CH637714A5 - METHOD FOR PRODUCING PAPER WITH HIGH DRY RESISTANCE AND LOW WET STRENGTH. - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Papier mit hoher Trockenfestigkeit und niedriger Nassfestigkeit durch Behandeln der Oberfläche des Papiers mit wasserlöslichen Salzen von Polymerisaten auf Basis äthylenisch ungesättigter Carbonsäuren. The invention relates to a process for producing paper with high dry strength and low wet strength by treating the surface of the paper with water-soluble salts of polymers based on ethylenically unsaturated carboxylic acids.
Die Verbesserung der Festigkeitseigenschaften von Papier, z.B. Bruchlast, Berstdruck und Rupffestigkeit, kann sowohl durch Zusatz von Hilfsmitteln zur Faserstoffsuspension vor der Blattbildung als auch durch Imprägnieren des gebildeten Papiers mit geeigneten Produkten durch Oberflächenauftrag, z.B. in der Leimpresse, erfolgen. Im Massezusatz werden Stärke und Stärkederivate sowie auch synthetische Produkte, meist auf Polyacrylamidbasis, eingesetzt. Im Oberflächenauf-trag werden für diesen Zweck fast ausschliesslich Stärke und Stärkederivate verwendet. Improving the strength properties of paper, e.g. Breaking load, bursting pressure and resistance to picking can be achieved both by adding auxiliaries to the fiber suspension before sheet formation and by impregnating the paper formed with suitable products by surface application, e.g. in the size press. Starch and starch derivatives as well as synthetic products, mostly based on polyacrylamide, are used in the mass addition. Starch and starch derivatives are used almost exclusively for this purpose in the surface application.
Es ist bekannt, dass Nassfestharze auf Basis von z.B. Harnstoff-Formaldehyd bzw. Melamin-Formaldehyd, die im Oberflächenauftrag zur Nassverfestigung von Papier eingesetzt werden, auch zu einer Erhöhung der Trockenfestigkeit von Papier führen; solche Produkte werden jedoch wegen der grossen Schwierigkeiten bei der Wiederauflösung des nassfest ausgerüsteten Papiers, besonders des in den Papierfabriken anfallenden Ausschusses, in der Praxis nicht als Trockenverfe-tigungsmittel eingesetzt. It is known that wet strength resins based on e.g. Urea-formaldehyde or melamine-formaldehyde, which are used in the surface application for the wet strengthening of paper, also lead to an increase in the dry strength of paper; However, such products are not used in practice because of the great difficulty in redissolving the wet-strength paper, in particular the rejects incurred in the paper mills.
Aus der US-PS 2999038 ist bekannt, Papier mit hoher Nassfestigkeit dadurch herzustellen, dass man auf die Oberfläche des Papiers 2 bis 8 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des trockenen Papiers, einer wässrigen Lösung von Ammoniumsalzen hochmolekularer Polymerisate aufträgt, die Acrylsäure, Methacrylsäure oder Itakonsäure als charakteristische Monomeren enthalten. From US-PS 2999038 it is known to produce paper with high wet strength by applying 2 to 8% by weight, based on the weight of the dry paper, of an aqueous solution of ammonium salts of high molecular weight polymers, acrylic acid, to the surface of the paper , Methacrylic acid or itaconic acid as characteristic monomers.
Aufgabe der Erfindung ist es, Verbindungen für das eingangs beschriebene Verfahren vorzuschlagen, die bei der Anwendung als Imprägnierungsmittel für Papier zu einer Erhöhung der Trockenfestigkeit des Papiers führen, jedoch die Nassfestigkeit nicht oder nur unwesentlich beeinflussen. The object of the invention is to propose compounds for the method described in the introduction which, when used as an impregnating agent for paper, lead to an increase in the dry strength of the paper, but do not influence the wet strength, or influence it only insignificantly.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass als Salze von Polymerisaten wasserlösliche Alkali- und/oder Erdalkalisalze von Copolymerisaten aus a) 90 bis 30 Gew.-% Acrylsäure und/oder Methacrylsäure, The object is achieved according to the invention in that, as salts of polymers, water-soluble alkali and / or alkaline earth salts of copolymers of a) 90 to 30% by weight of acrylic acid and / or methacrylic acid,
b) 10 bis 70 Gew.-% Acrylnitril, Methacrylnitril, Acrylamid und/oder Methacrylamid sowie gegebenenfalls c) bis zu 30 Gew.-% eines Acrylsäure- oder Methacrylsäu-reesters, b) 10 to 70% by weight of acrylonitrile, methacrylonitrile, acrylamide and / or methacrylamide and optionally c) up to 30% by weight of an acrylic or methacrylic acid ester,
die in 2%iger wässriger Lösung bei einer Temperatur von 20 °C eine Viskosität von 5 bis 100 mPa-s (Brookfield-Viskosi-meter, 20 U/min) haben, verwendet werden. which have a viscosity of 5 to 100 mPa-s (Brookfield viscometer, 20 U / min) in 2% aqueous solution at a temperature of 20 ° C.
