DE1283083B

DE1283083B - Process for making lightened paper

Info

Publication number: DE1283083B
Application number: DEF35500A
Authority: DE
Inventors: Hans-Engelbert Goettgens; Hermann Tretter
Original assignee: Bayer AG
Current assignee: Bayer AG
Priority date: 1961-12-08
Filing date: 1961-12-08
Publication date: 1968-11-14

Description

Verfahren zur Herstellung von aufgehelltem Papier Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von aufgehelltem Papier unter Verwendung von anionischen Aufhellungsmitteln und kationischen Hilfsmitteln; das Verfahren besteht darin, daß man dem Papierstoff außer den Aufhellungsmitteln und den Hilfsmitteln noch wasserlösliche Salze von Sulfonsäuregruppen enthaltenden Kondensationsprodukten aus Formaldehyd und Phenolen oder Naphthalin oder wasserlösliche Salze von Polyarylsulfamidoarylsulfonsäuren zusetzt und den Papierstoff dann in üblicher Weise zu Papier verarbeitet.Process for the production of lightened paper is the subject of the present invention Invention is a method of making lightened paper using of anionic whitening agents and cationic auxiliaries; the procedure consists in the fact that the paper stock in addition to the brightening agents and the auxiliaries still water-soluble salts of condensation products containing sulfonic acid groups from formaldehyde and phenols or naphthalene or water-soluble salts of polyarylsulfamidoarylsulfonic acids adds and then processed the paper stock in the usual way to paper.

Geeignete Sulfonsäuregruppen enthaltende Kondensationsprodukte bzw. geeignete Polyarylsulfamidoarylsulfonsäuren sind unter anderem in den deutschen Patentschriften 262 558 und 292 531 bzw. 565 461 und 593 053 beschrieben; als wasserlösliche Salze kommen in erster Linie Alkali- und Ammoniumsalze in Betracht.Suitable condensation products containing sulfonic acid groups or suitable polyarylsulfamidoarylsulfonic acids are described, inter alia, in German patents 262 558 and 292 531 or 565 461 and 593 053 ; alkali and ammonium salts are primarily suitable as water-soluble salts.

Geeignete anionische Aufhellungsmittel sind insbesondere solche, die der Bistriazinylaminostilbenreihe angehören; verwiesen sei z. B. auf U 11 m a n n, »Enzyklopädie der technischen Chemie«, 3. Auflage, 11. Band, S. 690 bis 696. Suitable anionic lightening agents are, in particular, those belonging to the bistriazinylaminostilbene series; refer to z. B. on U 11 mann, "Encyclopedia of Technical Chemistry", 3rd edition, 11th volume, pp. 690 to 696.

Unter kationischen Hilfsmitteln sind beispielsweise die kationischen Verbindungen zu verstehen, die zur Naßverfestigung des Papiers sowie zur Retention oder Fixierung von Füllstoffen oder Leimungsmitteln dienen; genannt seien z. B. die Kondensationsprodukte des Formaldehyds mit Harnstoff oder Melamin, weiterhin Epoxydharze und Polyäthylenimin. Hilfsmittel dieser Art sind unter anderem in den deutschen Patentschriften 405 516 und 665 791, in der französischen Patentschrift 1093 048 sowie in den USA.-Patentschriften 2 291079, 2 926 116 und 2 969 302 beschrieben. Zu den kationischen Hilfsmitteln zählen im vorliegenden Fall auch Füllstoffe, die mit den angewandten anionischen Aufhellungsmitteln heteropolare Bindungen einzugehen vermögen, wie z. B. Kaolin und China-Clay.Cationic auxiliaries are to be understood as meaning, for example, the cationic compounds which serve to wet the paper and to retain or fix fillers or sizing agents; may be mentioned e.g. B. the condensation products of formaldehyde with urea or melamine, furthermore epoxy resins and polyethyleneimine. Aids of this type are, inter alia, in the German patents 405 516 and 665 791, in French patent 1 093 048 and described and 2,926,116 2,969,302 in the USA. Patents 2 291079. In the present case, the cationic auxiliaries also include fillers which are capable of entering into heteropolar bonds with the anionic whitening agents used, such as. B. kaolin and china clay.

