Состав для проклейки бумаги в массе

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 730305 А 5)5 О 21 Н 21/ 21 Н 17:6 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 22-668 - 14 а агента состав льцинированеской остав, ицироГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Центральныи научно-исследовательский институт бумаги и Центральный научно-исследовательский и проектныйинститут лесохимической промышленности(56) Авторское свидетельство СССРК 896135, кл. О 21 Н 3/34, 1980.Авторское свидетельство СССРМ 1444428, кл, 0 21 Н 3/34, 1987,Изобретение относится к целлюлознобумажной промышленности и может быть использовано при производстве бумаги, к которой предъявляются требования по высокой степени проклейки, белизны, гладкости, например тетрадная бумага, писчая бумага, рисовальная бумага и др.Известно введение в бумажную массу проклеивающего состава, включающего экстракционную модифицированную канифоль, осветленную серосодержащими алкилфенолформальдегидными соединениями, талловую канифоль и омыляющий агент.Однако наличие в составе талловой канифоли, склонной к кристаллизации, затрудняет процесс приготовления клея ввиду высокой температуры размягчения.Наиболее близким по технич сущности к изобретению является с включающий экстракционную модиф(54) СОСТАВ ДЛЯ ПРОКЛЕЙКИ БУМАГИ В МАССЕ(57) Сущность изобретения: состав для проклеики бумаги в массе содержит следующие компоненты, мас,0: экстракционная модифицированная канифоль, осветленная па- ракрезолформальдегид-блок-паракрезолполисульфидом, 38 - 50; продукт взаимодействия живичной канифоли, малеинового ангидрида и ксилитана 43 - 50 и омыляющий агент 7 - 12. Продукт взаимодействия живичной канифоли, малеинового ангидрида и ксилитана содержит указанные компоненты при соотношении от 100:0,5:0,1 до 100:2:1, 1 табл,ванную канифоль, осветленную алкилфенолформальдегидными соединениями, талловую канифоль, диспропорционированную смесью паракрезолформальдегид-блок-паракрезолполисульфида и алкилфенолов, и омыляющий агент, Этот состав содержит указанные компоненты в следующем количестве, мас.0.Экстракционная модифицированная осветленная канифоль 22-86 Талловая диспропорционированная канифольОмыляющий агентВ качестве омыляющегосодержит каустическую или каную соду,Применение такого состава позволяет повысить стабильность гидрофобных свойств и белизну бумаги и снизить смоляные загрязнения.Однако применение такого состава в производстве сил ьноклееных видов бумаги, где дозировка клея превышает 10 - 12. кг/т, вызывает повышенный расход сульфата алюминия для достижения рН подсеточной воды значения 4,5 - 4,7, При более высоких значениях рН происходит сильное пенообразование бумажной массы, что резко ухудшает условия отлива бумажного полотна и просвет бумаги,Целью изобретения является улучшение просвета бумаги и ее проклейки при одновременном повышении эффективности процесса проклейки,Указанная цель достигается тем, что состав для проклейки бумаги в массе, преимущественно писчей и тетрадной, содержащий экстракционную модифицированн ную ка н ифол ь, осветленную па ра крезолформал ьдегид-блок-паракрезол полисульфидом, дополнительный канифольный продукт и омыляющий агент в качестве дополнительного канифольного продукта содержит продукт взаимодействия живичной канифоли, малеинового ангидрида и ксилитана при массном соотношении указанных компонентов в продукте соответственно от 100:0,5:0,1 до 100:2,0:1,0 и при следующем соотношении компонентов состава, мас,%:Экстракционная модифицированная осветленная канифоль 38-50 Продукт взаимодействияживичной канифоли, малеинового ангидрида и ксилитана 43 - 50 Омыляющий агент 7 - 12 В качестве омыляющего агента состав содержит каустическую или кальцинированную соду,Способ получения продукта взаимодействия живичной канифоли, малеинового ангидрида и ксилитана в литературе не описан. Получение используемого в предлагаемом составе продукта взаимодействия живичной канифоли, малеинового ангидрида и ксилитана осуществляется следующим образом.