Die Copolymerisate können nach bekannten Verfahren durch Polymerisieren der Monomeren hergestellt werden, vgl. z.B. US-PS 2819189 und US-PS 2999038. Die Monomeren-Mischungen wird dabei kontinuierlich oder diskontinuierlich mit Hilfe von radikalischen Polymerisationsinitiatoren, vorzugsweise in Wasser, polymerisiert. Wenn man bei der Polymerisation der Monomeren bereits die Alkali- bzw. Erdalkalisalze der Acrylsäure oder Methacrylsäure einsetzt, erhält man direkt die gemäss Erfindung zu verwendenden Copolymerisat-salz-Lösungen. Acrylsäure und/oder Methacrylsäure können mit den entsprechenden Amiden oder Nitrilen in Wasser nach Art einer Fällungspolymerisation polymerisiert werden. Die dabei anfallenden Copolymerisate können direkt mit Alkalibzw. Erdalkalihydroxiden neutralisiert werden. The copolymers can be prepared by known processes by polymerizing the monomers, cf. e.g. US-PS 2819189 and US-PS 2999038. The monomer mixtures are polymerized continuously or batchwise with the aid of radical polymerization initiators, preferably in water. If the alkali metal or alkaline earth metal salts of acrylic acid or methacrylic acid are already used in the polymerization of the monomers, the copolymer salt solutions to be used according to the invention are obtained directly. Acrylic acid and / or methacrylic acid can be polymerized with the corresponding amides or nitriles in water in the manner of a precipitation polymerization. The resulting copolymers can directly with alkali or. Alkaline earth metal hydroxides are neutralized.
Es ist jedoch auch möglich, bei der Polymerisation zu 10 bis 40% mit Ammonium-, Alkali- oder Erdalkaliionen neutralisierte Acrylsäure bzw. Methacrylsäure in wässriger Lösung zu polymerisieren und die erhaltene wässrige Polymerisatlösung anschliessend mit Alkali- bzw. Erdalkalisalzen vollständig zu neutralisieren. Ein Herstellverfahren für die Copolymerisate, bei dem teilweise mit Ammoniumionen neutralisierte Acrylsäure oder Methacrylsäure eingesetzt wird, ist aus der DT-AS 2004676 bekannt. However, it is also possible to polymerize in the polymerization to 10 to 40% neutralized with ammonium, alkali or alkaline earth ions acrylic acid or methacrylic acid in aqueous solution and then to completely neutralize the aqueous polymer solution obtained with alkali or alkaline earth metal salts. A preparation process for the copolymers, in which acrylic acid or methacrylic acid partially neutralized with ammonium ions is used, is known from DT-AS 2004676.
Man kann jedoch auch die bei der Fällungspolymerisation in Wasser erhaltenen Copolymerisate isolieren, trocknen und mit einem oder mehreren trockenen, pulverförmigen Alkalihydroxiden bzw. Erdalkalihydroxiden oder -oxiden mischen. Diese pulvrigen Mischungen können dann ohne Schwierigkeiten in Wasser gelöst werden, wobei man eine klare Lösung erhält. However, the copolymers obtained in the precipitation polymerization in water can be isolated, dried and mixed with one or more dry, powdered alkali metal hydroxides or alkaline earth metal hydroxides or oxides. These powdery mixtures can then be easily dissolved in water to give a clear solution.
