Состав для поверхностной проклейки бумаги для печати

(51) МПК (2006) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ СОСТАВ ДЛЯ ПОВЕРХНОСТНОЙ ПРОКЛЕЙКИ БУМАГИ ДЛЯ ПЕЧАТИ(71) Заявитель Производственное унитарное предприятие Бумажная фабрика Департамента государственных знаков Министерства финансов Республики Беларусь(72) Авторы Соловьева Тамара Владимировна Темрук Владимир Игнатьевич Хмызов Игорь Анатольевич Горжанов Вадим Валерьевич Шкирандо Татьяна Павловна Снопкова Татьяна Александровна(73) Патентообладатель Производственное унитарное предприятие Бумажная фабрика Департамента государственных знаков Министерства финансов Республики Беларусь(57) Состав для поверхностной проклейки бумаги для печати, содержащий водную суспензию крахмала и полимер, отличающийся тем, что в качестве крахмала содержит нативный крахмал, преимущественно картофельный, модифицированный альфа-амилазой,преимущественно БАН 480 или Фунгамил 800 , а в качестве полимера содержит полимер на основе димеров алкилкетена, в котором алкил преимущественно содержит от 8 до 20 атомов углерода, при следующем соотношении компонентов, мас.модифицированный крахмал 2,50015-6,5016 полимер на основе димеров алкилкетена 0,113-0,270 вода остальное. Изобретение относится к целлюлозно-бумажной промышленности и может быть использовано для изготовления бумаги для печати. Известен состав для поверхностной проклейки бумаги для печати в клеильном прессе бумагоделательной машины на основе крахмала и сополимера винила и стирола, позволяющий наносить на бумагу струйную печать 1. Недостатком этого состава является высокая вязкость при низкой концентрации крахмала, ограничивающая его применение для изготовления бумаги пониженной массоемкости, а также высокая термодинамическая неустойчивость. Известен состав кроющей суспензии для поверхностной проклейки бумаги в клеильном прессе БДМ, включающий крахмал, соли циркония, карбонаты циркония и кальция,10650 1 2008.06.30 каолин и полимерные добавки, который увеличивает влагопрочность и снижает пылимость бумаги 2. Недостатками этого состава является многокомпонентность, высокая вязкость, агрегативная неустойчивость, трудоемкость и длительность приготовления с использованием специального оборудования. Известен состав для производства бумаги на основе крахмала, модифицированного до уровня вязкости от 10 до 400 мПас (по Брукфильду) при 60 С для 5 суспензии посредством уменьшения размера его молекул способом окисления пероксидом и последующей катионизации соединением четвертичного азота, включающий дополнительно полиамидную эпихлоргидриновую смолу, который улучшает прочность бумаги во влажном состоянии 3. Недостаток этого состава в том, что он термодинамически неустойчив и приготавливается в несколько стадий с большими тепло- и энергозатратами. Наиболее близким по техническому решению и достигаемому результату является состав для поверхностной проклейки бумаги, содержащий в качестве основного гидрофильного полимерного компонента крахмал - 90,0-99,5 мас.и дополнительный гидрофобный полимерный компонент - 0,5-10,0 мас.полимерных частиц преимущественно из смеси мономеров метаакриламид, органический меркаптан или органический сульфон, этиленненасыщенный мономер с группой третичного амина или четвертичного аммония 4 прототип. Недостаток этого состава в том, что он имеет высокую вязкость и образует на поверхности бумажного полотна покрытие с большой массоемкостью 1 м 2 (от 3 до 20 г), которое требует длительного времени (30 минут) и высокой температуры (110 С) сушки. Кроме того, бумага, проклеенная этим составом, обладает впитывающей способностью по отношению к воде (19-28 г/м 2) и, как следствие, неудовлетворительную линейную деформацию листа вследствии набухания крахмального покрытия, что ограничивает ее использование для многоцветной печати. Задача, решаемая данным изобретением, состоит в том, чтобы получить состав для поверхностной проклейки бумаги для печати, имеющий высокие технологические свойства, а именно термодинамическую устойчивость и характер псевдопластического течения состава в интервале температур 25-55 С, с динамической вязкостью в пределах от 10 до 86 мПас и обеспечивающий, при пониженной массоемкости покрытия, улучшение свойств бумаги для печати, таких как впитывающая способность при одностороннем смачивании водой,степень проклейки по штриховому методу, линейная деформация, прочность поверхности к выщипыванию и сопротивление разрыву. Поставленная задача достигается тем, что состав для поверхностной проклейки бумаги для печати включает крахмал, фермент и полимер димера алкил кетена при следующем соотношении компонентов, мас.