DE1918415C3 - Oberflächenleimen einer Cellulosebahn - Google Patents
Oberflächenleimen einer CellulosebahnInfo
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Description
Papier und Pappe werden oft mit verschiedenen Mitteln geleimt, um ihre Festigkeit, ihren Widerstand
gegen Durchbohren und Abrieb sowie ihren Widerstand gegen ein zu starkes Eindringen von Wasser, organischen
Lösungsmitteln, öl. Druckfarbe und verschiedenen Arten wäßriger Lösungen zu erhöhen ebenso wie
ihre Glattheit und ihr Aussehen zu verbessern. Wenn Leime auf der Oberfläche einer fertigen Bahn oder eines
fertigen Blatts aufgetragen werden, um die Oberflächenfasern mit dem Papierkörper zu verfestigen und die
Blattoberfläche zu verändern, spricht man von äußerem oder Oberflächenleimen. Dieses Leimen ist zu unterscheiden
vom inneren Leimen, bei dem Leime dem Papierbrei vor dessen Formung zu einer Bahn zugesetzt
werden.
Als Oberflächenleime werden unter anderem verwendet: übliche Stärken, Polyvinylalkohol, Cellulosederiva-Ie
Gelatine, tierische Leime. Proteine und verschiedene synthetische Polymere. Obwohl diese Stoffe unter
bestimmten Bedingungen wirksam sind, ist ihre Verwendung mehr oder weniger großen Beschränkungen
unterlegen. Zum Beispiel müssen häufig starke Konzentrationen derartiger Leime verwendet werden,
um die gewünschte Festigkeit und Abweisung von Flüssigkeiten zu erreichen. Da bekanntlich die Lichtundurchlässigkeit
und Helligkeit des Grundpapierblatts mit der Menge des aufgetragenen Leims abnimmt, führt
die Verwendung derartig hoher Konzentrationen zu einem schlechteren Aussehen des behandelten Papiers.
Ferner macht die Verwendung hoher Konzentrationen das Leimen von .Spezialpapieren wegen der hohen
Kosten der Qualitatsleime. wie Gelatine, tierischer Leim und Kasein, wie sie gewöhnlich für derartige Zwecke
verwendet werden, sehr kostspielig. Ferner müssen bestimmte bekannte Leime zusammen mit unlösbaren
Mitteln verwendet werden, um eine befriedigende Wasserfestigkeit zu verleihen.
Ziel der Frfindung ist es, eine Verwendung zum Oberflächenleimen einer Cellulosebahn zu schaffen,
welche die Herstellung von Papier ermöglicht, das hinsichtlich der Festigkeit, des Aussehens, der Abriebfestigkeit,
der Uedruckbarkeit und des optischen Verhaltens vorteilhaftere Eigenschaften besitzt und das auch
eine verringerte Wasser- und Druckfarbenabsorption ;iüf'.veisi. Die bei der iingestrebten Verwendung
eingesetzten Leime sind für alle Papierfaserarten zufriedenstellend.
Π ic-, e s Ziel wird durch die Maßnahmen der
Ansprüche erreicht.
Aus eier französischen Patentschrift 14 04 966 ist
in·: iilr. ein Verfahren zur Beschichtung von Papier
hi '..iri'ii. bei welchem eine Überzugsmasse verwendet
.· "·(!. die in: wesentlichen aus einer wäßrigen Dispersion
eines Pigments und eines Stärkeprodukts besteht
Bei diesem bekannten Verfahren wird aber ein anderes Bindemittel verwendet als gemäß der vorliegenden Erfindung. Bei dem Bindemittel gemäß der
französischen Patentschrift 14 04 966 handelt es sich nämlich um eine kationische Stärke, welche durch
Pyrolyse umgewandelt worden ist, während erfindungsgemäß die Oberflächenleimung mit der wäßrigen
Dispersion eines kationischen Derivates von Amyloseprodukten mit mindestens 50 Gewichtsprozent Amylose erfolgt Ein weiterer Unterschied zum Gegenstand
der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß die Überzugsmasse gemäß der französischen Patentschrift
14 04 966 obligatorisch ein Pigment enthält, was gemäß der vorliegenden Erfindung nicht zwingend ist
Im übrigen unterscheidet sich der Gegenstand der französischen Patentschrift 14 04 966 vom A lUneldungsgegenstand auch durch die zugrunde liegende Aufgabenstellung. Die französische Patentschrift betrifft
nämlich eine verbesserte Beschichtungsmasse für Papier, während die Aufgabenstellung der vorliegenden
Erfindung in der Verbesserung der Oberflächenleimung zu sehen ist. Bei der Oberflächenverleimung von Papier
treten aber erheblich andersartige Probleme auf als bei der Papierbeschichtung.
