RU2495973C2 - Усовершенствованные композиции для оптического отбеливания - Google Patents

Усовершенствованные композиции для оптического отбеливания Download PDF

Info

Publication number
RU2495973C2
RU2495973C2 RU2010143566/04A RU2010143566A RU2495973C2 RU 2495973 C2 RU2495973 C2 RU 2495973C2 RU 2010143566/04 A RU2010143566/04 A RU 2010143566/04A RU 2010143566 A RU2010143566 A RU 2010143566A RU 2495973 C2 RU2495973 C2 RU 2495973C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
magnesium
component
sizing
paper
composition
Prior art date
Application number
RU2010143566/04A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2010143566A (ru
Inventor
Эндрю Клайв ДЖЭКСОН
Девид ПУДДИПХАТТ
Седрик КЛЯЙН
Original Assignee
Клариант Финанс (Бви) Лимитед
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 Клариант Финанс (Бви) Лимитед filed Critical Клариант Финанс (Бви) Лимитед
Priority claimed from PCT/EP2009/052921 external-priority patent/WO2009118248A2/en
Publication of RU2010143566A publication Critical patent/RU2010143566A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2495973C2 publication Critical patent/RU2495973C2/ru

Links

Landscapes

  • Paper (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

Изобретение относится к композиции для проклейки бумаги, характеризующейся тем, что содержит (a) по меньшей мере один оптический отбеливатель формулы (1), в которой R1 обозначает водород или SO3M, R2 обозначает водород или SO3M, R3 обозначает водород, или CH2CO2M, R4 обозначает CH2CO2М, CH(CO2M)CH2CO2M или CH(CO2M)CH2CH2CO2M, где M обозначает водород, катион щелочного металла, аммоний, моно-метил-ди-C2-C3-гидроксиалкиламмоний, диметил-моно-C2-C3-гидроксиалкиламмоний, аммоний, который является моно-, ди- или тризамещенным C2-C3 гидроксиалкильным радикалом, или смеси указанных соединений, (b) соль магния и (c) связующее вещество, которое выбрано из группы, состоящей из природного крахмала, крахмала, модифицированного ферментами, и химически модифицированного крахмала, причем 0,1-15 частей компонента (b) приходится на одну часть компонента (a). Также изобретение относится к способу отбеливания бумаги, использующему указанную композицию. Предлагаемая композиция представляет собой более эффективное средство для достижения высоких степеней белизны бумаги. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 4 пр., 3 табл.

