RU2685292C2 - Paper base, its production method and secured document having said base - Google Patents
Paper base, its production method and secured document having said base Download PDFInfo
- Publication number
- RU2685292C2 RU2685292C2 RU2017111241A RU2017111241A RU2685292C2 RU 2685292 C2 RU2685292 C2 RU 2685292C2 RU 2017111241 A RU2017111241 A RU 2017111241A RU 2017111241 A RU2017111241 A RU 2017111241A RU 2685292 C2 RU2685292 C2 RU 2685292C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- paper base
- paper
- substances
- biodegradable
- paragraphs
- Prior art date
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 12
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 83
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 claims abstract description 24
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 claims abstract description 24
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 claims abstract description 21
- 238000007639 printing Methods 0.000 claims abstract description 16
- 229920003043 Cellulose fiber Polymers 0.000 claims abstract description 13
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims abstract description 13
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims abstract description 13
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 claims abstract description 7
- 238000010353 genetic engineering Methods 0.000 claims abstract description 6
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 5
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 claims abstract description 4
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 28
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 claims description 28
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 claims description 19
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 claims description 19
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 18
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 239000010702 perfluoropolyether Substances 0.000 claims description 10
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 8
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 8
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 6
- 150000004676 glycans Chemical class 0.000 claims description 6
- 229920001282 polysaccharide Polymers 0.000 claims description 6
- 239000005017 polysaccharide Substances 0.000 claims description 6
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 claims description 6
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 claims description 6
- 241000195493 Cryptophyta Species 0.000 claims description 5
- 239000004627 regenerated cellulose Substances 0.000 claims description 5
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims description 5
- 229920000331 Polyhydroxybutyrate Polymers 0.000 claims description 4
- 239000005015 poly(hydroxybutyrate) Substances 0.000 claims description 4
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 4
- 229920001046 Nanocellulose Polymers 0.000 claims description 3
- 229920001872 Spider silk Polymers 0.000 claims description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 3
- 239000012634 fragment Substances 0.000 claims description 3
- 239000005014 poly(hydroxyalkanoate) Substances 0.000 claims description 3
- 229920000903 polyhydroxyalkanoate Polymers 0.000 claims description 3
- KIUKXJAPPMFGSW-DNGZLQJQSA-N (2S,3S,4S,5R,6R)-6-[(2S,3R,4R,5S,6R)-3-Acetamido-2-[(2S,3S,4R,5R,6R)-6-[(2R,3R,4R,5S,6R)-3-acetamido-2,5-dihydroxy-6-(hydroxymethyl)oxan-4-yl]oxy-2-carboxy-4,5-dihydroxyoxan-3-yl]oxy-5-hydroxy-6-(hydroxymethyl)oxan-4-yl]oxy-3,4,5-trihydroxyoxane-2-carboxylic acid Chemical compound CC(=O)N[C@H]1[C@H](O)O[C@H](CO)[C@@H](O)[C@@H]1O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O[C@H]2[C@@H]([C@@H](O[C@H]3[C@@H]([C@@H](O)[C@H](O)[C@H](O3)C(O)=O)O)[C@H](O)[C@@H](CO)O2)NC(C)=O)[C@@H](C(O)=O)O1 KIUKXJAPPMFGSW-DNGZLQJQSA-N 0.000 claims description 2
- 240000002900 Arthrospira platensis Species 0.000 claims description 2
- 235000016425 Arthrospira platensis Nutrition 0.000 claims description 2
- 241000512259 Ascophyllum nodosum Species 0.000 claims description 2
- 241000195649 Chlorella <Chlorellales> Species 0.000 claims description 2
- 108010076876 Keratins Proteins 0.000 claims description 2
- 102000011782 Keratins Human genes 0.000 claims description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims description 2
- 210000003746 feather Anatomy 0.000 claims description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 2
- 229920002674 hyaluronan Polymers 0.000 claims description 2
- 229960003160 hyaluronic acid Drugs 0.000 claims description 2
- 229920000218 poly(hydroxyvalerate) Polymers 0.000 claims description 2
- 229920000747 poly(lactic acid) Polymers 0.000 claims description 2
- 239000004626 polylactic acid Substances 0.000 claims description 2
- 244000144977 poultry Species 0.000 claims description 2
- 229940082787 spirulina Drugs 0.000 claims description 2
- 210000002268 wool Anatomy 0.000 claims description 2
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 claims 1
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 18
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 235000013311 vegetables Nutrition 0.000 abstract 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 20
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 9
- 229920000742 Cotton Polymers 0.000 description 8
- 241000219146 Gossypium Species 0.000 description 8
- 229920000433 Lyocell Polymers 0.000 description 8
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 7
- -1 polypropylene Polymers 0.000 description 7
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 6
- 230000008569 process Effects 0.000 description 6
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 5
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 5
- 238000009264 composting Methods 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 238000007645 offset printing Methods 0.000 description 4
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 4
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 4
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 4
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 4
- 244000025254 Cannabis sativa Species 0.000 description 3
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- IMNFDUFMRHMDMM-UHFFFAOYSA-N N-Heptane Chemical compound CCCCCCC IMNFDUFMRHMDMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000004026 adhesive bonding Methods 0.000 description 3
- 239000002518 antifoaming agent Substances 0.000 description 3
- 238000006065 biodegradation reaction Methods 0.000 description 3
- 235000013339 cereals Nutrition 0.000 description 3
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 3
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 3
- 230000002906 microbiologic effect Effects 0.000 description 3
- 239000012764 mineral filler Substances 0.000 description 3
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 3
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 3
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 3
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 3
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 3
- 239000003440 toxic substance Substances 0.000 description 3
- 239000001993 wax Substances 0.000 description 3
- 235000012766 Cannabis sativa ssp. sativa var. sativa Nutrition 0.000 description 2
- 235000012765 Cannabis sativa ssp. sativa var. spontanea Nutrition 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 240000006240 Linum usitatissimum Species 0.000 description 2
- 235000004431 Linum usitatissimum Nutrition 0.000 description 2
- 229920000877 Melamine resin Polymers 0.000 description 2
- 235000014676 Phragmites communis Nutrition 0.000 description 2
- 244000273256 Phragmites communis Species 0.000 description 2
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 2
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 2
- 229920001131 Pulp (paper) Polymers 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 description 2
- PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N Styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1 PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920001807 Urea-formaldehyde Polymers 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
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 2
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 2
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L calcium carbonate Substances [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 235000009120 camo Nutrition 0.000 description 2
- 239000004359 castor oil Substances 0.000 description 2
- 235000019438 castor oil Nutrition 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 235000005607 chanvre indien Nutrition 0.000 description 2
- 239000011436 cob Substances 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 238000007647 flexography Methods 0.000 description 2
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 2
- ZEMPKEQAKRGZGQ-XOQCFJPHSA-N glycerol triricinoleate Natural products CCCCCC[C@@H](O)CC=CCCCCCCCC(=O)OC[C@@H](COC(=O)CCCCCCCC=CC[C@@H](O)CCCCCC)OC(=O)CCCCCCCC=CC[C@H](O)CCCCCC ZEMPKEQAKRGZGQ-XOQCFJPHSA-N 0.000 description 2
- LEQAOMBKQFMDFZ-UHFFFAOYSA-N glyoxal Chemical compound O=CC=O LEQAOMBKQFMDFZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011487 hemp Substances 0.000 description 2
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 2
- 231100000614 poison Toxicity 0.000 description 2
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 2
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 2
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 2
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 description 2
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 2
- 229920001451 polypropylene glycol Polymers 0.000 description 2
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 2
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 2
- 238000007650 screen-printing Methods 0.000 description 2
- 238000004513 sizing Methods 0.000 description 2
- 239000008107 starch Substances 0.000 description 2
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 description 2
- 239000010902 straw Substances 0.000 description 2
- KDYFGRWQOYBRFD-UHFFFAOYSA-N succinic acid Chemical compound OC(=O)CCC(O)=O KDYFGRWQOYBRFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000005846 sugar alcohols Polymers 0.000 description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 2
- SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 2-(2-methoxy-5-methylphenyl)ethanamine Chemical compound COC1=CC=C(C)C=C1CCN SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 2-Propenoic acid Natural products OC(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NLHHRLWOUZZQLW-UHFFFAOYSA-N Acrylonitrile Chemical compound C=CC#N NLHHRLWOUZZQLW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 244000198134 Agave sisalana Species 0.000 description 1
- 239000005995 Aluminium silicate Substances 0.000 description 1
- 241000609240 Ambelania acida Species 0.000 description 1
- 241000239223 Arachnida Species 0.000 description 1
- 235000007319 Avena orientalis Nutrition 0.000 description 1
- 244000075850 Avena orientalis Species 0.000 description 1
- 235000017166 Bambusa arundinacea Nutrition 0.000 description 1
- 235000017491 Bambusa tulda Nutrition 0.000 description 1
- 241000219310 Beta vulgaris subsp. vulgaris Species 0.000 description 1
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 description 1
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 1
- QGJOPFRUJISHPQ-UHFFFAOYSA-N Carbon disulfide Chemical compound S=C=S QGJOPFRUJISHPQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002134 Carboxymethyl cellulose Polymers 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 240000000491 Corchorus aestuans Species 0.000 description 1
- 235000011777 Corchorus aestuans Nutrition 0.000 description 1
- 235000010862 Corchorus capsularis Nutrition 0.000 description 1
- IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N Ethylene oxide Chemical class C1CO1 IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 240000008620 Fagopyrum esculentum Species 0.000 description 1
- 235000009419 Fagopyrum esculentum Nutrition 0.000 description 1
- 229920000926 Galactomannan Polymers 0.000 description 1
- 108010010803 Gelatin Proteins 0.000 description 1
- 229920002488 Hemicellulose Polymers 0.000 description 1
- 240000000797 Hibiscus cannabinus Species 0.000 description 1
- 240000005979 Hordeum vulgare Species 0.000 description 1
- 235000007340 Hordeum vulgare Nutrition 0.000 description 1
- 229920000168 Microcrystalline cellulose Polymers 0.000 description 1
