+

RU2664923C2 - Composition for basic layer of thermosensitive paper - Google Patents

Composition for basic layer of thermosensitive paper Download PDF

Info

Publication number
RU2664923C2
RU2664923C2 RU2016149517A RU2016149517A RU2664923C2 RU 2664923 C2 RU2664923 C2 RU 2664923C2 RU 2016149517 A RU2016149517 A RU 2016149517A RU 2016149517 A RU2016149517 A RU 2016149517A RU 2664923 C2 RU2664923 C2 RU 2664923C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
pigment
composition
paper
weight
aluminum
Prior art date
Application number
RU2016149517A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2016149517A (en
RU2016149517A3 (en
Inventor
Анатолий Иванович Бондарев
Евгений Тимофеевич Тюрин
Лилия Анатольевна Фадеева
Александр Александрович Зуйков
Елена Андреевна Косова
Юрий Прокопьевич Дедик
Алексей Витальевич Иванчик
Василий Васильевич Саушкин
Сергей Петрович Байсангуров
Борис Алексеевич Фадеев
Раиса Александровна Евлахова
Наталья Александровна Огурцова
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Центральный научно-исследовательский институт бумаги" (ОАО "ЦНИИБ")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "Центральный научно-исследовательский институт бумаги" (ОАО "ЦНИИБ") filed Critical Открытое акционерное общество "Центральный научно-исследовательский институт бумаги" (ОАО "ЦНИИБ")
Priority to RU2016149517A priority Critical patent/RU2664923C2/en
Publication of RU2016149517A publication Critical patent/RU2016149517A/en
Publication of RU2016149517A3 publication Critical patent/RU2016149517A3/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2664923C2 publication Critical patent/RU2664923C2/en

Links

Classifications

    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21HPULP 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
    • D21H19/00Coated paper; Coating material
    • D21H19/36Coatings with pigments
    • D21H19/38Coatings with pigments characterised by the pigments
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41MPRINTING, DUPLICATING, MARKING, OR COPYING PROCESSES; COLOUR PRINTING
    • B41M5/00Duplicating or marking methods; Sheet materials for use therein
    • B41M5/26Thermography ; Marking by high energetic means, e.g. laser otherwise than by burning, and characterised by the material used
    • B41M5/40Thermography ; Marking by high energetic means, e.g. laser otherwise than by burning, and characterised by the material used characterised by the base backcoat, intermediate, or covering layers, e.g. for thermal transfer dye-donor or dye-receiver sheets; Heat, radiation filtering or absorbing means or layers; combined with other image registration layers or compositions; Special originals for reproduction by thermography
    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21HPULP 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
    • D21H19/00Coated paper; Coating material
    • D21H19/36Coatings with pigments
    • D21H19/44Coatings with pigments characterised by the other ingredients, e.g. the binder or dispersing agent

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Paper (AREA)

Abstract

FIELD: pulp industry.
SUBSTANCE: invention relates to the pulp and paper industry, to pre-coating compositions for paper sheet, and can be used in the manufacture of heat-sensitive paper. In the method, the composition for the base layer of the thermosensitive paper includes an inorganic pigment consisting of a mixture of calcium sulphoaluminate salts and magnesium sulphoaluminate and kaolin modified with the sodium salt of carboxymethylcellulose. Above modification is carried out in the presence of nanoscale particles, such as aluminum oxide, aluminum hydroxide, aluminum metahydroxide and calcium oxide in an amount of 1.0–2.0 % of the total pigment weight. As a water-soluble binder, the composition uses polyvinyl alcohol in an amount of 20–30 % by weight of the total weight of the pigment.
EFFECT: higher degree of air permeability index is obtained when forming the base layer when obtaining heat-sensitive paper.
1 cl, 1 tbl

Description

Изобретение относится к целлюлозно-бумажной промышленности, к составам для предварительного покрытия бумажного листа и может быть использовано при изготовлении термочувствительной бумаги.The invention relates to the pulp and paper industry, to compositions for pre-coating a paper sheet and can be used in the manufacture of heat-sensitive paper.

