EA008620B1 - Водная адгезивная композиция на основе крахмала бобовых культур - Google Patents

Abstract

Объектом настоящего изобретения является адгезивная композиция, отличающаяся тем, что содержит водную дисперсию, содержащую первую часть, состоящую, в основном, из клейстеризованного крахмала, и вторую часть, состоящую, в основном, из неклейстеризованного крахмала и/или набухшего крахмала, в которой крахмал второй части является природным крахмалом бобовых культур, а крахмал первой части может быть природным или модифицированным крахмалом бобовых культур, при этом в упомянутых крахмалах бобовых культур содержание амилозы находится в пределах от 30 до 52%. Объектом настоящего изобретения является также способ применения такой композиции, содержащий ее нанесение, сборку частей и сушку и удовлетворяющий требованиям использования на современных быстродействующих машинах.

Description

Настоящее изобретение относится к новым водным адгезивным композициям, получаемым на основе крахмала бобовых культур.

В частности, изобретение касается новых водных адгезивных композиций на основе крахмала бобовых культур, предназначенных для производства гофрированного картона.

Оно касается также способа изготовления гофрированного картона с использованием таких композиций, содержащих, в основном, крахмал бобовых культур в первой части и/или второй части.

Оно касается также гофрированного картона, изготовленного таким способом.

Под «крахмалом» в рамках настоящего изобретения следует понимать любой крахмал, в частности крахмал любого происхождения, в том числе крахмал из зерновых культур, такой как пшеничный крахмал, крахмалы клубневых культур. Крахмалсодержащие вещества в соответствии с настоящим изобретением могут иметь разные степени чистоты, в частности, с повышенным содержанием крахмала, в частности, превышающим 90% (сухой/сухой), одновременно с очень низким содержанием, например менее 1% (сухой/сухой), коллоидов и волокнистых остатков.

Предпочтительно содержание крахмала превышает 95%, более предпочтительно превышает 98% (сухой/сухой).

При этом содержание белков является очень низким, т.е. менее 1%, предпочтительно менее 0,5%, более предпочтительно от 0,1 до 0,35% (сухой/сухой).

Крахмалы, используемые в соответствии с настоящим изобретением, могут быть либо в природном состоянии, либо в модифицированном состоянии.

Под «бобовыми культурами» в рамках настоящего изобретения следует понимать, в частности, семейство мотыльковых, наиболее распространенными представителями которого являются фасоль, горох, чечевица, крупноплодные бобы, люцерна, клевер, люпин.

Под «крахмалом бобовых культур» в рамках настоящего изобретения следует понимать крахмалсодержащие вещества, извлеченные из бобовых культур, в частности, с высоким содержанием крахмала, в частности, превышающим 90% (сухой/сухой), параллельно с очень низким содержанием, например менее 1% (сухой/сухой), коллоидов и волокнистых остатков.

Предпочтительно содержание крахмала превышает 95% и еще предпочтительнее превышает 98% (сухой/сухой).

Одновременно, содержание белков является очень низким, т.е. менее 1%, предпочтительно менее 0,5% и еще предпочтительно от 0,1 до 0,35% (сухой/сухой).

Под «водными адгезивными композициями» в рамках настоящего изобретения следует понимать любую водную адгезивную композицию, в частности, предназначенную для изготовления гофрированного картона, содержащую часть растворенного крахмала, называемую носителем или первой частью, обладающую достаточными свойствами суспендирования, в частности, по отношению к гранулированному крахмалу, и часть не растворенного и/или только гидратированного крахмала, находящегося в состоянии нерастворимых гранул и/или, по меньшей мере, частично набухших гранул, называемую также второй частью.

Например, такие композиции, содержащие во второй части крахмал в состоянии нерастворимых гранул, чаще всего получают на основе известных специалисту принципов, называемых «способом Стейна-Холла».

В соответствии с упомянутым способом соединяют вместе крахмал, воду и щелочной реагент. Смесь нагревают, например, умеренно в открытом чане острым паром или, в частности, при помощи запарника непрерывного действия, чтобы получить щелочной коллоидный раствор, обладающий, в частности, соответствующими реологическими характеристиками и способностью удержания в суспензии нерастворимых и/или только гидратированных частиц.

Эта процедура составляет способ получения части, называемой «носителем» или «первой».

Согласно «способу Стейна-Холла» при температуре подачи воды готовят дисперсию, соединяющую, по меньшей мере, воду и гранулированный крахмал. Чаще всего к ним добавляют производное бора, как правило, буру. Полученное молоко образует «вторую» часть.

Первую и вторую части тщательно размешивают различными способами, в частности непрерывно или периодично.

Согласно аналогичной процедуре к первой части можно последовательно добавлять воду и гранулированный крахмал, а также, чаще всего, буру.

Этот способ «Стейна-Холла» является самым старым. Он распространен до сих пор и позволяет получать водные адгезивные композиции, для которых выход конечного сухого экстракта, являющегося основным параметром, колеблется от 20 и до более 30%.

Другой способ, в котором получают первую часть с растворенным крахмалом и вторую часть с крахмалом в виде нерастворимых гранул, известен под названием способа «РШ8Т1М®» (европейский патент ЕР 0229741, зарегистрированный на имя заявителя). В рамках этого способа первую часть или носитель получают при существенном повышении температуры и без щелочного реагента.

Согласно другому способу, известному под названием способа «Мшоеаг», первую часть соединяют с дисперсией частично набухшего крахмала (европейский патент ЕР 0038627).

- 1 008620

Каким бы ни было средство, позволяющее добиться наличия первой и второй частей, технологическое развитие оборудования привело специалистов к поиску водных адгезивных композиций с высоким выходом сухого экстракта.

Такой выбор позволяет уменьшить количество испаряемой воды и достичь более благоприятного теплового баланса.

В связи с этим способ «Стейна-Холла» был, в частности, отклонен во многих патентах. Среди них можно указать:

французский патент РВ 2386593, в котором заявлены адгезивные композиции с выходом сухого экстракта от 10 до 40% по весу;

европейский патент ЕР 0376301, в котором заявлены специальные композиции с выходом сухих веществ до 60%;

патент США 4787937, в котором заявлена адгезивная композиция, где в носителе участвует крахмал с высоким содержанием амилозы, а во второй части - маниоковый крахмал.

Необходимо отметить, что большинство технологий, в основе которых лежит повышение выхода сухого экстракта адгезивной композиции, опираются на преимущественное использование кукурузного крахмала и, в случае необходимости, пшеничного крахмала.

В рамках этих разных решений содержание амилозы в крахмале первой части может быть очень разным, т.е. от 20 до 28% амилозы или гораздо более высоким, достигающим 70% и более.

Вместе с тем, только в европейских патентах ЕР 0627477 и ЕР 0849342 предусмотрено использование крахмала с высоким содержанием амилозы для второй части.

Согласно первому патенту модифицированный крахмал содержит по меньшей мере 40%, предпочтительно 50% амилозы. Согласно второму патенту крахмал содержит более 60% амилозы.

Другое интересное решение состоит в использовании картофельного крахмала во второй части независимо от того, является ли он модифицированным или нет.

Несмотря на то, что такие составы обладают свойством «боиЫе к188» (свойство отклеивания/повторного склеивания), все же для первой части или носителя абсолютно необходимо использовать крахмалсодержащее вещество, не являющееся картофельным крахмалом.

Прямым следствием этого требования является то, что для получения таких композиций необходимо использовать по меньшей мере два крахмалсодержащих вещества, что при современных приемных и производственных установках, в частности, непрерывного действия является существенным недостатком.

С другой стороны, отмечается, что поставка картофельного крахмала в настоящее время представляет сложность, в основном, из-за больших расходов по извлечению, а также в силу положений регламентирующих документов.

Для сравнения можно сказать, что среди различных источников крахмалсодержащих веществ наиболее доступными и экономичными являются крахмалы бобовых культур, в частности гороха.

В патенте США 4942191 уже указывалось на возможность применения гороховой муки в составе промышленного клея, содержащего формальдегидные смолы и предназначенного, в частности, для производства многослойной фанеры.

