RU2706306C1 - Способ получения композиции проклеивающего агента, композиция проклеивающего агента и её применение - Google Patents

Способ получения композиции проклеивающего агента, композиция проклеивающего агента и её применение Download PDF

Info

Publication number
RU2706306C1
RU2706306C1 RU2018122115A RU2018122115A RU2706306C1 RU 2706306 C1 RU2706306 C1 RU 2706306C1 RU 2018122115 A RU2018122115 A RU 2018122115A RU 2018122115 A RU2018122115 A RU 2018122115A RU 2706306 C1 RU2706306 C1 RU 2706306C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
alkyl
acrylate
poly
sizing agent
starch
Prior art date
Application number
RU2018122115A
Other languages
English (en)
Inventor
Аннели ЛЕПО
Эльси ТУРУНЕН
Тарья ТУРККИ
Original Assignee
Кемира Ойй
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Кемира Ойй filed Critical Кемира Ойй
Application granted granted Critical
Publication of RU2706306C1 publication Critical patent/RU2706306C1/ru

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08B—POLYSACCHARIDES; DERIVATIVES THEREOF
    • C08B30/00—Preparation of starch, degraded or non-chemically modified starch, amylose, or amylopectin
    • C08B30/12—Degraded, destructured or non-chemically modified starch, e.g. mechanically, enzymatically or by irradiation; Bleaching of starch
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F2/00—Processes of polymerisation
    • C08F2/12—Polymerisation in non-solvents
    • C08F2/16—Aqueous medium
    • C08F2/20—Aqueous medium with the aid of macromolecular dispersing agents
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F20/00—Homopolymers and copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride, ester, amide, imide or nitrile thereof
    • C08F20/02—Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms, Derivatives thereof
    • C08F20/10—Esters
    • C08F20/12—Esters of monohydric alcohols or phenols
    • C08F20/16—Esters of monohydric alcohols or phenols of phenols or of alcohols containing two or more carbon atoms
    • C08F20/18—Esters of monohydric alcohols or phenols of phenols or of alcohols containing two or more carbon atoms with acrylic or methacrylic acids
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08H—DERIVATIVES OF NATURAL MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08H6/00—Macromolecular compounds derived from lignin, e.g. tannins, humic acids
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L3/00—Compositions of starch, amylose or amylopectin or of their derivatives or degradation products
    • C08L3/02—Starch; Degradation products thereof, e.g. dextrin
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L33/00—Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides or nitriles thereof; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L33/04—Homopolymers or copolymers of esters
    • C08L33/06—Homopolymers or copolymers of esters of esters containing only carbon, hydrogen and oxygen, which oxygen atoms are present only as part of the carboxyl radical
    • C08L33/08—Homopolymers or copolymers of acrylic acid esters
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L33/00—Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides or nitriles thereof; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L33/04—Homopolymers or copolymers of esters
    • C08L33/06—Homopolymers or copolymers of esters of esters containing only carbon, hydrogen and oxygen, which oxygen atoms are present only as part of the carboxyl radical
    • C08L33/10—Homopolymers or copolymers of methacrylic acid esters
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L97/00—Compositions of lignin-containing materials
    • C08L97/005—Lignin
    • 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
    • D21H17/23—Lignins
    • 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
    • D21H17/28—Starch
    • 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
    • D21H17/37—Polymers of unsaturated acids or derivatives thereof, e.g. polyacrylates
    • 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
    • D21H17/71—Mixtures of material ; Pulp or paper comprising several different materials not incorporated by special processes
    • D21H17/72—Mixtures of material ; Pulp or paper comprising several different materials not incorporated by special processes of organic material
    • 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
    • D21H19/00—Coated paper; Coating material
    • D21H19/10—Coatings without pigments
    • D21H19/14—Coatings without pigments applied in a form other than the aqueous solution defined in group D21H19/12
    • D21H19/16—Coatings without pigments applied in a form other than the aqueous solution defined in group D21H19/12 comprising curable or polymerisable compounds
    • 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
    • D21H19/00—Coated paper; Coating material
    • D21H19/36—Coatings with pigments
    • D21H19/44—Coatings with pigments characterised by the other ingredients, e.g. the binder or dispersing agent
    • D21H19/54—Starch
    • 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
    • D21H19/00—Coated paper; Coating material
    • D21H19/36—Coatings with pigments
    • D21H19/44—Coatings with pigments characterised by the other ingredients, e.g. the binder or dispersing agent
    • D21H19/56—Macromolecular organic compounds or oligomers thereof obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • D21H19/58—Polymers or oligomers of diolefins, aromatic vinyl monomers or unsaturated acids or derivatives thereof
    • 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

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Paper (AREA)

Abstract

Изобретение относится к композиции проклеивающего агента, содержащей крахмал, лигносульфонат и поли(алкилакрилат), или поли(алкилметакрилат), или смесь поли(алкилакрилата) и поли(алкилметакрилата), или сополимер алкилакрилата и алкилметакрилата, где массовое соотношение лигносульфоната к поли(алкилакрилату), или поли(алкилметакрилату), или к смеси поли(алкилакрилата) и поли(алкилметакрилата), или к сополимеру алкилакрилата и алкилметакрилата составляет от 1:9 до 3:2; и где крахмал имеет молекулярную массу Mn самое большее 10000 г/моль; и где поли(алкилакрилат) выбран из группы, состоящей из полимеров, получаемых путем свободнорадикальной сополимеризации по меньшей мере одного этиленненасыщенного мономера С1-С8-алкилакрилата, предпочтительно поли(алкилакрилат) представляет собой поли(трет-бутилакрилат), и поли(алкилметакрилат) выбран из группы, состоящей из полимеров, получаемых путем свободнорадикальной сополимеризации по меньшей мере одного этиленненасыщенного мономера С1-С8-алкил(мет)акрилата, предпочтительно поли(алкилметакрилат) представляет собой поли(трет-бутилметакрилат). Изобретение также относится к способу получения композиции проклеивающего агента и к применению композиции проклеивающего агента для проклеивания бумаги, бумажных продуктов или картона. 7 н. и 9 з.п. ф-лы, 2 ил., 8 пр.

