RU2725587C1 - Способ получения покровной композиции для мелованной бумаги - Google Patents

Способ получения покровной композиции для мелованной бумаги Download PDF

Info

Publication number
RU2725587C1
RU2725587C1 RU2019145126A RU2019145126A RU2725587C1 RU 2725587 C1 RU2725587 C1 RU 2725587C1 RU 2019145126 A RU2019145126 A RU 2019145126A RU 2019145126 A RU2019145126 A RU 2019145126A RU 2725587 C1 RU2725587 C1 RU 2725587C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
coating composition
binder
nanofibrillar cellulose
modified
paper
Prior art date
Application number
RU2019145126A
Other languages
English (en)
Inventor
Борис Михайлович Аникушин
Максим Викторович Горбачевский
Дмитрий Сергеевич Копицын
Светлана Алексеевна Константинова
Александр Александрович Зуйков
Евгений Алексеевич Лагута
Олег Геннадьевич Сухоруков
Андрей Александрович Новиков
Павел Александрович Гущин
Евгений Владимирович Иванов
Владимир Арнольдович Винокуров
Original Assignee
федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Российский государственный университет нефти и газа (национальный исследовательский университет) имени И.М. Губкина"
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 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Российский государственный университет нефти и газа (национальный исследовательский университет) имени И.М. Губкина" filed Critical федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Российский государственный университет нефти и газа (национальный исследовательский университет) имени И.М. Губкина"
Priority to RU2019145126A priority Critical patent/RU2725587C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2725587C1 publication Critical patent/RU2725587C1/ru

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82NANOTECHNOLOGY
    • B82BNANOSTRUCTURES FORMED BY MANIPULATION OF INDIVIDUAL ATOMS, MOLECULES, OR LIMITED COLLECTIONS OF ATOMS OR MOLECULES AS DISCRETE UNITS; MANUFACTURE OR TREATMENT THEREOF
    • B82B3/00Manufacture or treatment of nanostructures by manipulation of individual atoms or molecules, or limited collections of atoms or molecules as discrete units
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82NANOTECHNOLOGY
    • B82YSPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y40/00Manufacture or treatment of nanostructures
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K13/00Use of mixtures of ingredients not covered by one single of the preceding main groups, each of these compounds being essential
    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21HPULP 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
    • D21H19/00Coated paper; Coating material
    • D21H19/36Coatings with pigments
    • D21H19/38Coatings with pigments characterised by the pigments
    • D21H19/40Coatings with pigments characterised by the pigments siliceous, e.g. clays

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Paper (AREA)

Abstract

Изобретение относится к способу получения покровной композиции для мелованной бумаги. Способ заключается в смешивании модифицированного продукта и модифицированного связующего. Модифицированный продукт получен смешиванием водной дисперсии нанофибриллярной целлюлозы с пигментом, представляющим собой смесь карбоната кальция и каолина с содержанием карбоната кальция 30-50 мас.%, с диспергатором и антивспенивателем. Модифицированное связующее получено смешиванием связующего с водной суспензией нанофибриллярной целлюлозы. Покрывную композицию получают смешиванием модифицированного продукта с модифицированным связующим, имеющую следующий состав в расчете на сухой вес, мас.%: пигмент 69,0-76,7; связующее вещество 7,0-14,0; диспергатор; 0,5-1,5; антивспениватель 0,3-0,9; нанофибриллярная целлюлоза - остальное, до 100. При этом при получении модифицированного продукта и модифицированного связующего используют нанофибриллярную целлюлозу с дзета-потенциалом от минус 36 мВ до минус 200 мВ в количестве 9,0-12,5% и 3,0-6,5% от общей массы покровной композиции в расчете на сухой вес. Изобретение позволяет повысить седиментационную устойчивость покровной композиции, повысить адгезию покровной композиции к бумаге, регулировать водоудержание покровной композиции. Бумага полученная с использованием покровной композиции обладает повышенными механическими и печатно-техническими свойствами. 1 табл.

