Поиск патентов
ПАТЕНТНЫЙ ПОИСК В РФ

способ уменьшения остатка от сгорания бумаги или картона с покрытием, способ уменьшения износа сетки, применяемой в производстве бумаги или картона, волокнистый рулонный материал с покрытием

Классы МПК:D21H17/67 водонерастворимые соединения, например наполнители, пигменты
D21H17/12 металлоорганические соединения
D21H19/42 по меньшей мере частично органические
D21H21/34 агенты, предотвращающие возгорание
D21H27/20 с гибкими структурами, наносимыми потребителем, например обои
Автор(ы):
Патентообладатель(и):МЕТСЯ-СЕРЛА ОЙЙ (FI)
Приоритеты:
подача заявки:
1999-03-12
публикация патента:

Способ касается уменьшения остатка от сгорания бумаги или картона с покрытием. Способ осуществляют посредством замены по меньшей мере частичного количества обычных пигментов и/или наполнителя, требующихся для достижения заданных оптических свойств, оксалатом кальция. Способ касается также уменьшения износа сетки, применяемой в производстве бумаги или картона путем введения оксалата кальция в бумажную или картонную ленту, или в окрашивающий слой, используемый в качестве покрытия ленты вместо обычных пигментов. Волокнистый рулонный материал с покрытием белизной ISO и непрозрачностью выше 80% содержит в качестве наполнителя и/или пигмента оксалат кальция. Техническим результатом является уменьшение удельного веса бумаги или картона при достаточной непрозрачности и высокой прочности, а также увеличение термостойкости и пожаростойкости. 3 с. и 14 з.п. ф-лы, 4 табл., 2 ил.

Изобретение относится к способу уменьшения остатка от сгорания бумаги или картона с покрытием, к способу уменьшения износа сетки, применяемой в производстве бумаги или картона, волокнистому рулонному материалу с покрытием.

Более конкретно, настоящее изобретение относится к новым наполнителю и пигменту, которые могут быть использованы в производстве бумаги, картона, полимера, красок, замазок и подобных продуктов. В частности, изобретение относится к применению оксалата кальция в качестве наполнителя и/или пигмента в бумаге и картоне с покрытием, имеющих заданную белизну и непрозрачность.

Изобретение также относится к рулонной ленте из волокнистого материала с покрытием в соответствии с пунктами 13 формулы изобретения.

В настоящее время тенденция развития бумажного продукта определяется все в большей степени покупателями и законодательными мерами. Покупатели бумаги для печатной продукции хотят уменьшить почтовые расходы и сократить количество отходов производства. В затраты на управление отходами бумаги также входит и упаковка, величина которой зависит от веса продукта. Обычно считается, что различные налоги на энергию и выбросы должны быть включены в цену бумажных продуктов, что дополнительно увеличивает их стоимость. По этой причине покупатели бумаги хотели бы иметь бумажные продукты с низким удельным весом, которые тем не менее соответствовали бы стандартам высокого качества. С другой стороны, чтобы информация на бумажных носителях могла конкурировать с электронными средствами информации, требуется дальнейшее повышение качества печати на бумаге.

Упомянутые выше общие тенденции предъявляют довольно высокие требования к сырьевым материалам для бумаги и к способам их производства. В последнее время чтобы выполнить это требование были затрачены большие усилия для улучшения сырьевых материалов для бумаги и способов производства. Целью является производство бумаги с использованием при этом меньших количеств сырьевых материалов, чем раньше. При уменьшении удельного веса бумаги непрозрачность ее становится важнейшей характеристикой. Непрозрачность может быть повышена путем увеличения содержания наполнителя в бумаге. Это однако уменьшает прочность бумаги и поэтому предпринимают усилия для изменения структуры бумаги при одновременном сохранении основных свойств продукта. Одним дополнительным свойством, связанным с увеличением содержания наполнителя и пигмента в бумаге и картоне, является увеличение остаточной золы, что делает более трудным использовать рециркуляцию волокон, например, в производстве энергии и при их уничтожении сжиганием. Более того, современные минеральные наполнители и пигменты вызывают большой износ проволоки, что укорачивает срок службы последней.