Description

Область изобретения
Настоящее изобретение относится к способу получения композиции проклеивающего агента и к композиции проклеивающего агента. Кроме того, настоящее изобретение относится к применению композиции проклеивающего агента для изготовления бумаги.
Предшествующий уровень техники
Проклейка делает сеть природных волокон гидрофобной и, таким образом, предотвращает или уменьшает проникновение воды или других водных жидкостей в бумагу. Проклейка предотвращает распространение и диффузию типографской краски или красителей для печати. Бумажные волокна имеют сильную тенденцию к взаимодействию с водой. Это свойство является важным для создания сильных межволоконных водородных связей, особенно во время сушки, а также является причиной того, почему бумага теряет свою прочность при повторном увлажнении. Высокая абсорбция важна для определенных сортов бумаги, таких как бумага для полотенец и туалетная бумага. Также гофрированная бумага должна быть способна в какой-то степени абсорбировать для правильного превращения в процессе гофрирования. С другой стороны, такие свойства являются неблагоприятными для многих сортов бумаги, например, для бумаги для упаковки жидкостей, для верхнего слоя гофрированного картона, бумаги для письма и печати, и большинства специальных видов бумаги. Поглощение воды и жидкости может быть уменьшено путем добавления проклеивающих агентов в бумажную массу и/или путем их нанесения на поверхность бумаги.
С 1950-х годов на рынке появились различные формы канифольных проклеек в виде пастообразных, дисперсных, укрепляющих композиций, проклеек из алкилкетенового димера (AKD), алкенилянтарного ангидрида (ASA) и полимеров, в основном, на основе стиролакрилата и стиролмалеата, иногда называемых полимерными проклеивающими агентами (PSA - от англ. polymeric sizing agent). В настоящее время, помимо крахмала, для улучшения прочности бумаги и полимерных связующих для покрытия бумаги наиболее важными улучшающими качество добавками в производстве бумаги являются проклеивающие агенты. В данной области постоянно разрабатываются новые и улучшенные проклеивающие агенты и композиции проклеивающих агентов.
Например, в патенте US 6268414 раскрыта водная проклеивающая композиция для бумаги, содержащая: i) реакционноспособный в отношении целлюлозы клей, ii) диспергирующую систему, содержащую лигносульфонат натрия, содержащий менее приблизительно 5,9 мас. % сульфонатной серы в пересчете на общую массу лигносульфоната натрия и iii) по меньшей мере один катионный диспергент и неионный диспергент, и iv) по меньшей мере одну соль, содержащую по меньшей мере один металлический элемент.
US 2011/064918, в свою очередь, раскрывает проклеивающий адгезив, содержащий по меньшей мере один водорастворимый полимер с низкой молекулярной массой, имеющий среднюю молекулярную массу (Mw) менее 200000 Да, и где полимер выбран из полисахарида, производного полисахарида, лигносульфоната натрия, силиката натрия, поливинилового спирта, полиоксиэтилена и смесей двух или более из этих веществ.
Несмотря на то, что разрабатываются новые композиции проклеивающего агента, все еще существует потребность в еще более эффективных и экономичных композициях проклеивающего агента, обладающих улучшенными свойствами.
Сущность изобретения
Задачей настоящего изобретения является обеспечение композиции проклеивающего агента для применения в производстве бумаги и бумажных продуктов.
Еще одной задачей настоящего изобретения является обеспечение композиции проклеивающего агента, повышающей эффективность проклейки.
Еще одной задачей настоящего изобретения является обеспечение композиции проклеивающего агента, которая не содержит стирола.
Еще одной задачей настоящего изобретения является обеспечение композиции проклеивающего агента, которая является более экономичной.
Еще одной задачей настоящего изобретения является обеспечение простой композиции проклеивающего агента. В одном варианте осуществления изобретения композиция проклеивающего агента не содержит органических растворителей. В другом варианте осуществления изобретения композиция проклеивающего агента не содержит мультимеров и/или кетеновых димеров. В другом варианте осуществления изобретения композиция проклеивающего агента не содержит эмульгаторов. В другом варианте осуществления изобретения проклеивающий агент не содержит AKD и/или ASA. В одном из вариантов осуществления изобретения композиция проклеивающего агента не содержит по меньшей мере одного вещества, выбранного из группы, состоящей из органических растворителей, мультимеров кетена, димеров кетена, эмульгаторов, AKD, ASA и/или любой их комбинации.
Неожиданно было обнаружено, что когда в поли(алкилакрилат), или поли(алкилметакрилат), или в их смесь, или в сополимер алкилакрилата и метакрилата добавляют лигносульфонат вместе с крахмалом эффективность проклейки поверхности улучшается по сравнению с традиционными полистиролакрилатными проклейками. Удивительно, что эффективность проклейки поверхности улучшается по сравнению с традиционными поверхностными проклейками из поли(стиролакрилата), когда используют комбинацию лигносульфоната, крахмала и по меньшей мере одного, выбранного из группы, состоящей из поли(алкилакрилата), поли(алкилметакрилата), смеси поли(алкилкрилата) и поли(алкилметакрилата), и сополимера алкилакрилата и алкилакрилата. Лигносульфонат может находиться в защитном коллоиде при полимеризации алкилакрилата, или алкилметакрилата, или их смеси, или может быть добавлен в смесь после полимеризации. Улучшение гидрофобности достигается особенно тогда, когда лигносульфонат включают в смесь с поли(алкилакрилатом) или поли(алкилметакрилатом) и крахмалом. Особенно при объединении поли(трет-бутилакрилата) с лигносульфонатом значительно улучшаются результаты проклейки.
Было обнаружено, что композиции, содержащие лигносульфонат, также оказывают положительное влияние на сопротивление продавливанию и на сопротивление сжатию на коротком расстоянии (SCT, от англ. - Short-Span Compressive Test). В дополнение к техническому преимуществу улучшения проклейки композиции лигносульфонат-поли(алкилакрилата) и/или поли(алкилметакрилата) являются более экономически эффективными, поскольку количество синтетических полимеров, используемых для проклейки, может быть уменьшено без снижения эффективности проклейки. Кроме того, композиции, содержащие лингосульфонат, являются альтернативой без использования стирола. Использование композиций проклеивающего агента, содержащих лигносульфонат, также снижает долю продуктов нефтепереработки по сравнению с поли(стиролакрилатами).
Настоящее изобретение предлагает композицию проклеивающего агента.
Кроме того, настоящее изобретение предлагает способ получения композиции проклеивающего агента. Также раскрыто применение композиции проклеивающего агента.
Краткое описание графических материалов
На фиг. 1 показаны значения Кобба60 композиций проклеивающего агента согласно настоящему изобретению по сравнению с композициями сравнения с различными дозировками.
На фиг. 2 показаны значения Кобба60 композиций проклеивающего агента согласно настоящему изобретению по сравнению с композициями сравнения с различными дозировками.
Подробное описание изобретения