Description

Способ касается получения покровных композиций с использованием нанофибриллярной целлюлозы для изготовления мелованных видов бумаги и может быть использован в целлюлозно-бумажной промышленности.
В настоящее время при производстве бумаги большое внимание уделяется разработке технологий, позволяющих улучшить оптические и механические характеристики бумаг, а также покрытий для мелованных видов бумаги.
При производстве мелованных бумаг при нанесении покрытий на поверхность бумажного листа существенное значение имеет вязкость меловальной суспензии, которая определяется свойствами пигментов и связующих веществ. Подвижная меловальная суспензия после нанесения быстро проникает в капиллярно-пористую структуру бумажного листа, тогда как вязкая суспензия задерживается на поверхности листа и удаляется одним из инструментов в зависимости от метода нанесения покрытия - шабером, лезвием и т.д.
В процессе мелования часть жидкости, главным образом вода, всасывается под действием капиллярных сил в поры бумаги-основы. Способность меловального состава удерживать жидкую фазу и замедлять ее всасывание обозначается термином «водоудержание». Наряду с реологическими свойствами водоудержание определяет поведение суспензии при нанесении на бумажный лист и влияет на качество покрытия. В том случае, когда покровный состав имеет низкую водоудерживающую способность, жидкость быстро впитывается в основу, оставляя на поверхности плотную пленку. Одновременно с жидкостью в основу проникает связующее, обедняя покрытие и снижая его прочность. При слишком высоком водоудержании возникают затруднения в процессе сушки покровного слоя, что приводит к его прилипанию к поверхности сушильных цилиндров. Оптимальная величина водоудержания покровного состава выбирается в зависимости от свойств бумаги-основы, способа и режима нанесения покрытия. Следует отметить повышенное водоудержание у суспензий с каолином. Это происходит вследствие того, что каолин в водной среде проявляет высокую поверхностную активность. Присутствие же мела в составе суспензий значительно снижает водоудержание, поэтому мел обычно используют в сочетании с каолином или другими пигментами.
Нанофибриллярная целлюлоза позволяет регулировать водоудержание покровной композиции и поэтому является перспективной добавкой в композиции для изготовления бумаги.
Известен способ получения покровной композиции, содержащей эмульгированный связующий материал, где данный связующий материал представляет собой полимер, выбранный из группы, включающей полимеры, полученные эмульсионной полимеризацией ненасыщенных виниловых, акрилатных и/или метакрилатных мономеров; от 0,3% масс. до 10% масс. второго полимера, выбранного из одного или нескольких полимеров из группы, включающей поливиниловый спирт и растворимые в воде сополимеры, имеющие повторяющиеся звенья винилового спирта, где, если второй полимер представляет собой поливиниловый спирт, по меньшей мере 85% масс. второго полимера имеет число повторяющихся звеньев, составляющее не менее чем 2000; и от 0,03% масс. до 15% масс. наполнителя на основе целлюлозы, выбранного из группы, состоящей из микрокристаллической целлюлозы, регенерированной целлюлозы и лигноцеллюлозы; по отношению к полной массе композиции, где массовое соотношение второго полимера и связующего материала находится в интервале от 1:40 до 1:3. Массовое соотношение второго полимера и связующего материала находится в интервале от 1:100 до 1:1. Массовое соотношение второго полимера и связующего материала находится предпочтительно в интервале от 1:50 до 1:2, предпочтительнее в интервале от 1:40 до 1:3 и еще предпочтительнее в интервале от 1:10 до 1:4.
Покровная композиция согласно данному изобретению может дополнительно включать неорганические наполнители, разбавители и добавки (в том числе, коалесцирующие вещества, поверхностно-активные вещества, диспергирующие вещества, биоциды, нейтрализующие вещества, пеногасители и антифризы), используемые в традиционных покровных композициях (RU 2696453, 2019). Недостаток данного способа заключается в том, что указанная покровная композиция вследствие используемого состава не может быть использована при производстве мелованной бумаги.
Более близким к изобретению является способ получения покровной композиции для мелованной бумаги (US 9718980, 2017). Сущность изобретения состоит в том, что состав для мелования бумаги или картона содержит нанофибриллярную целлюлозу, пигмент, латекс, вспомогательную добавку и воду.
