SE194339C1 - - Google Patents

Description

Uppfinnare: R T Hart Prioritet begeird fain den 4 november 1954 (USA) Foreliggande uppfinning avser ett satt att framstalla overdraget papper, varvid en pappersbana belagges med ett skikt av en vattenhaltig komposition, som innehaller finfordelade pigment- eller fyllmedelpartiklar och ett dispergerat proteinhaltigt lirnamne, som kan koaguleras av flervarda metalljoner, vilket satt kannetecknas clarav, att j enema hallo i den vattenhaltiga belaggningskompositionen i ett bundet, icke reaktivt tillstand i en los komplex, som bildas som en reaktionsprodukt av en eller flera flervarda joner, en eller flera anjoner av organiska syror och en basisk reaktionskomponent, som dr loslig i vatten, sa att hydroxyljoner erhalles, varvid komplexen sanderdelas genom att hydroxyljonerna avlagsnas frail dispersionen, sã att metalljonerna frigoras och koagulera limamnet. Komplexen sonderdelas lampligen genom avdunstning av vattenfasen vid en temperatur over 20° C och den lOsta komplexen utgOres sarskilt av en chelatkomplex.

Den anvanda organiska syran, som anvandes for framstallning av chelatet, utgores sarskilt av en hydroldkarbonsyra och den basiska reaktionskomponenten av ammoniumhydroxid. Det proteinhaltiga limamnet ãr animaliskt eller vegetabiliskt och utgores bast av kasein eller sojaprotein. Genom att torka belaggningens exponerade yta bringas limamnet att koagulera och bast torkas belaggningens yta i intim kontakt med en glanspolerad valstrumma och frigores frail denna, dâ den är torr, sa att en uppyarmd gjutbelagd yta bildas pa papperet. De flervarda metalljonerna utgores sarskilt av aluminiumjoner.

Om kasein tages som exempel, sä är det valkant att kasein latt kan kolloidalt dispergeras i vatten och i skilda blandade losningsmedel, som utgoras ay en flyktig vatska, vilken ldtt kan avdunstas vid moderat temperatur. Ax kommersiella skal är kasein kolloidalt dispergerad i vattenhaltiga alkaliska medier, i vilka det upplosta alkaliska amnet reagerar med kaseinet och bildar en loslig kaseinart. Det upplosta alkaliska dinnet i namnda vat tendispersion exemplifieras medelst ammoniak och olika salter av alkalimetaller, vilka i vattenhaltiga losningar giva alkalisk reaktion, exempelvis tetranatriumhydrofosfat Na4P 207.

Dessa kolloidala dispersioner av kasein betecknas ofta sasom losningar, men de dro faktiskt inte verkliga losningar, enar det dispergerade kaseinet kan separeras Iran vattnet genom ultrafiltrering.

Dessa kolloidala dispersioner av kasein ha anvants fiir manga andamal. Salunda har man anvant dem som impregneringsmedel exempelvis for limning av papper. De ha ofta anvants som lim, och som bindemedel i farger och pappersoverdrag, som Overdrag for papper och andra ramaterial. I sadana fall forsattes dispersionen med pigment. Kasein har ocksa anvants for att framstalla sjalvbarande filmer i motsats till overdragsfilmer, som uppbdras av ett underlag av papper, tra eller dylikt. De har ocksa anvants fOr framstallning av fibrer.

Torrt kasein absorberar emellertid vatten. Dar-for angripes kaseinet Mit av vatten och absorberar vattenanga Iran luften, sâ att sadana ytoverdrag icke aro vattenresistenta, nar kasein anvandes som limmedel eller overdragning eller som bindemedel i larger och ytoverdrag eller vid framstallning av sjalvbarande turner pa sa satt att kasein avsattes vid avdunstning av vatskemediet. Av detta skal hava forslagits att anvanda en vattenhaltig losning av formaldehyd for att Ora kaseinet vattenresistent, men vattenresistensen utvecklas ganska langsamt och blir inte sâ fullstandig som man hade Onskat eller som man erhaller medelst foreliggande uppfinning. Det är naturligtvis mojligt och i vissa fall fiirdelaktigt att anvanda aldehyd kombinerad med ammoniak, exempelvis hexametyltetramin tillsammans med komplexa flervarda metallforeningar, sasom harnedan kommer att beskrivas. Effekten hos flervarda metalljonen och aldehyden for att astadkomma oloslighet hos proteinet dr i nagon utstrackning additiv, ear de tva medlen vanligtvis antages reagera. 2— — foretradesvis med olika grupper i proteinmolekylen.

Det är valkant att kasein utfalles ur en sadan kolloidal dispersion genom upplOsning dari av flervarda salter i losningsmediet, For foreliggande andamal definieras en flervardig metalljon sasom en metalljon, som har positiv valens tre eller mera, och ett flervardigt salt definieras sasom ett salt med metallisk katjon, vars valens är tre eller fler. Dessa fallande flervarda metallsalter exemplifieras av aluminiumsulfat A1e(S0 )3; jarnklorid FeCl3 och andra, till vilka harnedan refereras.

