Упаковочная термосвариваемая бумага

БРЕ И АВТОРСКО ВИДЕТЕЛ ЬСТВ люлознооляет пою ится к целлюлозно- ости, в частности к термосвариваемой м покрытием, котоована для упаковымыла, э также тно - и влагосодеротнос шленн очной сковы спольз ого арома ения -льей,3 ле- со повышение кач н ния заключается в термосваривэемой вухслойной бумаги- покрытием, верхний обрет очнойй иэдрным ая ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР(56) Проблемы производства зтикеточной бумаги, - Обзорная информация Целлюлоза, бумага и картон, М., 1988, с. 2-15.Технологический регламент производства бумаги-основы для полимерных покрытий и бумаги упаковочной двухслойной мелованной. Выборгский ЦБЗ, 1987.(54) УПАКОВОЧНАЯ ТЕРМОСВАРИВАЕМАЯ БУМАГА(57) Изобретение относится к целбумажной промышленности и позе Изобретение бумажной промы составам упэков бумаги с микрово рая может быть и вания туалетн брикетированных жащих продуктовЦель изобрет ва бумаги.Сущность иэ том, что в упаков бумаге, состояще основы с полиме(5 Ц 5 О 21 Н 27/10, 19/84 1;06, 17;06, 17:26, 17;6 высить качество бумаги, Упаковочная те мосвариваемая бумага состоит иэ двухслой. ной бумаги-основы с полимерным покрытием. Верхний слой бумаги-основы содержит беленую сульфатную лиственную целлюлозу со средней длиной волокна 35-50 дг, беленую сульфатную хвойную целлюлозу со средней длиной вслокна 65- 90 дг, каолин, канифольный клей, серно- кислый алюминий и полиакриламид. Нижний слой бумаги-основы содержит небеленую сульфитную хвойную целлюлозу со средней длиной волокна 65-85 дг, беленую сульфатную лиственную целлюлозу со средней длиной волокна 35-50 дг, каолин, канифольный клей, сернокислый алюминий и полиакриламид. Полимерное покрытие выполнено из состава, содержащего поливиниловый спирт или натриевую соль карбоксиметилцеллюлозы и оптический отбеливатель, 1 з.п.ф-лы, 1 табл. слой бумаги-основы содержит белен сульфатную лиственную целлюлозу со ср ней длиной волокна 35-50 дг и беленую су фатную хвойную целлюлозу со средн длиной волокна 65-90 дг, нижний слой бум ги-основы дополнительно содержит бе ную сульфатную лиственную целлюлозу средней длиной волокна 35-50 дг и небе ную сульфитную хвойную целлюлозу средней длиной волокна 65-85 дг в зада ных соотношениях.Кроме того, бумага-основа с верхн стороны покрыта составом, содержащим мас,ф: поливиниловый спирт или нэтриевсоль карбоксиметилцеллюлоэы (КМц) 85,0.98,5; оптический отбеливатель 1,5-15,0, а снижней стороны - составом, содержащим,.в мас. ,: парафин 57-70, сопалимер этиленас винилацетатом 30-43.Введенле для оценки бумажной массыпоказателя средней длины волокна позволяет получить оптимальное соотношениелинных волокон и мелочи путем регулиро, ания параметров процесса размола, чтовлияет на бумагоабразующие свойства бумаги, а следовательно, на показатели ее качества.Применение в композиции упаковочнойбумаги целлолозы из древесины лиственных пород обусловлено необходимостью еемаксимального использования иэ-за изменения структуры лесосырьевой базы ЦБП всторону увеличенля содержания древесинылиственных пород.Введение в композицию нижнего слоябеленой сульфатной лиственной целлюлозы,:способствует стабильности белизны бумаги, так как снижается разность белизны верхнего и нижнего слоев эа счет павышенлябелизны нижнего слоя,Наличие сульфатной беленой лиственной целлюлозы в кампозицли нижнего слоябумаги п вышает ее непрозрачность, чтаспособствует лучшей сохранности упаковываемога прсдукта вследствие снижения,процессов его окисления от воздействиясвета.Введение в композицию верхнего слоябеленой сульфатной хвойной целлюлозыспособствует повышению прочности поверхности, являющейся одной из основных характеристик печатных свойств бумаги.