DE3328064C2

DE3328064C2 -

Info

Publication number: DE3328064C2
Application number: DE19833328064
Authority: DE
Inventors: Masato Suita Osaka Jp Nakamura; Tadashi Nishinomiya Hyogo Jp Kamioka; Noritoshi Anan Tokushima Jp Watanabe; Kohzo Kobe Hyogo Jp Yamaguchi
Original assignee: Kanzaki Paper Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Kanzaki Paper Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1982-08-12
Filing date: 1983-08-03
Publication date: 1990-05-10
Also published as: FR2531731B1; FR2531731A1; DE3328064A1

Description

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von gestrichenem oder beschichtetem Papier durch Streichen oder Beschichten eines Rohpapiers mit einer Pigmente und ein oder mehrere Bindemittel enthaltenden Streichmasse und insbesondere ein Verfahren zur Herstellung von gestrichenem Papier für Druckzwecke unter Anwendung einer Streichmasse mit einer relativ hohen Feststoffkonzentration, die als Pigmente Kaolin und gemahlenes natürliches Calciumcarbonat mit spezifischer Teilchengrößenverteilung enthält.

Bei der Herstellung von gestrichenem Papier für Druckzwecke, welche darin besteht, eine Pigmente und Bindemittel enthaltende Streichmasse auf ein Rohpapier aufzubringen und die Streichmasse zu trocknen, ergibt die Verwendung einer Streichmasse mit einer hohen Feststoffkonzentration von 63 bis 80 Gew.-% die Vorteile, daß Einrichtungen, Energieaufwendungen und Kosten zum Trocknen der auf das Rohpapier aufgebrachten Streichmasse eingespart werden können, da diese schnell trocknet, und daß das gestrichene Papier ausgezeichneten Glanz und Glätte aufweist, da die Streichmasse härtet, bevor sie sich auf der rauhen Oberfläche des Rohpapiers bewegt.

Rakel-Streicheinrichtungen oder Glättschaberstreicheinrichtungen des Stabtyps und des Nichtstabtyps werden zum Aufbringen von Streichmassen mit hohen Feststoffkonzentrationen mit hohen Geschwindigkeiten in großem Umfang eingesetzt. Es ergeben sich jedoch technische Probleme bei der Hochgeschwindigkeitsauftragung der Streichmassen mit hoher Feststoffkonzentration, und die dabei auftretenden Qualitätseinbußen des erhaltenen gestrichenen Papiers konnten noch nicht behoben werden.

Wenn die Feststoffkonzentration einer herkömmlichen Streichmasse lediglich gesteigert wird, ergibt sich eine schlechte Verarbeitbarkeit und Wasserretention der Streichmasse, da ihre Viskosität ansteigt und ihr Fließverhalten unter Einwirkung hoher Scherkräfte vermindert ist. Dies kann beim Aufbringen der Streichmasse zu Schwierigkeiten wie der Bildung von Streifen und Stalaktiten führen. Die herkömmlichen Streichmassen mit verbesserter Verarbeitbarkeit schließen Streichmassen, die Pigmente wie gemahlenes natürliches Calciumcarbonat mit relativ großer durchschnittlicher Teilchengröße enthalten (GB-PS 12 53 603) und Streichmassen ein, die als einziges Pigment gemahlenes natürliches Calciumcarbonat in Form von feinen Teilchen mit einer gesteuerten Teilchengrößenverteilung enthalten (GB-Patentanmeldung 20 36 035A). Eine Streichmasse von guter Verarbeitbarkeit wird auch in der DE 32 14 808 A1 offenbart. Die Masse besteht aus 10-80 Gew.-% Kaolin und 20-90 Gew.-% natürlichem gemahlenem Calciumcarbonat, bezogen auf den gesamten Pigmentanteil, und ihre Feststoffkonzentration beträgt 65-80 Gew.-%. Diese herkömmlichen Streichmassen mit verbesserter Verarbeitbarkeit besitzen jedoch den überwiegenden Nachteil, daß die damit gestrichenen Papiere einen verminderten Glanz und eine verschlechterte Glätte aufweisen.

Die derzeit zum Auftragen von Streichmassen mit hohen Feststoffkonzentrationen allgemein verwendeten Rakel-Streicheinrichtungen oder Glättschaber- Streicheinrichtungen des Nicht-Stabtyps sind Glättschaber-Streicheinrichtungen mit einem Tauchwalzen-Auftragsmechanismus oder Walzenauftragseinrichtungen, bei denen die Streichmasse in den Walzenspalt eingeschwemmt wird. Diese Streicheinrichtungen besitzen jedoch die folgenden Nachteile:

(1) Es ist sehr schwierig, ein gleichmäßiges Auftragsgewicht zu erreichen, da dieses nur schlecht über den Anpreßmechanismus des Rakels gesteuert werden kann.
(2) Wenn der Rakelanpreßdruck zur Steuerung des Auftragsgewichts erhöht wird, wird die gestrichene Oberfläche des Papiers rauh, kann das Papier zerschnitten werden, und es ergibt sich eine Beeinträchtigung der Verarbeitbarkeit.
(3) Da das Zeitintervall zwischen dem Zeitpunkt des Aufbringens einer überschüssigen Menge der Streichmasse auf das Rohpapier und dem Zeitpunkt des Abstreifens der überschüssigen Streichmasse (welches Zeitintervall im folgenden als "Verweilzeit" bezeichnet werden wird) groß ist (und beispielsweise im Fall einer gefluteten Spaltbeschichtungseinrichtung der Firma Beloit bei einer Beschichtungsgeschwindigkeit von 1000 m/min 0,024 Sekunden beträgt), dringt die Streichmasse in das Rohpapier ein, was zur Folge hat, daß die Wasserretention der Streichmasse mit hoher Konzentration durch Dehydration vermindert wird und ein Gelieren und ein ungleichmäßiges Ausbreiten der Streichschicht verursacht wird. Daher wird die gestrichene Oberfläche nicht gleichmäßig, und es besteht die Wahrscheinlichkeit zur Bildung von Fehlern, wie Streifen und Stalaktiten.

Im Fall von Rakel-Streicheinrichtungen des Stabtyps (Rollschaberstreicheinrichtungen) ergeben sich keine Probleme der Bildung von Streifen, da Fremdmaterialien und grobe Pigmentteilchen in der Streichmasse ohne weiteres durch die Spiralwicklung um den sich drehenden Stab herumgeführt werden können und nicht durch den sich drehenden Stab festgehalten werden. Wenn jedoch eine Streichmasse mit hoher Feststoffkonzentration mit hoher Geschwindigkeit aufgebracht wird, ist es schwierig, das Auftragsgewicht zu steuern, so daß die Wahrscheinlichkeit eines ungleichmäßigen Auftrags besteht, da die Kraft, mit der die überschüssige Streichmasse abgestreift wird, nicht so groß ist wie im Fall von Rakel- Streicheinrichtungen des Nicht-Stabtyps. Außerdem können sich durch die überschüssige Streichmasse als Folge der Verminderung der Wasserretention der Streichmasse nach dem Aufbringen der Streichmasse aus das Rohpapier Fehler, wie z. B. Spritzer, ergeben, da die Verweilzeit lang ist, ebenso wie im Fall von Rakel-Streicheinrichtungen des Nicht-Stabtyps. Daher werden für Rakel- Streicheinrichtungen des Stabtyps (Rollschaber-Streicheinrichtungen) im allgemeinen Streichmassen mit einer mittleren Viskosität und einer Feststoffkonzentration von 40 bis 60 Gew.-% verwendet. Die Rakel-Streicheinrichtungen des Stabtyps sind den Rakel-Streicheinrichtungen des Nicht-Stabtyps im Hinblick auf die Qualität des erhaltenen gestrichenen Papiers und im Hinblick auf die Energieeinsparung beim Trocknen der Streichmasse überlegen.

Zur Überwindung dieser Nachteile schlägt die US-PS 42 50 211 ein Verfahren zum Aufbringen einer Streichmasse mit Hilfe einer Rakel-Streicheinrichtung des Nicht-Stabtyps vor, bei dem eine kürzere Verweilzeit angewandt wird. Das Ziel dieses Verfahrens besteht darin, eine Streichmasse mit einer Feststoffkonzentration von weniger als 60 Gew.-% anzuwenden. Wenn bei diesem Verfahren eine Streichmasse mit einer höheren Feststoffkonzentration verwendet wird, werden die Fremdteilchen und die groben Pigmentteilchen durch die Ränder der Klinge oder Rakel erfaßt und verursachen Streifen. Ein Stab-Rakel-Mechanismus des Pond-Typs ist in der DE-PS 29 14 531 beschrieben. Bei diesem Stab-Rakel- Mechanismus des Pond-Typs entfaltet die Streichmasse keinen ausreichenden Selbstreinigungseffekt, so daß sich z. B. Fremdmaterialien in der Nähe des Stabs ansammeln und die Bildung von Streifen verursachen können.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht nun darin, ein Verfahren der eingangs angegebenen Art anzugeben, bei dem eine Streichmasse mit hoher Feststoffkonzentration angewandt werden kann, welches ein gleichmäßiges Auftragsgewicht erzielt, die Papieroberfläche nicht beschädigt, eine gute Verarbeitbarkeit garantiert und eine gleichmäßig gestrichene Papieroberfläche erzeugt. Es hat sich nunmehr gezeigt, daß diese Aufgabe dadurch gelöst werden kann, daß man eine Streichmasse mit hoher Feststoffkonzentration, die Kaolin und gemahlenes natürliches Calciumcarbonat mit spezifischer Teilchengrößenverteilung als Pigmente enthält, in einer überschüssigen Menge auf das Rohpapier aufbringt und den Überschuß der Streichmasse nach Ablauf einer kürzeren Zeit nach dem Auftrag abstreift, d. h. eine kürzere Verweilzeit anwendet.

