RU2765450C1 - Cardboard for flat layers of corrugated cardboard and method for production thereof - Google Patents
Cardboard for flat layers of corrugated cardboard and method for production thereof Download PDFInfo
- Publication number
- RU2765450C1 RU2765450C1 RU2021108456A RU2021108456A RU2765450C1 RU 2765450 C1 RU2765450 C1 RU 2765450C1 RU 2021108456 A RU2021108456 A RU 2021108456A RU 2021108456 A RU2021108456 A RU 2021108456A RU 2765450 C1 RU2765450 C1 RU 2765450C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cardboard
- resin
- strength
- wet
- starch
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21F—PAPER-MAKING MACHINES; METHODS OF PRODUCING PAPER THEREON
- D21F11/00—Processes for making continuous lengths of paper, or of cardboard, or of wet web for fibre board production, on paper-making machines
- D21F11/12—Making corrugated paper or board
-
- 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
- D21H27/00—Special paper not otherwise provided for, e.g. made by multi-step processes
- D21H27/18—Paper- or board-based structures for surface covering
Landscapes
- Paper (AREA)
Abstract
Description
Группа изобретений относится к целлюлозно-бумажной промышленности, а именно к картону для плоских слоев гофрированного картона, состоящему преимущественно из макулатурного волокна, и способу его изготовления. Такой картон предназначен для изготовления упаковочной тары в виде ящиков и лотков для упаковки овощей, фруктов, а также охлажденных и замороженных продуктов. SUBSTANCE: group of inventions relates to the pulp and paper industry, namely to a cardboard for flat layers of corrugated cardboard, consisting mainly of recycled fibers, and a method for its manufacture. Such cardboard is intended for the manufacture of packaging containers in the form of boxes and trays for packaging vegetables, fruits, as well as chilled and frozen products.
Из уровня техники известны упаковочные материалы в виде картона, в частности гофрированного, или бумаги и способы их изготовления, позволяющие придать этим материалам влагопрочные свойства.From the prior art, packaging materials in the form of cardboard, in particular corrugated, or paper, and methods for their manufacture, which make it possible to impart moisture-resistant properties to these materials, are known.
Так для повышения свойств влагопрочности, т.е. повышения механической прочности во влажном состоянии, в состав картона и в состав бумаги могут быть добавлены влагопрочные смолы, которые образуют дополнительные водостойкие, а именно сохраняющие прочность во влажном состоянии, химические связи между целлюлозными волокнами. К таким смолам относятся, в частности ППЭ (полиаминполиамидэпихлоргидринные) смолы. В частности, ППЭ смолы выпускаются под торговыми марками: “Maresin”, “Kymene” “Biores” и другими. So, to improve the properties of wet strength, i.e. wet mechanical strength, wet-strength resins can be added to the board composition and paper composition, which form additional water-resistant, namely, wet strength, chemical bonds between cellulose fibers. Such resins include, in particular, PPE (polyaminepolyamide-epichlorohydrin) resins. In particular, PPE resins are produced under the trademarks: “Maresin”, “Kymene”, “Biores” and others.
Для снижения впитываемости воды при длительном контакте картона с влагой используют гидрофобные клеи, такие, как АКД (на основе димера алкилкетена), ASA (ангидрид алкенилянтарной кислоты), а также канифольный клей, которые придают картону водоотталкивающие свойства. За счет водоотталкивающих свойств и снижения впитываемости воды картон также приобретает некоторую прочность во влажном состоянии, но без образования химических связей между волокнами.Hydrophobic adhesives, such as AKD (based on alkyl ketene dimer), ASA (alkenyl succinic acid anhydride), and rosin glue, are used to reduce water absorption when cardboard is exposed to moisture for a long time, which make the cardboard water-repellent. Due to the water repellency and reduced water absorption, the paperboard also gains some wet strength, but without the formation of chemical bonds between the fibers.
Также для снижения впитываемости воды картон, изготовленный из целлюлозного сырья, может содержать поверхностное покрытие, включающее модифицированный (гидролизованный) крахмал и гидрофобные клеи на основе сополимеров стирола и малеинового ангидрида и других видов, которые добавляют в составы для поверхностной проклейки картона на картоноделательных машинах. К таким клеям относятся, например, «Prosize SP», «Basoplast», «Fennosize» или подобные клеи. Also, to reduce water absorption, cardboard made from cellulose raw materials may contain a surface coating, including modified (hydrolyzed) starch and hydrophobic adhesives based on copolymers of styrene and maleic anhydride and other types, which are added to compositions for surface sizing of cardboard on cardboard machines. Such adhesives include, for example, "Prosize SP", "Basoplast", "Fennosize" or similar adhesives.