Man har fOreslagit att avdunsta det vatskeformiga mediet i den alkaliska vattenhaltiga dispersionen av kasein for att framstalla en ursprungligen torr aterstod i form av en overdragsfilm av kasein och darefter fOrbattra vattenresistansen hos sagda torkade kaseinoverdrag genom att anbringa en vattenlosning av ett flervardigt salt pa utsidan av denna kaseinfilm. Dessa vattenhaltiga losningar exemplifieras genom vattenlosning av aluminiumklorid och aluminiumformiat. Dessa vattenhaltiga losningar uppvisa en yteffekt pa den redan torkade kaseinfilmen och forbattrar vattenmotstandet hos kaseinet. Denna forbattring hr begransad till ett huvudsakligen mycket tunt yttre skikt av den forut torkade kaseinfilmen. Om den slutligen torkade overdragsblandningen gnides eller slipas pa sin yta, sa liar den aterstfiende inre delen av skiktet fOga eller ingen motstandskraft mot vatten. Atminstone hr vattenmotstandsfOrmagan inte likformig alltigenom kaseinfilmen, om den har nagon tjocklek att tala om.

Ehuru det emellertid varit valkant under manga ar att flervarda metalljoner mycket starkt forbattra vattenmotstandsformagan hos kasein, mycket men an tva-varda metalljoner, sa liar dock hittills en effektiv ()eh billig metod for anvandning av flervarda metalljoner direkt i dispersionen eller Itisningen av kasein annu joke upptackts. Ovannamnda galler i samma grad for sojaprotein.

Enligt foreliggande uppfinning inkorporeras de flervarda metalljonerna, vilka i vanliga fall tjana som fallningsjoner och vilka normalt bilda vatten- olosliga hydroxider under inverkan av alkalihydroxider, i ett nytt basiskt komplexsalt, som betecknas som tillhorande en speciell klass av inre salter, vid vilka en syragrupp och en neutralgrupp koordinerar med metallerna och bildar ett cykliskt komplex eller ett ringkomplex. Man enter att den nya metallkomplexen har cyklisk struktur av den typ, som betecknas som chelatringar.

Chelatringar beskrivas av Morgan & Drew i J.

Chem. Soc. vol. 117, sid. 1457, publicerad 1920, av Morgan och Smith i J. Soc. Dyers Colourists, Vol. 41, sid. 233, publiserad 1925, av Diehl i Chem. Rev., Vol. 21, sid. 39, publiserad 1937 och av Hilbert, Wulf, Hendricks & Liddel i J. Am. Chem. Soc., vol. 58, sid. 548 och 1991, publiserad 1936.

Man antar att de nya metallkomplexen aro av koordinat kovalent och intramolekylar typ.

Man antar ocksa dessa ringar aro av relativt stabil typ med 5-6 led. I denna typ halles den metal liska jonen i ringen a one sidan medelst en normal kovalentbindning och a den andra medelst en koordinatbindning.

I sin bredare aspekt omfattar foreliggande uppfinning anvandning av foreningar av chelattyp, vilka aro relativt stabila och liisliga i alkaliska vattenhaltiga media och vilka innehalla i ringen en eller Hera flervalenta metallatomer, en eller Hera anjoner av karbonsyra, och en eller Hera hydroxylradikaler faretradesvis frail en relativt flyktig bas.

De flervarda metalljonerna aro joke fallande som hydroxider i det nya basiska komplexsaltet. Namnda nya basiska inre komplexsalt aro losliga I alkaliskt vatten, exempelvis ammoniaklosning. Nar den alkaliska vattenhaltiga losningen av namnda nya basiska inre komplexsalt blandas med en alkalisk vattenhaltig kollodial dispersion av kasein eller sojaprotein, sa bildas en ny kombination av dispersionen, i vilken proteinet kvarstannar kollodialt dispergerat och den flervarda metalljonen joke utfaller i form av ett hydroxid, sa att det inre komplexsaltet forblir upplost pH-vardet i den nya blandningen hr Over sju.

Genom en grundlig litteraturgranskning av vad vi funnit hr det troligt att exempelvis aluminiumjonen inneslutes i en komplexjon av foljande. typ: Pi1e(C406H4)3(OH)2 = (=p) vilken antages sta I jamvikt i losningen med tva narvarande ammoniumj oner (NH4) ÷.

I en blandning, innehallande aluminiumjoner, kaseinatjoner, hydroxyljoner och tartratjoner kunna tre reaktioner forsigga, namligen bildning av oloslig aluminiumhydroxid, bildning av oloslig aluminiumkaseinat och bildning av losligt, basiskt ammoniumtartratkomplex sasom ovan angivits. Att den tredje mojliga reaktionen intraffar maste betyda att jamviktskonstanten (Keg) for komplexet maste vara mindre an flagon av de losliga produktkonstanterna (Ksp), som beharskar utfallningen av aluminiumhydroxid eller aluminiumkaseinat. Detta losliga komplex kan emellertid uppratthallas i stabilt tillstand endast sa lange man uppratthaller den hydroxylj onkoncentrationen, som komplexet erfordrar. Urn dessa hydroxyljoner tillhandahallas fran en flyktig bas, exempelvis Iran ammoniumhydroxid, och blandningen upphettas med forlust av ammoniak oak omvandling av hydroxyljoner till vatten, dâ kan komplexet into uppratthallas, och aluminiumjonerna frigoras for att deltaga i den mest gynnade reaktionen i dess omgivning. Denna reaktion hr den onskade bildningen av olosliga ammonium- kaseinat, vilken kan igangsattas genom upphettning. Nan vatten eller annat flytande medium i den nya blandningsdispersionen avdunstas, fled-- brytes det komplexa metallsaltet och den lienvarda metalljonen frigiires. De flervarda metall- jonerna, som pa sa satt sa smaningom frigOras. reagerar med de fina proteinpartiklarna under det att det flyktiga mediet avdunstas eller sá sma- ningom under en period, som borjar, nar namnda avdunstning har uppnatt ett kritiskt stadium. — —3 De flervarda metalljonerna frigoras salunda, sá att alla deras tre eller flervarda valenser samverka. De flervarda metalljonerna reagera pa sá sat in situ med de fina dispergerade proteinpartiklarna Over hela ytan av namnda partildar. Det flytande mediet i den nya kombinerade dispersionen kan avdunstas vid vanlig rumstemperatur, 20-30° C, eller vid hogre temperatur i luft av normalt atmosfartryck, 760 mm kvicksilver. Som exempel pa en hOgre temperatur kan nananas den temperatur, vid vilken vatt overdragspapper hardas eller torkas i enlighet med standardpraxis, vid c:a 125°C.