Es empfiehlt sich, dem Papierstoff in der Masse zunächst die kationischen Hilfsmittel zuzusetzen und die wasserlöslichen Salze der Sulfonsäuregruppen enthaltenden Verbindungen sowie die anionischen Aufhellungsmittel erst anschließend getrennt oder in Form einer Mischung zu der Papiermasse - zweckmäßig kurz vor der Blattbildung - hinzuzufügen; auf diese Weise wird eine Beeinträchtigung des Ef- fektes der kationischen Hilfsmittel vermieden, die sonst - bei nachfolgendem Einsatz der kationischen Hilfsmittel, insbesondere bei Verwendung von Naßverfestigungsmitteln - leicht eintreten kann. Geeignete Mengenverhältnisse der in Betracht kommenden Verbindungen lassen sich durch Vorversuche von Fall zu Fall leicht ermitteln; im allgemeinen ist es angebracht, die wasserlöslichen Salze der Sulfonsäuregruppen enthaltenden Kondensationsprodukte aus Formaldehyd und Phenolen oder Naphthalin bzw. die wasserlöslichen Salze der Polyarylsulfamidoarylsulfonsäuren in mindestens den gleichen Gewichtsmengen wie die anionischen Aufhellungsmittel anzuwenden.It is advisable to add to the paper stock in the ground first, the cationic auxiliaries and the water-soluble salts of sulfonic acid-containing compounds and the anionic brightener only then separately or as a mixture to the paper pulp - conveniently just before sheet formation - add; In this way, an impairment of the effect of the cationic auxiliaries is avoided, which otherwise - when the cationic auxiliaries are subsequently used, in particular when using wet strength agents - can easily occur. Suitable proportions of the compounds in question can easily be determined from case to case by preliminary tests; In general, it is appropriate to use the water-soluble salts of the condensation products containing sulfonic acid groups from formaldehyde and phenols or naphthalene or the water-soluble salts of polyarylsulfamidoarylsulfonic acids in at least the same amounts by weight as the anionic brightening agents.

Das nach dem Verfahren der vorliegenden Erfindung hergestellte Papier zeichnet sich vor dem Papier, das unter vergleichbaren Bedingungen ohne Mitverwendung der vorgeschlagenen wasserlöslichen Salze hergestellt ist, durch eine höhere Aufhellung aus; der nachteilige Einfluß, den die kationischen Hilfsmittel bekanntlich auf den Aufhellungsgrad ausüben, wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren somit weitgehend ausgeschaltet.The paper made by the process of the present invention stands out in front of the paper, which under comparable conditions without use of the proposed water-soluble salts is made by a higher brightening the end; the adverse influence that the cationic auxiliaries are known to have on the Exercise degree of whitening is thus largely in the method according to the invention switched off.

Die in den nachfolgenden Beispielen angegebenen Teile sind Gewichtsteile.The parts given in the following examples are parts by weight.

Beispiel 1 Eine wäßrige Suspension von 100Teilen eines in üblicher Weise für die Herstellung von naßfester Zellstoffwatte aufbereiteten Zellstoffes wird nach beendeter Mahlung im Holländer mit 1,5 Teilen der im Beispiel 4 der französischen Patentschrift 1093 048 beschriebenen 2011/oigen wäßrigen Lösung des aus 1 Mol Epichlorhydrin und 0,33 Mol Dipropylentriamin hergestellten kationischen Naßverfestigungsmittels versetzt. Dann werden mit einer Dosiervorrichtung kurz vor der Blattbildung in Form einer 5%igen wäßrigen Lösung 0,3 Teile einer Mischung gleichmäßig zugefügt, die aus 40 Teilen des anionischen Aufhellungsmittels der Bistriazinylaminostilbenreihe, das im Beispiel 16 der französischen Patentschrift 870 470 beschrieben ist, und aus 60 Teilen des wasserlöslichen Ammoniumsalzes der Polyarylsulfamidoarylsulfonsäure, die in der deutschen Patentschrift 565 461 auf Seite 5 in Zeile 98 bis 100 beschrieben ist, besteht. Die so behandelte Zellstoffsuspension wird anschließend in üblicher Weise zu Papier verarbeitet. Man erhält dann ein hervorragend aufgehelltes Papier. EXAMPLE 1 An aqueous suspension of 100 parts of a cellulose prepared in the usual way for the production of wet-strength cellulose wadding is mixed with 1.5 parts of the 2011 / o aqueous solution of 1 mol of epichlorohydrin described in Example 4 of French patent 1093 048 after milling in the Hollander and 0.33 mole of dipropylenetriamine prepared cationic wet strength agent added. Then 0.3 part of a mixture consisting of 40 parts of the anionic whitening agent of the bistriazinylaminostilbene series, which is described in example 16 of French patent 870 470, and from 60 parts of the water-soluble ammonium salt of Polyarylsulfamidoarylsulfonsäure described in German Patent 565,461 on page 5 in line 98 to 100, is. The pulp suspension treated in this way is then processed into paper in the usual way. An outstandingly lightened paper is then obtained.

