Папір з однобічним покриттям

1. Папір з однобічним покриттям, що включає папір-основу, один бік якої містить функціональне покриття, а протилежний – протискручувальний шар із гідрофільної речовини, який відрізняється тим, що протискручувальний шар додатково міс 33690 цього дефекту при їх виробництві має суттєве значення. Для запобігання та усунення скручування паперу з однобічним покриттям використовують різні хімічні речовини, які сприяють швидкому та рівномірному вирівнюванню вологості паперу, що полегшує зняття місцевих напруг, які проявляються у вигляді його скручування. Введення до водної суспензії покриття, яке наносять на папір-основу, пластифікаторів (гліцерину, сорбіту або їх суміші), що мають гігроскопічні властивості, або обробка цими речовинами готового паперу значно зменшує або навіть усуває скручування. (Д.М. Флятте "Свойства бумаги": Издво "Лесная промышленность".– Москва, 1976 г..– с. 581). Однак застосування цих речовин не гарантує від появи скручування при зберіганні паперу в умовах підвищеної вологості. Для урівноваження напруг, які виникають у папері при нанесенні на його основу функціонального покриття із водної суспензії, на протилежний бік наносять протискручувальний шар. Для цього широко використовують водорозчинні природні або синтетичні полімери, які мають гідрофільні властивості (казеїн, крохмаль, натрійкарбоксиметилцелюлоза (NaKMЦ), полівініловий спирт (ПВС) та інші. Водні розчини цих полімерів мають велику зв’язуючу та адгезійну здатність та плівкоутворювальні властивості. При нанесенні на протилежний бік паперу, вони ущільнюють його поверхневу структур у, утворюють на волокнистій поверхні плівку, що компенсує місцеві напруги, які виникають при нанесенні функціонального покриття, та проявляються у вигляді скручування. Відомий, наприклад, світлочутливий діазотипний папір, описаний в науково-технічному збірнику "Целюлоза, бумага, картон", 1985 г., № 7, с. 12, який включає папір-основу з нанесеним на неї адсорбуючим, світлочутливим покриттям та протискручувальним шаром, що містить NaKMЦ. Однак, під дією вологи протискручувальний шар із NaKMЦ у відомому папері набухає, не виключається навіть його руйнування, в результаті чого поверхня паперу, що містить протискручувальний шар із NaKMЦ, злипається з функціональним покриттям паперу під час контакту листів у рулонах або паках, що створює технологічні труднощі при переробці паперу у споживача із-за блокування листів. Таке явище зумовлене спорідненістю клеїльних речовин, які входять до складу функціонального покриття та протискручувального шару паперу. Злипання листів паперу посилюється при підвищеній його вологості або при зберіганні паперу в умовах підвищеної вологості. При нанесенні протискручувального шару із NaKMЦ знижується також повітропроникність паперу, високий рівень якого є визначальним для деяких видів паперу, що робить непридатним застосування NaKMЦ, а також інших гідрофільних речовин для усунення скручування таких паперів. Гідрофільні плівки, які утворюють водорозчинні полімери, в тому числі і NaKMЦ, на поверхні паперу, мають невисоку водостійкість, під дією вологи вони набухають і можуть руйн уватись, що знижує їх протискручувальні властивості. Для усунення скручування паперу, що містить функціональне покриття, на протилежний його бік наносять також протискручувальний шар із гідрофобних речовин. Відомий копіювальний папір, описаний в авт. св. СРСР № 906725, кл. В 41 М 5/00; Д 21 Н 5/00, оп. 23.02.82 p., що включає папір-основу з нанесеними на неї із воскових розплавів копіювальним та протискручувальним шарами. Копіювальний шар у відомому папері містить, мас. %: Сажа 21-23 Тоніруючий фарбник 3-5 Віск-монтан сирий 4-6 Віск-монтан відбілений 11-15 Віск карнаубський 20-23 Масло індустріальне 28-31 Масло касторове 4-6 Протискручувальний папір містить, мас. %: Діоксид титану 10-15 Віск-монтан 65-75 Каніфоль 5-10 Леткий розчинник 10-15 або Парафін 85-95 Поліетиленовий віск 5-15 Протискручувальний шар, як і копіювальний, містить гідрофобні речовини, які мають однакові властивості. Вони вирівнюють гігроскопічність паперу і за рахунок цього усувається його скручування. Однак гідрофобні речовини можуть використовуватись для усунення скручування тих паперів, функціональне покриття яких також містить гідрофобні речовини, а також для тонких паперів. Найбільш близьким до заявляємого є однобічно пігментований папір, описаний у книзі Д.