Om de suspenderade partiklarna i dispersionen omfatta suspenderade partiklar av mineralpigmeat eller andra supplementara partiklar, har det slutliga, modifierade proteinet i den torra Aterstoden samma onskvarda egenskaper, och detta modifierade protein Or ett gott binde- och klistermedel och hela skiktet Or vattenresistent.

I varje fall Or det slutliga, modifierade proteinet genast likformigt och lika vattenresistent genom hela skiktet, a.ven om detta Or mycket tjockt.

Som ett generellt exempel kan preliminart namnas, att de reaktanter, vilka anvandas for att framstalla det nya basiska inre komplexsaltet eller basiska metallkomplexet Oro aluminiumsulfat, vinsyra och ammoniak-vatten. Ammonia-ken i ammoniakvattnet kan helt eller delvis ersattas av andra alkalier eller baser sá lange det nya basiska metallkomplexet brytes, nar det vatskeformiga mediet i proteindispersionen evaporeras. Vinsyran kan vara den vanliga anhydriska dextro-vinsyran.

Vinsyrans form Or: COOH H—C — OH H—C — OH COOH Den har tva karboxylgrupper (COOH) och tva hydroxyl-(OH)-grupper.

En tiondels normal losning darav har ett pHvarde av 2 : 2.

En vattenhaltig losning av aluminiumsulfat och vin syra framstalles och tillsattes till en vattenhaltig losning av ammoniak.

I vanliga fall utfaller ammoniumhydroxid liksom alla andra alkaliska hydroxider, aluminiumhydroxid ur en vattenhaltig losning av aluminiumsulfat och fallningen fOrblir °lost Oven i narvaro av overskott pa ammoniak.

Under dessa betingelser uppkommer emellertid ingen Inning av ammoniumhydroxid och en klar losning av det nya basiska metallkomplexet bildas. Denna losning Or stabil, om den innehaller fria eller okombinerad hydrmdjoner fran ammoniumhydroxid eller ekvivalenter dartill. Det Or mycket fordelaktigt att anvanda endast ammoniakvatten.

Om ammoniaken avdrives frail losningen av det nya metallkomplexet brytes detta och aluminiumjonen frigores. Om den alkaliska losningen av det nya metallkomplexet blandas med en kolloidal, vattenhaltig, alkalisk dispersion av kasein eller sojaprotein, bildas en ny kombination och en stabil alkalisk dispersion, i vilken proteinpartiklarna forbliva dispergerade och dar det icke intraffar flagon utfallning av aluminiumfOreningen.

Den nya kombinerade dispersionen innehaller ofta ett overskott av fri, obunden ammoniak, som Mists dari i form av ammoniumhydroxid, for att Ulla den nya kombinerade dispersionen stabil.

Nar det flytande mediet i den nya kombinerade dispersionen: avdrives, och salunda ammoniakOverskottet avlagsnas, brytes det nya lOsta metallkomplexet under denim avdrivning och aluminiumjonerna frigOras med sina tre valenser, varigenom en modifiering av de fina proteinpartiklarna in situ astadkommes i dispersionen medelst reaktionen mellan namnda partiklar och de frigjorda metalljonerna Over hela ytan hos de fina och dispergerade proteinpartiklama.

Den torra aterstoden av det modifierade proteinet bildas smaningom med bindande och limmande egenskaper. Bildningen av namnda Aterstod fortgar pa samma satt som nar vatten i den vanliga vattenhaltiga alkaliska dispersionen avdrives, dvs. det forekommer ingen plotslig utfallning av modifierat protein.

I stallet for att anvanda vinsyra, som Or ett exempel pa en hydroxikarbonsyra, kan man Oven anvanda andra hydroxikarbonsyror. Dessa hydroxi.karbonsyror kunna vara alifatiska med kolatomerna ordnade i en kedja. Dessa hydroxikarbonsyror kunna vara aromatiska, namligen hOrstamma fran bensen, C 6H6, eller Iran bensenderivat eller ocksa. Iran vilken som heist organisk forening, innehallande en sluten ring. Om de Oro aromatiska, harledas syrorna foretradesvis Iran bensen. Hydroxi.karbonsyran kan antingen vara a-syror, eller tg-syror, a-syror fidredrages. Karbonsyrasalterna eller -estrarna av dessa syror aro ekvivalenta med syrorna sjalva vid deras formaga att tillhandahalla de avsedda anjonerna. Syrorna kunna vara enbasiska, tvabasiska eller flerbasiska. De kunna ha en eller flera hydroxigrupper.