Согласно первому аспекту настоящего изобретения предложена композиция проклеивающего агента. Более конкретно, предложена композиция проклеивающего агента, включающая крахмал, лигносульфонат и поли(алкилакрилат), или поли(алкилметакрилат), или смесь поли(алкилакрилата) и поли(алкилметакрилата), или сополимер алкилакрилата и алкилметакрилата.
В одном варианте осуществления изобретения крахмал выбирают из группы, состоящей из анионного крахмала, катионного крахмала или амфотерного крахмала. Предпочтительно крахмал представляет собой анионный крахмал или катионный крахмал, более предпочтительно - анионный.
Крахмал предпочтительно имеет молекулярную массу Mn самое большее 10000 г/моль. Предпочтительно молекулярная масса Mn составляет от 300 г/моль до 10000 г/моль, более предпочтительно - от 500 г/моль до 5000 г/моль. Если молекулярная масса Mn крахмала слишком высока, эффективность проклейки уменьшается, потому что частицы полимера становятся слишком большими и распределяются неравномерно на бумаге или картоне во время проклеивания.
Количество крахмала в композиции предпочтительно составляет от 10 до 25 мас. %, более предпочтительно - от 15 до 20 мас. % от общей массы композиции в пересчете на сухую массу.
В одном варианте осуществления изобретения лигносульфонат имеет молекулярную массу Mw менее 140000 г/моль, предпочтительно от 1000 г/моль до 60000 г/моль. Сульфонатные группы могут иметь плотность заряда
Figure 00000001
1,0-3,0 мэкв/г, предпочтительно 1,25-2,5 мэкв/г, измеренную при нейтральном значении рН на образце 0,5 мас. % водного раствора.
Примерами подходящих лигносульфонатов являются лигносульфонат натрия, лигносульфонат кальция, лигносульфонат магния и лигносульфонат аммония и их производные, такие как алкильные производные или окисленные формы, или их смеси. Предпочтительно лигносульфонат представляет собой лигносульфонат натрия или его производное, более предпочтительно - лигносульфонат натрия.
Композиция проклеивающего агента включает крахмал, лигносульфонат и поли(алкилакрилат), или поли(алкилметакрилат), или смесь поли(алкилакрилата) и поли(алкилметакрилата), или сополимер алкилакрилата и алкилметакрилата. В одном варианте осуществления изобретения композиция проклеивающего агента включает крахмал, лигносульфонат и поли(алкилакрилат) или поли(алкилметакрилат).
Альтернативно, в одном варианте осуществления изобретения композиция проклеивающего агента включает смесь поли(алкилакрилата) и поли(алкилметакрилата), крахмала и лигносульфоната.
Альтернативно, в другом варианте осуществления изобретения композиция проклеивающего агента включает сополимер алкилакрилата и алкилметакрилата, крахмал и лигносульфонат.
В предпочтительном варианте осуществления изобретения проклеивающая композиция включает крахмал, лигносульфонат и поли(алкилакрилат).
Поли(алкилакрилат) предпочтительно выбирают из группы, состоящей из полимеров, получаемых путем свободнорадикальной сополимеризации по меньшей мере одного этиленненасыщенного мономера С1-С8-алкилакрилата. Алкилакрилатный мономер может быть линейным или разветвленным; предпочтительно алкилакрилатный мономер представляет собой разветвленный алкилакрилатный мономер, более предпочтительно - трет-бутилакрилат.
Поли(алкилакрилат) может быть линейным или разветвленным; предпочтительно поли(алкилакрилат) представляет собой линейный поли(алкилакрилат), такой как поли(трет-бутилакрилат), или сополимеры поли(трет-бутилакрилата), наиболее предпочтительно - поли(трет-бутилакрилат).
Поли(алкилметакрилат) предпочтительно выбирают из группы, состоящей из полимеров, получаемых путем свободнорадикальной сополимеризации по меньшей мере одного этиленненасыщенного мономера С1-С8-алкил(мет)акрилата. Мономер алкил(мет)акрилата может быть линейным или разветвленным. Предпочтительно мономер алкила(мет)акрилата представляет собой разветвленный алкил(мет)акрилатный мономер, более предпочтительно - трет-бутил(мет)акрилат.
Поли(алкилметакрилат) может быть линейным или разветвленным, предпочтительно поли(алкилметакрилат) представляет собой линейный поли(алкилметакрилат), такой как поли(трет-бутилметакрилат) или сополимеры поли(трет-бутилметакрилата), наиболее предпочтительно - поли(трет-бутилметакрилат).
Сополимер алкилакрилата и алкилметакрилата предпочтительно представляет собой сополимер предпочтительно разветвленного этиленненасыщенного мономера С1-С8-алкилакрилата и предпочтительно разветвленного этиленненасыщенного мономера С1-С8-алкил(мет)акрилата, еще более предпочтительно - сополимер трет-бутилакрилата и трет-бутилметакрилата.
Массовое соотношение лигносульфоната к поли(алкилакрилату), или поли(алкилметакрилату), или смеси поли(алкилакрилата) и поли(алкилметакрилата), или сополимеру алкилакрилата и алкилметакрилата составляет от 1:9 до 3:2, предпочтительно от 1:9 до 1:2. Если количество лигносульфоната является слишком большим по сравнению с количеством поли(алкилакрилата), или поли(алкилметакрилата), или смеси поли(алкилакрилата) и поли(алкилметакрилата), или сополимера алкилакрилата и алкил(мет)акрилата, эффект проклейки не является длительным.
Композиция проклеивающего агента может быть в форме дисперсии, суспензии или эмульсии. Предпочтительно композиция проклеивающего агента находится в форме дисперсии и наиболее предпочтительно - в форме водной дисперсии.
В одном варианте осуществления изобретения композицию проклеивающего агента получают путем смешивания крахмала и лигносульфоната с поли(алкилакрилатом), или поли(алкилметакрилатом), или смесью поли(алкилакрилата) и поли(алкил(мет)акрилата), или с сополимером алкилакрилата и алкила(мет)акрилата.
В одном варианте осуществления изобретения композицию проклеивающего агента получают путем полимеризации алкилакрилата с получением поли(алкилакрилата) или алкил(мет)акрилата с получением поли(алкил(мет)акрилата) в присутствии лигносульфоната и крахмала.
Еще в одном варианте осуществления изобретении композицию проклеивающего агента получают путем полимеризации смеси алкилакрилата и алкил(мет)акрилата с получением сополимера алкилакрилата и алкил(мет)акрилата в присутствии лигносульфоната и крахмала.
Еще в одном варианте осуществления изобретения композицию проклеивающего агента получают путем: i) полимеризации алкилакрилата с получением поли(алкилакрилата) в присутствии лигносульфоната и крахмала и ii) полимеризации алкил(мет)акрилата с получением поли(алкил(мет)акрилата) в присутствии лигносульфоната и крахмала, и iii) смешивания продуктов i) и ii).
Еще в одном варианте осуществления изобретения композицию проклеивающего агента получают путем полимеризации смеси алкилакрилата и алкил(мет)акрилата с получением сополимера алкилакрилата и алкил(мет)акрилата в присутствии крахмала, и смешивания с ним лигносульфоната.
Еще в одном варианте осуществления изобретения композицию проклеивающего агента получают путем: i) полимеризации алкилакрилата с получением поли(алкилакрилата) в присутствии крахмала и смешивания с ним лигносульфоната, и ii) полимеризации алкил(мет)акрилата с получением поли(алкил(мет)акрилата) в присутствии крахмала и смешивания с ним лигносульфоната, и iii) смешивания продуктов i) и ii).