- 229920000881 Modified starch Polymers 0.000 description 1
- 239000004368 Modified starch Substances 0.000 description 1
- 240000000907 Musa textilis Species 0.000 description 1
- SJRJJKPEHAURKC-UHFFFAOYSA-N N-methylmorpholine Substances CN1CCOCC1 SJRJJKPEHAURKC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000503 Na-aluminosilicate Inorganic materials 0.000 description 1
- 240000007594 Oryza sativa Species 0.000 description 1
- 235000007164 Oryza sativa Nutrition 0.000 description 1
- 244000082204 Phyllostachys viridis Species 0.000 description 1
- 235000015334 Phyllostachys viridis Nutrition 0.000 description 1
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 1
- 229920000297 Rayon Polymers 0.000 description 1
- 240000000111 Saccharum officinarum Species 0.000 description 1
- 235000007201 Saccharum officinarum Nutrition 0.000 description 1
- 244000082988 Secale cereale Species 0.000 description 1
- 235000007238 Secale cereale Nutrition 0.000 description 1
- 239000004115 Sodium Silicate Substances 0.000 description 1
- 241000585794 Stipa borysthenica Species 0.000 description 1
- 229930006000 Sucrose Natural products 0.000 description 1
- CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N Sucrose Chemical compound O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@@]1(CO)O[C@@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O1 CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N 0.000 description 1
- 235000021536 Sugar beet Nutrition 0.000 description 1
- 235000019714 Triticale Nutrition 0.000 description 1
- 235000021307 Triticum Nutrition 0.000 description 1
- 241000209140 Triticum Species 0.000 description 1
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 1
- 125000001931 aliphatic group Chemical group 0.000 description 1
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000002947 alkylene group Chemical group 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000012211 aluminium silicate Nutrition 0.000 description 1
- 150000001408 amides Chemical class 0.000 description 1
- 150000008064 anhydrides Chemical class 0.000 description 1
- 125000000129 anionic group Chemical group 0.000 description 1
- 229920006318 anionic polymer Polymers 0.000 description 1
- 230000003254 anti-foaming effect Effects 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 239000003849 aromatic solvent Substances 0.000 description 1
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 description 1
- 239000010905 bagasse Substances 0.000 description 1
- 239000011425 bamboo Substances 0.000 description 1
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 235000010216 calcium carbonate Nutrition 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001768 carboxy methyl cellulose Substances 0.000 description 1
- 235000010948 carboxy methyl cellulose Nutrition 0.000 description 1
- 239000008112 carboxymethyl-cellulose Substances 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- NEHMKBQYUWJMIP-UHFFFAOYSA-N chloromethane Chemical compound ClC NEHMKBQYUWJMIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000008119 colloidal silica Substances 0.000 description 1
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 239000002361 compost Substances 0.000 description 1
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 230000002596 correlated effect Effects 0.000 description 1
- 230000000875 corresponding effect Effects 0.000 description 1
- 235000012343 cottonseed oil Nutrition 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000004925 denaturation Methods 0.000 description 1
- 230000036425 denaturation Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 description 1
- 230000008034 disappearance Effects 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 239000003925 fat Substances 0.000 description 1
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 description 1
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 description 1
- 150000004665 fatty acids Chemical class 0.000 description 1
- 150000002191 fatty alcohols Chemical class 0.000 description 1
- 150000002194 fatty esters Chemical class 0.000 description 1
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 description 1
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 235000013312 flour Nutrition 0.000 description 1
- 229920000159 gelatin Polymers 0.000 description 1
- 235000019322 gelatine Nutrition 0.000 description 1
- 235000011852 gelatine desserts Nutrition 0.000 description 1
- 230000004313 glare Effects 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 229940015043 glyoxal Drugs 0.000 description 1
- 239000005431 greenhouse gas Substances 0.000 description 1
- 239000011121 hardwood Substances 0.000 description 1
- 239000000383 hazardous chemical Substances 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 1
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 1
- 230000002262 irrigation Effects 0.000 description 1
- 238000003973 irrigation Methods 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
- 238000009533 lab test Methods 0.000 description 1
- 239000004816 latex Substances 0.000 description 1
- 229920000126 latex Polymers 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 1
- 150000002688 maleic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 235000019426 modified starch Nutrition 0.000 description 1
- 239000002159 nanocrystal Substances 0.000 description 1
- 229930014626 natural product Natural products 0.000 description 1
- 239000000025 natural resin Substances 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- 235000019198 oils Nutrition 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 239000005026 oriented polypropylene Substances 0.000 description 1
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 1
- 239000012188 paraffin wax Substances 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 239000003415 peat Substances 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 description 1
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 description 1
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 description 1
- 235000019422 polyvinyl alcohol Nutrition 0.000 description 1
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 1
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 1
- 230000002028 premature Effects 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 239000011253 protective coating Substances 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 1
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 1
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 1
- 239000012783 reinforcing fiber Substances 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 235000009566 rice Nutrition 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- 230000001932 seasonal effect Effects 0.000 description 1
- 210000002374 sebum Anatomy 0.000 description 1
- 238000002791 soaking Methods 0.000 description 1
- 235000012217 sodium aluminium silicate Nutrition 0.000 description 1
- 235000019351 sodium silicates Nutrition 0.000 description 1
- 239000011122 softwood Substances 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 239000001384 succinic acid Substances 0.000 description 1
- 239000005720 sucrose Substances 0.000 description 1
- SKIVFJLNDNKQPD-UHFFFAOYSA-N sulfacetamide Chemical compound CC(=O)NS(=O)(=O)C1=CC=C(N)C=C1 SKIVFJLNDNKQPD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 1
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000454 talc Substances 0.000 description 1
- 229910052623 talc Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 238000011426 transformation method Methods 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 239000002966 varnish Substances 0.000 description 1
- 235000015112 vegetable and seed oil Nutrition 0.000 description 1
- 239000008158 vegetable oil Substances 0.000 description 1
- 235000015099 wheat brans Nutrition 0.000 description 1
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 1
- 241000228158 x Triticosecale Species 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
- D21H17/02—Material of vegetable origin
-
- 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
- B42D25/20—Information-bearing cards or sheet-like structures characterised by identification or security features; Manufacture thereof characterised by a particular use or purpose
- B42D25/29—Securities; Bank notes
-
- 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
- B42D25/36—Identification or security features, e.g. for preventing forgery comprising special materials
-
- 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
- D21H17/20—Macromolecular organic compounds
- D21H17/21—Macromolecular organic compounds of natural origin; Derivatives thereof
- D21H17/22—Proteins
-
- 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
- D21H17/20—Macromolecular organic compounds
- D21H17/21—Macromolecular organic compounds of natural origin; Derivatives thereof
- D21H17/24—Polysaccharides
-
- 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
- D21H17/20—Macromolecular organic compounds
- D21H17/33—Synthetic macromolecular compounds
- D21H17/34—Synthetic macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
-
- 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
- D21H21/16—Sizing or water-repelling agents
-
- 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
- D21H21/18—Reinforcing agents
-
- 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
- D21H21/40—Agents facilitating proof of genuineness or preventing fraudulent alteration, e.g. for security paper
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Business, Economics & Management (AREA)
- Accounting & Taxation (AREA)
- Finance (AREA)
- Paper (AREA)
- Biological Depolymerization Polymers (AREA)
Abstract
Description
Область техники, к которой относится изобретениеThe technical field to which the invention relates.
Изобретение относится к высокодолговечной и биоразлагаемой бумажной основе для печатания защищённого документа, в частности, банкноты.The invention relates to a highly durable and biodegradable paper base for printing a security document, in particular, a banknote.
Также изобретение относится к способу изготовления такой бумажной основы и защищённому документу с такой бумажной основой.The invention also relates to a method for manufacturing such a paper base and a security document with such a paper base.
Уровень техникиThe level of technology
Защищённые документы, в частности, банкноты, подвержены в процессе своего хождения многочисленным воздействиям, что приводит к их загрязнению и увеличивает риск их повреждения или разрыва, из-за чего возможно преждевременное изъятие из обращения денежной массы.Protected documents, in particular, banknotes, are subject to numerous influences in the process of their circulation, which leads to their pollution and increases the risk of their damage or rupture, which may result in premature removal from circulation of the money supply.
Для решения этой проблемы в уровне техники уже известны разные способы повышения стойкости к загрязнению и разрывам банкнот.To solve this problem in the prior art, various methods are already known for increasing the resistance to contamination and tearing of banknotes.
Так, например, из FR 2 975 408 известен лист высокодолговечной бумаги с защитным покрытием, содержащий наружный, пригодный для печатания слой на основе полиуретана.For example, FR 2 975 408 is known for a sheet of highly durable paper with a protective coating, containing an outer, printable layer based on polyurethane.
Также из уровня техники известны виды бумаги с повышенной прочностью, для получения которых в пульпу целлюлозных волокон добавляются материалы, такие, как полиамиды, сложные полиэфиры или полипропилен. Например, можно сослаться на источник ЕР 1 432 576, в котором раскрыто, в частности, использование упрочняющих волокон из сложного полиэфира.Also from the prior art known types of paper with high strength, for which pulp fibers are added materials, such as polyamides, polyesters or polypropylene. For example, reference may be made to the source EP 1 432 576, which discloses, in particular, the use of polyester reinforcing fibers.
Известны также банкноты из пластмассы, например, изготовленные из двуосионаправленного полипропилена (ВОРР), охарактеризованные как изделия с длительным сроком службы, а также гибридные изделия, содержащие одновременно участки из бумаги и участки пластмассы на основе полиамидов или сложных полиэфиров.Also known are banknotes made of plastic, for example, made of biaxially directed polypropylene (BOPP), characterized as products with a long service life, as well as hybrid products containing both paper sections and polyamide-based plastic materials.