Gegenstand der Erfindung ist daher ein Verfahren zur Herstellung von gestrichenem oder beschichtetem Papier durch Streichen eines Rohpapiers mit einer Pigmente und ein oder mehrere Bindemittel enthaltenden Streichmasse mit einer relativ hohen Feststoffkonzentration, wobei die Streichmasse eine Feststoffkonzentration von 40 bis 80 Gew.-% aufweist und als Pigmente, jeweils auf den Gesamtpigmentgehalt bezogen, 10 bis 80 Gew.-% Kaolin und 20 bis 90 Gew.-% gemahlenes natürliches Calciumcarbonat enthält, wobei das Kaolin einen Gehalt an Teilchen mit einer Teilchengröße unterhalb 1 µm von mehr als 50 Gew.-% und das gemahlene natürliche Calciumcarbonat einen Gehalt an Teilchen mit einer Teilchengröße unterhalb 2 µm von 70 bis 100 Gew.-% und an Teilchen mit einer Teilchengröße unterhalb 1 µm von 55 bis 95 Gew.-% aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß ein Zeitintervall von 0,0005 bis 0,015 Sekunden zwischen dem Zeitpunkt des Aufbringens einer überschüssigen Menge der Streichmasse auf das Rohpapier und dem Zeitpunkt des Abstreifens der überschüssigen Streichmasse eingehalten wird, d. h. die Verweilzeit 0,0005 bis 0,015 Sekunden beträgt.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird eine überschüssige Menge der Streichmasse mit Hilfe einer Rakel-Streicheinrichtung des Stabtyps oder des Nicht-Stabtyps auf ein Rohpapier aufgebracht, wonach der Überschuß der Streichmasse abgestreift wird, wobei die Verweilzeit 0,0005 bis 0,015 Sekunden und vorzugsweise 0,001 bis 0,01 Sekunden beträgt. Im allgemeinen wird diese Auftragsmethode dadurch durchgeführt, daß man den Abstand zwischen dem Auftragsmechanismus zum Aufbringen der Streichmasse auf das Rohpapier und Rakel oder Klinge oder dem Rollschabermechanismus zum Abstreifen der überschüssigen Streichmasse auf 0 bis 16 cm, vorzugsweise 0 bis 12 cm und noch bevorzugter 0 bis 7 cm einstellt. Im Fall der Verwendung einer Streichmasse mit einer hohen Feststoffkonzentration können sich bei Anwendung einer Verweilzeit von mehr als 0,015 Sekunden Fehler, wie Streifen und Stalaktite, einstellen. Zur Erzielung einer Verweilzeit von unterhalb 0,0005 Sekunden muß die Streichgeschwindigkeit mehr als 3000 m/min betragen, was derzeit unter den Bedingungen eines stabilen Betriebs nur schwierig zu erreichen ist.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann eine Rakel-Streicheinrichtung entweder des Stabtyps oder des Nicht-Stabtyps verwendet werden. Im allgemeinen wird vorzugsweise eine Rakel-Streicheinrichtung des Nicht-Stabtyps verwendet, wenn die Feststoffkonzentration der Streichmasse relativ hoch ist, während die Rakel-Streicheinrichtung des Stabtyps vorzugsweise dann eingesetzt wird, wenn die Feststoffkonzentration relativ niedrig ist. Die Rakel-Streicheinrichtung des Nicht-Stabtyps kann eine Rakel oder Klinge beliebigen Typs aufweisen, beispielsweise mit schräger oder gebogener Klinge. Die Rakel-Streicheinrichtung des Stabtyps ist eine Beschichtungseinrichtung, die am Ende einer Trageinrichtung mit einem Stab versehen ist, wie es in der DE-PS 28 51 015 angegeben ist. Der Stab ist im allgemeinen mit einer Drahtwicklung versehen, kann jedoch auch ein glatter runder Stab ohne eine solche Wicklung sein. Im allgemeinen ist der Stab so ausgelegt, daß er sich dreht. Die Drehrichtung kann gleich oder entgegengesetzt zu der Bewegungsrichtung des Rohpapiers verlaufen.

Erfindungsgemäß kann die Streichmasse in stabiler Weise auf eine oder beide Oberflächen des Rohpapiers aufgebracht werden. Das Auftragsgewicht je Seite kann innerhalb eines breiten Bereichs von 3 bis 30 g/m² (Trockengewicht) eingestellt werden. Wenn das Auftragsgewicht jedoch weniger als 5 g/m² beträgt, zeigt das erhaltene, gestrichene Papier keine ausreichenden Eigenschaften im Hinblick auf den Glanz, die Glätte oder den Druckfarbenglanz nach dem Bedrucken. Wenn das Auftragsgewicht oberhalb 30 g/m² liegt, können möglicherweise Streifen oder Kratzer auftreten. Daher liegt erfindungsgemäß das Auftragsgewicht vorzugsweise im Bereich von 5 bis 30 g/m² und noch bevorzugter im Bereich von 8 bis 20 g/m². Natürlich kann man die Streichmasse einmal (Einfachstrich) oder doppelt (Doppelstrich) aufbringen. Das Rohpapier, auf das die Streichmasse erfindungsgemäß aufgebracht wird, kann ein Rohpapier für gestrichenes Papier mittlerer Qualität sein, welches durch die Verarbeitung von Hochausbeute-Zellstoff oder Holzschliff bei saurem oder neutralem pH-Wert hergestellt worden ist, oder ein Rohpapier für gestrichenes Papier hoher Qualität, welches aus gebleichtem Zellstoff hergestellt worden ist.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren können die Verminderung der Wasserretention der Streichmasse nach dem Aufbringen auf das Rohpapier verbessert als auch Störungen, wie Streifen, Kratzer, Flecken und Papierrisse, in bemerkenswerter Weise vermindert werden. Da das Auftragsgewicht mit Hilfe niedrigerer Rakel- oder Stab-Anpreßdrucke gesteuert werden kann, ist es möglich, die Konzentration der Streichmasse zu erhöhen und qualitativ hochwertiges gestrichenes Papier mit ausgezeichnetem Papierglanz, Glätte und Druckfarbenglanz nach dem Bedrucken zu erhalten. Auch können durch die Steigerung der Konzentration der Streichmasse die Kosten für die Vorrichtungen und die Trocknungsenergie vermindert werden.