Der Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist daher auf Grund der unterschiedlichen Aufgabenstellung
und des unterschiedlichen Lösungsweges aus dieser Druckschrift nicht herleitbar.
Der Erfindung liegt somit die Erkenntnis zugrunde, daß die Verwendung von Oberflächenleimen aus den
speziellen kationischen Derivaten gemäß Anspruch 1 zur Herstellung von Papier und Pappe führt, die stark
verbesserte Eigenschaften zeigen. Derartige Leime bewirken eine sehr gute Oberflächenfestigkeit sowie
einen großen Widerstand gegen Abrieb. Ferner verleihen sie den genannten Produkten eine erhöhte
Wasserfestigkeit und auch eine höhere Abriebfestigkeit in feuchtem Zustand, ohne daß unlösbare Mittel
verwendet werden müssen. Da die Leime bereits bei niedrigen Konzentrationen zufriedenstellende Wirkungen
zeigen, wird eine Verringerung der Lichtundurchlässigkeit, die im allgemeinen bei höheren Konzentrationen
von Leimen auftritt, vermieden. Ferner führen die erfindungsgemäß verwendeten Leime zu kontinuierlicheren
und gleichmäßigeren Filmen auf der Oberfläche des Papiers oder der Pappe, so daß eine bessere
Abweisung von Flüssigkeiten, wie Druckfarbe, und eine verbesserte Beständigkeit gegenübe·, dem Eindringen
von Flüssigkeiten erreicht wird.
Es ist zu beachten, daß die erwähnten Vorteile nicht erhalten werden, wenn Amyloseprodukte, die entweder
unsubstituiert oder mit nichtkationischen Gruppen substituiert sind, zum Oberflächenleimen verwendet
werden. Daher sind nichtsubstituierte Amyloseprodukte als Oberflächenleime vollkommen unbrauchbar, und
zwar wegen ihrer Instabilität, die sich in schneller Rückbildung und Viskositätsänderungen äußert, und
ihrer schlechten Adhäsion an Celluloseunterlagen. Nichtkationische Amylosederivate zeigen auch bei
weitem nicht die Wirkung der erfindungsgemäß verwendeten Produkte.
Bekanntlich besteht Stärke im allgemeinen aus zwei Fraktionen, einer lineraren Fraktion, genannt Amylose,
und einer verzweigten Fraktion, genannt Amylopektin, jede Stärkeart. wie Getreide-, Kartoffel-, Tapioka-Stärke
usw., enthält diese beiden Fraktionen in einem für die spezielle Stärkeart charakteristischen Verhältnis, wobei
typische Amylosekonzentrationen 18 bis 30 Gewichtsprozent betragen. Verfahren zur Zerlegung der Stärke
in diese Bestandteile sind bereits bekannt Außerdem sind bereits verschiedene Stärkearten genetisch entwikkelt
worden, die durch ein großes Obergewicht der einen Fraktion Ober die andere ausgezeichnet sind.
