RU2639809C1 - Method of manufacture of paper with transparent sites and paper with transparent sites, manufactured by this method - Google Patents
Method of manufacture of paper with transparent sites and paper with transparent sites, manufactured by this method Download PDFInfo
- Publication number
- RU2639809C1 RU2639809C1 RU2017113713A RU2017113713A RU2639809C1 RU 2639809 C1 RU2639809 C1 RU 2639809C1 RU 2017113713 A RU2017113713 A RU 2017113713A RU 2017113713 A RU2017113713 A RU 2017113713A RU 2639809 C1 RU2639809 C1 RU 2639809C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- paper
- dye
- filler
- whiteness
- composition
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 20
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 14
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 33
- 229910000323 aluminium silicate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 27
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims abstract description 19
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims abstract description 18
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims abstract description 7
- 229920000742 Cotton Polymers 0.000 claims abstract description 5
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims abstract description 4
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 238000005266 casting Methods 0.000 claims description 8
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims description 4
- 239000002657 fibrous material Substances 0.000 claims description 2
- XUKUURHRXDUEBC-KAYWLYCHSA-N Atorvastatin Chemical compound C=1C=CC=CC=1C1=C(C=2C=CC(F)=CC=2)N(CC[C@@H](O)C[C@@H](O)CC(O)=O)C(C(C)C)=C1C(=O)NC1=CC=CC=C1 XUKUURHRXDUEBC-KAYWLYCHSA-N 0.000 claims 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract description 3
- 239000002994 raw material Substances 0.000 abstract description 3
- 239000005995 Aluminium silicate Substances 0.000 abstract description 2
- 235000012211 aluminium silicate Nutrition 0.000 abstract description 2
- 239000003086 colorant Substances 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- PZZYQPZGQPZBDN-UHFFFAOYSA-N aluminium silicate Chemical compound O=[Al]O[Si](=O)O[Al]=O PZZYQPZGQPZBDN-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 239000004753 textile Substances 0.000 abstract 1
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 24
- 239000000975 dye Substances 0.000 description 21
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 description 12
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 9
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 238000004040 coloring Methods 0.000 description 5
- 238000004043 dyeing Methods 0.000 description 5
- XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N Ethyl acetate Chemical compound CCOC(C)=O XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylformamide Chemical compound CN(C)C=O ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229920001131 Pulp (paper) Polymers 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- JYIMWRSJCRRYNK-UHFFFAOYSA-N dialuminum;disodium;oxygen(2-);silicon(4+);hydrate Chemical compound O.[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[Na+].[Na+].[Al+3].[Al+3].[Si+4] JYIMWRSJCRRYNK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- -1 is milled Polymers 0.000 description 3
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 3
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 3
- 238000004513 sizing Methods 0.000 description 3
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- TZCXTZWJZNENPQ-UHFFFAOYSA-L barium sulfate Chemical compound [Ba+2].[O-]S([O-])(=O)=O TZCXTZWJZNENPQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 2
- 239000004848 polyfunctional curative Substances 0.000 description 2
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 description 2
- IXPNQXFRVYWDDI-UHFFFAOYSA-N 1-methyl-2,4-dioxo-1,3-diazinane-5-carboximidamide Chemical compound CN1CC(C(N)=N)C(=O)NC1=O IXPNQXFRVYWDDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZNQVEEAIQZEUHB-UHFFFAOYSA-N 2-ethoxyethanol Chemical compound CCOCCO ZNQVEEAIQZEUHB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920003043 Cellulose fiber Polymers 0.000 description 1
- BRLQWZUYTZBJKN-UHFFFAOYSA-N Epichlorohydrin Chemical compound ClCC1CO1 BRLQWZUYTZBJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000877 Melamine resin Polymers 0.000 description 1
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 1
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical group [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 description 1
- XSTXAVWGXDQKEL-UHFFFAOYSA-N Trichloroethylene Chemical compound ClC=C(Cl)Cl XSTXAVWGXDQKEL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YKTSYUJCYHOUJP-UHFFFAOYSA-N [O--].[Al+3].[Al+3].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] Chemical compound [O--].[Al+3].[Al+3].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] YKTSYUJCYHOUJP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DPXJVFZANSGRMM-UHFFFAOYSA-N acetic acid;2,3,4,5,6-pentahydroxyhexanal;sodium Chemical compound [Na].CC(O)=O.OCC(O)C(O)C(O)C(O)C=O DPXJVFZANSGRMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 1
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 description 1
- 230000003115 biocidal effect Effects 0.000 description 1
- 239000001045 blue dye Substances 0.000 description 1
- 239000001049 brown dye Substances 0.000 description 1
- 239000001768 carboxy methyl cellulose Substances 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- GYZLOYUZLJXAJU-UHFFFAOYSA-N diglycidyl ether Chemical class C1OC1COCC1CO1 GYZLOYUZLJXAJU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000982 direct dye Substances 0.000 description 1
