DE2007790B2 - Verfahren zur Herstellung von geleimtem Papier - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von geleimtem PapierInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein verbessertes Verfahren zur Leimung von Papier oder Pappe in
der Oberfläche. Unter dem Begriff »Papier oder Pappe« werden hier fiächenhafte Gebilde aus natürlichem
oder synthetischem Zellulose-Material, beispielsweise aus gebleichten oder ungebleichten Zellstoffen,
Holzschliff, Zellulose-Regeneratfasern usw., verstanden, wobei natürliche oder synthetische Materialien
anderer Zusammensetzung, wie Polyester, Acrylnitril- oder Asbestfasern, mitverwendet werden
können. Die Stärke solcher Gebilde kann von 15 bis zu 1000 g/m2 betragen.
Zellulose-Materialien zeigen von Natur aus gegenüber Wasser, wäßrigen Lösungen und nichtwäßrigen
Flüssigkeiten eine Saugfähigkeit, welche auch in den daraus hergestellten Papieren oder Pappen erhalten
bleibt. Infolgedessen ergibt sich eine rasche Durchdringung der Papiere oder Pappen mit wäßrigen bzw.
nichtwäßrigen Medien, wodurch die Verwendbarkeit zu Schreib- oder Druckpapieren sowie ganz allgemein
die Beständigkeit solcher Papiere oder Pappen gegen die genannten Medien erheblich beeinträchtigt wird.
Die Beseitigung der genannten Nachteile durch Zugabe geeigneter Substanzen zur Fasersuspension
vor der Blattbildung wird als Leimung in der Masse bezeichnet. Seit langem verwendet man hierzu verseifte
oder emulgierte natürliche Harze in Kombination mit Aluminium-Verbindungen. Im Laufe der
Zeit wurden außerdem verschiedene Leimungsmittel vorgeschlagen, so z. B. Tallöl-Prcdukte, Kohlenwassterstoff-Harze,
Polyamid-Harze, Fettsäure-Derivate, Alkylketene und vieles andere mehr. Neben der
Masseleimung, für die im Laufe der Zeit sehr verschiedenartige Verfahren bekannt wurden, setzte sich
jedoch auch ein Leimungsverfahren durch nachträglichen Auftrag geeigneter Substanzen auf die Oberfläche
durch, die sogenannte Oberflächenleimung. Diese wird entweder zusätzlich zu einer gegebenenfalls
verminderten Masseleimung oder auch für sich allein angewendet und zeichnet sich neben der Herbeiführung
des Leimungseffektes durch zusätzliche günstige Beeinflussung der Oberflächeneigenschaften
wie Glätte und Staubneigung aus.
Zur Oberflächenleimung werden nach Literaturangaben beispielsweise gelöste oder dispergierte Polymere
auf Basis Acrylsäureester verwendet, ferner Styrol-Maleinsäure-Mischpolymerisate,
Isocyanate, Reaktionsprodukte natürlicher und synthetischer Harze mit Maleinsäure-Anhydrid und andere. In Tappi 38
(1955), Heft 1, S. 129 A bis 131A wird z. B. die Verwendung
von Salzen der Styrol-Maleinsäure-Copolymerisate in wäßriger Lösung für die Oberflächenleimung
angeführt, wobei diesen Lösungen zum Zwecke des Plastifizieren Oleinsäure zugesetzt werden kann.
Trotz der günstigen Eigenschaften konnten sich solche Oberflächenleimungsmittel oft nicht gegen die
herkömmliche Masseleimung durchsetzen. Ursache dafür waren einerseits unerwünschte Nebenwirkungen,
etwa einer unerwünschten Beeinflussung des Griffs oder der Flexibilität, andererseits die Kosten
des Verfahrens, welche wegen der nicht geringen Auftragsmengen die Kosten der Masseleimung mit
Harzen überstiegen.