Description

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к композициям, которые обеспечивают превосходные оптические отбеливающие эффекты при нанесении на поверхность бумаги на клеильном прессе.
Уровень техники
Высокая степень белизны является важнейшим параметром для конечного потребителя бумажной продукции. Наиболее важным сырьем для бумажной промышленности является целлюлоза, пульпа и лигнин, которые естественным образом поглощают синий свет, поэтому имеют желтоватый цвет и придают бумаге неудовлетворительные визуальные характеристики. В бумажной промышленности оптические отбеливатели используют для компенсации поглощения синего света путем поглощения УФ-света с максимальной длиной волны 350-360 нм и превращения его в видимый синий свет с длиной волны 440 нм.
При производстве бумаги оптические отбеливатели можно прибавлять или в мокрую часть бумагоделательной машины, или на поверхность бумаги, или в оба места. Как правило, невозможно обеспечить высокие степени белизны, которые требуются для бумаги высокого качества, прибавлением отбеливателя только в мокрую часть бумагоделательной машины.
Обычный способ прибавления оптического отбеливателя на поверхность бумаги состоит в нанесении водного раствора оптического отбеливателя на клеильном прессе вместе с проклеивающим веществом, обычно природным крахмалом или крахмалом, модифицированным ферментами, или химически модифицированным крахмалом. Предварительно сформированный лист бумаги пропускают через зону прессования между двумя валками, причем вход в зону прессования залит раствором для проклейки. Бумага впитывает некоторое количество раствора, остаток удаляют в зоне прессования.
Наряду с крахмалом и оптическим отбеливателем раствор для проклейки может содержать другие химикаты, предназначенные для обеспечения конкретных свойств. Они включают пеногасители, парафиновые эмульсии, красители, пигменты и неорганические соли.
С целью получения высоких степеней белизны были предприняты усилия для разработки новых оптических отбеливателей (См., например, Japanese Kokai 62-106965, РСТ заявка WO 98/42685, Патент США 5,873,913 и Европейский патент 1,763,519).
В патенте Великобритании 1239818 описаны гексасульфонированные оптические отбеливатели, полученные из триазиниламиностильбенов. В примерах 1-6 описаны их натриевые соли. Магний упоминается только в перечне возможных противоионов для гексасульфонированных оптических отбеливателей, крахмал в качестве компонента композиции для проклейки поверхности также упомянут только в перечне возможных связующих агентов.
Потребность в более эффективных средствах для достижения высоких степеней белизны бумаги по-прежнему сохраняется.
Раскрытие изобретения
Авторы настоящего изобретения к своему удивлению обнаружили, что оптические отбеливатели формулы (1) при нанесении на поверхность бумаги, в сочетании с солями магния, в композиции для проклейки, содержащей крахмал, усиливают отбеливающее действие. Если не указано иное, части в последующем изложении означают массовые части.
Настоящее изобретение относится к способу отбеливания бумаги в клеильном прессе, отличающемуся тем, что композиция для проклейки содержит
(а) по меньшей мере, один оптический отбеливатель формулы (1)
Figure 00000001
в которой
R1 обозначает водород или SO3M,
R2 обозначает водород или SO3M,
R3 обозначает водород, С1-4 алкил, С2-3 гидроксиалкил, CH2CO2M, CH2CH2CONH2 или CH2CH2CH,
R4 обозначает C1-4 алкил, C2-3 гидроксиалкил, CH2CO2М, CH(CO2M)CH2CO2M или CH(CO2M)CH2CH2CO2M, бензил или
R3 и R4 вместе с соседним атомом азота обозначают морфолиновое кольцо, и где
M обозначает водород, катион щелочного металла, аммоний, моно-метил-ди-C2-C3-гидроксиалкиламмоний, диметил-моно-C2-C3-гидроксиалкиламмоний, аммоний, который является моно-, ди- или тризамещенным C2-C3 гидроксиалкильным радикалом, и смеси указанных соединений,
(b) соль магния и
(c) связующее вещество, которое выбрано из группы, состоящей из природного крахмала, крахмала, модифицированного ферментами и химически модифицированного крахмала, причем 0,1-15 частей компонента (b) приходится на одну часть компонента (a).
