may contain watermarks and other security features.

Пример 2 (сравнительный).Example 2 (comparative).

На обе стороны бумаги-основы, изготовленной в соответствии с примером 1, наносят с помощью шаберной установки покровную композицию следующего состава:On both sides of the base paper manufactured in accordance with Example 1, a coating composition of the following composition is applied using a scraper installation:

Водная дисперсия алифатического полиуретанаAliphatic polyurethane aqueous dispersion 49,3 массовых частей 49.3 parts by weight Динамическая вязкость, мПа (25°С)Dynamic viscosity, MPa (25 ° С) 5,2 5.2 Размер частиц, мкмParticle size, microns 0,20 0.20 Гель-фракция в ацетоне (пленка), %Gel fraction in acetone (film),% 30,0 30,0 Сшивающий агент СХ-100 (производитель - компания DSM NeoResins)Crosslinking agent CX-100 (manufacturer - DSM NeoResins company) 1,4 массовых частей1.4 parts by weight ВодаWater 49,3 массовых частей49.3 parts by weight

Бумагу с покрытием сухим остатком 2,5-3,0 г/кв.м по каждой стороне испытывают на качество нанесения покрытия. Внешний вид бумаги, обработанной водным раствором нигрозина, показан на фиг.1.A dry-coated paper of 2.5-3.0 g / m2 on each side is tested for coating quality. The appearance of paper treated with an aqueous solution of nigrosine is shown in figure 1.

Пример 3 (сравнительный).Example 3 (comparative).

На обе стороны бумаги-основы, изготовленной в соответствии с примером 1, наносят с помощью шаберной установки покровную композицию следующего состава:On both sides of the base paper manufactured in accordance with Example 1, a coating composition of the following composition is applied using a scraper installation:

Водная дисперсия алифатического полиуретанаAliphatic polyurethane aqueous dispersion 49,3 массовых частей49.3 parts by weight Динамическая вязкость, мПа (25°С)Dynamic viscosity, MPa (25 ° С) 9,1 9.1 Размер частиц, мкмParticle size, microns 0,06 0.06 Гель-фракция в ацетоне (пленка), %Gel fraction in acetone (film),% 30,0 30,0 Сшивающий агент СХ-100 (производитель - компания DSM NeoResins)Crosslinking agent CX-100 (manufacturer - DSM NeoResins company) 1,4 массовых частей1.4 parts by weight ВодаWater 49,3 массовых частей49.3 parts by weight

Бумагу с покрытием сухим остатком 2,5-3,0 г/кв.м по каждой стороне, испытывают на качество нанесения покрытия. Внешний вид бумаги, обработанной водным раствором нигрозина, показан на фиг.2.Dry coated paper of 2.5-3.0 g / m2 on each side is tested for coating quality. The appearance of paper treated with an aqueous solution of nigrosine is shown in figure 2.

Пример 4 (заявленный способ).Example 4 (the claimed method).

На обе стороны бумаги-основы, изготовленной в соответствии с примером 1, наносят с помощью шаберной установки покровную композицию следующего состава:On both sides of the base paper manufactured in accordance with Example 1, a coating composition of the following composition is applied using a scraper installation:

Водная дисперсия алифатического полиуретанаAliphatic polyurethane aqueous dispersion 49,3 массовых частей49.3 parts by weight Динамическая вязкость, мПа (25°С)Dynamic viscosity, MPa (25 ° С) 15,8 15.8 Размер частиц, мкмParticle size, microns 0,05 0.05 Гель-фракция в ацетоне (пленка), %Gel fraction in acetone (film),% 83,7 83.7 Сшивающий агент СХ-100 (производитель - компания DSM NeoResins)Crosslinking agent CX-100 (manufacturer - DSM NeoResins company) 1,4 массовых частей1.4 parts by weight ВодаWater 49,3 массовых частей49.3 parts by weight

Бумагу с покрытием сухим остатком 2,5-3,0 г/кв.м по каждой стороне испытывают на качество нанесения покрытия. Внешний вид бумаги, обработанной водным раствором нигрозина, показан на фиг.3.A dry-coated paper of 2.5-3.0 g / m2 on each side is tested for coating quality. The appearance of paper treated with an aqueous solution of nigrosine is shown in Fig.3.