М. Флятте "Свойства бумаги": Изд-во "Лесная промышленность".– Москва, 1976 г.– с. 581. Відомий папір включає папір-основу, один бік якої містить пігментоване (функціональне) покриття, а протилежний – протискручувальний шар із казеїну. Описаний папір взятий нами за прототип, як найбільш близький до заявляємого. Розчин казеїну, нанесений на протилежний бік пігментованого паперу, урівноважує напруги, які виникають при нанесенні пігментованого покриття на папіроснову, та усуває скручування пігментованого паперу. Однак при зберіганні такого паперу в р улонах та паках, при контакті функціонального (пігментованого) покриття та протискручувального шару під дією вологи також виникає їх злипання, завдяки спорідненості казеїну та клеїльної речовини, яка міститься в пігментованому покритті. Крім того, казеїн, як білкова речовина, схильний до дії грибкових мікроорганізмів, а тому потребує введення антисептиків. Він є також дефіцитним харчовим продуктом, а тому об’єми його використання постійно зменшуються за рахунок заміни його хімічними речовинами. В основу винаходу поставлене завдання вдосконалення паперу з однобічним покриттям, який містить протискручувальний шар із гідрофільної речовини, нанесений на протилежний бік паперу, шляхом зміни складу протискручувального шару, що дає змогу усун ути злипання протискручуваль 2 33690 ного шару, що включає гідрофільну речовину, з матеріалом покриття паперу. Поставлене завдання вирішується за рахунок того, що папір з однобічним покриттям, який включає папір-основу, один бік якої містить функціональне покриття, а протилежний – протискручувальний шар із гідрофільної речовини, у відповідності до винаходу протискручувальний шар додатково містить гідрофобну речовину при їх співвідношенні, мас. %: гідрофільна речовина 90-99 гідрофобна речовина 1-10 При цьому, як гідрофільну речовину протискручувальний шар містить речовину, вибрану із групи, що містить метилцелюлозу, натрійкарбоксиметилцелюлозу, полівініловий спирт, крохмаль та його модифікації, а як гідрофобну речовину – речовину, вибрану із групи, що містить парафін, віск та поліетиленовий віск. Гідрофобна речовина, яку вводять до протискручувального шару паперу з однобічним покриттям, перешкоджає взаємодії клеючої речовини, що міститься в функціональному покритті паперу, з гідрофільними водорозчинними полімерами, яка виникає під впливом вологи при зберіганні паперу, що проявляється в усуненні злипання його листів та відсутності їх блокування. Дискретний розподіл радикалів гідрофобної речовини в плівці, яка містить гідрофільну речовину, чинить розклинюючу дію на функціональне покриття та плівку, що виключає злипання листів паперу з однобічним покриттям. Гідрофобна речовина також порушує сплошність плівки, що також знижує злипання листів паперу. При цьому підвищується поруватість плівки, що сприяє прискоренню процесу вирівнювання вмісту вологи в папері по його товщині, прискорює процес його акліматизації, в результаті чого усувається можливість скручування паперу. Винахід ілюструється наступними прикладами. Експерименти проводять у промислових умовах ВАТ "Корюківська фабрика технічних паперів". Приклад 1. Однобічно пігментований папір (етикетковий) одержують шляхом нанесення на папір-основу пігментувальної суспензії за допомогою наносних пристроїв – гнучкого леза та повітряного ножа. На гнучке лезо суспензію для пігментування подають концентрацією 52-58%, на повітряний ніж 37-42%. Після нанесення пігментувальної суспензії на папір-основу її сушать до вологості ~ 6%. Приготування пігментувальної суспензії. В змішувач заливають 1760 л води, при перемішуванні вводять 7,2 кг диспергатора - натрієвої солі акрилової кислоти (Полісоль S), а потім загружають 720 кг