Предпочтительными соединениями формулы (1) являются соединения, в которых R3 обозначает водород, метил, этил, н-пропил, изопропил, β-гидроксиэтил, β-гидроксипропил, CH2CO2M, CH2CH2CONH2 или CH2CH2CN, и R4 обозначает метил, этил, н-пропил, изопропил, 2-бутил, β-гидроксиэтил, β-гидроксипропил, CH2CO2M, CH(CO2M)CH2CO2M или CH(CO2M)CH2CH2CO2M или бензил.
Оптические отбеливатели формул (2) и (3) являются конкретными примерами оптических отбеливателей формулы (1), но изобретение не ограничено этими двумя конкретными примерами.
Figure 00000002
Figure 00000003
Соль магния может представлять собой, например, ацетат магния, бромид магния, хлорид магния, формиат магния, йодид магния, нитрат магния, сульфат магния или тиосульфат магния. Предпочтительно, соль магния представляет собой хлорид магния, сульфат магния или тиосульфат магния. Наиболее предпочтительной солью магния является хлорид магния.
Предпочтительно на одну часть компонента (a) приходится 0,15-10 частей компонента (b). Наиболее предпочтительно, если на одну часть компонента (a) приходится 0,4-5 частей компонента (b).
Для обработки бумаги в клеильном прессе могут быть использованы композиции для проклейки, содержащие 0,2-30, предпочтительно 1-15 граммов оптического отбеливателя на литр. Композиция для проклейки также содержит связующее вещество в концентрации предпочтительно 2-15% (масс), в расчете на общую массу композиции для проклейки. Обычно уровень рН составляет от 5 до 9, предпочтительно от 6 до 8.
Связующее вещество или клей выбирают из группы, состоящей из природного крахмала, крахмала, модифицированного ферментами, и химически модифицированного крахмала. Модифицированные крахмалы предпочтительно представляют собой окисленный крахмал, гидроксиэтилированный крахмал или ацетилированный крахмал. Природный крахмал предпочтительно представляет собой анионный крахмал, катионный крахмал или амфотерный крахмал. Хотя источник крахмала может быть любым, предпочтительными источниками крахмала являются кукуруза, пшеница, картофель, рис, тапиока или саго. Могут присутствовать одно или несколько дополнительных связующих, предпочтительно поливиниловый спирт или карбоксиметилцеллюлоза.
Следующим объектом изобретения является способ оптического отбеливания бумаги, включающий стадии
a) нанесения композиции для проклейки на бумагу,
b) сушки обработанной бумаги.
К композиции для проклейки предпочтительно прибавляют пеногаситель, парафиновую эмульсию, краситель и/или пигмент.
Следующие ниже примеры более подробно разъясняют настоящее изобретение. Если не указано иное, подразумевается, что термины "%" и "части" обозначают массовые "%" и "части".
Осуществление изобретения
Пример 1
Композиции для проклейки получают добавлением оптического отбеливателя формулы (2) в таком количестве, чтобы добиться конечных концентраций оптического отбеливателя в интервале от 2,5 до 12,5 г/л, к перемешиваемому водному раствору хлорида магния (конечная концентрация составляет 8 г/л) и анионного окисленного картофельного крахмала (Perfectamyl A4692 от AVEBE В.А.) (конечная концентрация составляет 50 г/л) при 60°С.
Раствору для проклейки дают охладиться, затем выливают на движущиеся ролики лабораторного клеильного пресса и наносят на проклеенный коммерческим 75 г/м2 AKD (димер алкилкетена), обесцвеченный лист бумаги-основы. Обработанную бумагу сушат в течение 5 минут при 70°С в сушилке с плоскими плитами. Высушенную бумагу доводят до кондиционного состояния, затем измеряют белизну по CIE на калиброванном спектрофотометре «Elrepho».
Пример повторяют и в отсутствие хлорида магния, т.е. в присутствии только натриевой соли оптического отбеливателя, и заменяя хлорид магния эквивалентным количеством хлорида кальция.
Результаты суммированы в таблице 1 и убедительно демонстрируют преимущества применения хлорида магния по сравнению с применением хлорида кальция и применением только натриевой соли оптического отбеливателя для получения высоких степеней белизны. Неожиданный характер изобретения дополнительно иллюстрируется данными о том, что хлориды дивалентных ионов других металлов II группы, такие как хлорид кальция, оказывают даже негативное воздействие на отбеливающий эффект оптического отбеливателя.
Таблица 1
Оптический отбеливатель (2) (г/л активных веществ) Хлорид магния (г/л) Хлорид кальция (г/л) Белизна по CIE
0 0 0 104,6
0 8 0 104,7
0 0 8 104,8
2,5 0 0 122,3