Центральные банки, ответственные за выпуск, хождение и изъятие из обращения банкнот, имеют бюджетные ограничения, вынуждающие их искать способы удлинения срока службы банкнот, что необходимо для снижения стоимости цикла ликвидности бумаги, что вынуждает их осознанно обращаться к приведённым выше решениям.Central banks responsible for the issue, circulation and withdrawal of banknotes from circulation have budget constraints, forcing them to look for ways to lengthen the life of banknotes, which is necessary to reduce the cost of the liquidity cycle of paper, which forces them to consciously turn to the above solutions.
Однако рассмотренные приёмы увеличения срока службы обладают тем недостатком, что приходится пользоваться продуктами нефтехимии, не являющимися по своей природе возобновляемыми. Между тем всё большему количеству государств приходится принимать экологические меры и управлять отходами. И если даже банкноты в конце их жизненного цикла образуют лишь ничтожную часть загрязнений антропогенного характера, они имеют высокую символическую ценность по своей природе, следовательно важно рассматривать их экологический след, в частности, с точки зрения их способности к биоразложению.However, the considered methods of increasing the service life have the disadvantage of having to use petrochemical products that are not renewable in nature. Meanwhile, a growing number of states have to take environmental measures and manage waste. And even if banknotes at the end of their life cycle form only an insignificant part of anthropogenic pollution, they have a high symbolic value in nature, therefore it is important to consider their ecological footprint, in particular, from the point of view of their ability to biodegrade.
Некоторые участники, предлагающие банкноты из пластмассы, например, банкноты из двуосиориентированного полипропилена (ВОРР), характеризуют их как экологически чистые продукты, ссылаясь при этом на то, что в конце срока службы банкноты могут вторично использоваться для изготовления другого пластмассового изделия. Однако никакого серьёзного и независимого исследования по этому поводу не было предложено с тем, чтобы можно было проверить достоверность такой теоретической технологической цепочки вторичного использования и метода расчёта выбросов парникового газа.Some participants who offer plastic banknotes, for example, biaxial-oriented polypropylene (BOPP) banknotes, characterize them as environmentally friendly products, referring to the fact that at the end of the service life banknotes can be reused for the manufacture of other plastic products. However, no serious and independent research on this issue has been proposed so that you can check the accuracy of such a theoretical recycling process chain and method for calculating greenhouse gas emissions.
В источнике WO 2013/178986 описана стойкая к загрязнению бумага, в частности, предназначенная для банкнот и содержащая микрофибриллированную целлюлозу (МFС). Однако в этом документе абсолютно не предлагается использование олеофобного и гидрофобного клеящего вещества на основе органического соединения, содержащего перфторполиэфирные группы, и не говорится о том, что такие продукты могут без проблем комбинироваться для получения высокопрочной и биоразлагаемой основы.WO 2013/178986 describes contamination resistant paper, in particular, designed for banknotes and containing microfibrillated cellulose (MFC). However, this document does not suggest the use of an oleophobic and hydrophobic adhesive based on an organic compound containing perfluoropolyether groups, and does not say that such products can be combined without problems to obtain a high-strength and biodegradable base.
В источнике WO 00/19015 описано только использование каучукового раствора в органическом растворителе для придания гидрофобности бумаге, при этом такой раствор содержит менее 1 мас.% полимеров, содержащих алкилперфторированные группы. Однако некоторые из этих алкилперфторированных соединений считаются токсичными и отличаются от перфторполиэфирных групп, использованных в изобретении.In WO 00/19015, only the use of a rubber solution in an organic solvent to impart hydrophobicity to paper is described, and this solution contains less than 1% by weight of polymers containing alkylperfluorinated groups. However, some of these alkyl perfluorinated compounds are considered toxic and differ from the perfluoropolyether groups used in the invention.
Раскрытие изобретенияDISCLOSURE OF INVENTION
Целью изобретения является устранение приведённых выше недостатков, присущих уровню техники.The aim of the invention is to eliminate the above disadvantages inherent in the prior art.
В частности, целью изобретения является создание бумажной основы для изготовления и печатания защищённого документа, в частности, банкноты, характеризующейся одновременно высокой долговечностью, т.е. обладающей повышенной стойкостью к загрязнению и механическим нагрузкам, и биологической разложимостью, обеспечивающей естественную утилизацию в конце жизненного цикла.In particular, the aim of the invention is to create a paper base for the manufacture and printing of a security document, in particular, a banknote, which is simultaneously characterized by high durability, i.e. possessing the increased resistance to pollution and mechanical loadings, and biological decomposability, providing natural utilization at the end of the life cycle.
Признак «биоразлагаемый» означает главным образом, согласно стандарту EN 13432, касающемуся требований к пригодным для переработки видам упаковки путём компостирования и биоразложения, что:The sign "biodegradable" means mainly, according to the standard EN 13432, concerning the requirements for recyclable packaging by composting and biodegradation, that:
- бумажная основа должна содержать незначительное количество тяжёлых металлов и других токсичных веществ,- paper base should contain a small amount of heavy metals and other toxic substances,
- по меньшей мере 90 мас.% образца должно превратиться в диоксид углерода и биомассу в течение не более 6 месяцев,- at least 90% by weight of the sample should be converted to carbon dioxide and biomass for not more than 6 months,
- через 12 недель аэробного компостирования количество остатков размером более 2 мм не должно превышать 10% от начального сухого вещества,- after 12 weeks of aerobic composting, the amount of residues larger than 2 mm should not exceed 10% of the initial dry matter,
- конечный компост должен пройти экотоксикологические испытания.- The final compost must pass ecotoxicological tests.
Поэтому изобретение относится к высокодолговечной и биоразлагаемой бумажной основе для печатания защищённых документов, в частности, банкнот, содержащих волокна целлюлозы в количестве более или равном 70% и менее 100% по сухой массе от общей массы бумажной основы в сухом состоянии, добавки, вспомогательные вещества и по меньшей мере одно связующее вещество.Therefore, the invention relates to a highly durable and biodegradable paper base for printing security documents, in particular, banknotes containing cellulose fibers in an amount greater than or equal to 70% and less than 100% by dry weight of the total weight of the paper base in a dry state, additives, auxiliary substances and at least one binder.
Согласно изобретению такая основа содержит:According to the invention, such a base contains:
олеофобное и гидрофобное клеящее вещество на основе органического соединения, содержащего перфторполиэфирные группы, в количестве более 0% и менее или равном 5% по сухой массе от общей массы бумажной основы в сухом состоянии;oleophobic and hydrophobic adhesives based on organic compounds containing perfluoropolyether groups in an amount of more than 0% and less than or equal to 5% by dry weight of the total weight of the paper base in the dry state;
по меньшей мере одно биоразлагаемое упрочняющее структуру вещество, выбранное из веществ растительного или животного происхождения, синтетических веществ, полученных биотехнологической инженерией или генной инженерией и последующей биотехнологической инженерией, а также веществ биологического происхождения, подвергнутых химическому преобразованию.at least one biodegradable substance strengthening structure selected from substances of plant or animal origin, synthetic substances obtained by biotechnological engineering or genetic engineering and subsequent biotechnological engineering, as well as substances of biological origin subjected to chemical transformation.
Благодаря таким признакам изобретения полученная бумага соответствует приведённым выше требованиям по обеспечению высокой долговечности и биологической разложимости.Due to such features of the invention, the resulting paper meets the above requirements for ensuring high durability and biodegradability.
Согласно другим предпочтительным и не ограничительным признакам изобретения, взятым раздельно или в сочетании:According to other preferred and non-limiting features of the invention, taken separately or in combination:
- количество целлюлозных волокон превышает или равно 85% и меньше 100% по сухой массе от общей массы бумажной основы в сухом состоянии,- the amount of cellulose fibers is greater than or equal to 85% and less than 100% by dry weight of the total weight of the paper base in the dry state,
- добавки, вспомогательные вещества и связующее вещество содержатся в количестве более 0% и менее или равном 15% по сухой массе от общей массы бумажной основы в сухом состоянии,- additives, auxiliary substances and a binder are contained in an amount of more than 0% and less or equal to 15% by dry weight of the total weight of the paper base in a dry state,
- биоразлагаемое упрочняющее структуру вещество (вещества) содержится в количестве более 0% и менее или равном 25%, предпочтительно более 0% и менее или равном 20%, более предпочтительно более 0% и менее или равном 10% по сухой массе от общей массы бумажной основы в сухом состоянии,- biodegradable substance strengthening substance (substances) contains more than 0% and less than or equal to 25%, preferably more than 0% and less than or equal to 20%, more preferably more than 0% and less or equal to 10% by dry weight of the total paper weight basis in a dry state,
- в своих химических формулах перфторполиэфирные группы содержат основные фрагменты -(CF2CF2O)m-(CF2O)n-, где m и n – целые числа.- in their chemical formulas, perfluoropolyether groups contain the main fragments - (CF 2 CF 2 O) m - (CF 2 O) n -, where m and n are integers.
Также изобретение относится к защищённому документу, такому, как, например, банкнота, изготовленному, с использованием упомянутой выше бумажной основы.The invention also relates to a security document, such as, for example, a banknote made using the aforementioned paper base.
Наконец изобретение относится к способу изготовления указанной выше бумажной основы, включающему в себя следующие последовательные стадии:Finally, the invention relates to a method of manufacturing the above paper base, comprising the following successive stages:
а) суспендирования целлюлозных волокон в воде,a) suspension of cellulosic fibers in water,
b) рафинирования указанной смеси,b) refining said mixture,
с) введения добавок, вспомогательных веществ и связующих веществ,c) the introduction of additives, auxiliary substances and binders,
d) очистки и фильтрации суспензии волокон,d) cleaning and filtering the fiber suspension,
е) формования бумажной основы,e) forming a paper base,
f) прессования,f) pressing,
g) предварительной сушки,g) pre-drying
h) нанесения покрытия на поверхность бумажной основы,h) coating a paper base surface,
i) последующей сушки,i) subsequent drying,
а также стадии введения биоразлагаемых упрочняющих структуру веществ и введения олеофобных и гидрофобных клеящих веществ, при этом стадию введения биоразлагаемых упрочняющих структуру веществ осуществляют между стадиями а) и b) или на стадии h), а стадию введения олеофобных и гидрофобных клеящих веществ осуществляют между стадиями с) и d) или на стадии h).as well as the stages of introducing biodegradable substances strengthening the structure and introducing oleophobic and hydrophobic adhesives, wherein the introduction of biodegradable substances strengthening the structure is carried out between stages a) and b) or at stage h), and the stage of introducing oleophobic and hydrophobic adhesives is carried out between stages ) and d) or at stage h).