Beispiel 2 Eine wäßrige Suspension von 100Tellen eines hochgebleichten Zellstoffs wird nach beendeter Mahlung im Holländer mit 2 Teilen eines gemäß dem Verfahren der deutschen Patentschrift 665 791 durch Polymerisation von Athylenimin hergestellten kationischen Naßverfestigungsmittels versetzt. Dann werden mit einer Dosiervorrichtung kurz vor dem Stoffauflauf in Form einer 5%igen wäßrigen Lösung 0,4 Teile einer Mischung gleichmäßig zugefügt, die aus 30 Teilen des im Beispiel 1 angeführten anionischen Aufhellungsmittels und aus 70 Teilen des in der deutschen Patentschrift 292531 beschriebenen Kondensationsproduktes aus Formaldehyd und Naphthalinsulfonsäure besteht. Anschließend wird die Zellstoffsuspension in üblicher Weise zu Papier verarbeitet. Das so erhaltene Papier zeigt eine vorzügliche Auffiellung. Beispiel 3 Eine wäßrige Suspension von 100 Teilen eines hochgebleichten Sulfitzellstoffs wird mit 30Teilen China-Clay versetzt, hierauf in üblicher Weise im Holländer gemahlen und dann noch mit 2Teilen Harzleim und 4 Teilen Alaun versetzt. Dann werden mit einer Dosiervorrichtung kurz vor der Blattbildung in Form einer 5%igen wäßrigen Lösung 0,5 Teile einer Mischung gleichmäßig zugefügt, die aus 20 Teilen des anionischen Aufhellungsmittels der Bistriazinylaminostilbenreihe, das im Beispiel 16 der französischen Patentschrift 870 470 beschrieben ist und aus 80 Teilen des wasserlöslichen Ammoniumsalzes der Polyarylsulfamidoarylsulfonsäure, die in der deutschen Patentschrift 565 461 auf Seite 5 in Zeile 98 bis 100 beschrieben ist, besteht. Die Zellstoffsuspension wird anschließend in üblicher Weise zu Papier verarbeitet. Die auf dem Papier erzielte Auffiellung ist sehr gut. Beispiel 4 Eine wäßrige Suspension von 100Teilen eines hochgebleichten Sulfitzellstoffs wird im Holländer mit 30Teilen Zinksulfid versetzt. Vor der Blattbildung fügt man dann zunächst lTeil der 20%igen wäßrigen Lösung eines zur Verbesserung der Füllstoffretention dienenden kationischen Epoxydharzes zu, die in der USA.-Patentschrift 2969302 im Beispie1A beschrieben ist; hierauf gibt man noch in Form einer 5%igen wäßrigen Lösung 0,4 Teile einer Mischung hinzu, die aus 25 Teilen des anionischen Auffiellungsmittels der Bistriazinylaminostilbenreihe, das im Beispiel 16 der französischen Patentschrift 870 470 beschrieben ist und aus 75 Teilen des wasserlöslichen Ammoniumsalzes der Polyarylsulfamidoarylsulfonsäure, die in der deutschen Patentschrift 565 461 auf Seite 5 in Zeile 98 bis 100 beschrieben ist, besteht. Anschließend wird die Suspension in üb- licher Weise zu Papier verarbeitet. Die erzielte Aufhellung des Papiers ist ausgezeichnet. Beispiel 5 Eine wäßrige Suspension von 100 Teilen eines gebleichten Sulfidzellstoffs wird nach beendeter Mahlung im Holländer mit 0,5 Teilen einer wäßrigen, als Leimungsmittel dienenden Diketen-Emulsion versetzt, die im Beispiel 1 der USA.-Patentschrift 2 627 477 beschrieben ist. Zur Fixierung des Leimungsmittels auf dem Zellstoff werden der Suspension noch 0,5 Teile eines gemäß dem Verfahren der deutschen Patentschrift 665 791 durch Polymerisation von Äthylenimin hergestellten kationischen Hilfsmittel zugesetzt. Dann werden mit einer Dosiervorrichtung kurz vor der Blattbildung in Form einer 5%igen wäßrigen Lösung 0,4 Teile einer Mischung gleichmäßig zugefügt, die aus 30 Teilen des anionischen Auffiellungsmittels der Bistriazinylaminostilbenreihe, das im Beispiel 1 der deutschen Patentschrift 1090168 beschrieben ist, und aus 70 Teilen des wasserlöslichen Ammoniumsalzes der Polyarylsulfamidoarylsulfonsäure, die in der deutschen Patentschrift 565 461 auf Seite 5 in Zeile 98 bis 100 beschrieben ist, besteht. Abschließend wird die Zellstoffsuspension in üblicher Weise zu Papier verarbeitet. Der auf dem Papier erzielte Auffiellungsgrad ist sehr gut.EXAMPLE 2 An aqueous suspension of 100 parts of a highly