Известен состав для нанесения на бумагу основу при получении термочувствительной бумаги (RU №2370375, B41M 5/40, опубл. 20.10.2009). Сущность изобретения в том, что при формировании термочувствительной бумаги на бумажную основу сначала наносится так называемый базовый слой, а затем активный слой. Базовый слой состоит из органического водорастворимого связующего и пигментного составляющего. Пигментное составляющее содержит обожженный каолин или обожженный бентонит и небольшое количество добавки, повышающей пористость базового слоя, например, бентонит, обработанный минеральной кислотой.A known composition for applying on a paper base upon receipt of heat-sensitive paper (RU No. 2370375, B41M 5/40, publ. 20.10.2009). The essence of the invention is that in the formation of heat-sensitive paper on the paper base is first applied the so-called base layer, and then the active layer. The base layer consists of an organic water-soluble binder and a pigment component. The pigment component contains calcined kaolin or calcined bentonite and a small amount of an additive that increases the porosity of the base layer, for example, bentonite treated with mineral acid.

Обжиг разрушает кристалличность водного каолина или бентонита и делает каолин или глину по существу аморфными, что повышает сыпучесть данного продукта. Обжиг указанных веществ обычно происходит после нагрева до температур в диапазоне приблизительно от 700 до приблизительно 1200°C в течение достаточного периода времени. При этом используют вертикальные и горизонтальные вращающиеся обжиговые печи. Кислотная обработка включает контакт глины с некоторым количеством минеральной кислоты для получения по существу аморфной глины.Firing destroys the crystallinity of aqueous kaolin or bentonite and makes kaolin or clay essentially amorphous, which increases the flowability of this product. Firing of these substances usually occurs after heating to temperatures in the range of from about 700 to about 1200 ° C for a sufficient period of time. In this case, vertical and horizontal rotary kilns are used. Acid treatment involves contacting the clay with some mineral acid to form a substantially amorphous clay.

В качестве водорастворимого связующего используют общепринятые химические продукты, такие как крахмалы, гидроксиэтилцеллюлозу, метилцеллюлозу, карбоксиметилцеллюлозу, желатин, казеин и т.д.As a water-soluble binder, conventional chemical products are used, such as starches, hydroxyethyl cellulose, methyl cellulose, carboxymethyl cellulose, gelatin, casein, etc.

Основным недостатком известного способа является то, что подготовка пигмента, каолина или глины, для базового слоя требует дополнительных трудозатрат. Выражается это в том, что указанные компоненты необходимо прокаливать при повышенной температуре 700-1200°C достаточно продолжительное время для получения целевого продукта - обожженного каолина или глины. Полученный обожженный каолин используется в аморфной форме, что сопряжено с его высокой степенью пылимости и отрицательным воздействием на обслуживающий персонал при подготовке состава для нанесения на бумагу основу.The main disadvantage of this method is that the preparation of a pigment, kaolin or clay, for the base layer requires additional labor. This is expressed in the fact that these components must be calcined at an elevated temperature of 700-1200 ° C for a sufficiently long time to obtain the target product - calcined kaolin or clay. The obtained calcined kaolin is used in an amorphous form, which is associated with its high degree of dustiness and negative impact on maintenance personnel when preparing the composition for applying the base on paper.