В пересчете на сухую массу общей композиции содержание нанофибриллированной целлюлозы составляет от 0,02 до 10 частей, пигмента - от 75 до 95 частей, латекса - от 5 до 15 частей, а вспомогательной добавки - от 0,35 до 10 частей.
В качестве пигмента используют измельченный или осажденный карбонат кальция, каолин, тальк или любую их комбинацию. Латекс выбирают из группы, состоящей из бутадиен-стирольного латекса, полиуретановой эмульсии и любой их комбинации. Вспомогательную добавку выбирают из группы, состоящей из крахмала, пеногасителя, диспергаторов, модификатора реологии, отбеливающего агента, красителя и любой их комбинации. Нанофибриллярная целлюлоза представляет собой микрофибриллы из наноразмерной целлюлозы, дефибрированные из целлюлозных материалов. Нанофибриллярная целлюлоза состоит из микрофибрилл, которые имеют размеры от около 100 нм до около 2000 нм в длину и от около 3 нм до около 200 нм в диаметре. Меловальную композицию получают посредством одновременного смешения выше оговоренных компонентов.
Недостатки известного способа заключаются в недостаточно высоких показателях механической прочности и печатно-технических характеристик.
Техническая проблема данного изобретения заключается в повышении механических и печатно-технических свойств целевого продукта.
Указанная техническая проблема решается предлагаемым способом получения покровной композиции для мелованной бумаги, заключающимся в том, что проводят смешивание водной дисперсии нанофибриллярной целлюлозы с пигментом, представляющим собой смесь карбоната кальция и каолина с содержанием карбоната кальция 30-50% масс., диспергатором и антивспенивателем с получением модифицированного продукта, проводят смешивание связующего с водной суспензией нанофибриллярной целлюлозы с получением модифицированного связующего, после чего осуществляют смешивание модифицированного продукта с модифицированным связующим с получением целевой покровной композиции, имеющей следующий состав в расчете на сухой вес, % масс.:
- пигмент 69,0-76,7
- связующее 7,0-14,0
- диспергатор 0,5-1,5
- антивспениватель 0,3-0,9
- нанофибриллярная целлюлоза остальное, до 100,
при этом, при получении модифицированного продукта и модифицированного связующего нанофибриллярную целлюлозу используют в количестве 9,0-12,5% и 3,0-6,5% от общей массы покровной композиции, соответственно, и в качестве водной дисперсии нанофибриллярной целлюлозы используют водную дисперсию нанофибриллярной целлюлозы с дзета-потенциалом от минус 36 мВ до минус 200 мВ.
Достигаемый технический результат заключается в обеспечении проведения раздельного модифицирования пигмента и связующего нанофибриллярной целлюлозой, имеющей заданное значение дзета-потенциала, придающего образованной композиции повышенные механические и печатно-технические свойства за счет образования комплексных флокул в бумажной массе, имеющих значительный отрицательный заряд, что, в свою очередь, приводит к повышению седиментационной устойчивости покровной композиции, повышению адгезии покровной композиции к бумаге, регулированию водоудержания покровной композиции и, как следствие, расширению области применения покровной композиции при изготовлении мелованных видов бумаги.
Описываемый способ осуществляют следующим образом. При проведении описываемого способа используют следующие компоненты.
В качестве связующего используют, в частности, смесь дисперсии латекса и добавки, выбранной из ряда водных растворов полимеров, в частности, водного раствора крахмала, водного раствора натриевой соли карбоксиметилцеллюлозы, водного раствора полиакриламида, водного раствора поливинилового спирта или их смесей. При этом в качестве латекса возможно использовать, например, бутадиен-стирольный латекс, акрилатный латекс, метакрилатный латекс, стирол-акрилатный латекс, а также их смеси.
В качестве диспергатора используют, водные растворы анионных полимеров, в частности, водные растворы солей полимеров, несущих карбоксильные или сульфокислотные группы, например, водный раствор натриевой соли полиакриловой кислоты, водный раствор натриевой соли карбоксиметилцеллюлозы, водный раствор полистиролсульфоната натрия.