- LWPZXDCHPRMLBN-UHFFFAOYSA-L disodium 4-amino-3-[[4-[4-[(2,4-diamino-5-methylphenyl)diazenyl]phenyl]phenyl]diazenyl]-5-oxido-6-phenyldiazenyl-7-sulfonaphthalene-2-sulfonate Chemical compound [Na+].[Na+].Cc1cc(N=Nc2ccc(cc2)-c2ccc(cc2)N=Nc2c(N)c3c(O)c(N=Nc4ccccc4)c(cc3cc2S([O-])(=O)=O)S([O-])(=O)=O)c(N)cc1N LWPZXDCHPRMLBN-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N kaolin Chemical compound O.O.O=[Al]O[Si](=O)O[Si](=O)O[Al]=O NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 description 1
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 1
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 1
- 229920001451 polypropylene glycol Polymers 0.000 description 1
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 description 1
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 239000001047 purple dye Substances 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 150000004760 silicates Chemical class 0.000 description 1
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 1
- 239000000344 soap Substances 0.000 description 1
- 239000000661 sodium alginate Substances 0.000 description 1
- 235000010413 sodium alginate Nutrition 0.000 description 1
- 229940005550 sodium alginate Drugs 0.000 description 1
- 235000019812 sodium carboxymethyl cellulose Nutrition 0.000 description 1
- 229920001027 sodium carboxymethylcellulose Polymers 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 239000008107 starch Substances 0.000 description 1
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 description 1
- 150000005846 sugar alcohols Polymers 0.000 description 1
- 210000004243 sweat Anatomy 0.000 description 1
- 239000010981 turquoise Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003313 weakening effect Effects 0.000 description 1
- 230000037303 wrinkles Effects 0.000 description 1
- 239000001043 yellow dye Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D21H17/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its constitution; Paper-impregnating material characterised by its constitution
- D21H17/63—Inorganic compounds
- D21H17/67—Water-insoluble compounds, e.g. fillers, pigments
- D21H17/68—Water-insoluble compounds, e.g. fillers, pigments siliceous, e.g. clays
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B42—BOOKBINDING; ALBUMS; FILES; SPECIAL PRINTED MATTER
- B42D—BOOKS; BOOK COVERS; LOOSE LEAVES; PRINTED MATTER CHARACTERISED BY IDENTIFICATION OR SECURITY FEATURES; PRINTED MATTER OF SPECIAL FORMAT OR STYLE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; DEVICES FOR USE THEREWITH AND NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; MOVABLE-STRIP WRITING OR READING APPARATUS
- B42D25/00—Information-bearing cards or sheet-like structures characterised by identification or security features; Manufacture thereof
- B42D25/30—Identification or security features, e.g. for preventing forgery
- B42D25/351—Translucent or partly translucent parts, e.g. windows
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D21H21/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its function, form or properties; Paper-impregnating or coating material, characterised by its function, form or properties
- D21H21/14—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its function, form or properties; Paper-impregnating or coating material, characterised by its function, form or properties characterised by function or properties in or on the paper
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Paper (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к целлюлозно-бумажной промышленности, в частности к производству бумаги для изготовления банкнот и других ценных документов, требующих повышенной защиты от фальсификации.The invention relates to the pulp and paper industry, in particular to the production of paper for the manufacture of banknotes and other valuable documents requiring enhanced protection against falsification.
Известна композиционная смесь (CN 102926274, 02.13.2013) на основе двуокиси титана, применяемая для изготовления бумаги в качестве наполнителя. Эта смесь состоит из сульфата бария, алюмосиликата, двуокиси титана и диспергирующего агента.Known composite mixture (CN 102926274, 02.13.2013) based on titanium dioxide, used for the manufacture of paper as a filler. This mixture consists of barium sulfate, aluminosilicate, titanium dioxide and a dispersing agent.
Известна декоративная бумага (ЕР 1627953 А1, 22.02.2006), которая изготовляется из целлюлозных волокон, наполнителей, двуокиси титана и других добавок, причем в качестве наполнителя бумага содержит прокаленный силикат алюминия.Known decorative paper (EP 1627953 A1, 02.22.2006), which is made from cellulose fibers, fillers, titanium dioxide and other additives, and as a filler the paper contains calcined aluminum silicate.
Известен способ (US 3140959 A, 14.07.1964) изготовления бумаги с имитацией водяного знака, в котором участки бумаги, соответствующие рисунку водяного знака, пропитывают раствором термореактивной смолы в органическом растворителе в присутствии отверждающего агента. После испарения растворителя и отверждения термореактивной смолы на бумаге образуются прозрачные участки, имитирующие водяной знак.A known method (US 3140959 A, 07/14/1964) for the manufacture of paper with imitation of a watermark, in which sections of paper corresponding to the drawing of a watermark are impregnated with a solution of a thermosetting resin in an organic solvent in the presence of a curing agent. After evaporation of the solvent and curing of the thermosetting resin on the paper, transparent areas are formed that simulate a watermark.