Кроме того, для повышения прочности в сухом состоянии картона, выполненного из целлюлозного сырья, используют модифицированный (катионный) крахмал, или смолу для сухого упрочнения на основе модифицированного полиакриламида средней молекулярной массы, например, таких марок, как: ”Lycrid XH 43”, или «Metrix 64111», или аналогичных упрочнителей, которые добавляют в бумажную массу перед отливом картона. Известно, что любой модифицированный крахмал повышает прочность картона в сухом состоянии. При этом в массу добавляют катионный крахмал, а с поверхности – гидролизованный крахмал, у которого молекулярная масса и вязкость снижены. Последнее достигается такими методами модификации крахмала, как окисление или энзиматический гидролиз. Модифицированные крахмалы преимущественно добавляют в картон из макулатуры, то есть из вторичного сырья, где прочность волокон понижена в сравнении с прочностью крафт-картона из первичной целлюлозы. Прочности картону во влажном состоянии модифицированные крахмалы сами по себе не добавляют, так как являются водорастворимыми полимерами.In addition, modified (cationic) starch or modified medium molecular weight polyacrylamide dry strength resin, for example, grades such as: “Lycrid XH 43”, or "Metrix 64111", or similar reinforcing agents, which are added to paper stock prior to board molding. Any modified starch is known to increase dry strength of paperboard. At the same time, cationic starch is added to the mass, and hydrolyzed starch, in which the molecular weight and viscosity are reduced, is added from the surface. The latter is achieved by such methods of starch modification as oxidation or enzymatic hydrolysis. Modified starches are mainly added to paperboard from recycled paper, that is, from recycled materials, where the strength of the fibers is reduced in comparison with the strength of kraft paperboard from virgin pulp. Modified starches themselves do not add wet strength to cardboard, as they are water-soluble polymers.
Например, известен выбранный в качестве прототипа гофрированный картон и плоский слой этого картона в виде листа, который в процессе его изготовления проклеен и/или пропитан в массе влагопрочной смолой и гидрофобным клеем. В качестве влагопрочной смолы используют полиамидаминэпихлоргидриновые или формальдегидные смолы, а в качестве гидрофобного клея используют димеры алкил- или алкенилкетена или алкенилянтарные ангидриды, канифоль, крахмал, малеиновый ангидрид, акриловую кислоту, акриламид (RU 121512, кл. D21Н 27/18, опубл. 27.10.2012).For example, corrugated cardboard selected as a prototype and a flat layer of this cardboard in the form of a sheet are known, which, during its manufacture, is glued and/or impregnated in the mass with a wet-strength resin and hydrophobic glue. Polyamidamine-epichlorohydrin or formaldehyde resins are used as a wet-strength resin, and dimers of alkyl or alkenyl ketene or alkenyl succinic anhydrides, rosin, starch, maleic anhydride, acrylic acid, acrylamide (RU 121512, class D21H 27/18, publ. 27.10) are used as a hydrophobic adhesive. .2012).
Известное решение направлено на придание одновременно влагопрочных и гидрофобных свойств гофрированному картону, а также картонным и бумажным слоям, используемым для производства гофрированного картона, что позволит увеличить стойкость к воде. Согласно этому решению, комплексное применение гидрофобных и влагопрочных химических веществ позволит снизить впитывающие свойства бумажных материалов, сохранить их прочность во влажном состоянии и тем самым повысить стойкость к воде. The known solution is aimed at imparting simultaneously wet-strength and hydrophobic properties to corrugated cardboard, as well as cardboard and paper layers used for the production of corrugated cardboard, which will increase the resistance to water. According to this decision, the complex use of hydrophobic and wet-strength chemicals will reduce the absorbent properties of paper materials, maintain their wet strength and thereby increase water resistance.
К недостаткам ближайшего аналога можно отнести следующие: влагопрочные ППЭ смолы в бумаге созревают (образуют химические связи) не сразу, а в течение нескольких дней и созревание продолжается в течение недель и даже месяцев. Поэтому для быстрого эффекта влагопрочности в картоне расход смол надо повышать. И это влечет со временем излишне высокую влагопрочность, что затрудняет роспуск и повторную переработку гофротары из такого картона в качестве макулатуры. Кроме того, смолы ППЭ являются сильно катионными и могут приводить к так называемой перезарядке бумажной массы в катионную область, что является крайне не желательным, так как влечет повышенное пенообразование, проблемы при отливе картона на картоноделательной машине и ведет к снижению прочности картона в сухом состоянии. Еще одним важным обстоятельством является тот факт, что ППЭ смолы в своём составе содержат небольшое (допустимое) количество вредных хлорорганических соединений (продуктов взаимодейсвтия эпихлоргидрина). The disadvantages of the closest analogue include the following: wet-strength PPE resins in paper do not mature (form chemical bonds) immediately, but within several days, and maturation continues for weeks and even months. Therefore, for a quick effect of wet strength in cardboard, the consumption of resins must be increased. And this entails over time an excessively high wet strength, which makes it difficult to dissolve and recycle corrugated packaging from such cardboard as waste paper. In addition, PPE resins are highly cationic and can lead to a so-called recharging of the paper stock into the cationic region, which is highly undesirable as it causes increased foaming, problems with board molding on the board machine, and leads to a decrease in board dry strength. Another important circumstance is the fact that PPE resins contain a small (permissible) amount of harmful organochlorine compounds (epichlorohydrin interaction products) in their composition.
Техническая проблема, решаемая в изобретении, заключается в создании условий для ускорения созревания влагопрочной ППЭ смолы и снижении расхода ППЭ смол при сохранении эффекта высокой прочности картона во влажном состоянии. The technical problem solved by the invention is to create conditions for accelerating the maturation of wet-strength PPE resin and reducing the consumption of PPE resins while maintaining the effect of high wet strength cardboard.