Som indikation pa att ett nytt basiskt metallkomplex bildats, behover inte viktforhallandet mellan det upplosta aluminiumsulfatet och den upplosta vinsyran vara samma fOrhallande som teoretiskt erfordras for framstallning av aluminiumtartrat Ala(C 41-140 6)3.

Aluminiumtartrat framstalles kommersiellt genom upplosning av aluminiumoxid A1203 i en vattenhaltig losning av vinsyra, enligt fOljande ekvation: A1203 +3H2(C41-1406) = 31-120 + Al2(C 61140 6)3.

For att framstalla aluminiumtartrat i vattenhaltig losning genom att lata aluminiumsulfater agera med vinsyra, Or den teoretiska reaktionen foljande: — -- Al2(SO4)3 4-3H2(C4116)=-3H2SO4+ Al2(C41-14- 0 ,),.

Formel- eller molekylvikten hos A13(SO4)3 Or 342,12. Formel- eller molekylvikten hos anhydrisk tartarsyra Or 150,05.

De ovannamnda teoretiska ekvationerna fordra 342,12 g A13(SO4)3 per 450,15 g anhydrisk vinsyra.

Detta motsvarar vasentligen 1 g Al2(SO4)3 per 1,3 g anhydrisk vinsyra.

Sasom emellertid kommer att visas i det fOljande medelst eft stort antal exempel Or vinsyrans vikt eller annan syrans vikt, som Or nodvandig for att bilda det nya metallkomplexet i manga fall mindre On den teoretiskt beraknade vikten.

Saledes upplosa sig enligt ett av foljande exempel, 25 viktenheter hvdratiserad aluminiumsulfat, Al2(SO4)3. 18H30 och 10 viktenheter anhydrisk vinsyra i 75 viktdelar vatten. Formel- eller molekylarvikten hos det anhydriska aluminiumsulfatet Or 666,40.

Saledes har lOsningen vasentligen 12,8 enheter Al,(SO4),.

Vid den teoretiska reaktionen, skulle detta fordra c:a 16,64 enheter vinsyra, i stallet for 10 enheter.

I namnda exempel blandas de 75 enheterna aluminiumsulfatlosning och vinsyra med 25 enheter 28 %-ig ammoniakvatten. Detta ammoniakvatten har 7 enheter upplOst ammoniak, vilket vusentligen motsvarar 15 enheter ammoniumhydroxid, NH,OH.

Denna mangd upplost ammoniak Or mycket mer On som fordras for att falla aluminiumjonerna i form av aluminiumhydroxid.

DO en klar farglos och stabil losning erhalles, Or det tydligt, att liisningen innehaller ett lost metallkomplex. Denna losning liar ett vasentligt overskott av fri eller obunden ammoniak i form av ammoniumhydroxid.

Overskott av ammoniumhydroxid tillampas vid alla exemplen vid framstallning av det nya upplosta metallkomplexet. Vinsyrans och manga andra syrors vikt kan vara Iran 50-100 %, raknat pa den teoretiska vikten, vilken erfordras for att reagera med ett flervardigt salt av den typ, som astadkommer utfallning, i och for framstallning av det motsvarande, vanliga, flervardiga saltet av syran.

Om i vissa fall minimimangden syra, vilken teoretiskt skulle erfordras for att framstalla saltet av syran, emellertid anvandes vid framstallning av den vattenhaltiga alkaliska losningen av det basiska metallkomplexet, resulterar tillsatsen av den alkaliska vattenhaltiga losningen av det basiska metallkomplexet till den alkaliska vattenhaltiga dispersionen av kasein- eller sojaprotein i att proteinet utfaller. I sadant fall anvandes en storre mangd av syran for att astadkomma den alkaliska vattenhaltiga losningen av metallkomplexet. Om saledes mjolksyra anvandes, kan den mangd, som anva_ndes f Or att astadkomma den alkaliska vattenhaltiga lOsningen av metall komplexet, vara 250 %, raknat pa den minimivikt, som teoretiskt skulle erfordras for att bilda aluminiumlaktat eller liknande.

Det Or ocksa mojligt att framstalla det nya upplosta metallkomplexet genom upplOsning i vattenhaltig ammoniumhydroxid av ett flervardigt metallsalt av ovan beskrivna hydroxikarbonsyra.

Sum exempel pa dylika flervarda salter av namnda syror ma exempelvis namnas aluminiumtartrat, ferricitrat FeC61107 och ferrilaktat, Fe(C31-10,),.

Sfiledes har i foregaende exempel de 12,8 enheterna Al2(SO4)3 huvudsakligen 2 enheter aluminium. Detta motsvarar i huvudsak 18 enheter aluminiumtartrat. DO kan 18 enheter aluminiumtartrat anvandas med overskott p0 ammoniak i stallet ftir 12,8 enheter Al2(SO4)3 och ovannamnda vinsyra.

