DE102012015110A1 - Verfahren zur Erhöhung der Klebekraft bei der Buchherstellung unter Verwendung von Dispersionsklebstoffen - Google Patents
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Abstract
Die vorliegende Erfindung beschreibt ein Verfahren, nachdem vor dem Verkleben von Papierfasern z. B. Blätter oder Falzbögen o. ä., diese durch eine spezielle Benetzung so vorbehandelt werden, dass der Kontaktwinkel < 90 Grad ist. Dadurch wird bewirkt, dass die verwendete Klebstoffdispersion, vom Typ O/W, die zu verklebenden Fasern völlig benetzen bzw. umschließen und somit vollständiger verkleben kann.
Description
- Stand der Technik:
- Bei der Buchherstellung, speziell bei der Klebebindung werden verschiedene Klebstoffe eingesetzt. Die vorliegende Patentanmeldung bezieht sich auf die Verwendung von Dispersionsklebstoffen. Diese sind zwar in der Regel wässrig, Sie können aber auch auf anderen Lösungsmitteln aufgebaut sein.
(Anm.: In einer Klebsoffdispersion ist i. d. R. das Lösungsmittel Wasser). - Solche Dispersionsklebstoffe werden gelegentlich auch als Weißleime bezeichnet und bestehen aus ca. 50% Wasser und ca. 50% eines Polymers.
- Bei der manuellen oder maschinellen Verarbeitung werden diese Klebstoffe mittels Pinsel oder Walze auf den zu verklebenden Buchrücken aufgetragen.
- Damit es zu einer mechan. Verankerung kommt, wird der Buchrücken vorher entsprechend vorbereitet, die sogen. Rückenbearbeitung. Je besser diese Vorbereitung durchgeführt wird, umso haltbarer ist die anschließende Verklebung.
- Die Patentanmeldung Nr.
EP 1 063 104 beschreibt z. B. ein vorteilhaftes Verfahren zur Faserfreilegung. - Bei der Herstellung des Papiers entsteht durch die Art und Weise der Verleimung, z. B. ASA oder AKD Verleimung, eine gewisse Hydrophobierung der Fasern und damit auch eine Hydrophobierung der Papieroberfläche. Diese Vorgehensweise ist auch erforderlich, damit die Papiere z. B. mit Tinte, Faserschreiber o. ä. beschriftet werden können. Ganz besonders wichtig ist diese Behandlung auch bei der Verwendung des Papiers für Tintenstrahldrucker. Dies sind feinste Tröpfchen, die aufgesprüht werden und nicht von der Faserstruktur aufgesaugt werden dürfen, wie dies z. B. beim Löschpapier der Fall wäre.
- Es ist erkennbar, dass Klebstoffdispersionen, die auf wässriger Basis aufgebaut sind, eine gewisse Barriere überwinden mussen, damit es zu einem „Andocken” der Klebstoffdispersion an der Faser kommen kann.
- Dies trifft besonders für Dispersionstypen zu vom Typ O/W, d. h. Öl in Wasser. Bei diesem Typ befindet sich die Hydrathülle außen.
- Beschreibung der Erfindung:
- Die vorliegende Patentanmeldung beschreibt ein Verfahren, bei dem die Verwendung von wässrigen Klebstoffdispersionen die Papierfasern besser und vollständiger benetzen können.
- Dazu ist es erforderlich, dass vor dem Auftragen der Klebstoffdispersion die zu verklebenden Papierfasern so behandelt werden, dass es zu einem vollständigen Verteilen/Benetzen des Klebstoffes innerhalb des Fasergefüges kommen kann.
- Anm.: Benetzung ist die unabdingbare Voraussetzung um die Fasern vollständig verkleben zu können. Was nicht benetzt wird, kann nicht verklebt werden.
- (Anm.: Massstab für die Benetzung ist neben anderen der Kontaktwinkel).
- Die Benetzung der Faser ist wegen der herstellungbedingten Hydrophobierung unbedingt erforderlich. Diese zeigt sich dadurch, dass der Kontaktwinkel bei der unbehandelten Faser > 90 Grad ist. Durch die Anwendung der vorliegenden Anmeldung wird ein Kontaktwinkel von < 90 Grad erreicht, und es erfolgt eine vollständige Benetzung.
- Die Erfindung beschreibt ein Verfahren, bei dem unmittelbar vor dem Aufbringen der Klebstoffdispersion eine spezielle Benetzungsflüssigkeit durch ein geeignetes Verfahren, z. B. aufgesprüht oder aufgewalzt wird.
- Dieser Auftrag muss nass in nass erfolgen.
- Die aufgebrachte Menge der Benetzungsflüssigkeit ist von entscheidender Bedeutung, ist aber nicht Gegenstand dieser Patentanmeldung. Wird zuviel aufgebracht, so ist das Fasergefüge derart gesättigt, dass der Klebstoff das Wasser als Grenzphase hätte und nicht mehr die eigentliche Faser. Wird zu wenig aufgebracht, so ist die Benetzung unvollständig.