Die Copolymerisate aus den Monomeren der Komponenten a), b) und gegebenenfalls c) können auch nach dem Verfahren der umgekehrten Suspensionspolymeristion, das aus der DE-PS 1081228 bekannt ist, sowie nach dem inversen Emulsionspolymerisationsverfahren gemäss der DE-PS 1089173 hergestellt werden. The copolymers from the monomers of components a), b) and optionally c) can also be prepared by the reverse suspension polymerization process known from DE-PS 1081228 and by the inverse emulsion polymerization process according to DE-PS 1089173.
Sofern bei der Polymerisation nicht schon die Alkali- bzw. Erdalkalisalze der Acrylsäure oder Methacrylsäure eingesetzt werden, neutralisiert man die Copolymeren im Anschluss an die Polymerisation z.B. mit Alkalihydroxiden bzw. Erdalkalihydroxiden oder Erdalkalioxiden. Besondere Bedeutung haben die Natrium- und Kalium- sowie die Calcium- und Magnesiumsalze der oben genannten Copolymerisate. Die gemäss der Erfindung verwendeten Alkalisalze umfassen jedoch nicht die Ammoniumsalze der Copolymerisate. Die Copolymerisate enthalten 90 bis 30, vorzugsweise 90 bis 60 Gew.-% Acrylsäure und/oder Methacrylsäure sowie 10 bis 70, vorzugsweise 10 bis 60 Gew.-% Acrylnitril, Methacrylnitril, Acrylamid und/oder Methacrylamid sowie gegebenenfalls bis zu 30 Gew.-% eines Acrylsäureesters oder eines Methacrylsäu-reesters. Die Ester leiten sich vorzugsweise von primären Alkoholen mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen ab. If the alkali metal or alkaline earth metal salts of acrylic acid or methacrylic acid are not already used in the polymerization, the copolymers are neutralized after the polymerization, e.g. with alkali hydroxides or alkaline earth hydroxides or alkaline earth oxides. The sodium and potassium as well as the calcium and magnesium salts of the copolymers mentioned above are of particular importance. However, the alkali salts used according to the invention do not include the ammonium salts of the copolymers. The copolymers contain 90 to 30, preferably 90 to 60% by weight of acrylic acid and / or methacrylic acid and 10 to 70, preferably 10 to 60% by weight of acrylonitrile, methacrylonitrile, acrylamide and / or methacrylamide and optionally up to 30% by weight. % of an acrylic acid ester or a methacrylic acid reester. The esters are preferably derived from primary alcohols having 1 to 4 carbon atoms.
Vorzugsweise verwendet man Calcium- und Magnesiumsalze sowie Mischungen von Erdalkali- und Alkalisalzen von Copolymerisaten aus Acrylsäure und Acrylamid, Acrylsäure Calcium and magnesium salts and mixtures of alkaline earth and alkali salts of copolymers of acrylic acid and acrylamide, acrylic acid are preferably used
5 5
10 10th
15 15
20 20th
25 25th
30 30th
35 35
40 40
45 45
50 50
55 55
60 60
65 65
3 3rd
637 714 637 714
und Acrylnitril, Acrylsäure, Methacrylsäure und Acrylamid, und Copolymerisate aus Acrylsäure, Acrylamid und Methacrylamid. Die Carboxylgruppen der Copolymerisate sind in der Regel zu mindestens 30% mit Erdalkaliionen neutralisiert. Der Neutralisationsgrad beträgt im allgemeinen 70 bis 100%. and acrylonitrile, acrylic acid, methacrylic acid and acrylamide, and copolymers of acrylic acid, acrylamide and methacrylamide. The carboxyl groups of the copolymers are generally at least 30% neutralized with alkaline earth metal ions. The degree of neutralization is generally 70 to 100%.
Eine 2%ige wässrige Lösung der erfindungsgemäss zu verwendenden Alkali- bzw. Erdalkalisalze hat bei einer Temperatur von 20 °C eine Viskosität (Brookfield 20/min) von 5 bis 100, vorzugsweise 10 bis 30 mPas. Der pH-Wert der Copoly-merisatsalz-Lösung liegt im allgemeinen in dem Bereich zwischen 4,0 und 10,0. A 2% aqueous solution of the alkali or alkaline earth salts to be used according to the invention has a viscosity (Brookfield 20 / min) of 5 to 100, preferably 10 to 30 mPas at a temperature of 20 ° C. The pH of the copolymer salt solution is generally in the range between 4.0 and 10.0.