Das in der Streichmasse als Pigmentbestandteil verwendete Kaolin trägt überwiegend zu dem Glanz und der Glätte des gestrichenen Papiers bei und besitzt einen Gehalt an Teilchen mit einer Teilchengröße unterhalb 1 µm von mehr als 50 Gew.-%. Die Menge des verwendeten Kaolins sollte im Bereich von 10 bis 80 Gew.-% des gesamten Pigmentgehaltes liegen. Wenn die verwendete Kaolinmenge weniger als 10 Gew.-% beträgt, vermag das gestrichene Papier im Hinblick auf den Glanz oder die Glätte nicht zu befriedigen. Wenn der Gehalt mehr als 80 Gew.-% beträgt, zeigt die Streichmasse keine gute Verarbeitbarkeit.

Das als weiterer Pigmentbestandteil verwendete gemahlene natürliche Calciumcarbonat trägt überwiegend zur Verarbeitbarkeit der Streichmasse bei. Wenn jedoch ein zu grob gemahlenes natürliches Calciumcarbonat verwendet wird, wie nach der Lehre des GB-PS 12 53 603, so können zum Zeitpunkt des Auftrags Fehler, wie Streifen und Kratzer, auftreten und es werden sowohl der Glanz als auch die Glätte des gestrichenen Papiers vor dem Bedrucken als auch der Druckfarbenglanz nach dem Bedrucken beeinträchtigt. Daher wird ein fein vermahlenes natürliches Calciumcarbonat verwendet, welches einen Gehalt an Teilchen mit einer Teilchengröße unterhalb 2 µm von 70 bis 100 Gew.-% und vorzugsweise 80 bis 100 Gew.-% und einen Gehalt an Teilchen mit einer Teilchengröße von unterhalb 1 µm von 55 bis 95 Gew.-% und vorzugsweise von 60 bis 95 Gew.-% aufweist. Die verwendete Menge des vermahlenen natürlichen Calciumcarbonats sollte im Bereich von 20 bis 90 Gew.-% des gesamten Pigmentgehalts liegen. Wenn die Menge weniger als 20 Gew.-% beträgt, ist die Viskosität der Streichmasse unter hoher Scherspannung zu groß und es ergeben sich Schwierigkeiten beim Zeitpunkt des Auftrags der Streichmasse. Wenn die Menge mehr als 90 Gew.-% des Gesamtpigmentgehalts beträgt, werden der Glanz und die Glätte des gestrichenen Papiers und der Druckfarbenglanz nach dem Bedrucken beeinträchtigt.

In der verwendeten Streichmasse werden als Pigmente Kaolin und gemahlenes natürliches Calciumcarbonat verwendet. Gegebenenfalls können die Pigmente neben dem Kaolin und dem gemahlenen natürlichen Calciumcarbonat andere Bestandteile enthalten, wie z. B. gefälltes Calciumcarbonat, Satinweiß, Titandioxid, Prophyllitton, Calciumsulfit, Calciumsulfat, Aluminiumhydroxid, Zinkoxid, Talkum, Zeolith, Bariumsulfat, amorphes Siliciumdioxid oder Kunststoffpigment. Es ist festzuhalten, daß die Menge der zusätzlichen Bestandteile weniger als 50 Gew.-% und vorzugsweise weniger als 20 Gew.-% des Gesamtpigmentgehalts ausmachen sollte.

In der Streichmasse können gut bekannte Bindemittel wie die folgenden Produkte verwendet werden: Alkaliempfindliche oder alkaliunempfindliche Bindemittel, einschließlich Styrol/Butadien-Copolymere, Styrol/ Acryl-Copolymere, Vinylacetat/Acryl-Copolymere, Ethylen/Vinylacetat- Copolymere, Butadien/Methylmethacryl-Copolymere, Vinylacetat/Butylacrylat- Copolymere und Polyvinylacetat; synthetische Bindemittel, wie Polyvinylalkohol, Maleinsäureanhydrid/Styrol-Copolymere, Isobuten/Maleinsäureanhydrid- Copolymere und Acrylsäure/Methylmethacrylat-Copolymere und natürliches Bindemittel wie oxidierte denaturierte Stärke, veretherte Stärke, veresterte Stärke, enzymabgebaute Stärke, durch Schnelltrocknung dieser Produkte erhaltene kaltwasserlösliche Stärke, Casein und Sojabohnenprotein. Zur Bildung einer Streichmasse mit einer hohen Feststoffkonzentration von oberhalb 63 Gew.-% und guten rheologischen Eigenschaften ist es von Vorteil, einen Latex eines der genannten Copolymere entweder allein oder zusammen mit der kaltwasserlöslichen Stärke zu verwenden, wobei der Gesamtbindemittelgehalt im Bereich von 3 bis 20 Gew.-%, bezogen auf den Gesamtpigmentgehalt, liegt. Die Menge der anderen natürlichen Bindemittel, die eine Neigung zur Steigerung der Viskosität zeigen, wird vorzugsweise möglichst gering gehalten. Weiterhin ist es möglich, die Streichmasse erforderlichenfalls mit Hilfsmitteln zu vermischen, wie Dispergiermitteln, die Viskosität modifizierenden Mitteln, Wasserretentionshilfsmitteln, Antischäummitteln, löslichmachenden Mitteln, Gleitmitteln, Farbstoffen und Mitteln zur Einstellung des pH-Werts.

