Способ получения гидрофобизирующего агента для проклейки бумаги и картона в массе

 

Изобретение относится к целлюлозно-бумажному производству и позволяет улучшить качество гидрофобизирующего агента за счет снижения его вязкости и предотвращения кристаллизации. Канифоль обрабатывают модификатором - смесью моно(этил-целлозольвового) и ди(этилцеллозольвового) эфиров малеиновой кислоты при их мольном соотношении от 1:3 до 3:1 при расходе модификатора 5,0-15,0% от массы канифоли. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ.

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 Р 21 Н 3/34, 3/08, D 21 В 3/00

OllHCAHHE ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ fHHT СССР (21) 4351499/29-12 (22) 28.12.87 (46) 07.08.89. Бюл. 9 29 (71) Центральный научно-исследовательский институт бумаги (72) А.Б.Манкус, Л.Д.Шамаева, Ю.А.Крылатов, В.М.Федоров, Н.Т.Чушков, В.А.Арсенюк и А.Е.Быстрова (53) 676.1.023.7 (088.8) (56) Энгельгардт Г., Гранич К., Риттер К. Проклейка бумаги. — М., 1975, с. 107-109.

Авторское свидетельство СССР

У 1189921, кл. D 21 D 3/00, D 21 Н 3/34, 1984.

Изобретение относится к целлюлозно-бумажному производству и может быть использовано для проклейки в массе бумаги, например писчей, печат» ной, рисовальной и картона, гидрофобизирующим агентом.

Цель изобретения — улучшение качества агента за счет снижения его вязкости и предотвращения кристаллизации.

Используемая в качестве модификатора смесь моноэтилцеллозольвового и диэтилцеллозольвового эфиров малеиновой кислоты может быть получена разными способами, например, путем смешения отдельно изготовленных моноэтилцеллозольвового и диэтилцеллозольвового эфиров малеиновой кислоты. Чистый моноэтилцеллозольвовый эфир малеиновой кислоты получают

„„SU„„1498864 A 1

2 (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГИДРОФОБИЗИРУЮЩЕГО АГЕНТА ДЛЯ ПРОКЛЕЙКИ БУМАГИ И

КАРТОНА В МАССЕ (57) Изобретение относится к целлюлозно-бумажному производству и позволяет улучшить качество гидрофобизирующего агента за счет снижения его вязкости и предотвращения кристаллизации. Канифоль обрабатывают модификатором — смесью моно(этил-целлозольвового) и ди(этилцеллоэольвового) эфиров малеиновой кислоты при их молярном соотношении от i:3 до 3: 1 при расходе модификатора 5,0-15,0% от массы канифоли.

1 табл. путем этерификации малеинового ангидрида этилцеллозольвом при их молярном соотношении 1: 1 и температуре

100 С. Выход 99%, кислотное число ФФ продукта 298 мгКОН/г, эфирное чис- Я ) ло 298 мгКОН/г. Чистый диэтилцелло- 90 зольвовый эфир малеиновой кислоты по- QO лучают путем этерификации малеинового ф,) ангидрида с избытком этилцеллозольва >ф в присутствии катализатора при нагреве до 120-160 С с последующей отгонкой непрореагированного этилцеллозольва. Кислотное число диэтилцеллозольвового эфира малеиновой кислоты равно О,эфирное число 431 мгКОН/г.

Кроме того, смесь можно получить путем двухступенчатого синтеза смеси из малеинового ангидрида и этилцеллозольва. Для этого избыток этилцеллозольва нагревают с малеиновым

3 14988 ангидридом для образования диэтилцеллозольвового эфира малеиновой

Кислоты, после чего непрореагировав ыий этилцеллозольв подвергают взаимоДействию с расчетным количеством маПеинового ангидрида для образования моноэтилцеллоэольвового эфира малеиновой кислоты. Полученную смесь характеризуют кислотным и эфирным числом.

Из двух способов изготовления ,смеси моно- и диэтилцеллозольвового эфиров малеиновой кислоты предпочтительнее является второй путь, так как индивидуальные компоненты промышленностью не выпускаются, а их отдельный синтез более сложен в ап паратурном оформлении.

В качестве исходной канифоли мо- 20 жет быть использована талловая, экстракционная или живичная канифоль. Обработку канифоли полученным модификатором производят следующим образом.

В расплавленную канифоль, нагре- 25 о

,тую до 130-180 С, при постоянном перемешиванни вводят порциями модификатор. В результате реакции Дильс-Альдеровского присоединения температура реакционной смеси повышается на 10 — 30

ЗО C. Смесь выдерживают при 180—

210 С 1-2 ч и используют для получения гидрофобизирующего агента.

Пример 1. 125 мол. . этилцеллозольва перемешивают с 25 мол.ч. малеинового ангидрида и нагревают до, 150 С в течение 1 ч. Потом добавляют еще 75 мол.ч. малеинового ангидрида и продолжают нагревать в течение 1 ч.

Получают смесь моноэтилцеллозольвовогоФ и диэтилцеллозольвового эфиров малеиновой кислоты при их молярном соотношении 3:1. Кислотное число полученного продукта 225 мгКОН/г, эфирное число 335 мгКОН/г.