Die wasserlöslichen Alkali- und Erdalkalisalze der in Betracht kommenden Copolymerisate können in Form einer 1- bis 10%igen wässrigen Lösung auf das Papier aufgebracht werden. Man kann das Papier mit der Alkali- bzw. Erdalkali-salzlösung der Copolymerisate imprägnieren, z.B. in einer Leimpresse, oder eine Lösung des Copolymerisatsalzes auf das Papier aufsprühen. Die Aufnahme an Präparationslösung ist von der Saugfähigkeit des eingesetzten Papiers abhängig. Bezogen auf die Feststoffe reicht es zur Erzielung einer guten Trockenfestigkeitssteigerung des Papiers im allgemeinen aus, das Papier mit 1 bis 4 Gew.-% der beschriebenen Alkali- bzw. Erdalkalisalze der Copolymerisate zu imprägnieren. The water-soluble alkali and alkaline earth salts of the copolymers in question can be applied to the paper in the form of a 1 to 10% strength aqueous solution. The paper can be impregnated with the alkali or alkaline earth salt solution of the copolymers, e.g. in a size press, or spray a solution of the copolymer salt onto the paper. The absorption of preparation solution depends on the absorbency of the paper used. In relation to the solids, to achieve a good increase in the dry strength of the paper, it is generally sufficient to impregnate the paper with 1 to 4% by weight of the alkali metal or alkaline earth metal salts of the copolymers described.
Die Erhöhung der Festigkeit des Papiers wird direkt nach der Trocknung des Papiers unter üblichen Bedingungen, z.B. Temperaturen von 80 bis 110 °C, erhalten. Eine Alterung des imprägnierten Papiers ist nicht erforderlich. Von besonderem Vorteil ist auch die Tatsache, dass die erfindungsgemäss zu verwendenden Alkali- und Erdalkalisalze der Copolymerisate auch zusammen mit den häufig in der Praxis eingesetzten Stärken verwendet werden können. Man kann dabei z.B. Mischungen aus Stärkelösungen und Copolymerisatlösungen verwenden, die 2 bis 10 Gew.-%, vorzugsweise 2 bis 6 Gew.-% Stärke und 1 bis 3 Gew.-% der gemäss Erfindung einzusetzenden Alkali- und Erdalkalisalze von Copolymerisaten enthalten. The increase in the strength of the paper is immediately after drying the paper under usual conditions, e.g. Temperatures of 80 to 110 ° C, obtained. It is not necessary to age the impregnated paper. Another particular advantage is the fact that the alkali metal and alkaline earth metal salts of the copolymers to be used in accordance with the invention can also be used together with the starches which are frequently used in practice. You can e.g. Use mixtures of starch solutions and copolymer solutions which contain 2 to 10% by weight, preferably 2 to 6% by weight of starch and 1 to 3% by weight of the alkali and alkaline earth metal salts of copolymers to be used according to the invention.
Es können alle bekannten Papierqualitäten, z.B. Schreib-, Druck- und Verpackungspapiere mit den erfindungsgemäss zu verwendenden Produkten imprägniert werden. Die Papier können dabei aus einer Vielzahl von Fasermaterialien, wie Sulfit- oder Sulfat-Zellstoff (gebleicht oder ungebleicht), Holzschliff oder Altpapier hergestellt sein. Die Verwendung der Erdalkalisalze von Copolymerisaten aus Acrylsäure und/oder Methacrylsäure und den unter b) genannten Comonomeren als Oberflächenauftragsmittel für Papier führt zu einer unerwarteten Erhöhung der Trockenfestigkeit des Papiers, ohne dass dabei die Nassfestigkeit des Papiers nennenswert erhöht wird. Bei den Trockenfestigkeitseigenschaften des Papiers, die merklich verbessert werden, handelt es sich z.B. um die Reisslänge, den Berstdruck, die Rupffestigkeit, Weiterreissfestigkeit und den CMT-Wert. All known paper grades, e.g. Writing, printing and packaging papers are impregnated with the products to be used according to the invention. The paper can be made from a variety of fiber materials, such as sulfite or sulfate pulp (bleached or unbleached), wood pulp or waste paper. The use of the alkaline earth metal salts of copolymers of acrylic acid and / or methacrylic acid and the comonomers mentioned under b) as a surface application agent for paper leads to an unexpected increase in the dry strength of the paper without significantly increasing the wet strength of the paper. The dry strength properties of the paper, which are noticeably improved, are e.g. the tear length, burst pressure, pick resistance, tear resistance and the CMT value.
