DE1546466C - Verfahren zur Oberflächenleimung von Papier - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Oberflächenzurichtung von Papier mit Hilfe von granulierten Zyanoäthyläthern von säurehydrolysierter Stärke, die in Wasser bei neutralem pH-Wert gelatinierbar sind und die als Papier-Oberflächenzurichtungsmittel insbesondere bei der Bearbeitung im Leimwerk verwendet werden.

Papier wird häufig einer Oberflächenzurichtung mit einem Leimprodukt unterworfen. ,Das Leimmittel verkittet die Zellulosefasern mit dem Papierkörper und untereinander, wobei Zerreißfestigkeit und »Mullen«- Wert oder Falzfestigkeit des Papiers erhöht werden. Dementsprechend kann auf dem Papier ein Radierer benutzt werden, ohne daß die Faserstruktur zerstört wird. Die Oberflächenzurichtung verleiht dem Papier also einen verhältnismäßig glatten, harten Oberflächenfilm, der das Ausfasern vermindert, wenn auf dem Papier mit Feder und Tinte geschrieben wird, und der verhindert, daß die Federspitze (oder die Bleistiftspitze) sich im Papier verfängt, wenn darauf geschrieben wird. Er bewirkt außerdem, daß das Papier nicht auszupft, wenn es mit klebrigen Farben bedruckt wird. Außerdem wird die Porosität des Papiers herabgesetzt, da die Oberflächenporen des Papiers versiegelt werden. Die Oberflächenzurichtung ist für Schreibpapiere, Druckpapiere und bestimmte Arten von Packpapier oft wichtiger als innere Leimmittel.

Stärken, insbesondere alkalihypochlorit-oxydierte Stärke und Hydroxyäthylstärkeäther sind die hauptsächlich verwendeten Oberflächenzurichtungsmittel. Die alkalihypochlorit-oxydierte "Stärke und die Hydroxyäthylstärkeäther sind außergewöhnlich feine Oberflächenzurichtungsmittel. Der hauptsächliche Nachteil bei der Anwendung der alkalihypochloritoxydierten Stärke liegt in ihrem Dispergiervermögen für Pigmente und Zellulosefeintcilchen, wenn die Papierfabrikationsabfälle eingestampft werden. Da 5 bis 25% des in einer Papierfabrik hergestellten Papiers als Fabrikationsabfall anfällt und eingestampft und wieder zu Papier verarbeitet werden muß, ist der Verlust an Pigment auf Grund des Dispergiervermögens der oxydierten Stärke, die bei der Durchführung der Oberflächenzurichtung verwendet wird, kostspielig. Da zur Erzielung einer maximalen Zurichtung Leimwerkstärke im allgemeinen stärker oxydiert ■ ist als anderweitig verwendete oxydierte Stärke, ist ihre Auswirkung auf mit oxydierter Leimwerkstärke zugerichtete Fabrikationsabfälle außerordentlich schwerwiegend.

Ein besonderer Nachteil in der Verwendung von Hydroxyäthylstärkeäthern liegt in ihren hohen Kosten, verglichen mit den Kosten von alkalihypochloritoxydierter Stärke. Die höheren Kosten von Hydroxyäthylstärke werden durch die höheren Kosten des Äthylenoxyds und die zusätzlichen Aufwendungen durch die Verwendung einer Sölelösung für die überführung der Stärke in das Derivat verursacht. Für die Herstellung eines granulierten Hydroxyäthyläthers von Stärke ist eine Solelösung erforderlich.

Der Erfindung liegt die Aufgabenstellung zugrunde, ein Verfahren zur Oberflächenleimung von Papier mit Hilfe einer preiswerten, granulierten Oberflächenleimungsstärke zugänglich zu machen, die insbesondere für das Leimwerk brauchbar und bei neutralem pH-Wert gelatinierbar ist und Pigmente nicht dispergiert.

