DE1546281B - Verwendung von weißem, feinteiligem, in Form von kugelförmigen Teilchen vor liegendem Siliciumdioxydpigment zur Her stellung von Papier - Google Patents
Verwendung von weißem, feinteiligem, in Form von kugelförmigen Teilchen vor liegendem Siliciumdioxydpigment zur Her stellung von PapierInfo
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Description
Die Technik des Zusatzes von Füllstoffen zu verschiedenen Papierqualitäten geht auf den Beginn der
Papierherstellung zurück. Hierbei ist zu bedenken, daß eine Füllung nicht wünschenswert wäre, wenn man annehmen
würde, daß diese das Papier verschlechtern würde. Derzeit verwendet man weitgehend Füllstoffe
wie Ton, Calciumsulfat, Titandioxyd, Talcum, Baryt, Calciumcarbonat, Infusorienerde, Calciumsulfit, CaI-ciumsilikat,
Bariumsulfat und synthetisches Natriumaluminosilikat zum Füllen verschiedener Papierqualitäten.
Das Verfahren zur Einführung der Füllstoffe in das Papier kann nicht als Verschlechterung des
Papiers betrachtet werden, da das als Füllstoff verwendete Pigment, wenn es in richtigen Mengen angewendet
wird, die Eigenschaften des Papiers verbessert. Allgemein kann man sagen, daß der Zusatz
von Füllstoffen zu Druckereipapieren sehr erwünscht ist, um den Weißgrad und die Undurchsichtigkeit zu
steigern und die Oberfläche und die Bedruckungsfähigkeit des Bogens zu verbessern.
Gewöhnlich nimmt man an, daß Pigmente als Füllstoffe in Frage kommen, wenn sie einen hohen Weißgrad,
einen hohen Refraktionsindex, geringe Teilchendimensionen, geringe Wasserlöslichkeit, chemische
Inertheit und ein niedriges spezifisches Gewicht aufweisen. Jedoch haben jüngste Untersuchungen gezeigt,
daß diese Kriterien allein nicht ausreichen, um die Rolle eines Pigments im Papier vorhersagen zu können.
Nur durch Versuche ist es möglich, den Wert eines Pigmentes zu bestimmen.
Stärker wird nach Füllstoffen für Zeitungspapier und andere Papiermassen mit niederem Gewicht, die
für Publikationen bestimmt sind, geforscht, die die optischen Qualitäten des Bogens verbessern und das
Durchscheinen der Druckerschwärze auf der Rückseite des Papiers bei einem verhältnismäßig geringen Pigmentgewicht
verringern.
Man hat schon Ton und Calciumcarbonat als Füllstoffe für Zeitungspapier und Papiermassen mit
niedrigem Gewicht für Publikationen verwendet. Diese Füllstoffe hatten jedoch nur einen sehr beschränkten
kommerziellen Erfolg, nachdem es nicht möglich war, mit geringen Zusatzgewichten eine funktioneile
Brauchbarkeit zu erhalten. Hinzu kommt noch, daß Calciumcarbonat schwierig zu handhaben ist,
da es mit dem Kunststoffleim und mit dem Alaun reagiert und spezielle Behandlungsverfahren erfordert.
Nunmehr wurde gefunden, daß bei geeigneter Wahl der Füllstoffe hinsichtlich ihrer Struktur, der Dimensionen
und der Form ihrer Teilchen, ihrer Oberfläche, ihrer Absorptionseigenschaften und ihrer chemischen
Zusammensetzung eine wirksame Verteilung des Füllstoffs in der Grundmasse erhalten werden
kann. Hierdurch wird das Hohlvolumen des Papiers verringert sowie der Grad und das Ausmaß der Kapillarität
und der kapillaren Verästelungen, die durch ihren Verlauf das Eindringen und die Absorption des
Druckfarbenträgers regeln und verteilen. Infolgedessen wird die Bedruckungsempfindlichkeit verbessert, und
die optischen Eigenschaften werden empfindlich gesteigert, ohne daß die Widerstandsfähigkeit des
Bogens vermindert wird.