Сульфатная хвойная беленая целлюлозаувеличивает такке механическую прочностьбумаги, однако ее использование ограничлвается экономическими факторами; необходимостью максимальной замены беленойхвойной сульфатной целлюлозы волокнистыми полуфабрикатами из древесины лиственных парад,Нанесение микраваскового покрытияна никнюю сторону бумагл придает упакавочнол бумаге барьерные свойства паоовоздухоароматанеп роницаемасти,Соотношение компонентов в составе микровосковага покрытия обусловлено необходимостью достижения защитных свойгтвбумаги, достаточной прочности сварногошва с учетомтребований технологическогопроцесса,Снижение содержания сопалимера всоставе покрытия менее 30 мас,о увеллчивает хрупкость покрытий и снижает прочность сварного шва,Увеличение содержания сополимера всоставе пакрытивфолее 43 мас, Оь нецелесообразнатак как показатели бумаги улучшаются незначительно, резко возоастает вязкость5 расплава, что вызывает технологическиетрудности при нанесении покрытия.Для достижения требуемых показателей защитных сволств бумаги отпимальнымявляется содержание микровоскового по 10 крытия в пределах 16,7-33,3 мас.,4,Поверхностное покрытие верхнего слояспособствует получению бумаги с хорошими печатными свойствами. Оптически отбеллваащий препарат способствует15 повышению стабилизации показателя белизны бумаги, что в результате улучш-еттоварный вид упаковки. Применение, оптического отбеливателя в составе паверхност.ного покрытия увеличивает белизну20 верхнего слся бумаги на 4-7 ",.Таким образам, применяемые композицли верхнего и нижнего слоев бумаги-асновь в сочетании с составами поверхностногои микровоскового покрытий, их взаимное25 влияние друг на друга обеспечивают печатнье и высокие барьерные свойства бумаги,получить экономически выгодную упаковку,в частности для туалетного мыла,30 Предлагаемую б":1 агу изготавливаютследующим образам.Бумагу"основу получают обычным способам на бумагоделательной машине, обеспечивающей получение двухслойной35 маги. Размол каждого вида полуфабриката осуществляют раздельно при концентрации 2,0-4,5 %. Целлюлозу сульфитнуюхвойную небеленую размалывают до 30. ЙР (показатель средней длины волокна40 б 5-85 дг).Белен 1 ла сульфатную лиственную целлюлозу размалывакт да ЗО - 37 ШР (показатель средней длинь, волокна 35 - 50 дг), абеленую сульфатную хвалную целлюлозу до45 30 - 35 ШР (1 аказатель средней длины воча 65 - 90 дг)Поверхностное покрытие верхнего слоянаносят из 2-5%-нога водного раствора поливиниловога спирта или йа КМЦ с добавкой50 оптического отбеливателя на клеильномпрессе, расположенном в сушильной частибумагоделатвльнай машины или на отдельной установке.На нижний слой оумаги-оснось на пс 55 кровной машине при помощи системы валов при 100 - 140 С наносят микровссковоепокрытие из горячего расплава смеси парафина и сопалимера этилена с винилацетатам,65 Затеи покрытие атверкдаот на холодильных цилиндрах машины при 6-14 С. Бу4052 30 магу, охлажденную до температуры не выше 35 С, наматывают в рулон на накате машины.Состав для микровоскового покрытияготовят в обогреваемых емкостях с мешалками. В расплавленный парафин при 80130"С дозируют гранулированныйсополимер этилена с винилацетатом, перемешивают до получения гомогенной композиции и подают по обогреваемому 10трубопроводу в расходную емкость покровной машины,С целью улучшения товарного вида упаковки бумага перед нанесением печати может быть откаландрирована на 15суперкаландре для повышения лоска и гладкости бумаги, уплотнения структуры.Печать на поверхность бумаги можетбыть нанесена в зависимости от способапечатания до или после нанесения микровоскового покрытия, Укупоривание индивидуальной упаковки на автоматических линияхпроизводят беэ применения клея путем нагрева бумаги до 80-100 С в местах контактасклеиваемь.х поверхностей. 25П р и л е р 1. Бумага с микровосковымпокрытием содержит бумагу-основу, изготовленную в лабораторных условиях, следующей композиции:нижний слой бумаги-основы, мас.