Es wurde nun gefunden, daß granulierte Zyanoäthyläther von säurehydrolysierter Stärke, die bei neutralem pH-Wert gelatinierbar ist, alle Eigenschaften besitzen, die von einer Oberflächenzurichtungsstärke gefordert werden. Außerdem dispergiert sie nicht Pigmente, und ihre Herstellung ist wirtschaftlicher als diejenige von Hydroxyäthylstärke. Da die Zyanoäthyläther von säurehydrolysierter Stäfke innerhalb einem Drittel bis der Hälfte der für Hydroxyäthyl-Leimwerk-Stärke erforderlichen Zeit hergestellt werden können, ist es möglich, die Kapazität einer Vorrichtung zum Überführen von Stärke in Derivate zu verdoppeln oder zu verdreifachen, ohne daß zusätzliche Kapitalinvestierungen erforderlich sind. Auch zeigt Papier, das im Leimwerk mit dem Zyanoäthyläther von säurehydrolysierter Stärke geleimt ist, verbesserte Eigenschaften gegenüber Papier, das mit Hydroxyäthylstärke geleimt ist, und zwar nach dem Tappi-Routine-Kontrollverfahren RC-14, das als Farbdurchdringung von Papier bezeichnet wird, und nach dem modifizierten Tappi-Routine-Kontrollverfahren RC-74, das als Oberflächenzurichtungs-Ausfaserungstest bezeichnet wird.

Das Verfahren zur Oberflächenleimung von Papier gemäß der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet,, daß eine wäßrige Paste eines Zyanoäthyläthers von säurehydrolysierter Stärke bei einem pH-Wert von 4 bis 8 auf eine Papierbahn aufgetragen und die Papierbahn getrocknet wird.

- Zyanoäthylverätherte Stärken, d. h. Stärkeäther, die durch Umsetzung mit Acrylnitril hergestellt werden, sind in einer Anzahl von Patentschriften beschrieben worden. Beispielsweise werden in der USA.-Patentschrift 2 965 632 eine Anzahl Patente besprochen, die die Zyanäthylierung verschiedener Polysaccharide beschreiben. Dieses Patent bezieht sich auf die Herstellung von granulierter Zyanoäthylstärke, die einen Substitutionsgrad, der nachstehend auch »D. S.« genannt wird, von 0,1 bis 1,0 aufweist und die in wäßrigem Alkali bei einem pH-Wert nicht über 11

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angepastet werden kann. In der USA.-Patentschrift beschrieben. Es wird an dieser Stelle nur bemerkt, 2 965 632 ist in Spalte 2, Zeilen 7 bis 10, ausgeführt: daß der Grad des Abbaues der Stärke um so größer ist, »Die Einführung von nur 2 Zyanoäthylgruppen pro je höher die Fließfestigkeit der Stärke ist. Um dem 100 Glukoseeinheiten ergab ein Produkt, das durch Papier bei der Zurichtung im Leimwerk eine maximale Kochen in Wasser bei neutralem pH-Wert nicht voll- 5 Zerreißfestigkeit und »Mullen«-Falzfestigkeit zu verständig gelatiniert werden konnte«, d. h., die Stärke leihen, ist die Verwendung einer granulierten Stärke ist inhibiert. Wenn es auch von Nutzen ist, ein Stärke- erforderlich, die als Ausgangsstärke auf eine Fließderivat in Wasser bei alkalischem pH-Wert anpasten fähigkeit von 75 bis 97 ecm mit Säure hydrolysiert zu können, ist es doch noch wünschenswerter und i.i wurde. Eine säurehydrolysierte Stärke mit dieser manchen Fällen absolut erforderlich, daß die Stärke- io Fließfähigkeit (75 bis 97 ecm) ist bestens dazu geeignet, derivate dazu befähigt sind, in Wasser bei neutralem die Zellulosefasern an den Papierkörper und aneinander · pH-Wert angepastet zu werden. Wenn ein Stärke- zu verkitten. Dementsprechend ist das geleimte Papier derivat in wäßrigem Alkali angepastet ist und diese höchst widerstandsfähig dagegen, daß beim Radieren Paste zur Oberfiächenzurichtung von Papier verwendet Fasern herausgerissen werden. Die Säurehydrolyse wird, -neigt die Leimlösung dazu, die innere Harzseife 15 scheint den zusätzlichen Vorteil zu haben, daß die aus dem Papier auszulaugen. Außerdem neigt das Anpastungseigenschaften der Zyanoäthylätherstärke Papier zu einer Entfärbung. Dementsprechend ist es die Neigung haben, verbessert zu sein. Außerdem ist für die Oberflächenzurichtung von Papier erforderlich, der Gesamtfestkörpergehalt, der im Leimbad verwendaß die Stärke in Wasser bei neutralem pH-Wert det werden kann, umso größer, je größer die Fließangepastet werden kann. 20 fähigkeit der Stärke ist. Dies ist besonders wichtig,