Наиболее близким к заявленному техническому решению является способ изготовления бумаги (RU 2568398, 20.11.2015) с прозрачными участками заданной формы, который включает размол волокнистого сырья на основе хлопковых волокон, приготовление суспензии для отлива бумаги, введение в суспензию наполнителя, красителя и вспомогательных добавок, отлив бумажного полотна, нанесение на локальные участи бумаги состава для повышения прозрачности и его отверждение.Closest to the claimed technical solution is a method of manufacturing paper (RU 2568398, 11/20/2015) with transparent sections of a given shape, which includes grinding fibrous materials based on cotton fibers, preparing a suspension for paper casting, introducing into the suspension filler, dye and auxiliary additives, casting a paper web, applying a composition to local areas of the paper to increase transparency and curing it.
Недостатком указанного технического решения является то, что при использовании этого способа не удается получить на банкнотной бумаге (далее - бумага) участки с высокой прозрачностью, так как в композиции бумаги в основном используется в качестве наполнителя двуокись титана - наполнитель, характеризующийся высоким показателем преломления (около 2,6). Применение двуокиси титана позволяет придать бумаге непрозрачность до 90% и более, однако при нанесении на такую бумагу состава для повышения прозрачности не удается получить окно с достаточно высокой прозрачностью.The disadvantage of this technical solution is that when using this method it is not possible to obtain portions with high transparency on banknote paper (hereinafter referred to as paper), since in the paper composition titanium dioxide is mainly used as a filler — a filler characterized by a high refractive index (about 2.6). The use of titanium dioxide allows the paper to give an opacity of up to 90% or more, however, when a composition is applied to such paper to increase transparency, it is not possible to obtain a window with a sufficiently high transparency.
Для решения этой проблемы на бумаге в процессе ее изготовления на бумагоделательной машине формируют локальные участки меньшей толщины (RU 2568398, 20.11.2015). Однако наличие этих локальных участков приводит к существенному ослаблению прочности бумаги, что сказывается на износостойкости готового печатного изделия. Кроме того, при резке и запечатывании бумаги с локальными участками меньшей толщины наблюдаются проблемы, связанные с образованием заломов и морщин.To solve this problem on paper in the process of its manufacture on a paper machine form local sections of smaller thickness (RU 2568398, 11/20/2015). However, the presence of these local sections leads to a significant weakening of the strength of the paper, which affects the wear resistance of the finished printed product. In addition, when cutting and sealing paper with local areas of smaller thickness, problems are observed associated with the formation of creases and wrinkles.
В сравнении с этим частичная или полная замена двуокиси титана в композиции бумаги наполнителем с меньшим показателем преломления позволяет повысить прозрачность бумаги на участках нанесения состава для повышения прозрачности. Однако в этом случае затруднительно изготовить бумагу с непрозрачностью 90% и более. Кроме того, при замене двуокиси титана другими наполнителями приходится сильно увеличивать их содержание в композиции бумаги (до 10% и более от веса абсолютно сухого волокна), что способствует повышению зольности и ухудшению физико-механических свойств бумаги.In comparison, the partial or complete replacement of titanium dioxide in the paper composition with a filler with a lower refractive index allows to increase the transparency of the paper in the areas where the composition is applied to increase transparency. However, in this case, it is difficult to produce paper with an opacity of 90% or more. In addition, when replacing titanium dioxide with other fillers, it is necessary to significantly increase their content in the paper composition (up to 10% or more by weight of absolutely dry fiber), which contributes to an increase in ash content and a deterioration in the physical and mechanical properties of paper.
Задача, решаемая изобретением - повышение прозрачности бумаги на участках нанесения состава для повышения прозрачности, при одновременном сохранении высокой исходной непрозрачности, а также хороших физико-механических свойств бумаги.The problem solved by the invention is to increase the transparency of the paper in the areas of applying the composition to increase transparency, while maintaining high initial opacity, as well as good physical and mechanical properties of the paper.
Технический результат достигается тем, что в способе изготовления бумаги с прозрачными участками заданной формы, включающем размол волокнистого сырья на основе хлопковых волокон, приготовление суспензии для отлива бумаги, введение в суспензию наполнителя, красителя и вспомогательных добавок, отлив бумажного полотна, нанесение на локальные участи бумаги состава для повышения прозрачности и его отверждение, согласно изобретению в качестве наполнителя в суспензию вводят алюмосиликат, характеризующийся средним размером частиц не более 7 мкм, белизной не менее 95%, а в качестве красителя вводят темный краситель в количестве не более 0,001% мас. от веса абсолютно сухого волокна до цветовой координаты L* не менее 90.The technical result is achieved by the fact that in the method of manufacturing paper with transparent sections of a given shape, including grinding fiber raw materials based on cotton fibers, preparing a slurry for casting paper, introducing filler, dye and auxiliary additives into the slurry, casting a paper web, applying to local portions of paper composition to increase transparency and curing, according to the invention, aluminosilicate is introduced into the suspension as a filler, characterized by an average particle size of not more than 7 μm, a whiteness of at least 95%, and a dark dye is introduced as a dye in an amount of not more than 0.001% wt. from the weight of absolutely dry fiber to the color coordinate L * not less than 90.