Die Erfindung betrifft daher die Verwendung von weißem, feinteiligem, in Form von kugelförmigen Teilchen
vorliegendem Siliciumdioxydpigment, das aus mit angeregten Keimen hergestelltem Natriumaluminosilikat,
hydratisiertem Siliciumdioxyd und Natriumaluminosilikat besteht, zur Herstellung von Papier,
insbesondere Zeitungspapier, mit optisch verbesserten Eigenschaften und verbesserter Bedruckbarkeit
und einem Aschegehalt von 1 bis 6%.
Zwar sind schon zahlreiche weiße Pigmente bekannt; die Siliciumdioxydpigmente, die erfindungsgemäß verwendet
werden können, sind jedoch neu darin, daß sie sich durch analoge Strukturmerkmale auszeichnen,
d. h., daß sie aus amorphen, kugelförmigen Teilchen bestehen. Die Kombination ihrer Struktur mit ihrer
ίο mehr oder weniger großen Fähigkeit, Öl zu absorbieren,
ihrer Oberfläche, ihren besonderen Dimensionen, ihrem Refraktionsindex und dem Weißgrad jedes
Pigments, die alle zusammenwirken, um die Verbesserung der optischen Eigenschaften und der Bedruckungseigenschaften,
die sie dem Papier verleihen, zu bewirken.
Die Pigmente können chemisch und/oder physikalisch beschrieben werden. Beispielsweise stellt man ein
Natriumaluminosilikat, dessen Keimbildung man vorher gestartet hat und dessen Teilchen amorph und kugelförmig
sind, durch partielle Neutralisation mit einer Säure, gewöhnlich mit einer starken Mineralsäure wie
Schwefelsäure, eines Natriumsilikats her, dessen mola- l
res Verhältnis von SiO2: Na2O in der Größenordnung
von 2,5 liegt, wobei sich eine stabile Natriumsilikatlösung bildet, die Keime enthält und deren Molverhältnis
zwischen 2,8 und 10,2, vorzugsweise zwischen 3,0 und 3,8, liegt. Anschließend an diese Voransäuerungs-
oder vorherige Keimbildungsstufe fällt man das Natriumaluminosilikat aus, indem man das teilweise
neutralisierte Silicat mit Alaun unter sorgfältig geregelten Bedingungen behandelt.
In diesem Fall bezeichnet der Ausdruck »vorherige Keimbildung« Pigmente, bei denen ein kolloidaler
Keim gebildet wird, bevor das Pigment ausgefällt wird.
Ein anderes Pigment, welches für die Erfindung geeignet ist, nämlich ein hydratisiertes, amorphes Siliciumdioxyd,
dessen Teilchen kugelförmig sind und gering Abmessungen aufweisen, kann ausgefällt werden.
Diese Kieselerde wird hergestellt, indem man ein Alkalimetallsilicat mit einer Säure umsetzt, die das
Silicat zersetzt. Die verwendete Säure bildet mit dem Alkalisilicat ein wasserlösliches Salz. Die Umsetzung
wird ausgeführt, indem man der wäßrigen Suspension allmählich eine für die vollständige Zersetzung des in
der Suspension enthaltenen Silicats ausreichende Säuremenge zusetzt. Auf diese Weise werden die feinen
Alkalimetallsilicatteilchen, die sich in der flüssigen Suspension befinden, vollständig zersetzt unter Bildung
von außerordentlich feinen, ausgefällten Teilchen aus hydratisiertem Siliciumdioxyd.
Ein hydratisiertes, amorphes, feinteiliges, in Form von Teilchen vorliegendes Siliciumdioxyd läßt sich
auch herstellen, indem man Natriumsilicat mit einer Substanz, die saure Eigenschaften aufweist, beispielsweise
Kohlendioxyd, Salzsäure oder Schwefelsäure, behandelt. Wenn man die Bedingungen sehr genau
regelt, erhält man ein hydratisiertes, amorphes SiIiciumdioxyd, das in Form feiner kugelförmiger Teilchen
vorliegt.