В патенте США 4587332, в основном, описан пшеничный крахмал, называемый «В» и известный также специалистам под названием «второй крахмал», имеющий низкую вязкость, получаемую при гидролизе, а также описан модифицированный гороховый крахмал, к которому предъявляются такие же требования по вязкости. Рекомендованный гороховый крахмал содержит определенное количество коллоидных веществ и белков.

В этом патенте заявлено также использование предпочтительного модифицированного пшеничного второго крахмала (фракция В) или модифицированного горохового крахмала в первой части адгезивной композиции для гофрированного картона, а также полученный гофрированный картон.

Примерно на тех же принципах в европейском патенте ЕР 0627478 среди других крахмалов предусмотрено использование гороховых крахмалов в первой части или носителе, но при этом рассматриваются только крахмалы с очень высоким содержанием амилозы, превышающим 60%, предпочтительно превышающим 70%.

Под аналогичным углом зрения в европейском патенте ЕР 0849342 описано использование, на этот раз во второй части, крахмала с содержанием амилозы, превышающим 60%, причем таким образом, чтобы содержание амилозы, измеренное по отношению к общему содержанию крахмала, было по меньшей мере равно 15%. В этом же контексте там упоминается источник крахмалов, такой как горох.

В патенте ЕР 0627477 заявлено использование во второй части крахмала тоже с высоким содержанием амилозы, превышающим 40%, предпочтительно 50%, при этом выдвигается обязательное требование химического модифицирования крахмала, в частности, путем окисления, гидролиза, этерификации сложным эфиром или любым другим способом, позволяющим добиться соответствующей сырой проклейки, называемой «1аск», а также требование повышения скорости работы установки. Здесь приводятся сведения из патента США 3532648 и, в частности, уточняется, что добавление, даже частичное, во вторую часть не трансформированного крахмала с содержанием амилозы, превышающим 35%, позволяет

- 2 008620 повысить водостойкость, но сопровождается снижением скорости установки, несовместимым с современными требованиями.

Основываясь на различных вышеупомянутых принципах, пришли к выводу, что повышение выхода сухого вещества является средством, показавшим свои пределы возможности во время операций сборки на современном оборудовании. Если эти проявившие себя пределы и могут меняться в зависимости от используемого сырья, то они все же остаются реальными и являются недостатками в той степени, в какой речь идет об их проявлении во время выполнения части-носителя, получения адгезивной композиции в целом, о ее реологических характеристиках, о ее поведении на установке, причем данный критерий приобретает особое значение при повышении скорости установки, или о производительности процесса, которая обеспечивается данной композицией.

Действительно, необходимо принимать во внимание, что качество проклейки одновременно зависит как от скорости установок, так и от характеристик и свойств адгезивной композиции.

Поскольку критерии, связанные с вязкостью или с реологическими характеристиками, стали очень строгими, то и характеристики соответствующих композиций должны меняться неразрывным образом для обеспечения удовлетворительной циркуляции адгезивной композиции в различных элементах производственного оборудования или средствах доставки и хранения.

В частности, изменение реологических характеристик должно быть достаточно незначительным, чтобы адгезивная композиция сохраняла соответствующую вязкость, необходимую для ее хорошего нанесения на вершину гофрированного профиля, а также для ее соответствующего сцепления с бумагой, в частности, путем соответствующей пропитки.

За пределами таких значений для специалиста необходимость качества проклейки, называемой «сырой», или «мгновенной», или «1аск», становится особенно существенной в силу повышения скоростей и сокращения времени выдержки при температуре и под давлением.

Специалист тем более должен учитывать эти аспекты, поскольку он заинтересован в снижении энергетических затрат.

Эти проблемы встают еще острее, когда изготовление является сложным. Действительно, обобщая вышесказанное, можно считать, что изготовление картона, называемого «односторонним» (§Е) или «двухсторонним» (ЭЕ), не представляет большой трудности, но зато производство картона «двухслойного» (ЭЭ) или «гофрированного с тройным профилем», картона с микропрофилем и/или плотного картона связано с многочисленными сложностями.

Из всего сказанного можно сделать вывод, что сегодня специалисты не обладают средствами производства адгезивных композиций, которые могут удовлетворять всем требованиям, вытекающим из необходимости обеспечения нормальной работы на современных машинах для сборки картона, в частности, их высокой скорости, при этом данные средства должны быть одновременно:

простыми, в силу внимания, уделяемого сокращению видов сырья и даже унификации крахмалсодержащего сырья, в частности, в рамках автоматических и/или непрерывно действующих установок для производства композиции;

дешевыми или, по меньшей мере, не очень дорогими по сравнению со средствами, связанными с использованием картофельного крахмала;

удовлетворяющими требованиям по поставкам и регламентирующим документам;

удовлетворительными в свете ограничений, связанных с использованием кукурузного крахмала, даже с высоким содержанием амилозы, в частности, в том, что касается повышения выхода сухого вещества.

Кроме того, производители гофрированного картона все чаще получают заказы на гофрированный картон, обладающий водостойкостью. Для выполнения этих заказов они располагают соответствующими составами, содержащими смолы и специальные крахмалсодержащие вещества, поставляемые исключительно для этой цели, что приводит к увеличению числа видов крахмалсодержащего сырья.

Этот аспект характеризует наличие определенного разнобоя в производстве в силу того, что приходится разнообразить поставки для того, чтобы обеспечить производство водостойкого гофрированного картона, объем которого незначителен по количеству и пропорциям, если сравнивать его с традиционным, гораздо шире распространенным производством.

К этому добавляется основная и приоритетная проблема, связанная с охраной здоровья при производстве водостойкого гофрированного картона. Эта проблема встает достаточно остро, так как данное свойство картона достигается за счет применения формальдегидных смол. К счастью, в настоящее время оно обеспечивается благодаря использованию формальдегидных смол, содержащих все меньшее количество свободного формальдегида, что позволяет существенно ограничить выделение летучих веществ.

В этой связи следует отметить, что на рынке появляется все больше смол с низким содержанием формальдегида. Их выбор может, в частности, зависеть от природы сырья, хотя при этом трудно надеяться на устранение всех недостатков.

Если принятые меры и позволили существенно снизить выделения, то все же серьезность проблем, связанных с охраной здоровья, заставляет вести поиск мер, позволяющих совсем избавиться от этих выделений.

- 3 008620

С этой точки зрения и в более общем плане специалисты пока еще не выработали способов обходиться без этих смол, поскольку предлагаемые им решения пока являются весьма немногочисленными.

Одно из таких решений указано в уже упоминавшихся европейских патентах ЕР 0627477, ЕР 0627478 и ЕР 0849342, в которых предлагаются адгезивные композиции, не содержащие производных формальдегида.

Однако несмотря на их заслугу в плане охраны здоровья операторов и потребителей, реализация этих предложений связана со следующими основными недостатками:

стоимость: действительно в европейском патенте ЕР 0627477 предлагается использовать крахмал с высоким содержанием амилозы (по меньшей мере равным 40%), модифицирование которого, являющееся обязательным этапом, стоит очень дорого. Приведенные примеры, в основном, предусматривают использование кукурузного крахмала, содержание амилозы в котором примерно равно 50%, т.е. он является сырьем, повышающим стоимость продукта, причем во второй части, являющейся преобладающей в общей массе крахмала.

В патентах ЕР 0627478 и ЕР 0849342 описано использование крахмалов с содержанием амилозы, превышающим 60%, полученных из специальных растений с генотипом, способствующим образованию амилозы. Эти растения, такие как кукуруза, горох, ячмень или рис, требуют особых сложных, трудоемких и дорогих приемов земледелия;

поставка сырья: рассматриваемые европейские патенты не делают упор на унификацию сырья. Действительно, основные пункты формул изобретения касаются того или иного компонента первой части или второй части, обуславливающего или приводящего к разнородности сырья;

характеристики: указанный критерий, характеризующий соответствие адгезивной композиции требованию водостойкости, определяют тестом, называемым влажным тестом «Ρίη Лбйекюп», который не обязательно соответствует критериям, применяемым в других регионах мира, в частности в Европе, где существует европейский стандарт, применяемый и проверяемый при помощи теста «ЕЕЕСО № 9», и не удовлетворяет их строгим требованиям.

