Состав для пропитки гофрированного картона

СООЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 191 (11) 943 О 21 Н 19/18, 27/10 / 21 Н 1733 17 ПАТЕН овательой про.С.Кореляков,еннае и проН 3/04 мпози- анного ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОВЕДОМСТВО СССР1 ГОСПАТЕНТ СССР)(56) Патент США М 4826714, кл. О 211989,Авторское свидетельство СССРМ 773176, кл, О 21 Н 1/36, 1980.Авторское свидетельство СССРИт 821626, кл. О 21 О 3/00, 1981.Авторское свидетельство СССРМ 272811, кл. О 21 Н 1/36, 1970.ТУ 384038-76,"Парафиновая коция для импрегнирования гофрирокартона". Изобретение относится к целлюлознобумажной промышленности и может бытьиспользовано для производства влагопрочной тары из гофрированного картона.Целью изобретения является повьшение прочности гофрокартона, в частности,сопротивления торцевому сжатию в сухом ивлажном состоянии,Поставленная цель достигается тем, чтов пропиточном составе, содержащем пара-фин и модифицирующую добавку, в качестве модифицирующей добавки содержитсянефтеполимерная смола, представляющаясобой винилтолуол-дициклопентадиен-ин(54) СОСТАВ ДЛЯ ПРОПЙТКИ ГОФРИРОВАННОГО КАРТОНА(57) Сущность изобретения: состав на основе парафина в качестве модифицирующей добавки содержит нефтеполимерную смолу, представляющую собой вийилтолуол-дициклопентадиен-инденовый сополимер с молекулярной массой 550-900, иодным числом 30-60 г иода/100 г и температурой размягчения 85-100 С. Состав содержит указанные компоненты, мэс.: парафин 80-90 и нефтеполимерная смола 10 - 20, Использование нефтеполимерной. смолы позволяет повысить сопротивление торцевому сжатию гофрированного картона в сухом и влажном состоянии. 5 табл. деновый сополимер с молекулярной массой 550-900, иодным числом 30 - 60 г иода/100 г, температурой размягчения 85-100 С при следующем соотношении компонентов состав, мас.:парафин 80-90 нефтеполимерная смола 10-20 Нефтяные парафины представляют собой смесь преимущественно н-алкэнов различной молекулярной массы и являются веществами с высокими гидрофобизирующими свойствами. Основными недостатками твердых парафинов, применяемых в производстве упаковочных материалов, явФляются их повышенная хрупкость, малая сопротивляемость ударным и изгибающим нагрузкам, низкая температура плавления.Для устранения этих недостатков в парафин вводят вещества, повышающие эластичность парафинового покрытия и его защитные свойства, Так, добавление к парафину от 5 до 30% церезина повышает температуру плавления состава и его пароводонепроницаемость. Однако, прочностные свойства покрытия несколько снижаются, так как парафины в чистом виде по прочностным характеристикам превышают прочность цереэинов.В предлагаемом составе повышение механической прочности покрытия достигается заменой церезина на нефтеполимерную смолу, которую получают термической полимеризацией фракции жидких побочных продуктов пиролиза, выкипающей в пределах 150 - 190" С, при температуре 230 - 270 С в течение 6 - 8 ч.Изменение свойств парафина при введении модифицирующей добавки (полимерной) связано с изменением его кристаллической структуры. Добавка нефте- полимерной смолы способствует формированию более мелких кристаллов парафина, вследствие чего они более плотно упаковываются и образуют системы, обладающие высокой прочностью и достаточной эластичностью, Кроме того, введение в качестве модифицирующей добавки нефтеполимер ной смолы взамен церезина позволяет снизить себестоимость парафинированного гофрокартона вследствие меньшей стоимости смолы по сравнению с церезином.Технология приготовления пропиточного состава следующая. Взвешенное в соответствии с заданной рецептурой состава количество твердого парафина расплавляют в плавильнике и нагревают до температуры 110 - 120 С. При этой температуре добавляют в расплав взвешенное количество нефтеполимерной смолы, представляющей собой винилтолуол дициклопентадиен - инденовый сополимер с молекулярной массой 550-900, иодным числом 30 - 60 г иода/100 г, температурой размягчения 85-100 С, и перемешивают смесь до полного расплавления смолы и получения однородной массы, В производственных условиях приготовленный состав подают на специальную установку для обработки гофротары, в которой листы гофрокартона или готовые ящики обрабатываются горячим расплавом методом орошения,В лабораторных условиях приготовленным составом пропитывают образцы Гофрокартона марки Тпо ГОСТ 7376-8410 методом полного погружения и выдержкиобразцов в расплаве в течение 15 сек, Послепропитки образцы гофрокартона промокают фильтровальной бумагой для удаления излишков расплава, охлаждают до температуры окружающей среды и подвергают физико-механическим испытаниям (сопротйвление торцевому сжатию по ГОСТ20683-75, впитываемость воды по ГОСТ 136.48.5-78). Основные физико-механические показатели гофрированного картона, пропитанного предлагаемым и известнымсоставами, в сравнении с нормамй по ТУ 13-04-638-82 "Картон гофрированный имп 15 регнированный" приведены в следующихпримерах.