Осуществление изобретенияThe implementation of the invention
Волокна, входящие в состав бумажной основы, являются главным образом целлюлозными волокнами.The fibers that make up the paper base are mainly cellulosic fibers.
Предпочтительно целлюлозные волокна выбираются из волокон древесины лиственных и хвойных пород, сезонных растений, таких, например, как хлопок, конопля или лен. Эти разные волокна могут использоваться раздельно или в смеси.Preferably, the cellulose fibers are selected from hardwood and softwood fibers, seasonal plants, such as cotton, hemp or flax. These different fibers can be used separately or in a mixture.
Однако предпочтительно, чтобы используемые целлюлозные волокна представляли собой волокна хлопка. Эти волокна используются благодаря своим положительным физическим и механическим свойствам. В самом деле хлопковый пух (т.е. пух из очень коротких волокон, сцепленных с семенами хлопка, после волокноотделения) имеет длину от 2 до 5 мм и ширину 18 мкм, что придаёт полученной бумаге очень высокую стойкость к изгибу.However, it is preferable that the cellulosic fibers used are cotton fibers. These fibers are used for their positive physical and mechanical properties. In fact, cotton fluff (i.e., fluff of very short fibers bonded to cotton seeds after fiber separation) has a length of 2 to 5 mm and a width of 18 μm, which gives the resulting paper a very high resistance to bending.
В бумажной основе согласно изобретению содержатся также не волокнистые добавки и вспомогательные вещества, выбранные предпочтительно из противовспенивающих соединений, минеральных наполнителей, веществ для придания стойкости во влажном состоянии и клеящих веществ, используемых раздельно или в сочетании.The paper base according to the invention also contains non-fibrous additives and auxiliary substances, preferably selected from antifoaming compounds, mineral fillers, substances for imparting wet stability and adhesives used separately or in combination.
Противовспенивающими веществами являются, например, такие вещества, как силиконы, силиконовые эмульсии, полиэтиленгликоли, производные полиэтиленгликолей, синтетические многоатомные спирты, производные многоатомных спиртов, противовспенивающие вещества на основе амида и сложного эфира; поверхностно-активные вещества, такие, как олигомеры, этиленоксиды (EtO), полипропиленоксиды (PPOx); гидрофобные вещества, такие, как воски из углеводородов, воски из полиэтилена, спирты жирного ряда, жирные кислоты, жирные сложные эфиры, этиленбис(стерамид) (EBS), гидрофобные кремнезёмы.Antifoaming agents are, for example, substances such as silicones, silicone emulsions, polyethylene glycols, derivatives of polyethylene glycols, synthetic polyhydric alcohols, derivatives of polyhydric alcohols, antifoaming agents based on amide and ester; surfactants such as oligomers, ethylene oxides (EtO), polypropylene oxides (PPOx); hydrophobic substances such as hydrocarbon waxes, polyethylene waxes, fatty alcohols, fatty acids, fatty esters, ethylenebis (steramide) (EBS), hydrophobic silicas.
Противовспенивающие вещества добавляются во время приготовления бумажной массы, а также во влажное отделение бумагоделательной машины, при этом целью является предотвращение образования пены, даже её разрушение, и таким образом улучшение формирования листа.Antifoaming agents are added during the preparation of the paper pulp, as well as in the wet compartment of the paper machine, with the goal of preventing the formation of foam, even its destruction, and thus improving sheet formation.
Предпочтительно минеральные наполнители выбираются из коллоидного кремнезёма, силикатов натрия, алюмосиликатов натрия, природных или осажденных карбонатов кальция, талька, природного или кальцинированного каолина, гидрата глинозёма, диоксида титана и сульфата бария, их солей или смесей.Preferably, the mineral fillers are selected from colloidal silica, sodium silicates, sodium aluminosilicates, natural or precipitated calcium carbonates, talc, natural or calcined kaolin, alumina hydrate, titanium dioxide and barium sulfate, their salts or mixtures.
Такие минеральные наполнители добавляются для изменения оптических свойств получаемой бумаги, таких, как белизна, блеск или непрозрачность, а также ее поверхностных свойств. Некоторые из этих наполнителей дешевле волокон и следовательно добавляются для снижения себестоимости.Such mineral fillers are added to alter the optical properties of the resulting paper, such as whiteness, gloss or opacity, as well as its surface properties. Some of these fillers are cheaper than fibers and are therefore added to reduce costs.
Вещества для повышения прочности во влажном состоянии представляют собой термоотверждаемые полимеры, которые добавляются, когда бумага ещё находится во влажном состоянии, и которые образуют сшитую структуру бумаги при прохождении через сушильную камеру. Они играют роль барьера для воды после изготовления бумаги.Substances to increase the strength in the wet state are thermoset polymers that are added while the paper is still wet and which form the crosslinked structure of the paper as it passes through the drying chamber. They play the role of a barrier to water after paper making.
Предпочтительно используются преимущественно полимеры, обеспечивающие связывание волокон между собой, такие, как мочевиноформальдегидные смолы (UF), меламинформальдегидные смолы (MF), смолы на основе полиамидамин-эпихлоргидрина (PAA-E), глиоксаловые смолы, ионные комплексы металла, взятые раздельно или в смеси.Preferably, predominantly polymers are used that bind the fibers together, such as urea formaldehyde resins (UF), melamine formaldehyde resins (MF), polyamideamine-epichlorohydrin-based resins (PAA-E), glyoxal resins, ionic metal complexes, taken separately or in a mixture .
Клеящие вещества замедляют проникание жидкости в бумагу. Их используют тогда, когда бумага находится либо ещё во влажном состоянии (склеивание в бумажной массе), либо на участке пресса для склеивания (склеивание на поверхности).Adhesives slow down the penetration of liquid into the paper. They are used when the paper is either still wet (gluing in paper pulp) or in the area of the gluing press (gluing on the surface).
Предпочтительно используются натуральные продукты, такие, как модифицированные природные смолы (клеи на основе смолы), крахмал или модифицированный крахмал или синтетические продукты, такие, как димер алкилкетена (AKD), ангидридный алкилен янтарной кислоты (ASA) и другие полимеры (например, сополимеры на основе сложных эфиров акриловой и малеиновой кислот, акрилнитрила и стирола). Димер алкилкетена представляет собой химический продукт, наиболее широко используемый для склеивания и предпочтительно используемый в том случае, когда это позволяют технические условия на продукт. Также возможно использовать парафиновый воск и полиэтиленовые воски. Эти разные продукты могут использоваться раздельно или в смеси.Preferably, natural products are used, such as modified natural resins (resin-based adhesives), starch or modified starch, or synthetic products, such as alkyl ketene dimer (AKD), alkylene anhydride succinic acid (ASA), and other polymers (for example, copolymers on acrylic and maleic acid esters, acrylonitrile and styrene). Alkyl ketene dimer is a chemical product most widely used for bonding and preferably used when product specifications permit. It is also possible to use paraffin wax and polyethylene waxes. These different products can be used separately or in a mixture.
Как будет описано ниже в разделе, посвящённом способу изготовления бумажной основы, волокна, добавки и вспомогательные вещества смешивают и связывают между собой за счёт использования по меньшей мере одного связующего вещества.As will be described later in the section on papermaking, fibers, additives and auxiliaries are mixed and interconnected by using at least one binder.
Такое связующее вещество позволяет повысить прочность бумаги в сухом состоянии.Such a binder can improve the strength of paper in a dry state.
Предпочтительно связующее вещество выбирается из поливиниловых спиртов, крахмала, крахмалистых продуктов, латекса, гемицеллюлоз, карбоксиметилцеллюлоз (СМС), галактоманнов, желатинов или полиамид-эпихлоргидриновых смол, взятых раздельно или в смеси.Preferably, the binder is selected from polyvinyl alcohols, starch, starchy products, latex, hemicelluloses, carboxymethylcellulose (SMS), galactomannans, gelatins, or polyamide-epichlorohydrin resins, taken separately or in a mixture.
Согласно изобретению в волокна вводятся приведённые выше добавки, вспомогательные вещества, связующие вещества и по меньшей мере одно биоразлагаемое упрочняющее структуру вещество.According to the invention, the above-mentioned additives, auxiliary substances, binders and at least one biodegradable substance strengthening structure are introduced into the fibers.
Такое биоразлагаемое упрочняющее структуру вещество происходит из природного растительного или животного источника и может использоваться либо непосредственно, либо после стадии очистки и/или преобразования или же может быть синтезировано посредством биотехнологической инженерии, например, путём бактериальной ферментации, или путём генной инженерии и затем биотехнологической инженерии. Это вещество может быть также биологического происхождения, т.е. происходить из биологического источника и затем подвергаться химическому преобразованию.Such a biodegradable substance strengthening the structure comes from a natural plant or animal source and can be used either directly or after the purification and / or transformation stage, or it can be synthesized by biotechnological engineering, for example, by bacterial fermentation, or by genetic engineering and then biotechnological engineering. This substance may also be of biological origin, i.e. come from a biological source and then undergo chemical conversion.
Под структурным упрочением понимается то, что по меньшей мере одно из обычно измеряемых механических свойств, характеризующих основу, является улучшенным по сравнению с бумагой, в которой отсутствует данное упрочняющее вещество; механические свойства, которые здесь упомянуты, но которые не являются исчерпывающими, это: прочность на разрыв, двойной сгиб, внутреннее сцепление, жёсткость, прочность на растяжение, удлинение и удлинение при разрыве и пр.Structural reinforcement is understood to mean that at least one of the commonly measured mechanical properties that characterize a base is improved compared to paper that does not have this reinforcing substance; The mechanical properties that are mentioned here, but which are not exhaustive, are: tensile strength, double fold, internal grip, stiffness, tensile strength, elongation and elongation at break, etc.
