185068. lajstromszámú szabadalom • Eljárás hidrofil felületek vízállóságának növelésére és súrlódási tulajdonságainak módosítására
1 185 068 2 nem zavarva, kapacitását nem csökkentve — legyen kivitelezhető; — a csomagolóeszközök előállításánál keletkező hulladék és az elhasznált csomagolóeszköz újra hasznosítását a vízállóságot biztosító felületkezelés ne akadályozza; — a ragasztása ne igényeljen speciális ragasztókat, a vizes közegíí diszperziós ragasztók kielégítő kötésszilárdságot biztosítsanak. Azt tapasztaltuk, hogy kitűzött céljaink mindegyikét elérjük, ha fenyőgyantát és/vagy tallgyantát és/vagy telítetlen zsírsavat és/vagy polimerizált telítetlen zsírsavat 150-250 °C-on 2-33 tömeg% arányban reagáltatjuk maleinsav-anhidriddel, majd az így kapott adduktumnak kálivízüveggel, nátronvízüveggel vagy nátrium-alumináttal képezett sójával mint emulgeálószerrel — a paraffinra számított 3—20 %-os mennyiségben alkalmazva — paraffinból ismert módon O/V jellegű vizes emulziót készítünk és ebből hordunk fel 0,1—30 g paraffint tartalmazó mennyiséget a hidrofil felületre, majd az emulzió vizes közegét szárítással, adott esetben 100 °C felett eltávolítjuk. E hatás váratlan volt számunkra, mivel az ugyanilyen minőségű emulzió — enyvezőanyagként - a papír anyagába adagolva csak akkor csökkenti a papír vízzel való nedvesíthetőségét, ha többértékű fémionokkal, pl. Ca2+, Al3+ ionokkal együtt alkalmazzuk. Az ismertetett módon felületre felhordva pedig a többértékű fémionok jelenléte nélkül is olyan vízállóságot biztosított, hogy az így kezelt hullámpapírlemezből készített doboz több hétig ellenállt a benne tartott víz hatásának. Ilyen vízállóságot anyagában alkalmazva és többértékű fémionok jelenlétében közel sem lehetséges elérni. A neutralizáláshoz alkalmazott vízüvegek és nátriumaluminát mennyiségének és minőségének megválasztásával pedig széles tartományban szabályozható a felület súrlódási tényezője. Ez is meglepő hatás és nem ismert szerkezetű film kialakulására utal, mivel a paraffinrészecskéket körülvevő hidrofil emulgeálószer vízállóságot rontó hatása egyáltalán nem jelentkezik, csak a súrlódási tényezőt növelő hatása. További meglepő hatásként tapasztaltuk, hogy a vízállóság ellenére nem szükséges organikus közegű vagy ún. hot melt ragasztók alkalmazása, hanem megfelelő a vizes diszperziós ragasztók ragasztási szilárdsága is. Az előállított termék jó vízállósága ismeretében a hullámlemezgyártás szélselejtjének, a dobozgyártás szabási hulladékának és az elhasználódott dobozoknak a szokványos papíripari anyagelőkészítő gépekkel való jó és könnyű feldolgozhatósága: vizes közegben való pépesíthetősége ugyancsak a váratlan hatások közé tartozik. Kísérleteink során hullámpapírlemezt gyártó gépet porlasztó berendezéssel szereltünk fel, és a termék felületére porlasztással juttattuk a paraffin-emulziót, majd a különben is alkalmazott szárítással az emulzió közegét el távolítottul Eljárásunk tehát nem igényelt jelentős beruházást, ill. külön berendezést, valamint külön technológiai műveletet: jól beleilleszkedett a hullámpapírlemezgyártás nagytermelékenységfí folyamatába. Az általunk talált felületkezelési technológia tehát kiküszöböli a hidrofil felületek kezelésénél rendszerint fellépő hátrányos hatásokat, az előnyös hatásokat pedig újabbakkal egészíti ki, így egy eddig kielégített szükségletet — a vízállóság növeléséi - az eddigiekben ismerteknél magasabb szinten elégíti ki. A találmány szerinti eljárás részleteit, az eljárással biztosítható hatásokat és felületi tulajdonságokat az alábbi kiviteli példáink szemléltetik. 1. példa 50 g ricinénzsírsavat és 50 g lenolajzsírsavat 33 gmalinsav-anhidriddel 3 óra hosszat intenzív keverés közben 150-250 °C hőmérsékleten tartjuk, mialatt az adduktu nképződés befejeződik. 2. példa Az 1. példa szerint járunk el azzal az eltéréssel, hogy polimerizált ricinén- és polimerizált lenolaj-zsírsavat alkalmazunk. 3. példa Az 1. példa szerint járunk el azzal az eltéréssel, hogy egyik esetben a ricinén- és lenolaj-zsírsav helyett 100 g fenyőgyantát, másik esetben pedig 100 g tallgyantát alkalmaztunk, maleinsav-anhidridből pedig első esetben 12, második esetben 2 g-nyi mennyiséget. 4. példa 350 g paraffinból, 14 g kazeinből, 11 g az 1. példa szerint előállított adduktumból és 30 ml 30 Be°-os kálivízüvegből ismert módon 1 liter paraffin-emulziót állítottunk elő. 5. példa A 4. példa szerint jártunk el azzal az eltéréssel, hogy az 1. példa szerint előállított adduktum helyett 10 g 2. példa szerinti adduktumot alkalmaztunk, kálivizüveg helyett pedig 25 ml 32 Be°-os nátronvízüveget. 6. példa A 4. példa szerint jártunk el azzal az eltéréssel, hogy az 1. példa szerint előállított adduktum helyett a3.példa szerint előállított 20 g fenyőgyanta- és 50 g tallgyanta adduktumot alkalmaztunk, kálivizüveg helyett pedig 10 ml 32 Be°-os nátronvízüveget és 3 g nátrium-aluminátot. 7. példa Kraftliner papír felületére felhordó hengerrel a4. példa szerinti paraffin-emulzióból 30 ml-nyi mennyiséget hordtunk föl 1 m2-re. 100 °C-on való szárítás után 25 °C-on 100 % relatív légnedvességet biztosító klímakamrával ellátott Lorentzen-Wettres-féle peremszögmérö készülékkel (lásd: Papíripari anyagvizsgálat, szerk.: dr. Hernádi S., Műszaki Könyvkiadó, Budapest, 1980.) mértük a kezeletlen és a kezelt papírfelületen a desztillált viz 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