Da die in dieser Weise erhaltene Streichmasse als Pigmente Kaolin und gemahlenes natürliches Calciumcarbonat enthält, kann ihre Feststoffkonzentration frei innerhalb eines Bereichs von 40 bis 80 Gew.-% eingestellt werden. Selbst wenn die Feststoffkonzentration oberhalb 60 Gew.-% liegt, zeigt die Streichmasse eine niedrige Viskosität und ein gutes Fließverhalten unter Einwirkung hoher Scherkräfte, so daß sie eine gute Verarbeitbarkeit besitzt.

Das mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens erhaltene gestrichene Papier zeigt die ausgezeichneten erfindungsgemäß erzielbaren Eigenschaften dann, wenn es z. B. mit Hilfe eines Superkalanders oder eines Glanzkalanders nachbehandelt wird, kann jedoch auch als mattes Papier, leicht nachbehandeltes oder nicht nachbehandeltes Papier verwendet werden. Das gestrichene Papier kann mit Hilfe beliebiger Druckverfahren bedruckt werden, wie durch Offset-Druck, Tiefdruck, Hochdruck und Flexodruck mit Platte oder Gewebe.

Die folgenden Beispiele dienen der weiteren Erläuterung der Erfindung.

Beispiele 1 bis 8 und Vergleichsbeispiele 4 bis 8

Man stellt ein Rohpapier mit einem Flächengewicht von 55 g/m² für gestrichenes Papier wir folgt her: Man bereitet einen Papier-Ganzstoff durch Zugabe von 0,3 Gew.-Teilen Harzlein und 15 Gew.-Teilen Talkfüllstoff zu einer Zellstoffsuspension, die aus 20 Gew.-Teilen gebleichtem Nadelholz- oder Weichholz-Kraftzellstoff (nachfolgend als "NBKP" bezeichnet) und 80 Gew.-Teilen gebleichtem Laufholz- oder Hartholz-Kraftzellstoff (nachfolgend als "LBKP" bezeichnet) besteht, dessen pH-Wert mit Hilfe von Alaun auf 4,5 eingestellt wird. Dieser Papierganzstoff wird mit Hilfe einer Langsieb-Papiermaschine zu Papier verarbeitet, wonach das in dieser Weise hergestellte Papier in der Weise leimgepreßt wird, daß sich eine Aufnahme von oxidierter denaturierter Stärke von 1,5 g/m² (Gesamtmenge für beide Seiten) ergibt.

Die Streichmassen mit den in der nachfolgenden Tabelle I angegebenen Eigenschaften werden jeweils dadurch hergestellt, daß man eine aus den in der Tabelle I angegebenen Pigmenten, Bindemitteln und Hilfsmitteln bestehende Masse mit 0,2 Gew.-Teilen Natriumpolyacrylat als Dispergiermittel und 0,3 Gew.-Teilen Calciumstearat als Gleitmittel in einer Lösevorrichtung vermischt.

Die in dieser Weise erhaltenen Streichmassen trägt man mit Hilfe einer Rakel- Streicheinrichtung des Nicht-Stabtyps mit kurzer Verweilzeit auf beide Seiten des Rohpapiers auf, wobei man bei den Beispielen 1 bis 7 und den Vergleichsbeispielen 4 bis 8 ein Auftragsgewicht von 15 g/m² (pro Seite) bzw. 30 g/m² (für beide Seiten) anwendet, während im Fall des Beispiels 8 ein Auftragsgewicht von 8 g/m² (pro Seite) bzw. von 16 g/m² (für beide Seiten) angewandt wird. Die Streichgeschwindigkeit beträgt im Beispiel 2 300 m/min, in den Beispielen 1, 3, 5, 6, 7 und 8 und den Vergleichsbeispielen 4 bis 8 900 m/min und in Beispiel 4 1400 m/min. Die bei den jeweiligen Beispielen und Vergleichsbeispielen angewandten Verweilzeiten sind ebenfalls in der Tabelle I angegeben.

