RU2502840C1 - Связующее для производства бумаги и картона - Google Patents
Связующее для производства бумаги и картона Download PDFInfo
- Publication number
- RU2502840C1 RU2502840C1 RU2012122116/05A RU2012122116A RU2502840C1 RU 2502840 C1 RU2502840 C1 RU 2502840C1 RU 2012122116/05 A RU2012122116/05 A RU 2012122116/05A RU 2012122116 A RU2012122116 A RU 2012122116A RU 2502840 C1 RU2502840 C1 RU 2502840C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- formaldehyde
- binder
- cationic starch
- melamine
- sodium silicate
- Prior art date
Links
Landscapes
- Paper (AREA)
Abstract
Изобретение может быть использовано в целлюлозно-бумажной промышленности. Связующее для производства бумаги и картона включает карбамид, формальдегид, меламин, катионный крахмал, глицерин, силикат натрия и поверхностно-активное вещество, содержащее алкиламидопропилбетаин жирных кислот при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Предложенное изобретение позволяет получить связующее для производства бумаги и картона, отвечающее требованиям по механической прочности, водостойкости и токсичности, при повышении стабильности водных дисперсий. 1 з.п. ф-лы, 2 табл.
Description
Изобретение относится к целлюлозно-бумажной промышленности и касается синтеза олигомера, применяемого в качестве связующего для бумаги и картона.
Известен способ изготовления карбамидоформальдегидных олигомеров, модифицированных катионным крахмалом и меламином (патент RU (11) 2333304 (13) С1 МКИ D21H 21/16, D21H 17/06, D21H 17/18, C08G 12/40, 2007 г.). Данный способ позволяет получать карбамидофор-мальдегидные олигомеры, подходящие для обработки целлюлозных материалов как при нанесении с поверхности, так и при введении в волокнистую массу перед отливом бумажного полотна. Однако олигомеры, полученные по данному способу, обнаруживают некоторые недостатки: недостаточная водостойкость, недостаточно высокая эффективность олигомеров как упрочняющих агентов, низкая стабильность их водных дисперсий, высокое содержание свободного формальдегида в олигомерах.
Таким образом ставится задача получения карбамидоформальдегидных олигомеров, отвечающих требованиям по механической прочности, водостойкости и токсичности, при повышении стабильности их водных дисперсий.
Решение поставленной задачи обеспечивается тем, что связующее для производства бумаги и картона, включающее карбамид, формальдегид, меламин и катионный крахмал, дополнительно содержит глицерин, силикат натрия и поверхностно-активное вещество, содержащее алкиламидо-пропилбетаин жирных кислот, при следующем соотношении компонентов, масс.%:
Карбамид | 29-36 |
Формальдегид | 35-42 |
Меламин | 11-12 |
катионный крахмал | 3-5 |
глицерин | 2-4 |
силикат натрия | 1-12 |
поверхностно-активное вещество | 3-6, |
а также тем, что связующее в качестве поверхностно-активного вещества дополнительно включает диэтаноламид жирных кислот в количестве 2:1 по отношению к алкиламидопропилбетаину жирных кислот соответственно.
Благодаря новому технологическому решению в синтезе модифицированных карбамидоформальдегидных олигомеров, а также использованию комплекса предложенных модификаторов достигается понижение свободного формальдегида модифицированных карбамидоформальдегидных олигомеров до 0,1-0,2% от массы олигомера. Достигается повышение стабильности олигомеров до 6 месяцев хранения.
Структурная формула получаемого олигомера приведена на рис.1, где R - остаток жирной кислоты в составе диэтаноламида.
На данном рисунке показаны возможные связи между основными компонентами олигомера и модификаторами. При отсутствии какого-либо модифицирующего компонента формула примет более упрощенный вид.
Изобретение поясняется следующими примерами
Пример 1
Соотношение компонентов (в масс.%):
формальдегид - 39;
карбамид - 32 (основная загрузка К1 - 26, дополнительная загрузка К2-6);
меламин - 11;
глицерин - 4;
силикат натрия - 6;
поверхностно-активное вещество (алкиламидопропилбетаин жирных кислот) - 3;
катионный крахмал - 5.