Технический результат, позволяющий решить указанную проблему, заключается в повышении прочности картона во влажном состоянии благодаря ускорению реакции образования влагопрочных химических связей, увеличению количества таких связей между волокнами сырья без увеличения расхода влагопрочной ППЭ смолы, а также в снижении впитываемости воды при длительном контакте с ней.The technical result, which allows solving this problem, is to increase the strength of the cardboard in the wet state due to the acceleration of the reaction of formation of wet-strength chemical bonds, to increase the number of such bonds between the fibers of the raw material without increasing the consumption of wet-strength PPE resin, and also to reduce the water absorption during prolonged contact with it.
Кроме того, изобретение позволяет повысить прочность картона в сухом состоянии, что важно при хранении в картонной таре сухих продуктов на сухом складе.In addition, the invention makes it possible to increase the strength of cardboard in a dry state, which is important when storing dry products in a cardboard container in a dry warehouse.
Технический результат изобретения для объекта способ изготовления картона состоит в обеспечении возможности получения картона с вышеназванными свойствами. The technical result of the invention for the object of the method of manufacturing cardboard is to enable the production of cardboard with the above properties.
Названный технический результат достигнут в изобретении благодаря следующей совокупности признаков.The named technical result is achieved in the invention due to the following combination of features.
Картон для плоских слоёв гофрированного картона содержит гидрофобный клей и упрочняющий крахмал в массе и/или на поверхности и влагопрочную полиамидполиаминэпихлогидринную смолу в массе. В отличие от известного картона он дополнительно содержит в массе катионную смолу на основе полиакриламида.Cardboard for flat layers of corrugated board contains a hydrophobic adhesive and reinforcing starch in the mass and/or on the surface and a wet strength polyamide polyamine epichlorohydrin resin in the mass. In contrast to the known cardboard, it additionally contains a cationic resin based on polyacrylamide in the mass.
Содержание катионной смолы на основе полиакриламида преимущественно составляет 2-6 кг товарной (разведенной водой в соответствии с рецептурой) смолы в расчете на одну тонну готового картона.The content of the cationic resin based on polyacrylamide is mainly 2-6 kg of marketable (diluted with water in accordance with the recipe) resin per ton of finished board.
Названный картон состоит из макулатуры не менее чем на 70 мас.%. Said paperboard consists of at least 70% by weight of waste paper.
Способ получения картона для плоских слоёв гофрокартона, заключается в том, что гидрофобный клей и влагопрочную полиамидполиаминэпихлогидринную смолу разбавляют водой и смешивают между собой. Затем в бумажную массу вводят полученную смесь, катионный крахмал и катионную смолу на основе полиакриламида. Формируют слой картона и подвергают его поверхностной обработке составом, включающим гидролизованный (частично расщепленный энзимами или окисленный) крахмал и гидрофобный клей.The method for producing cardboard for flat layers of corrugated cardboard consists in diluting hydrophobic glue and wet-strength polyamide-polyamine-epichlorohydrin resin with water and mixing with each other. Then the obtained mixture, cationic starch and cationic resin based on polyacrylamide are introduced into the paper stock. A layer of cardboard is formed and subjected to its surface treatment with a composition including hydrolyzed (partially enzymatically or oxidized) starch and a hydrophobic adhesive.
При осуществлении способа гидрофобный клей и влагопрочную полиамидполиаминэпихлогидринную смолу разбавляют водой в 4-10 раз.When implementing the method, the hydrophobic adhesive and the wet-strength polyamide-polyamine-epichlorohydrin resin are diluted with water 4-10 times.
В ходе поверхностной обработки картона в вышеназванный состав дополнительно включают краситель для того, чтобы макулатурный картон совпадал по цвету с крафт-картоном из первичной целлюлозы.During the surface treatment of the paperboard, a dye is additionally included in the above composition in order to match the color of the recycled paperboard with the virgin kraft paperboard.
При осуществлении способа используют бумажную массу, состоящую не менее чем на 70 мас.% из макулатуры.When implementing the method, paper pulp is used, consisting of at least 70 wt.% of waste paper.
Новизна предлагаемого решения заключается, прежде всего в том, что кроме клеёв, крахмала и влагопрочной смолы в состав картона добавляют смолу сухого упрочнения, обеспечивая необходимое сочетание влагопрочной ППЭ смолы и смолы сухого упрочнения на основе модифицированного полиакриламида.The novelty of the proposed solution lies primarily in the fact that, in addition to adhesives, starch and wet-strength resin, dry-strength resin is added to the cardboard composition, providing the necessary combination of wet-strength PPE resin and dry-strength resin based on modified polyacrylamide.
При этом следует отметить, что катионная смола сухого упрочнения на основе полиакриламида в предлагаемой комбинации с ППЭ влагопрочной смолой имеет два важных преимущества: 1) примерно в 1,5-2,0 раза более низкий заряд катионных групп, чем влагопрочная ППЭ смола; 2) практически не имеет вредных хлорорганических примесей, так как не содержит продуктов эпихлоргидрина. It should be noted that the polyacrylamide-based dry-strength cationic resin in the proposed combination with PPE wet-strength resin has two important advantages: 1) approximately 1.5-2.0 times lower charge of cationic groups than wet-strength PPE resin; 2) has practically no harmful organochlorine impurities, since it does not contain epichlorohydrin products.