Wenn also die Bezeichnung »Amylose« oder »Amyloseprodukt« zur Erläuterung der Erfindung
verwendet wird, ist Amylose, die durch Zerlegung der ganzen Stärke in ihre Komponenten Amylose und
Amylopektin entsteht, oder Stärke mit einem hohen Amylosegehalt von mindestens 50 Gewichtsprozent,
oder sind Gemische von stark amylosehaltigen Stärkearten oder Amylosefraktionen mit üblichen, schwach
amylosehaltigen Stärkearten gemeint, wobei der Gesamtamyloseanteil
des entstandenen Gemisches mindestens 50 Gewichtsprozent beträgt In jedem Fall kann
die Amylose oder stark amylosehaltige Stärke z. B. du rch Wärme und/oder Säuren oder mit Oxydationsmitteln
weiterbehanaelt werden, um sogenannte Dextrine, düinnsiedende oder oxydierte Produkte zu erzeugen.
Letztere Produkte werden insbesondere dann zum Leimen bevorzugt wenn Stärkelösungen mit höherem
Trockenmassegehalt erforderlich sind. Es soll darauf hingewiesen werden, daß letztere Abwandlungen
entweder vor oder nach der kationischen Derivatisierung des ausgewählten Amyloseprodukts vorgenommen
werden können.
Wie bereits erwähnt würde, besteht die Erfindung im wesentlichen in der Verwendung von Amyloseprodukten
zum Oberfläcl:anleimen, wobei die Amyloseprodukte die speziellen kationischen Gruppen enthalten, die
eine positive elektrische Ladung in das Stärkemolekül einführen. Letztere kationische Grup^in helfen bei der
Stabilisierung des Amyloseprodukts eoenso wie bei der Förderung der Adhäsion des Leims an den Cellulosefasern.
Derartige kationische Amylosederivate können durch bekannte Verfahren erhalten werden.
Normalerweise erfolgt die erfindungsgemäße Verwendung der Amylosederivate mit den Salzen der
Amylosederivate, da diese weniger toxisch und leichter zu handhaben sind.
Es soll ferner darauf hingewiesen werden, daß die Amyloseaminprodukte durch bekannte Verfahren
weiterbehandelt werden können, um das quaternäre Ammoniumsalz zu gewinnen, oder das quanternäre
Ammoniumsalz kann direkt aus einem Amyloseprodukt durcn dessen Behandlung mit dem Reaktionsprodukt
eines Epihalohydrins und eines tertiären Amins oder tertiären Aminsalzes gewonnen werden. In allen Fällen
ist das entstehende Amylosederviat kationisch und für die Verwendung gemäß der Erfindung geeignet.
Bezüglich des Grades der Substitution, die bei den kationischen Amyloderivaten erforderlich ist, die als
Oberflächenleime für das Verfahren gemäß der Erfindung verwendet werden sollen, ist es ratsam, das
gewählte Amyloseprodukt mit genügend kationischen Mitteln umzusetzen, damit die entstehenden kanonischen
Amylosederivate einen Substitutionsgrad (D, S,),
d. h. eine Anzahl von kationischen Substituentengruppen pro Anhydroglukoseeinheit des Amylosemoleküls,
von etwa 0.01 bis 0,20 und vorzugsweise von 0,02 bis 0,10
enthalten. Letztere Derivate können die obenerwähnten Verbesserungen der Festigkeit, des Aussehens usw.
vornehmen.
Die Oberflächenleime gemäß der Erfindung können gut zum Leimen von Papier und Pappe verwendet
werden, wozu auch blattartigc Massen und geformte Produkte, hergestellt aus allen Arten von sowohl
Cellulose- als auch Kombinationen von Cellulose- mit Nichtcellulosefasern, gehören. Zu den Cellulosefasern,
die verwendet werden können, gehören gebleichte und ungebleichte Sulfat(Kraft)-, gebleichte und ungebleichte
Sulfit-, gebleichte und ungebleichte Soda-, neutrale Sulfit-, halbchemische und eine beliebige Kombination
dieser Fasern. Letztere Bezeichnungen beziehen sich
ίο auf Papierbreifasern, die durch verschiedene Verfahren
hergestellt werden, wie sie in der Papierbrei- und Papierindustrie bekannt sind. Außerdem können synthetische
Fasern in der Art von Viskosereyon, regenerierter Cellulose ebenso wie chemisch synthetisierter
verwendet werden. Der Einfachheit halber sollen die aus letzteren Substanzen erzeugten Blätter oder Bahnen im
folgenden Cellulosebahnen oder -blätter genannt werden.
