DE1061614B

DE1061614B - Verfahren zur Herstellung von nassfestem Papier

Info

Publication number: DE1061614B
Application number: DEC16471A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Karl Roehrich; Dr Karl Keller; Dr Guenter Gruber
Original assignee: Cassella Farbwerke Mainkur AG
Current assignee: Cassella Farbwerke Mainkur AG
Priority date: 1958-03-13
Filing date: 1958-03-13
Publication date: 1959-07-16
Also published as: NL113337C; BE576629A; CH376360A; FR1228322A; NL237022A

Description

Aus der Patentschrift 960 048 ist es bekannt, daß man Papiere mit verbesserter Naßreißfestigkeit erhält, wenn man dem Papierstoff saure, kationaktive MelaminrFormaldehyd-Harzlosungen einverleibt. Die Herstellung der dort verwendeten kationaktiven Methylolmelaminharzlösungen erfolgt so, daß man Lösungen von Methylolmelaminen mit 0,5 bis 3 Mol Säure (bezogen auf 1 Mol im Kondensat enthaltenen Melamins) versetzt und durch ein- bis mehrtägiges Stehen (sogenanntes »Altern«) in einen kolloidalen Zustand überführt. Die Harzteilchen einer sauren Lösung, die nicht gealtert ist, werden von den Papierfasern bekanntlich nicht aufgenommen. Erst nach Überführung in den kolloidalen Zustand nehmen die Harzteilchen eine positive Ladung an, wodurch sie — ähnlich dem Vorgang beim Färben des Papierstoffes mit Substantiven Farbstoffen — von den Papierfasern aufgenommen werden und die verbesserte Naßfestigkeit des Papiers hervorrufen.

Es ist weiterhin bekannt, daß der Alterungsvorgang der Melaminharzlösungen durch Erhöhung der Temperatur oder der Konzentration der sauren Harzlösungen verkürzt werden kann, was jedoch in der Praxis nicht leicht durchführbar ist, da hierbei die "Gefahr der Gelbildung besteht.

Um haltbare Gebrauchslösungen zu erhalten, sind Zusätze von mehr als 0,5 Mol Säure notwendig, da sich bei Verwendung geringerer Säuremengen entweder sofort oider nach einiger Zeit Harzausfällungen bilden. Solche Mengen an Säure sind unter Umständen, z. B. bei Herstellung neutral reagierender Spezialpapiere, aber nicht unbedenklich.

Es wurde nun überraschenderweise gefunden, daß man mit auf bestimmte Art vockondensierten Methylolmelaminen nach Zusatz von nur 0,1 bis 0,5 Äquivalenten einer Säure (auf 1 Mol Melamin bezogen) binnen weniger Minuten haltbare, kationaktive Harzlösungen von hoher Wirksamkeit erhält. SolcheMethylolmelaminkondensate gewinnt man aus 1 Mol Melamin und 3 bis 6 Mol wäßrigem Formaldehyd durch Kondensation bei p_H 7,5 bis 10 bis zu einer Wasserverdünnbarkeit von 1: 1 bis 1 : 0,1, vorzugsweise 1 : 0,5 (gemessen bei 20° C). Die Harzlösungen werden sodann mit 0,1 bis 0,5 Äquivalenten einer Säure pro· Mol des im Kondensat vorhandenen Melamins versetzt, mit Wasser verdünnt und dem Papierstoff vor der Blattbildung zugegeben.

Von praktischer Bedeutung ist, daß die Lösungen auch durch Trocknung im Vakuum oder durch Zerstäubung vor dem Säurezusatz zu lagerfähigen Pulvern verarbeitet werden können, die, beim Gebrauch in angesäuertem Wasser gelöst, unmittelbar einsetzbare Harzlösungen ergeben.

Die nach der vorliegenden Anmeldung hergestellten, Verfahren zur Herstellung
von naßfestem Papier

Anmelder:

Cassella Farbwerke Mainkur
Aktiengesellschaft,
Frankfurt/M.-FeGhenheim

Dipl.-Ing. Karl Röhrich, Frankfurt/M.-Fechenheim,
Dr. Karl Keller, Bergen Enkheim (Kr. Hanau/M.),
und Dr. Günter Gruber, Frankfurt/M.-Fechenheim,
sind als Erfinder genannt worden

sauren Melamin-Formaldehyd-Harzlösungen sind praktisch sofort einsetzbar, so daß man sie — im Gegensatz zu bekannten Handelsprodukten — erst im Bedarfsfalle zuzubereiten braucht. Auf Grund ihrer langen Haltbarkeit können sie aber auch in gebrauchsfertigem Zustand auf Vorrat gehalten werden. Sie werden dem Papierstoff in der in der Praxis üblichen Weise entweder im Holländer nach Mahlung oder an einer anderen Stelle des Stofflaufes vor der Blattbildung zugesetzt. Die Blattbildung selbst kann nach bekannten Methoden erfolgen.