С учетом этих аспектов заявитель считает, что упомянутые патенты раскрывают лишь частичные и неполные решения поставленной проблемы.

Обобщая сказанное, можно утверждать, что первостепенной задачей является создание водных адгезивных композиций, удовлетворяющих всем требованиям, предъявляемым в связи с использованием современного оборудования и касающимся, в частности, реологических характеристик и качества, которые были бы простыми в применении, сравнительно недорогими и одновременно доступными в плане поставок и с точки зрения положений регламентирующих документов.

Второй задачей является необходимость создания адгезивных композиций, обеспечивающих водостойкость склеек, использующих один и тот же вид сырья, позволяющих глобально унифицировать поставки и одновременно отвечающих требованиям охраны окружающей среды и здоровья.

В связи с этим заявитель смог установить, что композиции, которые могут удовлетворять всем этим требованиям, можно получить на основе крахмалов бобовых культур, в частности гороховых крахмалов, в рамках настоящего изобретения.

Другими словами, настоящее изобретение касается новых водных адгезивных композиций, которые можно применять на установках, предназначенных для быстрого нанесения клея.

Его задачей также является улучшение так называемых характеристик сырой проклейки, характеристик быстрого нанесения клея при помощи упомянутых скоростных машин, качества сборки, а также других характеристик, связанных, например, с поведением гофрированного картона при разрезании на выходе сборочной машины, с легкостью формования или с долговечностью склеек и форм.

Оно касается также специальных адгезивных композиций, выполненных с возможностью обеспечения водостойкости соединений.

В частности, адгезивная композиция в соответствии с настоящим изобретением, отвечающая первому ряду требований, связанных с использованием современного оборудования, в частности, с точки зрения реологических характеристик и производительности, отличается тем, что содержит водную дисперсию, содержащую первую часть, состоящую, в основном, из растворенного крахмала, и вторую часть, в основном, содержащую крахмал в виде нерастворимых гранул и/или, по меньшей мере, частично набухших гранул, в которой крахмал первой части содержит крахмал, выбранный из группы крахмалов, в которую входят природные или модифицированные крахмалы бобовых культур, природные или модифицированные крахмалы злаковых культур и природные или модифицированные крахмалы клубневых культур, отдельно или в смеси.

Предпочтительно, согласно изобретению, в случае, когда крахмал первой части содержит крахмал бобовых культур, то крахмал второй части выбирают из группы, в которую входят природные крахмалы бобовых культур, природные и модифицированные крахмалы злаковых и клубневых культур, предпочтительно содержащие менее 35% амилозы (предпочтительно 30%, более предпочтительно 27%, наиболее предпочтительно 25%), взятые отдельно или в смеси.

Предпочтительно также, согласно изобретению, в случае, когда крахмал первой части является природным или модифицированным крахмалом злаковых или клубневых культур, чтобы крахмал второй

- 4 008620 части содержал, по меньшей мере, природный крахмал бобовых культур.

Предпочтительно, согласно изобретению, упомянутые крахмалы бобовых культур характеризуются также степенью чистоты, превышающей 90%, предпочтительно превышающей 95%, более предпочтительно превышающей 98%, и одновременно содержанием коллоидных веществ и/или волокнистых остатков, меньшим 1% (сухой/сухой), содержанием белков, меньшим 1% (сухой/сухой), и содержанием амилозы в пределах от 30 до 52% (сухой/сухой).

Это содержание предпочтительно должно превышать 30,5%, предпочтительно должно превышать 31%, и, в частности, должно быть меньше 45%, предпочтительно меньше 40%. Предпочтительно оно должно находиться в пределах от 31,5 до 39,5%.

Настоящее изобретение касается также адгезивной композиции, характеризующейся тем, что она содержит водную дисперсию, содержащую первую часть, в основном, состоящую из клейстеризованного крахмала, и вторую часть, в основном, состоящую из не клейстеризованного крахмала и/или набухшего крахмала, в которой крахмал второй части является природным крахмалом бобовых культур, а крахмал первой части может быть природным или модифицированным крахмалом бобовых культур.

Предпочтительно, согласно изобретению, упомянутые крахмалы характеризуются повышенной степенью чистоты, превышающей 90%, предпочтительно превышающей 95%, более предпочтительно превышающей 98%, и одновременно низким содержанием коллоидных веществ и волокнистых остатков, например, соответственно меньшим 1% (сухой/сухой), содержанием белков, меньшим 1%, и содержанием амилозы в пределах от 30 до 52%.

Это содержание, в частности, превышает 30,5%, предпочтительно превышает 31% и, в частности, меньше 40%. Предпочтительно оно находится в пределах от 31,5 до 39,5%.

Предпочтительно упомянутая композиция содержит от 10 до 40 мас.% крахмала бобовых культур, от 0,3 до 5 мас.% щелочного вещества, причем эти значения выражены относительно общего количества упомянутой композиции. Кроме того, она предпочтительно содержит от 0,01 до 5 мас.% буры или любого другого химического соединения, содержащего бор, по отношению к общему крахмалу.

Кроме того, адгезивная композиция, полученная согласно изобретению и отвечающая всему комплексу требований, связанных как с условиями работы на современном оборудовании, так и с водостойкостью, характеризуется тем, что содержит эффективное количество смолы, выбранной из группы, в которую входят формальдегидные смолы и не содержащие формальдегида синтетические смолы.

Согласно другому варианту адгезивная композиция в соответствии с настоящим изобретением, удовлетворяющая критериям водостойкости, а также гигиены и охраны здоровья, характеризуется тем, что предпочтительно не содержит формальдегидной смолы и даже синтетической смолы и содержит эффективное количество химического реагента, выбранного из сульфатов, в частности сульфатов цинка, сульфата алюминия или сульфата меди, из соединений, содержащих цирконий, или фосфата диаммония.

Под «эффективным количеством» в данном случае следует понимать количество смолы или химического реагента, по меньшей мере, равное количеству, позволяющему упомянутой адгезивной композиции придавать конечному гофрированному картону хорошие свойства водостойкости согласно тесту ЕЕЕСО № 9.

Заявитель также предлагает способ изготовления гофрированного картона с использованием упомянутых композиций, характеризующийся тем, что содержит этапы, по меньшей мере, одноразового нанесения адгезивной композиции в соответствии с настоящим изобретением на вершины профилей предварительно сформованной бумажной полосы, нанесения бумаги или гладкого картона на содержащие такое покрытие вершины профилей и сушки.

Таким образом, при помощи композиций в соответствии с настоящим изобретением и соответствующих средств обеспечивается изготовление гофрированного картона, отвечающего технологическим требованиям, в том числе получение картона, часто определенного и известного специалистам под названиями «двухстороннего» картона, картона с «тройным профилем» или так называемого плотного картона, т.е. картона повышенной плотности (масса на квадратный метр), или картона с числом профилей более 3 и/или содержащего микропрофили.

Иначе говоря, в рамках настоящего изобретения крахмал бобовых культур, в частности, гороховый крахмал, как и требовалось, является простым, в частности, с точки зрения стандартизации крахмалсодержащего сырья, недорогим, доступным для поставки и не облеченным строгими регламентными требованиями эффективным средством в силу того, что в рамках соответствующих составов упомянутый крахмал бобовых культур и, в частности, гороховый крахмал обеспечивает наличие значительного количества крахмалсодержащего вещества в адгезивной композиции.

Заявитель неожиданно обнаружил, что задачи обеспечения водостойкости склеек, обычно связанные с использованием смол с низким содержанием свободного формальдегида или с полным отсутствием содержащей формальдегид смолы и даже любой смолы с сетчатой структурой или по своей природе гидрофобной смолы, могут вполне решаться при использовании адгезивных композиций, в основном, полученных на основе крахмалов бобовых культур, в частности гороховых крахмалов.