о ; 30Небеленая сульфитнаяхвойная целлюлоза 54,0Беленая сульфатная" лиственная целлюлоза 28,0Каолин 10,0 35Канифольный клей 2,46Сернокислый алюминий 5,5Голиакриламид 0,04верхний слой бумаги-основы,мас,о :Беленая сульфатнаялиственная целлюлозаБеленая сульфатнаяхвойная целлюлоза 30Каолин 10,0Канифольный клей . 2,46 45Сернокислый алюминий 5,5Полиакриламид 0,04Соотношение бумаги-основы, микровоскового и поверхностного покрытий следующее, мас,о/; 50Бумага-основа 64,3Микровосковое (нижнее)покрытие 33,3Поверхностное (верхнее)покрытие 2,4 55При этом компоненты микровосковогопокрытия взяты в следующем соотношении,мас.%:Сополимер этилена свинилацетатом Парафин 70 Соотношение компонентов поверхностного покрытия следующее, (в пересчете на а,с,в.), мас,%:Поливиниловый спирт 98,5 Кислотостойкий оптическийотбеливатель 1,5Небеленую сульфитную хвойную и беленую сульфатную лиственную целлюлозу, предназначенную для формования нижнего слоя бумаги-основы, распускают и раэмалывают раздельно в ролле, Концентрация массы при размоле 2;5 %, степень помола 30 ШР, при том показатель средней длины волокна небеленой сульфитной хвойной целлюлозы 85 дг, беленой сульфатной лиственной 50 дг, Затем размолотую массу сме - шивают в заданном соотношении дозируют химикаты. Готовую массу подаю 1 в машинный бассейн и разбавляют до концентрации 0,3%, откуда насосом перекачивают в бачок постоянного уровня и далее в напускное устройство нижнего слоя бумаги- основы. Концентрация массы в напорном ящике 0,3%.Беленую сульфатную лиственную и беленую сульфатную хвойную целлюлозу, предназначенную для фоомования верхнего слоя бумаги-основы, распускают и размалывают раздельно также в ролле при концентрации 2,5 У При этом лиственную целлюлозу размалывают до степени помола 30 ШР и показателя средней длины волокна 50 дг, а хвойную целлюлозу - до степени помола 37 ШР и показателя средней длины волокна 65 дг. После смешения полуфабрикатов в заданном соотношении производят дозировку химикатов, Готовую массу подают в машинный бассейн и разбавляют до концентрации 0,3%. Затем через бачок постоянного уровня бумажную массу подают в напорный ящик верхнего слой бумаги-основы, Концентрация массы в напорном ящике О,ЗО/. В разбавленную массу перед напорным ящиком подают раствор полиакриламида из расчета по 0,04 мас,% композиций верхнего и нижнего слоев бумаги.Массовое соотношение верхнего и нижнего слоев 50:50.Затем бумажное полотно проходит прессовую и сушильную части бумагоделательной машины, В сушильной части полотно при сухости 93 обрабатывают в клеильном прессе раствором поливинилового спирта концентрацией 2,5 мас.ос добавкой кислотостойкого оптического отбеливателя, После клеильного пресса бумагу досушивают и наматывают в рулон при сухости 94%.На нижний слой бумаги-основы се. Очную сторону) на лабораторной машине нанОсят микровосковое покрытие из гойячегорасплава смеси парафина и вополимераэтилена с винилацетатом в соотношении70:30. Композицию покрытия готовя., до.бавляя гранулированный сополимер в рас.плавленный псврафин при непрерывномперемешивании до полного совмещениякомпонентов, Вязкость расплава, опредленная вискозиметром ВЗ, при 120"С составляет 42 с,Масса покрытия полученного образцабумаги 30 г/м (33,3 мас,%).Характеристика бумаги представлена втаблице.П р и м е р 2, Бумага с микровосковымпокрытием содеркит бумагу-основу, изготовленную в лабораторных условиях, следующей композиции;нижний слой бумаги-основы, мас,%:Небеленая сульфитнаяхвойная целлюлоза 70 0Беленая сульфатнаялиственная целлюлоза 17,0Каолин 6,9Канифольный клей 2,0Сернокислый алюминий 4 Я 7Полиакриламин 0,0".верхний слой бумаги-основь, мас,%;Бе;,еная сульфатная,лиственная целлюлоза 70,0Беленая сульфатнаяхвойная целлюлоза ч 7Каолин в с;Канифольный клей 2,0Сернокислый алюминиЙ 4,07Полив криламид 0,03При этом соотношение компонентовмикровоскового покрытия следующее,мас,%,Сополимер этилена с винилацетатом 35Парафин 65Компоненты поверхностного покрытиявзяты в следующем соотношении;в пере"счете на а,с.