In der kanadischen Patentschrift 563 046 ist beschrie- wenn das Leimwerk verwendet wird. Wenn am Glättben, daß die Zyanoäthylierung von granulierter, werk geleimt wird, können weniger stark abgebaute unmodifizierter Rohstärke zu einer granulierten Zyano- (weniger fließfähige) Zyanoäthylstärken mit Vorteil äthylstärke führt, die eine geringere Neigung zeigt, in verwendet werden, um ein weniger poröses Blatt her-Gegenwart von Feuchtigkeit zusammenzubacken als 25 zustellen. Für die Zwecke der Erfindung soll die Rohstärke, aus der das Derivat hergestellt worden ist. Zyanoäthylstärke einen D. S. zwischen etwa 0,01 bis Dies ist ein Anzeichen dafür, daß die Stärke durch 0,09, vorzugsweise zwischen 0,03 und 0,06 besitzen, die Überführung in das Derivat in gewissem Umfang Bei einem D. S. über 0,09 erfordern die granulierten inhibiert wurde, wie man aus der Offenbarung in der Zyanoäthyläther von säurehydrolysierten Stärken geoben erwähnten USA.-Patentschrift erwarten kann. 30 maß der Erfindung wäßriges Alkali für das Anpasten.

Wie oben ausgeführt, betrifft die Erfindung die Unter D. S. Werten von 0,01 zeigen die Zyanoäthyl-Verwendung eines granulierten Zyanoäthyläthers von Stärkepasten die Neigung zur Reversron. Im D. S.-säurehydrolysierter Stärke, der bei neutralem pH-Wert Bereich zwischen 0,03 und 0,06 pastet die Stärke in gelatinierbar ist. Damit die Stärke für die vorliegende Wasser bei pH 7 vollständig an, und es besteht im Erfindung brauchbar ist, muß sie teilweise abgebaut 35 wesentlichen keine Neigung der Stärkepaste zur sein. Ein teilweiser kontrollierter Abbau der Stärke Reversion.'

vermindert die Viskosität der Stärkepaste, die für die Die granulierten bzw. körnigen Zyanoäthyläther

Zurichtung verwendet wird. Dadurch wird die Ver- von säurehydrolysierter Stärke gemäß der Erfindung Wendung einer Zurichtungsmischung mit höherem können durch wäßrige Säurehydrolyse von Stärke Festkörpergehalt ermöglicht. Der kontrollierte Abbau 40 (z. B. Maisstärke, Tapiocastärke, Weizenstärke, Karder Stärke erhöht außerdem die Fähigkeit der Stärke, toffelstärke, Reisstärke oder Wachsmaisstärke) in die Zellulosefasern zu durchdringen und folglich die bekannter Weise und anschließende wäßrige Zyano-Oberflächenfasernaneinanderzubinden. Im allgemeinen äthylierung der Stärke bei alkalischem pH-Wert würde ein Zyanoäthyläther von modifizierter Stärke hergestellt werden. Falls gewünscht, kann die Säurezur Verwendung als Leimwerkstärke ungeeignet sein. 45 hydrolyse nach der Zyanoäthylierungsreaktion durch-

Es werden grundsätzlich drei chemische Verfahren gsführt werden, wenn .genügsnd Vorsorge dafür angewandt, um Stärke technisch abzubauen, nämlich getroffen wird, daß eine wesentliche Hydrolyse der die Enzymkonvertierung, die Oxydation mit Alkali- Nitrilgruppen vermieden wird, hypochlorit oder anderen Oxydationsmitteln und die Etwas genauer ausgedrückt wird zunächst eine