В расплав живичной канифоли, нагретый до температуры 160 - 165 С, загружают малеиновый ангидрид в количестве 0,5 - 2,0 ок массе живичной канифоли, а затем повышают температуру до 180 - 185 С, загружают ксилитан в количестве 0,1 - 1,0 ок массе живичной канифоли, После перемешивания реакционной массы смесь живичной канифоли, малеинового ангидрида и ксилитана выдерживают при температуре 180-185 С 1 ч. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 В процессе данного способа происходит взаимодействие смоляных кислот канифоли с малеиновым ангидридом и ксилитаном с образованием соединения, обеспечивающего высокую растворимость клея-пасты в воде при ограниченном кислотном числе. Невысокое кислотное число получаемого продукта обеспечивает достижение требуемых значений рН бумажной массы при сокращении расхода сульфата алюминия. В то же время наличие в продукте гидроксильных и метилольных групп ксилитана обеспечивает его высокую растворимость в воде и препятствует преждевременной коагуляции клея.Авторами изобретения установлено, что эффект улучшения просвета бумаги и ее проклейки при одновременном улучшении эффективности процесса проклейки за счет снижения расхода сульфата алюминия и пенообразования проявляется в сочетании с экстракционной модифицированной осветленной канифолью при соотношении указанных видов канифоли в заявляемых пределах, Это связано с оптимальным распределением малеинового ангидрида в живичной (0,5 - 2,0 о ) и экстракционной канифоли (3 - 5 о ), повышенным содержанием неомыленных веществ в экстракционной модифицированной осветленной канифоли и повышенной растворимости живичной канифоли, малеинового ангидрида и ксилитанд.П р и м е р 1, Продукт взаимодействия живичной канифоли, малеинового ангидрида и ксилитана для проклеивающего состава готовят следующим образом, В расплав живичной канифоли, нагретой до 160 - 165 С, загружают малеиновый ангидрид в количестве 1% от массы живичной канифоли, а затем повышая температуру до 180-185 С загружают ксилитан в количестве 0,05% от массы живичной канифоли, После перемешивания реакционную массу выдерживают при указанной температуре 1 ч.С использованием продукта взаимодействия живичной канифоли, малеинового ангидрида и ксилитана при соотношении указанных компонентов соответственно 100:1;0,5 готовят состав для проклейки бумаги в массе следующей композиции, мас,:Экстракционная модифицированная канифоль, осветленная паракрезолформальде- гид-блок-паракрезолполисульфидом с содержанием модификатора малеинового ангидрида 4% 28 Продукт взаимодействияживичной канифоли,малеинового ангидридаи ксилитана 50Кальцинированная сода 12Состав готовят следующим образом.Смесь экстракционной модифицированнойосветленной канифоли и продукта взаимодействия живичной канифоли, малеиновогоангидрида и ксилитана нейтрализуют каустической содой. Полученную в результатенейтрализаци пасту с содержанием сухихвеществ 70% разводят в две ступени; сначала горячей водой до концентрации 250г/л; затем в холодной воде до концентрации 25 г/л. Проклеивающий состав вводят в бумажную массу по традиционнойтехнологии и осаждают раствором сульфатаалюминия.Результаты испытаний тетрадной бумаги, проклеенной указанным составом, представлены в таблице.П р и м е р 2. Готовят состав для проклейки бумаги в массе аналогично примеру1 следующей композиции, мас.%:Экстракционная модифицированная осветленная, как впримере 1, канифоль с содержанием модификатора -малеинового ангидрида 5% 50 .Продукт взаимодействияживичной канифоли,малеинового ангидридаи ксилитана 43Каустическая сода 7Продукт взаимодействия живичной канифоли, малеинового ангидрида и ксилитана и состав для проклейки бумаги готовятаналогично примеру 1, с той лишь разницей,что соотношение живичной канифоли: малеиновый ангидрид:ксилитан составляет1 00:2,0:1,0,Результаты испытаний тетрадной бумаги, проклеенной указанным составом, представлены в таблице.