Способ приготовления состава для поверхностной обработки бумаги и картона

(5 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИ ИСАНИЕ ОБРЕТЕНИ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ ЕНИЯ СОСТААБОТКИ БУМА- ия диоксида костью 175- м полимереде, отР 30 Морев А.Сми р и В А.С.Головов,(71) Центральный наутельский институт бтут физической химии(53) 676.1.023.7 (0856) Патент Великобкл. С 3 Р, 1974.МояЬег Й.Н РааХ апй яресаИу раНею Лот 1 с, 1969. 1 Н /22, 0 21 П 3(54)(57) СПОСОБ ПРИГОТОВПВА ДЛЯ ПОВЕРХНОСТНОЙ ОБРГИ И КАРТОНА путем смешенкремния с удельной поверх380 м /г с водорастворимьсвязующим в водной срч а ю щ и й с я тем, что, с целью интенсификации процесса и повышения качества готового материала перед смешением диоксид кремния обрабатывают глицерином из газовой фа зы при 105-21.0 С и соотношении глицерина и диоксида кремния от 1:1 О до 2;О.-но2 20 25т. е. количество поверхностных гидроксильных групп увеличивается в двараза, Полное замещение достигаетсялишь при температуре выше 105 С,что и определяет ее как нижний пре. дел способа обработки.30Повышение, температуры выше 210 Сприводит к деструкции поверхностныхсоединений и, в конечном счете, куменьшению количества гидроксильныхгрупп. При соотношении глицерина и З 5диоксида кремния менее 1:10 полногозамещения ОН-групп не происходитвследствие установления динамического равновесия реакции.Повышение указанного соотношенияболее 2;1 О не приводит к дальнейшемуувеличению количества поверхностныхгидроксильных групп в результатедостижения полного замещения,В качестве диоксида кремния используют высокодисперсный оксид соразмером частиц 100-250 А и удельнойгповерхностью 175-380 м /г, полученный путем высокотемпературного пиролиза .четыреххлористого кремния, 50Обработку диоксида кремния глицерином в газовой фазе осуществляютследующим образом.Диаксиц кремния загружают в реактор, оснащенный мешалкой и электроподогревом, нагревают до температуры реакции (105-210 С 1, При соответствующей реакции температуре в токе 1 1172Изобретение относится к производ ству бумаги и картона и может быть. использовано в целлюлозно-бумажной промышленности при изготовлении технических видов бумаги и картона.Целью изобретения является интенсификация процесса и повышение качества готового материала,Интенсификация процесса и повышение качества готового материала эа висит от количества поверхностных гидроксильных групп на поверхности диоксида кремния, количество которых можно увеличить путем обработки диоксида кремния глицерином иэ газовой 15 фазы при 105-210 С. При обработке на поверхности диоксида кремния происходит химическая реакция с образованием эфирного соединения: 973 2инертного газа (И, Лг и др,) подают в реактор пары глицерина в укаэанных соотношениях (1:10 - 2:1 О ). Газообразные продукты реакции и пары непрореагировавшего глицерина удаляют в токе инертного газа при температуре реакции. Полученный продукт охлаждают до комнатной температуры.В качестве водорастворимого полимерного связующего используют поливиниловый спирт, крахмал, натриевую соль карбоксиметилцеллюлозы, метил- целлюлозу, мочевиноформальдегидную смолу, меламиноформальдегидную смолу или их смеси.Обработанный указанным способом диоксид кремния смешивают в стеклянном стакане с 1 мас.ч, 153-ного раствора мочевиноформальдегидной смолы марки М 9-62 и 4 мас,ч. 107.-ного раствора поливинилового спирта в соотношении наполнителя и связующих соответственно, мас.ч. 1:1,5, добавляют воды, до общей концентрации состава 20 мас.Е и перемешивают с помощью мешалки до полной гомогенизации состава, определяемой по постоянству значений его вязкости, при этом фиксируется время, необходимое для изготовления состава.Состав наносят на образцы бумаги писчей У 2 и упаковочного картона с помощью ракеля Майера слоем массы 4+1 г/м и высушивают в сушильном шкафу при 105 С в течение 5 мин, затем кондиционируют при относительной влажности 652 в течение 24 ч и измеряют сопротивление образцов излому в машинном и поперечном направле. ниях методом двойных перегибов.П р и м е р 1,По указанному способу обрабатывают пирогенный диоксид кремния с удельной поверхностью 175 мг/г глицерином при 105 С и соотношении компонентов 1;10. Изготавливают состав по предлагаемому способу и наносят на бумагу писчую В 2,П р и м е р 2, Аналогично обрабатывают пирогенный диоксид кремния с удельной поверхностью 300 м /г (марки А) глицерином при 2 О С и соотношении компонентов 2:10, изготавливают состав, наносят на картон упаковочный.П р и м е р 3. Обрабатывают диоксид кремния с удельной поверхностью 380 мг/г (марки А1 глицерином при 160 С и соотношении компо172973 3 1нентов 1,5:10, изготавливают состав,наносят на бумагу писчую2,П р и м е р 4. Обрабатывают 510марки Аглицерином при 90 С,соотношении компонентов 1,5:10, изготавливают состав и наносят его набумагу писчую2.П р и м е р 5. Обрабатывают ЯИмарки Аглицерином при 225 С,соотношении компонентов 1,5:)О, изготавливают состав и наносят на писчую бумагу2.П р и м е р 6. Обрабатывают ЫОмарки Аглицерином при 160 С,соотношении компонентов 0,5:10, изготавливают состав и наносят на картон упаковочный.П р и м е р 7. Обрабатывают 810марки Аглицерином при 160 С,соотношении компонентов 2,5:10, изготавливают состав и наносят на картон упаковочный.П р и м е р 8. Пирогенный диоксид кремния марки Асмешивают в Соотноше ние глиТемпература обработки наполниф теля, С ПродолжительПример Вид целлюлозногосубстрата церина инаполнителя(,мас.ч,) ностьпроцессаизготовле в ма- шинном в полев среднем по речномнаправлении направлении двум направлениям ния,мин.(конт- рольныйКартон 160 0,5:О 52 141 упаковочный 15 78 1 Бумага писчая2 2 Картон упаковочный 3 Бумага писчая2 стеклянном стакане с комплекснымсвязующим по примеру 1 и водой доконцентрации состава 20% сухих веществ, наносят на бумагу писчую2.П р и м е р 9. Изготавливаютсостав на основе коллоидного диоксида кремния по способу,аналогичному примеру 8, и наносят на картонупаковочный.,состав, в котором в качестве наполнителя используют каолин, Для повы-шения интенсивности диспергирования и ускорения процесса гомогенизации состава в него дополнительнона стадии смешения компонентов вводят 0,25 мас.% триполифосфата натрия, 1,5 мас.% сульфонола и 0,5 мас.%керосина в качестве антивспенивателя. Состав наносят на бумагу писчую2,Результаты испытаний по примерам 1-10 приведены в таблице. Сопротивление излому,число двойных переломов 1,5:10 47 224172973 ие излом ш еломов д ер а и ки ни и" в среднем и опеЦ ум иато пра иия н м 1 конт роль:10 Картон упаковочн 60 8 5 8 рои) Бумага писч 1 138 2 4 ро ртон упаковочный 130 2 т писчая И 2 0 Составитель Н.ПодколзинаТехред С.йовжий К Редактор Т.Веселов ор М.Максимишин аказ 5002/ Тираж 361Государственного комитета СССелам изобретений и открытийМосква, Ж, Раушская наб.,исн 4 5 130 Филиал ППП "Патент Ужгород, ул. Проектная, 4