RU2266995C2 - Improvement of piper and board printing properties and coverability - Google Patents
Improvement of piper and board printing properties and coverability Download PDFInfo
- Publication number
- RU2266995C2 RU2266995C2 RU2002121497/12A RU2002121497A RU2266995C2 RU 2266995 C2 RU2266995 C2 RU 2266995C2 RU 2002121497/12 A RU2002121497/12 A RU 2002121497/12A RU 2002121497 A RU2002121497 A RU 2002121497A RU 2266995 C2 RU2266995 C2 RU 2266995C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- paper
- polysaccharide
- dispersion
- cationic
- manufacture
- Prior art date
Links
- 238000007639 printing Methods 0.000 title claims abstract description 25
- 241000009298 Trigla lyra Species 0.000 title abstract 2
- 229920001282 polysaccharide Polymers 0.000 claims abstract description 40
- 239000005017 polysaccharide Substances 0.000 claims abstract description 40
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 39
- 239000004815 dispersion polymer Substances 0.000 claims abstract description 36
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 32
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 29
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims abstract description 24
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 claims abstract description 18
- PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N Styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1 PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- 239000007858 starting material Substances 0.000 claims abstract description 14
- KAKZBPTYRLMSJV-UHFFFAOYSA-N Butadiene Chemical compound C=CC=C KAKZBPTYRLMSJV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims abstract description 12
- 239000000178 monomer Substances 0.000 claims abstract description 11
- 150000001252 acrylic acid derivatives Chemical class 0.000 claims abstract description 5
- NLHHRLWOUZZQLW-UHFFFAOYSA-N Acrylonitrile Chemical compound C=CC#N NLHHRLWOUZZQLW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 229920006320 anionic starch Polymers 0.000 claims abstract description 4
- 238000007720 emulsion polymerization reaction Methods 0.000 claims abstract description 4
- 239000002657 fibrous material Substances 0.000 claims abstract description 4
- XTXRWKRVRITETP-UHFFFAOYSA-N Vinyl acetate Chemical compound CC(=O)OC=C XTXRWKRVRITETP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 3
- 239000000123 paper Substances 0.000 claims description 85
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 claims description 52
- 239000008107 starch Substances 0.000 claims description 52
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 claims description 52
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 50
- 125000002091 cationic group Chemical group 0.000 claims description 37
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims description 29
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 claims description 22
- 238000003490 calendering Methods 0.000 claims description 16
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 16
- 229920005610 lignin Polymers 0.000 claims description 13
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims description 10
- 125000000129 anionic group Chemical group 0.000 claims description 9
- 238000007646 gravure printing Methods 0.000 claims description 8
- 238000007645 offset printing Methods 0.000 claims description 8
- 229920000057 Mannan Polymers 0.000 claims description 7
- 239000011087 paperboard Substances 0.000 claims description 6
- -1 alkenyl succinic acid Chemical compound 0.000 claims description 4
- 239000011111 cardboard Substances 0.000 claims description 4
- 238000004513 sizing Methods 0.000 claims description 4
- RSWGJHLUYNHPMX-UHFFFAOYSA-N Abietic-Saeure Natural products C12CCC(C(C)C)=CC2=CCC2C1(C)CCCC2(C)C(O)=O RSWGJHLUYNHPMX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- KHPCPRHQVVSZAH-HUOMCSJISA-N Rosin Natural products O(C/C=C/c1ccccc1)[C@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](CO)O1 KHPCPRHQVVSZAH-HUOMCSJISA-N 0.000 claims description 2
- 229920001600 hydrophobic polymer Polymers 0.000 claims description 2
- KHPCPRHQVVSZAH-UHFFFAOYSA-N trans-cinnamyl beta-D-glucopyranoside Natural products OC1C(O)C(O)C(CO)OC1OCC=CC1=CC=CC=C1 KHPCPRHQVVSZAH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 claims description 2
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 claims description 2
- 150000004804 polysaccharides Chemical class 0.000 claims 10
- KDYFGRWQOYBRFD-UHFFFAOYSA-N Succinic acid Natural products OC(=O)CCC(O)=O KDYFGRWQOYBRFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 229920006318 anionic polymer Polymers 0.000 claims 1
- 229920001586 anionic polysaccharide Polymers 0.000 claims 1
- 150000004836 anionic polysaccharides Chemical class 0.000 claims 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims 1
- 239000003973 paint Substances 0.000 claims 1
- 239000001384 succinic acid Substances 0.000 claims 1
- 150000004676 glycans Chemical class 0.000 abstract description 28
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 229940117958 vinyl acetate Drugs 0.000 abstract 1
- 229920001131 Pulp (paper) Polymers 0.000 description 24
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 8
- 238000004040 coloring Methods 0.000 description 7
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 7
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 6
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 5
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 5
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 5
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 4
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 4
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 4
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 4
- 239000005995 Aluminium silicate Substances 0.000 description 3
- 229920002134 Carboxymethyl cellulose Polymers 0.000 description 3
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-N Sulfurous acid Chemical compound OS(O)=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 3
- 235000012211 aluminium silicate Nutrition 0.000 description 3
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 3
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 3
- NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N kaolin Chemical compound O.O.O=[Al]O[Si](=O)O[Si](=O)O[Al]=O NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 3
- 239000012783 reinforcing fiber Substances 0.000 description 3
- 239000004908 Emulsion polymer Substances 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 2
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 2
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 2
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 2
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 239000010893 paper waste Substances 0.000 description 2
- 229920001059 synthetic polymer Polymers 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NJVOHKFLBKQLIZ-UHFFFAOYSA-N (2-ethenylphenyl) prop-2-enoate Chemical compound C=CC(=O)OC1=CC=CC=C1C=C NJVOHKFLBKQLIZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RKMGAJGJIURJSJ-UHFFFAOYSA-N 2,2,6,6-Tetramethylpiperidine Substances CC1(C)CCCC(C)(C)N1 RKMGAJGJIURJSJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 2-(2-methoxy-5-methylphenyl)ethanamine Chemical compound COC1=CC=C(C)C=C1CCN SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GOXQRTZXKQZDDN-UHFFFAOYSA-N 2-Ethylhexyl acrylate Chemical compound CCCCC(CC)COC(=O)C=C GOXQRTZXKQZDDN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 2-Propenoic acid Natural products OC(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RINRSJBJOGCGBE-UHFFFAOYSA-N 3,3,5,6-tetramethyl-2h-pyrazine Chemical compound CC1=NCC(C)(C)N=C1C RINRSJBJOGCGBE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HRPVXLWXLXDGHG-UHFFFAOYSA-N Acrylamide Chemical compound NC(=O)C=C HRPVXLWXLXDGHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M Acrylate Chemical compound [O-]C(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229920002488 Hemicellulose Polymers 0.000 description 1
- CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-N Methacrylic acid Chemical compound CC(=C)C(O)=O CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VVQNEPGJFQJSBK-UHFFFAOYSA-N Methyl methacrylate Chemical compound COC(=O)C(C)=C VVQNEPGJFQJSBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000008331 Pinus X rigitaeda Nutrition 0.000 description 1
- 235000011613 Pinus brutia Nutrition 0.000 description 1
- 241000018646 Pinus brutia Species 0.000 description 1
- 239000002174 Styrene-butadiene Substances 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- XYLMUPLGERFSHI-UHFFFAOYSA-N alpha-Methylstyrene Chemical compound CC(=C)C1=CC=CC=C1 XYLMUPLGERFSHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000323 aluminium silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001408 amides Chemical class 0.000 description 1