В частности, в зависимости от того, содержат ли они формальдегидную смолу или смолу без формальдегида, правильно выбранный не синтетический и не содержащий формальдегида реагент, эти ком

- 5 008620 позиции могут отвечать специальным требованиям водостойкости и не наносить вреда окружающей среде, а также отвечать условиям соблюдения гигиены и охраны здоровья.

Кроме того, отмечается, что все крахмалы бобовых культур, применяемые в соответствии с настоящим изобретением, могут быть использованы в таких составах.

В частности, отмечается, что гороховый крахмал с содержанием амилозы, меньшим 52%, предпочтительно меньшим 45%, используемый в первой части, способствует существенному улучшению реологических свойств адгезивной композиции.

Точно так же использование горохового крахмала с содержанием амилозы, меньшим 52%, предпочтительно меньшим 45%, во второй части, полностью или частично, позволяет существенно улучшить так называемую «сырую» проклейку, повысить скорость нанесения клея и качество соответствующей склейки.

Отмечается, что в результате использования крахмала бобовых культур, в частности горохового крахмала, как в первой, так и во второй частях адгезивной композиции в соответствии с настоящим изобретением добиваются положительного эффекта по всем вышеупомянутым критериям, т.е. улучшают весь комплекс рабочих параметров, а также все необходимые характеристики гофрированного картона.

Кроме того, заявитель считает, что, идя навстречу пожеланиям пользователя, при получении адгезивных композиций в соответствии с настоящим изобретением вполне можно обойтись применением гороховых крахмалов, не модифицированных, в частности, химическим путем.

Вместе с тем понятно, что модифицированные крахмалы бобовых культур, этерифицированные простым или сложным эфиром, в частности сшитые, могут быть использованы в первой части, хотя и нежелательны для использования во второй части.

Действительно, в противовес утверждениям патента США 5454863, использование этих веществ, которые обычно стоят дорого, во второй части мало оправдано, учитывая отсутствие технического интереса в отношении природных крахмалов бобовых культур. Зато вполне оправдано их применение в первой части для дополнительного улучшения реологических свойств и стойкости клея, а также выигрыша в «сырой» проклейке, в скорости нанесения клея, в качестве конечной склейки и ее прочности по сравнению с характеристиками, обеспечиваемыми немодифицированными крахмалами.

Можно также использовать гороховые крахмалы, частично подвергнутые окислению или гидролизу при помощи по меньшей мере одной кислоты или одного фермента, в частности, для получения первой части, чтобы добиться ее соответствующей вязкости или повысить концентрацию при приготовлении. Другим предпочтительным решением, преследующим ту же задачу корректировки вязкости первой части или повышения ее концентрации при приготовлении и позволяющим, кроме того, использовать одно и то же сырье для первой и второй частей, является приготовление носителя при помощи устройства варки, называемой «варкой прямым паром», для растворения крахмала первой части, в частности, в непрерывном режиме.

Такие меры, принимаемые с целью снижения вязкости, позволяют увеличить количество сухого вещества, которое, в рамках применения горохового крахмала, обеспечивает более быструю пропитку клеем, не ухудшая при этом реологических характеристик рассматриваемых адгезивных композиций.

Возможны и другие операции модифицирования, такие как операции физического модифицирования, например, известные специалистам термические операции, называемые «Апиеайид» или «Ηοΐ ΜοίδЦ.1гс ТгеаГшеиГ (ΗΜΤ)», термомеханические операции, такие как предварительная клейстеризация на сушильном барабане или экструзия.

Предпочтительно к природному или модифицированному крахмалу бобовых культур можно добавить по меньшей мере один пластификатор, выбранный из группы, в которую входят гидрокарбоксильные кислоты, их соли и производные, в частности, из группы, в которую входят лактаты и глюконаты, глицерин, этиленгликоль, пропиленгликоль, полиэтиленгликоли (ПЭГ), полипропиленгликоли (111ПГ) и, в частности, представители этих двух семейств, имеющие молекулярную массу ниже 3000, мочевина и/или нитраты.

Количество добавляемого пластификатора предпочтительно находится в пределах от 0,1 до 20% в расчете относительно крахмала, предпочтительно в пределах от 1 до 15% и еще предпочтительнее от 2 до 10%.

В качестве дополнительной добавки, в частности, в первую часть можно использовать определенное количество применяемых для этих целей полигидроксилированных полимеров, как правило, обладающих высокой вязкостью, таких как производные целлюлозы, поливиниловых спиртов, поливинилацетатов или поливинилпирролидона.

Различные аспекты настоящего изобретения, относящиеся к приготовлению и получению адгезивных композиций, будут более подробно описаны при помощи представленных ниже примеров, не носящих ограничительного характера.

В другом плане, но вследствие оптимистических выводов, сделанных после разработки таких адгезивных композиций, полностью созданных на основе различных сортов горохового крахмала с разным содержанием амилозы, в частности, находящимся в пределах от 30 до 52%, работы, проводившиеся с целью унификации сырья и упрощения его поставки, нашли свое продолжение в изучении и разработке

- 6 008620 составов, специально предназначенных для обеспечения водостойкости.

В частности, было отмечено, что для этой цели подходят все крахмалы бобовых культур и, в частности, гороховые крахмалы в рамках настоящего изобретения, в частности, крахмалы с содержанием амилозы от 30 до 52%, предпочтительно от 30,5 до 45%, более предпочтительно от 31 до 40%. Предпочтительно это содержание должно находиться в пределах от 31,5 до 39,5%.

Заявитель отметил, что эти неожиданные выводы идут вразрез с работами, проводившимися до сих пор с использованием крахмалов с высоким содержанием амилозы, в частности кукурузных крахмалов с высоким содержанием амилозы, в частности с содержанием амилозы порядка 70% и более.

Кроме содержания амилозы, общее количество сухого вещества адгезивной композиции является основным параметром для обеспечения свойств водостойкости.

Было отмечено, что этот аспект является еще более важным в случае адгезивной композиции в соответствии с настоящим изобретением, полученной из крахмалов бобовых культур, в частности из горохового крахмала, и что в данном случае он в значительной мере обуславливает степень водостойкости.

В частности, заявитель считает, что, не прибегая к использованию формальдегидной смолы, синтетической смолы с сетчатой структурой или гидрофобной по своей природе смолы, а также без участия какого-либо реагента, способствующего повышению водостойкости, для того, чтобы выполнить требования водостойкости, в частности европейские требования, проверяемые тестом БЕБСО № 9, необходимо использовать, в случае получения из крахмала бобовых культур, в частности горохового крахмала, адгезивную композицию с выходом сухого вещества, превышающим примерно 26%, предпочтительно не менее 28%.

С другой стороны, а также в качестве сравнения, необходимо отметить, что существуют легко доступные способы, простые в применении, позволяющие выполнить все эти рекомендации, состоящие в использовании дополнительно и в незначительных количествах за счет минимального модифицирования состава, реагентов, повышающих водостойкость. Эти реагенты выбирают, в частности, из группы, в которую входят соли, такие как сульфаты, в частности сульфаты цинка, сульфата меди или сульфата алюминия, фосфат диаммония или соединение, содержащее цирконий.

Сульфат алюминия, в частности, является легко доступным веществом. Это вещество, часто упоминаемое в патентах и широко используемое в бумажной промышленности или в производстве картона, применяется в силу необходимости наличия ионов А1+++ во влажной части бумагоделательной машины для обеспечения таких известных функций, как корректировка рН, позволяющих, в частности, останавливать ферментативную реакцию (японский патент 1Р 49.143) или набухание крахмала (например, патент США 3487033), для контроля вязкости (например, патент США 3622388), иногда для обеспечения очень специальной функции, например, такой как очистка (патент США 4018959). В то же время его использование никогда не предлагалось для конкретных целей повышения водостойкости.

В частности, добавление в разумных количествах одной из этих правильно выбранных солей позволяет, при вполне удовлетворительном соблюдении европейского стандарта водостойкости, получать композиции, в которых выход сухого вещества превышает примерно 20%, предпочтительно равен или превышает 22%.