П р и м.е р 1. Пропитку образцов гофрированного картона проводят расплавомсмеси парафина марки Ппо ГОСТ 13577 и20 нефтеполимерной смолы, взятых в следующих соотношениях, мас,%:парафин 90нефтеполимерная смола 10Основные физико-механические показатели образцов гофрокартона, пропитанных предлагаемым и известным составами,приведены в табл.1,Из приведенных в табл,1 данных следу-ет, что гофрокэртон, пропитанный указэн 30 ными составами, удовлетворяеттребованиям ТУ 13-04-638-82 по всем показателям, Небольшое различие по массе 1 мкартона обусловлено различием условий лабораторной и промышленной пропитки и35 незначительно влияет на все остальные показатели гофрокартона. У пропитанных водинаковых условиях лабораторных образцов показатель массы 1 м гофрокартонапримерно одинаков, Тем не менее, у пропи 40 танного предлагаемым составом гофрокартона показатели сопротивления торцевомусжатию в сухом ивлажном состоянии, а также влагопрочности, выше, чем у пропитанного известным составом гофрокартона45 (соответственно, 122 н/см вместо 87,1 н/см,82 н/см вместо 17 н/см, и 67,2% вместо19,5%), Впитываемость воды находитсяпримерно на одном уровне.П р и м е р 2, Пропитку образцов гофро 50 картона проводят расплавом смеси парафина и нефтеполимерной смолы, взятых вследующих соотношениях, мас,%:парафин 85нефтеполимерная смола 1555 Основные физико-механические показатели образцов гофрокэртона, пропитанных предлагаемым и известным составами,приведены в табл.2.Из приведеннь;х в табл 2 данных следует, что гофрокартон, и ро 1 игл нный указан 1834943ными составами, по основным показателям удовлетворяет требованиям ТУ 13-04-638- 82 на картон гофрированный импрегнированный. При этом у пропитанного предлагаемым составом гофрокартона сопротивление торцевому сжатию в сухом и влажном состоянии (соответственно, 129 н/см и 83,1 н/см против 87,1 н/см и 17,0 н/см и влагопрочность 64,3% против 19,5%) выше, чем у пропитан ного известным составом гофрокартона, Впитываемость воды у обоих видов образцов примерно одинакова.П р и м е р 3. Пропитку образцов гофрокартона проводят расплавом смеси парафина и нефтеполимерной смолы, взятых в следующих соотношениях, мас, :парафин 80нефтеполимерная смола 20Основные физико-механические показатели образцов гофрокартона, пропитанных предлагаемым и известным составами, приведены в табл.3.Из приведенных в табл,З данных следует, что гофрокартон, пропитанный указанными составами, по основным показателям качества удовлетворяет требованиям ТУ 13- 04-638-82 на картон гофрированный импрегнированный. При этом у пропитанного ,предлагаемым составом гофрокартона сопротивление торцевому сжатию в сухом и влажном состоянии (соответственно, 127 н/см и 87,6 н/см и 17,0 н/см и влагопрочность 69,0% против 19,5 ) выше, чем у пропитанного известным составом гофрокартона. Впитываемость воды у обоих видов образцов примерно одинакова.Приведенные примеры показывают, что у гофрокартона, пропитанного предлагаемым составом (80-90 парафина, 10 - 20 онефтеполимерной смолы), сопротивление торцевому сжатию в сухом и влажном состо. янии значительно повышаются, т.е, впитываемость воды при полном погружении, остается на одном уровне. Повышение сопротивления торцевому сжатию и влагопрочности позволяет заметно улучшить защитные свойства гофрокартона и тары из него, обеспечить сохранность упакованной продукции при транспортировании и хранении в условиях повышенной влажности воздуха и других климатических воздействий,Для сравнения приводим в примерах М 4 и М 5 данные по физико-механическим свойствам гофрокартона, пропитанного. предлагаемым пропиточным составом с запредельным содержанием его компонентов.П р и м е р 4. Пропитку образцов гофрокартона проводят расплавом смеси парафи приведены в табл.5. Из приведенных в табл,5 данных следует, что гофрокартон, пропитанный предлагаемым составом, удовлетворяет требованиям ТУ 13-04-638-82 на картон гофрированный импрегнированный и по всем показателям качества превосходит гофрокартон, пропитанный известным составом. Однако, при сравнении примеров 3 и 5 сле 35 40 дует, что при значительном увеличении содержания нефтеполимерной смолы в пропиточном составе с 20 до 30%), прочностные характеристики гофрокартона повы шэются незначительно (сопротивление торцевому Сжатию в сухом состоянии с 127г/см до 133 н/см, э после выдердки в водев течение 0,5 ч с 87,6 н/см до 90,2 н/см),50 55 Исходя из экономических соображений за максимальное предельное содержание нефтеполимерной смолы в предлагаемом составе принято 20.