Как уже было отмечено выше, реакция образования влагопрочных химических связей в картоне (созревание влагопрочности) происходит достаточно медленно и процесс ускорения этой реакции и появления влагопрочности картона является весьма актуальным. As noted above, the reaction of the formation of wet-strength chemical bonds in cardboard (wet-strength maturation) occurs quite slowly, and the process of accelerating this reaction and the appearance of wet-strength cardboard is very important.
Так в обычных условиях хранения картона (при 20°С) созревание влагопрочности происходит примерно следующим образом:So, under normal storage conditions of cardboard (at 20 ° C), the maturation of wet strength occurs approximately as follows:
- за первый час (при 20°С) в реакцию смолы с целлюлозным волокном в картоне вступает около 20-30% потенциальных влагопрочных связей;- in the first hour (at 20°C) about 20-30% of potential wet-strength bonds enter into the reaction of the resin with the cellulose fiber in the cardboard;
- за 24 часа (при 20°С) в реакцию вступает около 60-70% связей;- in 24 hours (at 20°C) about 60-70% of bonds enter into the reaction;
- полное созревание влагопрочности может происходить несколько недель и даже месяцев.- full maturation of wet strength can occur for several weeks and even months.
При высокой температуре хранения реакция развития влагопрочных связей в картоне ускоряется. Так за 5-10 мин, при 105-110°С, в реакцию с волокном вступает практически 100% смолы и происходит полное созревание влагопрочности. Можно отметить, что аналогичным образом (замедленно) созревает клей АКД, который взаимодействует с целлюлозой и проявляет гидрофобные связи и пониженную впитываемость картоном воды не сразу, а через сутки и более.At high storage temperatures, the development of wet-strength bonds in the cardboard is accelerated. So in 5-10 minutes, at 105-110°C, almost 100% of the resin reacts with the fiber and the wet strength is fully matured. It can be noted that AKD glue ripens in a similar way (slowly), which interacts with cellulose and exhibits hydrophobic bonds and reduced water absorption by cardboard not immediately, but after a day or more.
Пример изготовления картона в промышленных условиях.An example of the manufacture of cardboard in an industrial environment.
В волокнистую массу, состоящую на 100 мас.% из макулатуры, добавляют катионный крахмал в количестве 8 кг/т в виде водного раствора, концентрацией около 1%, далее добавляют предварительно разбавленную водой в 7 раз смесь гидрофобного клея АКД (марки «Аквапел 320А») в количестве 5 кг/т и влагопрочной ППЭ смолы (марки “Maresin VHP-200”) в количестве 6 кг/т. В полученную массу добавляют катионную смолу сухого упрочнения на основе ПАА (марки “Metrix 64111”) в количестве 3,6 кг/т. In the fibrous mass, consisting of 100 wt.% of waste paper, cationic starch is added in the amount of 8 kg / t in the form of an aqueous solution, with a concentration of about 1%, then a mixture of AKD hydrophobic glue (brand "Aquapel 320A" pre-diluted 7 times with water) is added ) in the amount of 5 kg/t and wet-strength PPE resin (brand "Maresin VHP-200") in the amount of 6 kg/t. A cationic dry hardening resin based on PAA (Metrix 64111 brand) is added to the resulting mass in an amount of 3.6 kg/ton.
При этом порядок подачи в бумажную массу смолы сухого упрочнения типа “Metrix 64111” и смеси клея АКД и смолы ППЭ можно поменять без существенного изменения результата. At the same time, the order of supplying the paper pulp with dry hardening resin of the “Metrix 64111” type and a mixture of AKD glue and PPE resin can be changed without a significant change in the result.
После подачи всех химикатов бумажную массу подают на картоноделательную машину, и традиционным образом производят картон: проводят отлив полотна, формируют слой картона и в процессе сушки подвергают его поверхностной обработке в клеильном прессе составом, включающим частично расщепленный энзимами крахмал, в количестве около 27 кг/т и гидрофобный клей АКД (марки “Prosize SP) в количестве 4,0 кг/т. Дозировка указанных химикатов указана в килограммах товарного (жидкого) химиката на одну тонну готового картона. Для катионного и поверхностного крахмала – это сухой продукт, остальные химикаты – в товарном виде – жидкие продукты (водные растворы и дисперсии) концентрацией 20-30% по сухим веществам. After all the chemicals have been supplied, the pulp is fed to the board machine and cardboard is produced in the traditional way: the web is cast, a layer of cardboard is formed and during the drying process it is surface treated in a size press with a composition including partially enzymatically decomposed starch, in an amount of about 27 kg / t and hydrophobic glue AKD (brand "Prosize SP") in the amount of 4.0 kg/t. The dosage of these chemicals is indicated in kilograms of commercial (liquid) chemical per ton of finished cardboard. For cationic and surface starch, this is a dry product, the rest of the chemicals are in commercial form - liquid products (aqueous solutions and dispersions) with a concentration of 20-30% by dry matter.