Предложена бумага с прозрачными участками, изготовленная заявленным способом.Proposed paper with transparent areas, made by the claimed method.
Алюмосиликаты по своему химическому строению являются природными или синтетическими силикатами, содержащими в составе сложных анионов атомы алюминия и кремния, и представляют собой высокодисперсные пигменты белого цвета, которые находят широкое применение в целлюлозно-бумажном производстве.Aluminosilicates, by their chemical structure, are natural or synthetic silicates containing aluminum and silicon atoms in complex anions and are highly dispersed white pigments that are widely used in paper and pulp production.
Белизна алюмосиликатов зависит от способа производства, химического состава и содержания примесей. Наиболее высокой степенью белизны обычно характеризуются синтетические алюмосиликаты, не содержащие примесей железа и т.д. В способе изобретения необходимо применять алюмосиликаты с белизной не менее 95%, так как при использовании алюмосиликатов с меньшей белизной в процессе окрашивания бумаги наблюдается существенное снижение ее белизны. Алюмосиликаты необходимо добавлять в бумагу в количестве не более 5% или, что более предпочтительно, не более 2% от веса абсолютно сухого волокна. В частном случае совместно с алюмосиликатами можно использовать двуокись титана, при содержании последней в композиции бумаги не более 1% или, что более предпочтительно, не более 0,5% от веса абсолютно сухого волокна. Средний размер частиц алюмосиликатов предпочтительно должен быть не более 7 мкм. В случае если средний размер частиц алюмосиликатов превышает 7 мкм, наблюдается ухудшение некоторых физико-механических характеристик бумаги: уменьшается прочность на излом при многократных перегибах, увеличивается воздухопроницаемость бумаги и т.д.The whiteness of aluminosilicates depends on the production method, chemical composition and impurity content. The highest degree of whiteness is usually characterized by synthetic aluminosilicates that do not contain iron impurities, etc. In the method of the invention, it is necessary to use aluminosilicates with a whiteness of at least 95%, since when using aluminosilicates with a lower whiteness in the process of dyeing paper, a significant decrease in its whiteness is observed. Aluminosilicates must be added to the paper in an amount of not more than 5% or, more preferably, not more than 2% of the weight of absolutely dry fiber. In the particular case, together with aluminosilicates, you can use titanium dioxide, with the latter in the paper composition not more than 1% or, more preferably, not more than 0.5% by weight of absolutely dry fiber. The average particle size of the aluminosilicates should preferably be no more than 7 microns. If the average particle size of aluminosilicates exceeds 7 microns, some physical and mechanical characteristics of the paper deteriorate: the fracture strength at repeated bends decreases, the air permeability of the paper increases, etc.
В качестве алюмосиликатов в изобретении применяют товарные продукты торговой марки ZEOLEX производства Huber engineered materials, а также товарные продукты торговой марки SIPERNAT производства Evonik Resource Efficiency GmbH. Например, можно использовать алюмосиликатные пигменты ZEOLEX 123, SIPERNAT 350, SIPERNAT 820А и другие. При совпадении свойств в изобретении можно применить алюмосиликатные пигменты других производителей. В частном случае в изобретении можно использовать в качестве алюмосиликатных пигментов разновидности каолина с высокой степенью очистки (содержание Fe2O3<1%).As aluminosilicates, the invention uses commercial products of the ZEOLEX trademark manufactured by Huber engineered materials, as well as commercial products of the SIPERNAT trademark manufactured by Evonik Resource Efficiency GmbH. For example, you can use aluminosilicate pigments ZEOLEX 123, SIPERNAT 350, SIPERNAT 820A and others. If the properties coincide, aluminosilicate pigments of other manufacturers can be used in the invention. In the particular case of the invention, kaolin varieties with a high degree of purification (Fe 2 O 3 content <1%) can be used as aluminosilicate pigments.
Цветовая координата L* характеризует изменение светлоты и определяется с помощью спектрофотометра Elrepho 3300 производства «Datacolor International» (Швейцария). Измерение осуществляют на основании известного метода измерений цветовых характеристик бумаги СТД ГОЗНАК МВИ 02.03.0019-2014, который заключается в определении координат цвета образца бумаги в системе CIELAB (L*,a*,b*) и цветового различия ΔEab между измеряемым и эталонным образцами бумаги при источнике освещения D65 и стандартном наблюдателе 10°.The color coordinate L * characterizes the change in lightness and is determined using an Elrepho 3300 spectrophotometer manufactured by Datacolor International (Switzerland). The measurement is carried out on the basis of the well-known method of measuring the color characteristics of paper STD GOZNAK MVI 02.03.0019-2014, which consists in determining the coordinates of the color of a paper sample in the CIELAB system (L *, a *, b *) and the color difference ΔE ab between the measured and reference samples paper with light source D65 and standard observer 10 °.