По результатам лабораторных исследований разработана применительно к условиям Астраханского ЦКК оптимальная технология пропитки гофрокартона с применением, предлагаемого состава, содержащего 85 парафина и 15 нефте- полимерной смолы. на и нфетеполимерной смолы, взятых в следующих соотношениях, мас. :парафин 95нефтеполимернэя смола 55 Основные физико-механические показатели образцов гофрокартона, пропитанных предлагаемым и известным составами,приведены в табл.4,Из приведенных в табл,4 данных следу 10 ет, что гофрокартон, пропитанный предлагаемым составом с содержанием 54нефтеполимерной смолы, по показателю сопротивления торцевому сжатию в сухом состоянии (76,2 н/см против 87,1 н/см) ивпитываемости воды (19,1% против 11,0)уступает гофрокартону, пропитанному известным составом,В связи с этим минимальным предельным содержанием нефтеполимерной смолы20 в предлагаемом составе является 10 о(см.пример 1).П р и м е р 5. Пропитку образцов гофрокартона проводят расплавом смеси парафина и нефтеполимерной.смолы, взятых в25 следующих соотношениях, мас.%,парафин 70нефтеполимерная смола 30Основные физико-механические показатели образцов гофрокартона, пропитан 30 ньх предлагаемым и известным составами,1834943 Таблица 1 Требования ТУ 13-04- 638-82 нэ импрегнированныйгофрокартон Наименование показателей1198 1000+ "оо 1185 122 не менее 70 87,1 82 17,0 не менее 15 не более 4011,0 19,5 11,8 67,2 Таблица 2 Требования ТУ 13-04- 638-82 на импрегнированныйгофрокартон Наименование показателейпропитанные известным составом (прототип) пропитанные предлагаемым составом 1000" -во 198 1180 не менее 70 87,1 129 не мене,е 15 17,0 83,1 не более 40 11,0 10,9 19,5 64,3 Формула изобретения Состав для пропитки гофрированного картона, содеркэщий парафин и модифицирующую добавку,отл ич а ю щий с я тем, что он содержит в качестве модифицирующей добавки нефтеполимерную смолу, представляющую собой. винилтолуол-ди 1 Масса картона площадью 1 М 2, г 2 Сопротивление торцевому сжатию,н/см: 2,1 в сухом состоянии 2.2 после выдержки в воде в течение 0,5 часа 3 Впитываемость воды при полном погружении за 1 час,О4 Влэгоп очность,1 Масса картона площадью 1 м 2, г 2 Сопротивление торцевому сжатию,н/см:, 2.1 в сухом состоянии 2.2 после выдержки в воде в течение 0,5 часа 3 Впитываемость воды при полном погружении за 1 час,% 4 Влагопрочность, %циклопентадиен-инденовый сополимер с мол,м. 550-900, иодным числом 30 - 60 г иода/100 г и температурой размягчения 85- 100 С, при следующем соотношении компонентов,мас.ф.парафин 80-90нефтеполимерная смола 10-20. Ви ы об аз ов го ока тона пропитанные извест- пропитанные предным составом (про- лагаемым составомтоти п) Ви ы об аз ов го ока тОнапропитанные пред-лагаемым составом пропитанные известным составом (прото- тип 1000 -бо 1220 1198 не менее 70 87,1й 127 87,6 17,0 не менее 15 не более 40 11,0 19,5 10,6 69,0 Таблица 4 1000 -% не менее 70 87,1 76,2 17,0 36,1 не менее 15 11,0 195 ф 19,1 47,3не более 40 1 Масса картона плоцадью 1 м, г 2 Сопротивление торцевому сжатию,н/см: 2.1 в сухом состоянии 2.2 после выдержки в воде в течение 0,5 часа 3 Впитываемость воды при полном погружении за 1 час,% 4 Влагоп очность,Наименование пока- Требования ТУ 13-04 зателей 638-82 на импрегнирбванный гаф 1 Масса картона площадью 1 м, г 2 Сопротивление торцевому сжатию,н/см: 2,1 в сухом состоянии 2,2 после выдержки в воде в течение 0,5 цаса 3 Впитываемость воды при полномпогружении за 1 час,% 4 Влагоп очность,Ви ы об аз ов го ока тона Ви ы об аз ов го ока тона пропитанные извест- пропитанные предным составом(прото- лагаемым составомтип1834943 Таблица 5 Требования ТУ 13-04- 638-82 на импрегнированныйгофрокартон Наименование показателейВи ы об аз ов го ока тона пропитанные известным составом (прототип) пропитанные предлагаемым составом 1198 1000+-.во 1215 87,1 не менее 70 133 не менее 1517,0 90 б 2 не болев 40 11,0 19,5 5 б 9 67,8 Редактор Заказ 2707 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретеНиям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 1 Масса картона площадью 1 м, г 2 Сопротивление торцевому сжатию,н/см: 2,1 в сухом состоянии 2.2 после выдержки в воде в течение 0,5 часа 3 Впитываемость воды при иолном погружении за 1 час,% 4 Влагоп очность, О