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Verfahren zur Herstellung von zellstoffhaltigen Faserstoffen, insbesondere
Papieren, Pappen und Zellstoffen Es ist in der Papierindustrie bekannt, daß der
infolge der Aufbereitung der Roh- und Halbzeugstoffe anfallende Faserkurzstoff erhebliche
technische Schwierigkeiten bereitet, weil große Anteile davon im Abwasser wiederzufinden
sind.
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Noch nachteiliger wirkt sich der Faserkurzstoff auf dem gebildeten
Blatt aus; weil dieser sowohl Festigkeitserniedrigung wie auch eine Vergrauung des
Papieres verursacht.
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Die Wiederverwendung des aus dem Abwasser durch eines der üblichen
Verfahren, wie z. B. des Flotationsverfahrens, gewonnenen Feinstoffes läßt nur Weiterverarbeitung
auf getönte Papiere zu. Diese Vergrauung wird noch verstärkt wahrscheinlich durch
verschiedene Kationen, die durch den Rohstoff selbst, durch das Betriebswasser und
die verschiedenen Hilfsmittel, wie z. B. die Leime und Aluminiumsulfat oder Alaun
und anderen, in den Stoff gelangen. Da der Faserkurzstoff sieh immer vorfindet,
je nach seinem mengenmäßigen Anteil, ist die auftretende Schwierigkeit mehr oder
minder groß.
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Es wurde nun in überraschender Weise gefunden, daß man qualitätsverbesserte
Papiere, z. B. rein weiße Papiere, aus Faserkurzstoff und aus Papierstoff mit großen
Mengen Kurzstoff erhalten kann, wenn man dem Papierstoff selbst oder dem Rückwasser,
das den Kurzstoff enthält, geringe Mengen eines gegen Hydrolyse stabilisierten Polyphosphates
zugibt. Die Polyphosphate haben sich in Kombination mit Harnstoffphosphat im Verhältnis
von 95:5 und in einer Menge von 1%, auf trockenen Faserstoff bezogen, als besonders
wirksam erwiesen. Diese Kombination its sowohl in der Kälte als auch bei höheren
Temperaturen sehr beständig und gut wirksam.
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Für die praktische Handhabung ist zu bemerken, daß der Anteil an Harstoffphosphat,
auf kondensiertes Phosphat berechnet, 0,01 bis 20% betragen kann. Als besonders
günstig hat sich ein Verhältnis von 95 Teilen Phosphat zu 5 Teilen Hamstoffphosphat
bewährt. Die Zusatzmenge an kondensiertem Phosphat, bezogen auf trockenen Faserstoff,
beträgt 0,1 bis 10'0/0.
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Unter kondensierten Phosphaten sollen in erster Linie die löslichen
oder löslich gemachten Alkalisalze der Pyrophosphorsäure, Polyphosphorsäuren, Metaphosphorsäuren
einschließlich deren salzartiger Verbindungen mit anorganischen oder organischen
Resten, wie z. B. Ammonium, Hydroxylamin, Hydrazin, sowie deren Substitutionsprodukte
sowie Komplexe von Phosphaten mit Erdalkalien oder anderen gegebenenfalls bakterizid,
fungizid und bzw. oder Insektizid wirkenden Metallen sowie Imidophosphate, wie sie
durch Kondensation von Harnstoff mit Phosphorsäure oder auf anderem Wege entstehen,
verstanden werden. Schließlich können die kondensierten Phosphorsäuren oder ihre
Komplexsalze auch mit solchen anorganischen und bzw. oder organischen Basen oder
Gruppen salzartig verbunden sein, wobei als letztere solche gewählt sein können,
die, wie z. B. Amine, Oxychinolin- oder Oxychinaldinderivate, algizide, bakterizide,
fungizide Eigenschaften oder sonst eine für den beabsichtigten Zweck günstig bebeeinflussende
Wirkung besitzen können.