Ulan begransning dartill kunna av flervdrda salter, som icke ha anjoner av namnda som exampel utvalda organiska syror, och som kunna anva.ndas i kombination med namnda syror eller deras karbonsyraderivat och ammoniak i vatten for att bilda de onskade losliga metallkomplexen, foljande exempel namnas: SaltFormal AluminiumsulfatAl3(SO4), FerrikloridFeCl3 KromnitratCr(NO,), TennsulfatSn(SO4)3 Vanadylsulfat (Vattenloslig form) (V0) ,(SO4)3 ZirkonylldoridZrOCI, Foljande exempel pi hydroxikarbonsyror och deras ekvivalenta karbonsyrasalter kunna lamnas harnedan utan att uppfinningen Error begransas till dessa: Hydroxikarbonsyror SyraFormel VinsyraHOOC(CHOH),COOH Citronsyra(COOH)CH,C(OH) (COOH)CH,COOH MaleinsyraHOOC—CH(OH)CH, COOH MjolksyraCH,CHOI I COOH GlykolsyraHO C,H,COOH SalicylsyraHOC,H,COOH HydroakrylsyraCH,OH CH2C0 OH Karbonsyrasalter.

NatriumsalicylatNa(C,H,03) KaliumlaktatK(C,11,0,) KalciumlaktatCa(C31103)2 Ammoniumsalterna och alkalimetallsalterna Oro sarskilt att fiiredraga.

For att framstalla det losta metallkomplexet foredrages anvandningen av ett flervardigt salt, vilket vanligtvis utfalles medelst ammonium- — — hydroxid, en syra av den utvalda gruppen eller dess karboxylat och vattenhaltig ammoniaklOsning.

Man foredrar att anvanda citronsyra, vinsyra eller amrnoniumsalt eller alkalimetallsalt av dessa syror.

Man foredrar ocksa att anvanda flervarda salter av aluminium, tenn och zirkon, enar dessa metaller bilda vasentligen farglosa foreningar med proteinerna. Om ett flervart jarnsalt anyandes. Sr det resulterande jarnproteinatet fargat.

I foljande exempel, vartill dock uppfinningen icke Sr begransad, avse alla enheter viktenheter, exempelvis gram, kilogram etc. Alla operationer genomforas vid lufttilltrade och vid normala atmosfariska forhallanden av ca 760 mm kvicksilver. Temperaturen Egger Indian 20-30° C, &rest icke flagon annan temperatur uttryckligen angives. Ammoniakvattnet Sr en vattenhaltig losning av ammoniak med 28 viktprocent upplbst ammoniak.

I foljande exempel framstalldes den kolloidala dispersionen av protein och det losta metallkomplexet var for sig och blandades sedan av bekvamlighetsskal. En losning av metallkomplexet kan emellertid framstallas i den ratta utspadningen och vid lampligt pH-varde och proteinet kan direkt dispergeras i denna losning.

Exempel 1. Detta utfdringsexempel omfattar en overdragsblandning och dess anvandning vid framstallning av pappersomslag och kartonger. Steg 1: 15 enheter sojaprotein av medelviskositet fuktas med 30 enheter vatten for att bilda en pasta. Denna pasta blandas med en losning av tva enheter tetranatriumpyrofosfat, Na4P207. 101-120, i 20 enheter vatten, omrores och upphettas yid 50° C for att bilda en kolloidal dispersion av sojaprotein.

Steg 2: Fyra enheter kristallinisk aluminiumsulfat, Al2(SO4)3 - 181-120, upplostes i 10 enheter vatten, i vilket tre enheter vinsyra upplosts. 12 enheter 28 %-igt ammoniakvatten blandas med namnda losning for att framstalla en huvudsakligen fdrglos losning av ett metallkomplex med stark lut av fri ammoniak.

Steg 3: Den kolloidala dispersionen framstalld enligt steg 1 och losningen av metallkomplexet enligt steg 2 sammanblandas utan fanning och korrodering.

Steg 4: 100 enheter pappersoverdragslera fuktas med 60 enheter vatten, innehallande dari upplosta 0,2 enheter tetranatriumpyrofosfat for att framstalla en lerdeg.

Steg 5: Produkten fran steg 3 och lerdegen frail steg 4 blandas for att bilda en vattenhaltig mineraloverdragsblandning, vilken kan utspridas ph pappersunderlag vans vikt Sr 74 g obehandlat papper peri en mangd av 23 g av den vatten- haltiga mineralblandningen per m2.

Det sa overdragna papperet torkas och superkalandreras pa vanligt satt. Det darvid erhallna papperet har visat sig ha utmarkt utsee,nde och tillfredsstallande motstandsformaga, ndr man gnider det med eth vatt finger. Overdraget Sr lik formigt vattenresistent alltigenom dess hela tjock, lek, vilket kan pa ett tillfredsstallande satt faststallas, genom att man forsiktigt skrapar bort det yttre skiktet av overdraget med en kniv.

Exempel 2: Denna utforingsform omfattar en vattenhaltig mineraloverdragblandning fOr Overdragning av tryckpapper.

Steg 1: 14 enheter kasein fuktas med 40 enheter vatten for att bilda en jamn pasta, som blandas med 2,0 enheter 28 %-igt ammoniakvatten vid 50° C, sa att en kolloidal dispersion av kasein erhalles.