каоліну та 170 кг бланкфіксу і ведуть диспергування пігментів протягом 30-и хвилин. Після отримання однорідної дисперсії у змішувач додають 170 кг дисперсії тальку концентрацією 30%, яку готують окремо в реакторі з підігрівом та мішалкою. Для приготування дисперсії тальку в реактор заливають 1080 л води, загружають 80 кг стеарину і включають обігрів. Після повного розтоплення стеарину при перемішуванні додають 20 кг розчину аміаку. Після повного омилювання стеарину в реактор загружають 400 кг тальку і суспензію перемішують протягом 30-и хвилин. Після введення в пігментну суспензію дисперсії тальку вводять оптичний відбілювач, зв’язуюче – складний ефір акрилової кислоти (стирол) акрилонітрил та згущувач – складний ефір акрилової кислоти (акрилонітрил) акрилова кислота. При необхідності до пігментної суспензії додають піногасник. Приготування протискручувального складу. В реакторі з обігрівом та мішалкою готують розчин натрійкарбосиметилцелюлози (NaKMЦ) концентрацією 1-2%. Окремо готують парафіно-стеаринову емульсію (ПСЕ), для чого в реактор з паровим обігрівом та мішалкою заливають 700 л води, засипають 200 кг парафіну та 100 кг стеарину і включають підігрів. Після повного розтоплення парафіну і стеарину при перемішуванні заливають 24 л аміаку. Емульсія готова до використання, коли вона не розшаровується при розведенні водою 1:2. В підготовлений розчин NaKMЦ вводять парафіно-стеаринову емульсію із розрахунку, мас. %: NaKMЦ 96 ПСЕ 4 Після нанесення на папір-основу пігментувальної суспензії та висушування паперу на протилежний бік наносять протискручувальний шар, після чого готовий папір висушують. В одержаному папері визначають скручування за ГОСТ 13525.2175. Приклад 2. Відрізняється від прикладу 1 тим, що протискручувальний склад готують із полівінілового спирту, для чо го попередньо готують його водний розчин концентрацією 1%, та парафіно-стеаринової емульсії із розрахунку, мас. %: ПВС 98 ПСЕ 2 Приклад 3. На відміну від прикладу 1 протискручувальний склад готують із крохмального клею концентрацією 4-6% та парафіно-стеаринової емульсії при їх співвідношенні, мас. %: крохмаль 94 ПСЕ 6 Приклад 4. Відрізняється від прикладу 1 тим, що до протискручувального складу вводять замість парафіно-стеаринової емульсії дисперсію поліетиленового воску (ПЕВ), а компоненти взяті у співвідношенні, мас. %: NaKMЦ 90 ПЕВ 10 Приклад 5. Відрізняється від прикладу 1 тим, що протискручувальний склад містить, як гідрофобну речовину, аніонну дисперсію воску з розрахунку, мас. %: NaKMЦ 96 Аніонний віск 4 Приклад 6 (за прототипом). На протилежний бік однобічно пігментованого паперу (етикеткового), одержаного за прикладом 1, наносять водний розчин казеїнату натрію концентрацією 14%. Після висушування паперу до вологості 6% його намотують у рулони, а потім каландрують. В готовому папері визначають скручування. 3 33690 Найменування компонентів, які входять до складу протискручувального шару, їх співвідношення та величина скручування паперу наведені в таблиці. Одержаний за прикладами 1-6 папір, був випробуваний у споживача при друкуванні етикеток. При переробці паперу за винаходом папір практи чно не скручувався, відсутнє було злипання листів, а тому труднощів не виникало. Папір, що містив протискручувальний шар із казеїну, мав підвищену схильність до скручування, при його зберіганні мало місце злипання листів, що зумовлювало труднощі при переробці паперу із-за блокування листів при їх подачі. Таблиця Найменування компонентів, їх співвідношення у протискручувальному складі, (мас. %) і показники паперу NaКМЦ ПВС Крохмаль Парафін Поліетиленовий віск Віск Казеїн Показники паперу: Скручування, мм Блокування листів при друку, листів Приклади 1 2 3 4 5 90 10 96 4 За винаходом 96 4 98 2 94 6 6 (за прототипом) 100 Відс. 1,0 0,5 Відс. Відс. __________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2001 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 50 прим. Зам._______ ____________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 ___________________________________________________________ 4 10-12 2-4