Согласно предпочтительному варианту выполнения настоящего изобретения в качестве реагента, повышающего водостойкость, используют сульфат цинка.

С другой стороны, в рамках получения адгезивной композиции согласно изобретению все же можно использовать смолы, часто добавляемые для обеспечения достаточной водостойкости, такие как формальдегидные, мочевиноформальдегидные, кетоноформальдегидные, резорциноформальдегидные, фенолоформальдегидные смолы или смолы, не содержащие формальдегида, как правило, обладающие способностью к поперечному сшиванию молекул и/или являющиеся гидрофобными по своей природе.

С этой точки зрения считается, что в большинстве случаев можно существенно уменьшить полезное количество упомянутой смолы, независимо от ее природы, и/или уменьшить количество сухого вещества клея. Так, можно предусмотреть, в разумных пределах, выход сухих веществ, примерно равный 24%, предпочтительно превышающий это значение, в частности, равный или превышающий 26%.

Различные аспекты настоящего изобретения, связанные с доступными способами, позволяющими выполнять требования водостойкости, в частности, европейские требования, будут более подробно описаны ниже при помощи примеров, не носящих ограничительного характера.

Пример 1.

В данном примере получают адгезивную композицию в соответствии с настоящим изобретением типа «Стейна-Холла» из горохового крахмала с содержанием крахмала, превышающим 95%, содержанием белков 0,38% и содержанием коллоидных веществ, меньшим 1%.

Содержание амилозы в упомянутом крахмале составляет 36,7%.

Приготовление аналогично варианту использования только пшеничного крахмала в первой и второй частях.

В результате получают сравнительные составы со следующими параметрами:

- 7 008620

	Гороховый крахмал	Пшеничный крахмал
Первая часть:
вода	450 мл	450 мл
крахмал	41 г	45 г
нагревание	45’С	45°С
чистая сода и вода	4,5 г/10 мл	4,5 г/10 мл
смешивание	10 минут	10 минут
Вторая часть:
вода	675 мл	675 мл
крахмал	332,5 г	330 г
бура	4 г	4г
смешивание	10 минут	10 минут
Характеристики Вязкость по Лори Вязкость по Брукфильду Вязкость по Стейну-Холлу Показатель преломления Вязкость по Лори: после 2 мин. после 5 мин. после 10 мин.	25 секунд 370 мПа.с 104 секунды 4,2 27.5 секунд 30.5 секунд 35 секунд	26 секунд 360 мПа.с 109 секунд 4,3 30 секунд 34,5 секунд 43 секунды

Осуществляют проклейку типа «двухсторонней»

Точка клейстеризации - вторая часть после сборки	53°С	53,5°С
Сырая проклейка - 95°С на аппарате Стролейна Отрытое время О.Т. 0 Открытое время О.Т. 5	6,2 секунды 4,4 секунды	6,8 секунд 4,2 секунды
Сухой «Ρίη АбЬезюп» 6,5 сек. нагревания при 95®С	41,1 даН	41,1 даН

Отмечается, что как по реологическим характеристикам, так и по точке клейстеризации и качеству склеек адгезивные композиции, полученные из горохового крахмала в соответствии с настоящим изобретением, очень близки к композициям, полученным из пшеничного крахмала.

Кроме того, их применение практически идентично.

Пример 2.

Осуществляют сравнение на основе традиционных композиций типа «Стейна-Холла».

В частности, первая композиция содержит кукурузный крахмал в своей первой части и картофельный крахмал в своей второй части.

Для сравнения готовят состав, позволяющий получить композицию, содержащую один и тот же крахмал как в первой, так и во второй части, в данном случае гороховый крахмал, описанный в примере 1.

Полученные композиции соответствуют следующим вариантам применения:

состав А: кукурузный крахмал/картофельный крахмал;

состав В: гороховый крахмал/гороховый крахмал.__________________________________

Вещества: первая часть и вторая часть	Кукурузный крахмал Картофельный крахмал	Гороховый крахмал Гороховый крахмал (изобретение)
Первая часть: вода	116	132,4
крахмалсодержащее	14	12,2
нагревание	45°С	42°С
сода (чистая)	1,5	1,36
смешивание	15 минут	10 минут
Вторая часть: вода	177	191,4
температура	25°С	25°С
бура	2x0,4	1,2
крахмалсодержащее	108	106
смешивание	15 минут	10 минут
Всего: вода	296,6	328,6
Всего крахмалсодержащего	122	118,2
Общее сухое вещество	29,25%	26,65%
Вязкость по Лори	25 секунд	24 секунды
температура	ЗЗ’С	33°С

После этого контрольную композицию из состава А, с одной стороны, и композицию в соответствии с настоящим изобретением из состава В, с другой стороны, подвергли сравнительным испытаниям

- 8 008620 на разной бумаге в рамках изготовления картона, называемого «двухсторонним» (ΌΡ) и «многослойным» (ΌΌ).

Отмечается, что при помощи двух типов составов А и В вполне возможно сохранять одинаковые характеристики, связанные с нанесением клея и с толщиной пленки.

При внимательном, но несложном рассмотрении на выходе машины можно убедиться в лучшем качестве проклейки при использовании адгезивной композиции в соответствии с настоящим изобретением по сравнению с контрольным составом. Кроме того, эта проклейка на вид выглядит более сухой.

В лучшем качестве проклейки можно также убедиться при наблюдении картона в штабеле, так как листы картона, сложенные в штабель, не «дымятся» в отличие от картона, изготовленного с использованием картофельного крахмала.

Пример 3.

Осуществляют приготовление адгезивных композиций с использованием горохового крахмала в соответствии с настоящим изобретением или пшеничного крахмала согласно примеру 1.

Для повышения водостойкости в конце приготовления в одну и другую композиции добавляют 7% смолы ЬУ8РАС 1070 Ь в расчете относительно количества крахмала.

После добавления смолы получают следующие характеристики клея:

Характеристики клея	Гороховый крахмал (изобретение)	Пшеничный крахмал
Вязкость по Лори Вязкость по Брукфильду Вязкость по Стейну-Холлу Показатель преломления Вязкость по Лори: после 2 мин. после 5 мин. после 10 мин.	22 секунды 280 мПа.с 97 секунд 7,2 30,5 секунд 41 секунда 64 секунды	18 секунд 320 мПа.с 100 секунд 7,3 35 секунд 47 секунд 77,5 секунд
Точка клейстеризации вторая часть после сборки	56,5°С	57,25®С
Сырая проклейка - 95°С на аппарате Стролейна ОТ = 0	170 мДж	145 мДж
Влажная энергия (Стролейн)	215 мДж	135 мДж
Тест РЕРСО № 9 - после 24 ч.	100%	60%
Тест ЕЕГСО № 9 - после 24 ч.	100%	40%

Отмечается, что характеристики вязкости адгезивной композиции, полученной из горохового крахмала, в присутствии смолы являются достаточно хорошими, в частности, если их сравнивать с обычно используемыми композициями, в данном случае полученными из пшеничного крахмала.

Примечательной также является стабильность вязкости адгезивных композиций в соответствии с настоящим изобретением после добавления смолы.

Исключительными также являются характеристики этих композиций как с точки зрения влажной энергии (влажный «Ρίη Αάΐιοδίοη»). так и в плане выполнения европейских требований по тесту РЕРСО № 9.

Пример 4.

Осуществляют приготовление композиций, соответствующих составам А и В из примера 2.

С целью приготовления соответственно добавляют для состава А: 1,66% в сухом виде кетоноформальдегидной смолы с низким содержанием свободного формальдегида к 40% сухого вещества по отношению к общему количеству клея;

для состава В: 0,77% в сухом виде той же смолы, т.е. дозу сокращают более чем на 50%.

При выполнении проклейки в тех же экспериментальных условиях, что и в примере 1, на полученном картоне производят измерения по «Ρίη Аййекюп» во влажном состоянии согласно стандарту ТАРР1 81апйатй Т-821 от-87.

Отмечается, что состав типа В, отличающийся присутствием только горохового крахмала и существенно сокращенного количества смолы, обеспечивает выигрыш в стойкости в 19% по тесту «Ρίη Айкеном» во влажном состоянии по сравнению с составом типа А с участием кукурузного крахмала и картофельного крахмала.