Целью настоящего изобретения является устранение недостатков предшествующей технологии и создание совершенно нового технического решения для нанесения покрытий на бумагу и картон и для введения наполнителей в бумагу, картон, полимеры, красители и различные пасты, замазки и дисперсии, особенно полимерные дисперсии. Конкретной целью настоящего изобретения являются пигмент и наполнитель для бумаги и картона, которые позволяют уменьшить удельный вес без ухудшения оптических свойств, особенно непрозрачности бумаги. Кроме того, согласно настоящему изобретению предусмотрено создание новых видов бумажных и картонных продуктов, имеющих пониженное содержание золы и повышенные тепло- и огнестойкость.

Изобретение основано на идее использования оксалата кальция CaC2O4 в качестве наполнителя и/или пигмента. Оксалат кальция почти нерастворим в водной нейтральной или щелочной среде. Поэтому он пригоден для использования в качестве наполнителя для бумаги и картона в современных способах производства бумаги в такой же степени, как и карбонат кальция. Более того, он имеет хорошие оптические свойства, которые позволяют использовать его в качестве пигмента во многих продуктах. Остаток от сгорания оксалата кальция значительно меньше, чем при сгорании обычных пигментов и согласно настоящему изобретению оксалат кальция поэтому может быть использован для замены, по меньшей мере частичной, обычных пигментов и наполнителей, требующихся для достижения заданных белизны и непрозрачности бумаги или картона. В связи с тем, что износ, вызванный оксалатом кальция, незначителен, он может быть использован, например, в зубных пастах, и в других пастах, в которых наполнитель, как ожидают, должен вызвать минимальное истирание.

Более конкретно способ уменьшения остатка от сжигания бумаги и картона с покрытием, имеющих заданную белизну и непрозрачность, в соответствии с настоящим изобретением характеризуется тем, что изложено в отличительной части п.1 формулы изобретения.

Рулонный материал согласно настоящему изобретению характеризуется тем, что изложено в отличительной части п.13 формулы изобретения.

Настоящее изобретение дает значительные преимущества. Таким образом, как упомянуто выше, оптические свойства оксалата кальция оказывают очень хорошее влияние. Бумага, покрытая этим пигментом, имеет высокую непрозрачность и удельный вес ее может быть снижен. С другой стороны, плотность этого пигмента меньше плотности обычных пигментов, что позволяет уменьшить удельный вес. Согласно настоящему изобретению достаточная непрозрачность может быть получена при использовании меньшего количества наполнителя, что придает бумаге более высокую прочность. При использовании оксалата кальция в качестве пигмента и/или наполнителя для бумаги получают более легкую бумагу, которая имеет отличные оптические свойства.

Изобретение может быть изучено более глубоко с помощью следующего подробного описания, снабженного ссылками на несколько рабочих примеров.

В приложенных чертежах дано изображение кристаллов оксалата кальция, полученного с помощью электронного микроскопа (фиг.1) и график распределения зерен измельченного оксалата кальция по их размерам (фиг.2).

Структура оксалата кальция изображается формулой:

Ca(OOC)2 (I)

Обычно он существует в гидратной форме, имеющей общую формулу

CaC2O4 способ уменьшения остатка от сгорания бумаги или картона с   покрытием, способ уменьшения износа сетки, применяемой в   производстве бумаги или картона, волокнистый рулонный   материал с покрытием, патент № 2157435 nH2O (II)

в которой n обычно составляет 1 или 2 (моногидрат).

В природе он может быть во многих растительных клетках и, например, в камнях, образовавшихся в мочевом пузыре и почках. Как чистое вещество, он обычно классифицируется как лабораторный реактор и применялся в аналитических целях для определения кальция. Обычно оксалаты, как было обнаружено, имеют смазывающий эффект, как покрытия, на металлах (Энциклопедия химических технологий. Третье издание, Керк Отмер, том 16, стр. 630. Издательство Джон Вайли и сыновья, Нью-Йорк). Для щавелевой кислоты имеется целый ряд известных областей применения, включая обработку, очистку и нанесение покрытий на металлы. Также известно ее применение для очистки текстиля и для окраски различных изделий.