- Die richtige Menge ist immer produktspezifisch, je nach Papierqualität und Faseranteil, zu ermitteln. Ein Anhaltspunkt ist, wenn das Fasergefüge als „erdfeucht” bezeichnet werden kann. Dadurch wird erreicht, dass das vorab als „erdfeucht” bezeichnete Fasergefüge, dem Klebstoff ein besseres Fließverhalten verleiht, d. h. dadurch wird die Kapillaraktivität innerhalb des Fasergefüges ausgenutzt bzw. erst recht in Gang gesetzt.
- Die beschriebene Benetzung kann mit all den Substanzen erreicht werden, die die Verringerung des Kontaktwinkels < 90 Grad bewirken. I. d. R. sind dies oberflächenaktive Substanzen, sogen. OAS.
- Erfindungsgemäß werden Produkte bevorzugt, die in ihrer chemischen Formulierung über eine bestimmte Anordnung der hydrophilen und hydrophoben Gruppen verfügen.
- ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
- Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
- Zitierte Patentliteratur
-
- EP 1063104 [0005]
Claims (15)
- Zusammensetzung von Flüssigkeiten zum Benetzen von Papierfasern entsprechend der vorliegenden Patentanmeldung enthaltend: a. 0,0001 bis 10 Gew.% eines Tensids (OAS) b. Wasser als Lösemittel c. ggf. ein anderes Löse- und/oder Dispergiermittel d. ggf. weitere Zusatzstoffe
- Zusammensetzung nach Anspruch 1 enthaltend: a. 0,0001 bis 10 Gew.% eines Tensids (OAS) b. 40 bis 99,99 Gew.% Wasser als Lösemittel, c. 0 bis 40 Gew.% eines anderen Löse- und/oder Dispergiermittel, und d. 0 bis 10 Gew% weiterer Zusatzstoffe.
- Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, die Zusammensetzung mindestens ein Tensid (OAS) in einem Bereich von 0,0001 bis 5 Gew.% enthält.
- Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet, dass das Tensid (OAS) ausgewählt ist aus einer Gruppe, die über eine bestimmte Anordnung der hydrophilen und hydrophoben Gruppen im Molekül verfügt.
- Verfahren zum Benetzen von Papiererzeugnissen, wobei die Komponenten der Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 4 auf das Papiererzeugnis aufgebracht werden.
- Verfahren zur Herstellung einer Klebebindung umfassend einen angerauhten Buchrücken, dann eine Tensidschicht und dann einen Klebstoff aufgetragen wird.
- Verfahren nach Anspruch 6 dadurch gekennzeichnet, dass auf das Papiererzeugnis zunächst eine Zusammensetzung enthaltend mindestens ein Tensid (OAS) und daran anschließend ein Klebstoff aufgetragen wird.
- Verfahren nach Anspruch 7 dadurch gekennzeichnet, dass auf das Papiererzeugnis zunächst eine wässrige Lösung enthaltend 0,0001 bis 10 Gew.% eines Tensids (OAS) und daran anschließend eine wässrige Klebstoffdispersion vom Typ O/W nass in nass, also ohne Zwischentrocknung aufgetragen wird.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6 dadurch gekennzeichnet, dass zunächst auf das Papiererzeugnis eine wässrige Lösung enthaltend 0,0001 bis 10 Gew.% eines Tensids (OAS) und daran anschließend ohne Zwischentrocknung ein wässriger Dispersionsklebstoff (Typ OMA aufgetragen wird, wobei das Papiererzeugnis ein Buchblockrücken ist.
- Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 7 dadurch gekennzeichnet, dass die Komponenten gemischt auf das Papiererzeugnis aufgetragen werden.
- Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 10 dadurch gekennzeichnet, dass eine wässrige Lösung mit einem Tensid (OAS) mit einer wässrigen Klebstoffdispersion (Typ O/W) und ggf. weiteren Zusatzstoffen vermischt auf das Papiererzeugnis aufgetragen wird.
- Verwendung der vorgenannten Ansprüche in Zusammensetzung zum Verkleben von Papiererzeugnissen bei der Druckweiterverarbeitung.
- Verwendung gemäß Anspruch 11 wobei es sich bei dem Tensid um einen Hilfsstoff handelt, der zusammen mit wässrigen Dispersionen (Typ O/W) beim Klebebinden von Papiererzeugnissen eingesetzt wird.
- Papiererzeugnisse, welche mit einer Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 13 verklebt wurden.
- Verwendung eines Tensids nach den Ansprüchen 1 bis 13 dadurch gekennzeichnet, das es sich um eine oder mehrere oberflächenaktive Substanzen handelt, wie zB. ethoxilierte Fettalkohole, Fettsäuren o. a. Kohlenwasserstoffverbindungen, oder chem. Verbindungen, die durch eine chem. Behandlung z. B. Einbau von reaktiven oder ähnlichen Gruppen, grenzflächenaktive Eigenschaften erhalten.
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