Пример 5.

В этом примере тоже сравнивают пшеничный крахмал и гороховый крахмал.

На первом этапе проверяют и подтверждают закономерности, отмеченные в примере 1.

На втором этапе стремятся найти состав, позволяющий добиться требуемой водостойкости и в то же время не содержащий никакой смолы, содержащей формальдегид, и даже любой синтетической смолы с сетчатой структурой или гидрофобной по своей природе.

Чтобы получить наилучшие результаты, то есть выполнить требования, выдвигаемые в рамках теста РЕРСО № 9, добавляют сульфат алюминия в достаточных количествах.

- 9 008620

Как отмечается (см. таблицу ниже), в этом случае предпочтительно слегка модифицировать состав. Пшеничный крахмал с содержанием амилозы 21% - изменение параметров

	Базовый состав	Состав с сульфатом А1	Состав с сульфатом А1, модифицированный
Первая часть: вода	450 мл	450 мл	450 мл
пшеничный крахмал	43 г	43 г	49 г
чистая сода и вода	5 г/10 мл	5 г/10 мл	6 г/10 мл
нагревание	45°С	45°С	45°С
смешивание	10 минут	10 минут	10 минут
Вторая часть: вода	630 мл	630 мл	630 мл
пшеничный крахмал	377 г	377 г	371 г
бура	4 г	1 г	1 г
сульфат алюминия	нет	2 г	2 г
Характеристики: Вязкость по Лори	24 секунды	20 секунд	23 секунды
Вязкость по Брукфильду	470 мПа.с	500 мПа.с	490 мПа.с
Вязкость по Стейну-Холлу	116 секунд	116 секунд	87 секунд
Показатель преломления Вязкость по Лори:	4,0	6,8	4,7
после 2 мин.	29 секунд	29 секунд	25 секунд
после 5 мин.	34 секунды	44 секунды	27 секунд
после 10 мин.	40 секунд	84 секунды	31,5 секунды
Точка клейстеризации (вторая часть после сборки)	52°С	55,5°С	52°С

Можно заметить, что простого добавления сульфата алюминия без применения других мер недостаточно. В этом случае изменение клея при хранении недопустимо, учитывая интенсивность этого явления.

Точно так же можно считать, что точка клейстеризации уже не является оптимальной.

Эти наблюдения приводят к выводу о необходимости соответствующего изменения состава.

В данном случае для сохранения нормального баланса рекомендуется заменить две части буры на 2 части сульфата алюминия.

Характеристики проклейки во влажном состоянии

Сырая проклейка на аппарате Стролейна - 140°С ОТ=0	520 мДж	465 мДж	495 мДж
Влажная энергия (Стролейн) С созреванием 24 ч	50 мДж	55 мДж	75 мДж
С созреванием 1 неделя	60 мДж	70 мДж	80 мДж
Тест РЕРСО №9 С созреванием 24 ч	0	0	0
С созреванием 1 неделя	0	0	0

Несмотря на удовлетворительную проклейку, в частности, «сырую» проклейку, при использовании пшеничного крахмала нельзя ожидать хоть сколько-нибудь удовлетворительной водостойкости, в частности, по тесту РЕРСО № 9.

Гороховый крахмал со следующими характеристиками:

содержание амилозы 35,5%, содержание белков 0,21%, чистота, превышающая 96%, содержание коллоидных веществ менее 1%, общее содержание липидов 0,03%.

- 10 008620

Изменение параметров

	Базовый состав	Состав с сульфатом алюминия, модифицированный
Первая часть: вода	450 мл	450 мл
гороховый крахмал	39 г	43 г
чистая сода и вода	5 г/10 мл	6 г/10 мл
нагревание	45°С	45°С
смешивание	10 минут	10 минут
Вторая часть: вода	630 мл	630 мл
гороховый крахмал	381 г	377 г
бура	4 г	1 г
сульфат алюминия	нет	2г
Характеристики: Вязкость по Лори	22 секунды	22,5 секунды
Вязкость по Брукфильду	440 мПа.с	530 мПа.с
Вязкость по Стейну-Холлу	102,5 секунды	92,5 секунды
Показатель преломления Изменение в состоянии покоя	4,1	4,5
(по Лори): после 2 мин.	25 секунд	24 секунды
после 5 мин.	29 секунд	27,5 секунды
после 10 мин.	32,5 секунды	31,5 секунды
Точка клейстеризации (вторая часть после сборки)	51°С	51,5’С

Необходимые модификации, осуществленные в составе, содержащем сульфат алюминия, являются минимальными, если соблюдать правило, предусматривающее замену трех частей буры двумя частями сульфата алюминия.

Таким образом, получают достаточно удовлетворительные характеристики, связанные с изменением вязкости и отвечающие требованиям работы машины и транспортировки клея.

Сырая проклейка на аппарате Стролейна - 140°С ОТ=0	520 мДж	520 мДж
Влажная энергия (Стролейн) С созреванием 24 ч С созреванием 1 неделя	185 мДж 200 мДж	250 мДж 220 мДж
ТестРЕРСО№9 С созреванием 24 ч С созреванием 1 неделя	60% 60%	100% 100%

Отвечая требованиям по работе машины, такие композиции одновременно позволяют обеспечить определенную водостойкость, которая является недостаточной без добавления сульфата алюминия, но зато с добавлением этой широко распространенной соли полностью отвечает действующим европейским нормам, предусматривающим сохранение водостойкости на всех образцах без добавления синтетической смолы, в частности, содержащей формальдегид.

Пример 6.

В этом примере ставится цель изучения влияния параметра «сухое вещество клеев» на характеристики, получаемые при использовании горохового крахмала, в частности на водостойкость.

В данном случае использован гороховый крахмал из примера 5___

	Состав «Гороховый крахмал» 28% сухого вещества	Состав «Гороховый крахмал» 22% сухого вещества
Без сульфата алюминия	С сульфатом алюминия	Без сульфата алюминия	С сульфатом алюминия
Первая часть: вода	450 мл	450 мл	450 мл	450 мл
гороховый крахмал	33 г	41 г	40 г	50 г
нагревание	45 °С	45°С	45°С	45°С
чистая сода и вода	3,5 г/10 мл	5 г/10 мл	4,2 г/10 мл	5 г/10 мл
смешивание	10 мин.	10 мин.	10 мин.	10 мин.
Вторая часть: вода	630 мл	630 мл	720 мл	720 мл
гороховый крахмал	379 г	379 г	290 г	280 г
Бура	4 г	1 г	4 г	1 г
сульфат алюминия	нет	2г	нет	2г
смешивание	10 мин.	10 мин.	10 мин.	10 мин.

Можно получить адгезивные композиции в соответствии с настоящим изобретением с выходом сухого вещества от 22 до 28%.

- 11 008620

Характеристики: Вязкость по Лори	21,5 сек.	23 сек.	21 сек.	24 сек.
Вязкость по Брукфильду	440 мПа.с	550 мПа.с	360 мПа.с	520 мПа.с
Вязкость по Стейку-	93 сек.	90 сек.	80,5 сек.	92 сек.
Холлу
Показатель преломления	3,5	4,3	3,7	4,7
Вязкость по Лори:
после 2 мин.	23 сек.	24,5 сек.	21 сек.	26 сек.
после 5 мин.	26,5 сек.	28 сек.	23,5 сек.	30 сек.
после 10 мин.	31,5 сек.	31,5 сек.	27,5 сек.	34 сек.
Точка клейстеризации
(вторая часть)
До сборки	51°С	50°С	50°С	50°С
После сборки	52°С	51,5’С	51,5°С	52°С

Эти адгезивные композиции в соответствии с настоящим изобретением имеют удовлетворительные характеристики как с точки зрения реологии, так с точки зрения показателя преломления и точек клейстеризации.________________________________________

Сырая проклейка на аппарате Стролейна 140°С ОТ=0	525 мДж	530 мДж	430 мДж	430 мДж
Влажная энергия (Стролейн) С созреванием 24 ч.	230 мДж	225 мДж	140 мДж	170 мДж
С созреванием 1 неделя	240 мДж	225 мДж	145 мДж	190 мДж
Тест ГЕРСО № 9 С созреванием 24 ч.	100%	100%	0	20%
С созреванием 1 неделя	100%	100%	40%	80%
Сухой тест «Ρίη АбЬезюп»	32 даН	40даН	40даН	45 даН

Отмечается существенное различие между полученными результатами с точки зрения водостойкости при 22-28% сухого вещества.