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000004061 bleaching Methods 0.000 description 1
- MTAZNLWOLGHBHU-UHFFFAOYSA-N butadiene-styrene rubber Chemical compound C=CC=C.C=CC1=CC=CC=C1 MTAZNLWOLGHBHU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000000484 butyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 239000001768 carboxy methyl cellulose Substances 0.000 description 1
- 235000010948 carboxy methyl cellulose Nutrition 0.000 description 1
- 239000008112 carboxymethyl-cellulose Substances 0.000 description 1
- 239000000084 colloidal system Substances 0.000 description 1
- GRWZHXKQBITJKP-UHFFFAOYSA-L dithionite(2-) Chemical compound [O-]S(=O)S([O-])=O GRWZHXKQBITJKP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000003995 emulsifying agent Substances 0.000 description 1
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 1
- 150000002191 fatty alcohols Chemical class 0.000 description 1
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 1
- 239000002655 kraft paper Substances 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 239000001254 oxidized starch Substances 0.000 description 1
- 235000013808 oxidized starch Nutrition 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 150000002978 peroxides Chemical class 0.000 description 1
- 229920006254 polymer film Polymers 0.000 description 1
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 239000011118 polyvinyl acetate Substances 0.000 description 1
- 229920002689 polyvinyl acetate Polymers 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 239000011115 styrene butadiene Substances 0.000 description 1
- 229920003048 styrene butadiene rubber Polymers 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 239000000454 talc Substances 0.000 description 1
- 229910052623 talc Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000930 thermomechanical effect Effects 0.000 description 1
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 description 1
- 239000004416 thermosoftening plastic Substances 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D21H17/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its constitution; Paper-impregnating material characterised by its constitution
- D21H17/20—Macromolecular organic compounds
- D21H17/21—Macromolecular organic compounds of natural origin; Derivatives thereof
- D21H17/24—Polysaccharides
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D21H25/00—After-treatment of paper not provided for in groups D21H17/00 - D21H23/00
- D21H25/04—Physical treatment, e.g. heating, irradiating
Landscapes
- Paper (AREA)
- Making Paper Articles (AREA)
Abstract
Description
Изобретение касается способа улучшения печатных свойств и покрываемости бумаги в связи с ее изготовлением. Прежде всего, целью способа является изготовление бумаги, которая после каландрирования, либо машинной отделки (МО), либо глазирования (ГЗ) имеет улучшенную гладкость и глянцевые качества, хорошо подходящие для печатания.The invention relates to a method for improving the printing properties and the coating of paper in connection with its manufacture. First of all, the purpose of the method is the manufacture of paper, which after calendaring, or machine finishing (MO), or glazing (GB) has improved smoothness and glossy quality, well suited for printing.
Изобретение также касается каландрированной и особенно глазированной бумаги и использования бумаги для глубокой печати, а кроме того, использования для офсетной печати. В особенности, способ обеспечивает получение бумаги, имеющей свойства, подходящие для глубокой печати, а также для офсетной печати.The invention also relates to calendered and especially coated paper and the use of gravure printing paper, and also the use for offset printing. In particular, the method provides paper having properties suitable for intaglio printing as well as for offset printing.
Изобретение также касается композиции, подходящей для производства описываемой бумаги.The invention also relates to a composition suitable for the manufacture of the described paper.
Термин "бумага", используемый в этой связи, означает бумагу и картон, которые изготавливают, используя волокно, образованное способами волокнообразования, при которых сохраняется лигнин. Примерами такого типа волокна являются древесная масса (ДМ), прессованная древесная масса (ПДМ), облагороженная древесная масса и термомеханическая пульпа (ТМП). Изобретение применимо также в процессах изготовления бумаги, в которых используется химически обработанное волокно.The term "paper" used in this connection means paper and paperboard that are made using fiber formed by fiberization processes in which lignin is retained. Examples of this type of fiber are wood pulp (DM), pressed wood pulp (PDM), enriched wood pulp, and thermomechanical pulp (TMP). The invention is also applicable to papermaking processes that use chemically treated fiber.
Такие волокна включают в себя химико-термомеханическую пульпу (ХТМП), а также сульфатную и сульфитную целлюлозы. Волокно также можно обрабатывать только в мягких химических условиях для размягчения части лигнина типа НСПЦ-волокна (нейтральная сульфитная полуцеллюлоза) и т.п. Изобретение можно также выполнить, используя отходы волокна, включая очищенное от краски волокно (ОКВ). Изобретение можно использовать и с отбеленным, и с неотбеленным волокном.Such fibers include chemical thermomechanical pulp (HTMP), as well as sulfate and sulfite pulps. The fiber can also be processed only in mild chemical conditions to soften part of the lignin type NSPC fiber (neutral sulfite hemicellulose), etc. The invention can also be carried out using fiber wastes, including paint-free fiber (RCF). The invention can be used with bleached and unbleached fiber.
Волокна указанного выше вида и их смеси, обычно содержащие большую долю лигнина, широко используются для отдельных сортов печатной бумаги. В качестве одного примера можно назвать журнальную бумагу.Fibers of the above type and mixtures thereof, usually containing a large proportion of lignin, are widely used for individual grades of printing paper. One example is magazine paper.
Глазированная (ГЗ) журнальная бумага обычно содержит приблизительно 75% обогащенного лигнином волокна, типа отбеленной древесной массы. Неотбеленное сульфитное волокно или полуотбеленное сульфатное волокно используется в качестве упрочняющего волокна. Одна часть обогащенного лигнином волокна также может состоять из термомеханического облагороженного волокна, благодаря чему количество упрочняющего волокна может быть ниже. Эта бумага может содержать наполнитель в количестве 12-30%. Наполнитель способствует достижению хорошего качества гладкости и глянца глазированной бумаги. Наполнитель может состоять из каолина, кальцинированного каолина, алюминосиликатов, талька, карбоната кальция, как основанного на земле, так и осажденного (ОКК), и смеси вышеупомянутых материалов. Выгодный процесс производства бумаги согласно изобретению включает в себя использование наполнителя в количествах, составляющих предпочтительно свыше 5%, более предпочтительно свыше 10%, еще более предпочтительно свыше 15% и наиболее предпочтительно, свыше 20%.Glazed (GB) magazine paper typically contains approximately 75% lignin-enriched fiber, such as bleached wood pulp. Unbleached sulfite fiber or semi-bleached sulfate fiber is used as a reinforcing fiber. One part of the lignin-enriched fiber can also consist of thermomechanical ennobled fiber, so that the amount of reinforcing fiber can be lower. This paper may contain 12-30% filler. Filler helps to achieve good quality smoothness and gloss of glazed paper. The filler may consist of kaolin, calcined kaolin, aluminosilicates, talc, calcium carbonate, both based on the earth and precipitated (OCC), and a mixture of the above materials. An advantageous papermaking process according to the invention includes the use of filler in amounts of preferably more than 5%, more preferably more than 10%, even more preferably more than 15% and most preferably more than 20%.
Состав обычной газетной бумаги включает в себя волокнистую смесь, имеющую часть химической целлюлозы, составляющую приблизительно 10-20%, и остаток волокна состоит в основном из механической пульпы, типа древесной массы (ДМ), прессованной древесной массы (ПДМ), облагороженной древесной массы или термомеханической пульпы (ТМП), но также в качестве части состава используются очищенные от краски отходы бумаги (ОКОБ). Отходы бумаги заменяют часть механической пульпы.The composition of ordinary newsprint includes a fibrous mixture having a portion of chemical cellulose constituting approximately 10-20%, and the remainder of the fiber consists mainly of mechanical pulp, such as wood pulp (DM), pressed wood pulp (PDM), enriched wood pulp or thermomechanical pulp (TMP), but also as part of the composition, paper-free waste paper (OKOB) is used. Paper waste replaces part of the mechanical pulp.