200 г талловой канифоли (кислотное число 170 мгКОН/г) нагревают до

170 С и при перемешивании добавляют

10 r модификатора. Смесь выдерживают при 190 С 1 ч. Кислотное число полученной канифоли, обработанной модификатором,173 мгКОН/г. Затем ее на 90 нейтрализуют водным раствором NaOH и получают гидрофобизирующий агент, содержащий 70 . сухого остатка. Полученный гидрофобизи55 рующий агент ставят в термостат с о температурой 90 С и выдерживают в течение 10 сут. Определяют время по64 4 явления кристаллов. Параллельно определяют вязкость состава с помощью прибора Brook fild Viskomet npu о

60 С, а также изготавливают бумажные отливки из размолотой до 35 liIP сульфитной беленой целлюлозы, проклееной 2 гидрофобизирующего агента (по абсолютно сухому веществу).

Масса 1 м2 отливок 70 г. Определяют проклейку бумаги штриховым методом и впитывающую способность при одно- стороннем смачивании.

Пример 2. 175 мол.ч. этилцеллозольва перемешивают с 75 мол.ч малеинового ангидрида и нагревают при 150 С в течение 2 ч. Потом добавляют еще 25 мол.ч. малеинового ангидрида и продолжают нагревать еще 1 ч. Получают смесь моноэтилцеллозольвового и диэтилцеллозольвового эфиров малеиновой кислоты при их молярном соотношении 1:3 (т.е.

25 и 75 . соответственно). Кислотное число модификатора 75 мгКОН/г,эфирное число 392 игКОН/г.

Аналогично примеру 1 обрабатывают талловую.канифоль при его расходе модификатором 10% от массы канифоли. Получают гидрофобизирующий агент и бумагу. Испытания проводят аналогично примеру 1.

Пример 3. 75 мол.ч. этилцеллозольва перемешивают с 25 мол.ч. малеинового ангидрида и нагревают при 150 С в течение 1,5 ч. Затем добавляют еще 25 мол.ч. малеинового ангидрида и продолжают нагревать еще 1 ч. Получают смесь моноэтилцеллозольвового и диэтилцеллозольвового эфиров малеиновой кислоты при их молярном соотношении 1 :1 (т.е.

50 и 50 соответственно). Кислотное число полученного модификатора

152 мгКОН/г, - эфирное число 360 мгКОН/г.

Аналогично примеру 1 обрабатывают живичную канифоль при расходе модификатора 15 . Получают гидрофобиэирующее вещество и картон. Испытания проводят аналогично примеру 1.

Пример 4 (по известному способу) . Аналогично примеру 1 обрабатывают талловую канифоль, используя в качестве модификатора 10 моноэтилцеллозольвового эфира малеиновой кислоты. Кислотное число модификатора 300 мгКОН/г, эфирное число

296 мгКОН/г. Гидрофобизирующий агент

Проклейка бумаги,мм

При- Вид канимер фоли

Соотношение

Вязкость

Расход модификатора, Х

Впитывание бумаги при

С, г/м

Время начала моно- и диэтилцеллозольвового эфиров мале иновой кисагента, МПа кристаллизации агента, сут лоты

8

5

3:1

3:1

1:1

1:0

4:1

1 Талловая

2 и

3 Живичная

4 Талловая

If

6 Экстракционн

9500

1,8

1,8

1,8

1,8

15

17

16

16

17

1:4

8600 1,8

17.

Составитель Г.Ершова

Редактор И.Дербак Техред М.Ходанич.

Корректор N.Максимишинец

Подписное

Заказ 4523/23

Тираж 330

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская .наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101

5 14 и бумагу получают и испытывают аналогично примеру 1.

Пример 5 (контрольный).

120 мол.ч. этилцеллозольва перемешивают с 20 мол.ч. малеинового ано гидрида и нагревают до 150 С в течение 2 ч. Потом добавляют еще 80 мол.ч. малеинового ангидрида и продолжают нагревать еще 1 ч. Получают смесь моноэтилцеллозольвового и диэтилцеллозольвового эфиров малеиновой кислоты при их молярном соотношении 4 .1;Кислотное число продукта

240 мгКОН/г, эфирное число 321 мгКОН/г.

Аналогично примеру 1 обрабатывают талловую канифоль при содержании модификатора 5Х от массы канифоли, получают гидрофобизирующий агент и бумагу. Испытания проводят аналогично примеру 1 °

Пример 6 (контрольный) .

90 мол.ч. этилцеллозольва перемешивают с 40 мол.ч. малеинового ангидо рида и нагревают до 150 С в течение

2 ч..Потом добавляют еще 10 мол.ч. малеинового ангидрида и продолжают нагрев еще 1 ч. Получают смесь моноэтилцеллозольвового и диэтилцеллозольвового эфиров малеиновой кислоты при их соотношении 1:4. Кислотное

98864 6 число продукта 60 мгКОН/г, эфирное число 402 мгКОН/г.

Результаты испытаний, проведенных по примерам 1-6, представлены в

5 таблице.

Как следует иэ данных, приведенных в таблице, предлагаемый способ обеспечивает получение гидрофобизирующего агента, обладающего стабильностью в течение более 7 сут, и позволяет достичь высокую степень гидрофобности бумаги.

Формула и з обретения

Способ получения гидрофобизирующего агента для проклейки бумаги и картона в массе, включающий обработку канифоли модификатором на основе моноэтилцеллозольвового эфира малеиновой кислоты, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью улучшения качества агента за счет снижения его вязкости и предотвращения кристаллизации, в качестве модификатора используют смесь моноэтилцеллозольвового и диэтилцеллозольвового эфиров малеиновой кислоты при их молярном соотношении соответственно от 1:3 до 3:1, а обработку проводят при расходе модификатора 5,0-15,0Х от массы канифоли.