Белизну алюмосиликатов определяют по ГОСТ 16680-79 с помощью метода, который основан на измерении коэффициента отражения поверхности испытуемого образца. В этом методе за показатель белизны принимают коэффициент отражения поверхности в синей области спектра при эффективной длине волны 457 нм, измеренный по отношению к коэффициенту отражения абсолютного отражателя, принимаемому за 100%.The whiteness of aluminosilicates is determined according to GOST 16680-79 using the method, which is based on measuring the reflection coefficient of the surface of the test sample. In this method, the whiteness index is taken as the reflection coefficient of the surface in the blue region of the spectrum at an effective wavelength of 457 nm, measured with respect to the reflection coefficient of the absolute reflector, taken as 100%.
Под термином «окрашивание» в изобретении подразумевается подцветка бумаги, которая обычно используется для устранения желтизны или придания бумаге определенного цветового оттенка. При подцветке в бумагу вводится существенно меньшее количество красителей, чем при окрашивании (обычно не более 0,1% от веса абсолютно сухого волокна).The term "coloring" in the invention refers to the coloring of the paper, which is usually used to eliminate yellowness or to give the paper a certain color tone. When tinted, significantly less dyes are introduced into the paper than during dyeing (usually not more than 0.1% by weight of absolutely dry fiber).
Под термином «темный краситель» подразумевается серый или черный красители, а также смеси цветных красителей, дающие при смешении серый цвет. Такие смеси можно приготовить, например, комбинируя между собой красители дополнительных цветов: желтый и фиолетовый, оранжевый и синий, бирюзовый и красный и другие, а также стехиометрические смеси желтого, голубого и пурпурного красителей. В частном случае для окрашивания бумаги можно использовать темно-синий, темно-фиолетовый, темно-зеленый, темно-коричневый красители и т.д.The term "dark dye" refers to gray or black dyes, as well as mixtures of colored dyes that give a gray color when mixed. Such mixtures can be prepared, for example, by combining among themselves dyes of additional colors: yellow and violet, orange and blue, turquoise and red and others, as well as stoichiometric mixtures of yellow, blue and purple dyes. In the particular case, for dyeing paper, you can use dark blue, dark purple, dark green, dark brown dyes, etc.
Красители могут быть прямые, основные, кислотные и дисперсные. В способе изобретения наиболее предпочтительно применять прямые красители, обладающие хорошей светостойкостью и устойчивостью к воде, мылу и поту. Причем содержание красителей в бумаге должно быть не более 0,001% от веса абсолютно сухого волокна, так как при большем содержании красителя наблюдается существенное снижение белизны бумаги. Например, в способе изобретения для окрашивания бумаги применяют прямой диазотемно-серый X, прямой черный 2С, прямой черный К или другие красители с аналогичными характеристиками.Dyes can be direct, basic, acidic and dispersed. In the method of the invention, it is most preferable to use direct dyes having good light fastness and resistance to water, soap and sweat. Moreover, the dye content in the paper should be no more than 0.001% of the weight of absolutely dry fiber, since with a higher dye content there is a significant decrease in the brightness of the paper. For example, in the method of the invention, direct diazotem gray X, direct black 2C, direct black K, or other dyes with similar characteristics are used to color the paper.
Заявляемый способ осуществляют следующим образом.The inventive method is as follows.
Производят размол волокнистого сырья, состоящего в основном из хлопковых волокон, и готовят бумажную массу. В приготовленную бумажную массу добавляют в качестве наполнителя, по крайней мере, один алюмосиликат. Кроме того, в бумажную массу вводят добавки для повышения прочности бумаги в сухом и мокром состоянии (натриевая соль карбоксиметилцеллюлозы, альгинат натрия, крахмал, полиамид(амин)эпихлоргидринная смола) и при необходимости, вещества для внутримассной проклейки бумаги (димеры алкилкетена и т.д.).The fibrous raw material, which consists mainly of cotton fibers, is milled, and paper pulp is prepared. At least one aluminosilicate is added to the prepared paper pulp as a filler. In addition, additives are added to the paper pulp to increase the strength of the paper in the dry and wet state (sodium carboxymethyl cellulose, sodium alginate, starch, polyamide (amine) epichlorohydrin resin) and, if necessary, substances for sizing paper (alkyl ketene dimers, etc. .).
Окрашивание бумаги может осуществляться в массе или с поверхности.Paper coloring can be carried out in bulk or from the surface.
При окрашивании бумаги в массе раствор красителя подается в массный бассейн, и осуществляется осаждение красителя на волокнах в процессе перемешивания. С целью улучшения окрашивания в бумажную массу в этом случае можно вводить закрепители и другие вспомогательные добавки. В обратном случае, при окрашивании бумаги с поверхности, краситель совместно с другими добавками растворяют в составе для поверхностной проклейки бумаги.When dyeing paper in bulk, the dye solution is fed into the mass pool, and dye is deposited on the fibers during mixing. In order to improve the coloring in the pulp, in this case, fixers and other auxiliary additives can be introduced. In the opposite case, when coloring paper from the surface, the dye, together with other additives, is dissolved in the composition for surface sizing of paper.
