Способ изготовления картона-основы для упаковки жидких пищевых продуктов

РЕТЕНИ САНИ ЛЕНИЯ КАРТОНАКИ ЖИДКИХ ПИия: для поверхносто полотна в качестиспользуют смесь и проклеивающего килкетенов (ДАК), 0,8 - 1,8% от массы табл. бума для и нв-о прод ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(56) Обзорная информация. Производство картонной тары для упаковки молочных продуктов. М;: ВНИПИЭИлеспром. Выпуск 8, 1986.Научно-реферативный сб. Отчеты о заграничных командировках, И 2, серия 4, 1984, М 140, К 2/13882, ГПНТБ, Москва,Технологический регламент производства продукции на КДМ. Сыктывкарскоголесопромышленного комплекса, 1988. Изобретение относится к целлюлозножному производству и предназначено спользования при изготовлении картосновы для упаковки жидких пищевых уктов.Целью изобретения является повышенИе прочности поверхности картона-основы при одновременном снижении расхода проклеивающих веществ,Прочность поверхности по Деннисону - один из важных показателей качества картона-основы, прогнозирующий поведение его в составе комбинированного материала с двухсторонним полиэтиленовым покрытием, высечек и заготовок пакетов, предназна(5)5 О 21 Н 27/10, 21/16//О 21 Н 17;17 17;28, 17:52(54) СПОСОБ ИЗГОТОВ ОСНОВЫ ДЛЯ УПАКОВ ЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ (57) Сущность изобретен ной обработки картонног ве упрочняющего агента окисленного крахмала вещества на основе ал Расход ДАК составляет окисленного крахмала. 1 ченных для упаковки молочных продуктов или соков, Чем выше прочность поверхности картона-основы, тем больше адгезионная (межслойная)и рочность комбинированного материала, тем меньше опасность расслаивания заготовок пакетов при разливе жидких пищевых продуктов нарасфасовочной линии, а также при хране-нии и реализации пакетов с молоком и соками в торговой сети.Действующей нормативно-технической документацией (ТУ 13 - 7310005 - 33 - 87) "Картон-основа комбинированного материала для упаковывания молока и молочных продуктов в пакеты типа "пюр-пак") уста 1807147новлена норма показателя прочности поверхности по Ден нисону не менее 20, Однако несмотря на сравнительно высокийрасход химикатов на проклейку и поверхностную обработку картона требуемый уровень показателя прочности по Деннисонуне всегда обеспечивается, что вызывает от.браковку продукции по данному показателю.Прочность поверхности картона зависит от композиции бумажной массы, уровняпоказателей механической прочности волокнистых полуфабрикатов, степени помола и характера размола целлюлозы, режимапрессования и степени уплотнения картонного полотна, однако определяющее влияние на данный показатель оказываетпроцесс поверхностной обработки картонана клеильном прессе. Обработка картонного полотна окисленным крахмалом - радикальное средство повышения прочностиповерхности по Деннисону, однако она невсегда позволяет обеспечить требуемыйуровень данного показателя,Поставленная цель достигается тем, что 25в известном способе, включающем подготовку целлюлозной суспензии, введение внее проклеивающего вещества на основедимеров алкилкетенов, полиаминоэпихлоргидринового сополимера, формование картонного полотна, обработку егоповерхности упрочняющим агентом и сушку, в качестве упрочняющего агента используют смесь окисленного крахмала ипроклеивающего вещества на основе димеров алкилкетенов при его расходе 0,8 - 1,5 от массы окисленного крахмала.П р и м е р 1, К водной суспензии сульфатной беленой целлюлозы концентрацией2,8 , размолотой.на лабораторной мельнице до степени помола 25 ШР, добавляютводную суспейзию модифицированных целлюлозных волокон, полученных по способу,описанному в авт. св. М 1612651, размолотыхпредварительно на дисковой лабораторной 45мельнице при концентрации волокон 3,2 до степени помола 24 Ш Р, полученную массу перемешивают. Количество введенных вмассу модифицированных целлюлозных волокон 10 мас.ч. Расходы химикатов и модифицированных целлюлозных волокон,вводимых в массу, во всех примерах даны вмас.ч. на 100 мас.ч. целлюлозы.