П р и м е р 3. Готовят состав для проклейки бумаги в массе следующей композиции, мас,%;Экстракционная модифицированная осветленная, какв примере 1, канифоль с содержанием модификатора -малеинового ангидрида 3% 45Продукт взаимодействияживичной канифоли,малеинового ангидридаи ксилитана 46Кальцинированная сода 9Продукт взаимодействия живичной канифоли, малеинового ангидрида и ксилитана и состав для проклейки готовят4060 аналогично примеру 1, с той лишь разницей,что соотношение компонентов в. продуктесоставит соответственно 100:1,5:0,3.Результаты испытаний писчей бумаги,проклеенной указанным составом, представлены в таблице.П р и м е р 4. Состав для проклейкиследующей композиции, мас.%:Экстракционная моди 10 фицированная осветленная, как в примере 1,канифоль с содержаниеммодификатора - малеинового ангидрида 4,5% 4515 Продукт взаимодействияживичной канифоли, малеинового ангидрида и ксилитана 10Кальцинированная сода 10Продукт взаимодействия живичной ка 20 нифоли, малеинового ангидрида и ксилитана и состав для проклейки бумаги готовятаналогично примеру 1, с той лишь разницей,что соотношение компонентов в продуктевзаимодействия составляет соответственно25 100:0,5:0;1.Результаты испытаний писчей бумаги,проклеенной указанным составом, представлены в таблице.П р и м е р 5 (контрольный), Состав для30 проклейки бумаги следующей композиции,мас,%:Экстракционная модифицированная осветленная, как впримере 1, канифоль с содер 35 жанием модификатора - малеинового ангидрида 4% 56Продукт взаимодействияживичной канифоли,малеинового ангидридаи ксилитана 37Кальцинированная сода 8Продукт взаимодействия живичной канифоли, малеинового ангидрида и ксилитана и состав для проклейки бумаги готовят45 аналогично примеру 1,Результаты испытаний писчей бумагипроклеенной указанным составом, представлены в таблице.П р и м е р 6 (контрольный), Состав для50 проклейки бумаги следующей композиции,мас,%:Экстракционная модифицированная осветленная, как в примере 1,55 канифоль с содержаниеммалеинового ангидрида 4% 35Продукт взаимодействияживичной канифоли,малеинового ангидридаи ксилитанаКальцинированная сода 5Продукт взаимодействия живичной канифоли, малеинового ангидрида и ксилитана и состав для проклейки бумаги готовятаналогично примеру 1.Результаты испытаний писчей бумаги,проклеенной указанным составом, представлены в таблице.П р и м е р 7(контрольный). Состав дляпроклейки бумаги следующей композиции,мас о Экстракционная модифицированная осветленная,как в примере 1, канифольс содержанием модификатора - малеинового ангидрида 4 о 35Продукат взаимодействияживичной канифоли,малеинового ангидридаи ксилитана 50Каустическая сода 15Продукт взаимодействия живичной канифоли, малеинового ангидрида и ксилитана и состав для проклейки бумаги готовятаналогично примеру 1,Результаты испытаний писчей бумаги,проклеенной указанным составом, представлены в таблице,П р и м е р 8 (контрольный). Состав дляпроклейки бумаги следующей композиции,мас.ч.:Экстракционная модифицированная осветленная, как в примере 1,канифоль с содержаниеммодификатора - малеинового ангидрида 2,5 о 45Продукт взаимодействияживичной канифоли,малеинового ангидридаи ксилитана 46Кальцинировання сода 9Продукт взаимодействия живичной канифоли, малеиновогэ ангидрида и ксилитана и состав для проклейки бумаги готовятаналогично примеру 4,Результаты испытаний тетрадной бумаги, проклеенной указанным составом, представлены в таблице.П р и м е р 9 (контрольный). Состав дляпроклейки бумаги следующей композиции,мас о Экстракционная модифицированная осветленная, как в примере 1,канифоль с содержаниеммодификатора - малеинового ангидрида 5,5 о 45Продукт взаимодействия45 живичной канифоли,малеинового ангидридаи ксилитана 46Кальцинированная сода 95 Продукт взаимодействия малеиновогоангидрида, живичной канифоли и ксилитанаи состав для проклейки бумаги готовят аналогично примеру 2.Результаты испытаний тетрадной бума 10 ги, проклеенной указанным составом, представлены в таблице.П р и м е р 10 (контрольный). Состав дляпроклейки бумаги следующей композиции,мас. о :15 Экстракционная модифицированная осветленная, как в примере 1,канифоль с содержаниеммодификатора - малеино 20 вого ангидрида 4 о 45Продукт взаимодействияживичной канифоли,малеинового ангидридаи ксилитана 4625 Каустическая сода 9Продукт взаимодействия живичной канифоли, малеинового ангидрида и ксилитана и состав для проклейки бумаги готовятаналогично примеру 1, с той лишь разницей,30 что соотношение компонентов в продуктесоставляет соответственно 100:0,3,0,1.