В качестве ближайшего аналога предлагаемому техническому решению выбрано изобретение (RU №2324782, D21H 19/38, опубл. 20.05.2008). Сущность его состоит в том, что процесс облагораживания волокнистого материала осуществляют пигментом, содержащим смесь сульфоалюмината кальция и каолина при их массовом соотношении от 10:90 до 40:60 соответственно, а модификацию осуществляют крахмалом или поливиниловым спиртом, при содержании в ней крахмала 3,0-5,0 мас.ч. или поливинилового спирта 0,5-1,5 мас.ч. от общей массы сульфоалюмината кальция и каолина, а в качестве водорастворимого связующего состав содержит крахмал при следующем соотношении, компонентов, мас.%:As the closest analogue to the proposed technical solution, the invention is selected (RU No. 232324782, D21H 19/38, publ. 20.05.2008). Its essence is that the process of refining the fibrous material is carried out with a pigment containing a mixture of calcium sulfoaluminate and kaolin at a mass ratio of 10:90 to 40:60, respectively, and the modification is carried out with starch or polyvinyl alcohol, with a starch content of 3.0 -5.0 parts by weight or polyvinyl alcohol 0.5-1.5 parts by weight of the total weight of calcium sulfoaluminate and kaolin, and as a water-soluble binder, the composition contains starch in the following ratio, components, wt.%:

Пигмент 100Pigment 100

Крахмал 25-50Starch 25-50

Однако известный состав не обеспечивает оптимальных значений показателей качества по пористости базового слоя при получении термочувствительной бумаги, что отражается на низком значении показателя воздухопроницаемости.However, the known composition does not provide optimal values of quality indicators for the porosity of the base layer upon receipt of heat-sensitive paper, which is reflected in the low value of air permeability.

Новым положительным результатом при использовании предлагаемого изобретения является более высокая степень показателя воздухопроницаемости при формировании базового слоя при получении термочувствительной бумаги.A new positive result when using the present invention is a higher degree of air permeability during the formation of the base layer upon receipt of heat-sensitive paper.

Технический положительный результат достигается тем, что предлагаемый состав для базового слоя термочувствительной бумаги содержит неорганический пигмент состоящий из смеси соли сульфоалюмината и каолина, модифицированной органической добавкой, и водорастворимое связующее, согласно изобретению, неорганический пигмент содержит в качестве соли сульфоалюмината смесь сульфоалюмината кальция и сульфоалюмината магния при их массном соотношении от 2:8 до 8:2, соответственно, а в качестве модифицирующей органической добавки используют натриевую соль карбоксиметилцеллюлозы в количестве 2,0-4,0% от веса общей массы пигмента и модификацию проводят в присутствии наноразмерных частиц, в качестве которых используют соединения алюминия или кальция или их смеси в количестве от 1,0 до 2,0% от общей массы пигмента, а качестве водорастворимого связующего состав содержит поливиниловый спирт в количестве 20-30% от веса общей массы пигмента.A technical positive result is achieved by the fact that the proposed composition for the base layer of heat-sensitive paper contains an inorganic pigment consisting of a mixture of a salt of sulfoaluminate and kaolin, a modified organic additive, and a water-soluble binder, according to the invention, the inorganic pigment contains a mixture of calcium sulfoaluminate and calcium sulfoaluminate and magnesium sulfoaluminate their mass ratio is from 2: 8 to 8: 2, respectively, and as a modifying organic additive use nat the carboxymethyl cellulose yew salt in an amount of 2.0-4.0% by weight of the total pigment mass and the modification is carried out in the presence of nanosized particles, which are aluminum or calcium compounds or mixtures thereof in an amount of from 1.0 to 2.0% of the total the mass of the pigment, and as a water-soluble binder, the composition contains polyvinyl alcohol in an amount of 20-30% by weight of the total weight of the pigment.

В составе для базового слоя термочувствительной бумаги в качестве соединений алюминия или кальция используют оксид алюминия, гидроокись алюминия, метагидроксид алюминия и оксид кальция.In the composition for the base layer of heat-sensitive paper, aluminum oxide, aluminum hydroxide, aluminum metahydroxide and calcium oxide are used as aluminum or calcium compounds.