Состав для легкой мелованной бумаги (ЛМБ) имеет более высокое процентное содержание упрочняющего волокна, до 50%, и остаток состоит из обогащенной лигнином термомеханической пульпы или древесной массы. Волокна, произведенные различными способами, легко отбелены, для обогащенного лигнином волокна используют известные сохраняющие лигнин способы, а для целлюлозы используют способы полуотбеливания. Использование наполнителя в изготовлении этого сорта бумаги не является общепринятым. Исключение также в этом случае представляет использование очищенной от краски волокнистой массы наряду с обычно неизбежным наполнителем, который оказывает свое собственное действие на качество бумаги.The composition for light coated paper (LMB) has a higher percentage of reinforcing fiber, up to 50%, and the remainder consists of lignin-enriched thermomechanical pulp or wood pulp. Fibers produced by various methods are easily bleached, known lignin-preserving methods are used for lignin-enriched fibers, and semi-bleaching methods are used for cellulose. The use of filler in the manufacture of this paper grade is not generally accepted. An exception also in this case is the use of ink free of pulp, along with the usually inevitable filler, which has its own effect on paper quality.
Из SU 3112, кл. С 08 L 89/06, оп. 30.06.1927 известен способ получения каландрированной бумаги и картона, а также глазированной, изготовленной по меньшей мере частично из волокна, содержащего лигнин, в которое введены добавки.From SU 3112, cl. C 08 L 89/06, op. 06/30/1927 there is a known method for producing calendered paper and cardboard, as well as glazed, made at least partially from fiber containing lignin, into which additives are introduced.
Однако при помощи этого способа нельзя получить бумагу, которая подходит для глубокой печати.However, using this method, you cannot get paper that is suitable for gravure printing.
Бумага, раскрытая в этой заявке, имеет по меньшей мере машинную отделку, предпочтительно, она глазирована, и наиболее предпочтительно, она подвергнута окончательной отделке с использованием современных способов каландрирования, включающих в себя формование основы, при которых производят бумагу, по качеству равную или превосходящую качество глазированной.The paper disclosed in this application has at least a machine finish, preferably it is glazed, and most preferably, it is finished using modern calendering methods, including forming the base, in which they produce paper of equal or superior quality glazed.
Высокое процентное содержание обогащенного лигнином волокна в бумаге снижает характеристики прочности бумаги. Эти проблемы обычно решаются путем добавления к бумаге на стадии ее изготовления, где волокна все еще образуют исходный материал, так называемого исходного крахмала, то есть крахмала, имеющего ненарушенную структуру цепочки, как правило, в количестве по меньшей мере 5 кг/т. Крахмал обычно имеет слегка измененные катионные, анионные или амфотерные электрохимические свойства, достигаемые благодаря включению соединений в ОН-группы в мономерной структуре крахмала, где эти соединения придают катионоактивные, анионоактивные или амфотерные свойства. Степень замещения (СЗ) может составлять от 0,01 до 1, обычно ниже 0,1, благодаря чему цепи крахмала остаются неразрушенными. Использование надлежащего исходного крахмала улучшает прочность бумаги, требуемую, например, при печати и нанесении покрытия на бумагу. С целью получения высокой прочности для рассматриваемой бумаги использование крахмала может составлять до 15 кг/т. Особенно бумагу, изготавливаемую для офсетной печати, делают с высоким процентным содержанием исходного крахмала для достижения требуемой прочности и подходящих свойств впитывания жидкости. Количество применяемого крахмала обычно составляет более 3 кг/т волокна.The high percentage of lignin-enriched fiber in the paper reduces the strength characteristics of the paper. These problems are usually solved by adding to the paper at the stage of its manufacture, where the fibers still form the starting material, the so-called starting starch, that is, starch having an unbroken chain structure, usually in an amount of at least 5 kg / t. Starch usually has slightly altered cationic, anionic, or amphoteric electrochemical properties, achieved by incorporating compounds in OH groups in the monomeric structure of starch, where these compounds impart cationic, anionic, or amphoteric properties. The degree of substitution (C3) can range from 0.01 to 1, usually below 0.1, so that the starch chains remain intact. Using proper starting starch improves the paper strength required, for example, when printing and coating paper. In order to obtain high strength for the paper in question, the use of starch can be up to 15 kg / t. Especially paper made for offset printing is made with a high percentage of starting starch to achieve the desired strength and suitable liquid absorption properties. The amount of starch used is usually more than 3 kg / ton of fiber.
Однако высокое процентное содержание крахмала в бумаге изменяет свойства бумаги и ограничивает ее применимость. Высокое процентное содержание крахмала возвращает бумаге твердость и жесткость, из-за чего снижается сжимаемость. Это оказывает неблагоприятное воздействие на обрабатываемость поверхности бумаги при каландрировании. Кроме того, бумага меньше подходит для глубокой печати, где предполагается хорошее качество печатания, помимо высокой гладкости, и определенная степень сжимаемости. Бумага, производимая для применения в офсетной печати, может обладать составом композиции волокон, подходящим также для использования в глубокой печати, но свойства, вытекающие из использования крахмала, не допускают использование бумаги для этой цели. При производстве бумаги, подходящей для глубокой печати, добавление исходного крахмала обычно составляет меньше 1,5 кг/т волокна.However, the high percentage of starch in the paper changes the properties of the paper and limits its applicability. A high percentage of starch returns hardness and stiffness to paper, which reduces compressibility. This adversely affects calendering of the surface of the paper. In addition, paper is less suitable for intaglio printing, where good print quality, in addition to high smoothness, and a certain degree of compressibility are assumed. Paper produced for use in offset printing may have a fiber composition suitable also for intaglio printing, but properties arising from the use of starch do not allow the use of paper for this purpose. In the manufacture of paper suitable for intaglio printing, the addition of starch is typically less than 1.5 kg / ton fiber.
Также известно использование сильно разбавленного катионоактивного крахмала в качестве защитного коллоида и удерживающего вспомогательного вещества для гидрофобных клеевых дисперсий (типа AKD). Однако данный способ не обеспечивает прочность и сжимаемость, и эти свойства являются характерными для бумаги, изготовленной способом по изобретению.It is also known to use highly diluted cationic starch as a protective colloid and retention aid for hydrophobic adhesive dispersions (type AKD). However, this method does not provide strength and compressibility, and these properties are characteristic of paper made by the method according to the invention.
Проблемы, с которыми сталкиваются при изготовлении бумаги из волокон, имеющих высокое процентное содержание лигнина, и где изготовление обычно включает использование клеящего вещества на основе полисахарида, типа крахмала для внутреннего склеивания, в соответствии с изобретением устраняются посредством добавления к волоконной исходной массе, помимо полисахарида в качестве агента повышения гидрофобности, по меньшей мере диспергированного полимера, который содержит гидрофобные мономеры.The problems encountered in the manufacture of paper from fibers having a high percentage of lignin, and where the manufacture usually involves the use of a polysaccharide-based adhesive, such as starch for internal bonding, in accordance with the invention are eliminated by adding to the fiber starting material, in addition to the polysaccharide in as an agent for increasing hydrophobicity of at least a dispersed polymer that contains hydrophobic monomers.
Новая композиция согласно изобретению, являющаяся применимой в изготовлении каландрированных и глазированных сортов бумаги как для офсетной, так и для глубокой печати, содержит указанный выше полисахарид и дисперсию полимеров.The new composition according to the invention, which is applicable in the manufacture of calendared and glazed paper grades for both offset and intaglio printing, contains the above polysaccharide and dispersion of polymers.