Полученную массу разбавляют водой доконцентрации 0,7 ф и в нее вводят 1 ф -ный 55водный раствор полиаминоэпихлоргидринового сополимера (ПАЭХС) в количестве0,07 мас.ч. Массу перемешивают в течение7 мин затем в нее вводят эмульсию проклеивающего гещества на основе димеров алкилкетенов (ДАК) концентрацией 2; в количестве 0,20 мас.ч., снова перемешивают в течение 1,5 мин.После тщательного перемешивания из подготовленной массы на листоотливном аппарате Нобль-Вуд изготовляют опытные образцы картона массой 335 гlм,Готовят упрочняющий состав для поверхностной обработки картона следующим образом. В стакан с мешалкой заливают 400 мл воды комнатной температуры, при включенной мешалке засыпают 100 г кукурузного или картофельного крахмала, вводят расчетное количество фермента амилосубтилина, например, при активности фермента 3000 ед/г,1 мл фермента растворяют в 100 мл воды и 0,2 г полученного раствора вводят в суспензию крахмала, Содержимое стакана нагревают до 75 С при непрерывно работающей мешалке, Затем нагрев прекращают, продолжают перемешивание в течение 10 мин, после чего в клейстериэованную водную дисперсию крахмала вводят аммоний надсернокислый в количестве 200 мг, предварительно растворив его в 10 мл воды. При работающей мешалке продолжают нагрев содержимого стакана до 96- 97 С и выдерживают его при этой температуре в течение 10 мин. К полученному горячему раствору окисленного крахмала при работающей мешалке добавляют 1,5 л холодной воды, перемешивают в течение 5 мин, К раствору окисленного крахмала с концентрацией 5; и температурой 50-60 С, содержащему 100 г окисленного крахмала, полученному после перемешивания, добавляют 15 мл эмульсии проклеивающего вещества на основе ДАК, содержащей 1 г сухих веществ. После перемешивания упрочняющий состав готов для поверхностной обработки картона.Опытные образцы картона с помощью валикового наносного устройства обрабатывают с двух сторон упрочняющим составом и высушивают, после чего определяют привес упрочняющего агента (увеличение массы 1 м картона после двухсторонней поверхностной обработки), а также поверхностную впитываемость воды (Кобб 12 о), отдельно по верхней и сеточной стороне образцов, торцовую впитываемость раствора молочной кислоты эа 1 ч при 23 С, сокротивление рааслаиванию по Скотту, прочность поверхности по Деннисону, отдельно по верхней и сеточной сторонам,П р и м е р 2. Волокнистую массу готовят, как в примере 1, однако без добавления модифицированных целлюлозных волокон, а проклеивающее вещество на основе димера алкилкетенаи полиаминоэпихлоргидри 1807147новый сополимер вводят в количествах 0,25 и 0,09 мас,ч. соответственно. Упрочняющий агент для поверхностной обработки готовят, как в примере 1, однако к 100 г окисленного крахмала добавляют проклеивающее вещество на основе ДАК с содержанием сухих веществ 1,5 г.П р и м е р 3, Подготовка волокнистой массы, как в примере 1, однако модифицированные целлюлозные волокна, полиаминоэпихлоргидриновый сополимер и проклеивающее вещество на основе ДАК вводят в количестве 15, 0,15 и 0,28 мас,ч, соответственно. В состав упрочняющего агента на 100 г окисленного крахмала вводят эмульсию проклеивающего вещества на основе ДАК, содержащую 0,8 г сухих веществ,П р и м е р 4(в промышленных условиях). Картон-основу изготовляют в двухслойном исполнении. Бумажную массу для каждого иэ слоев готовят следующим образом.Суспензию сульфатной беленой целлюлозы концентрацией 3,5 - 4,5 фразмалывают на дисковых мельницах до степени помола 21-23 ШР, затем в целлюлоэную массу вводят водную суспенэию модифицированных целлюлозных волокон, полученных по способу, описанному в авт,св. В 1612651, с концентрацией 3,5 - 3,8 , в количестве 15 мас.ч, на 100 мас,ч. целлюлозы, Волокнистую массу, содержащую смесь указанных волокон, размалывают на конических мельницах до степени помола 24- 27 ШР, Размолотую массу разбавляют оборотной водой до концентрации 0,7 - 0,8 и вводят в нее водный раствор ПАЭХС(смолы "Кюмене") концентрацией 2,0-2,5 в количестве 0,15 мас.