В качестве антивспенивателя используют, в частности, жирные кислоты, например, масляную кислоту или олеиновую кислоту, сложные эфиры жирных кислот, водные эмульсии кремнийорганических полимеров, в частности, водные эмульсии силиконовых масел, например, водную эмульсию полидиметилсилоксана. В случае использования антивспенивателя в виде эмульсии предпочтительно использовать эмульсию, содержащую эмульгатор для обеспечения ее стабильности. При этом возможно использовать любые известные эмульгаторы, в частности, неионогенные поверхностно-активные вещества, например, оксиэтилированные жирные кислоты.
Способ проводят следующим образом.
В реактор-смеситель, снабженный скоростной мешалкой и паровой рубашкой, подают заданное количество водной дисперсии нанофибриллярной целлюлозы с дзета-потенциалом от минус 36 мВ до минус 200 мВ. При этом концентрацию дисперсии нанофибриллярной целлюлозы в расчете на сухой вес целлюлозы выбирают, исходя из допустимой вязкости дисперсии и допустимого содержания воды в покровной композиции. Используют водную дисперсию нанофибриллярной целлюлозы с содержанием целлюлозы в расчете на сухой вес от 0,01 до 3,0% масс., предпочтительно от 0,1 до 2,5% масс., наиболее предпочтительно от 1,0 до 2,2% масс., например, 2,0% масс.
Затем при интенсивном перемешивании, в расчетном количестве, постепенно подают порошок пигмента - смесь карбоната кальция и каолина с содержанием карбоната кальция 30-50% масс. После завершения его подачи образованную дисперсию перемешивают 10-20 минут. По истечении указанного периода времени в образованную смесь вводят в заданных количествах диспергатор и антивспениватель и перемешивание продолжают еще 10-12 минут с получением модифицированного продукта. При необходимости (например, при заметном пенообразовании в ходе смешивания пигмента и водной дисперсии нанофибриллярной целлюлозы) возможно добавление антивспенивателя и диспергатора перед добавлением пигмента или же одновременно с добавлением пигмента.
Параллельно, в емкость, снабженную мешалкой, вводят расчетные количества связующего. При перемешивании к связующему добавляют заданное количество дисперсии нанофибриллярной целлюлозы с дзета-потенциалом от минус 36 мВ до минус 200 мВ и перемешивание продолжают в течение 10-12 минут с образованием модифицированного связующего. Используют водную дисперсию нанофибриллярной целлюлозы с содержанием целлюлозы в расчете на сухой вес от 0,01 до 3,0% масс., предпочтительно от 0,1 до 2,5% масс., наиболее предпочтительно от 1,0 до 2,2% масс., например, 2,0% масс.
После этого модифицированное связующее подают в реактор-смеситель, где осуществляют смешивание модифицированного продукта с модифицированным связующим. Затем полученную покровную композицию перемешивают в течение 20-30 минут.
Нанофибриллярную целлюлозу, имеющую заданное значение дзета-потенциала, возможно получать, в частности, путем обработки ее в водной дисперсии серной кислотой концентрацией 20-65% масс. и пероксидом водорода концентрацией 0,1-10,0% масс. в течение 0,1-5,0 часов с последующей промывкой водой до достижения дзета-потенциала нанофибриллярной целлюлозы от минус 36 до минус 200 мВ, предпочтительно от минус 40 до минус 90 мВ, а наиболее предпочтительно - от минус 45 до минус 71 мВ.
Физико-химические процессы, протекающие в ходе получения покровной композиции, заключаются в образовании комплексных флокул, имеющих значительный отрицательный заряд.
Так, при смешении водной дисперсии нанофибриллярной целлюлозы с заданным значением дзета-потенциала и пигмента происходит распределение частиц пигмента в водной дисперсии с одновременной адсорбцией мелких волокон нанофибриллярной целлюлозы на частицах пигмента и обволакиванием частиц пигмента крупными волокнами нанофибриллярной целлюлозы. В результате образуется стабильная водная дисперсия, включающая частицы пигмента и волокна нанофибриллярной целлюлозы. Применение диспергатора дополнительно способствует образованию стабильной водной дисперсии.
При смешении водной дисперсии нанофибриллярной целлюлозы с заданным значением дзета-потенциала и связующего происходит распределение частиц латекса в водной дисперсии с одновременной адсорбцией мелких волокон нанофибриллярной целлюлозы на частицах латекса и обволакиванием частиц латекса крупными волокнами нанофибриллярной целлюлозы. Применение в составе связующего водорастворимых полимеров дополнительно способствует образованию стабильной водной дисперсии.
Указанная модификация водных дисперсий пигмента и связующего позволяет проводить смешение пигмента и связующего без осложнений, связанных с флокуляцией частиц пигмента и связующего. При этом возможно регулировать соотношение пигмента и связующего в широких пределах, получая покровную композицию с требуемыми реологическими характеристиками, регулируемым водоудержанием и высокой стабильностью.