Бумагу изготавливают на круглосеточной или плоскосеточной бумагоделательной машине. В процессе изготовления предварительно подсушенное бумажное полотно обрабатывают в клеильном прессе или пропиточной ванне составом для поверхностной проклейки бумаги, содержащем поливиниловый спирт (при необходимости состав может содержать пластификаторы, пеногасители, биоцидные добавки и другое).Paper is made on a round-mesh or flat-mesh paper machine. In the manufacturing process, the pre-dried paper web is treated in a size press or in an impregnation bath with a surface sizing composition of paper containing polyvinyl alcohol (if necessary, the composition may contain plasticizers, defoamers, biocidal additives and others).
На следующем этапе на изготовленной бумаге получают прозрачные участки определенной формы за счет нанесения так называемых составов для повышения прозрачности. В качестве этих составов можно использовать известные из области техники составы для имитации водяных знаков. Например, с этой целью можно применить составы для повышения прозрачности, которые подробно описаны в следующих документах: US 3085898 (16.04.1963), US 3288628 (29.11.1966), US 3985927 (12.10.1976), GB 1489084 (19.10.1977), US 4919044 (24.04.1990), US 5118526 (02.07.1992), US 2014/0178589 (26.06.2014). В частном случае в изобретении можно применить составы, разработанные заявителем и подробно описанные в документе RU 2568398, 20.11.2015. Эти составы представляют собой растворы в органическом растворителе глицидиловых эфиров моно- и полиатомных спиртов и могут наноситься на заданные участки бумаги глубоким, трафаретным или флексографским способами печати.At the next stage, transparent sections of a certain shape are obtained on the manufactured paper by applying the so-called compositions to increase transparency. As these compositions, compositions known from the technical field for simulating watermarks can be used. For example, for this purpose, it is possible to use compositions for increasing transparency, which are described in detail in the following documents: US 3085898 (04.16.1963), US 3288628 (11.29.1966), US 3985927 (12.10.1976), GB 1489084 (10.19.1977) , US 4919044 (04.24.1990), US 5118526 (02.07.1992), US 2014/0178589 (06.26.2014). In a particular case, the invention can apply the compositions developed by the applicant and described in detail in document RU 2568398, 11/20/2015. These compositions are solutions of glycidyl ethers of mono- and polyhydric alcohols in an organic solvent and can be applied onto specified sections of paper using deep, screen or flexographic printing methods.
Далее заявленный способ подробно объясняется на следующих примерах.Further, the claimed method is explained in detail in the following examples.
Пример 1Example 1
На листоотливном аппарате изготовили известным способом по технологии банкнотной бумаги отливки массой 90 г/м2, используя в качестве наполнителя алюмосиликатный пигмент SIPERNAT 820А (белизна 95,1%, средний размер частиц - 6,4 мкм), взятый в количестве 5% от веса абсолютно сухого волокна.Castings with a mass of 90 g / m 2 were manufactured using a sheet metal sintering machine in a known manner using banknote paper technology using SIPERNAT 820A aluminosilicate pigment (whiteness 95.1%, average particle size 6.4 microns) as a filler, taken in an amount of 5% by weight absolutely dry fiber.
Пример 2Example 2
Так же, как в примере 1, только вместо алюмосиликатного пигмента SIPERNAT 820А использовали алюмосиликатный пигмент SIPERNAT 350 (белизна 95%, средний размер частиц - 4,7 мкм).As in example 1, only instead of the aluminosilicate pigment SIPERNAT 820A, the aluminosilicate pigment SIPERNAT 350 was used (whiteness 95%, average particle size 4.7 microns).
Пример 3Example 3
Так же, как в примере 1, только вместо алюмосиликатного пигмента SIPERNAT 820А использовали алюмосиликатный пигмент ZEOLEX 123 (белизна 96%, средний размер частиц - 4,9 мкм).As in example 1, only instead of the aluminosilicate pigment SIPERNAT 820A, the aluminosilicate pigment ZEOLEX 123 was used (whiteness 96%, average particle size 4.9 μm).
Пример 4Example 4
Так же, как в примере 1, только перед отливом в бумажную массу добавляли и осаждали на волокнах краситель прямой диазотемно-серый X, изменяя его содержание в бумаге в пересчете на вес абсолютно сухого волокна.Just as in example 1, just before the ebb tint, direct diazotem gray dye X was added and deposited on the fibers, changing its content in paper, calculated on the basis of the weight of absolutely dry fiber.
Пример 5Example 5
Так же, как в примере 2, только перед отливом в бумажную массу добавляли и осаждали на волокнах краситель прямой диазотемно-серый X, изменяя его содержание в бумаге в пересчете на вес абсолютно сухого волокна.Just as in example 2, just before the ebb, the dye straight diazotem gray X was added and deposited on the fibers, changing its content in the paper, calculated on the weight of absolutely dry fiber.
Пример 6Example 6
Так же, как в примере 3, только перед отливом в бумажную массу добавляли и осаждали на волокнах краситель прямой диазотемно-серый X, изменяя его содержание в бумаге в пересчете на вес абсолютно сухого волокна.Just as in example 3, just before the ebb, the dye straight diazotem gray X was added and deposited on the fibers, changing its content in paper, calculated on the weight of absolutely dry fiber.