В предпочтительном варианте осуществления изобретения композицию проклеивающего агента получают путем полимеризации алкилакрилата с получением поли(алкилакрилата) или алкил(мет)акрилата с получением поли(алкил(мет)акрилата) в присутствии крахмала, и смешивания с ним лигносульфоната.
В предпочтительном варианте осуществления изобретения композиция проклеивающего агента не содержит поли(стиролакрилатов).
В другом предпочтительном варианте осуществления изобретения композиция проклеивающего агента состоит из крахмала, лигносульфоната и поли(алкилакрилата) или поли(алкилметакрилата), предпочтительно композиция проклеивающего агента состоит из крахмала, лигносульфоната и поли(алкилакрилата).
Согласно второму аспекту настоящего изобретения предложен способ получения композиции проклеивающего агента. Более конкретно, предложен способ получения композиции проклеивающего агента, содержащей крахмал, лигносульфонат и поли(алкилакрилат), или поли(алкил(мет)акрилат), или смесь поли(алкилакрилата) и поли(алкил(мет)акрилата), или сополимер алкилакрилата и алкил(мет)акрилата.
Способ получения композиции проклеивающего агента, содержащей крахмал, лигносульфонат и поли(алкилакрилат), или поли(алкил(мет)акрилат), или сополимер алкилакрилата и алкил(мет)акрилата, или, альтернативно, смесь поли(алкилакрилата) и поли(алкил(мет)акрилата), включает:
(i) обеспечение смеси, содержащей крахмал, лигносульфонат и алкилакрилат, или алкил(мет)акрилат, или смесь алкилакрилата и алкил(мет)акрилата; и полимеризацию алкилакрилата с получением поли(алкилакрилата), или алкил(мет)акрилата с получением поли(алкилметакрилата), или смеси алкилакрилата и алкил(мет)акрилата с получением сополимера алкилакрилата и алкил(мет)акрилата в присутствии лигносульфоната и крахмала с получением композиции проклеивающего агента; или
(ii) обеспечение смеси, содержащей крахмал и алкилакрилат, или алкил(мет)акрилат, или смесь алкилакрилата и алкил(мет)акрилата; полимеризацию алкилакрилата с получением поли(алкилакрилата), или алкил(мет)акрилата с получением поли(алкилметакрилата), или смеси алкилакрилата и алкил(мет)акрилата с получением сополимера алкилакрилата и алкил(мет)акрилата в присутствии крахмала с получением смеси, содержащей крахмал и поли(алкилакрилат), или поли(алкилметакрилат), или сополимер алкилакрилата и алкил(мет)акрилата; и смешивание лигносульфоната со смесью, содержащей крахмал и поли(алкилакрилат), или поли(алкилметакрилат), или сополимер алкилакрилата и алкил(мет)акрилата с получением композиции проклеивающего агента.
В одном варианте осуществления способа (i) и (ii) крахмал сначала растворяют в воде с получением водного раствора, содержащего крахмал, предпочтительно при повышенной температуре. Температура предпочтительно составляет 70-98°С, более предпочтительно - от 75 до 90°С и еще более предпочтительно - от 80 до 90°С, например 85°С. Предпочтительно крахмал растворяют в воде в инертной атмосфере, например в атмосфере азота.
В одном варианте осуществления способа (i) в водный раствор, содержащий крахмал, одновременно лигносульфонатом вводят алкилакрилат, или алкил(мет)акрилат, или смесь алкилакрилата и алкил(мет)акрилата. Предпочтительно лигносульфонат вводят в виде водного раствора. В одном варианте осуществления изобретения алкилиакрилат, или алкил(мет)акрилат, или смесь алкилакрилата и алкила(мет)акрилата и лингносульфонат вводят в течение длительного периода времени, предпочтительно 60-240 мин, предпочтительно 100-150 мин, например 120 мин.
В одном варианте осуществления способа (ii) в водный раствор, содержащий крахмал, вводят алкилакрилат, или алкил(мет)акрилат, или смесь алкилакрилата и алкил(мет)акрилата. В одном варианте осуществления изобретения алкилиакрилат, или алкил(мет)акрилат, или смесь алкилакрилата и алкила(мет)акрилата вводят течение длительного периода времени, предпочтительно 60-240 мин, предпочтительно 100-150 мин, например 120 мин.
Реакцию полимеризации в способах (i) и (ii) предпочтительно проводят при повышенной температуре 70-98°С, более предпочтительно - от 75 до 90°С и еще более предпочтительно - от 80 до 90°С, например 85°С, и необязательно в инертной атмосфере, такой как атмосфера азота. Полимеризацию инициируют любым подходящим инициатором, таким как пероксид водорода.
После реакции полимеризации в одном варианте осуществления изобретения рН раствора доводят до кислого уровня, предпочтительно до 3-6,5, например 6.
В одном варианте осуществления способа (i) полученный раствор фильтруют.
В одном варианте осуществления способа (ii) водный раствор, содержащий лигносульфонат, смешивают со смесью, включающей крахмал и поли(алкилакрилат), или поли(алкилметакрилат), или сополимер алкилакрилата и алкил(мет)акрилата. В одном варианте осуществления изобретения полученный раствор фильтруют.
В альтернативном варианте осуществления изобретения композицию получают путем: а) полимеризации алкилакрилата с получением поли(алкилакрилата) в присутствии лигносульфоната и крахмала, и b) полимеризации алкил(мет)акрилата с получением поли(алкил(мет)акрилата) в присутствии лигносульфоната и крахмала, и в) смешивания продуктов а) и b).
В еще одном альтернативном варианте осуществления изобретения композицию проклеивающего агента получают путем: а) полимеризации алкилакрилата с получением поли(алкилакрилата) в присутствии крахмала и смешивания с ним лигносульфоната, b) полимеризации алкил(мет)акрилата с получением поли(алкил(мет)акрилата) в присутствии крахмала и смешивания с ним лигносульфоната, и в) смешивания продуктов а) и b).
В еще одном альтернативном варианте осуществления изобретения композицию проклеивающего агента получают путем смешивания крахмала и лигносульфоната с поли(алкилакрилатом), или поли(алкилметакрилатом), или смесью поли(алкилакрилата) и поли(алкилметакрилата), или с сополимером алкилакрилата и алкил(мет)акрилата.
В предпочтительном варианте осуществления изобретения способ получения композиции проклеивающего агента включает обеспечение смеси, содержащей крахмал и алкилакрилат или алкил(мет)акрилат, предпочтительно алкилакрилат; полимеризацию алкилакрилата с получением поли(алкилакрилата) или алкил(мет)акрилата с получением поли(алкилметакрилата), предпочтительно - алкилакрилата с получением поли(алкилакрилата), в присутствии крахмала с получением смеси, содержащей крахмал и поли(алкилакрилат) или поли(алкилметакрилат); и смешивание лигносульфоната со смесью, содержащей крахмал и поли(алкилакрилат) или поли(алкилметакрилат) с получением композиции проклеивающего агента.
В одном варианте осуществления изобретения крахмал выбирают из группы, состоящей из анионного крахмала, катионного крахмала или амфотерного крахмала. Предпочтительно крахмал представляет собой анионный крахмал или катионный крахмал, более предпочтительно - анионный.
Крахмал предпочтительно имеет молекулярную массу Mn самое большее 10000 г/моль. Предпочтительно молекулярная масса Mn составляет от 300 г/моль до 10000 г/моль, более предпочтительно - от 500 г/моль до 5000 г/моль. Если молекулярная масса Mn крахмала слишком высока, эффективность проклейки снижается, потому что частицы полимера становятся слишком большими и равномерно не распределяются на бумаге или картоне во время проклеивания.
