DE1611786B2

DE1611786B2 - METHOD FOR MANUFACTURING A FIBROUS, ABSORBABLE CELLULOSIC MATERIAL AND DEVICE FOR CARRYING OUT THE METHOD

Info

Publication number: DE1611786B2
Application number: DE1968R0047727
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Ransburg Electro Coating Corp., Indianapolis, Ind. (V.St.A.)
Priority date: 1967-01-05
Filing date: 1968-01-05
Publication date: 1976-12-02
Also published as: CH476158A; FR1550033A; DE1611786A1; SE331030B; FI45776C; GB1221951A; FI45776B; NO127412B; US3919042A

Description

verteilt. Besonders nachteilig ist bei dieser Art der Aufbringung der Stärke jedoch, daß ein Großteil der Stärke, welche zusammen mit dem Papierstoff auf das Sieb (Drahtgeflecht) einer Fourdrinier-Papiermaschine aufgebracht wird, durch das Drahtgewebe zusammen mit dem Abwasser einfach abläuft, wodurch sehr viel Stärke verschwendet wird. Obendrein wird, wenn keine teueren Rückgewinnungseinrichtungen vorgesehen sind, die häufig nicht zur Verfugung stehen, die ungenutzte Stärke in die Flüsse und Ströme geleitet, weswegen die Papierindustrie immer wieder als einer der stärksten Verschmutzer von Flüssen und Strömen bezeichnet wird.distributed. A particular disadvantage of this type of application of the starch, however, is that a large part of the Starch, which together with the paper stock on the wire (wire mesh) of a Fourdrinier paper machine is applied, through the wire mesh simply drains off together with the sewage, creating a lot Strength is wasted. On top of that, if no expensive recovery facilities are provided which are often not available, the unused starch discharged into the rivers and streams, which is why the paper industry continues to be one of the strongest polluters of rivers and streams referred to as.

Ferner ist bei dieser Art der Stärkeaufbringung die Stärke nicht auf die obere oder Filzseite des Papiers beschränkt, wodurch ebenfalls wieder sehr viel Stärke benötigt und im Grunde genommen verschwendet wird.Furthermore, with this type of starch application, the starch is not on the top or felt side of the paper limited, which again requires a lot of strength and is basically wasted.

Allerdings kann die Stärke auch auf das bereits trockene Papier, beispielsweise bei der Büttenleimung, aufgebracht werden. Hierbei wird dann das Papier jedoch wieder befeuchtet und es entstehen zusätzliche Kosten, insbesondere im Hinblick auf die beim Trocknen aufzuwendende Energie; obendrein sind große Stärkemengen erforderlich, um das Oberflächenvolumen des Papiers auszufüllen. Das Papier weist nämlich im allgemeinen kleine Unebenheiten in Form von Hügeln und Tälern auf und es ist daher eine beträchtliche Materialmenge erforderlich, um diese Oberflächenunebenheiten auszufüllen, bevor eine gleichmäßige Beschichtung aufgebracht werden kann.However, the starch can also be applied to the already dry paper, for example in the case of hand-made sizing, be applied. In this case, however, the paper is moistened again and additional ones are created Costs, especially with regard to the energy used for drying; on top of that are large amounts of starch required to fill the surface volume of the paper. The paper shows namely, generally small bumps in the form of hills and valleys and it is therefore a considerable amount of material is required to fill in these surface bumps before a uniform coating can be applied.

Eine weitere Möglichkeit bei der Papierherstellung besteht darin, die Stärke in Wasser zu verteilen, um dadurch einen Stärkebrei zu schaffen. Dieser Brei wird dann auf die wasserhaltige Papierbahn aufgesprüht. Bei diesem Verfahren wird die Stärke auf der Papierbahn jedoch nicht gleichmäßig verteilt, und vor allem wird die höchstempfindliche und leicht zerreißbare Papierstoffbahn häufig zerrissen. Ferner sind große Wassermengen bei der Herstellung des Breis erforderlich, was wiederum zu einer verstärkten Belastung an den Preßwalzen und den Trocknungseinrichtungen führt, um die Papierbahn zu entwässern.Another possibility in papermaking is to distribute the starch in water to thereby creating a starch paste. This pulp is then sprayed onto the water-containing paper web. at However, this method does not distribute the starch evenly on the paper web, and above all the extremely sensitive and easily tearable paper web often torn. There are also large amounts of water required in the production of the pulp, which in turn leads to increased stress on the Press rolls and the drying devices leads to dewater the paper web.