Для получения олигомера массой 100 г по сухому веществу в реакционную колбу, снабженную водяной баней, обратным холодильником, механической мешалкой и термометром, загружают 39 масс.% формальдегида в виде 37%-го раствора. С помощью едкого натра устанавливают pH формалина на уровне 9,5-10. Включают мешалку и обогрев водяной бани. При достижении температуры формалина 60°С в реакционную колбу загружают 26 масс.% карбамида. Через 30-40 минут после этого загружают 11 масс.% мел амина.
Через 60 мин. после добавления меламина в реакционную смесь вводят 6 масс.% силиката натрия. При температуре 80-85°С и установившемся щелочном pH = 12 выдерживают синтезирующийся олигомер в течение 1,5 часа, а затем добавляют 4 масс.% глицерина. Смесь выдерживают в течение еще 10 минут, после чего проводят вторую стадию синтеза. Для этого смесь подкисляют 5 %-ым раствором серной кислоты до установления pH в пределах 5,5. В этих условиях реакционную смесь выдерживают в течение 10-15 минут, затем раствором едкого натра поднимают pH до 7,5 и последовательно вводят следующие модификаторы: 3 масс.% поверхностно-активного вещества в виде алкиламидопропилбетаина высших жирных кислот, 6 масс.% карбамида и 5 масс. % катионного крахмала. Временной промежуток между введением каждого модификатора составляет 10 минут. После ввода катионного крахмала смесь выдерживают в течение 10 минут, а затем охлаждают. Необходимо следить, чтобы на протяжении ввода модификаторов pH в колбе имело значение 7,5±0,2.
При необходимости производят концентрирование водного раствора олигомера путем упаривания. Достижение концентрации выше 45% нежелательно, так как это может привести к потере стабильности раствора.
Стабильность полученного карбамидоформальдегидного олигомера при концентрации 25% и pH 7,5 - не менее 5 месяцев.
Пример 2
Соотношение компонентов (в масс.%): формальдегид - 41;
карбамид - 34 (основная загрузка К1 - 28, дополнительная загрузка К2 - 6);
меламин - 12;
глицерин - 2;
силикат натрия - 2;
поверхностно-активное вещество (алкиламидопропилбетаин жирных кислот) - 4;
катионный крахмал - 5.
Данный пример получения олигомера отличается от примера 1 тем, что стадия кисловки производится 1 %-ой соляной кислотой до pH = 6.
Пример 3
Соотношение компонентов (в масс.%);
формальдегид - 35;
карбамид - 29 (основная загрузка К1 - 23, дополнительная загрузка, К2 - 6);
меламин -11;
глицерин - 4;
силикат натрия - 12;
поверхностно-активное вещество - 6 (из них алкиламидопропилбетаина жирных кислот - 2 и диэтаноламида жирных кислот - 4); катионный крахмал - 3.
Данный пример получения олигомера отличается от примера 1 тем, что силикат натрия загружается в смесь порционно - 9 масс.% до стадии кисловки и 3 масс.% после. Диэтаноламид жирных кислот вводится в смесь после введения глицерина. Через 10 мин. после введения диэтаноламида жирных кислот начинают стадию кисловки.
Пример 4
Соотношение компонентов (в масс.%): формальдегид - 42;
карбамид - 36 (основная загрузка К1 - 30, дополнительная загрузка К2-6);
меламин - 12;
глицерин - 2;
силикат натрия - 1;
поверхностно-активное вещество - 3 (из них алкиламидопропилбетаина жирных кислот - 1 и диэтаноламида жирных кислот - 2);
катионный крахмал - 4.
Данный пример получения олигомера отличается от примера 1 тем, что силикат натрия загружается в смесь после стадии кисловки 1%-ой соляной кислотой. Диэтаноламид жирных кислот вводится в смесь после введения глицерина. Через 10 мин. после введения диэтаноламида жирных кислот начинают стадию кисловки.
Описанные рецептуры карбамидоформальдегидных олигомеров позволяют получать продукты стабильные в течение 5-6 месяцев с улучшенными свойствами.
В таблице 1 представлены основные физико-химические свойства полученных олигомеров.