Säurehydrolyse. Die Enzymkonvertierung ist für die 50 wäßrige körnige Stärkesuspension hergestellt, die etwa Zwecke der Erfindung ungeeignet, da die Stärke vor der 10 bis 60 Gewichtsprozent Stärke enthält. Dann wird Enzymkonvertierung angepastet werden muß. Dem- eine starke Säure, wie Schwefelsäure oder Salzsäure, entsprechend kann kein granuliertes Produkt erhalten in einer Konzentration von etwa 0,1 bis 10 Gewichtswerden. Die oxydierten Stärken besitzen, wie oben prozent, berechnet auf das Trockengewicht der Stärke, ausgeführt, ein Dispergiervermcgen für Pigmente. 55 zugefügt. Wenn gewünscht, kann die körnige Stärke Da eine Leimwerkstärke eine höhere Fließfähigkeit zu der Säurelösung gegeben werden. Die Suspension besitzen muß und deshalb eine stärkere Oxydation ■ wird auf eine Temperatur unter der Gelatinierungserfordert als Stärke, die auf andere Weise auf Papier temperatur der Stärke erhitzt. Das Hitzen wird so aufgebracht wird, ist das Dispergiervermögen von lange fortgesetzt, bis die säurehydrolysierte Stärke oxydierter Stärke für Pigmente die Ursache für ein 60 die gewünschte Fließfähigkeit erreicht hat. Die Anbesonders schwerwiegendes Problem, wenn Fabrika- schlämmung wird dann mit einer starken Base, wie tionsabfälle eingestampft und in die Vorratsmasse Natriumhydroxyd, Kaliumhydroxyd, Tetramethylzurück geführt werden, die die Papiermaschine speisen. ammoniumhydroxyd, Natriumcarbonat oder Kalzium-In der Regel kann die granulierte Stärke gemäß hydroxyd, neutralisiert. Die körnige Stärke kann durch der Erfindung bis zu einer in diesem Bereich der 65 Filtrieren isoliert und gewaschen werden, oder es kann Technik bekannten Fließfähigkeit von etwa 18 bis während des Neutralisierungsschrittes eine ausrei-97 ecm durch Säure hydrolysiert sein. Das Verfahren chende Menge an Base zugefügt werden, um die anzum Messen der Fließfähigkeit wird weiter unten schließende Zyanoäthylierungsreaktion zu kataly-

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siefefi. Auf diese letztere Weise kann das isolieren und erhöht die Ausmaße der »Lache«, wodurch die äüf-

sögar das Waschen der säürehydfölysierteri Stärke genommene Leirrihienga erhöht wird. Auf der änderen

vermieden werden. Seite verkleinert ein Erhöhen des Winkels die Ausmaße

Darin wird Acrylnitril zu einer wäßrigen alkalischen der »Lache« und die Leiriiaüfriahme durch die Zellu-

Suspensiön (pH 7 bis 12) der körnigen säufehydroly- 5 losebahn. ·

siefteri Stärke in einer Menge zugefügt, die ausreicht, In einem horizontalen Leiriiwefk sind die beiden

uni eine Zyänoäthylstäfke mit eirieiri D. S. zwischen Wälzen nebeneinander angebracht. Der Leim Wird in

Ö,Öi und 0,09 zu erhalten; In diesem D. SL-Bereieh ist der Regel in der Mitte des Blattes in den Walzenspalt

die Ausnutzung des Äcfyiriitfiis sehr wirkungsvoll. eingeführt und fließt von der Mitte des Blattes nach

Es ist seitens daß we'nigef als 50% des Acryinitrils mit iö beiden Seiten: In der Regel wird jede der beiden

der Stärke reagieren. Auf der afideferi Seite können »Lachen«; die sich jeweils zwischen der Oberfläche

bisi zu 90% öder mehr deszugefügten Aerylnitrils riiit einer Walze des Leimwerkes und einer Seite der

der Stärke" reagieren. Däfnit die gesundheitlichen Zellulosebahn bilden, gerade groß genug gehalten, daß

Einrichtungen der Fabrik so wenig als möglich belastet etwas Leim von den Seiten der Walzen abläuft,

werden, ist es bevorzugt, etwa 0,03 bis 0,12 Mol 15 Während der Beleimurig kann der pH-Wert der

Acrylnitril pro Mol Stärke zu verwenden. Es können Leimlösung bis auf etwa 4 fallen, weil Alaun aus dem

jedoch auch größere (z.B. 0,20 Mol) und kleinere Papier ausgelaugt wird.