Результаты испытаний тетрадной бумаги, проклеенной указанным составом, представлены в таблице.35 П р и м е р 11(контрольный). Состав дляпроклейки бумаги следующей композиции,мас,о :Экстракционная модифицированная осветлен 40 ная, как в примере 1,канифоль с содержаниеммодификатора - малеинового ангидрида 4 о Продукт взаимодействия45 живичной канифоли, малеинового ангидрида иксилитана 46Каустическая сода 9Продукт взаимодействия живичной ка 50 нифоли, малеинового ангидрида и ксилитана и состав для проклейки бумаги готовятаналогично примеру 1, с той лишь разницей,что соотношение компонентов в продуктесоставляет соответственно 100:2,2:1,0.55 Результаты испытаний писчей бумаги,проклеенной указанным составом, представлены в таблице,П р и м е р 12 (контрольный), Состав дляпроклейки бумаги следующей композиции,мас, о :Экстракционная модифицированная осветленная, как в примере 1,канифоль с содержаниеммодификатора - малеинового ангидрида 4% 45Продукт взаимодействияживичной канифоли, малеинового ангидрида и ксилитана 46Каустическая сода 9Продукт взаимодействия живичной канифоли, малеинового ангидрида и ксилитана и состав для проклейки бумаги готовятаналогично примеру 1, с той лишь разницей,что соотношение компонентов в продуктесоответственно составляет 100;1,5:0,05;Результаты испытаний тетрадной бумаги, проклеенной указанным составом, представлены в таблице,П р и м е р 13 (контрольный). Состав дляпроклейки бумаги следующей композиции,мас.%:Экстракционная модифицированная осветленная, как в примере 1,канифоль с содержаниеммодификатора - малеинового ангидрида 4% 45Продукт взаимодействияживичной канифоли,малеинового ангидридаи ксилитана 46Каустическая сода 9Продукт взаимодействия живичной канифоли, малеинового ангидрида и ксилитана и состав для проклейки бумаги готовятаналогично примеру 1, с той лишь разницей,что соотношение компонентов в продуктесоставляет соответственно 100:1,5;1,2.Результаты испытаний тетрадной бумаги, проклеенной указанным составом, представлены в таблице.П р и м е р 14 (по прототипу), Составдля проклейки бумаги следующей композиции, мас,%;Талловая канифоль, диспропорционированная смесьюпаракрезолформальдегид-блокпаракрезолполисульфида иалкилфенолов 26Экстракционная модифицированная малеиновым ангидридом осветленная, как впримере 1, канифоль 66Кальцинированная сода 8Талловую диспропорционированнуюканифоль и состав для проклейки готовятследующим образом, В расплав канифолизагружают паракрезолформальдегид-блокпаракрезолполисульфид (смола Октофор-Я)43 и алкилфенолы (смола Октофор-Я) при соотношении 1:1 при общем расходе диспропорционирующих агентов 0,2% от массыталловой канифоли, Смесь перемешивают и5 выдерживают при температуре 200 С в течение 2 ч, С использованием талловой диспропорционированной канифоли готовятсостав нейтрализацией реакционной массыкаустической содой. Полученную после ней 10 трализации пасту 70%-ной концентрацииразводят в две ступени: сначала горячейводой до концентрации 250. г/л, затем в холодной воде до концентрации 25 г/л. Составвводят в бумажную массу и осаждают рас 15 твором сульфата алюминия.Результаты испытаний тетрадной бумаги, проклеенной указанным составом, представлены в таблице.П р и м е р 15 (по прототипу). Состав для20 проклейки бумаги в массе следующей композиции, мас.%.Талловая канифоль, диспропорционированная смесьюпаракрезолформальдегид-блок 25 паракрезолполисульфида иалкилфенолов 66Э кстракционная модифицированная и осветленная, какв примере 14, канифоль 2630 Каустическая сода 8Состав готовят аналогично примеру 14,с той лишь разницей, что общий расход диспропорционирующей смеси составляет0,3% от массы талловой канифоли.35 Результаты испытаний писчей бумаги,проклеенной указанным составом, представлены в таблице.П р и м е р 16 (по прототипу). Состав дляпроклейки бумаги следующей композиции,40 мас.