Die Verwendung der Oberflächenleime gemäß der
_'o Erfindung umfaßt die Dispersion des kationischen
Amylosederivats in Wasser, wobei der Troekenmasseanteil
der entstehenden Dispersion gewöhnlich 2 bis 20 Gewichtsprozent beträgt, und das anschließende Auftragen
der Dispersion auf eine vorher behandelte
τ-, Papier- oder Pappeunterlage durch ein übliches Oberflächenleimverfahren. Zu diesen gehört das Leimauftragen
durch Pressen, Kübel, Abstreichwalzen und Kalandrieren. Zum Beispiel wird bei einem Leimverfahren
das Oberflächenleimen dadurch vorgenommen, daß
»ι die Papierbahn zwischen zwei Druckwalzen durchläuft,
wobei die untere Walze des Paares sich in einem Bad der Leimdispersion dreht. Die Oberfläche dieser Walze
nimmt den Leim auf und trägt ihn auf der Unterseite der Bahn auf. Gewünschtenfalls kann das Leimen auch an
r> der Oberseite der Bahn durch Sprühen des Leims in den
Spalt zwischen der Bahn und der oberen Walze oder durch Sprühen auf die Fläche der oberen Walze und
Ansammeln des Leims auf der Oberseite der Bahn bei ihrem Eintritt in die Presse vorgenommen werden. Die
4(i geleimten Bahnen werden dann durch ein übliches Trockenverfahren getrocknet.
Die Leime gemäß der Erfindung können in Mengen von 0,25 bis 15,0% der Trockenmasse des Papierbreis in
der fertigen Bahn oder im fertigen Blatt verwendet
.π werden. Innerhalb dieses Bereichs hängt die genau zu
verwendende Menge zum größten Teil von der Art des verwendeten Papierbreis, den besonderen Arbeitsbedingungen
ebenso wie dem besonderen Verwendungszweck des Papiers ab.
■-,o Die Erfindung soll an Hand der folgenden Ausführungsbeispiele
näher erläutert werden, in denen alle Angaben in Gewichtsteilen erfolgen, wenn es nicht
anders vermerkt ist.
Ausführungsbeispiel I
Dieses Ausführungsbeispiel erläutert die Verwendung eines typischen Oberflächenleims gemäß der
Erfindung ebenso wie die verbesserten Eigenschaften von Papier, das damit geleimt worden ist.
mi Der kationische Leim, der in diesem Ausführungsbeispiel
verwendet wurde, war ein Diäthylaminoäthyläther einer stark amylosehaltigen Getreidestärke mit einem
Amyloseanteil von 70 Gewichtsprozent und einem Substitutionsgrad von 0,05. Dieses tertiäre Aminderivat
ι,-, wurde durch Umsetzen der Amylosebasis mit /?-Diäthylaminoäthylchloridhydrochlond
entsprechend dem im Ausführungsbeispiel I der US-Patentschrift 28 13 093
beschriebenen Verfahren hergestellt.
Eine Leimdispersion mit sieben Teilen des oben angegebenen kationischen Amylosederivats in 93 Teilen
Wasser wurde hergestellt und durch ein typisches Leimpressen auf ein Papierblatt aufgetragen, das aus
gebleichtem Sulfitpapierbrei entsprechend den Normen der Technical Association of the Pulp and Paper
Industry (TAPPI) hergestellt worden war. Das entstan dene Papierblatt, das mit 3% Leim, bezogen auf das
Trockenmassegewicht von seinem Papierbreianteil, oberflächengeleimt worden war, wurde dann bei einer
Temperatur von 1050C für 10 Minuten getrocknet.