Die USA.-Paterttschrift 2 576 914 schließlich bezieht
sich auf das Bestreichen von Papieren, wobei eine pigmentreiche, aus einem wasserlöslichen Sa!z
eines Copolymerisats bestehende Streichmasse verwendet wird, der auch wahlweise geringe Mengen
von Wachs, Antischaummittel oder eines Befeuchtungsmittels zugesetzt sein kann. Der mengenmäßig
überwiegende Teil der Streichmasse ist das Pigment. Eine synergistische Wirkung zweier aufeinander abgestimmter
Produkte ist dieser Patentschrift nicht /,1 entnehmen.
Es wurde nun gefunden, daß man eine sehr gute und gleichzeitig äußerst preiswerte Oberflächenleimung
erzielt, wenn man als Leimungsmittel eine Kombination von wasserlöslichen Salzen Basis Styrol
- Maleinsäureanhydrid - Copolymerisat einerseits und wäßrigen Dispersionen von Wachsen andererseits
verwendet. Der Begriff »Wachse« wird hierbei im Sinne von Ivanovszky (Seifen-Öle-Fette-Wachse,
1950, S. 13) verstanden; er umfaßt daher auch natürliche und synthetische Kohlenwasserstoff-Verbindungen, höhere Fettsäuren und deren Abkömmlinge
(z. B. Stearinsäure), Wachsalkohole, niedrigmolekulare Polyäthylene usw. und nicht etwa nur Wachse im
engeren chemischen Sinn.
Eine weitere, ergänzende Definition des Begriffs »Wachse« findet sich in »Fette-Seifen-Anstrichmittel«,
60 (1958), S. 590 bis 592. Die in dieser Literaturstelle aufgezeigte Klassifikation der Wachse umfaßt
Mineralwachse und deren Raffinate, Pflanzenwachse und deren Raffinate, tierische Wachse und
deren Raffinate, teilsynthetische Wachse und vollsynthetische Wachse. Oleinsäure wird von den genannten
Definitionen nicht erfaßt und fällt mithin nicht unter den Begriff »Wachse«.
Die erfindungsgemäß verwendeten Dispersionen können im Konzentrationsbereich von 10 bis 50%
liegen. Durch diese Kombination wird ein synergistischer Effekt erzielt, welcher bei erheblichen Einsparungen
an Copolymerisat (80°/» und mehr) einen besseren Leimungsgrad ergibt als die Verwendung
des Copolymerisats allein. Dies ist um so überraschender, als auch eine Leimung mit den genannten
Dispersionen allein nicht möglich ist. Man arbeitet vorzugsweise mit Mengen von 0,1 bis 2% des
Copolymerisats und 0,1 bis 5% der Wachsdispersion, bezogen auf die gesamte Leimungsflotte.
Gleichzeitig werden durch das vorstehende Verfahren die genannten häufig auftretenden unerwünschten
Nebenwirkungen der Oberflächenleimung vermieden, das Blatt bleibt weich und flexibel. Darüber hinaus
werden günstige Auswirkungen auf die Klima-
Stabilität, die Flachlage und Glätte sowie die elektrische Leitfähigkeit festgestellt. Wichtig ist dabei,
daß nachweislich der pH-Wert bei der Blattbildung (im Siebwasser) frei gewählt werden kann. Hierdurch
können verfahrenstechnische Vorteile, z. B. die Blattbildung bei pH-Werten von 6 bis 8, realisiert werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Oberflächenleimung zeichnet sich also durch gute Leimungswirkung
bei geringen Substanzmengen und gleichzeitiger Herbeiführung anderer erwünschter Eigenschaften
des Papiers oder der Pappe aus.
Ein ungelerntes Blatt aus Fichtensulfit-Zellstoff. Mahlgrad 35° SR, Flächengewicht 80g/mä, pH-Wert
im Siebwasser 6,2, wird durch eine wäßrige. Lösung gezogen, welche enthält:
3 g/l polystyrol-maleiiisaures Natrium,
20 g/l einer etwa 35 °/o Paraffin enthaltenden
20 g/l einer etwa 35 °/o Paraffin enthaltenden
Dispersion.