2,5 8 0 126,7
2,5 0 8 123,4
5,0 0 0 128,3
5.0 8 0 133,1
5,0 0 8 128,0
7,5 0 0 129,8
7,5 8 0 133,7
7,5 0 8 128,6
10,0 0 0 131,1
10,0 8 0 134,5
10,0 0 8 128,2
12,5 0 0 130,6
12,5 8 0 134,2
12,5 0 8 127,3
Пример 2
Композиции для проклейки получают добавлением оптического отбеливателя формулы (3) в таком количестве, чтобы достичь конечных концентраций оптического отбеливателя в интервале от 2,0 до 10 г/л, к перемешиваемому водному раствору хлорида магния (конечная концентрация составляет 8 г/л) и анионного окисленного картофельного крахмала (Perfectamyl A4692 от AVEBE В.А.) (конечная концентрация составляет 50 г/л) при 60°С.
Раствору для проклейки дают охладиться, затем выливают на движущиеся ролики лабораторного клеильного пресса и наносят на проклеенный коммерческим 75 г/м2 AKD (димер алкилкетена), обесцвеченный лист бумаги-основы. Обработанную бумагу сушат в течение 5 минут при 70°С в сушилке с плоскими плитами. Высушенную бумагу доводят до кондиционного состояния, затем измеряют белизну по CIE на калиброванном спектрофотометре «Elrepho».
Пример повторяют и в отсутствие хлорида магния, и заменяя хлорид магния эквивалентным количеством хлорида кальция.
Результаты суммированы в таблице 2 и убедительно демонстрируют преимущества применения хлорида магния по сравнению с применением оптического отбеливателя только в виде натриевой соли для получения высоких степеней белизны.
Таблица 2
Оптический отбеливатель (3) (г/л активных веществ) Хлорид магния (г/л) Хлорид кальция (г/л) Белизна по CIE
0 0 0 104,6
0 8 0 104,7
0 0 8 104,8
2,0 0 0 119,2
2,0 8 0 122,5
2,0 0 8 121,5
4,0 0 0 127,2
4,0 8 0 131,1
4,0 0 8 127,9
6,0 0 0 131,1
6,0 8 0 135,4
6,0 0 8 131,6
8,0 0 0 133,7
8,0 8 0 138,1
8,0 0 8 133,5
10,0 0 0 136,0
10,0 8 0 139,7
10,0 0 8 134,7
Пример 3
Композиции для проклейки получают, добавляя оптический отбеливатель формулы (3) в таком количестве, чтобы достичь конечных концентраций оптического отбеливателя в интервале от 0 до 12,5 г/л, к перемешиваемым водным растворам хлорида магния (конечная концентрация составляет 6,25 и 12,5 г/л) и анионного окисленного кукурузного крахмала (конечная концентрация составляет 50 г/л) (Penford Starch 260) при 60°С. Каждому раствору для проклейки дают охладиться, затем выливают на движущиеся ролики лабораторного клеильного пресса и наносят на проклеенный коммерческим 75 г/м2 AKD (димер алкилкетена) обесцвеченный лист бумаги-основы. Обработанную бумагу сушат в течение 5 минут при 70°С в сушилке с плоскими плитами.
Высушенную бумагу доводят до кондиционного состояния, затем измеряют белизну по CIE на калиброванном спектрофотометре «Auto Elrepho».
Результаты показаны в таблице 3.
Пример 4
Композиции для проклейки получают, добавляя оптический отбеливатель формулы (3) в таком количестве, чтобы достичь конечных концентраций оптического отбеливателя в интервале от 0 до 12,5 г/л, к перемешиваемым водным растворам гексагидрата тиосульфата магния (конечная концентрация составляет 10 и 20 г/л) и анионного окисленного кукурузного крахмала (Penford Starch 260) (конечная концентрация составляет 50 г/л) при 60°С. Раствору для проклейки дают охладиться, затем выливают на движущиеся ролики лабораторного клеильного пресса и наносят на проклеенный коммерческим 75 г/м2 AKD (димер алкилкетена), обесцвеченный лист бумаги-основы. Обработанную бумагу сушат в течение 5 минут при 70°С в сушилке с плоскими плитами.
Высушенную бумагу доводят до кондиционного состояния, затем измеряют белизну по CIE на калиброванном спектрофотометре «Auto Elrepho».
Результаты показаны в таблице 3.
Таблица 3
Белизна по CIE
Оптический отбеливатель (3) (г/л активных веществ) Соль Mg отсутствует, т.е. только соль Na Добавленная соль магния
Хлорид магния (г/л) (пример 3) Гексагидрат тиосульфата магния (г/л) (пример 4)
6,25 12,5 10,0 20,0
0 102,8 102,9 103,5 102,2 102,7
2,5 119,6 122,4 125,5 125,1 123,6
5,0 128,9 131,1 132,5 132,9 132,7
7,5 135,1 136,3 137,9 137,7 137,9
10,0 139,2 140,9 141,4 141,1 141,0
12.5 141,1 142,3 142,8 142,4 142,4
Результаты убедительно демонстрируют преимущества применения хлорида магния или тиосульфата магния для достижения высоких степеней белизны по сравнению со случаями, где оптический отбеливатель используют только в виде натриевой соли.