Beispiel 1

Ungebleichter Natronzellstoff wird im Holländer unter Zusatz von 1% Harzleim — gerechnet auf Kollophonium — auf einen Mahlgrad von 28° SR gebracht. Nach der Fällung des Harzleimes mit 2% Aluminiumsulfat werden l,5^fl/o Melaminharz, bezogen auf eingesetzten Natronzellstoff, in Form der im nachfolgenden beschriebenen sauren, kationaktiven Harzlösung von IOVo Festgehalt hinzugefügt. Der Stoff wird anschließend auf einer Langsieb-Papiermaschine zu einem Kraftpapier verarbeitet, das bei Prüfung seiner mechanischen Eigenschaften eine relative Naßfestigkeit von 28'% aufweist.

Herstellung der kationaktiven Harzlösung

12,6 kg Melamin und 40,6 kg 37'°/oiges Formalin werden bei 95° C und p_H 8,5 so lange (etwa 2V2 bis 3 Stunden) kondensiert, bis die Reaktionslösung eine Wasserverdünnbarkeit von 1 : 0,5 —· gemessen bei 20° C —· zeigt. Nach Abkühlung wird die Lösung mit

909 577/372

Claims

2,81 Salzsäure (ό=1,16) und 220,1kg Wasser verrührt. Bereits nach 2 Minuten ist die IOVoige Lösung von schwach opalem Aussehen sofort einsetzbar und von langer Haltbarkeit. Beispiel 2 — Zu einem aus 60 Teilen hochgebleichtem Sulfitzell-StofE und 40 Teilen gebleichtem NatronzellstofE bestehenden Stoff wird nach kürzer 'Mahlung im Holländer auf 18° SR und nach Durchgang durch die Reimer 3,5% Harz, bezogen auf eingesetzten Zellstoff, in Form der unten beschriebenen IO0Arigen Melaminharzlösung zugesetzt. Aus dem so behandelten Stoff kann in der üblichen Weise auf einer Langsieb-Papiermaschine ein hochnaßfestes, saugfähiges Spezialpapier für technische Zwecke hergestellt werden, Bereitung der Harzlösung ■ 10,08 kg Melamin werden mit 22,7 kg 37%igem Formaldehyd bei pH 8,5 so lange (etwa 2V2 bis 3 Stunden) unter Rückfluß erhitzt, bis eine entnommene Harzprobe bei 20° C sich mit Wasser im Gewichtsverhältnis 1 : 0,6 verdünnen läßt. Nach Abkühlung auf 40° C druckt man die entstandene Harzlösung zur Beseitigung von Verunreinigungen durch ein sehr feinmaschiges Drucksieb und trocknet die klare, farblose, viskose Lösung durch Versprühen zu Pulver. Dieses Pulver ist unbeschränkt lagerbar. Vor Gebrauch werden 18 kg Harzpulver in eine Mischung von 176 kg Wasser und 3,6 1 Salzsäure (J=l,16) unter kräftigem Rühren eingestreut. Nach wenigen Minuten ist eine klare, opale und haltbare Lösung von 10%· Festgehalt entstanden. Sie kann sofort verwendet werden. . - Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von naßfestem Papier unter Verwendung von im alkalischen p_H-Bereich hergestellten Kondensationsprodukten aus 1 Mol Melamin und 3 bis 6 Mol wäßrigem Formaldehyd und Zugabe der Harzlösung zum Papierstoff vor der Blattbildung, dadurch gekennzeichnet, daß man Melamin-Formaldehyd-Kondensate anwendet, die durch Umsetzung der Komponenten bei p_H 7,5 bis 10 und Durchführung der Kondensation mit einer wäßrigen Eormaldehydlösung bis zu einer Wasserverdünnbarkeit von -1:1 bis 1 : 0,1, vorzugsweise 1 : 0,5 — gemessen bei 20° C — und anschließendem Zusatz von 0,1 bis 0,5 Äquivalenten einer Säure pro Mol des im Kondensat vorhandenen Melamins erhalten werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Harzlösungen vor dem Säurezusatz im Vakuum oder durch Versprühen ■ zu Pulvern trocknet und diese Pulver vor Gebrauch in Wasser, das die im AnsprucE 1 genannten Sauremengen enthält, löst.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 960 048.