Из биоразлагаемых упрочняющих веществ, происходящих из растительного источника и предназначенных для образования бумажных листов, в частности, пригодных для целевого использования в качестве банкнот, можно указать на следующие однолетние растения, которые известны среднему специалисту и которые не относятся к древесине (главному виду сырья для производства стандартной бумаги) или хлопку (главному виду сырья для изготовления банкнот): зерновые культуры, в частности, солома зерновых культур (риса, пшеницы, ячменя, овса, ржи, тритикале), сахарный тростник (в частности, багасса сахарного тростника), бамбук, тростник, трава алжирский ковыль и сабэ, лён, кенаф, джут, конопля, листья абаки и сизаля, масса из сахарной свеклы, оболочка гречихи и пшеничные отруби, в целом, все высшие растения, содержащие целлюлозные или лигниноцеллюлозные волокна.From biodegradable hardening substances originating from a plant source and intended for the formation of paper sheets, in particular, suitable for target use as banknotes, we can point to the following annual plants, which are known to the average specialist and which do not belong to wood (the main type of raw material for the production of standard paper) or cotton (the main type of raw material for making banknotes): grain crops, in particular, straw of grain crops (rice, wheat, barley, oats, rye, triticale), sa artic reeds (in particular, sugar cane bagasse), bamboo, reeds, grass Algerian feather grass and sabe, flax, kenaf, jute, hemp, abaca and sisal leaves, sugar beet mass, buckwheat shell and wheat bran, in general, are all higher plants containing cellulosic or lignocellulosic fibers.
И хотя многие из них обладают определёнными преимуществами, выступая в качестве отходов или полупродуктов культуры для получения зерна, семян, соломы, растительных масел, сахара, сахарозы и пр., их основной недостаток происходит от сезонности перечисленных выше культур и от недостатка контроля при распределении морфологии целлюлозных волокон в зависимости от происхождения этих ресурсов.And although many of them have certain advantages, acting as waste or semi-products of a crop for obtaining grain, seeds, straw, vegetable oils, sugar, sucrose, etc., their main drawback comes from the seasonality of the above crops and from the lack of control in the distribution of morphology cellulose fibers depending on the origin of these resources.
Следовательно согласно данному изобретению подразумевается, что биоразлагаемые упрочняющие структуру вещества, когда они основаны на целлюлозе, являются продуктами природного происхождения, например, одним из приведённых выше продуктов, целлюлоза которого либо регенерирована, либо тонко измельчена.Therefore, according to this invention, it is understood that biodegradable structure-strengthening substances, when based on cellulose, are products of natural origin, for example, one of the above products whose cellulose is either regenerated or finely ground.
Другими словами, целлюлоза, которая является от природы саморганизованным макробиополимером в виде фибрилл и волокон, либо регенерируется после переходной полной структурной денатурации, либо тонко измельчается посредством механических и/или химических способов, позволяющих получить частицы нанометрического размера.In other words, cellulose, which is naturally self-organized macrobiopolymer in the form of fibrils and fibers, is either regenerated after transitional full structural denaturation, or finely ground by mechanical and / or chemical methods, which make it possible to produce particles of nanometric size.
Под регенерированной целлюлозой понимается целлюлоза, полученная рассмотренными способами, обеспечивающими малое загрязнение по сравнению с тем, когда сырую целлюлозу растворяют в N-оксид-N-метилморфолине (слабо токсичном и повторно используемом в процессе) до регенерации. Это относится к волокну, известному под коммерческим обозначением Lyocell, изготавливаемому таким образом в противоположность вискозным волокнам, способы получения которых требуют использования соответственно сульфида углерода и меди, являющихся не достаточно чистыми экологически.The regenerated cellulose is understood to mean cellulose obtained by the considered methods, which provide little contamination compared to when raw cellulose is dissolved in N-oxide-N-methylmorpholine (slightly toxic and reused in the process) before regeneration. This refers to the fiber, known under the commercial designation Lyocell, produced in such a way as opposed to viscose fibers, the production methods of which require the use of carbon sulphide and copper, which are not environmentally friendly enough.
Под «тонко измельчённой целлюлозой» понимаются микрокристаллическая и нанокристаллическая целлюлозы, такие как микрофибриллированная целлюлоза (MFC) и кристаллическая наноцеллюлоза или нанокристаллы целлюлозы (NCC).“Finely divided cellulose” refers to microcrystalline and nanocrystalline cellulose, such as microfibrillated cellulose (MFC) and crystalline nanocellulose or cellulose nanocrystals (NCC).
Таким образом получают целлюлозу, механические свойства которой являются гораздо более контролируемыми и которая выступает в качестве структурно упрочняющего вещества, являющегося более предсказуемым и более воспроизводимым для бумажной основы согласно изобретению. Поскольку используется преимущественно целлюлоза, то также обеспечивается биологическая разложимость бумажной основы.Cellulose is obtained in this way, the mechanical properties of which are much more controlled and which acts as a structurally reinforcing substance that is more predictable and more reproducible for the paper substrate according to the invention. Since cellulose is used predominantly, the biodegradability of the paper base is also ensured.
Из биоразлагаемых упрочняющих структуру веществ, происходящих из растительного источника, отличного от источника на основе целлюлозы, можно указать, например, на источники на основе полисахаридов и/или протеинов и/или их сочетаний, находящихся либо в нативном состоянии, т.е., полученными из сырой смеси вместе с другими компонентами рассмотренного растения, либо очищенными, т.е. после предварительного прохождения через стадии отделения, концентрирования, рафинирования и пр., для достижения более высокой степени, обеспечивающей более строгий контроль за целевыми требуемыми механическими свойствами бумажной основы.From biodegradable structure-strengthening substances derived from a plant source other than a cellulose-based source, one can indicate, for example, sources based on polysaccharides and / or proteins and / or their combinations, either in their native state, i.e. from the raw mixture together with the other components of the examined plant, either purified, i.e. after preliminary passing through the stages of separation, concentration, refining, etc., to achieve a higher degree, providing more stringent control over the desired mechanical properties of the paper base.
В этой же категории, и это не носит ограничительного характера, можно использовать макроскопические водоросли, такие, как ламинарии, и микроскопические, такие, как хлореллы или спирулины, причём эти водоросли предпочтительно измельчают. Фикоколлоиды и их производные, извлечённые из этих водорослей, входят в данную категорию продуктов.In this category, and this is not restrictive, macroscopic algae, such as kelp, and microscopic, such as chlorella or spirulina, can be used, and these algae are preferably crushed. Picocolloids and their derivatives, extracted from these algae, belong to this category of products.
Из биоразлагаемых упрочняющих структуру веществ, происходящих из животного источника, можно указать, например, на вещества на основе полисахаридов и/или протеинов и/или их комбинаций, находящиеся либо в нативном состоянии, т.е. происходящими из сырой смеси с другими компонентами источника, либо очищенными, т.е. после предварительных стадий отделения, концентрации, рафинирования и пр., для достижения более высокой степени, обеспечивающей более строгий контроль над требуемыми конечными механическими свойствами бумажной основы.Of the biodegradable structure-strengthening substances derived from an animal source, it is possible to indicate, for example, substances based on polysaccharides and / or proteins and / or their combinations, either in their native state, i.e. originating from the raw mixture with other components of the source, or purified, i.e. after the preliminary stages of separation, concentration, refining, etc., to achieve a higher degree, providing more stringent control over the desired final mechanical properties of the paper base.
К этой категории, без ограничения, можно отнести продукты на основе кератина, например, шерсть или перья домашней птицы.Keratin-based products, for example, wool or poultry feathers, can be categorized into this category without limitation.
Из биоразлагаемых упрочняющих структуру веществ, полученных биотехнологическим путём или генной инженерией и биотехнологиями, можно указать, например, на вещества на основе полигидроксиалканоатов (РНА) и/или полисахаридов и/или протеинов и/или их сочетаний, после экстракций и/или очищения, что позволяет получить более строгий контроль над требуемыми конечными механическими свойствами бумажной основы.From biodegradable structure-strengthening substances obtained by biotechnology or by genetic engineering and biotechnology, one can indicate, for example, substances based on polyhydroxyalkanoates (PHA) and / or polysaccharides and / or proteins and / or their combinations, after extraction and / or purification, which allows you to get more stringent control over the desired final mechanical properties of the paper base.
В этой категории, без ограничения, можно использовать полигидроксибутираты (РНВ), полигидроксивалераты (РНХ), полигидроксибутиратвалераты (PHBV) и любые их производные, гиалуроновую кислоту и её производные и паутинные шелка. Паутинные шелка могут быть получены только косвенными способами синтеза или биосинтеза, так как невозможно разведение паукообразных и следовательно сбор их шёлка. In this category, without limitation, you can use polyhydroxybutyrate (PHB), polyhydroxyvalerate (PHH), polyhydroxybutyrate galerate (PHBV) and any of their derivatives, hyaluronic acid and its derivatives and spider silk. Spider silk can only be obtained by indirect methods of synthesis or biosynthesis, since it is impossible to dilute arachnids and, consequently, collect their silk.
Из биоразлагаемых упрочняющих структуру веществ можно также указать, например, на продукты химии, предшественники которых однако происходят из растительного или животного источника (биологического источника), например, вещества на основе полимолочной кислоты и её производных.From biodegradable substances that strengthen the structure, one can also indicate, for example, chemical products whose precursors, however, come from a plant or animal source (biological source), for example, substances based on polylactic acid and its derivatives.
Наконец в диапазон вариантов входят смеси из веществ, взятых из двух или более приведённых выше категорий.Finally, a range of options includes mixtures of substances taken from two or more of the above categories.
Кроме того согласно изобретению бумажная основа содержит олеофобное и гидрофобное клеящее вещество.In addition, according to the invention, the paper base contains an oleophobic and hydrophobic adhesive substance.