(z. B; 0,02 Mol) Mengen eingesetzt werden; Die Stärke- Unabhängig davon, wie der Leim im Leimwefk

anschlärririiurig wird dann auf einer Temperatur unter aufgetragen wird* wird die Zellulosebahn zwischen

der Geiatiriiefurigsteriipefätuf der Stärke gehalten, bis ao zwei Walzen durchgeführt, um den Leim in das

die Zyänöäthyliefurigsreaktion beendet ist. Die Ah- Papier hineinzupressen und überschüssigen Leim zu

schlämmürig wird mit verdünnter Säure (Schwefel- entfernen. Der Spalt der Leimwerkwalzeri wird so

säurS, Salzsäure, Essigsäure usw.) auf einen pH-Wert justiert, daß ein Druck von 0,9 bis 35 kg pro laufenden

von etwa 6 bis 8 neutralisiert. Nach derii Waschen mit Zentimeter ausgeübt wird. Auf diese Weise wird

Wasser wird die körnige Stärke getrocknet; ' 35 das Eindringen der Stärke in das Papier so eingestellt;

In der Regel ist keine weitere Modifizierung der daß den Erfordernissen des zu leimenden Papiers

Stärke erforderlich; Die Stärke kann jedoch, falls Genüge getan wird. In der Regel ist mindestens eine

gewünscht; nach auf diesem technischen Gebiet der Leirriwerkwalzen nicht federnd angeordnet; wäh-

bekälinten Verfahren gebleicht wefdeii, üni die Stärker rend die andere Walze federnd (Gummi) oder nicht

weißer zu mächen. ' 3° federnd sein kann. Das Papier wird dann auf geeignete

Vor der Verwendung wird der körnige Zyanoäthyl- Weise gjtfocknet.

äther der säüfehydfplysierteri Stärke iii Wasser in Falls gewünscht, kann der Zyarioäthyläthef der

der gewünschten Konzentration (Ϊ bis 20 Gewichts- säurehydrolysierten Stärke unter Verwendung einer

pfozent) angeschlämmt. Die Stärke wird entweder Sehiitzdüsenauftragsmaschirie, einer Tfäilirig-Blade-

chärgenweise öder in einem kontinuierlichen Stärke- 35 Auftragsmäschirie, einer Champion-Rakei-Aüftfägs-

kocher (einem Votator) bei neutralem pH-Wert maschine ödeir eines Glättwerks auf die Zellulösebähii

(6 bis" 8) ängepästet; Die Paste wird'darin in den aufgetragen werden^

Vöffatskästeri gegeBeK; Bei Verwendung eines Leirii- . Die alkalische Fließfähigkeit der säürehydroly-

wefks wird der Stärkeleim auf das Papier aufgetragen, sieften Stärke; die öbefi erwähnt wurde, wird auf die

während sieh die;; ZeÜüiösebähn mit einer Geschwiridig- 40 folgäride Weise bestimmt:

keif von etwa 15 bis 600 ni pro Minute bewegt. Darin 5 g säüfehydfoiysiefte Stäfke (berechnet ätif den

wird das Päpjeif in άέή Walzenspalt zwischen zwei Tröckerigehält) wefden in einen 4Ö0-fnl-Aüsjäüf becher

Wälzen eingeführt; öef Stärkeleim kann auf das gegeben; Etwa 100 ecm Stärkepaste werden durch

Papier dadurch aufgebracht werden; daß das Papier Zugabe von 90 iril 0,25 η-Natronlauge und 10 iril

durch eine Leirnläche geleitet wird; die durch Nach- 45 Wässer hergestellt. Die Mischung wifd 3 Minuten läfig

füllen aus einem yöffätsbehäitef gebildet wird, oder bei 450 bis 460 Umdrehungen pro Minute geführt;

daß das Papier über eine in die Leimlösung eiritau- Die Stärkepäste enthält 5 g Stärke ürid 0,9 g Natfiüfn-

ehende Walze eines Leiniwefkes geieitefj der Stärke- hydföxyd. Die erhaltene Stärkepaste wird in eineri