Auf Grund der vorstehend angeführten Unzulänglichkeiten und Nachteile im Hinblick auf die Behandlung von Stärke in wasserhaltigen Medien, wäre seit langem die Möglichkeit sehr willkommen gewesen, trockene Stärke auf die freie Oberfläche der wasserhaltigen Papierbahn aufzubringen, beispielsweise während diese sich noch auf dem Sieb (Drahtgeflecht) einer Fourdrinier-Papiermaschine befindet. Diese Möglichkeit ist jedoch, obwohl sie auf den ersten Blick sehr vorteilhaft erscheint, keineswegs ohne weiteres in die Praxis umzusetzen. Die wasserhaltige Papierbahn bewegt sich nämlich mit erheblicher Geschwindigkeit und reißt die die Papierbahn umgebende Luftschicht mit. Wenn man daher trockene, pulverförmige Stärke auf die sich bewegende, wasserhaltige Papierbahn aufstäuben will, wird ein Großteil der Stärke weggeblasen. Statt sich auf der wasserhaltigen Papierbahn niederzuschlagen, wird nämlich die die Papierbahn umgebende Luftschicht mit Stärke angefüllt, was beispielsweise leicht zu Explosionen führen kann.Because of the above-mentioned shortcomings and disadvantages in terms of treatment of starch in aqueous media, the possibility would have long been very welcome, dry To apply starch to the free surface of the water-containing paper web, for example during this is still on the wire (wire mesh) of a Fourdrinier paper machine. This possibility is however, although it may appear very advantageous at first sight, it is by no means straightforward into practice to implement. The water-containing paper web moves at a considerable speed and tears the air layer surrounding the paper web. Therefore, if you have dry, powdered starch on yourself If you want to dust up moving, water-containing paper web, a large part of the starch is blown away. Instead of looking up to precipitate the water-containing paper web, namely the layer of air surrounding the paper web with Stuffed starch, which can easily lead to explosions, for example.

Es ist daher auch versucht worden, die Stärke-Niederschlagzone dicht abzuschirmen; jedoch ist die Stärke so fein und leicht, daß sie in der Abschirmung mit umgewälzt wird (US-PS 20 30 483). Da ferner die Abschirmung nahe an der wasserhaltigen Bahn angeordnet ist, ist sie mit Wasserdampf gefüllt; dies wiederum führt dazu, daß die Stärkepartikeln feucht werden und in Klumpen aneinanderhaften, welche dann auf die wasserhaltige Bahn herunterfallen, sobald sie schwer genug sind, um die die Bahn umgebende Luftschicht zu durchdringen. Diese Klumpen oder Stärkeansammlungen werden somit nicht gleichmäßig aufgebracht, sondern verbinden sich mit der wasserhaltigen Bahn, wo sie gerade hinfallen.
Ferner ist ein Verfahren zur Herstellung von Papier mit verbesserten Oberflächeneigenschaften bekannt, bei welchem anfangs trockene Stärke und eine wasserhaltige Bahn verwendet sind; obendrein sollen auch hier die Fasern in der Oberfläche des Papiermaterials mit einem möglichst geringen Zusatz von Wasser gebunden werden. Jedoch wird bei diesem bekannten Verfahren die trockene Stärke nicht auf die wasserhaltige Papierstoffbahn aufgebracht, sondern die Stärke wird angefeuchtet, dann aufgeschäumt, der nasse Schaum wird hierauf entwässert und erst dann auf die wasserhaltige Bahn aufgebracht (US-PS 32 10 240). Bei einem anderen bekannten Verfahren wird das Beschichtungsmaterial — allerdings keine Stärke, sondern Pigmente, Farbstoffe u. ä. — elektrostatisch auf ein trockenes, isolierendes Papierblatt aufgebracht. Hierzu ist jedoch eine ganz spezielle, aufwendige Einrichtung einschließlich großer Plattenelektroden erforderlich. Obendrein wird kein Wasser und auch keine andere Lösung zur Aufbringung des Beschichtungsmaterials verwendet (TAPPI [1955], Seiten 607 bis 609).Attempts have therefore also been made to shield the starch precipitation zone tightly; however, the strength is so fine and light that it is circulated in the shield with (US-PS 20 30 483). Furthermore, since the shield is arranged close to the water-containing sheet, it is filled with water vapor; this in turn leads to the starch particles becoming moist and sticking to one another in lumps which then fall down onto the water-containing web as soon as they are heavy enough to penetrate the layer of air surrounding the web. These lumps or starch accumulations are therefore not applied evenly, but rather combine with the water-containing web where they just fall.
Also known is a process for producing paper with improved surface properties, initially using dry starch and a water-containing web; on top of that, here too the fibers should be bound in the surface of the paper material with the least possible addition of water. However, in this known method, the dry starch is not applied to the water-containing paper web, but the starch is moistened, then foamed, the wet foam is then dewatered and only then applied to the water-containing web (US Pat. No. 32 10 240). In another known method, the coating material - not starch, but pigments, dyes and the like - is applied electrostatically to a dry, insulating sheet of paper. However, this requires a very special, complex device including large plate electrodes. In addition, no water or any other solution is used to apply the coating material (TAPPI [1955], pages 607 to 609).

Schließlich ist noch ein Verfahren zur Herstellung von Papier bekannt, bei welchem trockene, bereits fertige Papierbahnen mit trockenen, polymerisierten Beschichtungsmaterialien, welche auch trockene Stärke sein können, kontinuierlich elektrostatisch beschichtet werden (US-PS 27 48 018).Finally, a method for producing paper is known in which dry, already finished Paper webs with dry, polymerized coating materials, which are also dry starch can be coated continuously electrostatically (US Pat. No. 2,748,018).