Состав для базового слоя термочувствительной бумаги получают следующим образом. В реактор-смеситель подают заданное количество воды, содержащей в растворенном виде расчетное количество модификатора - натриевую соль карбоксиметилцеллюлозы и порошок наноразмерных частиц. Затем при интенсивном перемешивании в реактор постепенно вводят в виде порошков или дисперсий заданное количество гидроксида кальция или магния и каолина, смесь перемешивают и добавляют нужное количество раствора сульфата алюминия.The composition for the base layer of heat-sensitive paper is obtained as follows. A predetermined amount of water is supplied to the mixer reactor, containing the calculated amount of the modifier — the sodium salt of carboxymethyl cellulose and the powder of nanosized particles in dissolved form. Then, with vigorous stirring, a predetermined amount of calcium or magnesium hydroxide and kaolin is gradually introduced into the reactor in the form of powders or dispersions, the mixture is stirred and the desired amount of aluminum sulfate solution is added.

После завершения подачи всех веществ в реактор-смеситель продолжают интенсивное перемешивание в течение не менее 20 минут. Получают дисперсию пигмента, модифицированного натриевой солью карбоксиметилцеллюлозы в присутствии наноразмерных частиц. В качестве наноразмерных частиц используют оксид алюминия, метагидроксид алюминия, гидроокись алюминия или оксид кальция в количестве 1,0-2,0% от общей массы пигмента.After completion of the supply of all substances to the reactor-mixer, intensive mixing is continued for at least 20 minutes. A dispersion of the pigment modified with the sodium salt of carboxymethyl cellulose in the presence of nanosized particles is obtained. As nanoscale particles, aluminum oxide, aluminum metahydroxide, aluminum hydroxide or calcium oxide are used in an amount of 1.0-2.0% of the total pigment mass.

Далее в реактор-смеситель подается в виде водного раствора необходимое расчетное количество поливинилового спирта и смесь перемешивается несколько минут. В результате получается состав с концентрацией сухих веществ 15-20% для создания базового слоя между бумагой основой и активным слоем при изготовлении термочувствительной бумаги.Next, the required calculated amount of polyvinyl alcohol is supplied in the form of an aqueous solution to the mixer reactor and the mixture is mixed for several minutes. The result is a composition with a solids concentration of 15-20% to create a base layer between the base paper and the active layer in the manufacture of heat-sensitive paper.

Состав для базового слоя термочувствительной бумаги может содержать различные вспомогательные добавки, например диспергатор, оптический отбеливатель, пеногаситель. При этом указанное выше соотношение основных компонентов состава не изменяется.The composition for the base layer of heat-sensitive paper may contain various auxiliary additives, such as a dispersant, optical brightener, antifoam. Moreover, the above ratio of the main components of the composition does not change.

Состав для базового слоя термочувствительной бумаги можно наносить на бумажную основу с использованием различных устройств, например ракелей, шабера, тем самым изменяя толщину наносимого слоя.The composition for the base layer of heat-sensitive paper can be applied to a paper base using various devices, such as squeegees, scraper, thereby changing the thickness of the applied layer.

Базовый состав наносился на бумажную основу и высушивался. В таблице приведены расходные значения компонентов состава по заявленному изобретению и по прототипу.The basic composition was applied to a paper base and dried. The table shows the consumable values of the components of the composition according to the claimed invention and the prototype.

Данные таблицы свидетельствуют, что изобретение позволяет достичь поставленной цели за счет того, что замена части сульфоалюмината кальция на сульфоалюминат магния способствует увеличению пористости базового слоя при получении термочувствительной бумаги, поскольку кристаллы сульфоалюмината магния по своей химической природе меньшего размера по сравнению с кристаллами сульфоалюмината кальция. При одной и той же массе составной части пигмента количество кристаллов сульфоалюмината магния будет значительно больше, чем кристаллов сульфоалюмината кальция. При модификации пигмента натриевой солью карбоксиметилцеллюлозы каждый кристалл пигмента обволакивается ею, и при последующей сушке получается менее упакованный пигментный слой или более пористый.The data in the table indicate that the invention allows to achieve this goal due to the fact that replacing a part of calcium sulfoaluminate with magnesium sulfoaluminate increases the porosity of the base layer when receiving heat-sensitive paper, since magnesium sulfoaluminate crystals are smaller in their chemical nature compared to calcium sulfoaluminate crystals. With the same mass of the pigment component, the number of crystals of magnesium sulfoaluminate will be much larger than crystals of calcium sulfoaluminate. When the pigment is modified with the sodium salt of carboxymethyl cellulose, each pigment crystal is enveloped by it, and subsequent drying results in a less packed pigment layer or more porous.