Die Erfindung wird anhand der folgenden Beispiele näher erläutert. Die in den Beispielen angegebenen Teile sind Gewichtsteile, die Prozentangaben beziehen sich auf das Gewicht. Die angegebenen Viskositäten wurden bei einer Temperatur von 20 °C in einem Brookfield-Viskosimeter bei 20 U/min gemessen. Die Trockenreisslänge wurde gemäss DIN 53112, Blatt 1, und die Nassreisslänge gemäss DIN 53112, Blatt 2, bestimmt. Die Rupffestigkeit des Papiers wurde nach dem Dennison-Wachs-Test ermittelt. The invention is illustrated by the following examples. The parts given in the examples are parts by weight, the percentages relate to the weight. The viscosities stated were measured at a temperature of 20 ° C. in a Brookfield viscometer at 20 rpm. The dry tear length was determined in accordance with DIN 53112, sheet 1, and the wet tear length in accordance with DIN 53112, sheet 2. The pick resistance of the paper was determined according to the Dennison wax test.
Beispiel 1 example 1
Ein Copolymerisat aus 65% Acrylsäure und 35% Acrylnitril (hergestellt durch Polymerisieren von teilweise mit Ammoniak neutralisierter Acrylsäure in wässriger Lösung mit Kaliumper-oxidisulfat als Katalysator bei einem pH-Wert von 3,5) wird durch Umsetzung mit Calciumhydroxid in das Calciumsalz (pH-Wert = 7,0) umgewandelt. Ein auf einer Papiermaschine hergestelltes holzfreies, ungeleimtes Offsetpapier mit einem A copolymer of 65% acrylic acid and 35% acrylonitrile (produced by polymerizing acrylic acid partially neutralized with ammonia in aqueous solution with potassium peroxidisulfate as a catalyst at a pH of 3.5) is converted into the calcium salt (pH Value = 7.0). A wood-free, unsized offset paper with a
Mahlgrad von 25 °SR, 14% Asche (Kaolin) und 1% Alaun wird mit einer 2%igen wässrigen Lösung des oben genannten Calci-umsalzes des Copolymerisates aus Acrylsäure und Acrylnitril imprägniert und anschliessend bei einer Temperatur von 100 °C getrocknet. In der Tabelle 1 sind die Viskosität der Präparationslösung, die auf das Papier aufgetragene Menge des reinen Copolymerisatsalzes, bezogen auf das Gewicht des Papiers, sowie einige Eigenschaften des erhaltenen Papiers zusammengestellt. Degree of grinding of 25 ° SR, 14% ash (kaolin) and 1% alum is impregnated with a 2% aqueous solution of the above-mentioned calcium salt of the copolymer of acrylic acid and acrylonitrile and then dried at a temperature of 100 ° C. Table 1 shows the viscosity of the preparation solution, the amount of pure copolymer salt applied to the paper, based on the weight of the paper, and some properties of the paper obtained.
Vergleichsbeispiel la Comparative example la
Das im Beispiel 1 beschriebene Ammoniumsalz des Copolymerisates aus 65% Acrylsäure und 35% Acrylnitiril wird mit Ammoniak auf pH 7,0 eingestellt und zum Imprägnieren von Papier verwendet, das im Beispiel 1 beschrieben ist. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 zusammengestellt. The ammonium salt of the copolymer of 65% acrylic acid and 35% acrylonitrile described in Example 1 is adjusted to pH 7.0 with ammonia and used to impregnate paper, which is described in Example 1. The results are summarized in Table 1.