Ein komplexes Siliciumdioxydpigment, welches im Rahmen der vorliegenden Erfindung verwendet werden
kann, läßt sich erhalten, indem man eine wäßrige Aufschlämmung von hydratisiertem Siliciumdioxyd
vom beschriebenen Typ mit einer wäßrigen Aufschlämmung von amorphen, synthetischen, gefällten
Natriumaluminosilicatpigmenten von dem in den
USA.-Patentschriften 2 739 073 und 2 848 346 beschriebenen Typ mischt. Die Proportionen der beiden
Pigmente liegen vorteilhaft in der Größenordnung von 65 bis 80 Gewichtsprozent Siliciumdioxyd auf 20 bis
45 Gewichtsprozent Natriumaluminosilicat.
Die Papiermassen von geringem Gewicht, welche für Publikationen geeignet sind, und die Zusammensetzungen
für Zeitungspapier, welche mit den vorstehend erwähnten Siliciumdioxydpigmenten gefüllt
werden, sind diejenigen, die derzeit gewöhnlich im Handel verwendet werden, d. h. diejenigen, die mindestens
60°/0 mechanisch entfaserter Masse enthalten. Vorteilhaft verwendet man solche, die 60 bis 85°/0
mechanisch entfaserter Masse und 40 bis 15°/0 chemischer
Masse enthalten. Das Papiergewicht, bei dem die Pigmente gemäß der Erfindung besonders wirksam
sind, liegt in der Größenordnung von 6,80 bis 18,14 kg für 500 Bogen Papier im Format 60 · 90 cm. Das bevorzugte
Gewicht liegt zwischen 9,98 und 16,33 kg für 500 Blatt im Format 60 ■ 90 cm. Die Pigmente
können der Papiermasse nach bekannten Methoden einverleibt werden und insbesondere vor dem Papiermassebehälter,
der sich am Kopf der Maschine befindet, in gleicher Höhe mit dem Papiermassebehälter,
quer zu den Blasenzerstäubern, auf der Maschine oder auf der Oberfläche, die sich in der Leimpresse
befindet, so daß man 1 bis 6% Aschegehalt erhält, wobei Aschegewichte zwischen etwa 1,5 und 4,5 °/0
besonders zufriedenstellend sind im Vergleich zu den bekannten Pigmenten.
Die folgenden Beispiele veranschaulichen typische Herstellungsmethoden für repräsentative Pigmente
der erfindungsgemäß verwendbaren Art.
B e i s ρ i e 1 1
166,181 6,93°/oige Schwefelsäure werden mit einer
Geschwindigkeit von 6,40 l/Min, zu 948,60 1 Natriumsilicat vom Molverhältnis 2,47 bei 80° C in einen
Laboratoriumsbehälter gegeben. Das Natriumsilicat enthält 0,035 g Na2O pro Milliliter. Das Verhältnis
des Silicats wird hierdurch auf 3,30 erhöht. Dann gibt man dem Medium 178,751 Alaun [A12(SO4)3 · 14H2O],
die 58,87 kg A12(SO4)3 · 14H2O enthalten, mit einer
Geschwindigkeit von 5,641 pro Minute zu. Der pH-Wert des Mediums beträgt 5,5, und nach 15minutiger
Reifung bei 90° C beträgt er 5,58. Das Produkt wird abfiltriert, getrocknet und vermählen, wobei man
ein weißes, feinteiliges Pulver erhält.