Ниже дано описание того, как на стадии лабораторных исследований изготавливали образцы картона в виде бумажных отливок, и как готовые отливки дополнительно подвергали поверхностной обработке.Below is a description of how cardboard samples were made in the form of paper castings at the stage of laboratory research, and how the finished castings were additionally subjected to surface treatment.
На фиг. 1 представлена фотография образца отливки картона (половина отливки) при поверхностной обработке в лабораторном клеильном прессе.In FIG. 1 is a photograph of a sample of a cardboard casting (half of a casting) during surface treatment in a laboratory size press.
На фиг. 2 – фотография образца картона, обработанного с поверхности в сушильной установке.In FIG. 2 is a photograph of a sample of cardboard treated from the surface in a dryer.
Для проведения испытаний картона на повышенные требования к прочности во влажном состоянии и пониженную впитываемость воды брали образцы в виде ручных отливок картона массой 135 г/м2, которые изготавливали в лабораторных условиях на листоотливном аппарате Рапид-Кеттен. При этом использовали промышленную бумажную массу ООО «Алексинская Бумажно-Картонная Фабрика», на 100% состоящую из макулатуры марки МС-5Б. To test cardboard for increased requirements for wet strength and reduced water absorption, samples were taken in the form of manual castings of cardboard weighing 135 g/m 2 , which were made in laboratory conditions on a Rapid-Ketten sheeter. In this case, we used industrial paper pulp LLC "Aleksinskaya Paper and Cardboard Factory", 100% consisting of waste paper grade MS-5B.
В бумажную массу перед отливом добавляли химикаты как в известном, так и в предложенном сочетании и, после сушки, получили отливки картона разных вариантов изготовления. По предложенному способу в массу добавляли следующие химикаты:Chemicals were added to the paper pulp before casting, both in the known and in the proposed combination, and, after drying, cardboard castings of various manufacturing options were obtained. According to the proposed method, the following chemicals were added to the mass:
- крахмал кукурузный катионный «Б-135» (компания «АСТОН»);- cationic corn starch "B-135" (ASTON company);
- влагопрочную полиаминполиамидэпихлоргидринную смолу (ППЭ) “Maresin VHP-200” (компания “TSC”);- wet-strength polyamine-polyamide-epichlorohydrin resin (PPE) “Maresin VHP-200” (TSC company);
- смолу на основе полиакриламида (ПАА) для сухого упрочнения “Metrix 64111” (компания “Nalco”);- resin based on polyacrylamide (PAA) for dry strengthening "Metrix 64111" (Nalco company);
- гидрофобный клей АКД «Аквапел 320» (компания «Соленис»).- hydrophobic glue AKD Aquapel 320 (Solenis company).
После изготовления отливок картона часть из них подвергли испытанию на следующие показатели:After the manufacture of cardboard castings, some of them were tested for the following indicators:
- разрушающее усилие в сухом состоянии;- breaking force in dry state;
- разрушающее усилие во влажном состоянии через 1 час после изготовления (время, не достаточное для созревания клея АКД и для влагопрочной смолы);- breaking force in the wet state 1 hour after manufacture (time not sufficient for the maturation of the AKD adhesive and for wet-strength resin);
- разрушающее усилие во влажном состоянии через 24 часа после изготовления (время, достаточное для частичного созревания клея АКД и для влагопрочной смолы);- breaking force in the wet state 24 hours after manufacture (time sufficient for partial maturation of the AKD adhesive and for wet-strength resin);
- впитываемость по Кобб-60 (время контакта с водой 60 с). Испытание проводили после предварительной термообработки картона в сушильном шкафу в течение 5 минут при температуре 110°С для полного созревания клея АКД и развития гидрофобности;- absorbency according to Cobb-60 (contact time with water 60 s). The test was carried out after preliminary heat treatment of cardboard in an oven for 5 minutes at a temperature of 110°C for complete maturation of the AKD adhesive and the development of hydrophobicity;
- впитываемость по Кобб-1800 (время контакта с водой 1800 с). Испытание проводили после предварительной термообработки картона в сушильном шкафу в течение 5 минут при температуре 110°С).- absorbency according to Cobb-1800 (time of contact with water 1800 s). The test was carried out after preliminary heat treatment of cardboard in an oven for 5 minutes at a temperature of 110°C).
Часть отливок картона каждого варианта сразу после изготовления подвергли дополнительной поверхностной обработке в лабораторном клеильном прессе.Some of the cardboard castings of each variant were subjected to additional surface treatment in a laboratory size press immediately after production.
Поверхностную обработку осуществляли водным составом, включающим два основных компонента:Surface treatment was carried out with an aqueous composition that included two main components:
- крахмал энзимированный с концентрацией 4,0 мас.% по сухому крахмалу;- starch fermented with a concentration of 4.0 wt.% dry starch;
- гидрофобный клей “Prosize SP” (компании “TSC”) на основе стирол акрилатов концентрацией 0,3 мас.% по товарному клею.- hydrophobic glue "Prosize SP" (company "TSC") based on styrene acrylates with a concentration of 0.3 wt.% for commercial glue.