Температура формирования пленки полимера составляет предпочтительно от -50°С до 200°С, более предпочтительно от -25°С до 100°С и наиболее предпочтительно от 0 до 80°С. Использование такого полимера, помимо полисахарида, или замена части полисахарида таким полимером приводит к снижению жесткости и улучшению свойств бумаги при каландрировании и, следовательно, к более высокой гладкости каландрированной бумаги, сохраняя при этом неизменными характеристики прочности бумаги. Это имеет общее положительное влияние на печатные свойства бумаги. Бумагу можно изготавливать так, чтобы удовлетворять требованиям к офсетной печати, а дополнительное улучшение эластичности делает ее подходящей также и для глубокой печати.The temperature of the formation of the polymer film is preferably from -50 ° C to 200 ° C, more preferably from -25 ° C to 100 ° C and most preferably from 0 to 80 ° C. The use of such a polymer, in addition to the polysaccharide, or the replacement of a part of the polysaccharide with such a polymer, leads to a decrease in stiffness and an improvement in calendaring paper properties and, consequently, to a higher smoothness of calendared paper, while maintaining the paper strength characteristics unchanged. This has a general positive effect on the printing properties of paper. Paper can be made to meet the requirements for offset printing, and an additional improvement in elasticity makes it suitable also for gravure printing.
Химические соединения, применяемые в изготовлении дисперсии полимеров, включают в себя винилацетат, бутил- и/или 2-этилгексилакрилат, метилметакрилат, акрилнитрил, стирол, альфа-метилстирол и/или бутадиен. В изготовлении дисперсии также можно использовать способные к полимеризации анионоактивные и/или катионоактивные мономеры типа различных кислот, аминов и амидов. Примерами являются акриловая кислота, метакриловая кислота и акриловый амид.Chemical compounds used in the manufacture of the polymer dispersion include vinyl acetate, butyl and / or 2-ethylhexyl acrylate, methyl methacrylate, acrylonitrile, styrene, alpha-methyl styrene and / or butadiene. Polymerizable anionic and / or cationic monomers such as various acids, amines and amides can also be used in the manufacture of the dispersion. Examples are acrylic acid, methacrylic acid and acrylic amide.
Дисперсия полимеров предпочтительно состоит из сополимера акрилата, стиролакрилата или стиролбутадиена. Предпочтительно применяют дисперсию полимеров, в изготовлении которой используют стирол, бутадиен и/или акрилаты. Также можно применять дисперсию полимеров, в изготовлении которой используют по меньшей мере один мономер винила. Дисперсию полимеров предпочтительно изготавливают, используя технологию эмульсионной полимеризации, при которой полимеризация проводится в водном растворе. Технология производства описана, например, в справочнике "Эмульсионная полимеризация и эмульсионные полимеры" Питера А. Ловелла и Мухамеда С. Эль-Аассера (Peter A. Lovell and Mohamed S. El-Aasser, Emulsion Polymerisation and Emulsion Polymers, John Wiley and Sons, pp.37-58).The polymer dispersion preferably consists of a copolymer of acrylate, styrene acrylate or styrene butadiene. A polymer dispersion is preferably used in the manufacture of which styrene, butadiene and / or acrylates are used. You can also apply a polymer dispersion, in the manufacture of which use at least one vinyl monomer. The polymer dispersion is preferably made using emulsion polymerization technology in which the polymerization is carried out in an aqueous solution. Production technology is described, for example, in the reference book “Emulsion Polymerization and Emulsion Polymers” by Peter A. Lovell and Mohamed S. El-Aasser, Emulsion Polymerisation and Emulsion Polymers, John Wiley and Sons, pp. 37-58).
При изготовлении дисперсии полимеров в качестве стабилизирующего агента можно использовать крахмал, маннан, карбоксиметилцеллюлозу, поливинилацетат и/или эмульгаторы, предпочтительно в качестве стабилизирующего агента используется катионоактивный и/или оксидированный крахмал. Производство дисперсии полимеров с использованием крахмала в качестве стабилизирующего агента описано, например, в публикации WO 00/46264.In the manufacture of a polymer dispersion, starch, mannan, carboxymethyl cellulose, polyvinyl acetate and / or emulsifiers can be used as a stabilizing agent, preferably cationic and / or oxidized starch is used as a stabilizing agent. The production of a polymer dispersion using starch as a stabilizing agent is described, for example, in WO 00/46264.
Дисперсию полимеров можно добавлять в соответствии с изобретением в количестве 0,5-20 кг/т волокна, рассчитанном для сухого материала дисперсии и всего сухого вещества волоконной смеси. Предпочтительное количество добавки составляет 0,5-10 кг/т волокна, а наиболее предпочтительное количество добавки составляет 0,5-5 кг/т волокна.The dispersion of polymers can be added in accordance with the invention in an amount of 0.5-20 kg / t of fiber, calculated for the dry dispersion material and the total dry matter of the fiber mixture. The preferred amount of the additive is 0.5-10 kg / t of fiber, and the most preferred amount of the additive is 0.5-5 kg / t of fiber.
При применении изобретения, полисахаридом может быть катионоактивный, неионогенный и/или анионоактивный крахмал, маннан или карбоксиметилцеллюлоза (КМЦ), которые могут быть природными, амфотерными или катионоактивными, у которых степень замещения (СЗ) анионоактивных и/или катионоактивных групп в полисахаридной цепи составляет 0-2. Полисахаридом предпочтительно является катионоактивный крахмал, у которого степень замещения (СЗ) катионоактивных групп в цепи крахмала составляет 0-1, предпочтительно 0,01-0,4, более предпочтительно 0,01-0,2, еще более предпочтительно 0,01-0,1 и наиболее предпочтительно 0,01-0,05. Уровень вязкости полисахарида составляет свыше 5 мПа·с (5%, 60°С, Брукфилд (Brookfield)), предпочтительно свыше 100 мПа·с, более предпочтительно свыше 300 мПа·с и наиболее предпочтительно свыше 400 мПа·с. Наиболее предпочтительно полисахарид не подвергают разбавлению (вязкость свыше 400 мПа·с), и он имеет низкую катионоактивную степень замещения (СЗ 0,01-0,05). В процессе по изобретению полисахарид добавляют в количестве приблизительно 0,1-15 кг/т волокна, даже 0,1-20 кг/т, предпочтительно 0,5-6 кг/т, более предпочтительно 1,5-5 кг/т и наиболее предпочтительно 2-5 кг/т волокна.When applying the invention, the polysaccharide can be cationic, nonionic and / or anionic starch, mannan or carboxymethyl cellulose (CMC), which can be natural, amphoteric or cationic, in which the degree of substitution (C3) of the anionic and / or cationic groups in the polysaccharide -2. The polysaccharide is preferably cationic starch, in which the degree of substitution (C3) of cationic groups in the starch chain is 0-1, preferably 0.01-0.4, more preferably 0.01-0.2, even more preferably 0.01-0 , 1 and most preferably 0.01-0.05. The viscosity level of the polysaccharide is more than 5 mPa · s (5%, 60 ° C., Brookfield), preferably more than 100 mPa · s, more preferably more than 300 mPa · s, and most preferably more than 400 mPa · s. Most preferably, the polysaccharide is not diluted (viscosity above 400 mPa · s), and it has a low cationic degree of substitution (SZ 0.01-0.05). In the process according to the invention, the polysaccharide is added in an amount of about 0.1-15 kg / t fiber, even 0.1-20 kg / t, preferably 0.5-6 kg / t, more preferably 1.5-5 kg / t and most preferably 2-5 kg / t fiber.