Это олеофомное и гидрофобное клеящее вещество вводится предпочтительно в виде водной дисперсии простых перфторполиэфиров, содержащих в своих химических формулах основные фрагменты -(CF2CF2O)m-(CF2O)n-, где n и m – целые числа.This oleofomic and hydrophobic adhesive is preferably introduced as an aqueous dispersion of perfluoropolyethers containing the main fragments in their chemical formulas - (CF 2 CF 2 O) m - (CF 2 O) n -, where n and m are integers.
Согласно изобретению приведённые выше продукты вводятся в следующих количествах:According to the invention, the above products are introduced in the following amounts:
- целлюлозные волокна: более или равно 70% и менее 100%, предпочтительно более или равно 85% и менее 100%, более предпочтительно от 88 до 92%,- cellulose fibers: more than or equal to 70% and less than 100%, preferably more than or equal to 85% and less than 100%, more preferably from 88 to 92%,
- добавки, вспомогательные вещества и связующие вещества: более 0% и менее или равно 15%, предпочтительно от 8 до 12%,- additives, auxiliary substances and binders: more than 0% and less than or equal to 15%, preferably from 8 to 12%,
- биоразлагаемое упрочняющее структуру вещество: более 0% и менее или равно 25%, предпочтительно более 0% и менее или равно 20%, более предпочтительно более 0% и менее или равно 10%, преимущественно от более 0% до 5%,- biodegradable substance strengthening structure: more than 0% and less or equal to 25%, preferably more than 0% and less or equal to 20%, more preferably more than 0% and less or equal to 10%, preferably from more than 0% to 5%,
- олеофобное и гидрофобное клеящее вещество: более 0% и менее или равно 5%, предпочтительно от более 0 до 2%.- oleophobic and hydrophobic adhesive: more than 0% and less than or equal to 5%, preferably from more than 0 to 2%.
Эти процентные показатели приведены по сухой массе данного продукта, соотнесённой с общей массой соответствующей пробы бумажной основы в сухом состоянии.These percentages are given by the dry weight of this product, correlated with the total weight of the corresponding sample of the paper base in a dry state.
Олеофобное и гидрофобное клеящее вещество используется в количестве, при котором не замедляются и не прекращаются микробиологические процессы разложения выбракованного ценного документа, направленного в технологический комплекс для утилизации посредством компостирования. Это позволяет соблюдать пороговые значения, установленные стандартом EN 13432 для токсичных и опасных веществ и их упаковок, утилизируемых биоразложением.The oleophobic and hydrophobic adhesive is used in an amount in which the microbiological processes of decomposition of a rejected valuable document sent to the processing facility for recycling through composting do not slow down or stop. This allows you to comply with the thresholds established by the standard EN 13432 for toxic and hazardous substances and their packages recyclable by biodegradation.
Ниже подробнее описывается пример осуществления способа изготовления бумажной основы.Below is described in more detail an example of the method of manufacturing a paper base.
Целлюлозные волокна переводят в суспензию в воде. На этой стадии биоразлагаемые упрочняющие структуру вещества могут быть введены в смесь. Затем смесь рафинируют для образования волокнистых элементов малого размера, которые упростят переплетение волокон и придадут бумажному листу превосходную механическую прочность.Cellulose fibers are suspended in water. At this stage, biodegradable structure-strengthening substances can be added to the mixture. The mixture is then refined to form fibrous elements of small size that will simplify the interlacing of the fibers and give the paper sheet excellent mechanical strength.
На второй стадии в волокнистую суспензию вводят разные добавки, вспомогательные вещества и связующие вещества. Упрочняющие структуру вещества и олеофобные и гидрофобные клеящие вещества, содержащие перфторполиэфирные группы, также могут быть добавлены на этой стадии.In the second stage, various additives, auxiliary substances and binders are introduced into the fibrous suspension. Structure-strengthening substances and oleophobic and hydrophobic adhesives containing perfluoropolyether groups can also be added at this stage.
Наконец волокнистую суспензию очищают отстаиванием для удаления примесей и фильтруют для удаления агломератов волокон, способных нарушить однородность листа. Finally, the fibrous suspension is cleaned by settling to remove impurities and filtered to remove agglomerates of fibers that can break the uniformity of the sheet.
Олеофобное и гидрофобное клеящее вещество также может вводиться в бумажную основу путём погружения, пропитки, поверхностной обработки, распыления, нанесения покрытия потоком воздуха, созданием завесы, поливным покрытием, с помощью гравированных валков, непосредственно или офсетно, с использованием клеильного или плёночного пресса.Oleophobic and hydrophobic sizing agents can also be introduced into the paper base by immersion, impregnation, surface treatment, spraying, coating with air flow, curtain making, irrigation coating, using engraved rolls, directly or offset, using a size sizing or film press.
На этой стадии упрочняющие структуру вещества также могут быть нанесены на бумажную основу.At this stage, the structure-strengthening substances can also be applied on a paper substrate.
Формирование листа, образующего бумажную основу, может производиться, например, с помощью вращающегося барабана с нанесением или без нанесения предварительного слоя под давлением (обычно называемого в сфере основанных на общественном доверии бумаг «коротким формером») или с помощью одноструйного или двуструйного плоского стола.The formation of a sheet forming the paper base can be carried out, for example, using a rotating drum with or without applying a preliminary layer under pressure (usually referred to as “short former” in the field of public trust) or using a single-jet or two-jet flat table.
Во время изготовления бумажной основы в нее могут быть внедрены водяной знак, защитная нить, защитные волокна, блики, пластинки или маркеры.During the manufacture of a paper base, a watermark, security thread, protective fibers, glare, plates or markers can be embedded in it.
Изготовленная при этом бумажная основа пригодна для печатания и видоизменения любым из известных способов печатания или трансформации, в частности, способами, используемыми в сфере основанных на общественном доверии бумаг (офсетная печать, шёлкография, металлографическая печать, печать горячим нанесением, флексография, типография). Также возможно наносить лак до или после печатания (флексографии, шёлкографии, офсетной печати и пр.).The paper base produced therewith is suitable for printing and modifying with any of the known printing or transformation methods, in particular, with the methods used in the field of public trust based papers (offset printing, silk screen printing, metallographic printing, hot printing, flexography, printing). It is also possible to apply varnish before or after printing (flexography, screen printing, offset printing, etc.).
Это позволяет изготовить защищённый документ на основе листа такой бумажной основы, например, банкноту.This allows you to make a secure document on the basis of a sheet of such paper base, for example, a banknote.
Были проведены работы по определению высокой долговечности такой бумаги.Work was carried out to determine the high durability of such paper.
Стойкость к загрязнениюResistance to pollution
Гидрофобность характеризуется как стойкость к прониканию воды и следовательно измеряется посредством теста Кобба (60 с.). Имеется в виду количество воды, поглощённой основой в г/м2 при использовании цилиндрического шаблона для пропитывания в течение 60 секунд. Речь идёт о тесте, часто применяемом в бумагоделательной области для характеристики способности бумаги к поглощению.Hydrophobicity is characterized as resistance to water penetration and is therefore measured by Cobb test (60 s.). This refers to the amount of water absorbed by the base in g / m 2 when using a cylindrical template for soaking for 60 seconds. This is a test that is often used in the papermaking area to characterize the ability of the paper to absorb.
Стойкость к загрязнению была проверена с помощью теста, так называемого «тест на сухое загрязнение» (тест Фриче). Имеется в виду вибрационный прибор, в котором расположены небольшие стеклянные шарики, наносящие на образец бумаги загрязняющее покрытие на основе песка, торфа, активированного угля, муки и моноалеата глицерина (жировое вещество кожного жира). Испытание длится 15 минут. Яркость первоначально белой зоны измеряется в несколько приёмов до и после воздействия загрязняющей композицией. Полученное отклонение или ДL* позволяет определить сцепление загрязнения с банкнотой: чем оно меньше, тем выше стойкость к сухому загрязнению.Resistance to contamination was tested using a test, the so-called “dry contamination test” (Fritsche test). This refers to a vibrating device in which small glass beads are located, applying to the paper sample a contaminating coating based on sand, peat, activated carbon, flour and glycerol monoaleate (a fatty substance of sebum). The test lasts 15 minutes. The brightness of the original white zone is measured in several stages before and after exposure to the contaminating composition. The resulting deviation or DL * allows you to determine the adhesion of pollution to a banknote: the smaller it is, the higher the resistance to dry pollution.
Олеофобию измеряли посредством теста, при котором воздействовали жировыми веществами. Применённый метод, называемый “Kit Test”, использует смесь из касторового масла (жировое вещество), растворителей с высокой точкой кипения, в частности, толуол (ароматический растворитель), и н-гептан (алифатический растворитель).Oleophobia was measured by means of a dough in which it was exposed to fatty substances. The method used, called “Kit Test”, uses a mixture of castor oil (a fatty substance), high boiling point solvents, in particular toluene (an aromatic solvent), and n-heptane (an aliphatic solvent).
В зависимости от разных количеств указанных выше продуктов получают композицию, вязкость и поверхностное натяжение которой изменяются обратно пропорционально её агрессивности, т. е. её способности к пропитке.Depending on the different amounts of the above products, a composition is obtained, the viscosity and surface tension of which vary inversely with its aggressiveness, i.e., its ability to impregnate.
Композиция с большим содержанием касторового масла располагается в нижней части шкалы, в то время как композиция с большим содержанием тяжёлых растворителей находится на вершине той же шкалы.A composition with a high content of castor oil is located at the bottom of the scale, while a composition with a high content of heavy solvents is at the top of the same scale.
В наличии имелось 12 композиций, и можно допустить, что при оценке свыше или равной 5 уже обеспечивается удовлетворительный барьер для жиров. Оценивание проводилось визуально. Результаты сильно зависимы от состояния поверхности основы.There were 12 compositions available, and it can be assumed that a rating greater than or equal to 5 already provides a satisfactory barrier to fats. Evaluation was carried out visually. The results are highly dependent on the state of the base surface.