В процессе нанесения покровной композиции на бумагу происходит увеличение таких показателей, как сопротивление разрыву и прочность бумаги на излом (одни из основных показателей механической прочности мелованной бумаги). Причиной данного увеличения является проникновение связующего в структуру бумаги с образованием дополнительных связей между волокнами.
Модифицированный нанофибриллярной целлюлозой пигмент способствует созданию более эффективного покровного слоя на поверхности бумаги, обладающего повышенными барьерными свойствами и препятствующего проникновению влаги и жира, и вместе с тем обеспечивающего превосходные печатно-технические характеристики и высокую степень белизны бумаги.
К числу важных печатно-технических характеристик мелованной бумаги относятся такие показатели, как стойкость поверхности бумаги к выщипыванию и красковосприятие бумагой. Красковосприятие - свойство бумаги воспринимать определенное количество краски во время печати.
Количественной характеристикой красковосприятия служит толщина слоя краски, который определяется прочностью поверхности бумаги. К числу важных свойств печатных видов бумаги относится также показатель жесткости, обеспечивающий плоскостную устойчивость бумаги и возможность ее прохождения в многочисленных операциях печатного процесса. Мелование бумаги повышает ее жесткость.
По вышеописанной технологии проводят способ получения покровной композиции для мелованной бумаги (примеры 1-3), а затем определяют характеристики мелованной бумаги, полученной в идентичных условиях с применением покровных композиций, полученных известным и заявляемым способами.
Пример 1
В примере 1 в качестве пигмента используют смесь карбоната кальция и каолина с содержанием карбоната кальция 30% масс.
В качестве связующего используют смесь бутадиен-стирольного латекса с содержанием сухого остатка 48% масс. и водного раствора натриевой соли карбоксиметилцеллюлозы концентрацией 2,5% масс. Отношение латекса к натриевой соли карбоксиметилцеллюлозы составляет 8:1 в расчете на сухой вес.
В качестве диспергатора используют натриевую соль полиакриловой кислоты в виде водного раствора концентрацией 4% масс.
В качестве антивспенивателя используют 20%-ную эмульсию поли(диметилсилоксана), содержащую в качестве стабилизирующей добавки оксиэтилированные жирные кислоты.
Для получения модифицированного продукта и модифицированного связующего используют дисперсию нанофибриллярной целлюлозы концентрацией 2,0% масс. с дзета потенциалом нанофибриллярной целлюлозы минус 65 мВ.
При этом значение дзета-потенциала используемой водной дисперсии нанофибриллярной целлюлозы, равное минус 65 мВ, достигают предварительной химической обработкой. Химическую обработку нанофибриллярной целлюлозы проводят путем добавления к водной дисперсии нанофибриллярной целлюлозы водного раствора серной кислоты концентрацией 98% малыми порциями при перемешивании до достижения ее содержания в водной дисперсии 50% масс., затем к дисперсии добавляют водный раствор пероксида водорода концентрацией 37% масс. малыми порциями при перемешивании до достижения его содержания в водной дисперсии 0,5% масс., нагревают до температуры плюс 55°С, выдерживают при этой температуре в течение 3,5 часов, затем охлаждают до температуры плюс 20°С, промывают водой путем центрифугирования с отбрасыванием супернатанта, и получают, таким образом, концентрированную водную дисперсию обработанной нанофибриллярной целлюлозы с размером частиц 42,1 мкм (по лазерной дифракции) и с дзета-потенциалом, равным минус 65 мВ.
Дозировку компонентов рассчитывают на сухой вес. Для данного и последующих примеров дозировка компонентов указана в таблице.
Полученную покровную композицию фильтруют и контролируют в последней содержание сухих веществ. Готовую покровную композицию наносят на бумагу-основу массой 40 г/м2 на лабораторной установке ракеле Майера, после чего образцы с нанесенной покровной композицией помещают в сушильный шкаф при температуре 90-120°С. Вес наносимого покрытия после высушивания составляет 10 г/м2 на одну сторону. Характеристики полученной мелованной бумаги приведены в таблице.
Пример 2
Получение покровной композиции проводят аналогично примеру 1, но со следующими отличиями.