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren der im Oberbegriff des Patentanspruchs angegebenen Art sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens so weiterzubilden, daß zur Verbesserung der Oberflächen- und insbesondere der Druckeigenschaften von Papier Stärke gleichförmig auf die Oberfläche einer Papierstoffbahn aufgebracht werden soll, damit mehr Stärke gleichmäßig an der Oberfläche haften bleibt-.The object of the invention is therefore to provide a method of the type specified in the preamble of the claim and to develop a device for carrying out the method so that to improve the Surface and especially the printing properties of paper thickness uniformly on the surface of a Paper web is to be applied so that more starch adheres evenly to the surface.

Dies ist bei dem Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil dieses Anspruchs erreicht. Besonders vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in den Unteransprüchen angegeben. Ferner ist gemäß der Erfindung noch eine Vorrichtung nach den Ansprüchen 11 und 12 zur Durchführung des Verfahrens geschaffen.In the case of the method according to the preamble of claim 1, this is due to the features in the characterizing part Part of this goal achieved. Particularly advantageous developments of the method according to the invention are specified in the subclaims. Furthermore, according to the invention, a device according to the Claims 11 and 12 for carrying out the method created.

Hierbei werden gemäß der Erfindung der Niederschlagzone trockene Stärkepartikeln zugeführt, die zur gegenseitigen Abstoßung elektrostatisch aufgeladen werden und dann auf die noch nasse, wasserhaltige Bahn, d.h. also noch während des Herstellungsverfahrens, als gesonderte Teilchen elektrostatisch gleichförmig niedergeschlagen werden. Hierbei bewirken die elektrostatischen Kräfte, daß die Stärkepartikeln, obwohl sie sich in der feuchtigkeitsgeladenen Atmosphäre in der Nähe der wasserhaltigen Bahn befinden, den Luftstrom, welcher die sich bewegende, wasserhaltige Bahn begleiten, durchdringen und sich ohne weiteres mit der Oberfläche der Papierstoffbahn verbinden, ohne daß diese zerrissen wird. Durch diese Verbindung der Stärketeilchen mit der Oberfläche der Papierstoffbahn nimmt auch die erforderliche Stärke pro Einheit einer Papierstoffbahn merklich ab, und obendrein können dieHere, dry starch particles are fed according to the invention of the precipitation zone, which are used for mutual repulsion are electrostatically charged and then on the still wet, water-containing Web, i.e. still during the manufacturing process, as separate particles, electrostatically uniform get knocked down. The electrostatic forces cause the starch particles, although they are in the moisture-laden atmosphere near the water-containing web, the air stream accompanying the moving, water-containing web, penetrate and easily connect to the surface of the paper web without tearing it. Through this connection of the Starch particles with the surface of the pulp web also takes the required strength per unit one Paper web noticeably, and on top of that, they can

Oberflächeneigenschaften des Bahnmaterials dadurch selektiv behandelt und entsprechend abgewandelt werden, was vom wirtschaftlichen Standpunkt her gesehen ebenfalls wieder sehr zu begrüßen ist.Surface properties of the web material are thereby selectively treated and modified accordingly which is again to be welcomed from an economic point of view.

Um die elektrostatische Wirkung und die anschließende Verbindung der trockenen Stärkepartikeln mit den Oberflächenfasern der nassen Papierstoffbahn, damit sie an diesen fest anhaften, optimal zu gestalten, sind die trockenen Stärkepartikeln vorzugsweise so modifiziert, daß sie einen Oberflächenteil mit einer größeren Leitfähigkeit aufweisen, um nach einem Niederschlag die elektrostatische Ladungsaufrechterhaltung zu vergrößern, wodurch wiederum die Gelierungstemperatur erniedrigt werden kann.To the electrostatic effect and the subsequent connection of the dry starch particles with to optimally design the surface fibers of the wet paper web so that they adhere firmly to it, the dry starch particles are preferably modified so that they have a surface portion with a have greater conductivity in order to maintain the electrostatic charge after a precipitation to enlarge, which in turn can lower the gelation temperature.

Somit kann durch das erfindungsgemäße Verfahren die Oberflächenfestigkeit, d. h. die Ausfaserungsbeständigkeit, beträchtlich erhöht werden, ohne daß die Absorptionsfähigkeit des Papiers für die verwendeten Farben erheblich herabgesetzt wird. Das erfindungsgemäße Verfahren ist somit besonders vorteilhaft für die Herstellung von Papier, insbesondere von Zeitungspapier, bei welchem die niedergeschlagenen Stärketeilchen durch Haftung selektiv die meisten vorstehenden und aufstehenden Oberflächenfasern verankern, und zwar insbesondere jene Fasern, die bei einem anschließenden Druckvorgang am leichtesten ausfasern. Ein außergewöhnlich geringer Gewichtsanteil von Stärke führt somit zu einer bemerkenswert erhöhten Festigkeit der Oberfläche des Papiers, ohne daß die natürliche Absorptionsfähigkeit des Papiers nennenswert verändert wird.Thus, by the method according to the invention, the surface strength, i. H. the fray resistance, can be increased considerably without reducing the absorbency of the paper used Colors is significantly degraded. The inventive method is therefore particularly advantageous for Manufacture of paper, especially newsprint, in which the deposited starch particles selectively anchor most of the protruding and upstanding surface fibers through adhesion, and especially those fibers that tend to fray out most easily during a subsequent printing process. An exceptionally low weight fraction of starch thus leads to a remarkably increased one Strength of the surface of the paper without affecting the natural absorbency of the paper is changed.