%:Талловая канифоль, диспропорционированная смесьюпаракрезолформальдегид-блокпаракрезополисульфида45 и алкилфеноловЭкстракционная модифицированная и осветленная, как в примере 14, канифоль 43Каустическая сода 1450 Состав готовят аналогично примеру 14,с той лишь разницей, что соотношение компонентов диспропорционирующей смесисоставляет 2:1, а общий ее расход от массыталловой канифоли составляет 0,3%.55 Результаты испытаний тетрадной бумаги, проклеенной указанным составом, представлены в таблице,П р и м е р 17 (по прототипу). Состав дляпроклейки бумаги следующей композиции,мас %12 1730305 43-50 7 - 12 55 Талловая канифоль, диспропорционированная смесьюпаракрезолформальдегидблок-паракрезолполисульфида и алкилфенолов 46 Э кстракционированнаямодифицированная иосветленная, как впримере 14, канифоль 12 Состав готовят аналогично примеру 14.Результаты испытаний писчей бумаги, проклеенной указанным составом, представлены в таблице.Эффективность проклеивающих составов оценивают по следующим параметрам процесса производства и свойствам бумаги:- расход сульфата алюминия, требуемого для достижения оптимальной для проклейки бумаги зоны рН 4,5 - 4,7;- значение рН бумажной массы при фиксированном расходе сульфата алюминия;- наличие пенообразования бумажной массы;- качество просвета готовой бумаги; - степень проклейки бумаги по методу впитываемости при одностороннем смачивании (г/м ) и штриховому методу (мм).гАнализ результатов испытаний проклеивающих составов, а также писчей и тетрадной бумаги показывает, что предлагаемый в данном изобретении состав обладает значительными преимуществами в сравнении с известным.Так, для достижения зоны рН 4,5 - 4,7 расход сульфата алюминия при использовании предлагаемого состава (пример 1 - 4) снижается на 7 - 12 кг по сравнению с известным составом (примеры 14 и 15). При этом наблюдается улучшение степени проклейки бумаги. Если сравнить результаты, полученные при фиксированном (одинаковом) расходе сульфата алюминия, то можно увидеть, что при применении предлагаемого состава повышение показателя рН до 5,1 не вызывает пенообразования и ухудшения просвета бумаги, а степень проклейки бумаги сохраняет высокое значение (пример 1). В случае известного состава (примеры 16, 17) повышение показателя рН вызывает сильное пенообразование бумажной массы, чтоприводит к получению бумаги с худшим (облачным) просветом, В то же время высокийрН определяет резкое снижение степени5 проклейки до 1,25 мм по штриховому методуи рН 21 - 23 г/м по методу впитываемостигпри одностороннем смачивании,Нарушение предложенных значенийпараметров приводит к снижению эффек 10 тивности предлагаемого состава (примеры5 - 13). Так, повышение расхода омыляющегоагента (пример 7) вызывает пенообразование бумажной массы и, вследствие этого,ухудшение просвета бумаги. Снижение или15 повышение расхода ксилитана (примеры 12и 13) также ухудшают качество проклейкибумаги и определяют повышенный расходсульфата алюминия,Повышенная эффективность предлагае 20 мого состава дает возможность сократитьрасход на 10 - 15 о , что обеспечивает снижение затрат на проклейку бумаги,Формула изобретения25 Состав для проклейки бумаги в массе,преимущественно писчей и тетрадной бумаги, содержащий экстракционную модифицированную канифоль, осветленнуюпаракрезолформальдегид-блок-паракрезол"30 полисульфидом, дополнительный канифольный продукт и омыляющий агент, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью улучшенияпросвета бумаги и степени ее проклейкипри одновременном повышении эффектив 35 ности процесса проклейки, в качестве дополнительного канифольного продукта онсодержит продукт взаимодействия живичной канифоли, малеинового ангидрида иксилитана при массном соотношении ука 40 занных компонентов в продукте соответственно от 100:0,5:0,1 до 100;2,1 и следующемсоотношении компонентов состава, мас.%:Экстракционная модифицированная осветлен 45 ная канифоль 38-50Продукт взаимодействияживичной канифоли,малеинового ангидридаи ксилитана50 Омыляющий агент14 О О 3 СЧ 1 Д с 5 о 1- О С 3 СС 3 сч сд с о С 3 Л Сф 3 чц. лл сч с 3 с 3 со СЧ СС 3 о со сч д Ф Б с о сС 3 ф л