Steg 2: 60 enheter pigmentlera av vanlig typ, som anvandes vid papperstillverkning och enheter finfOrdelat kalciumkarbonatpigment, dispergeras i en losning av 0,4 enheter tetranatriumpyrofosfat upplost i 85 enheter vatten. Tetranatriumpyrofosfat anvandes fOr att bilda en stabil dispersion av pigmentet.

Steg 3: Dispersionen frail steg 1 och pigmentet i suspensionen fran steg 2 blandas med 0,25 enheter tributylfosfat, (C41-19),PO4, som sattes till blandningen for att motverka skumbildning.

Steg 4: 3,5 enheter hydrerad aluminiumsulf at upplosas i 10 enheter vatten, tre enheter kaliumnatriumtartrat (KNaC4H406 • 4H20) upplostes i namnda 10 enheter vatten. Atta enheter 28 %-igi ammoniakvatten tillsattes far astadkommande av en klar losning av upplost metallkomplex.

Foreliggande exempel visar anvandning av ett karboxylat av den organiska syran.

Steg 5: Losningen av metallkomplexet frail steg 4 blandas med blandningen frail steg 3 for att bilda den onskade vattenhaltiga Overdragsblandningen, i vilken protein Sr kolloidalt dispergerad och pigmenten dispergeras i fin suspension.

En sadan vattenhaltig mineraloverdragsblandning kan anbringas pa var sida av ett pappersark, vans vikt Sr 82 g per m2. Vikten hos den terra Overdragsblandningen pa bada sidorna om papperet bor vara omkring 20 g per m2.

Nar det overdragna papperet torkats och superkalandrerats pa vanligt sOtt, har det befunnits bli av utmarkt kvalitet for boktryckarpapper och an anmarkningsvart motstandskraftigt mot gnidning.

Exempel 3. En modifierad utforingsform av pro cessen, som beskrives i exempel 2 kan genomforas pa sd satt, att i steg 1 mangderna kasein hOjes fran 14 till 18 enheter och att i steg 4 alla mangderna blips med 25 %. Det sa framstallda papperet har befunnits vara utmarkt for litografiskt tryck. Det forekom ingen skumning pa den litografiska pressen, sa.som vanligtvis är fallet, nar overdraget papper innehallande kalciumkarbonat i overdraget Worm litografiskt tryck.

Det torde darfor vara sa, att den tunna aluminiumkaseinatfilm, som omgiver och Sr bunden vid varje kalciumkarbonatpartikel i Overdraget effektivt hindrar eller starkt nedsatter upplosningsprocessen p0 kalciumkarbonatet av de utspadda sura litografiska lbsningarna. Om en utspadd fosforsyradroppe med pH — 3 anbringas pa det overdragna papperet och omedelbart undersokes under ett mikroskop, kan man icke iakttaga 6— — nagon vasentlig gasutveckling, vilket tyder pa att ingen vasentlig mangd kalciumkarbonat sonderdelas. Ett liknande prov pa overdraget papper framstalld pa samma satt, men utan aluminiumkomplex, visade omedelbart mycket kraftig gasutveckling och ett liknande pray pa ett overdraget papper framstallt identiskt med detta, men dar aluminiumkomplexet ersatts av en ammoniakalkalisk zinkkomplex, visade ocksa en avsevard och omedelbar utveckling av gas.

Ett overdraget litografiskt papper med en hinna innehallande kalciumkarbonatpartiklar, som skyddats medelst flervarda metallproteinater gentemot forstorande verkan av de litografiska losningarna, utgor en vardefull fly produkt.

Exempel 4. En annan utforingsform av f oreliggande uppfinning, vilken omfattar en vattenhaltig mineraloverdragsblandning for overdragning av litografiskt tryckpapper bestar av: Steg 1: 12 enheter kasein blandades och fuktades med 40 enheter vatten fOr att bilda en pasta, vilken blandas med 2,0 enheter 28 %-ig ammoniakvatten vid 50° C, till dess att kaseinet kolloidalt dispergerats.

Steg 2: 70 enheter finfordelat lerpigment och 30 enheter finfordelat kalciumkarbonatpigment dispergeras i en losning av 0,4 enheter natriumpyrofosfat i 80 enheter vatten.

Steg 3: Dispersionen fran steg 1 och steg 2 blandas med 0,5 enheter av en silikonskumdampare.

Steg 4: 8 enheter kommersiellt zirkonacetat, (Zr(C21-1302)30H), omfattande ett basiskt acetat upplostes i 15 enheter vatten, till vilket sattes 6 enheter vinsyra.

Darefter inblandas 18 enheter 8 %-igt ammoniakvatten i den resulterande losningen f Or utvinning av ett lost metallkomplex.

Steg 5: Det Vista metallkomplexet fran steg 4 blandas med vattenhaltig mineralblandning fran steg 3.

Papper behandlat ph torktrumma.

Fiireliggande uppfinning Or sarskilt anvandbar vid framstallning av papper behandlat ph torktrumma, varvid ett papper forsett med ett vatt skikt av vattenhaltigt mineraloverdragsblandning pressas mot en het och jamn yta utan inbordes rorelse mellan overdragsblandningen och ytan, vilken vanligen Or hogpolerad. Denna hogpolerade upphettade yta kan exempelvis vara ytan has en kromplaterad roterande trumma, som upphettas pa lampligt satt. Denna valkanda process beskriyes i amerikanska patentskriften 1 719 166, i vilken ett p0 sa satt overdraget papper betecknas »Cast-coated.