Используют связующее по примеру 1. Следует отметить, что использование других связующих (например, стирол-акрилатных латексов в составе связующих) приводит к аналогичным результатам при сравнении заявляемого и известного способа.
Для получения модифицированного продукта и модифицированного связующего используют водную дисперсию нанофибриллярной целллюлозы с дзета-потенциалом минус 45 мВ. При этом значение дзета-потенциала используемой водной дисперсии нанофибриллярной целлюлозы, равное минус 45 мВ достигают предварительной химической обработкой. Химическую обработку проводят путем добавления к водной дисперсии нанофибриллярной целлюлозы водного раствора серной кислоты концентрацией 98% малыми порциями при перемешивании до достижения ее содержания в водной дисперсии 45% масс., затем к дисперсии добавляют водный раствор пероксида водорода концентрацией 37% масс. малыми порциями при перемешивании до достижения его содержания в водной дисперсии 0,3% масс., нагревают до температуры плюс 45°С, выдерживают при этой температуре в течение 1,5 часов, затем охлаждают до температуры плюс 20°С, промывают водой путем центрифугирования с отбрасыванием супернатанта, и получают таким образом концентрированную водную дисперсию обработанной нанофибриллярной целлюлозы с дзета-потенциалом, равным минус 45 мВ.
С использованием полученной покровной композиции изготавливают образцы мелованной бумаги аналогично примеру 1. Характеристики полученной мелованной бумаги приведены в таблице.
Пример 3
Получение покровной композиции проводят аналогично примеру 1, но со следующими отличиями.
Используют связующее по примеру 1. Следует отметить, что использование других связующих (например, стирол-акрилатных латексов в составе связующих) приводит к аналогичным результатам при сравнении заявляемого и известного способа.
Для получения модифицированного продукта и модифицированного связующего используют водную дисперсию нанофибриллярной целллюлозы с дзета-потенциалом минус 71 мВ. При этом значение дзета-потенциала используемой водной дисперсии нанофибриллярной целлюлозы, равное минус 71 мВ достигают предварительной химической обработкой. Химическую обработку проводят путем добавления к водной дисперсии нанофибриллярной целлюлозы водного раствора серной кислоты концентрацией 98% малыми порциями при перемешивании до достижения ее содержания в водной дисперсии 55% масс., затем к дисперсии добавляют водный раствор пероксида водорода концентрацией 37% масс. малыми порциями при перемешивании до достижения его содержания в водной дисперсии 1,0% масс., нагревают до температуры плюс 55°С, выдерживают при этой температуре в течение 4 часов, затем охлаждают до температуры плюс 20°С, промывают водой путем центрифугирования с отбрасыванием супернатанта, и получают таким образом концентрированную водную дисперсию обработанной нанофибриллярной целлюлозы с дзета-потенциалом, равным минус 71 мВ.
С использованием полученной покровной композиции изготавливают образцы мелованной бумаги аналогично примеру 1. Характеристики полученной мелованной бумаги приведены в таблице.
Пример 4
Получают покровную композицию по известному способу (US 9718980, 2017).
С использованием полученной покровной композиции изготавливают образцы мелованной бумаги аналогично примеру 1. Характеристики полученной мелованной бумаги приведены в таблице.
В таблице приведены данные по составу полученных в результате проведения указанного способа в оговоренных выше режимных условиях, покровных композиций и данные по качеству полученных при этом композиций и мелованной бумаги с нанесенными указанными покровными композициями в сравнении с аналогичными данными покровной композиции, полученной известным способом (пример 4).
Проведение описываемого способа в иных условиях, входящих в интервал заявленных, приводит к аналогичным результатам, а в условиях, отличных от заявленных, не приводит к желаемым результатам.
Figure 00000001
Как следует из данных таблицы, описываемый способ позволяет получить покровную композицию для мелованной бумаги, обладающую повышенными качественными характеристиками. В частности, возрастает показатель - разрывная длина, повышаются такие характеристики, как статистическая вязкость, прочность на излом, число двойных перегибов, значение показателя - глянец (по Хантеру 75°), %, значение показателя - красковосприятие бумагой, Doтт.
Таким образом, заявляемый способ позволяет повысить механические и печатно-технические свойства целевого продукта.