Unter Verwendung der unten angeführten Prüfungsmethoden wurden die Eigenschaften des Papierblatts
mit denen eines gleichen Papierblatts verglichen, das nicht oberflächenge'.eimt worden war. Die Eigenschaf
ten des erfindungsgemäß verleimten Papiers wurden weiterhin mit denjenigen eines identischen Papierblatts
verglichen, welches mit 3 Gewichtsprozent eines tertiären Aminleims mit einem Siibstitutionsgrad von
0,05 verleimt worden war. Dieser Aminl· im war durch
Umsetzung einer herkömmlichen, schwach amylosehaltigen Getreidestärke mit 0-Diäthylaminoäthylchloridhydrochlorid
erhalten worden.
Wachsabzugprüfung
Diese Prüfung mißt den Widerstand einer beschichteten Papieroberfläche gegenüber einem Abziehen nach
Abweisung (1U1) = K)(I - 100 ■ (—-'m*LS-
Die Durchführung dieses Tests ist in »TAPPI Routine Control Methods«, herausgegeben von der Technical
Association of Pulp and Paper Industry. New York, 1950 (Wiederanlage 1962), beschrieben.
Die folgende Tabelle zeigt die erhaltenen Ergebnisse, nachdem die verschiedenen Papierblätter den oben
beschri benen Prüfungsverfahren unterzogen worden waren.
| Wachsabzugs- | Druckfarben | |
| prüfung | abweisung | |
| Dral.·. Sieb | (%) | |
| Kationisches Amylose- | 16 11 | 55 |
| derivat | ||
| Kationische Getreiuc- | 14 10 | 48 |
| stäike | ||
| Kontrolle | 12 7 | 42 |
Die oben angegebenen Ergebnisse zeigen deutlich die guten Eigenschaften der Papierblättcr. deren Ooerfläehe
mit dem Leim gemäß der Erfindung behandelt worden sind. Sie zeigen auch die verbesserten
Eigenschaften, die mil dem Leim der Erfindung gegenüber den üblichen, d. h. schwach amylosehaltigen,
kationischen Getreidestärken erhalten werden.
Es soll ferner erwähnt werden, daß für Papierblättcr, die mit einer nichtsubstituicrten, stark amylosehaltigen
Getreidestärke mit einem Amyloseanteil von 70 Gewichtsprozent oberflächengeleimt worden waren,
durch die oben beschriebenen Prüfverfahren keine quantitativen Ang?bcn wegen der Instabilität dieses
Amyloscprodukts und der dadurch entstehenden Schwierigkeiten bei seinem Auftragen auf den Grundpapicibogen
zu err »'ten waren.
TAPPI T 459 m-48. Bei dieser Prüfung werden geschmolzene Wachse von abgestufter Adhäsionskraft,
wobei jedes Wachs numeriert wird, sowohl auf die Sieb, d. h. Unter-, als auch die Filz-, d. h. Oberseite der
·> entsprechenden Papierblätter aufgetragen, wonach sich
die Wachse abkühlen und aushärten können und dann von dem Blatt abgezogen werden. Der Wachsabzugwert,
der einer gegebenen Papieroberfläche zugeschrieben wird, ist der Wert des am höchsten numerierten
in Wachses, das nicht die Papieroberfläche zerstört. Eine
Papieroberfläche mit einem höheren Abzugwert besitzt daher eine größere Oberflächenfestigkeit als eine
Papieroberfläche mit einem niedrigeren Abzugwert.