Когда используют дисперсию полимеров, которую стабилизируют синтетическим полимером или ионными мономерами, предпочтительно использовать в качестве полисахарида катионоактивный крахмал, у которого степень замещения катионоактивных групп составляет 0-2, предпочтительно 0,02-1, более предпочтительно 0,03-0,7, еще более предпочтительно 0,05-0,5 и наиболее предпочтительно 0,1-0,4. Уровень вязкости полисахарида составляет предпочтительно свыше 5 мПа·с (5%, 60°С, Брукфилд), более предпочтительно 50-2000 мПа·с и наиболее предпочтительно 100-500 мПа·с. Наиболее предпочтительным полисахаридом в этом варианте осуществления является частично разбавленный (вязкость 100-500 мПа·с) крахмал, маннан или карбоксиметилцеллюлоза (КМЦ), имеющие относительно высокую катионоактивную степень замещения (СЗ 0,1-0,4), особенно крахмал. При использовании изобретения количества добавок для этого полисахарида находятся в пределах диапазона от 0,1 до 4 кг/т волокна, предпочтительно 0,1-3 кг/т волокна.When a polymer dispersion is used, which is stabilized with a synthetic polymer or ionic monomers, it is preferable to use cationic starch as a polysaccharide, in which the degree of substitution of cationic groups is 0-2, preferably 0.02-1, more preferably 0.03-0.7, still more preferably 0.05-0.5 and most preferably 0.1-0.4. The viscosity level of the polysaccharide is preferably above 5 MPa · s (5%, 60 ° C., Brookfield), more preferably 50-2000 MPa · s, and most preferably 100-500 MPa · s. The most preferred polysaccharide in this embodiment is partially diluted (viscosity 100-500 mPa · s) starch, mannan or carboxymethyl cellulose (CMC) having a relatively high cationic degree of substitution (SZ 0.1-0.4), especially starch. When using the invention, the amounts of additives for this polysaccharide are within the range of 0.1 to 4 kg / t fiber, preferably 0.1-3 kg / t fiber.
Также следует отметить, что при применении изобретения на практике диапазоны добавок для полисахаридов, имеющие следующие степени замещения, представляют собой:It should also be noted that when applying the invention in practice, the ranges of additives for polysaccharides having the following degrees of substitution are:
Также выгодно использовать два или более различных полисахаридов, посредством чего участие добавок сведено к выполнению указанных выше значений.It is also advantageous to use two or more different polysaccharides, whereby the participation of additives is reduced to the fulfillment of the above values.
Дисперсию полимеров и полисахарид можно добавлять по отдельности, но предпочтительно по меньшей мере часть полисахарида добавлять в бумагоделательную машину одновременно с дисперсией гидрофобного полимера в виде смеси или порознь. Использование отделочной смеси является наиболее предпочтительным.The polymer dispersion and polysaccharide can be added separately, but it is preferable to add at least a portion of the polysaccharide to the paper machine at the same time as the dispersion of the hydrophobic polymer in the form of a mixture or separately. The use of the finishing mixture is most preferred.
Количество полисахарида также можно разделить на отдельные части, благодаря чему одна часть добавляется вместе с дисперсией полимеров или в присадке с дисперсией полимеров. Добавление дисперсии полимеров и полисахарида вместе гарантирует, что они будут хорошо смешаны и, следовательно, бумага будет изготовлена с однородными свойствами. Одновременное добавление улучшает также действие дисперсии полимеров, благодаря чему также улучшается гладкость бумаги.The amount of polysaccharide can also be divided into separate parts, so that one part is added together with the dispersion of the polymers or in the additive with the dispersion of the polymers. Adding a dispersion of polymers and a polysaccharide together ensures that they will be well mixed and therefore the paper will be made with uniform properties. Simultaneous addition also improves the effect of polymer dispersion, which also improves paper smoothness.
При практическом применении изобретения можно улучшить гидрофобные свойства бумаги посредством добавления к волокнистому исходному материалу в дополнение к дисперсии полимеров некоторого другого гидрофобного агента. Добавление предпочтительно проводится одновременно, то есть с того же момента добавления, или как отделочная композиция. В качестве таких гидрофобных агентов можно использовать, например, ASA (термопластичный сополимер акрилонитрила, стирола и акриловых эфиров), AKD или канифольную проклейку.In the practice of the invention, the hydrophobic properties of the paper can be improved by adding some other hydrophobic agent to the fibrous starting material in addition to the polymer dispersion. Addition is preferably carried out simultaneously, that is, from the same moment of addition, or as a finishing composition. As such hydrophobic agents, for example, ASA (thermoplastic copolymer of acrylonitrile, styrene and acrylic esters), AKD or rosin sizing can be used.
Изобретение будет раскрыто более подробно посредством следующих примеров.The invention will be disclosed in more detail through the following examples.
Пример 1Example 1
Была изготовлена бумага (50 г/м2) с использованием 100% отбеленной пероксидом термомеханической пульпы (ТМП), имеющей степень высушивания 70°SR. К волокнистому исходному материалу в качестве наполнителя дополнительно добавили анионоактивный карбонат кальция в количестве 10% от общей волокнистой смеси. В волокнистую смесь добавляли катионоактивный крахмал в каждый контрольный момент времени в количестве 0,2%, причем крахмал имел катионоактивную степень замещения (СЗ) 0,2. В контрольные моменты времени 1, 2, 5 и 6 волокнистую суспензию дополнительно смешивали с исходным крахмалом в количествах 0,2 или 0,4% от волокнистой смеси, крахмал имел катионоактивную степень замещения 0,032. Используемым вспомогательным средством удерживания были Percol 162 и Hydrocol О в количествах 0,02% и 0,17% соответственно. Используемая дисперсия полимеров представляла собой сополимер стирол-акрилнитрил-бутилакрилата, который в качестве стабилизирующего агента дисперсии содержал катионоактивный крахмал в количестве 20% от сухого материала дисперсии, крахмал которой имел степень замещения 0,2 относительно катионоактивных групп. Дисперсию полимеров добавляли одновременно с крахмалом в виде смеси. Процентные содержания каждого из добавляемых химикатов рассчитывали, как сухой материал от общего сухого материала волокнистой смеси. Бумагу подвергали машинной обработке (МО) посредством каландрирования.Paper was made (50 g / m 2 ) using 100% peroxide-bleached thermomechanical pulp (TMP) having a degree of drying of 70 ° SR. Anionic calcium carbonate was additionally added to the fibrous starting material as a filler in an amount of 10% of the total fibrous mixture. 0.2% cationic starch was added to the fiber mixture at each control point in time, and the starch had a cationic degree of substitution (C3) of 0.2. At control times 1, 2, 5, and 6, the fibrous suspension was additionally mixed with the initial starch in amounts of 0.2 or 0.4% of the fibrous mixture, the starch had a cationic degree of substitution of 0.032. The retention aid used was Percol 162 and Hydrocol O in amounts of 0.02% and 0.17%, respectively. The polymer dispersion used was a styrene-acrylonitrile-butyl acrylate copolymer, which as a stabilizing agent in the dispersion contained cationic starch in an amount of 20% of the dry dispersion material, the starch of which had a degree of substitution of 0.2 relative to the cationic groups. The polymer dispersion was added simultaneously with starch as a mixture. The percentages of each of the added chemicals were calculated as dry material from the total dry fiber material. The paper was machined (MO) by calendering.