bleached cellulose pulp is mixed with 2 parts of a cationic wet strength agent prepared by polymerization of ethyleneimine in accordance with the process of German patent 665 791 after the end of milling in the hollander. Then 0.4 parts of a mixture are uniformly added with a metering device just before the headbox in the form of a 5% aqueous solution, consisting of 30 parts of the anionic whitening agent listed in Example 1 and 70 parts of the condensation product described in German patent 292531 Formaldehyde and naphthalenesulfonic acid. The pulp suspension is then processed into paper in the usual way. The paper obtained in this way shows excellent felling. EXAMPLE 3 An aqueous suspension of 100 parts of a highly bleached sulphite pulp is mixed with 30 parts of china clay, then ground in the usual way in a Hollander and then with 2 parts of resin glue and 4 parts of alum. Then with a metering device shortly before the sheet formation in the form of a 5% aqueous solution, 0.5 part of a mixture is uniformly added which consists of 20 parts of the anionic whitening agent of the bistriazinylaminostilbene series, which is described in example 16 of French patent 870 470 and of 80 parts of the water-soluble ammonium salt of Polyarylsulfamidoarylsulfonsäure described in German Patent 565,461 on page 5 in line 98 to 100, is. The pulp suspension is then processed into paper in the usual way. The impact achieved on paper is very good. Example 4 An aqueous suspension of 100 parts of a highly bleached sulphite pulp is mixed with 30 parts of zinc sulphide in the Hollander. Before the sheet is formed, one part of the 20% strength aqueous solution of a cationic epoxy resin which is used to improve filler retention and which is described in US Pat. No. 2969302 in Example A is then added; 0.4 part of a mixture is then added in the form of a 5% strength aqueous solution which consists of 25 parts of the anionic Auffiellungsmittel of the bistriazinylaminostilbene series, which is described in Example 16 of French patent 870 470 and 75 parts of the water-soluble ammonium salt of polyarylsulfamidoarylsulfonic acid , which is described in the German patent 565 461 on page 5 in lines 98 to 100 , consists. The suspension is then processed in usual manner Licher on paper. The brightening achieved on the paper is excellent. Example 5 An aqueous suspension of 100 parts of a bleached sulfide pulp is added after completion of grinding in a Hollander with 0.5 parts of an aqueous serving as a sizing agent diketene emulsion Patent USA.-2627477 described in Example 1 of. To fix the sizing agent on the pulp, 0.5 part of a cationic auxiliary prepared by the process of German patent 665 791 by polymerization of ethyleneimine is added to the suspension. Then, shortly before the sheet formation, 0.4 parts of a mixture are uniformly added using a metering device in the form of a 5% strength aqueous solution, consisting of 30 parts of the anionic Auffiellungsmittel of the bistriazinylaminostilbene series, which is described in Example 1 of German Patent 1090168 , and 70 parts of the water-soluble ammonium salt of Polyarylsulfamidoarylsulfonsäure described in German Patent 565,461 on page 5 in line 98 to 100, is. Finally, the pulp suspension is processed into paper in the usual way. The degree of impact achieved on the paper is very good.

Claims

Claim: Process for the production of lightened paper using anionic whitening agents and cationic auxiliaries, characterized in that in addition to the anionic whitening agents, the paper stock is added and the cationic auxiliaries also water-soluble salts of sulfonic acid groups containing condensation products of formaldehyde and phenols or naphthalene or water-soluble salts of polyarylsulfamidoarylsulfonic acids are added and the Paper stock is then processed into paper in the usual way.