Vergleichsbeispiel lb Comparative Example Ib
Zum Vergleich wird das im Beispiel 1 beschriebene Papier nur mit Wasser imprägniert und anschliessend bei 100 °C getrocknet. For comparison, the paper described in Example 1 is only impregnated with water and then dried at 100 ° C.
Tabelle 1 Table 1
Beispiel 1 Vergleichsbeispiel Example 1 Comparative Example
(Calciumsalz) la lb (Calcium salt) la lb
(Ammo- (Wasser) niumsalz) (Ammonium (water) sodium salt)
Viskosität der 2%igen Viscosity of the 2%
8 8th
25 25th
5 5
wässrigen watery
Präparationslösung Preparation solution
(mPa-s) (mPa-s)
Produktaufnahme (%) Product intake (%)
1,85 1.85
1,92 1.92
- -
(Feststoff bezogen auf (Solid based on
trockenes Papier dry paper
Trockenreisslänge (m) Dry tear length (m)
3700 3700
3500 3500
2400 2400
Dennison Dennison
14 14
11 11
3 3rd
Nassreisslänge (m) Wet tear length (m)
150 150
665 665
0 0
Beispiel 2 Example 2
Das im Beispiel 1 beschriebene Ammoniumsalz des Copol-merisates aus 65% Acrylsäure und 35% Acrylnitril wird mit Natriumhydroxid neutralisiert. Der pH-Wert der wässrigen, 2%igen Lösung des Alkalisalzes beträgt 7,5. Das im Beispiel 1 beschriebene Papier wurde mit dieser Lösung imprägniert und bei einer Temperatur von 100 °C getrocknet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 zusammengestellt. The ammonium salt of the copolymer of 65% acrylic acid and 35% acrylonitrile described in Example 1 is neutralized with sodium hydroxide. The pH of the aqueous, 2% solution of the alkali salt is 7.5. The paper described in Example 1 was impregnated with this solution and dried at a temperature of 100 ° C. The results are summarized in Table 2.
Vergleichsbeispiel 2a Comparative Example 2a
Ein Copolymerisat aus 65% Acrylsäure und 35% Acrylnitril wird ohne Neutralisation in Form einer 2%igen wässrigen Lösung, die einen pH-Wert von 3,5 hat, zum Imprägnieren von Papier verwendet, das im Beispiel 1 beschrieben ist. Das Papier wurde bei der selben Temperatur getrocknet wie im Beispiel 2. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 angegeben. Zum Vergleich sind ausserdem in Tabelle 2 die Werte angegeben, die man erhält, wenn man das im Beispiel 2 beschriebene Papier mit Wasser imprägniert und bei 100 °C trocknet. A copolymer of 65% acrylic acid and 35% acrylonitrile is used without neutralization in the form of a 2% aqueous solution, which has a pH of 3.5, for impregnating paper, which is described in Example 1. The paper was dried at the same temperature as in Example 2. The results are shown in Table 2. For comparison, Table 2 also shows the values obtained when the paper described in Example 2 is impregnated with water and dried at 100.degree.
5 5
10 10th
15 15
20 20th
25 25th
30 30th
35 35
40 40
45 45
50 50
55 55
60 60
65 65
637 714 637 714
Tabelle 2 Table 2
Beispiel 2 Vergleichsbeispiel Example 2 Comparative Example
(Natriumsalz) 2a 2b (Sodium salt) 2a 2b
(Polysäure) (Wasser) (Polyacid) (water)
Viskosität der 2%igen Viscosity of the 2%
30 30th
20 20th
5 5
wässrigen watery
Präparationslösung Preparation solution
(mPa-s) (mPa-s)
Produktaufnahme (%) Product intake (%)
1,95 1.95
1,90 1.90
- -
(Feststoff bezogen auf (Solid based on
trockenes Papier) dry paper)
Trockenreisslänge (m) Dry tear length (m)
4200 4200
4100 4100
2400 2400
Dennison Dennison
14 14
14 14
3 3rd
Nassreisslänge (m) Wet tear length (m)
290 290
780 780
0 0
Beispiel 3 Example 3
Ein Copolymerisat, das durch Copolymerisieren von 80% Acrylsäure und 20% Acrylamid in wässriger Lösung mit Hilfe von Kaliumperoxidisulfat als Katalysator erhalten wurde, A copolymer obtained by copolymerizing 80% acrylic acid and 20% acrylamide in aqueous solution using potassium peroxydisulfate as a catalyst.