Результаты, достигнутые, с одной стороны, при использовании бумажной основы без покрытия из олеофобного и гидрофобного вещества и, с другой стороны, бумажной веленовой основы со 100% хлопка с нанесённым слоем из олеофобного и гидрофобного клеящего вещества на основе органического соединения, содержащего перфторполиэфирные группы (здесь имеется в виду водная микродисперсия фторированного анионного полимера на основе перфторполиэфирного скелета, известного под товарной маркой Fluorolink* P56 Solvay Solexis), в количестве 1% в воде приведены в нижеследующей таблице 1.The results achieved, on the one hand, using a paper base without a coating of oleophobic and hydrophobic substances and, on the other hand, a paper woven basis with 100% cotton coated with an oleophobic and hydrophobic adhesive based on an organic compound containing a perfluoropolyether group ( this refers to the aqueous microdispersion of a fluorinated anionic polymer based on a perfluoropolyether skeleton, known under the trademark Fluorolink * P56 Solvay Solexis), in the amount of 1% in water is given in the following boiling Table 1.
Нанесение слоя производилось резьбовым стержнем на уже полученную сухую бумагу: водный раствор расположили вдоль стержня, затем его перемещали по листу для равномерного распределения раствора. Используемый резьбовой стержень нанёс слой олеофобного и гидрофобного клеящего вещества толщиной 12 мкм. Фактически полученная толщина материала значительно меньше, так как при сушке вода испарилась. Нанесённая при этом масса в сухом виде составила около 2 г/м2.The layer was applied with a threaded rod onto the dry paper already obtained: an aqueous solution was placed along the rod, then it was moved over the sheet to evenly distribute the solution. The threaded rod used applied a layer of oleophobic and hydrophobic adhesive material 12 microns thick. In fact, the obtained material thickness is much less, since the water evaporated during drying. The dry weight applied in this case was about 2 g / m 2 .
мл/мин.Roughness
ml / min
мл/мин.Permeability,
ml / min
г/м2 Cobb test
g / m 2
ΔLFritsche test,
ΔL
Следовательно в отношении бумаги согласно изобретению можно отметить следующее:Therefore, with respect to the paper according to the invention, the following can be noted:
- покрытие увеличило более, чем в два раза стойкость к воде. Количество впитанной воды снизилось с 138,6 до 62,1 г/м2;- the coating increased more than twice the resistance to water. The amount of water absorbed decreased from 138.6 to 62.1 g / m 2 ;
- стойкость к маслу резко возросла и соответствовала при испытании kit test оценке 7;- resistance to oil has increased dramatically and was consistent with the test kit test score 7;
- стойкость к загрязнению также повысилась при меньшей потере яркости, составившей менее 10 баллов после теста Фриче.- resistance to pollution also increased with less loss of brightness, amounting to less than 10 points after the Friche test.
Следовательно продукт согласно изобретению характеризуется повышенной стойкостью к загрязнению.Therefore, the product according to the invention is characterized by increased resistance to contamination.
Сцепление красок с бумажной основой оценивали по двум типам печати, характерной при изготовлении банкнот: офсетной и металлографической, после нанесения контрольных узоров этими способами и оценки стойкости посредством двух лабораторных тестов.The adhesion of colors to the paper base was evaluated by two types of printing characteristic of the production of banknotes: offset and metallographic, after the application of control patterns by these methods and the assessment of durability by means of two laboratory tests.
Первый тест, называемый «тест Прюфбау», позволил количественно определить стойкость к истиранию. Образец белой бумаги закрепили скотчем на пенопласте, закреплённом в свою очередь на грузе 625 г. Этот груз расположили на испытуемой банкноте, изготовленной с использованием бумажной основы согласно изобретению, и совершали 100 возвратно-поступательных движений по банкноте. Разницу между яркостью (ДL*) и цветностью (ДЕ) белой бумаги до и после трения о банкноту измерили спектрофотометром.The first test, called the Pryufbau test, made it possible to quantify abrasion resistance. A sample of white paper was fixed with scotch tape on foam plastic, which in turn was fixed on a load of 625 g. This load was placed on a test banknote made using a paper base according to the invention, and 100 reciprocating movements were performed on the note. The difference between the brightness (DL *) and the color (DE) of white paper before and after friction against a banknote was measured with a spectrophotometer.
Полученные результаты приведены в нижеследующей таблице 2.The results are shown in the following table 2.
Сцепление краски с бумагой с покрытием было таким же хорошим, что и с контрольной бумагой без покрытия, при этом потери яркости и цветности обоих видов бумаги очень близки друг к другу.The adhesion of the ink to the coated paper was as good as that of the uncoated control paper, while the brightness and chromaticity losses of both types of paper are very close to each other.
При втором испытании, называемом «испытание на смятие», оценивали прочность на смятие бумажной основы в сухом и влажном состояниях. Для смятия во влажном состоянии образец выдержали в воде в течение 15 минут до проведения смятия. Смятие проводилось 8 раз на сухом образце и 4 раза на влажном с помощью прибора, выпущенного на рынок фирмой IGT Testing Systems, который широко используется в области основанных на общественном доверии бумаг.In the second test, called the “crushing test,” the crushing strength of the paper substrate was evaluated in the dry and wet conditions. For crumpling in the wet state, the sample was kept in water for 15 minutes before carrying out the collapse. The crumpling was carried out 8 times on a dry sample and 4 times on a wet one with the aid of an instrument launched by IGT Testing Systems, which is widely used in the field of public trust papers.
Результат являлся видимым, а повреждения определяли с оценкой от 0 до 4: при этом использовались следующие значения: 0 = исчезновение элементов; 1 – изменения превысили 50%; 2 – изменения составили менее 50%; 3 = незначительное изменение; 4 = без изменения.The result was visible, and the damage was determined with a rating from 0 to 4: the following values were used: 0 = disappearance of elements; 1 - changes exceeded 50%; 2 - changes were less than 50%; 3 = minor change; 4 = no change.
Полученные результаты представлены в следующей таблице 3.The results are presented in the following table 3.
Результаты оказались идентичными для обоих видов бумаги после 8-кратного смятия в сухом состоянии при обоих видах печати.The results were identical for both types of paper after 8 times of collapse in a dry state with both types of printing.
После 4-кратного смятия во влажном состоянии отделение краски соответствовало приемлемому пределу (цифры в скобках) для бумаги, обработанной олеофобным и гидрофобным клеящим веществом.After 4 times of wet wrinkling, the ink separation corresponded to an acceptable limit (numbers in brackets) for paper treated with an oleophobic and hydrophobic adhesive.
Свойства структурного упроченияStructural Strengthening Properties
Существенные предварительные результаты были получены при наблюдении за свойствами бумаги, обработанной микрофибриллированной целлюлозой (MFC). Significant preliminary results were obtained by observing the properties of microfibrillated cellulose-treated paper (MFC).
Оценённое механическое свойство – это прочность на разрыв в мН. Покрытие наносилось резьбовым стержнем на сухую уже полученную бумагу. Начиная с 2,5 г/м2 нанесённой MFC, повысили приблизительно на 50% разрывное усилие для бумаги с покрытием с переходом соответственно от около 800 мН до 1200 мН в направлении движения (т.е. направление разрыва перпендикулярно ориентации волокон) и от около 600 до 900 мН соответственно в поперечном направлении (т.е. разрыв параллелен средней ориентации волокон). С увеличением последовательных слоёв постоянно незначительно нарастала прочность на разрыв, стремившаяся к плато. Таким образом слои из MFC образовали волокнистую решётку, полностью совместимую с имевшимся комплексом решётки из целлюлозных волокон, образуя таким образом композит, значительно труднее поддающийся разрыву по сравнению со стандартной бумагой.The estimated mechanical property is tensile strength in mN. The coating was applied with a threaded rod to the dry paper already received. Starting from 2.5 g / m 2 of applied MFC, the breaking force for coated paper was increased by approximately 50% with a transition respectively from about 800 mN to 1200 mN in the direction of movement (i.e., the direction of the break perpendicular to the orientation of the fibers) and from about 600 to 900 mN, respectively, in the transverse direction (i.e., the gap is parallel to the average orientation of the fibers). With the increase of successive layers, the tensile strength constantly increased, tending to the plateau. In this way, the MFC layers formed a fiber grid that is fully compatible with the available cellulose grid complex, thus forming a composite that is much more difficult to break than a standard paper.
Были получены и другие результаты с использованием регенерированной целлюлозы, в частности, волокон, известных под торговым наименованием Lyocell. Таким образом волокна регенерированной целлюлозы, имевшие среднюю длину 2 мм и отнесённую к единице длины массу 1,7 децитексов (децитекс означает вес в граммах одного волокна длиной 10000 м), были добавлены в формируемую бумажную массу из 100% хлопка. Небольшие формы были изготовлены из бумаги без добавок и вспомогательных веществ при одинаковых условиях и сопоставлены следующие механические свойства:Other results were obtained using regenerated cellulose, in particular, fibers known under the trade name Lyocell. Thus, regenerated cellulose fibers, having an average length of 2 mm and a unit length of 1.7 decitex (decitex means the weight in grams of a single fiber with a length of 10,000 m), were added to the formed paper stock of 100% cotton. Small forms were made of paper without additives and auxiliary substances under the same conditions and the following mechanical properties were compared:
По сравнению с эталонной бумагой с содержанием 100% хлопка, т.е. без содержания регенерированных целлюлозных волокон Lyocell, было отмечено, что добавка специфичного вещества в количестве 5% и 10%, оказывает совершенно положительное влияние на исследуемые механические свойства. Следовательно прочность на растяжение возрастает на 6% и на 13% в том случае, когда добавляются волокна Lyocell соответственно в количестве 5% и 10%. Относительно разрывного удлинения отмечено возрастание на 20% и на 21% в том случае, когда добавляли волокна Lyocell соответственно в количестве 5% и 10%. Наконец количество двойных складок возросло в 8 раз и почти в 10 раз в том случае, когда были добавлены волокна Lyocell в количестве соответственно 5% и 10%.Compared with reference paper containing 100% cotton, i.e. without the content of regenerated cellulose fibers Lyocell, it was noted that the addition of a specific substance in the amount of 5% and 10% has a completely positive effect on the mechanical properties under investigation. Consequently, the tensile strength increases by 6% and by 13% when Lyocell fibers are added in an amount of 5% and 10%, respectively. With respect to breaking elongation, an increase of 20% and 21% was observed when Lyocell fibers were added in the amount of 5% and 10%, respectively. Finally, the number of double folds increased 8 times and almost 10 times when Lyocell fibers were added in an amount of 5% and 10%, respectively.