Vid framstallning av shdant papper Or det nodvandigt att den vata overdragsblandningen frail bOrjan vidhaftar riktigt och att ingen relativriirelse mellan overdraget och papperet forekommer. Overdraget bor snabbt, enkelt och fullsta.ndigt kunna avlagsnas frail namnda polerade yta.

Prov ha visat, att, om det 'rata overdragsskiktet framstalles med hjalp av upplost metallkomplex enligt foreliggande uppfinning, hardas det vata overdraget och blir ph sa satt mOjligt att avlagsna frail den poleradeytan pa ungefar halva den tid, som hade erfordrats, om overdragsblandningen yore framstalld utan anvandning av namnda upplosta metallkomplex. Detta belyser en av de stora fordelar av att lata utgangsproteinen reagera med mangvarda metalljoner, under det att utgangsproteinet foreligger i form av sma och preparerade partiklar.

Fdrutom att hastigheten fordubblas vid derma behandling, erhalles ett papper av utmarkt kvalitet for tryckning, som Or tillfalligt motstandskraftigt mot friktion, nar det Or fuktigt.

Exempel 5. En ytterligare utforingsform av foreliggande uppfinning omfattar en vattenhaltig mineraloverdragsblandning for anvandning vid framstallning av nyssnamnda papperssort (drum-finished cast-coated paper).

Steg 1: 14 enheter kasein vattes med en losning av 2,8 enheter dicyandiamid, (CI\T• NE,)„ i 30 enheter vatten. Dicyandiamiden anvandes for att nedsatta viskositeten i den slutliga overdragsblandningen. Dot fuktade kaseinet blandas med 0,2 enheter 28 %-ig ammoniakvatten vid 50° C, till doss att utgangsproteinet Or kolloidalt dispergerad.

Steg 2: 75 enheter finfordelad overdragslera, lerpigment och 25 enheter finfordelad kalciumkarbonatpigment blandas i on blandare med saval dispersionen flan steg 1 som 35 enheter vatten for att bilda en tjockflytande massa.

Steg 3: 0,5 enheter silikonskumdampningsmedel och 12,5 enheter vattenhaltigt latex av emulsionpolymeriserad styrenbutadiensampolymer, vilken innehhller 6 enheter av namnda sampolymer omthres darefter i blandningen Iran steg 2.

Steg 4: 1,4 enheter anhydrisk aluminiumsulfat och 1,0 enheter vinsyra upplostes i 12 enheter vatten till vilket sattes 12 enheter 28 %-igt ammoniakvatten. Den resulterande losningen av metallkomplexet befanns vara alkalisk gentemot lackmus och hade en stark ammoniaklukt.

Steg 5: Losningen av metallkomplex fran steg 4 sattes darefter till en vattenhaltig mineralblandning frail steg 3 for att fullstandiga den erforderliga vattenhaltiga mineralOverdragsblandningen.

Den resulterande vattenhaltiga mineraloverdragsblandningen anbringas medelst en Overforingsrulle till hada sidorna pa papperet, vars vikt Or omkring 120 g per m2. Vikten av den torra averdragsblandningen Or omkring 26 g per m2.

Dot nyoverdragna papperet, vid vilket Overdraget innehaller det ursprungliga vatten och hela mangden ursprungligen upplost metallkomplex, Ewes i kontakt med den ytan hos den upphettade polerade kromplaterade trumman sa, att relativrorelse mellan overdraget och trumman icke forekommer, under det att det utrymme, som bildas mellan den overdragna ytan av papperet och den hogpolerade trummans yta, Mlles fylld med en vattenhaltig losning, exempelvis vatten -- ---7 pa ett sat, som angives i ovannamnda amerikanska patentskrift 2 678 890.

Overdraget hardas till torkning och pappersarket befrias fran trumman pa fyra sekunder. Samma overdrag, med undantag av att det upplosta metallkomplexet hr utelamnat, skulle erfordra atta sekunder, innan det kunde losgoras frail trumman.

Det fardiga papperet har befunnits vara glansigt papper av »cast-coat* typ och och i huvudsak helt fritt frail defekter. Dess yta hr motstandskraftig mot vatten och erhaller inga marken, nar det kontaktas armed och detsamma an lampligt for hogsta kvalitetstryckning.

Ovanstaende exempel har visat prov pa nya och forbattrade, flytande blandningar, i vilka det flytande mediet eller losningsmedlet helt bestar av vatten. I manga fall, dar proteinet inte är kasein eller sojaprotein, kan losningsmedlet emellertid yam en blandning, varav vatten hr en del.

Sasom en allman regel skall pH-vardet hos losningen av metallkomplexet ligga Mom intervallet 9-12, nar det framstalles vid huvudsakligen 20° C.

Som en allman regel skall pH-vardet hos den nya sammansatta dispersionen ligga Mom intervallet 9-12, nar det mates vid c:a 20° C.

Dessa pH-varden svara sdrskilt mot ovan namnda exempel.

Nar en sammansatt dispersion framstalld enligt namnda exempel indunstas i en glasbarare, sjunker dess pH-varde.