Результаты испытаний показывают, что при использовании дисперсии полимеров можно изготовить более эластичную бумагу, причем эта бумага все еще обладает аналогичной улучшенной прочностью, которой можно достичь посредством использования крахмала. Особенно при использовании смеси крахмала и дисперсии полимеров достигаются самая низкая жесткость бумаги, которая удобна для глубокой печати, и самая высокая прочность внутреннего сцепления, удобная для офсетной печати. Использование дисперсии полимеров также оказывает положительное влияние на пористость бумаги. Более плотная бумага предотвращает проникновение красящего вещества покрытия в состав бумаги, что улучшает свойства нанесения покрытия бумаги.The test results show that by using a dispersion of polymers, more flexible paper can be made, which paper still has the same improved strength that can be achieved by using starch. Especially when using a mixture of starch and a dispersion of polymers, the lowest paper stiffness, which is convenient for gravure printing, and the highest internal adhesion strength, convenient for offset printing, are achieved. The use of polymer dispersion also has a positive effect on paper porosity. Thicker paper prevents the penetration of the coloring matter into the paper, which improves the coating properties of the paper.
Соответствующие выводы могут быть показаны также на основании следующего примера 2, в котором дисперсия полимеров, отличающаяся от предыдущего примера, стабилизирована синтетическим полимером. На основании результатов испытаний можно отметить, что, когда используется дисперсия полимеров, пористость и шероховатость, так же как жесткость каландрированной бумаги, становятся более низкими. Использование дисперсии полимеров также оказывает положительное влияние на внутреннее сцепление и предел прочности на разрыв бумаги.The corresponding conclusions can also be shown on the basis of the following example 2, in which the polymer dispersion, different from the previous example, is stabilized with a synthetic polymer. Based on the test results, it can be noted that when polymer dispersion is used, porosity and roughness, as well as the rigidity of calendered paper, become lower. The use of polymer dispersion also has a positive effect on internal adhesion and tensile strength of paper.
Пример 2Example 2
Была изготовлена бумага (50 г/м2) с использованием 100% отбеленной пероксидом термомеханической пульпы (ТМП), имеющей степень высушивания 70°SR. Волокнистый исходный материал дополнительно смешали с исходным крахмалом в количестве 0,2% или 0,4%, причем крахмал имел катионоактивную степень замещения (СЗ) 0,20, и со вспомогательным средством удерживания Percol 162 и Hydrocol О в количествах 0,02% и 0,17% соответственно. В качестве дисперсии полимеров использовался сополимер стирол-акрилнитрил-бутилакрилат-триметиламмоний-пропил-метакрил-амидхлорида, включающий в себя синтетический этоксилат жирного спирта в качестве стабилизирующего агента. Дисперсию полимеров добавляли в качестве смеси вместе с катионоактивным исходным крахмалом. Бумага была обработана до соответствия машинной обработке (МО) посредством каландрирования.Paper was made (50 g / m 2 ) using 100% peroxide-bleached thermomechanical pulp (TMP) having a degree of drying of 70 ° SR. The fibrous starting material was further mixed with the starting starch in an amount of 0.2% or 0.4%, the starch having a cationic degree of substitution (SZ) of 0.20, and with an auxiliary retention aid Percol 162 and Hydrocol O in amounts of 0.02% and 0.17%, respectively. As the polymer dispersion, a styrene-acrylonitrile-butyl acrylate-trimethylammonium-propyl-methacryl-amide chloride copolymer was used, including synthetic fatty alcohol ethoxylate as a stabilizing agent. The polymer dispersion was added as a mixture along with the cationic starting starch. The paper was processed to match machine processing (MO) by calendering.
Пример 3Example 3
Была изготовлена бумага (60 г/м2) с использованием 70% термомеханической пульпы (ТМП), которая была отбелена дитионитом, и 30% сосновой крафт-целлюлозы, имеющей степень высушивания 70°SR. К составу бумаги в качестве наполнителя дополнительно добавили анионоактивный каолин в количестве 30% от общего волокнистого состава, исходный крахмал, имеющий катионоактивную степень замещения СЗ 0,035 (Raisamyl 135), в количестве 0,5% и Percol 162 как вспомогательное средство удерживания в количестве 0,02%. В качестве дисперсии полимеров использовали сополимер стирол-акрилнитрил-бутилакрилата, который в качестве стабилизирующего агента содержал катионоактивный крахмал в количестве 35% от общего сухого материала дисперсии, где крахмал был замещен до степени замещения 0,2 катионоактивными группами. Добавляемые количества каждого из химикатов рассчитывали как сухой материал от общего сухого материала волокнистой смеси. Для бумаги выполняли обработку глазирования (ГЗ) и измеряли величины пористости, гладкости и поверхностной прочности, благодаря чему были получены следующие значения.Paper (60 g / m 2 ) was made using 70% thermomechanical pulp (TMP), which was bleached with dithionite, and 30% pine kraft pulp having a degree of drying of 70 ° SR. Anionic kaolin in an amount of 30% of the total fiber composition, an initial starch having a cationic degree of substitution of СЗ 0,035 (Raisamyl 135), in an amount of 0.5%, and Percol 162 as an auxiliary retention agent in an amount of 0, were additionally added to the paper composition as a filler. 02% As the polymer dispersion, a styrene-acrylonitrile-butyl acrylate copolymer was used, which as a stabilizing agent contained cationic starch in an amount of 35% of the total dry dispersion material, where the starch was substituted to a degree of substitution of 0.2 cationic groups. The added quantities of each of the chemicals was calculated as dry material from the total dry material of the fibrous mixture. For paper, glazing (GB) processing was performed and the values of porosity, smoothness, and surface strength were measured, so that the following values were obtained.
Результаты показывают, что дисперсия полимеров существенно улучшает пористость и гладкость каландрированной бумаги, и эти свойства выгодны для глубокой печати.The results show that polymer dispersion significantly improves the porosity and smoothness of calendared paper, and these properties are beneficial for gravure printing.
Использование большого количества исходного крахмала (10 кг/т) в этом примере было предназначено для придания бумаге по возможности высокой прочности внутреннего сцепления, которая может быть достигнута с помощью исходного крахмала. Добавление дисперсии полимеров еще больше улучшило значение прочности внутреннего сцепления, и это означает, что все еще может быть достигнут предыдущий уровень прочности, несмотря на более низкое количество исходного крахмала, когда помимо крахмала к волокнистому исходному материалу добавлена дисперсия полимеров. Благодаря этому изготовленная бумага также подходит для глубокой печати.The use of a large amount of starting starch (10 kg / t) in this example was intended to impart to the paper the highest possible internal adhesion that could be achieved with the source starch. The addition of polymer dispersion has further improved the value of internal adhesion strength, and this means that the previous level of strength can still be achieved despite the lower amount of starting starch when polymer dispersion is added to the fibrous starting material. This makes paper also suitable for intaglio printing.