5,754 Liter Natriumsilicat mit einem Gehalt von 2,57 Mol SiO2 pro Mol Na2O und einem Gehalt von
0,238 g Silicat pro Milliliter gibt man zu 5754 Liter 80°C warmem Wasser. Dann gibt man der Reaktionsmasse langsam 7°/0 verdünnte Schwefelsäure zu, bis
der pH-Wert 5,7 erreicht hat. Dann läßt man die Reaktion 15 Minuten bei 93 0C ablaufen. Der pH-Wert
beträgt dann 5,2. Es bildet sich ein weißer Niederschlag. Das Produkt wird abfiltriert und danach getrocknet
und vermählen.
B e i s ρ i e 1 3
Man erhält ein hydratisiertes Siliciumdioxyd, wenn man an Stelle der im Verfahren von Beispiel 2 beschriebenen
Schwefelsäure Kohlendioxyd verwendet.
379,20 kg Kaolin werden gleichmäßig in 376,93 kg Wasser mit einem Gehalt von 0,952 kg eines Dispersionsmittels,
und zwar vor Tetranatriumpyrophosphat dispergiert.
Diese Dispersion wird in einem mit Blei ausgekleideten Laboratoriumsbehälter gebracht. Dann werden
420,90 kg technische Schwefelsäure von 66° Baume
ίο mit einem Gehalt von 93,1 Gewichtsprozent H2SO4
zugegeben. Während der Zugabe wird die Säure mit der Tondispersion gründlich gemischt, und der Laboratoriumsbehälter
wird auf einen Druck von 488,24kg/ cm2 und auf 170°C gebracht, und dieser Druck und
diese Temperatur werden 3 Stunden aufrechterhalten, wobei ständig weitergerührt wird. Dann kühlt man die
Reaktionsaufschlämmung des Tons und der Säure ab und verdünnt mit Wasser bis auf ein Endvolumen
von 2593 Liter.
ao Getrennt wird eine wäßrige Natriumsilicatlösung mit einem Gehalt von 1130 kg Na2O · 2,5 SiO2 mit
einem Gesamtvolumen der Lösung von 4712,83 Liter hergestellt.
Man bringt 3520 Liter einer lOgewichtsprozentigen Natriumsulfatlösung in einen Laboratoriumsbehälter
von 22 712 Liter und sorgt für gutes Rühren. Dann gibt man die Natriumsilicatlösung zur Natriumsulfatlösung,
wobei ständig weitergerührt wird. Hierbei wird die Silicatlösung in den Laboratoriumsbehälter
in der Mitte desselben parallel zur Achse des Rührers zugesetzt, und einige Minuten später beginnt man mit
dem Zusatz der Reaktionsaufschlämmung von Ton und Säure. Die Reaktionsaufschlämmung von Ton und
Säure wird mit solcher Geschwindigkeit zugegeben, daß während des Silicatzusatzes der pH-Wert im
Laboratoriumsbehälter alkalisch bleibt.
Wenn die gesamte Silicatlösung zugesetzt ist, wird mit dem Zusatz der Reaktionsaufschlämmung von
Ton und Säure fortgefahren, bis der pH-Wert der Reaktionsmasse sauer geworden ist. Sobald die Zugabe
der Reaktionsaufschlämmung von Ton und Säure beendet ist, läßt man die Reaktionsaufschlämmung
unter Rühren digerieren. Während der gesamten Dauer der Ausfällung und der Reifung hält man
in der Reaktionsmasse eine Temperatur von 60 bis 710C aufrecht.
Eine Aufschlämmung, die 11,34 kg des Reaktionsproduktes enthält, mischt man mit einer Aufschlämmung,
die 34,02 kg des nach Beispiel 2 erhaltenen Produktes enthält. Das gemischte Pigment wird isoliert,
und man stellt fest, daß es eine Kombination von weißen Pigmenten darstellt, die 75 °/0 hydatisiertes
Siliciumdioxyd und 25°/0 synthetisches Natriumaluminosilicat
enthält.