При этом нанос компонентов на поверхность картона составил:In this case, the application of components to the surface of the cardboard was:
- крахмал - 32 кг сухого крахмала в расчете на одну тонну картона;- starch - 32 kg of dry starch per one ton of cardboard;
- гидрофобный клей “Prosize SP” 2,4 кг в расчете на товарный продукт на одну тонну картона. - hydrophobic glue "Prosize SP" 2.4 kg per commercial product per ton of cardboard.
С целью снижения вязкости энзимированный крахмал готовили по традиционной технологии с подачей ферментного препарата “Banzim 400A” (компания «Банмарк») в суспензию крахмала перед варкой. In order to reduce the viscosity, the fermented starch was prepared according to the traditional technology with the addition of the enzyme preparation "Banzim 400A" (Banmark company) to the starch suspension before cooking.
Результаты испытаний отливок картона без поверхностной обработки и с поверхностной обработкой показаны в таблице.The test results for cardboard castings without surface treatment and with surface treatment are shown in the table.
Как видно из таблицы:As you can see from the table:
- в контрольном примере 0 без проклеивающих химикатов впитываемость картона максимальная, т.е. наблюдается полное промокание, а прочность во влажном состоянии отсутствует;- in the control example 0 without sizing chemicals, the absorbency of the cardboard is maximum, i.e. complete wetting is observed, and there is no wet strength;
- в контрольном примере 0п с дополнительной поверхностной проклейкой крахмалом и гидрофобным (стирол акрилатным) клеем впитываемость картона Кобб-1800 существенно снижается и за счет снижения впитываемости промокание картона уменьшается и появляется небольшая прочность во влажном состоянии. Существенно повышается также прочность картона в сухом состоянии за счет поверхностного крахмала;- in the control example 0p with additional surface sizing with starch and hydrophobic (styrene acrylate) glue, the absorbency of Cobb-1800 cardboard is significantly reduced and, due to the decrease in absorbency, the wetting of the cardboard decreases and a slight wet strength appears. The dry strength of the cardboard is also significantly increased by the surface starch;
- в примере 1 при добавлении в массу 5 кг/т клея АКД впитываемость картона Кобб-60 и по Кобб-1800 снижается, но по Кобб-1800 остается на очень высоком уровне, так как клей АКД без катионного крахмала работает недостаточно эффективно; - in example 1, when 5 kg / t of AKD glue is added to the mass, the absorbency of Cobb-60 and Cobb-1800 cardboard decreases, but according to Cobb-1800 it remains at a very high level, since AKD glue without cationic starch does not work effectively enough;
- в примере 1п с дополнительной поверхностной проклейкой показатели впитываемости снижаются и за счет этого снижается промокание картона и возрастает прочность картона во влажном состоянии;- in example 1p with additional surface sizing, the absorbency values are reduced and due to this, wetting of the cardboard is reduced and the strength of the cardboard in the wet state is increased;
- в примере 2 при добавлении в массу дополнительно 4,0 кг/т катионного крахмала впитываемость картона снижается за счет улучшения фиксации клея АКД на волокнах, а также растет прочность картона в сухом состоянии. Однако, прочность картона во влажном состоянии остается недостаточно высокой. Особенно это наблюдается через 1 час после изготовления, поскольку созревание и клея АКД через 1 час еще не происходит;- in example 2, when an additional 4.0 kg / t of cationic starch is added to the mass, the absorbency of the cardboard decreases due to the improvement in the fixation of the AKD glue on the fibers, and the dry strength of the cardboard also increases. However, the strength of the board in the wet state remains insufficiently high. This is especially observed after 1 hour after manufacture, since maturation and AKD glue do not occur after 1 hour;
- в примере 2п с дополнительной поверхностной проклейкой все показатели существенно улучшаются – впитываемость снижается, прочность во влажном состоянии повышается. Однако, прочность картона во влажном состоянии остается на не достаточном высоком уровне;- in example 2p with additional surface sizing, all indicators are significantly improved - absorbency decreases, wet strength increases. However, the strength of the cardboard in the wet state remains at an insufficiently high level;
- в примере 3 (прототип) при добавлении в массу дополнительно 4,0 кг/т влагопрочной ППЭ смолы прочность картона во влажном состоянии в сравнении с примером 2 резко увеличивается и дополнительно снижается впитываемость картона. Данный уровень показателей уже соответствует картону с удовлетворительными, но недостаточными влагопрочными свойствами;- in example 3 (prototype) when added to the mass of an additional 4.0 kg/t of wet-strength PPE resin, the wet strength of the cardboard in comparison with example 2 sharply increases and the absorbency of the cardboard is further reduced. This level of indicators already corresponds to cardboard with satisfactory, but insufficient wet-strength properties;
- в примере 3п с дополнительной поверхностной проклейкой все показатели дополнительно улучшаются и такой картон соответствует хорошему уровню влагопрочного картона. Однако, созревание смолы ППЭ при этом через час идет недостаточно эффективно;- in example 3p with additional surface sizing, all indicators are further improved and such a board corresponds to a good level of wet strength board. However, the maturation of the PPE resin after an hour is not efficient enough;
- в примере 4, соответствующем предложенному решению, при дополнительном добавлении в массу смолы сухого упрочнения на основе полиакриламида достигаются еще более низкие значения впитываемости и высокие показатели прочности во влажном состоянии. При этом значительно ускоряется созревание влагопрочной смолы ППЭ, что выражается в более высокой прочности картона во влажном состоянии;- in example 4, corresponding to the proposed solution, with the additional addition of dry-strength resin based on polyacrylamide to the mass, even lower absorbency values and high wet strength values are achieved. At the same time, the maturation of the wet-strength PPE resin is significantly accelerated, which is reflected in a higher strength of the cardboard in the wet state;
- в примере 5, соответствующем предложенному решению, при предварительном разбавлении водой и смешивании влагопрочной смолы и клея АКД, в сравнении с примером 4, где компоненты подавались раздельно, достигаются еще более низкие значения впитываемости и высокие показатели прочности во влажном состоянии, что связано с более однородным взаимным распределением частиц клея АКД и смолы, а также их более равномерным распределением на целлюлозных волокнах;- in example 5, corresponding to the proposed solution, when pre-diluted with water and mixing wet-strength resin and AKD adhesive, in comparison with example 4, where the components were supplied separately, even lower absorbency values and high wet strength values \u200b\u200bare achieved, which is associated with more homogeneous mutual distribution of particles of AKD glue and resin, as well as their more uniform distribution on cellulose fibers;
- пример 5п, наиболее полно соответствует предложенному решению.- example 5p, most fully corresponds to the proposed solution.