Nachfolgend wird die Erfindung an Hand von bevorzugten Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung im einzelnen erläutert.The invention is described below on the basis of preferred exemplary embodiments with reference explained in detail on the drawing.

F i g. 1 zeigt eine perspektivische Ansicht einer herkömmlichen Papierherstellungsmaschine mit Vorrichtungen für den Niederschlag von elektrostatisch geladenen Teilchen auf die Papierbahn;F i g. Fig. 1 is a perspective view of a conventional papermaking machine with devices for the deposition of electrostatically charged particles on the paper web;

Fig.2 zeigt eine schematische Teilansicht einer abgewandelten Ausführungsform für den des elektrostatischen Niederschlags der Stärketeilchen auf das Papier.Fig. 2 shows a schematic partial view of a modified embodiment for the electrostatic Precipitation of the starch particles on the paper.

Es wird nunmehr auf Fi g. 1 Bezug genommen. Eine im ganzen mit 10 bezeichnete Fourdriniermaschine weist einen Kopfkasten 11, einen Stoffauflauf 12, eine Brustwalze 13, Tragwalzen 14 und eine Gautschwalze 15 auf, um welche das Drahtgewebe 16 wandert. Die herkömmliche Entwässerungswalze kann vorgesehen sein, falls dies gewünscht ist. Diese Walze ist jedoch nicht gezeigt. Weiterhin sind herkömmliche Saugkasten 17 vorgesehen. Wenn die gerade gebildete Papierbahn das Drahtgewebe 16 verläßt, wird sie zu den Preßwalzen 18 und den Filztüchern 19, 20 und 21 bewegt, welche das Papier transportieren.It is now to Fi g. 1 referred to. A Fourdrinier machine designated as a whole by 10 comprises a head box 11, a headbox 12, a breast roll 13, support rolls 14 and a couch roll 15 around which the wire mesh 16 migrates. The conventional dewatering roller can be provided if so desired. However, this roller is not shown. There are also conventional suction boxes 17 provided. When the paper web just formed leaves the wire mesh 16, it becomes the Press rollers 18 and the felt cloths 19, 20 and 21 moved, which transport the paper.

Das ursprünglich von dem Kopfkasten 11 auf das Drahtgewebe in der Umgebung der Brustwalze 13 aufgebrachte Papier P besteht zum größten Teil aus Wasser, und der Wassergehalt wird zunehmend durch Entwässerung und dann durch Absaugen auf einen Wassergehalt von etwa 80% in der Umgebung der Gautschwalze 15 abgesenkt. Nachdem das Papier die Gautschwalze verläßt, wird es zu einem Preßabschnitt geführt, wo die Preßwalzen 18 zur weiteren Entwässerung der Papierbahn zusammenwirken, damit der Wassergehalt des Papiers weiter herabgesetzt wird, und damit die innere Festigkeit des Flächenmaterials weiter erhöht wird. Zuletzt wird die teilweise entwässerte Papierbahn zur Trocknungseinrichtung D geführt. The paper P originally applied from the head box 11 to the wire mesh in the vicinity of the breast roll 13 consists for the most part of water, and the water content is increasingly reduced by dewatering and then by suction to a water content of about 80% in the vicinity of the couch roll 15 . After the paper leaves the couch roll, it is guided to a press section where the press rolls 18 cooperate to further dewater the paper web, so that the water content of the paper is further reduced and so that the internal strength of the sheet material is further increased. Finally, the partially dewatered paper web is led to the drying device D.

welche die Feuchtigkeit des Flächenmaterials weiter auf den für das fertiggestellte Erzeugnis erwünschten Wert herabsetzt.which further reduces the moisture of the sheet material to the level desired for the finished product degrades.

In F i g. 1 ist schematisch eine Ausführungsform gemäß Erfindung gezeigt, bei welcher die elektrostatisch geladenen Stärketeilchen auf die obere oder die Filzseite des Papiers P niedergeschlagen werden, bevor die Papierbahn zwischen das erste Paar von Preßwalzen 18 geführt wird. Es ist ersichtlich, daß die Stärketeilchen, wie durch den Pfeil 22 angegeben, durch ein Kopfstück 23 und dann durch Rohre 24, Verteilungsköpfen 25 zugeführt werden, welche über der Oberfläche des Papiers P angeordnet sind. Eine dosierte Menge von fein verteilter Stärke wird verblasen und durch die Verteilungsköpfe 25 verstreut. Diese Teilchen sind elektrostatisch geladen, damit sie eine gleichmäßige Wolke von Stärketeilchen in der Kammer 26 bilden, weiche auf das Papier P infolge ihrer elektrostatischen Ladung zugetrieben werden, wie dies schon beschrieben wurde.In Fig. 1 schematically shows an embodiment according to the invention, in which the electrostatically charged starch particles are deposited on the upper or the felt side of the paper P before the paper web is guided between the first pair of press rolls 18. It can be seen that the starch particles are fed, as indicated by arrow 22, through a head piece 23 and then through pipes 24 to distribution heads 25 which are arranged over the surface of the paper P. A metered amount of finely divided starch is blown and scattered through the distribution heads 25. These particles are electrostatically charged so that they form a uniform cloud of starch particles in the chamber 26, which are driven towards the paper P as a result of their electrostatic charge, as has already been described.