Die obigen Beispiele, welche Verfahren zur Herstellung von Pigmenten beschreiben, die im Rahmen
der Erfindung verwendbar sind, sollen die Erfindung nicht auf die Verwendung von Produkten beschränken,
die unter Durchführung der speziellen gezeigten Verfahren hergestellt wurden, da man auch andere
synthetische weiße Siliciumdioxydpigmente mit ähnlicher Struktur verwenden kann, unabhängig von der
Art ihrer Herstellung.
Um die Verbesserung der optischen Eigenschaften zu zeigen, die bei Zeitungspapier und Papiermassen von geringem Gewicht, die für Publikationen bestimmt sind, durch die Siliciumdioxydpigmente erhalten werden, wurden Versuche an Bögen vom Format 20,32 ·
Um die Verbesserung der optischen Eigenschaften zu zeigen, die bei Zeitungspapier und Papiermassen von geringem Gewicht, die für Publikationen bestimmt sind, durch die Siliciumdioxydpigmente erhalten werden, wurden Versuche an Bögen vom Format 20,32 ·
20,32 cm, die von Hand hergestellt wurden und aus 65°/o mechanischem Stoff, der aus südlichem Holz
erhalten wurde, und aus 35 °/0 gebleichtem Kraftpapier,
welches aus südlichem Holz erhalten wurde, bestand, durchgeführt. Die Papierstärke beträgt 14,51 kg —
24" ■ 36" — 500. Die Pigmentzusätze werden so geregelt, daß man drei Aschegehalte erhält in der
Größenordnung von 2, 4 und 6%, und die Bögen werden kalandriert, bevor sie den Versuchen unterworfen
werden.
Zur Herstellung und Untersuchung der von Hand hergestellten Bögen wird das nachstehende Verfahren
benutzt unter Verwendung folgender Zusammensetzung :
Trockengestellt von 20,32 · 20,32 cm bei 22,8°C und 50% relativer Feuchtigkeit eine Nacht lang getrocknet.
Dann werden die Bögen kalandriert und folgendermaßen bestimmt:
1. Optische Eigenschaften
Weißgrad TAPPI
Weißgrad TAPPI
Verfahren beschrieben in der TAPPI-Norm
T-452-M-58
T-452-M-58
Undurchsichtigkeit TAPPI
Verfahren beschrieben in der TAPPI-Norm
T-425-M-60
Halbgebleichter mechanischer Stoff 65 °/0
Gebleichtes Kraftpapier 35 °/0
Farbstoff Kristallviolett 0,002%
Alaun bis zu pH 4,5
Das gebleichte Kraftpapier wird bis auf etwa 26° Shopper raffiniert, bevor es mit dem mechanischen
Stoff gemischt wird. Die Bögen werden auf einer Williamspresse abgepreßt und an der Luft auf einem
2. Bedruckungseigenschaften
Man bedruckt auf der Filzseite die zu untersuchenden Bögen mit Hilfe einer Armpresse
Vandercook Universal Nr. 1 unter Verwendung einer mit Hilfe einer Druckerschwärze für mit
großer Geschwindigkeit trocknendes Zeitungspapier vollständig geschwärzten Platte. Die bedruckten
Papiermassen werden hinsichtlich ihres Undurchlässigkeitsgrades gegenüber der Druckfarbe
und der Druckstärke, die sie zulassen, untersucht. Diese beiden Eigenschaften werden
nach der Gleichung von Larocque bestimmt.
Druckqualität in % = 100 —
Reflexion der bedruckten Oberfläche
Reflexion der unbedruckten Oberfläche
Reflexion der unbedruckten Oberfläche
100.
Die Versuche werden mit einer Bedruckung im Ganzformat durchgeführt. Die bedruckte Seite wird
zur Bestimmung der Druckstärke oder der Farbe und die Rückseite für die Bestimmung des Eindringgrades
der Druckerschwärze verwendet. Die Reflexionsmessungen wurden mit einer Weißgradmeßvorrichtung
G. E. bei 457 mm durchgeführt.
Die Druckversuche wurden bei 22,8 C und 50% relativer Feuchtigkeit mit einer Armpresse Vandercook
Universal Nr. 1 und einer Platte für Zeitungspapier von 8,90 · 17,80 cm, die in der Dicke der
Schriftzeichen erhöht ist, durchgeführt. Mit einem Schichtabzug von 0,1 mm und einer auf 2,33 cm
montierten Platte treffen sich der Schlitten und die Platte unter Erzeugung eines Druckbildes durch »ablecken«.