Пример 4Example 4
Была изготовлена бумага (40 г/м2) с использованием 100% отбеленной пероксидом термомеханической пульпы (ТМП). Кроме того, в качестве наполнителя использовали анионоактивный карбонат кальция в количестве 10% от общей волокнистой смеси, исходный крахмал, имеющий катионоактивную степень замещения СЗ 0,35, в количестве 0,05, а также Percol 162 и Hydrocol О в качестве вспомогательного средства удерживания в количествах 0,04% и 0,15% соответственно. Дисперсией полимеров был сополимер стирол-акрилнитрил-бутилакрилата, содержащий катионоактивный крахмал в качестве стабилизирующего агента дисперсии, в количестве 35% от сухого материала дисперсии, где крахмал имел степень замещения 0,2 относительно катионоактивных групп. Количества каждого из добавленных химикатов рассчитывали относительно сухого материала на основании общего сухого материала волокнистой смеси. Для бумаги была выполнена машинная отделка (МО) посредством каландрирования. Испытания печатания проводились с использованием аппаратуры Prüfbau-laboratory.Paper (40 g / m 2 ) was made using 100% thermomechanical pulp (TMP) bleached with peroxide. In addition, anionic calcium carbonate was used as a filler in an amount of 10% of the total fiber mixture, the initial starch having a cationic degree of substitution of СЗ 0.35, in the amount of 0.05, as well as Percol 162 and Hydrocol O as an auxiliary retention aid in amounts of 0.04% and 0.15%, respectively. The polymer dispersion was a styrene-acrylonitrile-butyl acrylate copolymer containing cationic starch as a dispersion stabilizing agent, in an amount of 35% of the dry dispersion material, where the starch had a degree of substitution of 0.2 relative to the cationic groups. The amounts of each of the added chemicals were calculated relative to the dry material based on the total dry fiber material. For paper, machine finishing (MO) was performed by calendering. Printing tests were performed using Prüfbau-laboratory equipment.
Результаты в таблице показывают, что, когда, помимо крахмала, добавлена дисперсия полимеров, качество печатания некоторого уровня плотности достижимо при использовании меньшего количества красящего вещества и, соответственно, некоторое количество красящего вещества производит лучшее качество печатания, чем то, которое достигается при использовании каландрированной бумаги, изготовленной без добавления дисперсии полимеров. Когда использовалась дисперсия полимеров, бумага, кроме того, обладала более высокими величинами предела прочности на разрыв, что также является выгодным для каландрированной бумаги, используемой для печати.The results in the table show that when, in addition to starch, a dispersion of polymers is added, the printing quality of a certain level of density is achievable with a smaller amount of coloring material and, accordingly, a certain amount of coloring material produces better printing quality than that achieved with calendered paper made without the addition of a polymer dispersion. When a polymer dispersion was used, the paper also had higher tensile strengths, which is also advantageous for calendered paper used for printing.
Глянец печатной поверхностиPrinted surface gloss
Глянец бумаги всегда выше, когда во внутреннем проклеивании используется дисперсия полимеров, чем можно достичь при использовании во внутреннем проклеивании только крахмала.The gloss of paper is always higher when polymer dispersion is used in the internal sizing than can be achieved when only starch is used in the internal sizing.
Прилагаемый графический чертеж иллюстрирует зависимость впитывания воды от времени в каландрированных бумагах, изготовленных согласно примеру 4. Измерения проводили с использованием устройства ДИВ (динамического измерения впитывания). Можно сделать вывод, что дисперсия полимеров снижает скорость впитывания воды, и это является выгодным как для печати, так и для нанесения покрытия на каландрированную бумагу. Выгодное значение этого свойства бумаги для процесса печатания было описано в журнале IPW, №5/99, стр.72-74, "Будущие требования к печатной бумаге" (Future Demands on Printing Paper).The attached graphic drawing illustrates the dependence of water absorption on time in calendered papers made according to example 4. The measurements were carried out using a device DIV (dynamic measurement of absorption). It can be concluded that the dispersion of polymers reduces the absorption rate of water, and this is beneficial both for printing and for coating calendered paper. The beneficial value of this paper property for the printing process has been described in IPW Magazine, No. 5/99, pp. 72-74, Future Demands on Printing Paper.
Соответствующая изобретению бумага, изготовленная с использованием полисахарида, имеющего степень замещения относительно химических соединений с электрическим зарядом в диапазоне 0,01-1,2, и дополнительно указанной выше дисперсии полимеров, которая содержит гидрофобные мономеры, при испытании показала себя особенно подходящей для применения в глубокой печати. При реализации изобретения оказалось возможным увеличить содержание полисахарида в бумаге, подходящей для глубокой печати, без отрицательного воздействия на качество бумаги, типа сжимаемости, требуемой для бумаги, подходящей для глубокой печати. Бумага оказалась пригодной для глубокой печати, даже когда содержание полисахарида было свыше 1,5 кг/т волокна, предпочтительно свыше 2 кг/т, более предпочтительно свыше 2,5 кг/т, еще более предпочтительно свыше 3 кг/т, еще более предпочтительно свыше 3,5 кг/т, еще более предпочтительно свыше 4 кг/т, наиболее предпочтительно свыше 5 кг/т и даже свыше 8 кг/т волокна.The paper according to the invention, made using a polysaccharide having a degree of substitution with respect to chemical compounds with an electric charge in the range of 0.01-1.2, and additionally the above polymer dispersion, which contains hydrophobic monomers, proved especially suitable for use in deep testing print. When implementing the invention, it was possible to increase the polysaccharide content in paper suitable for intaglio printing without adversely affecting paper quality, such as the compressibility required for paper suitable for intaglio printing. The paper turned out to be suitable for intaglio printing even when the polysaccharide content was more than 1.5 kg / t of fiber, preferably more than 2 kg / t, more preferably more than 2.5 kg / t, even more preferably more than 3 kg / t more than 3.5 kg / t, even more preferably more than 4 kg / t, most preferably more than 5 kg / t and even more than 8 kg / t of fiber.
Используемая для глубокой печати бумага обычно должна иметь содержание полисахарида в диапазоне от 0,1 до 20 кг/т волокна, предпочтительно 0,5-10 кг/т волокна и наиболее предпочтительно 1-5 кг/т волокна. В некоторых применениях предпочтительно использовать по меньшей мере 3,7 кг/т волокна.The gravure printing paper typically should have a polysaccharide content in the range of 0.1 to 20 kg / ton fiber, preferably 0.5-10 kg / ton fiber, and most preferably 1-5 kg / ton fiber. In some applications, it is preferable to use at least 3.7 kg / t of fiber.