Die Vorrichtung zur Aufbringung der Stärke kann an verschiedenen Stellen entlang der Bewegungsbahn des Fourdrinier-Drahtgewebes angeordnet sein. Sie kann zwischen oder an Stelle einer Gruppe von Preßwalzen angeordnet sein, oder sie kann zwischen den letzten Preßwalzen und dem Trocknungsabschnitt angeordnet sein. In gleicher Weise kann die Stärkeauftragvorrichtung auch umgekehrt verwendet werden und zum elektrostatischen Aufbringen der Stärketeilchen auf die Unterfläche oder die Drahtgewebeseite des Papiers verwendet werden, wie es durch den Pfeil 32 angegeben ist. Die Erfindung ist nicht auf den Betrieb bei einer Fourdrinier-Maschine beschränkt, sie ist vielmehr in gleicher Weise vorteilhaft bei Zylinderformmaschinen und anderen Maschinenbauarten.The device for applying the starch can be at different points along the path of movement of the Fourdrinier wire mesh can be arranged. It can be between or in place of a group of press rolls or it can be arranged between the last press rolls and the drying section be. In the same way, the starch application device can also be used in reverse and for electrostatic application of the starch particles to the undersurface or wire mesh side of the paper as indicated by arrow 32. The invention is not intended to operate at a Fourdrinier machine limited, it is rather in the same way advantageous in cylinder molding machines and other types of machinery.

In Fig.2 ist die Aufbringung von Stärketeilchen auf beide Seiten der nassen Papierbahn P gezeigt, während die Papierbahn entweder senkrecht oder waagerecht bewegt wird, was bei ihrer Wanderung zwischen benachbarten Preßwalzenpaaren 18 der Fall sein kann. Zur Erläuterung ist auf einer Seite der sich senkrecht bewegenden Papierbahn ein Fließbett 33 mit elektrostatisch geladenen Stärketeilchen vorgesehen, und eine Wolke von Stärketeilchen 34 wird elektrostatisch von dem Fließbett 33 weg und in Berührung mit der Drahtgewebeseite des nassen Papiers transportiert.In Fig.2 the application of starch particles is on both sides of the wet paper web P shown, while the paper web is either vertical or horizontal is moved, which can be the case during their migration between adjacent pairs of press rolls 18. To illustrate, on one side of the vertically moving paper web is a fluidized bed 33 with electrostatic charged starch particles are provided, and a cloud of starch particles 34 is electrostatically released from transported away from the fluidized bed 33 and into contact with the woven wire cloth side of the wet paper.

Eine andere Konstruktion zum elektrostatischen Aufbringen der Stärketeilchen auf die sich senkrecht bewegende Papierbahn ist als Bestaubungsvorrichtung für die Filztuchseite der Papierbahn gezeigt. In diesem Fall ist die Konstruktion schematisch in Form einer geneigten Plattform 35 gezeigt, welche, wie durch den doppelendigen Pfeil 36 angegeben, gerüttelt wird, so daß eine dosierte Menge von Teilchen in der Umgebung der Papierbahn vom unteren Ende der Plattform 35 herabfällt, wo die elektrostatische Ladung der Teilchen diese eine Wolke 37 bilden läßt, aus welcher die Stärketeilchen elektrostatisch in Berührung mit dem nassen Papier transportiert werden.Another construction for electrostatically applying the starch particles to the perpendicular moving paper web is shown as a dusting device for the felt cloth side of the paper web. In this Case, the construction is shown schematically in the form of an inclined platform 35, which, as by the double-ended arrow 36 indicated, is shaken so that a metered amount of particles in the area the paper web falls from the lower end of the platform 35, where the electrostatic charge of the particles this can form a cloud 37, from which the starch particles electrostatically in contact with the wet paper.