Nar en losning av en ny metallkomplex pa samma satt evaporeras i en glasbarare, sjunker aven dess pH-varde. De nya metallkomplexens kemiska formel fir osaker och det är myeket svart och troligen omOjligt att faststalla en sadan f ormel, enar namnda metallkomplex sOnderdelas, nar det vattenhaltiga losningsmedlet eller blandningen av losningsmedlet, vilka innehalla vatten, avdrives.

Den enda mojliga definitionen av de nya metallkomplexen Or fOljande: Definition av de nya metallkomplexen.

En alkalisk lbsning av ett metallkomplex, som hr reaktionsprodukten mellan flervarda metalljoner, anjonen i en hydroxikarbonsyra, och ammoniumhydroxid, varvid de flervarda jonerna aro stabila i lbsningen gentemot utfallning medelst ammoniumhydroxid och valenserna hos de flervarda metalljonerna bindas i komplexet sa, att utfallning av dispergerade partiklar av protein i en alkalisk vattenhaltig dispersion av namnda protein fOrhindras, i vilket vattenhaltiga medium namnda metallkomplex är upplost, och att metallkomplexet brytes vid avdrivning av dess lbsningsmedel, sá att namnda flervarda metalljoner frigbras.

Denna definition innefattar derivat av hydroidkarbonsyror och namnda derivat ha en eller flera hydroxylgrupper eller en eller flera karboxylgrupper.

Ovannamnda definition innefattar aven reak tionsprodukten av proteinutfallande, flervart salt, en utvald syra och. ammoniakvatten. Det omfattar aven reaktionsprodukten av ett salt av en flervard metall och en utvald syra och ammoniakvatten.

Definitionen omfattar vidare ett lbsningsmedel, viket helt bestar av vatten eller en blandning, vii-ken innefattar vatten.

Ehuru ammoniakvatten foredrages, kunna aven andra vattenlosliga hy.droxiforeningar anvandas, exempelvis aminer sasom morfolin, alkanolaminer, primara, sekundara och tertiara airliner, som Oro losliga i vatten och clari bilda hydroxyljoner, och som kunna sbnderdelas eller avdrivas genom avdunstning av losningsmedlet hos metallkomplexet vid 20-30° C eller hOgre for att redueera losningens alkalitet. Fiireliggande uppfinning ar inte begransad till flagon sarskild temperatur Over 30° C.

Ammoniumhydroxid foredrages, enar det hr sit ostabilt, att det endast existerar i lOsning.

De nya modifierade proteinernas kemiska formel hr joke kand.

Utgangsproteinet fir av den typ, som reagerar med flervarda metalljoner.

Utgangsproteinerna reagerna salunda, medan de befinna sig i kolloidalt tillstand, varvid partiklarnas medelstorlek ligger mellan storleken av en molekyl och en storlek, som hr synbar med blotta Ogat eller i ett optiskt mikroskop. Partikelstorleken kan yam mindre an 4 mikron.

Sdledes bestar det forbattrade, modifierade proteinet av ett aggregat av partiklar av kolloidal storlek, i vilket aggregat partiklarna reagerat Over deras hela yta med flervdrda joner.

Claims (8)

Patentansprik:

1. Satt att framstalla overdraget papper, varvid en pappersbana belagges med ett skikt av en vattenhaltig komposition, som innehaller finfor- delade pigment- eller fyllmedelpartiklar och ett dispergerat proteinhaltigt linadinne, som kan koa- guleras av flervarda metalljoner, kannetecknat darav, att jonerna hallas i den vattenhaltiga belaggningskompositionen i ett bundet, icke reaktivt tillstand i en lost komplex, som bildas som en reaktionsprodukt av en eller flera flervarda joner, en eller flera anjoner av organiska syror och en basisk reaktionskomponent, som am lOslig i vatten, sit att hydroxyljoner erhalles, och att komplexen sonderdelas genom att hydroxyljonerna avlagsnas fan dispersionen, sit att metalljonerna frigoras och koagulera limamnet.

2. Satt enligt patentanspraket 1, kannetecknat darav, att komplexen sOnderdelas genom avdunstning av vattenfasen vid en temperatur Over 20° C.

3. Satt enligt patentanspraket 1 eller 2, kannetecknat darav, att den losta komplexen utgores av en chelatkomplex.

4. Satt enligt patentanspraket 3, kannetecknat daray, att den anvandr organiska syran, som anvandes for framstallning av chelatet, utgiires av en hydroxikarbonsyra och att den basiska reak- 8— — tionskomponenten utgores av ammoniumhydrmdd.

5. Satt enligt patentanspraken 1-4, kannetecknat darav, att det proteinhaltiga limdmnet utgOres av kasein eller sojaprotein.

6. Salt enligt patentanspraken 1-5, kannetecknad darav, att beldggningens exponerade yta torkas, sa att limdmnet koagulerar.

7. Satt enligt patentanspraket 6, kannetecknat darav; att beldggningens yta torkas i intim kontakt med en glanspolerad valstrumma och frigdres frail denna, dà den är torr, sá att en uppvarmd gjutbelagd yta bildas pa papperet.

8. San enligt patentanspraken 1-7, kannetecknat ddrav, att de flervarda metalljonerna ut&as av aluminiumjoner. Anforda publikationer: Pa tentskrif ter Iran Storbritannien 405 381; Tyskland 330 815; USA. 2 103 153, 2 137 927.