Наноразмерные неорганические частицы, равномерно распределенные в реакционной смеси пигмента и модифицирующего агента - натриевой соли карбоксиметилцеллюлозы, активируют процесс их взаимодействия и одновременно, обладая большой удельной поверхностью, например нанопорошок оксида алюминия имеет удельную поверхность, равную 400-600 м2/г, способствуют формированию более пористого базового слоя при получении термочувствительной бумаги.Nanoscale inorganic particles uniformly distributed in the reaction mixture of the pigment and the modifying agent, the sodium salt of carboxymethyl cellulose, activate the process of their interaction and simultaneously, having a large specific surface, for example, aluminum oxide nanopowder has a specific surface of 400-600 m 2 / g, contribute to the formation of more porous base layer upon receipt of heat-sensitive paper.

Figure 00000001
Figure 00000001

Claims (2)

1. Состав для базового слоя термочувствительной бумаги, содержащий неорганический пигмент, состоящий из смеси соли сульфоалюмината и каолина, модифицированных органической добавкой, и водорастворимое связующее, отличающийся тем, что неорганический пигмент содержит в качестве соли сульфоалюмината смесь сульфоалюмината кальция и сульфоалюмината магния при их массном соотношении от 2:8 до 8:2 соответственно, а в качестве модифицированной органической добавки используют натриевую соль карбоксиметилцеллюлозы в количестве 2,0-4,0% от веса общей массы пигмента и модификацию проводят в присутствии наноразмерных частиц, в качестве которых используют соединения алюминия или кальция или их смеси в количестве от 1,0 до 2,0% от общей массы пигмента, а в качестве водорастворимого связующего состав содержит поливиниловый спирт в количестве 20-30% от веса общей массы пигмента.1. The composition for the base layer of heat-sensitive paper containing an inorganic pigment, consisting of a mixture of a salt of sulfoaluminate and kaolin, modified with an organic additive, and a water-soluble binder, characterized in that the inorganic pigment contains a mixture of calcium sulfoaluminate and magnesium sulfoaluminate as a salt in their weight ratio from 2: 8 to 8: 2, respectively, and as a modified organic additive, the sodium salt of carboxymethyl cellulose is used in an amount of 2.0-4.0% by weight of the total the first mass of the pigment and the modification is carried out in the presence of nanosized particles, which use aluminum or calcium compounds or mixtures thereof in an amount of from 1.0 to 2.0% of the total pigment mass, and as a water-soluble binder, the composition contains polyvinyl alcohol in an amount of 20 -30% by weight of the total weight of the pigment. 2. Состав по п. 1, отличающийся тем, что в качестве соединений алюминия или кальция используют оксид алюминия, гидроокись алюминия, метагидроксид алюминия и оксид кальция.2. The composition according to p. 1, characterized in that as the compounds of aluminum or calcium use aluminum oxide, aluminum hydroxide, aluminum metahydroxide and calcium oxide.
RU2016149517A 2016-12-16 2016-12-16 Composition for basic layer of thermosensitive paper RU2664923C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016149517A RU2664923C2 (en) 2016-12-16 2016-12-16 Composition for basic layer of thermosensitive paper

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016149517A RU2664923C2 (en) 2016-12-16 2016-12-16 Composition for basic layer of thermosensitive paper

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2016149517A RU2016149517A (en) 2018-06-19
RU2016149517A3 RU2016149517A3 (en) 2018-06-19
RU2664923C2 true RU2664923C2 (en) 2018-08-23