Druckfarbenabweisungsprüfung
Diese Prüfung mißt den Widerstand einer Oberfläche gegenüber dem Eindringen von Druckfarbe. Bei dieser
Prüfung wird eine genormte Drr'!:farbe auf Ölbasis auf
die Oberfläche der en!sprec"enr!en Pa"ierb!äner
2Ii gestrichen, kann mit dieser für 2 Minuten in Berührung
bleiben und wird dann vollständig von deren Oberflächen entfernt. TAPPI-Helligkeitsmessungen ./erden an
der mit Druckfarbe behandelten Probe vorgenommen unu mit den Helligkeitswerten verglichen, die unbehan-
i-, delte Papierblätter zeigen. Der Abweisungswen wurde
dann durch folgende Formel bestimmt:
I Helligkeit des behandelten Blatts \
Anfangshelligkeit /
Anfangshelligkeit /
Ausführungsbeispiel Il
Dieses Ausführungsbeispiel zeigt ebenfalls die verbesserten Eigenschaften von Papierblättern, die mit
kationischen Amylosederivaten gemäß der Erfindung oberflächengeleimt worden sind.
Unter Anwendung der allgemeinen Verfahrensschritte gemäß Ausführungsbeispiel I wurden Papierblätter
hergestellt, die entsprechend mit dem Leim in Ausführungsbeispiel I und mit verschiedenen üblichen
Leimen oberflächengeleimt wurden. Die Eigenschaften der entstandenen Papierblätter wurden dann durch
Prüfen der Blätter mittels einem oder mehreren der folgenden Prüfverfahren bestimmt.
Wachsabzugprüfung
Wie im Ausführungsbeispiel I beschrieben.
Wie im Ausführungsbeispiel I beschrieben.
Druckfarbenabweisungsprüfung
Wie im Ausführungsbeispiel I beschrieben.
Wie im Ausführungsbeispiel I beschrieben.
Lichtundurchlässigkeitsprüfung
Die Lichumdurchlässigkcit der Papicrblattprüflinge
wurde gemäß TAPPI T 425 m-60 geprüft. Diese Prüfung bestimmt die Lichtundurchlässigkeit durch verschiedene
Messungen Hcs Reflexionsvcrmögens des Prüflings,
wobei ein Wet 100 totale Lichtundurchlässigkeit
bedeutet.
WasscrabsorptionsprüHing
Diese Prüfung mißt die Wasserfestigkeit einer beschichteten Oberfläche. Zu diesem Zweck wird ein an
ilen Enden offener Zylinder mit einer Fläche von 100 cm-' auf eine Oberfläche des geleimten Papierblatts
gesetzt und mit Wasser bis /u einer Höhe von I cm gefüllt. Das Wasser kann dann mit dem Papierblatt für
10 Minuten in Hcrüh-ung bleiben. Dan,ich und die
Oberfläche des Blatts trockengewischt und die Ge wichtsziinnhiTic der benetzten f lache bestimmt. Je
kleiner die Gewichtszunahme ist. desto größere Wasscrfcstigkeil zeigen die Blatter.
A) Leim") Leim Druck- Wasser
('% Trocken- farben- absorp-
massegewichl abwei- tion
des Papier- sung
breis) (%) (%)
Kationisches Amylose- 2 62 8,8
derivat des Ausführung.sbeispiels I
Acetatester von Gc- 2 57 12,7
treidestärke mit einem
L.5-Gewirhtsnrn7pnl-Anteil von Acetylgruppen, wobei der Ester
durch Behandlung mit
Säure fließfähiger,
d. h. weniger viskos
gemacht wurde
L.5-Gewirhtsnrn7pnl-Anteil von Acetylgruppen, wobei der Ester
durch Behandlung mit
Säure fließfähiger,
d. h. weniger viskos
gemacht wurde
*) Der Leim wurde auf gebleichte F'appe in Kalanderleimtechnik
aufgetragen.
Die erhaltenen Ergebnisse zeigen deutlich die erhöhte Wasserfestigkeit und die Druckfarbcnabsorplion
von Papierblättern, die mit den kationischen Aniyloseleimen gemäß der Erfindung geleimt worden
sind, gegenüber Blättern, die mit einem üblichen Oberflächenleim geleimt worden sind.