в.), мас,%:Поливиниловый спирт 97,5Киг:лотостойкий оптический отбеливатель,Соотношение бумаги-основы, микрово.скового и поверхностного покрытий составляет, мас,%:Бумага-основа 7 б 0Поверхностное покрытие 1,5Микровосковое покрытие 22,5Технология изготовления бумаги аналогична примеру ,Размол полуфабрикатов для обоих слоев бумаги производят раздельно, Бумакн юмассу для нижнего слоя размалывакт при концентрации 3,0%, при эом степень помола небеленой сульфитной целлюлозы32"ШР с показателем средней длины волокна 70 д;, сульфатной лиственной целлюлозы5 33 ЙР с показателем средней длины волокна 42 дг.Бумакная масса для верхнего слоя характеризуется следую.цими показателями:степень помола 30 ШР для обеих целлюлоз,10 при этом показатель средней длинь: волокна для,лиственной целлюлозы равен 50 дг,для хвойной 90 дг.Массовое соотношение верхнего и нижнего слоев бумаги-основы 49.51, Концентра 15 ция раствора поливинилового спирта дляповерхностного покоытиЯ 3,0 мас,% с ДОбавкой кислотостойкого опгическаго отселивателя 3,0 мас %,Технология нанесения микровоскового20 покрытия аналогична примеру 1. Вязкостьрасплава при 120 С для данной композици;110 с,Показатели качества полученных образцов представлены в таблице.25 П р и м е р 3, Бумага с микровосковымпокрытием содержит бумагу-основу, изготовленную в лабооаторных условиях, следующей композ лции,нижний слой бчм",-основы, мас.%.30 Небеленая сульф. гнаяхвойная целлюлоза 85,0БЕ ЕНс 1 Я СУЛ Ь фаТН с 1 Ялиственная целлюлоза 5Каолин 4,035 Канич,ольнь 1 й клей 1,48ер 1 нокислый алюмин 1 й0Полиакриламид 0,02верхний слой бумаги-основы, мас.%.Беленая сульфатнзя40 листвсннаЯ целлюлоза 820Белеая сульфатнадхвойная целя олоза с 5Кголин 4,0.Канис;,ол, нь,й лей 1,4845 Сер 1 скисльй алю 1 иний 3 030 лиакриламид 0,02При этом соогношение компонентовмикоовоскового покрытия следующее,мас,%;50 Сополимер этилена свинилацетвтом 43ПрафинКомпоненты поверхностного покрытиявзяты в следующем соотношении (в пере 55 счете на сьс,в,), мас оПоливиниловый спирт 85,0Кислттостойкий ог 1 тическийО ;ЕЛИВатс,л э 15,0Соотношение бумаги-основы, микровосковпго и поверхностного покрытий составляет, мас, О:Бумага-основа 75,2Поверхностное покрытие 1,2Микровосковое покрытие 23,6Технология изготовления бумаги-основы аналогична примеру 1.Для нижнего слоя бумаги целлюлозуразмалыва:от при концентрации 3,2 О(Степень помола небеленой сульфитнойхвойной целлюлозы составляет 32 ШР припоказателе средней длины волокна 65 дг.,суд ьфатной листве н ной целлюлозы 37 Ш Рпри показателе средней длины волокна 35дг. Для верхнего слоя бумаги целлюлозуразмалывают при концентрации 4,0 7, Степень помола целлюлозы 32 ШР, при этомпоказатель средней длины волокна для лиственной целлюлозы составляет 45 дг, дляхвойной 88 дг.Массовое соотношение верхнего и нижнего слоев бумаги 50,5:49,5.Концентрация раствора поливиниловога спирта для поверхнастнога покрытия 2,0мас.% с добавкой кислотастайкаго оптического отбеливателя 15,0 мэс, О,Технология нанесения микровосковогопокрытия аналогична примеру 1,Вязкость расплава при 12 ООС для данной композиции 270 с.Показатели качества полученной бумаги представлены в таблице.П р и м е р ы 4 и 5(см. таблицу). Данныепримеры соответствуют примеру 1, за исключением следующего:в примере 4 в составе поверхностногопокрытия вместо поливинилового спиртаиспользуют НаКМЦ при соотношении компонентов поверхностного покрытия (а.с.в.),о.МаКМЦ 90Кислотостойкий оптическийотбеливатель 10концентрация раствора йаКМЦ 4,0 О/о, приэтом соотношение бумаги-основы, микровоскового и поверхностного покрытий составляет, мас,о,:Бумага-основа 76,5Поверхностное покрытие 2,5Микравосковае покрытие 21,1в примере 5 представлено минимальное значение массы микровоскового покрытия (16,7 мас.