В обоих приведённых выше примерах упрочняющее структуру вещество сохранялось в виде целлюлозы, и только целлюлозы, что означает, что оно ни чем не препятствует микробиологическим процессам разложения, происходящим в конце срока службы бумаги, когда выбран способ биоразложения.In both of the above examples, the structure-strengthening substance was retained in the form of cellulose, and only cellulose, which means that it does not interfere with the microbiological decomposition processes that occur at the end of the paper's life when the biodegradation method is chosen.
Свойства биологической разложимостиProperties of biodegradability
В отношении биологической разложимости, компостирование крошки из банкнот на соответствующей платформе позволило выяснить, что банкноты из бумаги согласно изобретению ни в чём не нарушали протекающие микробиологические процессы разложения и что результаты анализов соответствовали стандарту EN 13432 относительно предельных концентраций тяжёлых металлов и других токсичных веществ.Regarding biodegradability, the composting of crumbs from banknotes on a suitable platform made it possible to find out that banknotes made of paper according to the invention did not violate the ongoing microbiological decomposition processes and that the results of the analyzes corresponded to the EN 13432 standard regarding extreme concentrations of heavy metals and other toxic substances.
Claims (31)
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR1458363A FR3025532A1 (en) | 2014-09-05 | 2014-09-05 | PAPER HOLDER, MANUFACTURING METHOD THEREFOR, AND SECURITY DOCUMENT MANUFACTURED THEREWITH |
FR1458363 | 2014-09-05 | ||
PCT/EP2015/070187 WO2016034687A1 (en) | 2014-09-05 | 2015-09-03 | Paper medium, method for manufacturing same and secure document manufactured using same |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2017111241A RU2017111241A (en) | 2018-10-05 |
RU2017111241A3 RU2017111241A3 (en) | 2019-02-21 |
RU2685292C2 true RU2685292C2 (en) | 2019-04-17 |
Family
ID=52102789
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017111241A RU2685292C2 (en) | 2014-09-05 | 2015-09-03 | Paper base, its production method and secured document having said base |
Country Status (12)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP3189189B1 (en) |
KR (1) | KR20170099835A (en) |
CN (1) | CN107208375A (en) |
AU (1) | AU2015310829A1 (en) |
BR (1) | BR112017004195B1 (en) |
CA (1) | CA2959655C (en) |
ES (1) | ES2693262T3 (en) |
FR (1) | FR3025532A1 (en) |
PL (1) | PL3189189T3 (en) |
RU (1) | RU2685292C2 (en) |
WO (1) | WO2016034687A1 (en) |
ZA (1) | ZA201701552B (en) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR3071518B1 (en) | 2017-09-26 | 2019-10-04 | Oberthur Fiduciaire Sas | PAPER HOLDER, SECURITY DOCUMENT INCLUDING IT, AND METHOD OF MANUFACTURE |
FR3112151B1 (en) * | 2020-07-02 | 2022-07-22 | Oberthur Fiduciaire Sas | Fibrous composition for sheet of paper, in particular security |
DE102022001505A1 (en) * | 2022-04-29 | 2023-11-02 | Giesecke+Devrient Currency Technology Gmbh | Biodegradable valuable document substrate |
CN114907625B (en) * | 2022-05-24 | 2023-07-14 | 天津科技大学 | Preparation and application of bio-based waterproof and oilproof agent |
CN114960278A (en) * | 2022-06-09 | 2022-08-30 | 浙江金晟环保股份有限公司 | Preparation method of plant fiber laminating PHA oil-proof material |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5827610A (en) * | 1997-01-10 | 1998-10-27 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Chitosan-coated pulp, a paper using the pulp, and a process for making them |
WO2000019015A1 (en) * | 1998-09-26 | 2000-04-06 | Ghelani, Meena, Paresh | Paper products and chemical formulations for their manufacture |
WO2013178986A1 (en) * | 2012-05-29 | 2013-12-05 | De La Rue International Limited | A substrate for security documents |
WO2014085730A1 (en) * | 2012-11-30 | 2014-06-05 | Api Intellectual Property Holdings, Llc | Processes and apparatus for producing nanocellulose, and compositions and products produced therefrom |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7172814B2 (en) * | 2003-06-03 | 2007-02-06 | Bio-Tec Biologische Naturverpackungen Gmbh & Co | Fibrous sheets coated or impregnated with biodegradable polymers or polymers blends |
WO2012025470A1 (en) * | 2010-08-23 | 2012-03-01 | Basf Se | Moisture-resistant corrugated cardboard |
WO2012168398A1 (en) * | 2011-06-10 | 2012-12-13 | Basf Se | Powder composition and use thereof for producing paper |
FR2980491B1 (en) * | 2011-09-27 | 2014-12-26 | Oberthur Technologies | PROCESS FOR SURFACE TREATMENT OF SECURITY DOCUMENT |
WO2013079378A2 (en) * | 2011-12-01 | 2013-06-06 | Basf Se | Method for producing filler-containing paper using biodegradable polyester fibers and/or polyalkylene carbonate fibers |
-
2014
- 2014-09-05 FR FR1458363A patent/FR3025532A1/en not_active Withdrawn
-
2015
- 2015-09-03 CN CN201580047779.5A patent/CN107208375A/en active Pending
- 2015-09-03 AU AU2015310829A patent/AU2015310829A1/en not_active Abandoned
- 2015-09-03 EP EP15759768.3A patent/EP3189189B1/en active Active
- 2015-09-03 WO PCT/EP2015/070187 patent/WO2016034687A1/en active Application Filing
- 2015-09-03 KR KR1020177009083A patent/KR20170099835A/en active IP Right Grant
- 2015-09-03 BR BR112017004195-2A patent/BR112017004195B1/en not_active IP Right Cessation
- 2015-09-03 CA CA2959655A patent/CA2959655C/en active Active
- 2015-09-03 ES ES15759768.3T patent/ES2693262T3/en active Active
- 2015-09-03 RU RU2017111241A patent/RU2685292C2/en active
- 2015-09-03 PL PL15759768T patent/PL3189189T3/en unknown
-
2017
- 2017-03-02 ZA ZA2017/01552A patent/ZA201701552B/en unknown
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5827610A (en) * | 1997-01-10 | 1998-10-27 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Chitosan-coated pulp, a paper using the pulp, and a process for making them |
WO2000019015A1 (en) * | 1998-09-26 | 2000-04-06 | Ghelani, Meena, Paresh | Paper products and chemical formulations for their manufacture |
WO2013178986A1 (en) * | 2012-05-29 | 2013-12-05 | De La Rue International Limited | A substrate for security documents |
WO2014085730A1 (en) * | 2012-11-30 | 2014-06-05 | Api Intellectual Property Holdings, Llc | Processes and apparatus for producing nanocellulose, and compositions and products produced therefrom |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN107208375A (en) | 2017-09-26 |
CA2959655C (en) | 2021-05-18 |
KR20170099835A (en) | 2017-09-01 |
ZA201701552B (en) | 2020-12-23 |
PL3189189T3 (en) | 2019-01-31 |
FR3025532A1 (en) | 2016-03-11 |
BR112017004195A2 (en) | 2017-12-12 |
WO2016034687A1 (en) | 2016-03-10 |
ES2693262T3 (en) | 2018-12-10 |
EP3189189B1 (en) | 2018-08-15 |
RU2017111241A3 (en) | 2019-02-21 |
AU2015310829A1 (en) | 2017-03-16 |
BR112017004195B1 (en) | 2022-01-18 |
CA2959655A1 (en) | 2016-03-10 |
RU2017111241A (en) | 2018-10-05 |
EP3189189A1 (en) | 2017-07-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2685292C2 (en) | Paper base, its production method and secured document having said base | |
JP6723304B2 (en) | Composition | |
Barbash et al. | Preparation and application of nanocellulose from non-wood plants to improve the quality of paper and cardboard | |
JP6862520B2 (en) | Cellulose-derived composition | |
Amini et al. | Cellulose and lignocellulose nanofibril suspensions and films: A comparison | |
FI125818B (en) | Method for making paper | |
US8764939B2 (en) | Method for improving the removal of water | |
US10640632B2 (en) | Bimodal cellulose composition | |
WO2011113998A1 (en) | Method for improving the properties of a paper product and forming an additive component and the corresponding paper product and additive component and use of the additive component | |
Guimarães et al. | Bio-based films/nanopapers from lignocellulosic wastes for production of added-value micro-/nanomaterials | |
Tarrés et al. | Towards the development of highly transparent, flexible and water-resistant bio-based nanopapers: tailoring physico-mechanical properties | |
Rezazadeh et al. | Comparison of the Internal Functionalization and Surface Modification Methods of Chemi-mechanical Pulp Handsheets Using Nanocellulose, Chitosan, and DTPA. | |
US20200340182A1 (en) | A cellulose paper composite and process for preparation thereof | |
Balfas et al. | Properties of cellulose nanofibers prepared from recycled pulp fiber using the aqueous counter collision method | |
Kasmani et al. | Effects of Different Levels of Nanocellulose and Chemical Pulp on the Optical and Mechanical Properties of Money Paper Made with Bottom Combers Pulp. | |
Rantanen | The manufacturing potential of micro and nanofibrillated cellulose composite papers | |
US20240352675A1 (en) | Barrier layers comprising nanocellulose onto the surface of paper or paperboard substrates at the wet end of a papermaking process | |
Pulp | Paper making | |
KR20220022812A (en) | Eco-friendly Composition for paper coating comprising CNF | |
EP3688223A1 (en) | Paper support, security document which comprises same and manufacturing process |