Wie dies dargestellt ist, kann die elektrostatische Aufbringung von Stärketeilchen oder Stärkekörnchen in dosierten Mengen von einer Stelle oberhalb oder unterhalb der nassen Papierbahn auf verschiedene Weise erreicht werden, wobei etwa die Verwendung einer geneigten Platte möglich ist, welche zum Zuführen der Stärke gerüttelt wird und zur Ladung der Stärke geladen ist. Solche Konstruktionen sind in der USA.-Patentschrift 27 48 018 angegeben. Die Verwen-As shown, the electrostatic application of starch particles or starch granules can be used in metered quantities from one point above or below the wet paper web to various Way can be achieved, such as the use of an inclined plate is possible, which for feeding the starch is shaken and charged to charge the starch. Such constructions are in the U.S. Patent No. 2,748,018. The use

dung von Kanonen zum Werfen oder Sprühen von dosierten Anteilen von elektrostatisch geladenen Teilchen ist vorzuziehen, wobei derartige Geräte im Handel erhältlich sind und in einer Broschüre beschrieben sind, welche »Ransburg Electrostatic Powder Coating« betitelt ist und 1966 veröffentlicht wurde. Diese Konstruktionen können auch zur Aufbringung von Stärke auf Papier verwendet werden, wenn sich dieses in einem senkrechten Wegabschnitt bewegt. In diesem Fall kann es bei Zuführung von ungeladenen Teilchen vorkommen, daß keinerlei Teilchen auf dem Papier niedergeschlagen werden. Wenn eine Ladung angewendet wird, steuern die elektrostatischen Bewegungskräfte wieder die Fließgeschwindigkeit des Materials wie auch den Niederschlag von Teilchen auf das Papier. In dem bevorzugten Fall sind die Teilchen, welche gegen das Papier geworfen werden oder auf es fallen, geladen. Es können jedoch auch ungeladene Teilchen verwendet werden und auf dem Weg zum Papier geladen werden. Dies kann dadurch ausgeführt werden, daß die Teilchen durch ein elektrostatisches Feld geführt werden.dung of cannons for throwing or spraying dosed portions of electrostatically charged Particulate matter is preferred and such devices are commercially available and in a brochure are described, which is entitled "Ransburg Electrostatic Powder Coating" and published in 1966 became. These constructions can also be used for applying starch to paper, though this moves in a vertical section of the path. In this case it can be fed with uncharged Particles occur that no particles are deposited on the paper. When a cargo is applied, the electrostatic motive forces control the flow speed of the again Material as well as the deposition of particles on the paper. In the preferred case, the particles are which are thrown against the paper or fall on it, charged. However, it can also be uncharged Particles are used and charged on the way to the paper. This can be done by doing this be that the particles are passed through an electrostatic field.

Bei der Zuführung von Stärke in einer dosierten Menge ist es zweckmäßig, die trockenen Stärketeilchen mit Luft in den Fließzustand zu bringen, und die so gebildete Dispersion wird zu den Verteilungsköpfen geblasen. Es können jedoch auch andere Zufuhreinrichtungen, wie etwa ein Schneckenförderer, oder eine Venturipumpe nach dem Schwerkraftsystem verwendet werden.When adding starch in a metered amount, it is advisable to use the dry starch particles to flow with air, and the dispersion thus formed becomes the distribution heads blown. However, other feed devices, such as a screw conveyor, or a Venturi pump can be used according to the gravity system.

Die Aufbringung von Stärketeilchen gemäß Erfindung kann auf einer oder auf beiden Seiten des Papiers ausgeführt werden. Wie schon angegeben wurde, werden gemäß einer bevorzugten Form gemäß Erfindung die Stärketeilchen auf die obere oder Filztuchseite der Papierbahn aufgebracht. Es wird beobachtet, daß die Drahtgewebeseite der Papierbahn normalerweise viel fester als die Filztuchseite ist, so daß es besonders in der Zeitungspapierindustrie ausreicht, nur die Filztuchseite des Papiers zu modifizieren und zu verstärken, damit ein zufriedenstellendes Erzeugnis geschaffen wird. Andererseits, und vor allem bei der Herstellung von feineren Papiersorten, kann es durchaus erwünscht sein, die Stärketeilchen auf beide Seiten der Papierbahn aufzubringen, und dies kann auch so ausgeführt werden.The application of starch particles according to the invention can be on one or both sides of the paper are executed. As already indicated, according to a preferred form according to Invention, the starch particles applied to the top or felt cloth side of the paper web. It will observed that the wire mesh side of the paper web is usually much stronger than the felt cloth side, so that it is sufficient, especially in the newsprint industry, to modify and close only the felt cloth side of the paper reinforce so that a satisfactory product is created. On the other hand, and especially with the When producing finer grades of paper, it may well be desirable to have the starch particles on both To apply sides of the paper web, and this can also be done so.