Family

ID=62619372

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016149517A RU2664923C2 (en) 2016-12-16 2016-12-16 Composition for basic layer of thermosensitive paper

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2664923C2 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5342649A (en) * 1993-01-15 1994-08-30 International Paper Company Coated base paper for use in the manufacture of low heat thermal printing paper
JP2008044227A (en) * 2006-08-16 2008-02-28 Nippon Paper Industries Co Ltd Thermal recording medium
RU2324782C2 (en) * 2006-06-16 2008-05-20 Открытое акционерное общество "Центральный научно-исследовательский институт бумаги" (ОАО "ЦНИИБ") Solution for refining of fibrous material
RU2370375C2 (en) * 2004-12-03 2009-10-20 Энгельхард Корпорейшн Thermosensitive paper

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5342649A (en) * 1993-01-15 1994-08-30 International Paper Company Coated base paper for use in the manufacture of low heat thermal printing paper
RU2370375C2 (en) * 2004-12-03 2009-10-20 Энгельхард Корпорейшн Thermosensitive paper
RU2324782C2 (en) * 2006-06-16 2008-05-20 Открытое акционерное общество "Центральный научно-исследовательский институт бумаги" (ОАО "ЦНИИБ") Solution for refining of fibrous material
JP2008044227A (en) * 2006-08-16 2008-02-28 Nippon Paper Industries Co Ltd Thermal recording medium

Also Published As

Publication number Publication date
RU2016149517A (en) 2018-06-19
RU2016149517A3 (en) 2018-06-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DK141335B (en) Process for the preparation of a zinc-modified phenol-aldehyde resin.
DE2144318C3 (en) Aqueous heat-coagulable paper coating composition
EP3121234A1 (en) Pigment compositions
RU2017122473A (en) DEVICE FOR SIMULTANEOUS GRINDING AND FOAM FLOTATION
CN106745161B (en) The method of nanometer calcium sulfate and calcium sulfate crystal whiskers is prepared in a kind of alcohol-water mixed system
BR112016025501B1 (en) COATING COMPOSITION THAT COMPRISES AT LEAST ONE PHILOSSILICATE, ITS PRODUCTION METHOD AND PRODUCT COATED WITH IT
US4118246A (en) Process for producing clay slurries
JP5745135B2 (en) Method for producing aqueous composition of zirconium carbonate and alkaline metal salt and use thereof
RU2664923C2 (en) Composition for basic layer of thermosensitive paper
DK158974B (en) PROCEDURE FOR THE MANUFACTURING OF AN ALKALIC SOL, SOLAN PREPARED BY THE PROCEDURE AND PROCEDURE FOR THE MANUFACTURING OF A FIXED MATERIAL
US4575439A (en) Method of producing a refractory brick
RU2206507C2 (en) Calcium carbonate pigment for coating material cloth, cellulose-containing printing substrate, and method of preparing porous pigment
US2725301A (en) Binders and method in the production of same
JP4677077B2 (en) Method for producing amorphous silica fine particles
US3645004A (en) Drying of efflorescent material
CN103787398B (en) Preparation method for vaterite calcium carbonate crystals with layered structure
CN103992050B (en) Ardealite after sodium
JP2021514415A (en) Bimodal precipitated calcium carbonate slurry suitable for paper and paperboard applications, methods for making it, and its use
SU478891A1 (en) Carburizer for steel carburizing
US1871781A (en) Gel production utilization
US1397078A (en) Reducing sludge to powder
RU2274693C1 (en) Method of preparing pigment for manufacturing paper and cardboard
CN102517987A (en) Coating white cardboard for laser code burning processing and production process of coating white cardboard
US2556334A (en) Process for the manufacture of a novel binding agent for core sand from sulfite lye
KR20020042617A (en) Preparation of satin white

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20181217

点击 这是indexloc提供的php浏览器服务,不要输入任何密码和下载