При дополнительной поверхностной обработке полученного картона, в соответствие с примером 5, достигаются наиболее высокие показатели прочности картона во влажном состоянии, наиболее низкая впитываемость по Кобб-1800, быстрое созревание влагопрочной смолы ППЭ и наиболее высокая прочность картона в сухом состоянии.Additional surface treatment of the resulting paperboard, in accordance with Example 5, results in the highest wet strength of the paperboard, the lowest Cobb-1800 absorbency, rapid maturation of the PPE wet strength resin, and the highest dry strength of the paperboard.
Можно отметить также, что, если в бумажную массу не добавлять катионный крахмал, например, в сравнении с примерами 5, 5п, то показатели влагопрочности картона также разовьются хорошо, но показатели прочности картона в сухом состоянии будут ниже. Поэтому в макулатурных картонах, как правило, катионный крахмал в массу добавляют для повышения прочности картона в сухом состоянии и положительного влияния на фиксацию клея АКД на волокнах. It can also be noted that if cationic starch is not added to the paper pulp, for example, in comparison with examples 5, 5p, then the wet strength indicators of the cardboard will also develop well, but the dry strength indicators of the cardboard will be lower. Therefore, in recycled boards, as a rule, cationic starch is added to the mass to increase the strength of the board in a dry state and positively influence the fixation of the AKD adhesive on the fibers.
В целом, исходя из изложенных примеров сделан вывод, что смола сухого упрочнения активирует смолу влагопрочную. Это позволяет примерно в 1,5 раза повысить прочность картона во влажном состоянии, т.е. повысить эффективность ППЭ смолы, а также позволяет ускорить созревание ППЭ смолы от нескольких недель до нескольких дней. Также дополнительно достигается снижение впитываемости воды за счет повышения эффективности гидрофобного клея АКД. In general, based on the above examples, it was concluded that the dry hardening resin activates the wet strength resin. This makes it possible to increase the strength of the cardboard in the wet state by about 1.5 times, i.e. improve the efficiency of the PPE resin, and also allows you to accelerate the maturation of the PPE resin from several weeks to several days. Additionally, a reduction in water absorption is achieved by increasing the effectiveness of the hydrophobic AKD adhesive.
Полученный данным способом картон обладает повышенной прочностью во влажном и сухом состоянии и пониженной впитываемостью воды, при этом эффект влагопрочности, который зависит от развития влагопрочных химических связей смолы ППЭ, развивается в картоне в большей степени и существенно быстрее, а именно на 50-60% в течение нескольких часов и почти полностью в течение 1-2 суток.The cardboard obtained by this method has increased wet and dry strength and reduced water absorption, while the effect of wet strength, which depends on the development of wet-strength chemical bonds of the PPE resin, develops in the cardboard to a greater extent and much faster, namely by 50-60% in within a few hours and almost completely within 1-2 days.
Полученный картон, изготавливающийся из вторичного сырья (макулатуры), за счет повышенной влагопрочности и пониженной впитываемости обладает свойствами, близкими к крафтлайнеру - более дорогому картону из первичного целлюлозного волокна и позволяет частично или полностью заменять крафтлайнер при изготовлении гофротары для упаковки овощей, фруктов, охлажденных и замороженных продуктов. The resulting cardboard, made from recycled materials (waste paper), due to increased wet strength and reduced absorbency, has properties similar to kraftliner - a more expensive cardboard made from primary cellulose fiber and allows you to partially or completely replace kraftliner in the manufacture of corrugated packaging for packaging vegetables, fruits, chilled and frozen foods.
Приложение: технические карты основных известных химикатов, таких как: “Maresin VHP-200”, “Metrix 64111” и “Prosize SP”, упомянутых в описании.Appendix: technical data sheets of major known chemicals such as: “Maresin VHP-200”, “Metrix 64111” and “Prosize SP” mentioned in the description.