Согласно заявке на изобретение 8904337-7SE оксалат кальция может быть использован для уменьшения пожелтения под действием света бумаги, содержащей древесину. Однако в ней ничего не говорится об использовании оксалата кальция в качестве наполнителя или пигмента для уменьшения остатка после сжигания бумаги и картона, особенно бумаги с покрытием, имеющей определенные белизну и непрозрачность.

В настоящем изобретении используются новые данные о том, что коэффициент оптического рассеяния оксалата кальция в виде покрытий очень велик (порядка 250-500 м2/кг) в зависимости от структуры покрытия. Мы выяснили, что упаковка пигмента очень оптимальна для оптических свойств. Другими словами, хотя показатель преломления имеет вполне обычную величину, пигмент обеспечивает большой коэффициент рассеяния света и таким образом потенциально большую непрозрачность. Величина коэффициента рассеяния света очень большая по сравнению даже с диоксидом титана, который имеет очень большой показатель преломление и для которого коэффициент рассеяния света составляет 160 м2/кг. Что касается оптических свойств, упаковка частиц, а также структура покрытия имеет большое значение.

При испытаниях также обнаружили, что износ, вызванный оксалатом кальция, очень мал по сравнению с износом, вызванным обычными пигментами. Это означает, что добавлением его в покрытия вместо обычных пигментов можно также уменьшить износ сетки.

В настоящем изобретении заявлен также способ уменьшения износа сетки, применяемой в производстве бумаги или картона, который характеризуется тем, что вводят оксалат кальция в бумажную или картонную ленту или в окрашивающий слой, используемый в качестве покрытия ленты вместо обычных пигментов, чтобы доля оксалата кальция в общем количестве пигментов составляла от 10 до 100%.

Оксалат кальция имеет очень низкую растворимость в воде. Только 0,0067 г/л моногидрата растворяется в воде при температуре 13oC и даже при температуре 95oC растворяется только 0,014 г/л, что соответствует количеству карбоната кальция в виде кальцита, растворенного при комнатной температуре. Растворимость дигидрата еще меньше. Растворимость гипса почти в 500 раз выше растворимости оксалата кальция. Заменяя часть обычных наполнителей и пигментов оксалата кальция, можно значительно уменьшить количество растворимых вредных веществ на бумагоделательной фабрике.

Известен волокнистый рулонный материал с покрытием, содержащим наполнитель каолин и пигмент (SU 1250603, кл. D 21 H 27/20, 1986 г.). Предложенный волокнистый рулонный материал имеет белизну ISO и непрозрачность выше 80% и содержит в качестве наполнителя и/или пигмента оксалат кальция по выбору вместе с наполнителями и пигментами соответственно.

Моногидрат оксалата кальция термически разлагается в три стадии: сначала из него испаряется (кристаллизационная) вода, затем выделяется окись углерода и после нее - двуокись углерода и наконец получают окись кальция. В результате термического разложения масса оксалата кальция уменьшается на 80%. По этой причине количество золы в бумаге и картоне может быть значительно уменьшено при частичной или полной замене каолина, гипса или карбоната кальция оксалатом кальция. Эта особенность также рассматривается в примере 4, приведенном ниже. Остаток при сжигании бумаги и картона с покрытием и/или наполнителем из оксалата кальция может составлять по меньшей мере 50%, предпочтительно меньше, например, меньше 35 или 30% в зависимости от содержания оксалата кальция пигментов и/или наполнителей в продукте.

Следует указать, что как вода, так и окись углерода и двуокись углерода способны замещать воздух и кислород, в частности вода и двуокись углерода будучи негорючими газами, заметно увеличивают термостойкость и пожаростойкость бумаги или картона. Поэтому с помощью настоящего изобретения можно производить существенно огнестойкие рулонные материалы.