Claims (9)

1. Композиция для проклейки бумаги, отличающаяся тем, что содержит
(а) по меньшей мере, один оптический отбеливатель формулы (1)
Figure 00000004

в которой
R1 обозначает водород или SO3M,
R2 обозначает водород или SO3M,
R3 обозначает водород или CH2CO2M,
R4 обозначает СН2СО2М, СН(CO2M)СН2СО2М или СН(СО2М)CH2CH2CO2M, где
М обозначает водород, катион щелочного металла, аммоний, моно-метил-ди-С23-гидроксиалкиламмоний, диметил-моно-С23-гидроксиалкиламмоний, аммоний, который является моно-, ди- или тризамещенным C2-C3 гидроксиалкильным радиксом, или смеси указанных соединений,
(b) соль магния и
(c) связующее вещество, которое выбрано из группы, состоящей из природного крахмала, крахмала, модифицированного ферментами, и химически модифицированного крахмала, причем 0,1-15 частей компонента (b) приходится па одну часть компонента (а).
2. Композиция для проклейки по п.1, в которой 0,15-10 частей компонента (b) приходится на одну часть компонента (а).
3. Композиция для проклейки но п.1, в которой 0,4-5 частей компонента (b) приходится на одну часть компонента (а).
4. Композиция для проклейки по п.1, в которой компонент (b) представляет собой ацетат магния, бромид магния, хлорид магния, формиат магния, йодид магния, нитрат магния, сульфат магния или тиосульфат магния.
5. Композиция для проклейки по п.1, в которой компонент (b) представляет собой хлорид магния.
6. Композиция для проклейки по п.1, в которой компонент (b) представляет собой тиосульфат магния.
7. Композиция для проклейки по п.1, где количество связующего вещества составляет от 2 до 15 мас.% в расчете на общую массу композиции для проклейки.
8. Способ оптического отбеливания бумаги, включающий стадии
a) нанесения композиции для проклейки по одному или нескольким пунктам 1-7 на бумагу,
b) сушки обработанной бумаги.
9. Способ но п.8, включающий дополнительную стадию добавления пеногасителя, парафиновой эмульсии, красителя и/или пигмента в композицию для проклейки.
RU2010143566/04A 2008-03-26 2009-03-12 Усовершенствованные композиции для оптического отбеливания RU2495973C2 (ru)

Applications Claiming Priority (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP08102906.8 2008-03-26
EP08102906 2008-03-26
EP08171223 2008-12-10
EP08171223.4 2008-12-10
EP08171480.0 2008-12-12
EP08171480 2008-12-12
PCT/EP2009/052921 WO2009118248A2 (en) 2008-03-26 2009-03-12 Improved optical brightening compositions

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2010143566A RU2010143566A (ru) 2012-05-10
RU2495973C2 true RU2495973C2 (ru) 2013-10-20

Family

ID=46311701

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010143564/04A RU2495972C2 (ru) 2008-03-26 2009-03-12 Усовершенствованные композиции для оптического отбеливания
RU2010143566/04A RU2495973C2 (ru) 2008-03-26 2009-03-12 Усовершенствованные композиции для оптического отбеливания