Степень замещения полисахаридов относительно химических соединений с электрическим зарядом имеет отношение к количеству использования в пределах следующих диапазонов:The degree of substitution of polysaccharides relative to chemical compounds with electric charge is related to the amount of use within the following ranges:
Claims (27)
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI20000048A FI117677B (en) | 2000-01-10 | 2000-01-11 | Improving printability of calendered paper and board, comprises adding polysaccharide and further, as hydrophobic agent, at least dispersed polymer containing hydrophobic monomers, to fiber stock |
| FI20000048 | 2000-01-11 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2002121497A RU2002121497A (en) | 2004-03-27 |
| RU2266995C2 true RU2266995C2 (en) | 2005-12-27 |
Family
ID=8557022
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2002121497/12A RU2266995C2 (en) | 2000-01-11 | 2001-01-11 | Improvement of piper and board printing properties and coverability |
Country Status (14)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20030106659A1 (en) |
| EP (1) | EP1252391B1 (en) |
| JP (1) | JP2003519732A (en) |
| KR (1) | KR20020071014A (en) |
| CN (1) | CN1401034A (en) |
| AT (1) | ATE447641T1 (en) |
| AU (1) | AU2001226844A1 (en) |
| CA (1) | CA2395704C (en) |
| DE (1) | DE60140347D1 (en) |
| ES (1) | ES2333298T3 (en) |
| NO (1) | NO20023331D0 (en) |
| PT (1) | PT1252391E (en) |
| RU (1) | RU2266995C2 (en) |
| WO (1) | WO2001051708A1 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2449070C1 (en) * | 2006-01-17 | 2012-04-27 | Интернэшнл Пэйпа Кампани | Paper bases with increased sizing of surface and low linen sizing with high dimensional stability |
| US8372243B2 (en) | 2006-01-17 | 2013-02-12 | International Paper Company | Paper substrates containing high surface sizing and low internal sizing and having high dimensional stability |
| US8652594B2 (en) | 2008-03-31 | 2014-02-18 | International Paper Company | Recording sheet with enhanced print quality at low additive levels |
| RU2719382C1 (en) * | 2016-03-22 | 2020-04-17 | Кемира Ойй | Aqueous polymer dispersion, use thereof and a method of producing an aqueous polymer dispersion |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4063104B2 (en) * | 2003-02-21 | 2008-03-19 | 日本製紙株式会社 | Newspaper printing paper |
| CN1820109A (en) * | 2003-07-07 | 2006-08-16 | 日本制纸株式会社 | Newsprint paper treated with cationic surface-sizing agent |
| PL1704282T3 (en) * | 2003-12-22 | 2018-09-28 | Akzo Nobel Chemicals International B.V. | Filler for papermaking process |
| EP1936032A1 (en) | 2006-12-18 | 2008-06-25 | Akzo Nobel N.V. | Method of producing a paper product |
| EP2633120A4 (en) | 2010-10-29 | 2015-08-26 | Buckman Labor Inc | Papermaking and products made thereby with ionic crosslinked polymeric microparticle |
| US9157190B2 (en) * | 2011-01-18 | 2015-10-13 | Petra International Holdings, Llc | Method for treating substrates with halosilanes |
| FI126960B (en) | 2014-02-06 | 2017-08-31 | Kemira Oyj | Stabilized adhesive formulation |
| US10442963B1 (en) | 2015-12-22 | 2019-10-15 | McTron Technologies, LLC | Durable and hydrophobic polymeric binder and adhesive |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4229142A1 (en) * | 1992-09-01 | 1994-03-03 | Basf Ag | Paper sizing mixtures |
| DE19512399A1 (en) * | 1995-04-03 | 1996-10-10 | Basf Ag | Paper sizing mixtures |
| US6034181A (en) * | 1995-08-25 | 2000-03-07 | Cytec Technology Corp. | Paper or board treating composition of carboxylated surface size and polyacrylamide |
| DE19806745A1 (en) * | 1998-02-18 | 1999-08-19 | Bayer Ag | Aqueous polymer dispersion useful as surface sizing agent for paper, cardboard etc. |
-
2001
- 2001-01-11 WO PCT/FI2001/000022 patent/WO2001051708A1/en active Application Filing
- 2001-01-11 CN CN01805145A patent/CN1401034A/en active Pending
- 2001-01-11 AU AU2001226844A patent/AU2001226844A1/en not_active Abandoned
- 2001-01-11 EP EP01901234A patent/EP1252391B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2001-01-11 CA CA2395704A patent/CA2395704C/en not_active Expired - Fee Related
- 2001-01-11 PT PT01901234T patent/PT1252391E/en unknown
- 2001-01-11 DE DE60140347T patent/DE60140347D1/en not_active Expired - Lifetime
- 2001-01-11 RU RU2002121497/12A patent/RU2266995C2/en not_active IP Right Cessation
- 2001-01-11 AT AT01901234T patent/ATE447641T1/en not_active IP Right Cessation
- 2001-01-11 KR KR1020027008932A patent/KR20020071014A/en not_active Application Discontinuation
- 2001-01-11 JP JP2001551891A patent/JP2003519732A/en not_active Withdrawn
- 2001-01-11 ES ES01901234T patent/ES2333298T3/en not_active Expired - Lifetime
-
2002
- 2002-07-10 NO NO20023331A patent/NO20023331D0/en not_active Application Discontinuation
- 2002-07-11 US US10/192,514 patent/US20030106659A1/en not_active Abandoned
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2449070C1 (en) * | 2006-01-17 | 2012-04-27 | Интернэшнл Пэйпа Кампани | Paper bases with increased sizing of surface and low linen sizing with high dimensional stability |
| US8372243B2 (en) | 2006-01-17 | 2013-02-12 | International Paper Company | Paper substrates containing high surface sizing and low internal sizing and having high dimensional stability |
| US8758565B2 (en) | 2006-01-17 | 2014-06-24 | International Paper Company | Paper substrates containing high surface sizing and low internal sizing and having high dimensional stability |
| US9309626B2 (en) | 2006-01-17 | 2016-04-12 | International Paper Company | Paper substrates containing high surface sizing and low internal sizing and having high dimensional stability |
| US8652594B2 (en) | 2008-03-31 | 2014-02-18 | International Paper Company | Recording sheet with enhanced print quality at low additive levels |
| RU2719382C1 (en) * | 2016-03-22 | 2020-04-17 | Кемира Ойй | Aqueous polymer dispersion, use thereof and a method of producing an aqueous polymer dispersion |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20020071014A (en) | 2002-09-11 |
| NO20023331L (en) | 2002-07-10 |
| CA2395704A1 (en) | 2001-07-19 |
| ES2333298T3 (en) | 2010-02-19 |
| NO20023331D0 (en) | 2002-07-10 |
| AU2001226844A1 (en) | 2001-07-24 |
| WO2001051708A1 (en) | 2001-07-19 |
| ATE447641T1 (en) | 2009-11-15 |
| CA2395704C (en) | 2010-08-03 |
| DE60140347D1 (en) | 2009-12-17 |
| RU2002121497A (en) | 2004-03-27 |
| JP2003519732A (en) | 2003-06-24 |
| EP1252391B1 (en) | 2009-11-04 |
| PT1252391E (en) | 2009-12-09 |
| CN1401034A (en) | 2003-03-05 |
| US20030106659A1 (en) | 2003-06-12 |
| EP1252391A1 (en) | 2002-10-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2987642B2 (en) | Paper and paper manufacturing method | |
| US10227731B2 (en) | Emulsification of alkenyl succinic anhydride with an amine-containing homopolymer of copolymer | |
| US7727359B2 (en) | Temporary wet strength resin for paper applications | |
| US20160326698A1 (en) | Methods, Processes, and Compositions for Treating Pulp | |
| RU2266995C2 (en) | Improvement of piper and board printing properties and coverability | |
| KR100646003B1 (en) | Polymer Dispersion and Manufacturing Method Thereof | |
| CA3022087C (en) | Biopolymer sizing agents | |
| US3839144A (en) | Paper having 60{14 97 percent hydrated cellulosic fibers and 3{14 40 percent unhydrated cellulosic fibers | |
| US3141815A (en) | Process of improving inorganic filler retention in paper by addition of ethylene oxide homopolymer | |
| CN1705797A (en) | Papers comprising a boron-containing compound and a method of making same | |
| CN100552132C (en) | Paper quality improver | |
| JP3067332B2 (en) | Medium coated paper for offset | |
| JPH0151598B2 (en) | ||
| US20040226675A1 (en) | Method for improving printability and coatability of paper and board | |
| WO2013050436A1 (en) | Paper and board production | |
| WO2011138366A1 (en) | Fibrous composition for paper and card production | |
| AU636059B2 (en) | Soft paper of high strength and method for production thereof | |
| US3250666A (en) | Method of forming cellulosic paper containing rosin and polyethylene | |
| FI117677B (en) | Improving printability of calendered paper and board, comprises adding polysaccharide and further, as hydrophobic agent, at least dispersed polymer containing hydrophobic monomers, to fiber stock | |
| SU787535A1 (en) | Method of preparing paper mass | |
| JP3852470B2 (en) | Paper manufacturing method | |
| US3159529A (en) | Paper products containing a sulfonated 2-phenoxyethyl acrylate polymer | |
| DE19753212A1 (en) | Process for mass sizing paper, cardboard and cardboard |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20110112 |