Das in dieser Weise gemäß den Beispielen 1 bis 8 und den Vergleichsbeispielen 4, 6, 7 und 8 erhaltene gestrichene Papier wird mit Hilfe eines Superkalanders nachbearbeitet. Die Verarbeitbarkeit einer jeden Streichmasse und die Eigenschaften der gestrichenen Papiere vor und nach dem Bedrucken sind ebenfalls in der Tabelle I angegeben. Es ist festzuhalten, daß bei dem Vergleichsbeispiel 5 die Verarbeitbarkeit der Streichmasse zu schlecht war, um ein gestrichenes Papier zu bilden.

Vergleichsbeispiele 1 bis 3

Man stellt das gleiche Rohpapier wie in den Beispielen 1 bis 8 und den Vergleichsbeispielen 4 bis 8 her und stellt Streichmassen mit den in der nachfolgenden Tabelle I angegebenen Eigenschaften mit Hilfe der in den Beispielen und den Vergleichsbeispielen angegebenen Methoden her.

Jede der in dieser Weise erhaltenen Streichmassen trägt man mit Hilfe einer Rakel- Streicheinrichtung mit geflutetem Spalt mit einem Auftragsgewicht von 15 g/m² (pro Seite) und 30 g/m² (für beide Seiten) auf das Rohpapier auf. Dann wird das gestrichene Papier mit Hilfe eines Superkalanders nachbearbeitet.

Die Streichgeschwindigkeit beträgt bei dem Vergleichsbeispiel 1 300 m/min und bei den Vergleichsbeispielen 2 und 3, 900 m/min. Die bei jedem der Vergleichsbeispiele angewandten Verweilzeiten sind ebenfalls in der Tabelle I angegeben.

Die Verarbeitbarkeit einer jeden Streichmasse und die Eigenschaften des gestrichenen Papiers vor und nach dem Bedrucken sind in der Tabelle I angegeben. Es ist festzuhalten, daß bei dem Vergleichsbeispiel 3 die Verarbeitbarkeit der Streichmasse zur Bildung eines gestrichenen Papiers zu schlecht war.

Beispiel 9 und Vergleichsbeispiel 9

Man bereitet ein Rohpapier mit einem Flächengewicht von 40 g/m² für gestrichenes Papier wie folgt: Man bereitet einen Papierglanzstoff durch Zugabe von 0,2 Gew.-Teilen Harzlein und 20 Gew.-Teilen Talkum als Füllstoff zu einer Zellstoffsuspension aus 50 Gew.-Teilen steingemahlenen Zellstoffs (nachfolgend als "SGP" bezeichnet) und 50 Gew.-Teilen NBKP, wobei der Papierganzstoff mit Alaun auf einen pH-Wert von 4,5 eingestellt wird, wonach man den Papierganzstoff mit Hilfe einer Langsieb-Papiermaschine zu Papier verarbeitet.

Nach der in den Beispielen 1 bis 8 und den Vergleichsbeispielen 1 bis 8 angegebenen Verfahrensweise bereitet man Streichmassen mit den in der Tabelle I angegebenen Eigenschaften.

Diese Streichmassen werden mit Hilfe einer Rakel-Streicheinrichtung des Nicht- Stabtyps mit kurzer Verweilzeit auf beide Seiten des Rohpapiers mit einem Auftragsgewicht von 15 g/m² (pro Seite) bzw. 30 g/m² (für beide Seiten) aufgebracht. Dann wird das gestrichene Papier mit Hilfe eines Superkalanders nachbehandelt.

Die Streichgeschwindigkeit beträgt 900 m/min. Die Verweilzeit ist in der Tabelle I angegeben. Die Verarbeitbarkeit einer jeden Streichmasse und die Eigenschaften des gestrichenen Papiers vor und nach dem Bedrucken sind ebenfalls in der Tabelle I angegeben.

Wie aus den Beispielen hervorgeht, ist es mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung von gestrichenem Papier möglich, die Vorteile einer Streichmasse mit hoher Feststoffkonzentration auszunützen. Das erhaltene gestrichene Papier besitzt zufriedenstellende Eigenschaften im Hinblick auf den Papierglanz und die Glätte sowie ausgezeichnete Eigenschaften nach dem Bedrucken, wie dem Bedrucken durch Offset-Druck oder Tiefdruck.

Beschreibung der Bestandteile der in den Beispielen und Vergleichsbeispielen verwendeten Streichmassen

In den Beispielen 1 bis 9 und den Vergleichsbeispielen 1 bis 9 verwendet man Kaolin und Calciumcarbonat.

Der in den Beispielen 1 bis 8 und den Vergleichsbeispielen 1 bis 8 verwendete Latex A ist ein Styrol/Butadien-Copolymerlatex.

Bei dem in Beispiel 9 und dem Vergleichsbeispiel 9 verwendeten Latex B handelt es sich um einen alkaliempfindlichen Styrol/Butadien/Butylacrylat/Methylmethacrylat- Copolymerlatex.

In den Beispielen 1 bis 4 und 6 bis 8 und in den Vergleichsbeispielen 1 bis 3 und 6 bis 8 wird eine kaltwasserlösliche Stärke A verwendet.

In dem Vergleichsbeispiel 4 wird eine oxidierte denaturierte Stärke B verwendet.