Der Grad der Bindung zwischen benachbarten Molekülen in den natürlichen Stärkekörnchen reicht aus, daß die Körnchen verhältnismäßig unlöslich in und nicht empfindlich für Wasser sind. Unter dem Einfluß von Wärme werden diese zwischenmolekularen Bindungen gelockert und in großem Ausmaß durch eine Bindung der Stärkemoleküle mit dem umgebenden Wasser ersetzt. Die ursprünglich dichten, harten Stärkemoleküle saugen Wasser auf und quellen auf ein Vielfaches ihrer ursprünglichen Größe auf. Das Aufquellen nimmt zu, wenn die Erwärmung erhöht wird oder andauert, und schließlich zerbrechen die Körnchen und es tritt die Bildung-einer gleichmäßigen Dispersion von hydratisierten Stärketeilchen auf, welche als Kleister bekannt ist. Damit eine Haftmittelfunktion in Zellulosestrukturen erreicht wird, ist es nicht wesentlich, daß die Stärkekörnchen voll geliert werden, und zwar mit vollständiger Aufbrechung der Körnchen. Wenn die Stärke teilweise gequollen ist, so kann sie sich mit der Oberfläche der Zellulosefasern verbinden. Die gemäß Erfindung verwendete Stärke sollte in einem solchen Ausmaß feuchtigkeitsreaktiv sein, daß sie entweder schon bei Berührung mit Wasser bei normaler Raumtemperatur hydratisiert oder daß sie unter den Feuchtigkeits- und Temperaturbedingungen hydratisiert oder wenigstens teilweise gequollen wird, welche in dem Flächenmaterial vorhersehen, wenn dieses durch den Trocknungsabschnitt der Papiermaschine läuft.The degree of bonding between neighboring molecules in the natural starch granules is sufficient found that the granules are relatively insoluble in and not sensitive to water. Under the influence heat loosens these intermolecular bonds and, to a large extent, breaks them down Replaced binding of the starch molecules with the surrounding water. The originally dense, hard ones Starch molecules soak up water and swell to many times their original size. That Swelling increases as the heating is increased or continues and eventually the granules break up and the formation of a uniform dispersion occurs of hydrated starch particles known as paste. So that an adhesive function in Cellulosic structures is achieved, it is not essential that the starch granules be fully gelled, namely with complete disruption of the granules. If the starch is partially swollen, it can become with the Connect the surface of the cellulose fibers. The starch used according to the invention should be such Be moisture-reactive to the extent that they either come into contact with normal water Room temperature hydrated or that it hydrates under the humidity and temperature conditions or at least partially swollen, which foreseen in the sheet material when this through the drying section of the paper machine is running.

Das Stärkepulver für den elektrostatischen Auftrag kann aus ungelierten Stärkekörnchen, vorgelierter Stärke, wie etwa trommelgetrockneter Stärke oderThe starch powder for electrostatic application can consist of ungelled starch granules, pregelatinized Starch, such as drum-dried starch or

ίο einer Mischung von Stärkekörnchen und vorgelierter Stärke bestehen. Für die Verwendung bei einer Papiermaschine für fortlaufendes Papier wurden jedoch besonders gute Ergebnisse erzielt, wenn das Stärkepulver im wesentlichen aus ungelierten Stärkekörnchen besteht. Bei Stärke in Körnchenform, welche beim Auftrag trocken ist (die normale Innenfeuchtigkeit bleibt dabei unberücksichtigt), wird jede Neigung der aufgebrachten Stärke, ein Festkleben an den Rollen der Papiermaschine zu verursachen, auf einen Mindestwert herabgesetzt, während gleichzeitig den Stärkekörnchen durch den Trocknungsvorgang ausreichende Hafteigenschaften erteilt werden, damit die Oberflächenfestigkeit und die Ausfaserungsbeständigkeit erhöht werden. Während der Grad der Gelierung der Stärke in Körnchenform von der Gelierungstemperatur der Stärke in bezug auf die Temperatur der Papierbahn im Trocknungsabschnitt der Maschine abhängt, können die Gelierungs- und Trocknungstemperaturen leicht so in wechselseitige Beziehung gesetzt werden, daß die Stärke während des Wärmetrocknungsvorgangs nur teilweise geliert wird, wobei die Stärkekörnchen in Haftbeziehung mit den Oberflächenfasern gebracht werden und ihre Körnchenstruktur beibehalten. Wenn vorgelierte Stärke verwendet wird, absorbiert die aufgebrachte Stärke Wasser und kann auch in Haftbeziehung mit den Oberflächenfasern während des Trocknungsvorgangs gebracht werden. Durch die Verwendung von vorgelierter Stärke wird das Verfahren von der Trocknungstemperatur unabhängig, und die Verwendung von vorgelierter Stärke ist einer erhöhten Löslichkeit der Stärketeilchen förderlich, so daß eine kontinuierlichere Oberflächenbehandlung erreicht werden kann.ίο a mixture of starch granules and pre-gelled Strength exist. However, for use in a continuous paper machine Particularly good results are obtained when the starch powder consists essentially of ungelled starch granules consists. For starch in granular form, which is dry when applied (the normal internal moisture remains unconsidered), any tendency of the applied strength to stick to the rollers of the To cause paper machine, minimized while at the same time reducing the starch granules the drying process gives sufficient adhesive properties to ensure the surface strength and the fray resistance can be increased. While the degree of gelation of the starch in Granular shape of the gelation temperature of the starch in relation to the temperature of the paper web in the Depending on the drying section of the machine, the gelling and drying temperatures can easily be so in interrelationship can be set that the strength during the heat drying process only is partially gelled, bringing the starch granules into adhesive relationship with the surface fibers and retain their granular structure. If pre-gelled starch is used, the Applied starch water and can also be in adhesive relationship with the surface fibers during the Drying process are brought. By using pre-gelled starch, the process becomes independent of the drying temperature, and the use of pregelatinized starch is an increased one Solubility of the starch particles is beneficial, so that a more continuous surface treatment can be achieved can.