ч, Массу подвергают очистке на вихревых очистителях и центриклинерах, затем в нее вводят эмульсию проклеивающего вещества на основе ДАК в количестве 0,20 мас,ч, и водную дисперсию катионного крахмала в количестве 0,13 мас.ч.Из бумажной массы отливают на картоноделательной машине картон-основу массой 335 г/м, который прессуют, обрабатывают на клеильном прессе и сушат,Состав упрочняющего агента для поверхностной обработки картона на клеильном прессе готовят следующим образом.В реактор заливают 4000 л воды комнатной температуры, загружают в него при работающей мешалке 850 кг кукурузного или картофельного крахмала, Отмеряют 16 мл фермента амилосубтилина активностью 3000 ед/г, растворяют его в 300 мл воды и выливают в реактор, Острым паром нагревают содержимое реактора до 75 С, выдер ляет соответственно 0,23 и 0,10 мас,ч,Упрочняющий состав для поверхностной обработки готовят, как в примере 1, но эмульсию проклеивающего вещества на основе ДАК вводят в количестве 2 мас,ч, на 100 мас,ч. окисленного крахмала,50 55 П р и м е р 7 (для сравнения). Волокнистую.массу готовят, как в примере 1, но модифицированные целлюлоэные волокна, проклеивающее вещество и ПАЭХС вводят в количествах 12, 0,24 и 0,11 мас.ч, соответственно,живают при этой температуре 10 мин, вводят в реактор 1350 г надсернокислого аммония, растворенного в 7 л воды, после чегопродолжают нагрев содержимого реактора5 до 97 С в течение 10 мин.Полученный горячий клейстер окисленного крахмала спускают в бак хранения, гдепри работающей мешалке разбавляют холодной водой до объема 13 м . Получаютз10 раствор окисленного крахмала концентрацией 4,5-6,0 5 и температурой 55 - 60 С.К полученному раствору при работающей мешалке добавляют 110 л эмульсиипроклеивающего вещества на основе ДАК,15 содержащей 10,4 кг сухих веществ. Послеперемешивания получают готовый рабочийраствор упрочняющего агента, содержащего на 100 мас.ч. окисленного крахмала1,2 мас.ч. проклеивающего вещества на ос 20 нове ДАК, который перекачивают в расходный бак клеил ьного прессакартоноделательной машины,Расход упрочняющего агента на поверхностную обработку картона регулируют пу 25 тем изменения концентрации итемпературы готового рабочего раствора, атакже давления между валами клеильногопресса.П р и м е р 5 (в промышленных условиях),30 Бумажную массу готовят, как в примере 4,однако модифицированные целлюлозныеволокна и катионный крахмал в массу невводят, а проклеивающее вещество на основе ДАК и ПАЭХС вводят в количествах 0,2535 и 0,12 мас.ч, соответственно, а в качествеПАЭХС используется отечественная смола"Водамин",Состав упрочняющего агента для поверхностной обработки картона готовят, как в40 примере 4, однако проклеивающее вещество на основе ДАК вводят в количестве 1мас.ч, на 100 мас.ч. окисленного крахмала.П р и м е р 6(для сравнения), Волокнистую массу готовят, как в примере 1, однако45 модифицированные целлюлоэные волокнав массу не вводят, а расход проклеивающего вещества на основе ДАК и ПАЭХС состав 180714710 20 25 30 40 Упрочняющий состав для поверхностной обработки готовят, как в примере 1, но расход проклеивающего вещества на основе ДАК составляет 0,4 мас,ч, на 100 мас.ч. окисленного крахмала.П р и м е р 8 (по прототипу, в промышленных условиях). Бумажную массу для каждого слоя готовят, как в примере 4, однако количество вводимых в массу модифицированных целлюлозных волокон составляет 10 мас,ча расход проклеивающего вещества на основе ДАК, ПАЭХС и картонного крахмала составляет 0,30, 0,12 и 0,40 мас,ч, соответственно.Упрочняющий состав для поверхностной обработки готовят, как в примере 4, однако проклеивающее вещество на основе ДАК не вводят.П р и м е р 9 (по прототипу, в промышленных условиях), Волокнистую массу готовят, как в примере 4, однако модифицированные целлюлозные волокна вводят в количестве 8 на 100 мас.ч, целлюлозы, а расход проклеивающего вещества на основе ДАК, ПАЭХС и катионного крахмала составляет 0,26, 0,09 и 0,50 мас,ч, соответственно.Состав упрочняющего агента готовят, как в примере 4, однако проклеивающее вещество на основе ДАК не вводят.