Хотя бумажный или картонный материал, произведенный с использованием настоящего изобретения, не легко (или самопроизвольно) возгорается, он все же может быть испорчен или уничтожен при горении вместе с другими воспламеняемыми компонентами, например, другими бумажными или картонными продуктами или полимерами и т.д. Настоящее изобретение поэтому обеспечивает выгодный способ ликвидации бумажных и/или картонных продуктов путем их сжигания. Этот способ включает в себя сборку использованных бумажных и/или картонных продуктов, имеющих содержание оксалата кальция по меньшей мере 10% от количества сухого вещества и преимущественно по меньшей мере 50% от общего содержания пигмента и наполнителя в продуктах; сжигание бумажного и/или картонного продукта, регенерацию тепла, образовавшегося при сжигании, и сбор и удаление золы.

Согласно предпочтительному варианту реализации изобретения бумажная основа, содержащая или не содержащая древесину, может быть предназначена для применения в огнестойких обоях. Как известно специалистам в данной области, обои можно считать негорючими, если они содержат, например, 15% или меньше древесных волокон, в то время как остальную массу составляют неорганические т. е. минеральные наполнители и пигменты, которые не легко воспламеняются. Согласно изобретению способность оксалата кальция выделять газы, вытесняющие кислород, может быть эффективно использована, и поэтому оксалат кальция может быть использован в качестве активного замедлителя горения. Обои, содержащие больше 85% карбоната кальция (из расчета по сухой массе) по меньшей мере, являются почти негорючими и они возможно будут также соответствовать евростандарту SBI, согласно которому испытываемый образец должен выдержать воздействие 70 см пропанового пламени, имеющего тепловой эффект порядка 40 кВт/м2.

В качестве наполнителя оксалат кальция наносится в количестве от около 0,1 до 90%, предпочтительно от 1 до 80% по отношению к сухому веществу, а в качестве пигмента он может наноситься в количестве от около 1 до 100 г/м2 для каждой стороны рулонной ленты. Предпочтительно содержание оксалата кальция в общем количестве пигментов и наполнителей составляет от около 10 до 100%, в частности от 10 до 95%.

Оксалат кальция может быть получен осаждением из оксалатных растворов солями кальция. Он также может быть приобретен у коммерческих фирм.

Осажденный моногидрат оксалата кальция имеет более узкое распределение частиц по размерам в довольно узком интервале, который может быть еще больше улучшен размолом. Средний размер частиц осажденного продукта около 3 мкм, в то время как средний размер частиц размолотого оксалата кальция составляет около 1,2 мкм. Больше 90% частиц размолотого оксалата кальция имеет размер меньше 2,3 мкм, но только около 10% частиц имеет размер меньше 0,5 мкм. Такой крутой профиль распределения частиц по размерам обеспечивает хорошие оптические свойства. Распределение частиц по размерам рассматривается более подробно в примере 1.

Для применения в качестве наполнителя подходит как осажденный оксалат кальция, так и размолотый.

Применение оксалата кальция в качестве наполнителя и пигмента описано ниже, в частности в связи с производством целлюлозных продуктов. Следует отметить однако, что те же самые преимущества и особенности, в частности оптические свойства, связанные с рабочими примерами, могут быть успешно использованы во многих других отраслях промышленности. Оксалат кальция может быть использован в качестве наполнителя в отрасли, производящей полимеры и красители, и в производстве паст и полимерных дисперсий. Также вполне возможно применение оксалата кальция в косметических препаратах, в фармацевтике (включая зубные пасты), в моющих порошках, удобрениях и пр.

Термин "целлюлозный материал" относится к бумаге или картону, или к соответствующему материалу, содержащему целлюлозу и который производится из лигноцеллюлозного сырьевого материала, в особенности из древесины или из однолетних и вечнозеленых растений. Указанный материал может содержать или не содержать древесину (бумага типа LWC, SC, печатная бумага с покрытием и высокосортная бумага) и может быть изготовлен из древесной, полудревесной (химодревесной) или химической массы. Масса может быть отбеленной или неотбеленной. Обычно удельный вес рулонного материала, находится в интервале от 35 до 500 г/м2.