leim auf eine oder beide Seiten des Papiers aufgesprüht Staridafdäüslauftrichtef gegossen, der eine spezifische

oder die Papierbahn durch ein Stäfkeieinibad durch- 5ö »Wässefzeit« zwischen etwa 3Ö und 40 Sekunden besitzt;

geleitet wird; Die »Wässefzeit« ist diejenige Anzahl Sekunden* die

Das Leimwerk besteht aus zwei Wälzen; zwischen erfofdeflich ist, bis 100 ecm Wassef aus dem Trichter

denen das Papier düfehläüff; wähfend die Ober- ausgelaufen sind. Die Anzahl der Kubikzeritiriietef

fiächehzürichtungsiösühg zugeführt wifd; In einem der Stärkepäste, die in def Wässerzeit durch den

veftikaieri Leimwefk sind die beiden Walzen übefein- 55 Trichter ausläuft, ist der Fließfähigxeitsweft def

arider angeordnet; In der Regel wifd Stärkeleim auf Stärke. Ünmodifiziefte Stäfke hat einen Fließfähig-

die üritefe Rolle des LeiriiwgfkeS äüfgespfüht öder keitswert von etwa 1 ecm.

durch die in einer Lösung des Leifris sieh dfehehde Die Effiriduhg wird durch die folgenden Eleispieie

Wälze des Werkes.aufgetragen; Gleichzeitig wird eirie weiter erläutert:

Lache der Leiriiiösürig ddf Oberseite der Wälze iiri 60 Der Test füf die Lichtdüfchlässigkeit des Abwassers

aiigefneiheri durch Aufsprühen zugeführt; In der der Papieffabrikatiori, auf die iri den Beispielen Bezug

Regel ist eine Fedefwälze vor dein Leimwefk ange- genommen wifd, wurde auf die folgende Weise düfch-

ordriet, iirn die Spannung köristärit zii halten und den geführt. 60 g eines harzgeleitriteri und älaurizügefich-

Wirikel zu köritfoilieferi; liritef dem das Papier in den teten gebleichten Sulfit-Garizstöffes, 0,13 g Titaii-

Waizerispait der PreÖwälzeri einläuft, wodurch das 65 dioxyd und 500 fnl destilliertes Wassef wüfderi in

Ausmaß der Lache; die ätif def Oberseite des Blattes einen konventionellen Hochgeschwindigkeits-Mischef

gehalten wird; bestifrimt wifd. Öef Winkel beträgt in mit hoher Schefwirkurig, ein sogenanntes Wafirig-

der Regel eiwa 15 bis 35°. Eirt Vermindern des Winkels ßiefidöf-Geräl, gegeben. Nachdem 1,8 nil eines Essig-

säure-Natriumacetat-Puffers (pH 5,3) zugefügt wurden, wurde das Blendorgerät 1 Minute lang bei niedriger Geschwindigkeit laufen gelassen. Der Ganzstoff wurde dann in einen mit Glasstopfen versehenen 1000-ml-Meßzylinder gegeben. Es wurde so viel Wasser züge- 5 fügt, bis ein Gesamtvolumen von 900 ml erhalten wurde. Der Brei wurde dann vermischt, indem der Meßzylinder lOmal vorsichtig umgedreht wurde. Unverzüglich danach wurden 170 ml des Breis in einen 500-mI-Meßzylinder überführt, der ebenfalls io mit einem Glasstopfen versehen ist. Nachdem diese 170 ml Brei mit destilliertem Wasser auf 500 ml verdünnt worden sind, wurden 0,8 ml einer lgewichtsprozentigen gekochten Stärkepaste der zu bestimmen-

	% anfängliche	o/ /0 Durchlässigkeit
OIdI I^C v	Durchlässigkeit	nach 18stündigem
		Stehen
Alkalihypochlorit-
oxydierte Stärke..	36	57
Hydroxyäthylstärke	51	91
Zyanoäthylstärke
gemäß diesem Bei
spiel	55	93

Spektronic 20 verwendet wurde. Nach 18 Stunden' wurde bei der gleichen Wellenlänge ebenfalls die prozentuale Durchlässigkeit der überstehenden Flüssigkeit im Filtrat bestimmt.