Количество крахмала в композиции предпочтительно составляет от 10 до 25 мас. %, более предпочтительно - от 15 до 20 мас. % от общей массы композиции в пересчете на сухую массу.
В одном варианте осуществления изобретения лигносульфонат имеет молекулярную массу Mw менее 140000 г/моль, предпочтительно от 1000 г/моль до 60000 г/моль. Сульфонатные группы могут иметь плотность заряда
Figure 00000002
1,0-3,0 мэкв/г, предпочтительно - от 1,25 до 2,5 мэкв/г, измеренную при нейтральном значении рН для образца 0,5 мас. % водного раствора.
Примерами подходящих лигносульфонатов являются лигносульфонат натрия, лигносульфонат кальция, лигносульфонат магния и лигносульфонат аммония и их производные, такие как алкильные производные или окисленные формы, или их смеси. Предпочтительно лигносульфонат представляет собой лигносульфонат натрия или его производное, более предпочтительно - лигносульфонат натрия.
Поли(алкилакрилат) предпочтительно выбирают из группы, состоящей из полимеров, получаемых путем свободнорадикальной сополимеризации по меньшей мере одного этиленненасыщенного мономера С1-С8-алкилакрилата. Алкилакрилатный мономер может быть линейным или разветвленным. Предпочтительно алкилакрилатный мономер представляет собой разветвленный алкилакрилатный мономер, более предпочтительно - трет-бутилакрилат.
Поли(алкилакрилат) может быть линейным или разветвленным; предпочтительно поли(алкилакрилат) представляет собой линейный поли(алкилакрилат), такой как поли(трет-бутилакрилат) или сополимеры поли(трет-бутилакрилата), наиболее предпочтительно - поли(трет-бутилакрилат).
Поли(алкилметакрилат) предпочтительно выбирают из группы, состоящей из полимеров, получаемых путем свободнорадикальной сополимеризации по меньшей мере одного этиленненасыщенного мономера С1-С8-алкил(мет)акрилата. Мономер алкил(мет)акрилата может быть линейным или разветвленным. Предпочтительно мономер алкила(мет)акрилата представляет собой разветвленный алкил(мет)акрилатный мономер, более предпочтительно - трет-бутил(мет)акрилат.
Поли(алкилметакрилат) может быть линейным или разветвленным, предпочтительно поли(алкилметакрилат) представляет собой линейный поли(алкилметакрилат), такой как поли(трет-бутилметакрилат) или сополимеры поли(трет-бутилметакрилата), наиболее предпочтительно - поли(трет-бутилметакрилат).
Сополимер алкилакрилата и алкилметакрилата предпочтительно представляет собой сополимер предпочтительно разветвленного этиленненасыщенного мономера С1-С8-алкилакрилата и предпочтительно разветвленного этиленненасыщенного мономера С1-С8-алкил(мет)акрилата, еще более предпочтительно - сополимер трет-бутилакрилата и трет-бутилметакрилата.
Массовое соотношение лигносульфоната к поли(алкилакрилату), или поли(алкилметакрилату), или к смеси поли(алкилакрилата) и поли(алкилметакрилата), или к сополимеру алкилакрилата и алкилметакрилата составляет от 1:9 до 3:2, предпочтительно от 1:9 до 1:2. Если количество лигносульфоната является слишком большим по сравнению с количеством поли(алкилакрилата), или поли(алкилметакрилата), или смеси поли(алкилакрилата) и поли(алкилметакрилата), или сополимера алкилакрилата и алкил(мет)акрилата, эффект проклейки не является длительным.
Композиция проклеивающего агента может быть в форме дисперсии, суспензии или эмульсии. Предпочтительно композиция проклеивающего агента находится в форме дисперсии и наиболее предпочтительно - в форме водной дисперсии.
В предпочтительном варианте осуществления изобретения способом в соответствии с настоящим изобретением получают композицию проклеивающего агента согласно настоящему изобретению.
В другом предпочтительном варианте осуществления композицию проклеивающего агента согласно настоящему изобретению получают способом в соответствии с настоящим изобретением.
Согласно третьему аспекту настоящего изобретения предложено применение композиции проклеивающего агента. Более конкретно, предложено применение композиции проклеивающего агента согласно настоящему изобретению или композиции проклеивающего агента, полученной способом согласно настоящему изобретению, для проклеивания бумаги, бумажных продуктов или картона, предпочтительно лайнера (картона для плоских слоев гофрокартона).
Количество композиции проклеивающего агента в крахмале для поверхностного проклеивания составляет от 0,1 до 10 кг/т, предпочтительно - от 0,5 до 5 кг/т в пересчете на сухую массу.
В четвертом аспекте настоящего изобретения предложен способ изготовления бумаги или картона, включающий стадии обеспечения суспензии целлюлозы, обезвоживания суспензии целлюлозы на сетке, формирования бумаги или картона и нанесения композиции проклеивающего агента в соответствии с настоящим изобретением или композиции проклеивающего агента, полученной способом согласно настоящему изобретению, на сформованную бумагу или картон.
В пятом аспекте настоящего изобретения предложен способ улучшения поверхностного проклеивания при производстве бумаги или картона, характеризующийся тем, что на бумагу или картон наносят композицию проклеивающего агента в соответствии с настоящим изобретением или композицию проклеивающего агента, полученную способом согласно настоящему изобретению.
Далее настоящее изобретение описано более подробно и конкретно со ссылкой на примеры, которые не предназначены для ограничения настоящего изобретения.
Примеры
Пример 1 в соответствии с настоящим изобретением (образец F25, способ (i))
Синтез дисперсии поли(трет-бутилакрилата) с защитным коллоидом крахмала
57,25 г картофельного крахмала, подвергнутого окислительной деградации (Perfectamyl А 4692), диспергировали при перемешивании в 329 г деминерализованной воды в 1 л стеклянном реакторе с охлаждающей/нагревающей рубашкой в атмосфере азота. Крахмал растворяли, нагревая смесь до 85°С и выдерживая при 85°С в течение 30 минут. После полного растворения крахмала в реактор добавляли 28,6 г 0,66%-ного водного раствора гептагидрата сульфата железа(II). Через 10 минут добавляли 3,3 г 30%-ной перекиси водорода. Через 10 минут разложение крахмала завершалось. Затем в реактор добавляли 167,4 г нагретой деминерализованной воды. После того, как температура стабилизировалась на уровне 85°С начинали вводить химические реагенты. 167,4 г трет-бутилакрилата вводили в течение 120 минут. 48,8 г 3%-ного раствора перекиси водорода подавали одновременно с подачей мономера в течение 120 мин. Температуру реактора поддерживали на уровне 85°С во время подачи и в течение 15 минут после этого для постполимеризации. Затем смесь охлаждали до 60°С и в реактор добавляли по каплям 5,2 г раствора трет-бутилгидропероксида с концентрацией 11,7%. Температуру поддерживали на уровне 60°С еще 60 мин. После этого охлаждали до 40°С и добавляли 5,9 г 10%-ной натриевой соли этилендиаминтетрауксусной кислоты (ЭДТА-Na) с последующим доведением рН до 6 с помощью 25%-ного раствора гидроксида натрия и охлаждением до комнатной температуры. Фильтрацию проводили с использованием фильтровальной ткани 100 мкм. Получали тонкодисперсную дисперсию с содержанием сухого вещества 26,3%.
Смешивание с лигносульфонатом