Оксалат кальция используется как наполнитель для целлюлозного материала известным образом. Из древесной или химической массы формируется волокнистая масса посредством ее сгущения в воде. В заданных количествах в массу добавляется наполнитель от 0,1 до 90% и предпочтительно от около 1 до 70% от общей массы рулонной ленты, при этом консистенция волокнистой массы составляет обычно от 0,1 до 5%. Водная фаза указанной волокнистой массы включает в себя, например, осветленный фильтрат воды, циркулирующей в бумагоделательной машине. pH массы, подаваемой в распределитель, нейтрален или слегка щелочной. Обычно pH составляет от около 6,5 до 8. pH в бумагоделательной машине может быть несколько выше, чем в дозирующих устройствах, обычно от около 6,8 до 8,5. При необходимости для регулирования pH данной волокнистой массы и для контроля pH в производстве бумаги, используется подходящая щелочь или кислота. Щелочью является в частности бикарбонат или карбонат щелочного металла или гидроокись щелочного металла. Применяемыми кислотами являются неорганические кислоты и кислые соли. Предпочтительными кислотами являются серная кислота и ее кислые соли, например, квасцы, а предпочтительной щелочью является бисульфат натрия. Бумажная лента формируется в бумагоделательной машине известным способом.

В оксалат кальция могут быть введены соответствующие добавки для получения покрытий подходящих цветов. В настоящем изобретении термин "цветное покрытие" означает композицию, предназначенную для нанесения покрытия или поверхностного слоя на бумагу или картон и содержащую воду и известные компоненты, например, пигменты, связующие агенты и компоненты, регулирующие вязкость (загуститель). Кроме оксалата кальция могут быть использованы следующие контакты: карбонат кальция, сульфат кальция, силикат алюминия, тальк (силикат магния, содержащий кристаллизационную воду), окись титана, двуокись титана, двуокись кремния, сульфат бария и их смеси. Также могут быть использованы синтетические пигменты. Основными пигментами из перечисленных выше являются оксалат кальция, каолин и/или карбонат кальция, обычно содержащиеся в количестве выше 50% от сухого вещества в композиции для покрытия. Кальцинированные каолин, окись титана, осажденный карбонат, белый пигмент, гидроокись алюминия, силикат-алюминат натрия и пластичные пигменты являются дополнительными пигментами и они обычно содержатся в количестве ниже 25% от сухого вещества смеси. Специальными пигментами, о которых следует упомянуть, являются специальные каолины и карбонаты кальция, сульфаты бария и окись цинка.

В качестве связующего может быть использован любой известный связующий агент, который часто применялся в производстве бумаги. Кроме отдельных связующих также можно использовать смеси связующих агентов. В качестве конкретных примеров типичных связующих агентов можно упомянуть следующие: синтетические латексные связующие, состоящие из полимеров или сополимеров с этиленовыми ненасыщенными связями, сополимеры типа бутадиен-стирола, которые могут содержать сомономер с карбоксиловыми группами, например, акриловую кислоту, итаконовую кислоту или малеиновую кислоту, и поливинилацетат, который содержит сомономеры с карбоксиловыми группами. В качестве связующих могут быть использованы в комбинации с вышеуказанными веществами, например, водорастворимые полимеры, крахмал, карбоксиметилцеллюлоза, гидрооксиэтилцеллюлоза и поливиниловый спирт.