Beispiell

Zur Hydrolyse der Stärke wurden 4,1 Gewichtsteile Schwefelsäure (tatsächliches Gewicht der Säure) als

Die obigen Werte zeigen eindeutig, daß die Zyanoäthyläther der säurehydrolysierten Stärke gemäß der

den Probe in den 500-ml-Meßzylinder gegeben. Der 15 Erfindung nicht die unerwünschte Eigenschaft haben, 500-ml-Meßzylinder wurde lOmal umgedreht, und Pigment zu dispergieren,
dann wurde durch ein 100-Mesh-Sieb abgesaugt.

Die prozentuale Durchlässigkeit eines Teils des Beispiel2

Filtrates, das in ein ^-Zoll-Testglas gegossen worden 1361 kg des gemäß Beispiel 1 hergestellten Zyano-

ist, wurde bei "einer Wellenlänge von 650 Mikron 20 äthyläthers der säurehydrolysierten Maisstärke wurden bestimmt, wobei ein Spektrophotometer vom Typ mit einem Festkörpergehalt von 12°/₀ in einem

3500-GalIonen-Tank (etwa 13 200 Liter) angeschlämmt und durch Erhitzen der Anschlämmung auf 97,8°C angepastet. Die Stärkepaste wurde in einem Vorrats-25 tank überführt (auf 62° C gehalten), der das Leimbad eines vertikalen Leimwerkes einer Fourdrinier-Papiermaschine speiste, die mit einer Geschwindigkeit von 275 m pro Minute lief. Der Leim wurde auf die untere Rolle des Leimwerkes aufgesprüht und als Lache der

wäßrige Lösung vom spezifischen Gewicht 1,261 3" Oberseite der Papierbahn zugeführt. Die durch den (30⁰Be) zu einer wäßrigen Anschlämmung von 100 Ge- Walzenspalt laufende Papierbahn wurde einem Druck wichtsteilen unmodifizierter Maisstärke (berechnet als von etwa 17,8 kg pro laufenden Zentimeter ausgesetzt Trockensubstanz) suspendiert in 225 Gewichtsteilen und getrocknet. Ein Ansatz alkalihypochlorit-oxy-Wasser gegeben, wobei die Anschlämmung auf 52,2°C dierter Stärke wurde als Leim in der Papiermaschine erhitzt worden war. Das Reaktionsgemisch wurde auf 35 verwendet, die auf 259 m pro Minute unmittelbar vor einer Temperatur von 52,2 bis 53,3° C gehalten, bis und auf 275 m pro Minute unmittelbar nach der die Stärke einen 5 g Fließfähigkeitswert von 91 ecm Verwendung der Zyanoäthylstärke gemäß der Erfinhatte. Die Säurehydrolyse wurde dann beendet, dung eingestellt war. Das mit dem Zyanoäthyläther von indem der pH-Wert der Reaktionsmischung durch säurehydrolysierter Stärke gemäß der Erfindung und Zugabe von 4,4 Gewichtsteilen Natriumcarbonat (be- 40 das .Papier mit alkalihypochlorit-oxydierter Stärke rechnet als Trockensubstanz) und 0,5 Gewichtsteilen geleimte Papier zeigten im wesentlichen den gleichen Natriumhydroxyd (berechnet als Trockensubstanz) Effekt hinsichtlich der Radiereigenschaften, des Mulauf 11 gebracht wurde. Dabei wurde das Natrium- lenwerts, der Undurchsichtigkeit, der Glätte, der carbonat als 32gewichtsprozentige wäßrige Lösung Porosität, der Öl- und Tintenfestigkeit und der Steif- und das Natriumhydroxyd als, l,5gewichtsprozentige 45 heit des Grundpapiers. Das obige Beispiel zeigt, daß wäßrige Lösung zugegeben. Das Reaktionsgefäß die Zyanoäthylstärken gemäß der Erfindung ausgewurde verschlossen und mit Stickstoff entlüftet, indem zeichnete Leimwerkstärken sind,
langsam Stickstoff in' die Einschlämmung eingeleitet . .