П р и м е р 10 (для сравнения, в промышленных условиях), Бумажную массу готовят, как в примере 4, однако модифицированные целлюлозные волокна в массу не вводят, а проклеивающее вещество на основе ДАК, ПАЭХС и катионный крахмал вводят в массу в количестве 0,25, 0,15 и 0,30 мас,ч. соответственно.Упрочняющий агент для поверхностной обработки готовят, как в примере 4, однако проклеивающее вещество на основе ДАК не вводят,П р и м е р 11 (для сравнения, в промышленных условиях). Бумажную массу для каждого слоя готовят, как в примере 4, однако модифицированные целлюлозные волокна . вводят в количестве 12 мас.чпроклеивающее вещество на основе ДАК - 0,28 мас,ч. и ПАЭХС - 0,12 мас.ча катионный крахмал в массу не вводится,Упрочняющий агент готовится, как в примере 4, проклеивающее вещество на основе ДАК к окисленному крахмалу не добавляется.Соотношение компонентов бумажной массы и упрочняющего агента для поверхностной обработки картона (в мас.ч.), расход упрочняющего агента и показатели качества картона (поверхностная и торцевая впитываемость, сопротивление расслаиванию, прочность поверхности по Деннисону) по примерам 1 - 11 сведены в таблицу,Данные таблицы свидетельствуют о том, что введение в состав упрочняющего агента для поверхностной обработки картона-основы проклеивающего вещества на основе димера алкилкетена в количестве 0,8-1,5 от массы окисленного крахмала позволяет повысить прочность поверхности по Деннисону, обеспечить требования действующей НТД и потребителей картона-основы при одновременном сокращении расхода проклеивающего вещества на основе ДАК, ПАЭХС и катионного крахмала, вводимых в состав бумажной массы. Благодаря введению проклеивающего вещества на основе ДАК в состав упрочняющего агента для поверхностной обработки можно полностью исключить использование катионного крахмала из состава бумажной массы (примеры 1, 2, 3 и 5). При увеличении количества проклеивающего вещества на основе ДАК в составе упрочняющего агента для поверхностной обработки свыше 1,5 ф, (пример 6) поверхность картона становится скользкой, что затрудняет переработку картона, а главное затрудняется обеспечение адгеэии полиэтилена к картону при двухстороннем покрытии его на ламинирующем оборудовании при переработке картона в комбинированный материал, высечки и заготовки пакетов.При снижении количества проклеивающего вещества на основе ДАК в составе упрочняющего агента менее 0,8 (пример 7) положительный эффект от его использования не ощущается, картон не соответствует требованиям НТД по показателю прочности поверхности по Деннисону. Ф о р мул а изобретен и я Способ изготовления картона-основы для упаковки жидких пищевых продуктов, включающий подготовку целлюлозной суспенэии, введение проклеивающего вещества на основе димеров алкилкетенов и полиаминоэпихлоргидринового сополимера, формование картонного полотна, обработку его поверхности упрочняющим агентом - окисленным крахмалом и сушку, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения прочности поверхности картона-основы при одновременном снижении расхода проклеивающих веществ, в качестве упрочняющего агента дополнительно используют проклеивающее вещество на основе димеров алкилкетенов в количестве 0,8-1,5 от массы окисленного крахмала.д е 3 9 РЕ фссте ц а с Еда ВХ еоцт С да О оохо цс ааа е фтла о 1л д д д осд лдь л адцт ДВВЗтсч ф Р лс дд лт ефт цеа ласс ВЕО ехсо Зо ц ц с у 1 х 119 осф ад М В 1 . В ос оль 1 т Ьца 2 2 11 со т о сч о ои а н со т 511 Оа а 9 1 1 3 Р ЛСВЭ1 О11111 .т11 О1 39 т а сс о о сЧ а о са о а о н,н сч 6 е 8- 1 усс 8 ЯРВ яд 11 от о9 ь а 5н УВЫВ о о о цс аа со те 3 3 1 3ась Ос СС 1 3 лассан о о 1о о о о о а о Ф О О 5 й фт Ч Ес3 4 с. о а 11 1 13 13 т Д 1 цсУ 3 1.1 О 1 ас е х 1Е 1 1 а 1 Ц 1 1 Х 1 , д 1 , р Д 1 1 О аеэф 1 .т н 93 аа О О 1тЯдота 91 ЛХЛС 21 уцд 3 хааа Е 1 а о е тда О о а д 91 дес хЗСР оС 1л х се ж:д лаца лоссх л РадеХ 319 Едат. В 5 Ла ц тд Р дР 2391 Ед ох от лесе отф есо 1 9 а 3. Р 3. 9 л е ц хс цд д 1 дте ее м 8 3 1 1 д ц сх Й со с т а а ф с ФЗР т е уо