В смеси для формирования покрытий могут быть также использованы обычные присадки и вещества, усиливающие воздействие, например, диспергирующие агенты (например, натриевая соль полиакриловой кислоты), вещества для регулирования вязкости и удержания воды в смеси (например, карбоксигидрокси-этилцеллюлоза, полиакрилаты, альгинаты, соли бензойной кислоты), смазывающие агенты, реактивы для повышения жесткости воды и улучшения ее сопротивления, оптические агенты, антипенные присадки и вещества для регулирования pH для предотвращения деградации продукта. В число смазывающих агентов входят сульфонированные масла, эфиры, амины, стеараты кальция и аммония; агентом, повышающим сопротивление воды является глиоксаль; оптическими агентами являются диаминостилбен и производные дисульфоновой кислоты; антипенными агентами являются фосфатированные эфиры, силиконы, спирты, эфиры, растительные масла; регуляторами pH являются гидроокись натрия и аммония; и наконец, антидеградантами являются формальдегид, фенол и соли четвертичного аммониевого основания.

Композиции для нанесения покрытий в соответствии с настоящим изобретением могут быть использованы как грунтовочные смеси и для нанесения цветных поверхностных покрытий. На 100 мас. частей пигмента цветное покрытие обычно содержит от около 0,1 до 10 мас. частей загустителя и от 1 до 20 мас. частей связующего.

Композиция типовой грунтовочной смеси следующая, мас.ч.:

Пигмент и наполнитель (оксалат кальция при необходимости вместе с каким-нибудь другим пигментом) - 100

загуститель - 0,1-2,0

связующее - 1-20

присадки - 0,1-10

вода - остальное

Композиция для поверхностных цветных покрытий согласно настоящему изобретению имеет, например, следующий состав, мас.ч.:

пигмент/наполнитель 1 (оксалат кальция) - 30-90

не обязательный второй пигмент/наполнитель каолин и/или карбонат) - 10-30

всего пигмента - 100

загуститель - 0,1-2,0

связующее - 1-20

присадки - 0,1-10

вода - остальное

Масса покрытия, нанесенного на обе стороны бумажной ленты, обычно от около 5 до 100 г/м2.

Непрозрачность бумаги с покрытием из пигментов на основе оксалата кальция обычно выше 90% и может достигать уровня белизны в соответствии со стандартом Международной организации по стандартизации (ISO) порядка 90%.

Нижеприведенные неограничивающие примеры иллюстрируют настоящее изобретение. Коэффициент рассеяния света, коэффициент поглощения света и непрозрачности определялись в соответствии со стандартом СКЭН 8:93. Белизна ISO на длине волны 457 нм определялась в соответствии со стандартом SCAN-P 3:93. Удельный вес пластинок и их толщины определялись согласно стандартам SCAN-P 6:75 и SCAN-P 7:75 соответственно.

Пример 1

Производство оксалата кальция пигментного качества и размер его частиц

Порошок моногидрата оксалата кальция (CaC2O4 способ уменьшения остатка от сгорания бумаги или картона с   покрытием, способ уменьшения износа сетки, применяемой в   производстве бумаги или картона, волокнистый рулонный   материал с покрытием, патент № 2157435 H2O) лабораторного качества вводился в воду для получения шлама. Шлам размалывался в шаровой мельнице со стеклянными зернами размером 1 мм без присадок. Размолотый материал фильтровался через керамический фильтр и распределение частиц по размерам определялось по методике Coulter LS (фиг. 2). Количественно распределение частиц по размерам представлено в табл.1.

Таким образом распределение частиц оксалата кальция по размерам находится в довольно узком интервале, что оказывает благоприятное воздействие на оптические свойства.

Содержание сухого вещества в продукте составило 54% мас., а средний размер частиц - 1,4 мкм.

Пример 2

Определение удельной поверхности и износоспособности оксалата кальция.

Используя размолотый шлам, как в примере 1, был определен износ, причиненный сетке, и удельная поверхность (ВЕТ) оксалата кальция. Удельная поверхность образца составила 4,4 м2/г, а удельная поверхность оксалата кальция была такого же порядка, как и у карбоната - цианата кальция.

Износоспособность оксалата кальция составила 2,79 г/м2. В табл.2 приведено сравнение оксалата кальция с обычными пигментами в отношении их износоспособности.