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010143564/04A RU2495972C2 (ru) 2008-03-26 2009-03-12 Усовершенствованные композиции для оптического отбеливания

Country Status (1)

Country Link
RU (2) RU2495972C2 (ru)

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1140415A (en) * 1966-03-15 1969-01-22 Kurashiki Rayon Kk Paper sizing composition
GB1239818A (en) * 1967-08-03 1971-07-21 Geigy Ag J R Polysulfonated bis-s-triazinylamino-stilbene-2,2'-disulfonic acids
GB1526004A (en) * 1975-02-28 1978-09-27 Ciba Geigy Ag Aqueous storage-stable dispersions of water-soluble compounds
SU878203A3 (ru) * 1973-10-19 1981-10-30 Сандос Аг (Фирма) Способ гашени оптического отбеливани на волокнистом целлюлозном материале при производстве бумаги
RU96100751A (ru) * 1995-01-13 1998-03-10 Геркулес Инкорпорейтед Способ улучшения прочности бумаги, изготовленной из целлюлозы, содержащей поверхностно-активные карбоксильные соединения
RU2004139044A (ru) * 2002-06-11 2006-01-10 Циба Спешиалти Кемикэлз Холдинг Инк. (Ch) Отбеливающие пигменты
RU2006106728A (ru) * 2003-08-06 2007-10-10 Циба Спешиалти Кемикэлз Холдинг Инк. (Ch) Композиция для флуоресцентного отбеливания бумаги
RU2006131669A (ru) * 2004-03-05 2008-03-10 Клариант Файненс (Бви) Лимитед (Vg) Концентрированные растворы оптического отбеливателя

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6228217B1 (en) * 1995-01-13 2001-05-08 Hercules Incorporated Strength of paper made from pulp containing surface active, carboxyl compounds

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1140415A (en) * 1966-03-15 1969-01-22 Kurashiki Rayon Kk Paper sizing composition
GB1239818A (en) * 1967-08-03 1971-07-21 Geigy Ag J R Polysulfonated bis-s-triazinylamino-stilbene-2,2'-disulfonic acids
SU520057A3 (ru) * 1967-08-03 1976-06-30 И.Р. Гейги Аг, (Фирма) Способ отбеливани бумаги
SU878203A3 (ru) * 1973-10-19 1981-10-30 Сандос Аг (Фирма) Способ гашени оптического отбеливани на волокнистом целлюлозном материале при производстве бумаги
GB1526004A (en) * 1975-02-28 1978-09-27 Ciba Geigy Ag Aqueous storage-stable dispersions of water-soluble compounds
RU96100751A (ru) * 1995-01-13 1998-03-10 Геркулес Инкорпорейтед Способ улучшения прочности бумаги, изготовленной из целлюлозы, содержащей поверхностно-активные карбоксильные соединения
RU2004139044A (ru) * 2002-06-11 2006-01-10 Циба Спешиалти Кемикэлз Холдинг Инк. (Ch) Отбеливающие пигменты
RU2006106728A (ru) * 2003-08-06 2007-10-10 Циба Спешиалти Кемикэлз Холдинг Инк. (Ch) Композиция для флуоресцентного отбеливания бумаги
RU2006131669A (ru) * 2004-03-05 2008-03-10 Клариант Файненс (Бви) Лимитед (Vg) Концентрированные растворы оптического отбеливателя

Also Published As

Publication number Publication date
RU2010143566A (ru) 2012-05-10
RU2010143564A (ru) 2012-05-10
RU2495972C2 (ru) 2013-10-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8845861B2 (en) Optical brightening compositions
RU2505636C2 (ru) Композиция и способ для отбеливания бумаги
CA2789548C (en) Aqueous sizing compositions for shading in size press applications
RU2495973C2 (ru) Усовершенствованные композиции для оптического отбеливания
AU2014259497B2 (en) Improved optical brightening compositions

Legal Events

Date Code Title Description
PC41 Official registration of the transfer of exclusive right

Effective date: 20161220