Пример 7 (прототип)Example 7 (prototype)
На листоотливном аппарате изготовили известным способом по технологии банкнотной бумаги отливки массой 90 г/м2, содержащие в качестве наполнителя двуокись титана (белизна 92,5%, средний размер частиц - 0,5 мкм), взятую в количестве 5% от веса абсолютно сухого волокна.Castings with a mass of 90 g / m 2 containing titanium dioxide (whiteness 92.5%, average particle size 0.5 μm) taken in an amount of 5% of the weight of absolutely dry fiber.
Пример 8Example 8
На все образцы бумаги нанесли с помощью резинового штампа в количестве от 18 г/м2 до 20 г/м2 состав для повышения прозрачности, состоящий из раствора меламиноформальдегидной смолы в диметилформамиде. Состав отверждали 1 минуту при 120°C, а затем три дня при температуре 20-22°C. После отверждения состава определили непрозрачность бумаги на участках нанесения состава.All samples of paper were applied with a rubber stamp in an amount of 18 g / m 2 to 20 g / m 2 composition to increase transparency, consisting of a solution of melamine-formaldehyde resin in dimethylformamide. The composition was cured for 1 minute at 120 ° C, and then three days at a temperature of 20-22 ° C. After curing the composition, the opacity of the paper in the areas of application of the composition was determined.
Пример 9Example 9
Так же, как в примере 8, только для нанесения на бумагу использовали раствор эпоксидной смолы в этиленгликоль моноэтиловом эфире в присутствии отвердителя.As in example 8, only for applying onto paper was used a solution of epoxy resin in ethylene glycol monoethyl ether in the presence of a hardener.
Пример 10Example 10
Так же, как в примере 8, только для нанесения на бумагу использовали раствор триглицидилового эфира полиоксипропилентриола в этилацетате в присутствии отвердителя.As in example 8, only for applying onto paper was used a solution of triglycidyl ether of polyoxypropylene triol in ethyl acetate in the presence of a hardener.
Пояснение к примерамExplanation of examples
Для всех образцов бумаги (примеры 1-7) определили цветовую координату L*, белизну (ИСО 2470) и непрозрачность (ИСО 2471). При этом бумага, содержащая в качестве наполнителя двуокись титана (пример 7), показала следующие оптические характеристики: непрозрачность - 90%, цветовая координата L* - 96, белизна - 87%.For all paper samples (examples 1-7), the color coordinate L *, whiteness (ISO 2470) and opacity (ISO 2471) were determined. At the same time, paper containing titanium dioxide as an filler (Example 7) showed the following optical characteristics: opacity - 90%, color coordinate L * - 96, whiteness - 87%.
Бумага с алюмосиликатами, изготовленная в соответствии с примерами 1-3, показала непрозрачность от 84 до 86%, цветовую координату L* от 95 до 96, белизну от 84 до 86%. После нанесения состава (примеры 8-10) непрозрачность локальных участков на этой бумаге получилась на 20% меньше, чем у бумаги, содержащей двуокись титана (пример 7).Aluminosilicate paper made in accordance with Examples 1-3 showed an opacity of 84 to 86%, a color coordinate L * of 95 to 96, a whiteness of 84 to 86%. After applying the composition (examples 8-10), the opacity of the local areas on this paper turned out to be 20% less than that of paper containing titanium dioxide (example 7).
В сравнении с этим на окрашенной бумаге с алюмосиликатами (примеры 4-6) в зависимости от содержания красителя оптические характеристики изменялись следующим образом: непрозрачность от 89 до 95%, цветовая координата L* от 92 до 88, белизна от 83% до 73%.In comparison, on colored paper with aluminosilicates (examples 4-6), depending on the dye content, the optical characteristics changed as follows: opacity from 89 to 95%, color coordinate L * from 92 to 88, whiteness from 83% to 73%.
После нанесения на эту бумагу составов для повышения прозрачности (примеры 8-10) непрозрачность локальных участков получилась на 15-18% меньше, чем у бумаги с двуокисью титана (пример 7). Причем наилучший результат с точки зрения белизны, исходной непрозрачности бумаги и непрозрачности локальных участков после нанесения состава наблюдался при содержании красителя в бумаге не более 0,001% (в пересчете на абсолютно сухое волокно) и цветовой координате L* не менее 90.After applying compositions to increase transparency (examples 8-10) on this paper, the opacity of the local areas was 15-18% less than on paper with titanium dioxide (example 7). Moreover, the best result from the point of view of whiteness, initial opacity of the paper and the opacity of local areas after applying the composition was observed when the dye content in the paper is not more than 0.001% (in terms of absolutely dry fiber) and the color coordinate L * is not less than 90.