Как ясно видно из таблицы, оксалат кальция вызывает значительно меньший износ, чем большинство обычных пигментов.

Пример 3

Определение оптических свойств покрытий и бумаги с покрытием.

На шламе, рассмотренном в примере 1, также проводились исследования для определения коэффициентов рассеяния света и коэффициентов поглощения света (на длине волны 457 нм) оксалата кальция. Проводились измерения как на стеклянных пластинках, так и на бумажной основе. Определяемыми оптическими свойствами были S- и K величины и величина непрозрачности. Эти величины определялись для двух различных длин волн например, 557 и 457 нм.

Чтобы определить свойства пленки оксалата кальция, сначала на стеклянную пластинку наносили пигментный шлам в виде двух слоев различной толщины, используя ракель для пасты.

Для пленок на стеклянных пластинках были сначала определены R0 и R00 на части с покрытием. Кусок картона с покрытием из шлама оксалата кальция использовался в качестве фона для определения R00. Для определения толщины этого покрытия измерялась толщина стеклянной пластинки как для покрытой, так и не покрытой части. Площадь поверхности определялась взвешиванием пластинки, последующим смыванием пленки шлама и повторным взвешиванием пластинки.

Результаты изменений площадей поверхности, толщин и оптических свойств пленок на стеклянных пластинках приведены в табл.3.

Затем шлам наносили на бумажное основание, содержащее древесную массу с удельным весом 47,0 г/м2.

Такие же измерения, как и выше, были проведены для бумажной основы и для комбинации бумажной основы и пигментной пленки. В связи с тем, что S- и K величины могут считаться аддитивными, представленные результаты были рассчитаны таким образом, чтобы влияние бумажной основы можно было исключить из результатов, полученных для комбинации бумажная основа плюс пигментная пленка. Эти результаты представлены в табл.4.

Как вывод из вышеупомянутых результатов, следует сказать, что коэффициент рассеяния света оксалата кальция очень велик и при измерении его на слое покрытия он составляет от 250 до 500 м2/кг в зависимости от размеров зерен и их распределения. Большая величина этого коэффициента указывает на то, что упаковка пигментов очень оптимальна для оптических свойств. Другими словами, несмотря на то, что показатель преломления имеет обычную величину (от около 1,5 до 1,6) пигмент обеспечивает очень большой коэффициент рассеяния света и таким образом возможность большой непрозрачности. Что касается оптического эффекта упаковка частиц, а также структуры покрытия, то они являются очень важными характеристиками.

Пример 4

Остаток от сжигания бумаги, содержащей оксалат кальция, определялся с использованием следующих лабораторных пластинок, имеющих массу 1,63 г (в сухом состоянии).

Пластинка 1: (калибровочная): 40% мас. каолина, 60% мас. волокон

Пластинка 2: (калибровочная): 40% мас. карбоната кальция, 60% мас. волокон

Пластинка 3: 40% мас. оксалата кальция, 60% мас. волокон

Пластинки сжигались и остатки от сгорания взвешивались. Остатки от сгорания были следующие:

Пластинка 1: 0,65 г

Пластинка 2: 0, 46 г

Пластинка 3: 0,25 г

Таким образом пластинка, содержащая оксалат кальция, имела значительно меньший остаток после сгорания, чем пластинки, содержащие другие пигменты. Эта особенность имеет очень большое значение для уменьшения бумажных отходов, что также снижает затраты на их вывоз на свалку.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Способ уменьшения остатка от сгорания бумаги или картона с покрытием, имеющего заданную белизну и непрозрачность, характеризующийся тем, что заменяют, по меньшей мере, частичное количество обычного наполнителя и/или пигмента покрытия, необходимых для достижения заданной белизны и непрозрачности, оксалатом кальция.

2. Способ по п.1, где доля оксалата кальция составляет 10 - 100% от общего количества пигментов.

3. Способ по п.1 или 2, где бумагу с покрытием изготавливают с белизной ISO выше 80% и непрозрачностью выше 80%.