Der gefüllte Teil der Platte, der eine Oberfläche von 8,90 · 7,62 cm bedeckt, wird zur
Messung der Druckeigenschaften verwendet. Die Presse wird so eingestellt, daß die Bögen durch
einen Druck von 0,1 mm bedruckt werden. Sämtliche Bögen werden vor und nach dem Bedrucken
gewogen.
Bei der Bewertung des Druckes wird berücksichtigt, daß eine Übertragung von Druckfarbe erfolgt, die
2,0 g pro m2 für den gefüllten Teil äquivalent ist. Dieser spezielle Farbübertragungswert wurde unter
Berücksichtigung der Tatsache gewählt, daß die Stärke des Durchscheinens der Bedruckung auf der
Rückseite des Papiers bei diesem Gewicht der übertragenen Farbe in einen Bereich fällt, dessen sich eine
gewisse Zahl von Zeitungspapierfabriken bedient. Man kann andere Übertragungswerte für die Druckfarbe
verwenden, wobei man gleiche relative Ergebnisse erhält.
Es wurde gefunden, daß etwa 1,75 ml Druckfarbe, die auf das Verteilungssystem für die Druckfarbe gegeben
werden, ein Druckfarbenhäutchen ergeben, das 2 g/m2 äquivalent ist.
Daher machen es die Änderungen der, durch die Papiere, die verschiedene Pigmente enthalten, übertragenen
Farbmenge notwendig, in die Farbenbüchse 1,5, 1,75 und 2,0 ml Druckfarbe zu bringen, um in
jedem Fall ein Druckfarbenhäutchen der gewünschten 2 g/m2 zu erhalten.
Ein anderes Verfahren zum Vergleich der Wirkung von Pigmenten auf die optischen Eigenschaften und
die Druckeigenschaften von Papier besteht darin, die Bögen, die verschiedene Pigmentmengen enthalten,
mit einer ausreichenden Menge Druckfarbe zu bedrucken, um einen Reflexionswert auf dem Dunkelfeld
von 90% zu ergeben und danach die Meßwerte der Wahrnehmbarkeit des Widerdruckes zu vergleichen
für verschiedene Füllstoffgewichte.
Die in den Tabellen I und II zusammengestellten Werte zeigen, daß die synthetischen, amorphen, kugelförmigen
Siliciumdioxydpigmente vom gleichen Typ, soweit es die Struktur, die Farbe, die Dimensionen
und die Teilchenform betrifft, dem Papier eine ausgezeichnete Empfindlichkeit für die Bedruckung und
entsprechende Eigenschaften verleihen, wenn sie in der Zeitungspapierzusammensetzung in geringen Zugabemengen
verwendet werden.
Tabelle I
Optische Eigenschaften, die bei von Hand hergestellten Papierbögen durch verschiedene Pigmente erhalten werden.
Optische Eigenschaften, die bei von Hand hergestellten Papierbögen durch verschiedene Pigmente erhalten werden.
Pigment
Eigenschaften der Pigmente
Form der Teilchen
Il
D-,
O
XJ
Öl)
Eigenschaften der Bögen
Weißgrad TAPPI, %
Weißgrad TAPPI, %
2% Asche FS * LS **
4% Asche
FS LS
FS LS
6% Asche
FS LS
FS LS
FS
LS
Undurchsichtigkeit TAPPI, »/„
2%
Asche
Asche
4%
Asche
Asche
6% Asche
Natriumaluminosilicat aus vorher angeregten Keimen hergestellt ..
