Поверхностная проклейка животным клеем

Категория:
Полуфабрикаты из бумаги


Поверхностная проклейка животным клеем

Для поверхностной проклейки высококачественных бумаг уже в течение многих лет применяется животный клей. Этот клей и сейчас все еще широко используется при производстве высококачественных тряпичных бумаг и бумаг с содержанием тряпичного волокна (например, бумаги для банкнотов). Большая часть животного клея, применяемого для поверхностной проклейки, поступает от крупных американских боен, и некоторое количество клея — из Аргентины и Европы.

Животный клей — это протеин, получаемый из костей животных (оссеин) или из кож, мышц и сухожилий (коллаген). Необработанные протеины нерастворимы в воде, но после обработки кислотой и щелочью они становятся растворимыми в горячей воде (60° или выше), превращаясь в клей или технический желатин. Кожи, предназначенные для получения клея, сначала промываются с целью удаления грязи, а затем вымачиваются в известковой воде или подвергаются иным видам кислотной или щелочной обработки. При такой подготовительной обработке растворяются более легко растворимые вещества (например, муцины, глобулины и альбумины) и «консервируется» протеин клея. Вслед за тем материал промывается, нейтрализуется кислотой, снова промывается и экстрагируется горячей водой для удаления протеина. Производят несколько экстракций, но клей высшего качества получается при первой из них. Кости для приготовления клея варят под давлением

последовательно сменяющимися порциями воды. В этом случае пысшие сорта клея также получаются при первой экстракции. Рас-тв0р клея выпаривают под вакуумом при низкой температуре. Полученный раствор охлаждается, образуя студень, который высушивают при медленной и осторожной воздушной сушке. Конечный продукт затем измельчают или превращают в чешуйки и упаковывают для продажи.

Сортировка клея производится по результатам обычных испытаний, которые включают определение вязкости, концентрации студня, зольности, влажности, рН, процента жира, цвета, температуры разжижения и температуры остудневания. Концентрация студня, определяемая специальным прибором (гельометром), и вязкость являются характерными показателями клеящих свойств вещества. Содержание свободного жира в клее не должно превышать 0,3% во избежание появления на бумаге жирных пятен, но небольшое количество жира может оказаться желательным для уменьшения пены. Показатель рН животного клея обычно колеблется от 5,5 до 7,5. Животный клей, поступающий в продажу, может содержать добавки для уничтожения пены.

Для поверхностной проклейки применяются как мездровый, так и костный клей, но высококачественный мездровый клей (или технический желатин) предпочтительнее для более высоких сортов бумаги. Мездровый клей имеет более высокую вязкость, легче застывает в более крепкие студни, образует более гибкие пленки и придает бумаге большую прочность, чем костный клей. Применение высокосортного мездрового клея, обладающего лучшей кроющей способностью и свойством лучшего образования пленки, в конечном счете оказывается менее дорогим, чем применение низкосортного клея. Со времени второй мировой войны было достигнуто заметное улучшение в производстве костного клея, что позволило использовать этот’тип клея в таких случаях, где прежде он считался неприемлемым.

Животный клей для поверхностной проклейки приготовляется следующим образом. Сухой клей в виде зерен или чешуек замачивается в холодной воде в течение около двух часов. В теплую погоду болеедлительное замачивание без добавления антикоагулятора нецелесообразно. После размягчения клей нагревают (лучше глухим паром) до 60° и осторожно перемешивают до образования однородной коллоидной дисперсии. Следует остерегаться перегрева во избежание гидролиза и связанного с этим уменьшения вязкости клея и крепости его студня. В процентном отношении наибольшая потеря крепости от перегрева происходит в течение первых нескольких часов , поэтому даже короткий период перегрева может серьезно сказаться отрицательным образом. Обычно растворы клея наносятся при температуре между 32 и 55°.