4. Способ по п.3, где бумагу с покрытием изготавливают с белизной ISO выше 90% и непрозрачностью выше 90%.

5. Способ по любому из предшествующих пунктов, где производят бумагу, не содержащую древесину.

6. Способ по любому из пп.1 - 4, где производят бумагу, содержащую древесину.

7. Способ по любому из предшествующих пунктов, где количество оксалата кальция составляет 0,1 - 90% в расчете на сухое вещество бумаги или картона.

8. Способ по любому из предшествующих пунктов, где используют оксалат кальция с узким распределением частиц по размерам.

9. Способ по п.8, где оксалат кальция размалывает до частиц подходящих размеров.

10. Способ по любому из предшествующих пунктов, где используют моногидрат оксалата кальция.

11. Способ по любому из предшествующих пунктов, где используют второй пигмент или наполнитель, выбранный из группы, содержащей карбонат кальция, сульфат кальция, силикат алюминия, каолин и гидроокись алюминия, силикат магния, тальк, двуокись титана, двуокись кремния и сульфат бора и их смеси.

12. Способ уменьшения износа сетки, применяемой в производстве бумаги или картона, характеризующийся тем, что вводят оксалат кальция в бумажную или картонную ленту, или в окрашивающий слой, используемый в качестве покрытия ленты вместо обычных пигментов, чтобы доля оксалата кальция в общем количестве пигментов составляла 10 - 100%.

13. Волокнистый рулонный материал с покрытием, отличающийся тем, что он имеет белизну ISO и непрозрачность выше 80% и содержит в качестве наполнителя и/или пигмента оксалат кальция по выбору вместе с наполнителями и пигментами для покрытий соответственно.

14. Рулонный материал по п.13, отличающийся тем, что максимальный остаток от сгорания составляет 35% в расчете на сухое вещество материала.

15. Рулонный материал по п.13 или 14, отличающийся тем, что его производят из целлюлозной или древесной массы.

16. Рулонный материал по любому из пп.13 - 15, отличающийся тем, что общее содержание оксалата кальция составляет выше 85% от сухого вещества бумаги.

17. Рулонный материал по любому из пп.13 - 16, отличающийся тем, что он, так таковой, является по существу негорючим.

Патентный поиск по классам МПК-8:

Класс D21H17/67 водонерастворимые соединения, например наполнители, пигменты

Патенты РФ в классе D21H17/67:
способ получения карбоната кальция с подвергнутой реакционной обработке поверхностью, использующий слабую кислоту, конечные продукты и их применение -  патент 2520452 (27.06.2014)
применение полиэтилениминов как добавки в водных суспензиях материалов, включающих карбонат кальция -  патент 2519459 (10.06.2014)
способ получения карбоната кальция с подвергнутой реакционной обработке поверхностью и его применение -  патент 2519037 (10.06.2014)
композиции карбоната кальция и пигментов для бумажных составов, посредством которых снижают степень пробивания оттиска -  патент 2499859 (27.11.2013)
способ изготовления водных суспензий минеральных материалов или высушенных минеральных материалов, получаемые продукты, а также их применение -  патент 2494127 (27.09.2013)
картон с малой объемной плотностью -  патент 2490387 (20.08.2013)
осажденный кальциево-карбонатный пигмент, особенно применимый в качестве покрытия для бумаги, предназначенной для краскоструйного печатания -  патент 2486219 (27.06.2013)
органические волокна с минерализированной поверхностью -  патент 2480549 (27.04.2013)
бумажные основы с повышенной проклейкой поверхности и низкой проклейкой полотна, обладающие высокой стабильностью размеров -  патент 2449070 (27.04.2012)
гипсовый продукт и способ его получения -  патент 2448906 (27.04.2012)

Класс D21H17/12 металлоорганические соединения

Класс D21H19/42 по меньшей мере частично органические

Класс D21H21/34 агенты, предотвращающие возгорание

Класс D21H27/20 с гибкими структурами, наносимыми потребителем, например обои


Наверх