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Beispiel 1 In 51 eines faserstoffhaltigen Siebwassers einer Papiermaschine,
das außer dem Faserkurzstoff noch Salze, insbesondere sauer reagierende Aluminiumsalze,
ferner Kalk- oder Magnesiumsalze enthält, die zum Teil durch den vorangegangenen
Fabrikationsprozeß in das Wasser gelangten, wurden 9,5 g Grahamsalz und 0,5g Hamstoffphosphat
aufgelöst und 1 Stunde stehengelassen.
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Durch Absaugen durch ein Papierfilter (Schwarzband) wurde der Faserkurzstoff
vom Abwasser getrennt. Nach der Trocknung des Filterrückstandes bei 105° C konnte
der Faserkurzstoff als Papierblatt vom Filter getrennt werden.
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Eine Weißgradmessung (Elrepho Filter R 46) ergab einen Weißgrad von
76,8 Punkten. Vergleichsbeispiele Ein Kurzfaserpapierblatt, das auf gleiche Weise,
wie oben beschrieben, hergestellt wurde, jedoch ohne
die erfindungsgemäßen
Zusätze, besaß einen Weißgrad von nur 66,1 Punkten.
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Ein Kurzfaserpapierblatt, das auf gleiche Weise, wie oben beschrieben,
hergestellt, jedoch mit den Zusätzen gemäß der deutschen Patentschrift
1048 472 versehen wurde, besaß einen Weißgrad von nur 69,1 Punkten. Beispiel
2 Ein anderer Faserstoffrückstand, der einen pH-Wert von 4,4 bis 4,45 hatte und
in 21 Wasser 46,0 g Feststoff enthielt, wurde mit 3,8g Grahamsalz und 0,2 g Harnstoffphosphat
1 Stunde lang in der Kälte behandelt. Durch Absaugen durch ein Papierfilter (Schwarzband)
wurde der Faserkurzstoff vom Abwasser getrennt. Nach der Trocknung des Filterrückstandes
bei 105° C konnte der Faserkurzstoff als Papierblatt vom Filter getrennt werden.
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Eine Weißgradmessung ergab einen Weißgrad von 52,2 Punkten. Vergleichsbeispiele
Ein Kurzfaserpapierblatt, das auf gleiche Weise, wie oben beschrieben, hergestellt
wurde, jedoch ohne die erfindungsgemäßen Zusätze, besaß einen Weißgrad von nur 44,2
Punkten.
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Ein Kurzfaserpapierblatt, das auf gleiche Weise, wie oben beschrieben,
hergestellt wurde und mit den Zusätzen gemäß der deutschen Auslegeschrift 1064 801
behandelt wurde, besaß einen Weißgrad von nur 45,2 Punkten.
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Ein Kurzfaserpapierblatt, das auf gleiche Weise, wie oben beschrieben,
hergestellt wurde, jedoch mit den Zusätzen gemäß der deutschen Patentschrift 1048
472 behandelt wurde, besaß einen Weißgrad von nur 42,5 Punkten. Aus der deutschen
Patentschrift 1048 472 und aus der deutschen Auslegeschrift 1064 801 ist es bekannt,
Phosphate in Verbindung mit schwefelhaltigen Stickstoffverbindungen, besonders Thiuramverbindungen,
für die Bekämpfung von Stauungen und Verstopfungen in Leitungssystemen und Apparaturen
zu verwenden. Wie die oben beschriebenen Versuche in Gegenüberstellung zu der erfindungsgemäßen
Kombination zeigen, bringen diese Verbindungen für sich allein oder in Kombination
nicht die nach der Erfindung erhaltenen Effekte zustande.
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Es ist weiterhin in der Papierindustrie bekannt (deutsche Patentschrift
740 833), kondensierte Phosphate für sich allein dem Papierstoff zuzusetzen und
dadurch die gefürchteten Harzausscheidungen auf den Papiermaschinen zu verhüten.
Wie aus den obengenannten Beispielen klar hervorgeht, ist jedoch mit einem alleinigen
Zusatz von Phosphat der gewünschte Weißeffekt nicht zu erreichen.