Таким образом, заявляемый способ позволяет получить на бумаге, по сравнению с известным уровнем техники, участки с более высокой прозрачностью при одновременном сохранении исходной высокой непрозрачности бумаги. Результат достигается за счет использования в бумаге в качестве наполнителя алюмосиликатов, а также за счет окрашивания бумаги в процессе ее изготовления до цветовой координаты L* не менее 90. Причем наилучший эффект от заявленного способа изобретения наблюдается на бумагах для банкнот, которые характеризуются высокой непрозрачностью (до 90% и более).Thus, the inventive method allows to obtain on paper, compared with the prior art, areas with higher transparency while maintaining the original high opacity of the paper. The result is achieved through the use of aluminosilicates as a filler in paper, as well as by dyeing the paper during its manufacture to a color coordinate L * of at least 90. Moreover, the best effect of the claimed method of the invention is observed on banknote papers that are characterized by high opacity (up to 90% or more).
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017113713A RU2639809C1 (en) | 2017-04-20 | 2017-04-20 | Method of manufacture of paper with transparent sites and paper with transparent sites, manufactured by this method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017113713A RU2639809C1 (en) | 2017-04-20 | 2017-04-20 | Method of manufacture of paper with transparent sites and paper with transparent sites, manufactured by this method |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2639809C1 true RU2639809C1 (en) | 2017-12-22 |
Family
ID=63857354
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017113713A RU2639809C1 (en) | 2017-04-20 | 2017-04-20 | Method of manufacture of paper with transparent sites and paper with transparent sites, manufactured by this method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2639809C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2724562C1 (en) * | 2019-10-24 | 2020-06-23 | Акционерное общество "ГОЗНАК" | Method of making paper with transparent areas and paper with transparent sections, made using this method |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3140959A (en) * | 1960-12-27 | 1964-07-14 | Customark Corp | Paper product with chemical watermark and means for making same |
| WO2002038863A2 (en) * | 2000-11-10 | 2002-05-16 | Banque De France | Method for producing a security document |
| RU2530419C2 (en) * | 2009-05-13 | 2014-10-10 | Обертур Текноложи | Method of manufacturing protective element for secured document |
| RU2568398C1 (en) * | 2014-08-06 | 2015-11-20 | Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Гознак" (Фгуп "Гознак") | Method of making paper with transparent sections, and paper with transparent sections made with this method |
-
2017
- 2017-04-20 RU RU2017113713A patent/RU2639809C1/en active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3140959A (en) * | 1960-12-27 | 1964-07-14 | Customark Corp | Paper product with chemical watermark and means for making same |
| WO2002038863A2 (en) * | 2000-11-10 | 2002-05-16 | Banque De France | Method for producing a security document |
| RU2530419C2 (en) * | 2009-05-13 | 2014-10-10 | Обертур Текноложи | Method of manufacturing protective element for secured document |
| RU2568398C1 (en) * | 2014-08-06 | 2015-11-20 | Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Гознак" (Фгуп "Гознак") | Method of making paper with transparent sections, and paper with transparent sections made with this method |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2724562C1 (en) * | 2019-10-24 | 2020-06-23 | Акционерное общество "ГОЗНАК" | Method of making paper with transparent areas and paper with transparent sections, made using this method |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2420623C1 (en) | Decorative paper suitable for jet printing | |
| SU1481307A1 (en) | Method of producing decorative backing paper | |
| US5679219A (en) | Base paper for decorative coating systems | |
| CN103476877B (en) | Manufacture method and the titanium dioxide pigment of the titanium dioxide pigment of post processing | |
| CN108330720A (en) | A kind of ecological board special decorative body paper and preparation method thereof | |
| BRPI0606575B1 (en) | heated mix, high performance pigment system, and decorative paper | |
| CN103526640B (en) | Pigmentation top sizing improves the printability of decorating base paper | |
| CA2265450C (en) | Colour tracing paper | |
| CN1993517B (en) | Improved composition and processes for paper production | |
| RU2639809C1 (en) | Method of manufacture of paper with transparent sites and paper with transparent sites, manufactured by this method | |
| EP2959058A1 (en) | Base paper for decorative coating materials | |
| EP1036881B1 (en) | Base paper for decoration having improved dry strength | |
| DE60114005T2 (en) | FLUORESCENT LIGHTING PIGMENT COMPOSITIONS | |
| US6379452B1 (en) | Calcined kaolin clay pigments having improved color and process for the manufacture thereof | |
| JP2009256853A (en) | Method for producing newsprint paper, and newsprint paper | |
| CA2469758A1 (en) | Method for producing paper, paperboard and cardboard | |
| RU2724562C1 (en) | Method of making paper with transparent areas and paper with transparent sections, made using this method | |
| DE2628571C3 (en) | Process for improving the dry strength of paper and for improving the effect of optical brighteners in the paper industry | |
| JP2013049935A (en) | Coated paper | |
| JP5841552B2 (en) | Coated paper for printing | |
| Plazonić et al. | TiO2-based coating for improving the quality of prints on papers with supplementary barley pulp | |
| US20170066934A1 (en) | Coatings for increasing colour vibrancy and methods of applying same | |
| EP1982017B1 (en) | Process for producing optically brightened paper | |
| KR20180087893A (en) | Security paper containing color watermark using thermochromic and photochromic effect and manufacturing method thereof | |
| US2920991A (en) | Procedure for making colored coated board by imprinting |