H) Leim
Leim Wachs- Licht-
(% Trocken- abziigs- undurchmassegeprüfung
lässigkeit gewicht de> Filz Papierbreis)
Kationisrhps Amvlrnp. ^fI 11 hi«: 14 95 0
derivat des Ausführungsbeispiels I
Kationisches Amylose- 4.5 14 bis 16 94,5
derivat des Ausführungsbeispiels I
Getreidestärke, welche 6.0 11 94,0
bis zu einer Viskosität
bei einem Feststoffgehalt von 13% von
42 sec Dudley*)
enzymumgewandelt
worden ist
bei einem Feststoffgehalt von 13% von
42 sec Dudley*)
enzymumgewandelt
worden ist
*) Dieser Meßwert bedeutet, daß die Starkelösung mit
einem Festoffgehait von 1 VX:, zum Ablaufen aus einer Dudley-Pipette
42 Sekunden benötigte (eine Stärke mit größerer Viskosität würde zürn Ablaufen mehr als 42 Sekunden benötigen).
Es ist von großer Bedeutung, daß die l.cimaufnahme von Oberflächen gemäß der Erfindung um 50%
gegenüber von einem üblichen Leim vermindert werder kann, ohne daß die Festigkeit des behandelten Papier?
beeinträchtigt wird. Eine derartige Verringerung clct
Konzentration des Leims ist insbesondere wegen tier dadurch erhöhten Lichtundurchlässigken wünschenswert.
C) Leim
Leim Wachsab/ugs-
(% Trocken- prüfung
masspgewicht
des Papier-
masspgewicht
des Papier-
eis)
Drain Fi
Kationisches Amylose- 2,5
derivat des Aiisführiinpsbeispiels I
derivat des Aiisführiinpsbeispiels I
Kornstärke, die mit 5,0
" Natriumhypochlorit zur
Verminderung der
Viskosität behandelt
worden war
Kontrolle —
Verminderung der
Viskosität behandelt
worden war
Kontrolle —
18
18
\2
15
15
Die oben zusammengefaßten Ergebnisse zeiger weiter die sehr guten Eigenschaften der Leime genial:
der Erfindung, verglichen mit dem üblichen Leim, da mil
ihnen eine 50%ige Verringerung der Aufnahme vor Leim durch die Oberfläche möglich ist. ohne daß die
Oberflächenfestigkeit der genannten Papierblättei beeinträchtigt wird.
D) Leim l.cim Wachsabzugs-
(% Trocken- prüfung
massegewicht
des Papierbreis) Draht Filz
massegewicht
des Papierbreis) Draht Filz
Kationisches Amylose- 4,5 18 16
derivat des Ausführungsbeispiels I
Acetatester einer stark 5,1 16 14
amylosehaltigen Getreidestärke mit
70 Gewichtsprozent
Amylose und substituiert
mit 4,5 Gewichtsprozent
Acetylgruppen
70 Gewichtsprozent
Amylose und substituiert
mit 4,5 Gewichtsprozent
Acetylgruppen
Die oben zusammengefaßten Ergebnisse zeigen deutlich, daß die kationischen Substituentengruppen in
den Amyioseprodukten vorhanden sein müssen, um die gewünschten verbesserten Oberflächenleimeigenschaften
zu ergeben.
Claims (2)
1. Verwendung einer wäßrigen Dispersion eines tertiären Aminoalkyläthers eines Amyloseproduktes ϊ
mit mindestens 50 Gewichtsprozent Amylose zum Oberflächenleimen einer Cellulosebahn.
2. Verwendung einer Dispersion nach Anspruch I1
wobei 0,01 bis 0,20 tertiäre Aminoalkyläthergruppen pro Anhydroglucoseeinheit des Amylosemoleküls in
anwesend sind.
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| US5633054A (en) * | 1992-03-30 | 1997-05-27 | Conservation Resources International, Inc. | Archival materials and packaging |
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-
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