%) в пределах формулыизобретения, при котором достигаютсяудовлетворительные прочность сварногошва (167 Н/м) и защитные свойства (паропроницаемость 10,2 г/м ),Применение предлагаемой бумаги в качестве упаковочного материала для туалет ного мыла вместо известной упаковки позволяет сократить расход бумаги с 24,3 да 19,6 кг/т за счет исключения из упаковки подвертки подпергамента. При этом процесс упаксвывания осуществляют без применения дополнительных клеящих средств за счет способности покрытий к термосклеиванию, а высокие барьерные свойства бумаги позволяют снизить удельный расход отдушки при изготовлении мыла. 10 Небеленая сульфитнаяхвойная целлюлоза 54-85 При технологических испытаниях бумаги в процессах нанесения печати, упаковывания туалетного мыла на автоматической линии "Акма", хранении в заданных услови ях в течение гарантийного срака установлено:бумага удовлетворяет требованияммногоцветной печати;процесс упакавывэния проходит удав летварительно без использования клея ПЕАдля склеивания упаковки;после хранения в предлагаемой упаковочной бумаге в течение года мыло лучше сохраняет запах отдушки, прогоркласть мы ла счижается в значительной степени посравнению с известной бумагой;микробиологическое обследование бумаги перед упэкавыванием и па истечении гарантийного срока хранения показывает, 30 чта бумага не является источником заражения плесневыми грибками, а покрытие не является питательной средой для плесени,Формула изобретения 1. Упаковочная термасвариваемая бу мага, состоящая из двухслойной бумаги-основы г, полимерным покрытием, при этом верхний слой бумаги-основы содержит беленую сульфатную лиственную и хвойную целлюлозу, кэолин, канифальный клей,сер нокислый алюминий и полиакриламид, анижний слой содержит небеленую сульфитную хвойную целлюлозу, каалин, канифольный клей, сернокисльй алюминий и полиакриламид, о т л и ч а ю щ а я с я тем, 45 что, с целью повышения качества бумаги,верхний слой бумаги-основы содержит беленую сульфатную лиственную целлюлозу со средней длиной волокна 35-50 дг, беленую сульфатную хвойную целлюлозу со 50 средней длиной волокна 65-90 дг, нижнийслой бумаги-аснавы дополнительно содержит беленую сульфатную лиственную целлюлозу са средней длиной волокна 35-50 дг и небеленую сульфитную хвойную целлюло зу са средней длиной волокна 65-85 дг приследующем соотношении компонентов нижнего слоя, мас(:1701769 астмаага ветел г ТермосериввриабумЪга Терносва- Бума риваемав осип буиага на Й грмосва" иваеная умагаТермосва риваемая ермосва- вунаиваемая оснуиагвВ буиагачача са буиягиьо 1 и 92 7 о р 1 хваеиее уси, н иен 6" б Бб 66 Зг Зе 32 3676,7 79,О 75,О 8 В,7 навинное направление перечноераалеииена верхибумаги,3 менее 79,о сть поверх х выщипнверхнего мlс иостваннослоя Не менеег,о 1,8 2,г,г 33о гг 3,6 г Пасса понрмтия, гНассовая доля во 3 7,9 Не менее 8,5ч,б Паропрон за гч ч,Проннва,Оеиа 1 О,2 рси ива" 7ема Прсми" 5,цаеив Прочностьго ваа, Нl арно" 32 Составитель Г, КочетовРедактор А, Огар Техред М.Моргентал Корректор; М.Кучеря Заказ 4514 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС 113035, Москва, Ж, Раушская иаб., 4/5 изводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 10 Беленая сульфатнаялиственная целлюлоза 6,5-28,0Каолин 4-10Канифольный клей ,1,48-2,46Сернокислый алюминий 3,0-5,5Полиакриламид 0,02-0,042. Бумага по и, 1, о тл и ч а ю ща я с ятем, что бумага-основа с верхней стороныпокрыта составом, содержащим, мас.:поливиниловый спирт или натриевая соль карбоксиметилцеллюлозы 85,0-98,5; оптический отбеливатель 1,5-15,0, а с нижней стоРоны - составом, содеРжаЩим, мас,7 о: парафин 57-70, сополимер этилена с вини лацетатом 30-43, при этом бумага-основа ипокрытия взяты в следующем соотношении, мас. Я,:Бумага-основа 64,3-82,7 Верх 1 ее покрытие 0,6-2,4 10 Нижнее покрытие 16,7-33,3