Claims (7)

  1. Способ получения покровной композиции для мелованной бумаги, заключающийся в том, что проводят смешивание водной дисперсии нанофибриллярной целлюлозы с пигментом, представляющим собой смесь карбоната кальция и каолина с содержанием карбоната кальция 30-50 мас.%, диспергатором и антивспенивателем с получением модифицированного продукта, проводят смешивание связующего с водной суспензией нанофибриллярной целлюлозы с получением модифицированного связующего, после чего осуществляют смешивание модифицированного продукта с модифицированным связующим с получением целевой покровной композиции, имеющей следующий состав в расчете на сухой вес, мас.%:
  2. - пигмент 69,0-76,7
  3. - связующее 7,0-14,0
  4. - диспергатор 0,5-1,5
  5. - антивспениватель 0,3-0,9
  6. - нанофибриллярная целлюлоза остальное, до 100,
  7. при этом при получении модифицированного продукта и модифицированного связующего нанофибриллярную целлюлозу используют в количестве 9,0-12,5% и 3,0-6,5% от общей массы покровной композиции, соответственно, и в качестве водной дисперсии нанофибриллярной целлюлозы используют водную дисперсию нанофибриллярной целлюлозы с дзета-потенциалом от минус 36 мВ до минус 200 мВ.
RU2019145126A 2019-12-30 2019-12-30 Способ получения покровной композиции для мелованной бумаги RU2725587C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019145126A RU2725587C1 (ru) 2019-12-30 2019-12-30 Способ получения покровной композиции для мелованной бумаги