Таблица 1 | ||||||||
Основные физико-химические свойства модифицированных карбамидоформальдегидных олигомеров | ||||||||
№ олигомера в соответствии с № способа его получения + ближайший аналог | Свойства | |||||||
внешний вид 30%-ного водного раствора | массовая доля свободного формальдегида, % | содержание метилольных групп, % | вязкость, мПа·с | время желатиниза ции при 100°С с 1% NH4Cl, |
стабильбильность 30 %-ного водного раствора | смешиваемость с водой 1:20 | ||
1 | молочно-белая густая жидкость | около 0,1 | 15,7-16,2 | 35 | 70-80 | не менее 6 месяцев | полная | |
2 | молочно-белая густая жидкость | 0,1 | 15,8-16,4 | 39 | 80-90 | не менее 5 месяцев | полная | |
3 | молочно-белая густая жидкость | около ОД | 15,4-15,9 | 42 | 70-80 | не менее 6 месяцев | полная | |
4 | молочно-белая жидкость | 0,1-0,2 | 15,7-16,2 | 36 | 65-75 | не менее 5 месяцев | полная | |
Ближайший аналог (содержание катионного крахмала 5 масс.%) | полупрозрачный с белым оттенком | |||||||
0,4-0,6 | 16,6-17,1 | 26 | 55-65 | не менее 4 месяцев | полная | |||
С применением полученных олигомеров на лабораторном листоотливном аппарате была изготовлена офсетная бумага №1 массой 80 г/м , зольностью 10% со следующим составом по волокну: целлюлоза сульфитная хвойная беленая - 100%, степень помола - 35 °ШР. Наполнитель - каолин. Связующее вводили в волокнистую массу перед отливом бумажного полотна.
Свойства офсетной бумаги, изготовленной с использованием разработанного связующего и ближайшего аналога, представлены в таблице 2. Расход разработанного связующего и ближайшего аналога 15 кг/т бумаги. После обработки образцы бумаги подвергались дополнительной сушке в сушильном шкафу при t=110°С в течение 15 мин.
Таблица 2 | ||||||
Свойства бумаги, обработанной модифицированными карбамидоформальдегидными олигомерами | ||||||
Свойства бумаги | Без обработки | Ближайший аналог (при содержании кати-онного крахмала 5 масс. %) | Олигомер, полученный по примеру | |||
1 | 2 | 3 | 4 | |||
Разрывная длина, м | 2300 | 3200 | 3300 | 3600 | 3450 | 3550 |
Влагопрочность, % | 7 | 19 | 20 | 21 | 22 | 22 |
Степень проклейки, мм | 1,2 | 2,0 | 2,2 | 2,2 | 2,3 | 2,0 |
Поверхностная впитываемость, г/м2 | 30 | 10 | 8 | 10 | 7 | 10 |
Выщипывание, м/с | 1,1 | 2,3 | 2,6 | 2,3 | 2,7 | 2,3 |
Излом, ч.д.п. | 3 | 6 | 6 | 7 | 6 | 7 |
Таким образом, заявляемое изобретение позволяет получить связующее на основе карбамидоформальдегидного олигомера, отвечающее требованиям по механической прочности, водостойкости и токсичности, при повышении стабильности водных дисперсий, обеспечивающее изготовленной с его использованием бумаге необходимую водостойкость и механическую прочность.