Эти испытания показали, что необходимо соблюдать минимальное количество сухого вещества для получения результатов по водостойкости, отвечающих требованиям европейского стандарта, согласно которым образцы необходимо выдерживать по меньшей мере 24 ч.

Пример 7.

В данном случае использовали разные соли в качестве реагентов, повышающих водостойкость, вместо ранее рассматривавшегося сульфата алюминия.

Испытания проводились на адгезивных композициях, полученных из горохового крахмала, с выходом сухого вещества в 22%, т.е. намеренно были созданы условия, считающиеся сложными.

	Без улучшающего реагента	Сульфат алюминия	Сульфат цинка	Фосфат ди аммония
Первая часть: вода	450 мл	450 мл	450 мл	450 мл
гороховый крахмал	40 г	50 г	49 г	50 г
нагревание	45°С	45’С	45°С	45°С
чистая сода и вода	4,2 г/10 мл	5 г/10 мл	5 г/10 мл	5 г/10 мл
смешивание	10 мин.	10 мин.	10 мин.	10 мин.
Вторая часть: вода	720 мл	720 мл	720 мл	720 мл
гороховый крахмал	290 г	280 г	281 г	280 г
бура	4 г	1 г	4 г	1г
сульфат алюминия	-	2г	-	-
сульфат цинка	-	-	2г	-
фосфат диаммония	-	-	-	-
смешивание	10 мин.	10 мии.	10 мин.	10 мин.
Характеристики: Вязкость по Лори	21 сек.	24 сек.	22 сек.	21 сек.
Вязкость по Брукфильду	360 мПа.с	520 мПа.с	530 мПа.с	480 мПа.с
Вязкость по Стейну-	80,5 сек.	92 сек.	94,5 сек.	82,5 сек.
Холлу Показатель преломления	3,7	4,7	4,4	4,7
Вязкость по Лори; после 2 мин.	21 сек.	26 сек.	27 сек.	23,5 сек.
после 5 мин.	23,5 сек.	30 сек.	21 сек.	26,5 сек.
после 10 мин.	27,5 сек.	34 сек.	38,5 сек.	37 сек.
Точка клейстеризации (вторая часть) До сборки	50°С	50°С	51,5°С	52,5°С
После сборки	51,5°С	52°С	52°С	54®С

- 12 008620

Сульфаты алюминия и цинка ведут себя лучше в плане проявления вязкости и ее изменения во времени.

Сырая проклейка па аппарате Стролейиа Открытое время ОТ=0	430 мДж	430 мДж	440 мДж	395 мДж
Влажная энергия (Стролейн) С созреванием 24 ч.	140 мДж	170 мДж	180 мДж	160 мДж
С созреванием 1 неделя	144 мДж	190 мДж	190 мДж	170 мДж
Тест РЕРСО № 9 С созреванием 24 ч.		20%	100%	40%
С созреванием 1 неделя	40%	80%	100%	60%
Сухой тест «Ρίη ΑάΗβδϊοη»	40 даН	45,1 даН	46,7 даН	46,75 даН

Тесты по Стролейну, касающиеся «сырой» проклейки или влажной энергии, и особенно полученные результаты теста РЕРСО № 9 показывают те же благоприятные последствия использования сульфата цинка, в частности, в плане водостойкости.

Действительно, водостойкость улучшается по сравнению с вариантом использования сульфата алюминия, поскольку соль цинка позволяет выполнить требования европейского стандарта, если только адгезивная композиция имеет выход сухого вещества, по меньшей мере равный 22%.

Это количество сухого вещества ненамного больше, чем при традиционном составе, более или менее поливалентном, кроме водостойкости.

На основании результатов, зарегистрированных при использовании фосфата диаммония, можно удостовериться, что не существует взаимосвязи между измерениями теста «Ρίη Абйеыоп» во влажном состоянии и теста РЕРСО № 9.

Пример 8.

Этот пример основан на испытаниях, преследующих цель сравнения свойств водостойкости, оцениваемых согласно европейской норме РЕРСО № 9, при помощи состава «Стейна-Холла» с гороховым крахмалом (идентичного составу из примера 5, т.е. при 35,3% амилозы) в соответствии с настоящим изобретением в первой и второй частях при 28% сухого вещества; и состава «Стейна-Холла» с гороховым крахмалом, содержащим 70% амилозы в носителе, и кукурузным крахмалом во второй части, согласно патенту ЕР 0627478, при 28% сухого вещества, при этом ни один из этих составов, как описано в этом патенте, не содержит какого-либо реагента, способного придать свойство водостойкости или повысить это свойство.

	Гороховый крахмал/ гороховый крахмал	Кукурузный крахмал с 70% амилозы/кукурузный крахмал
Первая часть: вода	450 мл	450 мл
крахмал содержащее	33 г	70 г
нагревание	45°С	55°С
чистая сода и вода	3,5 г/10 мл	8,5 г/10 мл
смешивание	10 мин.	10 мин.
Вторая часть: вода	630 мл	630 мл
крахмалсодержащее	379 г	350 г
бура	4г	3,5 г
смешивание	10 мин.	10 мин.

Два состава были получены по-разному, в частности, в том, что касается количества первого крахмала, необходимости нагревания и количества щелочного реагента.

Характеристики: Вязкость по Лори	21,5 сек.	23 сек.
Вязкость по Брукфильду	440 мПа.с	1180 мПа.с
Вязкость по Стейну-	93 сек.	114 сек.
Холлу
Показатель преломления	3,5	6,3
Вязкость по Лори:
после 2 мин.	23 сек.	28,5 сек.
после 5 мин.	26,5 сек.	33,5 сек.
после 10 мин.	31,5 сек.	40,5 сек.
Точка клейстеризации
(вторая часть)
До сборки	51°С
После сборки	52°С	53°С

Отмеченную разницу между показателями преломления можно отнести, в основном, за счет преду

- 13 008620 смотренных долей первого крахмала.

Кроме того, что состав на основе горохового крахмала в соответствии с настоящим изобретением содержит только один вид крахмалсодержащего сырья в отличие от состава, содержащего специальный и дорогостоящий сорт с высоким содержанием амилозы, отмечается, что повышенная вязкость по Брукфильду, достигнутая при использовании крахмала с высоким содержанием амилозы в первой части, при такой же вязкости по Лори, по текучести дает более короткий и более слабый клей и, возможно, приводящий к снижению скорости, при котором наверняка потребуется поменять регулировки машины.

В то же время изменение вязкости во времени, являющееся в данном случае более быстрым, приводит к отрицательным последствиям.

Сырая проклейка - аппарат Стролейна 140°С - ОТ=0	525 мДж	535 мДж
Влажная энергия (Стролейн) С созреванием 24 ч.	230 мДж	235 мДж
С созреванием 1 неделя	240 мДж	240 мДж
ТестРЕРСО№9 С созреванием 24 ч.	100%	40%
С созреванием 1 неделя	100%	100%

Если значения по сырой проклейке, благоприятные для скорости, и по энергии, необходимой для разделения во влажном состоянии, являются близкими, то результаты, полученные по тесту БЕБСО № 9, существенно разнятся в пользу состава гороховый крахмал/гороховый крахмал в соответствии с настоящим изобретением.

Пример 9.

Этот пример иллюстрирует более частный случай приготовления клея известным специалисту способом под названием «МГЫОСАК», который состоит в приготовлении носителя (первой части), содержащего, в основном, частично набухшие гранулы горохового крахмала, к которому добавляют вторую часть, состоящую из гранулированного горохового крахмала.