Hydratisiertes Siliciumdioxyd
(Beispiel 3)
(Beispiel 3)
75°/o hydratisiertes Siliciumdioxyd, °/o Natriumaluminosilikat ...
Hydratisiertes Siliciumdioxyd
(Beispiel 2)
(Beispiel 2)
Natriumaluminosilicat
Titandioxyd
Kaolinton
Infusorienerde
Keine Füllstoffe
* Filzseite des Papiers.
_, ** Siebseite des Papiers.
cn
oo
CJ
amorph kugelförmig amorph kugelförmig amorph kugelförmig
amorph kugelförmig amorph kugelförmig Tetragonal (rhombisch) Hexagonalplättchen
verschiedene Skelettreste von Meeresmikroorganismen
1,51
1,46
1,46 1,55 2,52 1,56 1,49
155,7 136,2 201,2
132,0
54,4
7,8
22 2,2
2,1
1,95
2,0
1,96
2,1
3,9
2,6
2,1.
91,0
90,8
91,2
90,8
91,2
94,3
93,1
62,5
61,8
62,1
61,8
62,1
62,3
63,3
63,4
61,8
62,3
63,3
63,4
61,8
62,3
62,5 61,9 62,1
62,5 63,4 63,4 61,9 62,3
63,4
64,9
65,3
62,2
63,0
64,9
65,3
62,2
63,0
63,9
62,3
63,1
62,3
63,1
63,6
65,3
65,4
62,5
63,2
65,3
65,4
62,5
63,2
64,8
62,1
63,7
62,1
63,7
64,2
66,2
66,6
62,4
63,3
66,2
66,6
62,4
63,3
65,0
62,5
63,8
62,5
63,8
64,5
66,6
66,7
62,8
63,4
66,6
66,7
62,8
63,4
88,6
87,8
87,8
87,8
87,8
88,4
88,2
89,2
87,8
87,7
88,2
89,2
87,8
87,7
89,7
3,4
90,1
88,6
3,3
89,1' 89,4
er» to
89,3
91,0
88,3
88,0
91,0
88,3
88,0
j
61,5 j 61,6
61,5 j 61,6
90,0 92,0 88,5 88,2
87,5
9 10
Tabelle II Druckeigenschaften durch verschiedene Pigmente bei von Hand hergestellten Papierbögen.
Pigment
Eigenschaften der Pigmente mittlere Teilchendimensionen Mikron
Ölabsorption ml/100 g Eigenschaften der Bögen bei einem Farbauftrag von 2,0 g/m2
Maß des Druckdurchscheinens
auf der Papierrückseite
auf der Papierrückseite
2o/oAsche|4%Asche|6°/oAsche
Druckintensität 2 °/o Asche 4 % Asche 16 % Asche
Natriumsilicat aus vorher
angeregten Keimen
hergestellt
angeregten Keimen
hergestellt
Hydratisiertes Siliciumdioxyd (Beispiel 3)
75 % hydratisiertes
Siliciumdioxyd,
25 °/0 Natriumaluminosilicat
Siliciumdioxyd,
25 °/0 Natriumaluminosilicat
Hydratisiertes Siliciumdioxyd (Beispiel 2)
Natriumaluminosilicat....