Затем готовили 30% лигносульфонат (Borresperse NA) в деионизированной воде путем смешивания воды с Borresperse NA в бутыли Шотта до тех пор, пока все не растворили. Затем взвешивали 36,5 г дисперсии поли(трет-бутилакрилата) и 13,8 г 30% раствора лигносульфоната в 100 мл бутыли Шотта и перемешивали магнитной мешалкой в течение 15 минут при комнатной температуре. Полученная смесь представляет собой коричневую дисперсию. Содержание сухого вещества в дисперсии составляет 27,3%, а рН - 6,3.
Пример 2 в соответствии с настоящим изобретением (образец F46, способ (ii))
Продукт в примере 2 получали с использованием той же методики, что и в примере 1, но использовали 21,8 г той же полимерной дисперсии и 8,4 г 30% раствора, приготовленного из Borresperse 350 (лигносульфоната) и деионизированной воды. Полученная смесь представляет собой серую дисперсию. Содержание сухого вещества в дисперсии составляет 27,1%, а рН - 5,3.
Пример 3 в соответствии с настоящим изобретением (образец F47, способ (ii))
Продукт в примере 3 получали с использованием той же методики, что и в примере 1, но использовали 21,8 г той же полимерной дисперсии и 8,3 г 30%-ного раствора, полученного из Ufoxane 2 (лигносульфоната) и деионизированной воды. Полученная смесь представляет собой коричневую дисперсию. Содержание сухого вещества в дисперсии составляет 27,2%, а рН - 8,9.
Пример 4 в соответствии с настоящим изобретением (образец F48, способ (ii)).
Продукт в примере 4 получали с использованием той же методики, что и в примере 1, но использовали 21,8 г той же полимерной дисперсии и 8,2 г 30%-ного раствора, полученного из DP-1889 (лигносульфоната) и деионизированной воды. Полученная смесь представляет собой коричневую дисперсию. Содержание сухого вещества в дисперсии составляет 27,3%, а рН - 6,7.
Пример 5 в соответствии с настоящим изобретением (образец F49, способ (ii))
Продукт в примере 5 получали с использованием той же методики, что и в примере 1, но использовали 21,8 г той же полимерной дисперсии и 8,3 г 30%-ного раствора, полученного из DP-1888 (лигносульфоната) и деионизированной воды. Полученная смесь представляет собой коричневую дисперсию. Содержание сухого вещества в дисперсии составляет 27,2%, а рН - 6,6.
Пример 6 в соответствии с настоящим изобретением (образец F50, способ (ii)).
Продукт в примере 6 получали с использованием той же методики, что и в примере 1, но использовали 21,8 г той же полимерной дисперсии и 8,3 г 30%-ного раствора, полученного из DP-1887 (лигносульфоната) и деионизированной воды. Полученная смесь представляет собой коричневую дисперсию. Содержание сухого вещества в дисперсии составляет 27,2%, а рН - 8,7.
Пример 7 в соответствии с настоящим изобретением (образец F26, способ (ii))
Продукт в примере 7 получали с использованием той же методики, что и в примере 1, но использовали 45,5 г той же полимерной дисперсии и 4,5 г 30%-ного раствора, приготовленного из Borresperse NA (лигносульфоната) и деионизированной воды. Полученная смесь представляет собой коричневую дисперсию. Содержание сухого вещества в дисперсии составляет 26,8%, а рН - 5,7.
Пример 8 в соответствии с настоящим изобретением (образец NSuSi-164, способ (i))
45,86 г картофельного крахмала, подвергнутого окислительной деградации (Perfectamyl А 4692), диспергировали при перемешивании в 264 г деминерализованной воды в 1 л стеклянном реакторе с охлаждающей/нагревающей рубашкой в атмосфере азота. Крахмал растворяли, нагревая смесь до 85°С и выдерживая при 85°С в течение 30 минут. После завершения растворения крахмала в реактор добавляли 22,9 г 0,66%-ного водного раствора гептагидрата сульфата железа(II). Через 10 минут добавляли 2,7 г 30%-ной перекиси водорода. Через 10 минут разложение крахмала завершалось. Затем в реактор добавляли 134,1 г нагретой деминерализованной воды. После того, как температура стабилизировалась на уровне 85°С начинали вводить химические реагенты. 134,1 г трет-бутилакрилата вводили в течение 120 минут. 39,1 г 3%-ного раствора перекиси водорода подавали одновременно с подачей мономера в течение 120 мин. Начинали вводить лигносульфонат - 10% Borresperse NA в воде через 75 минут после начала введения других реагентов и останавливали одновременно с другими реагентами. Температуру реактора поддерживали на уровне 85°С во время подачи и в течение 15 минут после этого для постполимеризации. Затем смесь охлаждали до 60°С и в реактор добавляли по каплям 4,1 г раствора трет-бутилгидропероксида с концентрацией 11,7%. Температуру поддерживали на уровне 60°С еще 60 мин. После этого охлаждали до 40°С и добавляли 4,7 г 10%-ной натриевой соли этилендиаминтетрауксусной кислоты (ЭДТА-Na) с последующим доведением рН до 6 с помощью 25%-ного раствора гидроксида натрия и охлаждением до комнатной температуры. Фильтрацию проводили с использованием фильтровальной ткани 100 мкм. Получали тонкодисперсную дисперсию с содержанием сухого вещества 27,4%.
Измерения согласно методу Кобба60
Композиции проклеивающего агента и составы испытывали в отношении применения для поверхностной проклейки с использованием облицовочного картона из рециклированного волокна без проклейки в массе с плотностью приблизительно 120 и 100 г/м2. В этих испытаниях использовали клеильные прессы Mathis. Композицию проклеивающего агента добавляли в 15%-ный раствор крахмала для поверхностной проклейки (С*пленка 07311) для плотности 120 г/м2 или для испытательных образцов F25, F26, F46, F47, F48, F49, F50. Гидрофобные полимеры добавляли при концентрациях 1, 5, 3,0 и 4,5 мас. %. Испытания проклейки проводили при температуре 70°С. Температуру клеильного пресса измеряли с помощью индикаторных полосок Reatec NO1, а температуру водяной бани для валов клеильного пресса доводили до получения желаемой температуры. Листы пропускали через горизонтальный клеильный пресс со скоростью 2 м/мин (2 бара). Листы сушили при 95°С по 1 минуте на сторону с использованием либо контактной сушилки, либо барабанной сушилки. Температуру сушилок регулировали с помощью индикаторных полосок температуры Reatec NO82. Эффективность проклейки определяли путем измерения степени проклейки методом Кобба 60 в соответствии со стандартом ISO 535.
Результаты
Как видно из фиг. 1, композиции проклеивающего агента согласно настоящему изобретению показывают улучшенные (или такие же) результаты проклейки (значения Кобба60), как и образцы сравнения. То есть замена некоторого количества синтетического полимера в композициях проклеивающего агента на лигносульфонат улучшает проклейку или, по меньшей мере, дает такие же результаты проклейки, как и композиции синтетических полимерных проклеивающих агентов. Это также подтверждается результатами, приведенными на фиг. 2.
На фигурах образцы F25, F26, F46, F47, F48, F49, F50 относятся к композициям проклеивающего агента согласно настоящему изобретению, полученным способом согласно настоящему изобретению (показаны в примерах выше).
Образец NSuSi3 p-tBA (образец сравнения) относится к проклеивающему агенту из крахмала и поли(трет-бутилакрилата), полученному таким же способом, как первая стадия примера 1 (то есть без добавления лигносульфоната).
Образец NSuSi-1 (образец сравнения) относится к синтетическому проклеивающему агенту, содержащему сополимер стирола, н-бутилакрилата и трет-бутилакрилата с массовым соотношением мономеров 50:25:25.
Образец NSuSi-3 (образец сравнения) относится к проклеивающему агенту на основе крахмала.