Таким образом, можно получить следующий состав.

1. Приготовление первой части:

вода: 10, гороховый крахмал (идентичный крахмалу из примера 5, т.е. с содержанием амилозы 35,3%): 143, установка температуры на 33°С, растворение 4,9 чистой соды в 10 воды путем добавления в течение 5 мин, смешивание при 1750 об./мин, остановка реакции при помощи сульфата алюминия после 11 мин.

2. Включение второй части:

вода: 209, гранулированный гороховый крахмал (35,3% амилозы): 285, вода: 79, бура: 2,0, смешивание при 1750 об./мин в течение 15 мин.

Клей имеет следующие характеристики:

вязкость по Лори: 15,5 с, вязкость по Брукфильду: 730 мПа-с, показатель преломления: 1,9, точка клейстеризации: 46,5°С.

Такой клей может обеспечить следующие основные показатели:

Сырая проклейка - аппарат Стролейна 110°С - от = о	250 мДж
Влажная энергия (Стролейн)
С созреванием 24 ч	185 мДж
С созреванием 1 неделя	190 мДж
ТестРЕРСО№9
С созреванием 24 ч	80%
С созреванием 1 неделя	100%

В рамках ограниченного нагревания показатели, в частности, водостойкости по тесту БЕБСО № 9 считаются отличными.

Пример 10.

В этом примере рассматривается еще более частная задача, т. е. приготовление готового к употреблению продукта с необходимыми показателями проклейки, который может также удовлетворять требованиям водостойкости, в частности, по тесту БЕБСО № 9.

В этом примере учитывались такие основные элементы, как сухое вещество и природа предвари

- 14 008620 тельно растворенного крахмалсодержащего вещества с возможным его модифицированием, в частности химическим модифицированием.

Таким образом, был получен состав, удовлетворяющий техническим требованиям и одновременно экономичный с точки зрения себестоимости__________________________________________

	% содержания
Предварительно клейстеризованный кукурузный крахмал с 70% амилозы	5,8
Предварительно клейстеризованный гороховый крахмал с 35,3% амилозы	5,8
Гранулированный гороховый крахмал с 35,3% амилозы	85,75
Карбонат натрия	1
Гашеная известь	0,7
Бура	0,95

После добавления воды получают клей с выходом сухого вещества 28%. Он имеет следующие характеристики:

Вязкость по Лори	28 секунд
Вязкость по Брукфильду	450 мПа.с
Показатель преломления	4,8
Точка клейстеризации	52,5°С

Измерения вязкости по текучести (Лори) и сдвигу (Брукфильд) отражают качество фактуры, показательное для этого варианта приготовления клея.

Точка клейстеризации вполне соответствует потребностям.

Сырая проклейка - аппарат Стролейна 110°С - от = о	625 мДж
Влажная энергия (Стролейн)
С созреванием 24 ч	260 мДж
С созреванием 1 неделя	270 мДж
Тест РЕРСО № 9
С созреванием 24 ч	100%
С созреванием 1 неделя	100%

Полученные результаты являются вполне удовлетворительными как с точки зрения сырой проклейки, влажной энергии, так и, в частности, водостойкости по тесту БЕБСО № 9.

Claims (15)

1. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

   1. Адгезивная композиция для производства гофрированного картона, содержащая водную дисперсию, содержащую первую часть, в основном, состоящую из клейстеризованного крахмала, и вторую часть, в основном, состоящую из неклейстеризованного крахмала и/или набухшего крахмала, характеризующаяся тем, что крахмал первой части содержит крахмал, выбранный из группы, в которую входят природные или модифицированные крахмалы бобовых культур, природные или модифицированные крахмалы злаковых и природные или модифицированные крахмалы клубневых культур, отдельно или в смеси, и если крахмал первой части содержит крахмал бобовых культур, то крахмал второй части выбирают из группы, в которую входят природные крахмалы бобовых культур, природные и модифицированные крахмалы злаковых и природные и модифицированные крахмалы клубневых культур с содержанием амилозы менее 30%, отдельно или в смеси, и если крахмал первой части является природным или модифицированным крахмалом злаковых или клубневых культур, то крахмал второй части содержит, по меньшей мере, природный крахмал бобовых культур, при этом указанные крахмалы бобовых культур имеют степень чистоты, превышающую 90%, предпочтительно превышающую 95%, более предпочтительно превышающую 98%, с одновременным содержанием коллоидных веществ и/или волокнистых остатков менее 1% (сухой/сухой) и с содержанием белков менее 1% (сухой/сухой), а содержание амилозы составляет от 30 до 52% (сухой/сухой).
2. 2. Адгезивная композиция для производства гофрированного картона, содержащая водную дисперсию, содержащую первую часть, состоящую, в основном, из клейстеризованного крахмала, и вторую часть, состоящую, в основном, из неклейстеризованного крахмала и/или набухшего крахмала, характеризующаяся тем, что крахмал второй части является природным крахмалом бобовых культур и крахмал первой части может быть природным или модифицированным крахмалом бобовых культур,

   - 15 008620 при этом указанные крахмалы характеризуются повышенной степенью чистоты, превышающей 90%, предпочтительно превышающей 95%, более предпочтительно превышающей 98%, и содержанием коллоидных веществ и/или волокнистых остатков менее 1% (сухой/сухой), содержанием белков менее 1% и содержанием амилозы от 30 до 52%.
3. 3. Адгезивная композиция по п.1 или 2, характеризующаяся тем, что содержание амилозы крахмала бобовых культур или крахмалов составляет от 30,5 до 45%, предпочтительно от 31 до 40%, в частности составляет от 31,5 до 39,5% (сухой/сухой).
4. 4. Адгезивная композиция по любому из пп.1-3, характеризующаяся тем, что она содержит от 10 до 40 мас.% крахмала бобовых культур по отношению к общей массе упомянутой композиции.
5. 5. Адгезивная композиция по любому из пп.1-4, характеризующаяся тем, что она содержит от 0,3 до 5 мас.% щелочного агента по отношению к общей массе упомянутой композиции.
6. 6. Адгезивная композиция по любому из пп.1-5, характеризующаяся тем, что она содержит от 0,01 до 5 мас.% буры или другого соединения, содержащего бор, по отношению к общему крахмалу.
7. 7. Адгезивная композиция по любому из пп.1-6, характеризующаяся тем, что содержание сухого вещества превышает 26%, предпочтительно равно или превышает 28%.
8. 8. Адгезивная композиция по любому из пп.1-7, характеризующаяся тем, что она содержит эффективное количество химического реагента, выбранного из группы, в которую входят сульфаты, в частности сульфат цинка, сульфат алюминия или сульфат меди, соединения, содержащие цирконий, или фосфат диаммония.
9. 9. Адгезивная композиция по п.8, характеризующаяся тем, что содержание сухого вещества превышает 20%, предпочтительно равно или превышает 22%.
10. 10. Адгезивная композиция по п.9, характеризующаяся тем, что содержание сухого вещества превышает 24%, предпочтительно равно или превышает 26%.
11. 11. Адгезивная композиция по любому из пп.1-10, характеризующаяся тем, что она содержит эффективное количество смолы, выбранной из группы, в которую входят формальдегидные смолы или синтетические смолы, не содержащие формальдегида.
12. 12. Способ изготовления гофрированного картона, включающий, по меньшей мере, следующие стадии:

    нанесение на профили заранее сформованной бумажной полосы адгезивной композиции по любому из пп.1-11;

    нанесение бумаги или гладкого картона на вершины профилей с нанесенной на них адгезивной композицией;

    сушка.
13. 13. Гофрированный картон, содержащий адгезивную композицию по пп.1-11.
14. 14. Гофрированный картон по п.13, характеризующийся тем, что он обладает водостойкостью, соответствующей критериям теста ЕЕЕСО № 9.
15. 15. Гофрированный картон по одному из пп.13 или 14, характеризующийся тем, что его выбирают из группы, в которую входят такие сорта картона, как односторонний, двухсторонний, с тройным профилем, плотный картон, картон, содержащий более 3 профилей и/или микропрофили.