Titandioxyd
Kaolinton
Infusorienerde
Kein Füllstoff
144 178
167
189,5 111
25
34
58
0,02 0,02
0,02
0,02 bis 0,04
0,25
0,4
Ibis 6 8,1
7,6
7,6
8,3
6,8
8,2
9,2
9,8
11,6
8,2
9,2
9,8
11,6
4,1
4,3
4,3
4,4
3,0
5,3
7,0
5,3
7,0
8 Q
,0
,0
11,0
1,4
2,2
2,2
2,0
1,7
3,3
5,3
8,2
9,9
3,3
5,3
8,2
9,9
10,6
83,6
83,2
83,2
83,4
83,1
83,4
84,2
83,8
84,2
83,4
84,2
83,8
84,2
83,5 82,7
83,5
82,9 83,1 83,8 83,8 84,4
83,0 82,4
83,3
82,8 83,0 83,4 84,1 84,5 83,6
Maß der Wahrnehmbarkeit des Drucks auf der Rückseite (Widerdruck) bei einer Reflexion
auf dem Dunkelfeld von 90 %
% Asche | Pigment | Maß der Wahrnehm barkeit des Wider drucks in °/o |
0,5 (Vergleich) 2 2 4 4 6 6 |
keines Natriumaluminosilicat Natriumaluminosilicat aus vorher angeregten Keimen hergestellt Natriumaluminosilicat Natriumaluminosilicat aus vorher angeregten Keimen hergestellt Natriumaluminosilicat Natriumaluminosilicat aus vorher angeregten Keimen hergestellt |
81 84,7 88,5 89 92,7 92,4 94,4 |
0,5 (Vergleich) 2 4 6 |
keines Hydratisiertes Siliciumdioxyd (Beispiel 2) Hydratisiertes Siliciumdioxyd (Beispiel 2) Hydratisiertes Siliciumdioxyd (Beispiel 2) |
85 89,5 92,6 94,4 |
Auf Grund seines Refraktionsindex und seiner starken Undurchsichtigkeit verleiht das Titandioxyd
dem Zeitungspapier gute optische Eigenschaften, zeigt jedoch schlechte Eigenschaften hinsichtlich der Wahrnehmbarkeit
des Widerdruckes.
Die optischen Eigenschaften, die ein Zeitungspapier durch die erfindungsgemäß verwendeten Pigmente
erhält, stützen den Vergleich mit den bekannten Pigmenten vorteilhaft, da sie im allgemeinen besser sind,
als Ton oder Infusorienerde und mit Natriumaluminosilicat gleichwertig sind. Die Druckeigenschaften, die
der Struktur dieser Pigmente zugeschrieben werden müssen, sind denen der bekannten Pigmente überlegen,
insbesondere hinsichtlich der Wahrnehmbarkeit des Widerdruckes. Die Druckintensität der Pigmente erscheint
zwar zahlenmäßig deutlich verschieden, bedeutet jedoch in Wirklichkeit einen für das bloße Auge
nicht erkennbaren Unterschied.
Die Eigenschaften hinsichtlich der Wahrnehmbarkeit des Widerdruckes bei den erfindungsgemäß verwendeten
Pigmenten für eine gleiche Dunkelfeldrefiexion sind denjenigen der bekannten Pigmente
deutlich überlegen, was anzeigt, daß die Gruppe von Pigmenten, welche die erfindungsgemäßen speziellen
Strukturmerkmale aufweisen, hinsichtlich der Wirkung, die sie auf das Zeitungspapier ausüben, einzigartig ist.
Zeitungspapier und andere Papiermassen von geringem Gewicht, die für Publikationen bestimmt sind,
zeigen sehr überlegene optische Eigenschaften und Bedruckungseigenschaften,
wenn sie mit diesen Pigmenten gefüllt sind.
Claims (2)
1. Verwendung von weißem, feinteiligem, in Form von kugelförmigen Teilchen vorliegendem
Siliciumdioxydpigment, das aus mit angeregten Keimen hergestelltem Natriumaluminosilicat, hydratisiertem
Siliciumdioxyd oder der Kombination von hydratisiertem Siliciumdioxyd und Natriumaluminosilikat
besteht, zur Herstellung von Papier, insbesondere Zeitungspapier, mit optisch.verbesserten
Eigenschaften und verbesserter Bedruckbarkeit, und einem Aschegehalt von 1 bis 6%.
2. Verwendung eines Siliciumdioxydpigmentes, dessen Teilchen einen mittleren Durchmesser von
0,02 bis 0,04 Mikron aufweisen, zur Herstellung von Papier nach Anspruch 1.
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