Claims (22)

1. Композиция проклеивающего агента, содержащая крахмал, лигносульфонат и поли(алкилакрилат), или поли(алкилметакрилат), или смесь поли(алкилакрилата) и поли(алкилметакрилата), или сополимер алкилакрилата и алкилметакрилата,
где массовое соотношение лигносульфоната к поли(алкилакрилату), или поли(алкилметакрилату), или к смеси поли(алкилакрилата) и поли(алкилметакрилата), или к сополимеру алкилакрилата и алкилметакрилата составляет от 1:9 до 3:2; и
где крахмал имеет молекулярную массу Mn самое большее 10000 г/моль; и
где поли(алкилакрилат) выбран из группы, состоящей из полимеров, получаемых путем свободнорадикальной сополимеризации по меньшей мере одного этиленненасыщенного мономера С1-С8-алкилакрилата, предпочтительно поли(алкилакрилат) представляет собой поли(трет-бутилакрилат), и
поли(алкилметакрилат) выбран из группы, состоящей из полимеров, получаемых путем свободнорадикальной сополимеризации по меньшей мере одного этиленненасыщенного мономера С1-С8-алкил(мет)акрилата, предпочтительно поли(алкилметакрилат) представляет собой поли(трет-бутилметакрилат).
2. Композиция проклеивающего агента по п. 1, где крахмал представляет собой анионный крахмал, катионный крахмал или амфотерный крахмал, предпочтительно - анионный крахмал, катионный крахмал, более предпочтительно - анионный крахмал.
3. Композиция проклеивающего агента по п. 1 или 2, где крахмал имеет молекулярную массу Mn самое большее от 300 г/моль до 10000 г/моль, предпочтительно - от 500 г/моль до 5000 г/моль.
4. Композиция проклеивающего агента по любому из пп. 1-3, где сополимер алкилакрилата и алкилметакрилата представляет собой сополимер этиленненасыщенного мономера С1-С8-алкилакрилата и этиленненасыщенного мономера С1-С8-алкил(мет)акрилата, предпочтительно - сополимер трет-бутилакрилата и трет-бутилметакрилата.
5. Композиция проклеивающего агента по любому из пп. 1-4, где массовое соотношение лигносульфоната к поли(алкилакрилату), или поли(алкилметакрилату), или к смеси поли(алкилакрилата) и поли(алкилметакрилата), или к сополимеру алкилакрилата и алкилметакрилата составляет от 1:9 до 1:2.
6. Композиция проклеивающего агента по любому из пп. 1-5, где количество крахмала составляет от 10 до 25 мас.%, предпочтительно от 15 до 20 мас.% от общей массы композиции в пересчете на сухую массу.
7. Композиция проклеивающего агента по любому из пп. 1-6, где композиция проклеивающего агента находится в форме водной дисперсии.
8. Способ получения композиции проклеивающего агента, содержащей крахмал, лигносульфонат и поли(алкилакрилат), или поли(алкил(мет)акрилат), или сополимер алкилакрилата и алкил(мет)акрилата, или смесь поли(алкилакрилата) и поли(алкил(мет)акрилата), включающий:
(i) обеспечение смеси, содержащей крахмал, лигносульфонат и алкилакрилат, или алкил(мет)акрилат, или смесь алкилакрилата и алкил(мет)акрилата; и полимеризацию алкилакрилата с получением поли(алкилакрилата), или алкил(мет)акрилата с получением поли(алкилметакрилата), или смеси алкилакрилата и алкил(мет)акрилата с получением сополимера алкилакрилата и алкил(мет)акрилата в присутствии лигносульфоната и крахмала с получением композиции проклеивающего агента; или
(ii) обеспечение смеси, содержащей крахмал и алкилакрилат, или алкил(мет)акрилат, или смесь алкилакрилата и алкил(мет)акрилата; полимеризацию алкилакрилата с получением поли(алкилакрилата), или алкил(мет)акрилата с получением поли(алкилметакрилата), или смеси алкилакрилата и алкил(мет)акрилата с получением сополимера алкилакрилата и алкил(мет)акрилата в присутствии крахмала с получением смеси, содержащей крахмал и поли(алкилакрилат), или поли(алкилметакрилат), или сополимер алкилакрилата и алкила(мет)акрилата; и смешивание лигносульфоната со смесью, содержащей крахмал и поли(алкилакрилат), или поли(алкилметакрилат), или сополимер алкилакрилата и алкил(мет)акрилата с получением композиции проклеивающего агента.
9. Способ по п. 8, где реакцию полимеризации осуществляют предпочтительно при температуре 70-98°С, предпочтительно - от 75 до 90°С и более предпочтительно - от 80 до 90°С.
10. Способ по п. 8 или 9, где реакцию полимеризации осуществляют в инертной атмосфере, предпочтительно в атмосфере азота.
11. Применение композиции проклеивающего агента по любому из пп. 1-7, или композиции проклеивающего агента, полученной способом по любому из пп. 8-10, для проклеивания бумаги, бумажных продуктов или картона, предпочтительно лайнера.
12. Применение по п. 11, где количество композиции проклеивающего агента в крахмале для поверхностного проклеивания составляет от 0,1 до 10 кг/т, предпочтительно - от 0,5 до 5 кг/т в пересчете на сухую массу.
13. Способ изготовления бумаги, включающий стадии обеспечения суспензии целлюлозы, обезвоживания суспензии целлюлозы на сетке, формирования бумаги и нанесения композиции проклеивающего агента по любому из пп. 1-7, или композиции проклеивающего агента, полученной способом по любому из пп. 8-10, на сформованную бумагу.
14. Способ улучшения поверхностного проклеивания при производстве бумаги, характеризующийся тем, что на бумагу наносят композицию проклеивающего агента по любому из пп. 1-7, или композицию проклеивающего агента, полученную способом по любому из пп. 8-10.
15. Способ изготовления картона, включающий стадии обеспечения суспензии целлюлозы, обезвоживания суспензии целлюлозы на сетке, формирования картона и нанесения композиции проклеивающего агента по любому из пп. 1-7, или композиции проклеивающего агента, полученной способом по любому из пп. 8-10, на сформованный картон.
16. Способ улучшения поверхностного проклеивания при производстве картона, характеризующийся тем, что на картон наносят композицию проклеивающего агента по любому из пп. 1-7, или композицию проклеивающего агента, полученную способом по любому из пп. 8-10.
RU2018122115A 2015-12-21 2016-12-15 Способ получения композиции проклеивающего агента, композиция проклеивающего агента и её применение RU2706306C1 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20155976 2015-12-21
FI20155976A FI128576B (en) 2015-12-21 2015-12-21 Process for preparing an adhesive composition, adhesive composition and use thereof
PCT/FI2016/050877 WO2017109277A1 (en) 2015-12-21 2016-12-15 A method for producing a sizing agent composition, a sizing agent composition and use thereof