Пример 5 (заявленный способ).Example 5 (the claimed method).

На обе стороны бумаги-основы, изготовленной в соответствии с примером 1, наносят с помощью шаберной установки покровную композицию следующего состава:On both sides of the base paper manufactured in accordance with Example 1, a coating composition of the following composition is applied using a scraper installation:

Водная дисперсия алифатического полиуретанаAliphatic polyurethane aqueous dispersion 49,3 массовых частей49.3 parts by weight Динамическая вязкость, мПа (25°С)Dynamic viscosity, MPa (25 ° С) 96,596.5 Размер частиц, мкмParticle size, microns 0,020.02 Гель-фракция в ацетоне (пленка), %Gel fraction in acetone (film),% 86,386.3 Сшивающий агент СХ-100 (производитель - компания DSM NeoResins)Crosslinking agent CX-100 (manufacturer - DSM NeoResins company) 1,4 массовых частей1.4 parts by weight ВодаWater 49,3 массовых частей49.3 parts by weight

Бумагу с покрытием сухим остатком 2,5-3,0 г/кв.м по каждой стороне испытывают на качество нанесения покрытия. Внешний вид бумаги, обработанной водным раствором нигрозина, показан на фиг.4.A dry-coated paper of 2.5-3.0 g / m2 on each side is tested for coating quality. The appearance of paper treated with an aqueous solution of nigrosine is shown in Fig.4.

Как видно из фиг.1-4, образцы бумаги, изготовленные в соответствии с заявленным способом (примеры 4, 5), характеризуются лучшей однородностью покрытия и меньшим количеством дефектов (дырок), в сравнении с образцами бумаги, изготовленными без учета требований, изложенных в заявленном способе (примеры 2, 3).As can be seen from figure 1-4, paper samples made in accordance with the claimed method (examples 4, 5), are characterized by better uniformity of coating and fewer defects (holes), in comparison with paper samples made without taking into account the requirements set forth in the claimed method (examples 2, 3).

Из всех покровных композиций изготовили пленки и испытали их на твердость по Кенигу и водостойкость. Пленки, изготовленные в соответствии с заявленным способом, показали высокую твердость по Кенигу и хорошую водостойкость по отношению к горячему водному раствору щелочи.Films were made from all coating compositions and tested for Koenig hardness and water resistance. Films made in accordance with the claimed method showed high Koenig hardness and good water resistance with respect to a hot aqueous alkali solution.

Все образцы бумаги с покрытием испытали на устойчивость к загрязнению. При этом образцы бумаги, изготовленные в соответствии с заявленным способом, показали на 10-15% более высокую устойчивость к загрязнению, чем образцы бумаги, изготовленные без учета технических особенностей, изложенных в заявленном способе.All coated paper samples were tested for resistance to contamination. Moreover, paper samples made in accordance with the claimed method showed a 10-15% higher resistance to pollution than paper samples made without taking into account the technical features set forth in the claimed method.

Все образцы бумаги с покрытием запечатали на пробопечатном устройстве «Prufbau» и полученные пробные оттиски через семь дней после запечатывания подвергли стирке в горячих растворах мыла и стирального порошка. Образцы бумаги, изготовленные в соответствии с заявленным способом, показали хорошую стойкость красочного слоя к воздействию этих растворов. Кроме того, было отмечено, что благодаря более равномерной структуре покрытия они несколько лучше воспринимают печатную краску.All coated paper samples were sealed on a Prufbau sampler and the resulting test prints were washed seven days after sealing in hot soap and laundry detergent solutions. Paper samples made in accordance with the claimed method showed good resistance of the ink layer to the effects of these solutions. In addition, it was noted that due to a more uniform coating structure, they perceive printing ink somewhat better.

Таким образом, заявленный способ позволяет изготовлять бумагу с покрытием, нанесенным, по крайней мере, в один слой с сухим остатком менее 3,5 г/м2, обладающую улучшенными печатными свойствами и более высокой устойчивостью к загрязнению, чем у прототипа. Этот эффект достигается благодаря применению для нанесения покрытия дисперсии полиуретана, обладающей свойствами, описанными в заявленном способе.Thus, the claimed method allows to produce paper with a coating deposited in at least one layer with a dry residue of less than 3.5 g / m 2 with improved printing properties and higher resistance to pollution than the prototype. This effect is achieved due to the use for coating a dispersion of polyurethane having the properties described in the claimed method.