нативный крахмал 2,50015-6,5016 полимер на основе димеров алкил кетена 0,113-0,270 вода остальное. Предлагаемое техническое решение отличается тем, что в качестве основного компонента состава используется нативный крахмал (гидрофильная составляющая), преимущественно картофельный, модифицированный посредством уменьшения размера его молекул ферментами, преимущественно БАН 480 или Фунгамил 800, таким образом,чтобы суспензия крахмала с содержанием сухого вещества от 2,50015 до 6,5016 имела значение динамической вязкости в интервале температур 25-55 С от 10 до 86 мПас. Фермент БАН 480 , полученный из отборных штаммови фермент Фунгамил, полученный из отборного штамма, представляют собой альфа-амилазы, которые могут гидролизовать 1,4-альфа-глюкозидные связи в амилозе и амилопектине крахмала. С целью снижения усадочных напряжений (линейной деформации) при сушке и впитывающей способности крахмального покрытия, состав включает в качестве дополни 2 10650 1 2008.06.30 тельного компонента полимер на основе димеров алкил кетена (гидрофобная составляющая), в котором алкил содержит от 8 до 20 атомов углерода. Состав наносят на бумагу для печати массой 1 м 2 от 50 до 120 г, преимущественно для бумаги массой 1 м 2 50-80 г, с использованием клеильного пресса, встроенного в сушильную часть бумагоделательной машины, получая покрытие 0,5-2,0 г/м 2. Предлагаемое изобретение демонстрируется следующими примерами Пример 1 Состав для поверхностной проклейки бумаги для печати изготавливают следующим образом в реактор с рабочим объемом 1000 мл заливают 600 мл холодной воды и при постоянном перемешивании загружают 25 г нативного картофельного крахмала, добавляют 0,00015 г по сухому веществу фермента БАН 480 , поднимают температуру до 65-70 С при этой температуре выдерживают 5-10 минут для интенсивного каталитического гидролиза крахмала и повышают температуру 90-95 С выдерживают проклеивающий состав при этой температуре не менее 10 минут для инактивации фермента добавляют при перемешивании 400 мл холодной воды и вводят 1,13 г синтетического полимера и перемешивают еще 10-15 минут. Общее время приготовления состава от 30 до 45 минут. Готовый для применения состав для поверхностной проклейки бумаги для печати имеет температуру 45-55 С, концентрацию по сухому веществу 2,63015 , динамическую вязкость 1086 мПас (по Брукфильду). Состав был нанесен на бумагу для печати массой 1 м 2 55 г с использованием клеильного пресса, встроенного в сушильную часть бумагоделательной машины, получая покрытие 0,7-1,1 г/м 2. Пример 2 Состав для поверхностной проклейки бумаги для печати изготавливают следующим образом в реактор с рабочим объемом 1000 мл заливают 600 мл холодной воды и при постоянном перемешивании загружают 45 г нативного картофельного крахмала, добавляют 0,00087 г по сухому веществу фермента Фунгамил 800 , поднимают температуру до 6070 С при этой температуре выдерживают 5-10 минут для интенсивного каталитического гидролиза крахмала и повышают температуру 75-85 С выдерживают проклеивающий состав при этой температуре не менее 10 минут для инактивации фермента добавляют при перемешивании 400 мл холодной воды и вводят 1,92 г синтетического полимера и перемешивают еще 10-15 минут. Общее время приготовления состава от 30 до 45 минут. Готовый для применения состав для поверхностной проклейки бумаги для печати имеет температуру 45-55 С, концентрацию по сухому веществу 4,69287 , динамическую вязкость 10-86 мПас (по Брукфильду). Состав наносят на бумагу для печати массой 1 м 2 80 г с использованием клеильного пресса, встроенного в сушильную часть бумагоделательной машины, получая покрытие 1,2-1,6 г/м 2. Пример 3 Состав для поверхностной проклейки бумаги для печати изготавливают следующим образом в реактор с рабочим объемом 1000 мл заливают 600 мл холодной воды и при постоянном перемешивании загружают 65 г нативного картофельного крахмала, добавляют 0,00087 г по сухому веществу фермента БАН 480 , поднимают температуру до 65-70 С при этой температуре выдерживают 5-10 минут для интенсивного каталитического гидролиза крахмала и повышают температуру 90-95 С выдерживают проклеивающий состав при этой температуре не менее 10 минут для инактивации фермента добавляют при перемешивании 400 мл холодной воды и вводят 2,7 г синтетического полимера и перемешивают еще 10-15 минут. Общее время приготовления состава от 30 до 45 минут. Готовый для применения состав для поверхностной проклейки бумаги для печати имеет температуру 45-55 С, концентрацию по сухому веществу 6,77087 , динамическую вязкость 10-86 МПас (по Брукфильду). 3 10650 1 2008.06.30 Состав наносят на бумагу для печати массой 1 м 2 80 г с использованием клеильного пресса, встроенного в сушильную часть бумагоделательной машины, получая покрытие 1,6-2,0 г/м 2. Испытание бумаги для печати проводят в соответствии с требованиями стандартных методик на впитываемость при одностороннем смачивании водой (60 сек) по ГОСТ 12605,степень проклейки штриховым методом по ГОСТ 8049, линейную деформацию бумаги по ГОСТ 12057, на прочность поверхности к выщипыванию по Деннисону, удельное сопротивление разрыву. Результаты испытания приведены в табл. 2. Примеры 2-3 отличаются от примера 1 соотношением компонентов согласно табл. 1. Таблица 1 Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 4