wurde. Nach Beendigung der Stickstoff einleitung Beispiel 3

wurden 2 Gewichtsteile Acrylnitril durch ein Tauchrohr 5" 1361kg des gemäß Beispiell hergestellten Zyanounter die Oberfläche der Anschlämmung einlaufen äthyläthers von säurehydrolysierter Maisstärke wurden gelassen. Nach etwa 5stündigem Erhitzen auf 44,4° C in 6813 1 Wasser angeschlämmt und bei 91,1⁰C unter wurde die Reaktionsmischung mit einer 10°/_oigen Bildung einer Paste mit einem Festkörpergehalt von Lösung von Schwefelsäure angesäuert (pH 5 bis 5,5). 10 Gewichtsprozent angepastet. Die Stärkepaste wurde Die immer noch körnige Stärke wurde filtriert, ge- 55 in den Vorratstank einer von der Papiermaschine waschen, mit Wasser wieder angeschlämmt, filtriert getrennten Oberfiächenleimungsvorrichtung gepumpt, und auf einen Gehalt von etwa 12°/₀ Feuchtigkeit Ein 9,07 kg gebleichtes Sulfitblatt, das 22,7 kg Titangetrocknet. Der körnige Zyanoäthyläther der säure- dioxyd und Tonfüllstoff (das Verhältnis von Titanhydrolysierten Stärke hatte einen Zyanoäthyl-Substi- dioxyd zum Tonfüllstoff betrug 75: 100) pro Tonne tutionsgrad von etwa 0,045. Die Lichtdurchlässigkeit 60 enthielt, wurde durch die Leimwanne und den Walzenvon Papierfabrikationsabwasser wurde in der beschrie- spalt eines vertikalen Leimwerkes gezogen und gebenen Weise bestimmt für erstens den gemäß diesem trocknet. Es vergingen etwa 24 Stunden, bis die 1361 kg Beispiel hergestellten Zyanoäthyläther der säure- Stärke aufgebraucht waren. Unter Verwendung von hydrolysierten Maisstärke, zweitens eine als Leim- Hydroxyäthylleimwerkstärke wurde im wesentlicher werkstärke verwendete Hydroxyäthylmaisstärke und 65 der gleiche Vorgang durchgeführt. Die mit dem Zyano drittens eine als Leimwerkstärke verwendete alkali- äthyläther von säurehydrolysierter Stärke gemäß der hypochloritoxydierte Stärke. Die Ergebnisse sind in Erfindung und mit Hydroxyäthylstärke geleimtei der Tabelle wiedergegeben. Papiere zeigten im wesentlichen den gleichen Effek

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hinsichtlich der Radiereigenschaft, des Mullenwerts, der Porosität, der Lichtdurchlässigkeit, der Glätte und der Steifheit des Grundpapiers. Die als Tappi-Routine-Kontrollverfahren RC-14 (TappiRoutine Control Method RC-14) bezeichnete Tintendurchdringung von Papier und der als modifiziertes Tappi-Routine-

Kontrollverfahren RC-74 bezeichnete Oberflächenleimungsausfaserungstest zeigten, daß Papier, das mit Zyanoäthylstärke gemäß der Erfindung geleimt war, bessere Eigenschaften, aufwies (geringere Tintendurchdringung und Ausfaserung) als Papier, das mit Hydroxyäthylstärke geleimt war. '

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Oberflächenleimung von Papier, dadurch gekennzeichnet, daß eine wäßrige Paste eines Zyanoäthyläthers von säurehydrolysierter Stärke bei einem pH-Wert von 4 bis 8 auf eine Papierbahn aufgetragen und die Papierbahn getrocknet wird. :

2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Stärkeäther verwendet wird, der einen Zyanoäthyl-Substitutionsgrad. zwischen 0,01 und 0,09, vorzugsweise zwischen 0,03 und 0,06 aufweist.

3. Verfahren gemäß Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß vor der Zyanäthylierung die wäßrige Paste der Stärke einer Säurehydrolyse unterworfen wurde, bis sie einen Fließfähigkeitswert zwischen 18 und 97 ecm, vorzugsweise zwischen 75 und 97 ecm, aufweist.

4. Verfahren gemäß Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine wäßrige Paste eines Zyanoäthyläthers von säurehydrolysierter Stärke aufgetragen wird, die durch Säurehydrolyse nach der Zyanäthylierungsreaktion erhalten wurde.