Иногда к раствору клея добавляют глинозем. Небольшое количество его вызывает сгущение клея, но дальнейшее добавление приводит к потере вязкости. Следовательно, глинозем может быть использован для регулирования вязкости, а также в качестве стабилизатора дисперсии. К клею иногда добавляют щелочи, но они имеют тенденцию образования пены. Образование пены является также следствием наличия в клее пептонов и муцина. Наилучшие результаты проклейки животным клеем получают при поддержании рН на уровне 6,0—6,5. В некоторых случаях животный клей смешивают с крахмалом в целях снижения стоимости клея, а также для облегчения размола брака. Животный клей и крахмал, как несмешиваю-щиеся вещества, имеют тенденцию разделяться, если смесь непрерывно не перемешивается. Добавляя небольшое количество мыла (0,25—1,0% от веса животного клея), можно избежать указанного разделения.

Поверхностная проклейка животным клеем придает бумаге относительно твердую, невпитывающую поверхность, что улучшает писчие качества и истираемость бумаги. Поверхность бумаги становится вполне водонепроницаемой, если бумагу после клеевой ванны пропускать через ванну из глинозема или формальдегида. Таким путем обычно изготовляются светочувствительные бумаги, поскольку они должны обладать высоким сопротивлением разрыву во влажном состоянии.

При изготовлении конторских и документных бумаг, проклеиваемых животным клеем, обработка формальдегидом и глиноземом не производится.

При изготовлении бумаг с проклейкой животным клеем иногда пользуются способом «сырой пропитки». В этом случае бумагу после проклейки животным клеем наматывают в рулон в сыром состоянии и оставляют до тех пор, пока клей полностью не пропитает бумагу. Когда пропитка заканчивается, бумагу высушивают горячим воздухом на сушильной машине (Барбера). В конечном результате получается очень твердая и прочная бумага, которая может быть хорошим заменителем высокосортной бумаги воздушной сушки.

Бумаги с проклейкой животным клеем должны высушиваться при тщательно регулируемых условиях, так как сушка сводится к удалению воды из гелеподобного слоя, образуемого на поверхности бумаги. Это значит, что вода должна быть испарена при температуре ниже точки разжижения геля. Удаление воды должно быть постепенным и не должно переходить за пределы такого состояния, когда начинается отслаивание пленки клея. Во время сушки имеется тенденция к большей усадке пленки клея по толщине бумаги, чем по длине или ширине, потому что пленка прочно связана с бумагой и не может свободно перемещаться в плоскости бумажного листа. Если пленку снова увлажнить водой, она будет стремиться восстановить ту форму, которую имела при образовании геля и, следовательно, будет иметь тенденцию набухать главным образом по толщине. Как правило, пленки животного клея медленно поглощают воду, и для достижения равновесия может потребоваться смачивание затвердевшей поверхностной пленки продолжительностью до 12 недель [23 ]. Бумаги с проклейкой животным клеем иногда пластифицируют с помощью гигроскопических солей, глицерина или сульфированных масел для увеличения гибкости поверхностной пленки и уменьшения ее растрескивания в условиях низкой влажности.

Качественный анализ бумаги на содержание азота (казеин, животный клей и т. д.) может быть произведен путем варки бумаги в 1%-ном растворе ЫаОН, нейтрализации отфильтрованного экстракта и обработки реактивом Шмидта (молибденовокислым аммонием и слабой азотной кислотой). Белый осадок указывает на присутствие азотистого материала. Иногда в качестве осадителя вместо реактива Шмидта применяют дубильную кислоту. Но этот метод испытания в присутствии крахмала ненадежен.

Количественное определение азота в бумаге может быть произведено хорошо известным способом Кьельдаля. В результате определения устанавливают количество азотсодержащего клеящего вещества (например, животного клея, протеина соевых бобов и казеина), содержащегося в бумаге. При этом одновременно определяется и аммиачный азот, содержащийся в таких веществах, как мочевино-формальдегидные и меламиновые смолы.

Для определения азота по Кьельдалю навеска бумаги варится со смесью сульфата натрия и серной кислоты, содержащей селеновое соединение и ртуть. Варка продолжается до обесцвечивания смеси. Затем смесь нейтрализуется; к ней добавляется избыток ЫаОН, после чего производится перегонка, в процессе которой конец трубки холодильника погружается в измеренное количество 0,1 н кислоты. Перегонка продолжается около 45—60 минут, после чего содержимое приемника титруется 0,1 н едким натром.


Реклама:



Читать далее:



Статьи по теме:


Главная → Справочник → Статьи → Блог → Форум