Nach dem Abpressen und Trocknen ergibt sich eine volle Schreibleimung nach DIN, ein Probeblatt
schwimmt mindestens 300 Sekunden auf Tinte, ohne daß dieselbe durchschlägt. Die Glätte hatte sich, verglichen
mit dem unbehandelten Blatt, verdoppelt.
Ein ungeleimtes Blatt aus Fichtensulfit-Zellstoff, Mahlgrad 35° SR, Flächengewicht 80 g/m2, pH-Wert
im Siebwasser 4,8, wird durch eine wäßrige Lösung gezogen, welche enthält:
3 g/l polystyrol-maleinsaures Natrium,
20 g/l einer etwa 35 % Paraffin enthaltenden
20 g/l einer etwa 35 % Paraffin enthaltenden
Dispersion.
Nach dem Abpressen und Trocknen ergibt sich eine volle Schreibleimung nach DIN, ein Probeblatt
schwimmt mindestens 300 Sekunden auf Tinte, ohne daß dieselbe durchschlägt. Die Glätte erreicht etwa
das Doppelte des Wertes am unbehandelten Blatt.
Ein ungeleimtes Blatt aus 60% Holzschliff, 20% Fichtensulfitzellstoff und 20% Füllstoff, Flächengewicht
70 g/m2, wird durch eine Lösung nach Beispiel 1 gezogen. Nach dem Abpressen und Trocknen
ergibt sich eine volle Schreibleimung nach DIN. Der Tintenschwimmtest nach Beispiel 1 erreicht mindestens
270 Sekunden.
ίο Beispiel 4
Ein mit 1% Harzleim und 2% Aluminiumsulfat teilweise massegeleimtes Blatt aus 70% Holzschliff
und 30% Fichtensulfitzellstoff wird durch die Lösung nach Beispiel 1 gezogen. Während das mit
Harzleim teilgeleimte Blatt keine Schreibleimung nach DIN und einen Tintenschwimmtest nach Beispiel
1 von 20 Sekunden aufwies, war das oberflächengeleimte Blatt nach dem Abpressen und
Trocknen voll geleimt nach DIN. Der Tinten-
ao schwimmtest nach Beispiel 1 war auf 300 Sekunden
angestiegen.
Beispiel 5 (Gegenbeispiel)
Als Gegenbeispiel wurden Blätter nach Beispiel 1 2S durch folgende Lösungen gezogen, abgepreßt und getrocknet:
a) 20 g/l polystyrol-maleinsaures Natrium in
a) 20 g/l polystyrol-maleinsaures Natrium in
Wasser,
b) 20 g/l einer etwa 35 % Paraffin enthaltenden
b) 20 g/l einer etwa 35 % Paraffin enthaltenden
Dispersion in Wasser.
Sowohl nach Verfahren a) wie auch nach b) ergaben sich Blätter, welche nach DIN nicht voll geleimt
waren. Der Tintenschwimmtest nach Beispiel 1 überstieg in keinem Fall 60 Sekunden.
Die Beispiele zeigen, daß die erfindungsgemäße synergistische Kombination zur Oberflächenleimung
von Papier und Pappe jeder Zusammensetzung und jedes pH-Wertes sehr gut geeignet ist.
Claims (2)
1. Verfahren zur Herstellung von geleimtem Papier durch Auftragen des Leimungsmittels auf
die Oberfläche, dadurch gekennzeichnet, daß als Leimungsmittel eine Kombination
von wasserlöslichen Salzen Basis Styrol-Maleinsäureanhydrid-Copolymerisat einerseits und wäßrigen
Dispersionen von Wachsen andererseits verwendet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Leimungsmittel in Mengen
von 0,1 bis 2% des Copolymerisats und 0,1 bis 5 °/o der Wachsdispersion, jeweils bezogen auf die
gesamte Leimungsfiotte, verwendet wird.
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