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019145126A RU2725587C1 (ru) 2019-12-30 2019-12-30 Способ получения покровной композиции для мелованной бумаги

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2725587C1 true RU2725587C1 (ru) 2020-07-02

Family

ID=71510357

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019145126A RU2725587C1 (ru) 2019-12-30 2019-12-30 Способ получения покровной композиции для мелованной бумаги

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2725587C1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2805748C2 (ru) * 2021-11-08 2023-10-23 Василий Владимирович Ригин Композиция для создания защитного слоя на поверхности бумаги

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02248210A (ja) * 1989-02-10 1990-10-04 Engelhard Corp ▲か▼焼したカオリンクレーのカチオン的に分散させたスラリー
WO1993011183A1 (en) * 1991-12-03 1993-06-10 Rohm And Haas Company Process for preparing an aqueous dispersion
US9718980B2 (en) * 2012-08-14 2017-08-01 Goldeast Paper (Jiangsu) Co., Ltd Coating composition and coated paper
WO2018116223A1 (en) * 2016-12-22 2018-06-28 Stora Enso Oyj A method for the production of a coated paper, paperbaord or film and a coated paper, paperboard or film
RU2696453C2 (ru) * 2014-12-25 2019-08-01 Акцо Нобель Коатингс Интернэшнл Б.В. Покровная композиция на водной основе, применение такой композиции, способ покрытия подложки с применением такой композиции и покрытые подложки

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02248210A (ja) * 1989-02-10 1990-10-04 Engelhard Corp ▲か▼焼したカオリンクレーのカチオン的に分散させたスラリー
WO1993011183A1 (en) * 1991-12-03 1993-06-10 Rohm And Haas Company Process for preparing an aqueous dispersion
US9718980B2 (en) * 2012-08-14 2017-08-01 Goldeast Paper (Jiangsu) Co., Ltd Coating composition and coated paper
RU2696453C2 (ru) * 2014-12-25 2019-08-01 Акцо Нобель Коатингс Интернэшнл Б.В. Покровная композиция на водной основе, применение такой композиции, способ покрытия подложки с применением такой композиции и покрытые подложки
WO2018116223A1 (en) * 2016-12-22 2018-06-28 Stora Enso Oyj A method for the production of a coated paper, paperbaord or film and a coated paper, paperboard or film

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2805748C2 (ru) * 2021-11-08 2023-10-23 Василий Владимирович Ригин Композиция для создания защитного слоя на поверхности бумаги

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69711697T2 (de) Verfahren zur papierherstellung und materialen
DE69415477T2 (de) Papierstrichzusammensetzung mit verbessertem Verdickungsmittel
RU2415986C1 (ru) Суспензии обработанного латексом наполнителя для использования в бумажном производстве
WO2008074690A1 (de) Papierleimungsmittelmischungen
EP1276931A1 (en) Method for pretreatment of filler, modified filler with a hydrophobic polymer and use of the hydrophobic polymer
BRPI0611329A2 (pt) processo para produção de papéis contendo carga e produtos de papel contendo carga, e, uso de suspensões aquosas de hìbridos polìmero-pigmento
CA1107873A (en) Paper coating composition
DE3929226A1 (de) Neutralleimungsmittel fuer rohpapiermassen unter verwendung von kationischen kunststoffdispersionen
JP2017500454A (ja) ポリマー乳化剤によって乳化されたasaエマルションのサイズ効率を改善する方法
EP0256312A2 (de) Amphotere wasserlösliche Polymere, Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre Verwendung als Dispergierhilfsmittel
DE3707221A1 (de) Kationisch eingestellte pigmentdispersion und streichfarbe
EP1463767B1 (en) High molecular weight cationic and anionic polymers comprising zwitterionic monomers
JPH03227481A (ja) 製紙用サイズ剤組成物およびサイジング方法
CZ20021577A3 (cs) Způsob výroby papíru nebo kartónu
CN104153249A (zh) 一种纸张表面施胶剂及其制备方法
JP2017040021A (ja) ロジン系エマルジョンサイズ剤及び紙
KR920006423B1 (ko) 싸이즈 조성물 및 싸이징 방법
MXPA02004470A (es) Aglutinante de alcohol polivinilico para pigmento de carbonato de calcio.
US5262238A (en) Cationic copolymers which are insoluble in water, new dispensions and their use in the coating of papers
US10160815B2 (en) Dextrin copolymer with styrene and an acrylic ester, manufacturing method thereof, and use thereof for paper coating
DE60017144T2 (de) Beschichtungzusammensetzung
US5180473A (en) Paper-making process
CN104153250A (zh) 一种纸张表面施胶剂及其制备方法
RU2725587C1 (ru) Способ получения покровной композиции для мелованной бумаги
WO2017021483A1 (de) Verfahren zur herstellung von papier

Legal Events

Date Code Title Description
QB4A Licence on use of patent

Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20201204

Effective date: 20201204