Claims (2)

1. Способ изготовления бумаги, устойчивой к загрязнению, включающий изготовление бумажного полотна и нанесение на него покрытия, содержащего непигментированную дисперсию алифатического полиуретана, отличающийся тем, что на одну или две стороны бумажного полотна, предварительно обработанного в клеильном прессе или пропиточной ванне раствором поливинилового спирта, наносят покрытие, по крайней мере, одним слоем с сухим остатком менее 3,5 г/м2, причем дисперсия алифатического полиуретана имеет динамическую вязкость более 10 мПа·с при температуре 25°С и размер частиц, определенный методом светорассеяния, менее 0,1 мкм, причем пленка, изготовленная из дисперсии алифатического полиуретана и отвержденная при температуре 21°С в течение 5 суток, имеет показатель гель-фракции в ацетоне более 30%.1. A method of manufacturing paper that is resistant to pollution, including the manufacture of a paper web and coating it containing an unpigmented dispersion of aliphatic polyurethane, characterized in that on one or two sides of the paper web, pre-treated in a size press or impregnation bath with a solution of polyvinyl alcohol, coated at least one layer with a dry residue of at least 3.5 g / m 2, wherein the aliphatic polyurethane dispersion has a dynamic viscosity greater than 10 mPa.s at the temperature ture of 25 ° C and particle size, determined by light scattering, of less than 0.1 microns, wherein the film made from the dispersion of the aliphatic polyurethane and cured at a temperature of 21 ° C for 5 days, a rate of the gel fraction in acetone greater than 30%. 2. Бумага, устойчивая к загрязнению, изготовленная способом по п.1. 2. Contamination resistant paper made by the method of claim 1.
RU2009133445/12A 2009-09-08 2009-09-08 Method to make paper resistant to contamination and contamination-resistant paper RU2418124C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009133445/12A RU2418124C1 (en) 2009-09-08 2009-09-08 Method to make paper resistant to contamination and contamination-resistant paper

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009133445/12A RU2418124C1 (en) 2009-09-08 2009-09-08 Method to make paper resistant to contamination and contamination-resistant paper

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2009133445A RU2009133445A (en) 2011-03-20
RU2418124C1 true RU2418124C1 (en) 2011-05-10

Family

ID=44053288

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2009133445/12A RU2418124C1 (en) 2009-09-08 2009-09-08 Method to make paper resistant to contamination and contamination-resistant paper

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2418124C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2509834C1 (en) * 2013-03-01 2014-03-20 Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Гознак" (Фгуп "Гознак") Method of manufacturing paper resistant to moisture and dirt, and paper resistant to moisture and dirt

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2509834C1 (en) * 2013-03-01 2014-03-20 Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Гознак" (Фгуп "Гознак") Method of manufacturing paper resistant to moisture and dirt, and paper resistant to moisture and dirt

Also Published As

Publication number Publication date
RU2009133445A (en) 2011-03-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5712179B2 (en) Method for producing a contamination and / or moisture resistant security document
US8658273B2 (en) Security sheet comprising a transparent or translucent layer
RU2138593C1 (en) Method for manufacture of safety paper
US8007638B2 (en) Sheet-like products exhibiting oleophobic and hydrophobic properties
KR101913886B1 (en) High-durability sheet for manufacturing bank notes
RU2418124C1 (en) Method to make paper resistant to contamination and contamination-resistant paper
RU2509834C1 (en) Method of manufacturing paper resistant to moisture and dirt, and paper resistant to moisture and dirt
CA2958086C (en) Method of increasing paper surface strength by using polyaluminum chloride in a size press formulation containing starch
RU2681001C1 (en) Method of manufacturing paper resistant to moisture and pollution, and paper resistant to moisture and pollution
EP3879031B1 (en) Dirt- and oil-repellent coating for banknote paper and method for producing same
JP2012505072A (en) Improved coating method
KR100711374B1 (en) Durability-reinforced security documents and method for manufacturing the same
JP6531666B2 (en) Ink jet recording paper and method of manufacturing the same
KR100391850B1 (en) security paper
WO2007149258A2 (en) Paper substrates containing a silicon-containing compound