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2706306C1 true RU2706306C1 (ru) 2019-11-15

Family

ID=57680285

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018122115A RU2706306C1 (ru) 2015-12-21 2016-12-15 Способ получения композиции проклеивающего агента, композиция проклеивающего агента и её применение

Country Status (9)

Country Link
US (1) US10781555B2 (ru)
EP (1) EP3394340A1 (ru)
KR (1) KR102600633B1 (ru)
CN (1) CN108431331B (ru)
AU (1) AU2016375364B2 (ru)
CA (1) CA3009434C (ru)
FI (1) FI128576B (ru)
RU (1) RU2706306C1 (ru)
WO (1) WO2017109277A1 (ru)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BR102018010864A2 (pt) * 2018-05-28 2019-12-10 Klabin S A papel e processo de fabricação de papel utilizando celulose microfibrilada na polpa de celulose
US10953940B1 (en) 2019-09-27 2021-03-23 Ford Global Technologies, Llc Method and system for adjusting a panel on a vehicle

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2258727C2 (ru) * 1998-12-07 2005-08-20 Геркулес Инкорпорейтед Проклеивающая композиция
US20100016478A1 (en) * 2006-12-20 2010-01-21 Basf Se Paper size mixtures
JP2012007283A (ja) * 2010-05-27 2012-01-12 Arakawa Chem Ind Co Ltd 製紙用表面サイズ剤、表面サイズ塗工液および紙
CN103806332A (zh) * 2012-11-06 2014-05-21 康吉诺（北京）科技有限公司 一种新型表面施胶剂及其制备方法
US20140275415A1 (en) * 2011-10-14 2014-09-18 Basf Se Finely divided, starch-containing polymer dispersions, processes for their preparation and use as sizes in papermaking
US20140342171A1 (en) * 2012-02-14 2014-11-20 Basf Se Aqueous polymer dispersion obtainable by free-radically initiated emulsion polymerization in the presence of lignosulfonate
RU2537602C2 (ru) * 2009-03-10 2015-01-10 Коррютек Улучшенная клеевая композиция

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3702712A1 (de) 1987-01-30 1988-08-11 Basf Ag Leimungsmittel fuer papier auf basis feinteiliger waessriger dispersionen
SE9704930D0 (sv) * 1997-02-05 1997-12-30 Akzo Nobel Nv Sizing of paper
US20020084045A1 (en) 1998-11-12 2002-07-04 Dimitris Ioannis Collias Compositions for improving physical strength properties and humidity resistance of paper products
US6103065A (en) * 1999-03-30 2000-08-15 Basf Corporation Method for reducing the polymer and bentonite requirement in papermaking
US6268414B1 (en) 1999-04-16 2001-07-31 Hercules Incorporated Paper sizing composition
US8163133B2 (en) 2003-04-01 2012-04-24 Akzo Nobel N.V. Dispersion
CN1232697C (zh) * 2003-12-05 2005-12-21 北京清大华创科技发展有限公司 一种造纸用表面施胶剂的制备方法
WO2009090443A1 (en) 2008-01-15 2009-07-23 Arcelormittal France Process for manufacturing stamped products, and stamped products prepared from the same
JP5674467B2 (ja) * 2008-08-07 2015-02-25 俊太郎 阿部 流動性物質保存容器及びその蓋部
WO2011018146A1 (en) 2009-08-10 2011-02-17 Cargill, Incorporated Sizing-adhesive composition
US8900412B2 (en) * 2010-11-05 2014-12-02 Solenis Technologies Cayman, L.P. Surface application of polymers to improve paper strength
FI123696B (en) 2012-01-12 2013-09-30 Kemira Oyj A method for controlling the size distribution of polymer particles in the preparation of an aqueous polymer dispersion, an aqueous polymer dispersion and its use
WO2016087597A1 (en) 2014-12-04 2016-06-09 Basf Se Paper or cardboard equipped with a barrier layer

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2258727C2 (ru) * 1998-12-07 2005-08-20 Геркулес Инкорпорейтед Проклеивающая композиция
US20100016478A1 (en) * 2006-12-20 2010-01-21 Basf Se Paper size mixtures
RU2537602C2 (ru) * 2009-03-10 2015-01-10 Коррютек Улучшенная клеевая композиция
JP2012007283A (ja) * 2010-05-27 2012-01-12 Arakawa Chem Ind Co Ltd 製紙用表面サイズ剤、表面サイズ塗工液および紙
US20140275415A1 (en) * 2011-10-14 2014-09-18 Basf Se Finely divided, starch-containing polymer dispersions, processes for their preparation and use as sizes in papermaking
US20140342171A1 (en) * 2012-02-14 2014-11-20 Basf Se Aqueous polymer dispersion obtainable by free-radically initiated emulsion polymerization in the presence of lignosulfonate
CN103806332A (zh) * 2012-11-06 2014-05-21 康吉诺（北京）科技有限公司 一种新型表面施胶剂及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
FI128576B (en) 2020-08-14
FI20155976A (fi) 2017-06-22
AU2016375364A1 (en) 2018-04-26
EP3394340A1 (en) 2018-10-31
WO2017109277A1 (en) 2017-06-29
US10781555B2 (en) 2020-09-22
CN108431331B (zh) 2021-07-27
CN108431331A (zh) 2018-08-21
KR102600633B1 (ko) 2023-11-09
CA3009434A1 (en) 2017-06-29
CA3009434C (en) 2023-02-21
KR20180096574A (ko) 2018-08-29
AU2016375364B2 (en) 2021-04-01
US20190003126A1 (en) 2019-01-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
MX2013004955A (es) Metodo para usar polimeros con grupos funcionales aldehido para incrementar el desempeño en la maquina de fabricacion de papel y para mejorar el encolado.
JP2002129494A (ja) 紙サイズ処理用カチオン重合体分散液
RU2757921C2 (ru) Состав для поверхностной проклейки, способ его получения и применения
RU2235819C2 (ru) Водные составы полимерных эмульсий и их использование для проклейки бумаги
CA2020396A1 (en) Paper sizing agent containing a new cationic dispersing agent
JP2017040021A (ja) ロジン系エマルジョンサイズ剤及び紙
EP2102249A2 (de) Feinteilige, kationische polymerdispersionen
JP2003502486A (ja) カチオン性水性分散体の製造法
RU2706306C1 (ru) Способ получения композиции проклеивающего агента, композиция проклеивающего агента и её применение
CA2997363C (en) Core/shell polymer particles as surface sizing agents
DE3047688A1 (de) Verfahren zur herstellung amphoterer copolymerisate und deren verwendung als emulsator
CA2501823A1 (en) Latex paper sizing composition
CN105051288B (zh) 使用醛官能化聚合物提高造纸机性能并增强施胶的方法
WO2012175392A1 (de) Verfahren zur herstellung von papier, pappe und karton
KR102165154B1 (ko) 양이온성 표면 사이즈제
WO2016058730A1 (de) Verfestigungszusammensetzung für papier und karton
JP2816845B2 (ja) 製紙用表面サイズ剤組成物及び表面サイジング方法
KR100221053B1 (ko) 제지용 양이온성 사이즈제