wird mit Magnesiumhydroxid neutralisiert. Es wird eine 2%ige wässrige Lösung des Magnesiumsalzes des Copolymerisates hergestellt, die einen pH-Wert von 5,5 aufweist. Diese Lösung wird auf ein holzfreies, alaunfreies, ungeleimtes Offsetpapier mit einem Mahlgrad von 25 °SR und 10% Asche (Kaolin) aufgebracht. Das imprägnierte Papier wird bei einer Temperatur von 100 °C getrocknet. Weitere Angaben über die Präparationslösung sowie die Eigenschaften des imprägnierten Papiers können der Tabelle 3 entnommen werden. is neutralized with magnesium hydroxide. A 2% aqueous solution of the magnesium salt of the copolymer is prepared, which has a pH of 5.5. This solution is applied to a wood-free, alum-free, unsized offset paper with a freeness of 25 ° SR and 10% ash (kaolin). The impregnated paper is dried at a temperature of 100 ° C. Further information on the preparation solution and the properties of the impregnated paper can be found in Table 3.
Vergleichsbeispiel 3a Comparative Example 3a
Das im Beispiel 3 beschriebene Copolymerisat wird in nichtneutralisierter Form als 2%ige wässrige Lösung bei einem pH-Wert von 2,6 als Imprägnierungsmittel für das im Beispiel 3 angegebene Offsetpapier verwendet. In der Tabelle 3 sind die Eigenschaften des erhaltenen Papiers zusammen mit denjenigen Eigenschaften des Papiers zusammengestellt, die nach Behandeln des Papiers mit Wasser und Trocknen gemessen wurden (Vergleichsbeispiel 2b). The copolymer described in Example 3 is used in non-neutralized form as a 2% aqueous solution at a pH of 2.6 as an impregnating agent for the offset paper specified in Example 3. Table 3 shows the properties of the paper obtained together with those properties of the paper which were measured after treating the paper with water and drying (comparative example 2b).
Tabelle 3 Table 3
Beispiel 3 Vergleichsbeispiel Example 3 Comparative Example
(Magnesiumsalz) 3a 3b (Magnesium salt) 3a 3b
(Polysäure) (Wasser) (Polyacid) (water)
Viskosität der 2%igen Viscosity of the 2%
11 11
9 9
5 5
wässrigen watery
Präparationslösung Preparation solution
(mPa-s) (mPa-s)
Produktaufnahme (%) Product intake (%)
1,82 1.82
1,82 1.82
- -
(Feststoff bezogen auf (Solid based on
trockenes Papier) dry paper)
Trockenreisslänge (m) Dry tear length (m)
4700 4700
4400 4400
2900 2900
Dennison Dennison
18 18th
16 16
6 6
Nassreisslänge (m) Wet tear length (m)
0 0
250 250
0 0
Beispiel 4 Example 4
Das Calciumsalz eines Copolymerisates aus 80% Acrylsäure, 10% Acryk.nid und 10% Methacrylamid wird in 3%iger wässriger Lösung (pH-Wert von 9,0) als Oberflächenimprägnierungsmittel für das im Beispiel 3 beschriebene Papier eingesetzt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 4 zusammengefasst. The calcium salt of a copolymer of 80% acrylic acid, 10% Acryk.nid and 10% methacrylamide is used in 3% aqueous solution (pH value of 9.0) as a surface impregnating agent for the paper described in Example 3. The results are summarized in Table 4.
Vergleichsbeispiel 4a Comparative Example 4a
Das nichtneutralisierte Copolymerisat gemäss Beispiel 4 The unneutralized copolymer according to example 4
wird als 3%ige wässrige Präparationslösung auf das im Beispiel 3 beschriebene Papier aufgetragen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 4 im Vergleich zu einem Papier dargestellt (Vergleichsbeispiel 4b), das nur mit Wasser imprägniert und getrocknet wurde. is applied as a 3% aqueous preparation solution to the paper described in Example 3. The results are shown in Table 4 in comparison to a paper (Comparative Example 4b) which was only impregnated with water and dried.