Таблицаtable
Meresin VHP-200Resin moisture-strong PPE
Meresin VHP-200
Аква-пел 320Glue AKD
Aqua-sang 320
1 часAcross
1 hour
24 часаAcross
24 hours
(предварительное смешивание)4.0+5.0
(premix)
(предварительное смешивание)4.0+5.0
(premix)
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021108456A RU2765450C1 (en) | 2021-05-11 | 2021-05-11 | Cardboard for flat layers of corrugated cardboard and method for production thereof |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021108456A RU2765450C1 (en) | 2021-05-11 | 2021-05-11 | Cardboard for flat layers of corrugated cardboard and method for production thereof |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2765450C1 true RU2765450C1 (en) | 2022-01-31 |
Family
ID=80214658
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2021108456A RU2765450C1 (en) | 2021-05-11 | 2021-05-11 | Cardboard for flat layers of corrugated cardboard and method for production thereof |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2765450C1 (en) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2233929C1 (en) * | 2003-07-29 | 2004-08-10 | Закрытое акционерное общество "Картонтара" | Cardboard for flat layers of corrugated cardboard and container using the same |
US20050266184A1 (en) * | 2004-05-18 | 2005-12-01 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Image-receiving sheet for electrophotography and image-forming process |
EP1739136A1 (en) * | 2005-06-29 | 2007-01-03 | Oji Paper Co., Ltd. | Composite fine particles and ink jet recording material containing these particles. |
US7604338B2 (en) * | 2003-04-16 | 2009-10-20 | Fujifilm Corporation | Ink jet recording medium |
WO2010141581A1 (en) * | 2009-06-03 | 2010-12-09 | Hercules Incorporated | Cationic wet strength resin modified pigments in water-based latex coating applications |
RU121512U8 (en) * | 2012-02-17 | 2013-02-27 | Алексей Викторович Милинтенков | Corrugated Cardboard and Flat Layer Corrugated Cardboard |
-
2021
- 2021-05-11 RU RU2021108456A patent/RU2765450C1/en active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7604338B2 (en) * | 2003-04-16 | 2009-10-20 | Fujifilm Corporation | Ink jet recording medium |
RU2233929C1 (en) * | 2003-07-29 | 2004-08-10 | Закрытое акционерное общество "Картонтара" | Cardboard for flat layers of corrugated cardboard and container using the same |
US20050266184A1 (en) * | 2004-05-18 | 2005-12-01 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Image-receiving sheet for electrophotography and image-forming process |
EP1739136A1 (en) * | 2005-06-29 | 2007-01-03 | Oji Paper Co., Ltd. | Composite fine particles and ink jet recording material containing these particles. |
WO2010141581A1 (en) * | 2009-06-03 | 2010-12-09 | Hercules Incorporated | Cationic wet strength resin modified pigments in water-based latex coating applications |
RU121512U8 (en) * | 2012-02-17 | 2013-02-27 | Алексей Викторович Милинтенков | Corrugated Cardboard and Flat Layer Corrugated Cardboard |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2401900C1 (en) | Improved method for production of paper and cardboard production | |
FI123562B (en) | Process for making paper by using as an additive an alkyl ketene dimer (AKD) and acrylic acid containing material | |
US7727359B2 (en) | Temporary wet strength resin for paper applications | |
EP3011108B1 (en) | Fibrous product and method of producing fibrous web | |
JP2013513037A (en) | Method for manufacturing paper or paperboard products | |
NL2033715B1 (en) | Superhydrophobic heat-resistant paper-based material and a preparation method thereof | |
SE540719C2 (en) | Process for creating foam from an antimicrobial starch in a process for making a paper or board product | |
EP3449057B1 (en) | Methods and compositions for enhancing sizing in papermaking process | |
TW201807292A (en) | Biopolymer sizing agents | |
RU2190717C1 (en) | Method of manufacturing fluids-packaging coated cardboard | |
CN115491931A (en) | Fluoride-free paper pulp molded product and preparation method thereof | |
RU2765450C1 (en) | Cardboard for flat layers of corrugated cardboard and method for production thereof | |
KR20230026353A (en) | Water resistant fibrous material and manufacturing method thereof | |
US6312827B1 (en) | Pre-Impregnated product and its employment in manufacture of decorative compound structures | |
CZ2001112A3 (en) | Surface modified fillers for sized paper | |
Pulp | Paper making | |
US3305435A (en) | Method of making paper stiffened with waste pulp liquor solids | |
JP4456109B2 (en) | Heat-treated packaging molded from fiber-based packaging materials | |
US3644167A (en) | Preparation of corrugating linerboard | |
US20030127210A1 (en) | Sizing paper by wet-end addition of water dispersibility polyester | |
CN115066527A (en) | Water-resistant cellulose-based multilayer substrate | |
CN101748656B (en) | Method for making label paper with kenaf bast bleached pulp | |
SE1951393A1 (en) | Water-resistant cellulose-based substrate with improved repulpability | |
Piergiovanni et al. | Cellulosic packaging materials | |
CN115605645B (en) | Water-resistant mineral-coated cellulose-based substrate |