Claims (2)
1. Связующее для производства бумаги и картона, включающее карбамид, формальдегид, меламин и катионный крахмал, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит глицерин, силикат натрия и поверхностно-активное вещество, содержащее алкиламидопропилбетаин жирных кислот, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
карбамид 29-36
формальдегид 35-42
меламин 11-12
катионный крахмал 3-5
глицерин 2-4
силикат натрия 1-12
поверхностно-активное вещество 3-6
2. Связующее для производства бумаги и картона по п.1, отличающееся тем, что оно в качестве поверхностно-активного вещества дополнительно включает диэтаноламид жирных кислот в количестве 2:1 по отношению к алкиламидопропилбетаину жирных кислот соответственно.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012122116/05A RU2502840C1 (ru) | 2012-05-30 | 2012-05-30 | Связующее для производства бумаги и картона |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012122116/05A RU2502840C1 (ru) | 2012-05-30 | 2012-05-30 | Связующее для производства бумаги и картона |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2502840C1 true RU2502840C1 (ru) | 2013-12-27 |
Family
ID=49817728
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012122116/05A RU2502840C1 (ru) | 2012-05-30 | 2012-05-30 | Связующее для производства бумаги и картона |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2502840C1 (ru) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1326701A1 (ru) * | 1985-12-19 | 1987-07-30 | Центральный научно-исследовательский институт бумаги | Способ изготовлени состава дл поверхностной обработки бумаги и картона |
JPS63284209A (ja) * | 1987-05-15 | 1988-11-21 | Japan Synthetic Rubber Co Ltd | 紙塗被用組成物 |
RU2333304C1 (ru) * | 2007-02-22 | 2008-09-10 | Московский государственный университет леса | Клей для обработки целлюлозных материалов |
US20110290437A1 (en) * | 2010-06-01 | 2011-12-01 | Nathan John Vogel | Dispersible Wet Wipes Made Using Short Cellulose Fibers for Enhanced Dispersibility |
-
2012
- 2012-05-30 RU RU2012122116/05A patent/RU2502840C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1326701A1 (ru) * | 1985-12-19 | 1987-07-30 | Центральный научно-исследовательский институт бумаги | Способ изготовлени состава дл поверхностной обработки бумаги и картона |
JPS63284209A (ja) * | 1987-05-15 | 1988-11-21 | Japan Synthetic Rubber Co Ltd | 紙塗被用組成物 |
RU2333304C1 (ru) * | 2007-02-22 | 2008-09-10 | Московский государственный университет леса | Клей для обработки целлюлозных материалов |
US20110290437A1 (en) * | 2010-06-01 | 2011-12-01 | Nathan John Vogel | Dispersible Wet Wipes Made Using Short Cellulose Fibers for Enhanced Dispersibility |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
ИВАНОВ С.Н. Технология бумаги. - М.-Л.: Госхимиздат, 1960, с.172, 178. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6001629B2 (ja) | 改善された光学的増白組成物 | |
RU2549855C2 (ru) | Композиции дисульфоновых флуоресцентных отбеливающих агентов | |
FI87378C (fi) | Optiska blekningsmedel innehaollande pappersbestrykningsmassor | |
US3808089A (en) | Process and composition for manufacturing top liner and the like from printed and coated stock | |
RU2403332C2 (ru) | Способ уменьшения скорости фотопожелтения | |
EP2971350B1 (en) | Processes and compositions for brightness improvement in paper production | |
RU2502840C1 (ru) | Связующее для производства бумаги и картона | |
JPS60202732A (ja) | 安定な置換無水コハク酸/乳化剤組成物 | |
JP2004501272A (ja) | 蛍光増白剤顔料組成物 | |
RU2333304C1 (ru) | Клей для обработки целлюлозных материалов | |
TWI688606B (zh) | 溶解漿組成物及黏液嫘縈製造方法 | |
CN103534411A (zh) | 用于造纸的挥发性解胶剂配方 | |
US2258628A (en) | Cellulose product | |
US1929115A (en) | Sizing composition for paper or the like | |
RU2814961C1 (ru) | Способ изготовления вододиспергируемой бумаги | |
RU2333303C1 (ru) | Клей для обработки целлюлозных материалов | |
JP2017040029A (ja) | リグノセルロース物質蒸解用蒸解助剤及びパルプの製造方法 | |
EP1733092B1 (en) | Use of protein hydrolysate derived from keratin-containing material in the wet-end of a papermaking process | |
JP3181569B2 (ja) | 高嵩高性パルプシートの製造方法 | |
EP2668334B1 (de) | Verfahren zur herstellung von halbstoffen für die produktion von papiererzeugnissen | |
SU255084A1 (ru) | Способ придания водоотталкивающих свойств волокнистому материалу типа картона | |
RU2237768C1 (ru) | Способ изготовления целлюлозосодержащих материалов | |
CS225129B2 (en) | The production of alkalicellulose | |
WO2024042846A1 (ja) | 建材ボードとしての繊維混入板用嵩高剤およびその利用 | |
JP2022189190A (ja) | 建材ボードにおける繊維混入板用嵩高剤およびその利用 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20150531 |