Tabelle 4 Table 4
Beispiel 4 Vergleichsbeispiel Example 4 Comparative Example
(Calciumsalz) 4a 4b (Calcium salt) 4a 4b
(Polysäure) (Wasser) (Polyacid) (water)
Viskosität der 2%igen Viscosity of the 2%
26 26
48 48
5 5
wässrigen watery
Präparationslösung Preparation solution
(mPa-s) (mPa-s)
Produktaufnahme (%) Product intake (%)
2,96 2.96
2,88 2.88
- -
(Feststoff bezogen auf (Solid based on
trockenes Papier) dry paper)
Trockenreisslänge (m) Dry tear length (m)
5100 5100
4800 4800
2900 2900
Dennison Dennison
16 16
14 14
6 6
Nassreisslänge (m) Wet tear length (m)
100 100
400 400
0 0
Beispiel 5 Example 5
Eine l%ige wässrige Lösung des Calciumsalzes eines Copolymerisates aus 65% Acrylsäure und 35% Acrylnitril, die 4% einer in der Praxis üblichen oxidativ abgebauten Stärke gelöst enthält, wird auf das im Beispiel 3 beschriebene Papier aufgetragen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 5 zusammengestellt. A 1% aqueous solution of the calcium salt of a copolymer of 65% acrylic acid and 35% acrylonitrile, which contains 4% dissolved in an oxidatively degraded starch which is customary in practice, is applied to the paper described in Example 3. The results are summarized in Table 5.
Vergleichsbeispiel 5a Comparative Example 5a
Eine l%ige wässrige Lösung des Ammoniumsalzes eines Copolymerisates aus 65% Acrylsäure und 35% Acrylnitril, die 4% einer in der Praxis üblichen oxidativ abgebauten Stärke gelöst enthält, wird als Präparationslösung zum Imprägnieren von Papier verwendet, das im Beispiel 3 beschrieben ist. In der Tabelle 5 sind die Ergebnisse zusammengestellt. Sie werden mit einem Versuch verglichen, bei dem das in Beispiel 3 beschriebene Papier nur mit Wasser imprägniert und anschliessend getrocknet wurde. A 1% aqueous solution of the ammonium salt of a copolymer of 65% acrylic acid and 35% acrylonitrile, which contains 4% dissolved in an oxidatively degraded starch which is customary in practice, is used as a preparation solution for impregnating paper, which is described in Example 3. The results are summarized in Table 5. They are compared to an experiment in which the paper described in Example 3 was only impregnated with water and then dried.
Tabelle 5 Table 5
Beispiel 5 Vergleichsbeispiel (Calciumsalz 5a 5b Example 5 Comparative Example (Calcium Salt 5a 5b
+ Stärke) (Ammo- (Wasser) niumsalz + + Starch) (ammonium (water) salt +
Stärke) Strength)
Viskosität der 2%igen Viscosity of the 2%
10 10th
18 18th
5 5
wässrigen watery
Präparationslösung Preparation solution
(mPa-s) , (mPa-s),
Produktaufnahme (%) Product intake (%)
4,58 4.58
4,77 4.77
— -
(Feststoff bezogen auf (Solid based on
trockenes Papier) dry paper)
Trockenreisslänge (m) Dry tear length (m)
4800 4800
4600 4600
2900 2900
Dennison Dennison
16 16
14 14
6 6
Nassreisslänge (m) Wet tear length (m)
0 0
250 250
0 0
Die Beispiele und Vergleichsbeispiele zeigen, dass die erfindungsgemäss zu verwendenden Copolymerisatsalze gegenüber den entsprechenden Ammoniumsalzen bzw. den Polysäuren zu einer weiteren Trockenfestigkeitssteigerung des Papiers führe, ohne dabei die Nassfestigkeit des Papiers unerwünscht zu erhöhen. The examples and comparative examples show that the copolymer salts to be used according to the invention lead to a further increase in the dry strength of the paper compared to the corresponding ammonium salts or the polyacids, without undesirably increasing the wet strength of the paper.
4 4th
5 5
10 10th
15 15
20 20th
25 25th
30 30th
35 35
40 40
45 45
50 50
55 55
60 60
65 65
G G
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