Fußnoten der Tabelle I

*1) Teilchengrößenverteilung:
Die Zahlenwerte geben die Teilchengrößenverteilung als Gewichtsprozentsatz an, der mit Hilfe einer Teilchengrößenverteilungs- Meßeinrichtung bestimmt worden ist.
*2) Brookfield-Viskosität:
Die angegebenen Zahlenwerte stehen für die Viskosität (mPa · s), die mit Hilfe der Spindel Nr. 1 mit einem bei 60 min^-1 betriebenen Brookfield-Viskosimeter gemessen worden sind.
*3) Viskosität unter Einwirkung hoher Scherkräfte:
Die Zahlenwerte geben die Viskosität (mPa · s) an, die mit Hilfe eines Hochscherkraft-Viskosimeters bei Bob E, 8000 min^-1, d. h. einer Scherrate von 8,4 × 104s^-1 betrieben wird, gemessen worden sind.
*4) Verarbeitbarkeit:
Die Verarbeitbarkeit wird visuell über Fehler wie Streifen, Kratzer und Stalaktiten sowie über die Gleichmäßigkeit der gestrichenen Oberflächen bewertet. Die Bewertungen erfolgen mit Hilfe des nachfolgenden relativen Bewertungsmaßstabs:
(gut) ○ ∆ × (schlecht)
*5) Glanz des Papiers vor dem Bedrucken:
Die Zahlenwerte geben den Glanz in Prozent wieder, der bei 75°/75° mit Hilfe eines Glanzmeßgeräts gemessen worden ist.
*6) Glätte des Papiers vor dem Bedrucken:
Die Glätte wird visuell bewertet, wobei die Bewertungen mit Hilfe des nachfolgenden relativen Bewertungsmaßstabs angegeben sind:
(gut) ○ ∆ × (schlecht)
*7) Glanz des Papiers nach dem Bedrucken:
Das gestrichene Papier wird mit 0,3 cm³ schwarzer Druckfarbe mit Hilfe einer Druckprüfeinrichtung bedruckt. Dann bestimmt man den Glanz des bedruckten Papiers in der oben unter *5) beschriebenen Weise. Die angegebenen Meßergebnisse geben den Prozentsatz des Glanzes wieder.
*8) Eignung für den Tiefdruck:
Das gestrichene Papier wird mit Hilfe eines Tiefdruckprüfdruckers bedruckt. Dann wird die Reproduktion der Punkte visuell mit Hilfe des folgenden Bewertungsmaßstabes bewertet:
(gut) ○ ∆ × (schlecht)

Beispiel 10 und Vergleichsbeispiel 10

Man bereitet ein Rohpapier mit einem Flächengewicht von 55 g/m² für gestrichenes Papier wie folgt: Man bereitet einen Papierganzstoff durch Zugabe von 0,3 Gew.-Teilen Harzleim und 15 Gew.-Teilen Talkum als Füllstoff zu einer Zellstoffsuspension aus 20 Gew.-Teilen NBKP und 80 Gew.-Teilen LBKP, wobei dieser Papierganzstoff mit Hilfe von Alaun auf einen pH-Wert von 4,5 eingestellt und mit Hilfe einer Langsiebpapiermaschine zu Papier verarbeitet wird, wonach das in dieser Weise hergestellte Papier unter Aufbringen von oxidierter denaturierter Stärke mit einem Auftragsgewicht von 1,5 g/m² (Gesamtmenge für beide Seiten) in einer Leimpresse behandelt wird.

Dann werden mit Hilfe einer Löseeinrichtung Streichmassen aus den nachfolgend angegebenen Bestandteilen mit den in der Tabelle II angegebenen Konzentrationen hergestellt:

- 40 Gew.-Teile Kaolin
(Anteil von Teilchen mit einer Teilchengröße unterhalb 1 µm: 73 Gew.-%)
- 60 Gew.-Teile gemahlenes natürliches Calciumcarbonat
(Teilchen mit einer Teilchengröße unterhalb 2 µm: 90 Gew.-%, Teilchen mit einer Teilchengröße unterhalb 1 µm: 68 Gew.-%)
- 10 Gew.-Teile Styrol/Butadien-Copolymerlatex
- 5 Gew.-Teile oxidierte denaturierte Stärke
- 0,3 Gew.-Teile Natriumpolyacrylat.

Die in dieser Weise erhaltenen Streichmassen werden mit Hilfe einer Rakel- Streicheinrichtung des Stabtyps auf beide Seiten des Rohpapiers aufgetragen, wobei die Verweilzeit in der in der Tabelle II angegebenen Weise variiert wird, indem man die Geschwindigkeit der Streicheinrichtung und den Abstand zwischen dem Auftragsmechanismus und dem Stabmechanismus variert. Die Streichbedingungen und die Verarbeitbarkeit sind ebenfalls in der Tabelle II angegeben.

Das in dieser Weise erhaltene gestrichene Papier wird mit Hilfe eines Superkalanders nachbehandelt. Die Eigenschaften des fertigen Papiers vor und nach dem Bedrucken sind ebenfalls in der Tabelle II angegeben. Wie aus der Tabelle II hervorgeht, ist die Verarbeitbarkeit der verwendeten Streichmasse ausgezeichnet, so daß die Konzentration der Streichmasse gesteigert werden kann und man ein gestrichenes Papier mit ausgezeichneten Eigenschaften erhält. Bei dem Vergleichsbeispiel 10, bei dem eine längere Verweilzeit angewandt wird, ergibt sich eine schlechte Verarbeitbarkeit, so daß es unmöglich ist, ein gestrichenes Papier zu erhalten, wenn die Konzentration der Streichmasse 60% oder mehr beträgt.

Tabelle II

Beispiele 11 bis 13 und Vergleichsbeispiele 11 bis 13

Durch Vermischen der in der nachfolgenden Tabelle III angegebenen Pigmente mit 10 Gew.-Teilen eines Styrol/Butadien-Copolymerlatex, 5 Gew.-Teilen kaltwasserlöslicher Stärke und 0,3 Gew.-Teilen Natriumpolyacrylat in einer Löseinrichtung bereitet man Streichmassen mit den in der nachfolgenden Tabelle III angegebenen Eigenschaften.

Jede dieser Streichmassen wird auf beide Seiten des in Beispiel 10 beschriebenen Rohpapiers aufgebracht, und zwar bei den Beispielen 11 bis 13 und den Vergleichsbeispielen 11 und 12 mit Hilfe einer Rakel-Streicheinrichtung des Stabtyps mit einer kurzen Verweilzeit und bei dem Vergleichsbeispiel 13 mit Hilfe einer üblichen Rakel-Streicheinrichtung des Nicht-Stabtyps mit einer kurzen Verweilzeit, wobei die Streichgeschwindigkeit 800 m/min und das Auftragsgewicht 12 g/m² (pro Seite) bzw. 24 g/m² (für beide Seiten) betragen. Die Verarbeitbarkeit und die Eigenschaften des gestrichenen Papiers vor und nach dem Bedrucken sind ebenfalls in der Tabelle III angegeben.

Tabelle III

Wie aus der obigen Tabelle II hervorgeht, ermöglicht das erfindungsgemäße Verfahren bemerkenswerte Verbesserungen der Verarbeitbarkeit und der Eigenschaften des erhaltenen gestrichenen Papiers. Bei den Vergleichsbeispielen 11 und 13 ist die Verarbeitbarkeit zu schlecht zur Erzielung eines gestrichenen Papiers. Bei dem Vergleichsbeispiel 12 zeigt das erhaltene gestrichene Papier sehr schlechte Eigenschaften. Die in den Beispielen 11 bis 13 und den Vergleichsbeispielen 11 bis 13 verwendeten Pigmente sind die folgenden:

- In den Beispielen 11 bis 13 und den Vergleichsbeispielen 11 bis 13 wird Kaolin verwendet.
- Das in Beispiel 11 verwendete gemahlene natürliche Calciumcarbonat wird dadurch hergestellt, daß man Calciumcarbonat unter Verwendung von 0,4 Gew.-% (bezogen auf das gemahlene natürliche Calciumcarbonat) Natriumpolyacrylat als Dispergiermittel aufschlämmt und die Aufschlämmung mit Hilfe einer Sandmühle vermahlt.
- In den Beispielen 12 und 13 und den Vergleichsbeispielen 11 bis 13 verwendet man gemahlenes natürliches Calciumcarbonat.

Bezüglich der Fußnoten (*1) bis (*4) der Tabelle III siehe die Fußnoten (*1) bis (*4) der Tabelle II.

Fußnote *5):
Teilchengrößenverteilung:
Die Zahlenwerte geben die Teilchengrößenverteilung als Prozentsatz wieder, die mit Hilfe einer Teilchengrößenverteilungs meßeinrichtung gemessen worden ist.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung von gestrichenem Papier durch Streichen eines Rohpapiers mit einer Pigmente und ein oder mehrere Bindemittel enthaltenden Streichmasse, wobei die Streichmasse eine Feststoffkonzentration von 40 bis 80 Gew.-% aufweist und als Pigmente, jeweils auf den Gesamtpigmentgehalt bezogen, 10 bis 80 Gew.-% Kaolin und 20 bis 90 Gew.-% gemahlenes natürliches Calciumcarbonat enthält, wobei das Kaolin einen Gehalt an Teilchen mit einer Teilchengröße unterhalb 1 µm von mehr als 50 Gew.-% aufweist und das gemahlene natürliche Calciumcarbonat einen Gehalt an Teilchen mit einer Teilchengröße von unterhalb 2 µm von 70 bis 100 Gew.-% und von Teilchen mit einer Teilchengröße unterhalb 1 µm von 55 bis 95 Gew.-% aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß ein Zeitintervall von 0,0005 bis 0,015 Sekunden zwischen dem Zeitpunkt des Aufbringens einer überschüssigen Menge der Streichmasse auf das Rohpapier und dem Zeitpunkt des Abstreifens der überschüssigen Streichmasse eingehalten wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Streichmasse mit einer Feststoffkonzentration von 63 bis 80 Gew.-% mit Hilfe einer Rakel- Streicheinrichtung des Nicht-Stabtyps auf das Rohpapier aufgebracht wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Streichmasse mit einer Feststoffkonzentration von 45 bis 70 Gew.-% mit Hilfe einer Rakel- Streicheinrichtung des Stabtyps auf das Rohpapier aufgebracht wird.