Die in dem vorhergehenden Absatz angeführte Gelierungstemperatur wird durch Darstellung der Viskosität eines Breis von ungelierter Stärke in Wasser in Abhängigkeit von der Temperatur gemessen, wobei die Darstellung eine erhöhte Viskosität angibt, sobald eine Temperatur erreicht wird, bei welcher die Stärketeilchen Feuchtigkeit aufsaugen und quellen. Es ist offensichtlich, daß die gemäß Erfindung verwendete Stärke eine Gelierungstemperatur besitzen sollte, welche in bezug auf jene Temperaturen ausreichend niedrig ist, welche bei der Bildung von Papier- oder anderen Zellulosebahnen auftreten, so daß die niedergeschlagene Stärke schließlich wenigstens teilweise geliert, damit sie unter Haftung mit den Fasern der Bahn verbunden wird. Gemäß einer vorzugsweisen Ausführung gemäß Erfindung werden die Stärketeilchen ungeliert aufgebracht, und die Gelierungstemperatur der Stärke liegt oberhalb der Temperatur des Wassers in der Papierbahn.The gelation temperature given in the previous paragraph is represented by the Viscosity of a pulp of ungelled starch in water as a function of the temperature measured, with the representation indicates an increased viscosity as soon as a temperature is reached at which the Starch particles soak up moisture and swell. It is evident that the one used according to the invention Starch should have a gelation temperature which is sufficient with respect to those temperatures is low, which occur in the formation of paper or other cellulose webs, so that the precipitated Starch eventually gels at least partially so that it adheres to the fibers of the web connected. According to a preferred embodiment of the invention, the starch particles Applied ungelled, and the gelation temperature of the starch is above the temperature of the water in the paper web.

Auf diese Weise, und wenn die Temperatur in dem Trocknungsabschnitt des Papierherstellungsverfahrens erhöht wird, werden die Stärketeilchen teilweise geliert und werden nicht aufgebrochen, so daß gequollene, haftende Teilchen erzeugt werden, welche ihre Teilchenform in dem Enderzeugnis beibehalten, wodurchIn this way, and when the temperature in the drying section of the papermaking process is increased, the starch particles are partially gelled and are not broken, so that swollen, adherent particles are generated which retain their particulate shape in the final product, whereby

die mit den gequollenen Stärketeilchen in Berührung gelangenden Fasern haftend mit dem Grundmaterial des Flächenmaterials verbunden werden können, ohne daß das Stärkematerial unter Verminderung der Absorptionsfähigkeit des Flächenmaterials verteilt wird.the fibers coming into contact with the swollen starch particles adhering to the base material of the sheet material can be connected without the starch material reducing the Absorbency of the sheet material is distributed.

Bei der Ausführung der Erfindung ist der Feuchtigkeitsgehalt der Papierbahn an der Auftragstelle der Stärketeilchen von verhältnismäßig geringerer Bedeutung für den erfindungsgemäßen Vorgang als das Feuchtigkeits-Temperatur-Gleichgewicht in dem Trocknungsabschnitt, wenn diese Feuchtigkeit ganz entfernt wird. Wie in den Beispielen weiter unten gezeigt, kann die Feuchtigkeit der Papierbahn zum Zeitpunkt des Stärkeauftrags innerhalb weiter Grenzen verändert werden, während noch zufriedenstellende Eigenschaften des Flächenmaterials erzielt werden. Insbesondere kann ein Feuchtigkeitsgehalt von 25% bis 95% Gewichtsanteilen von Wasser oder mehr verwendet werden, es ist jedoch vorzuziehen, daß der Feuchtigkeitsgehalt zum Zeitpunkt des Stärkeauftrags wenigstens etwa 45 Gewichtsprozent, vorzugsweise jedoch oberhalb von 60 Gewichtsprozent betragen sollte.In practicing the invention, the moisture content of the paper web at the point of application is the Starch particles of relatively less importance for the process according to the invention than that Moisture-temperature equilibrium in the drying section when this moisture is all Will get removed. As shown in the examples below, the moisture in the paper web can cause The time at which the starch is applied can be varied within wide limits while still satisfactory Properties of the sheet material can be achieved. In particular, a moisture content of 25% to 95% by weight of water or more can be used, but it is preferable that the Moisture content at the time of starch application at least about 45 percent by weight, preferably but should be above 60 percent by weight.

Der Grund dafür liegt darin, daß bei Feuchtigkeitsgehalten von 45% oder mehr eine bessere Gelegenheit für die aufgetragenen Stärketeilchen besteht, Feuchtigkeit aufzusaugen, und zu quellen, damit die gewünschten Hafteigenschaften geschaffen werden.This is because the moisture content of 45% or more is a better opportunity for the applied starch particles are made to absorb moisture and swell to produce the desired Adhesive properties are created.

Der elektrostatische Auftrag von Stärke auf die Oberfläche einer Papierbahn ist von einzigartigen Vorteilen gegenüber den Verfahren entsprechend dem Stand der Technik begleitet, und umgekehrt fehlen in bemerkenswerter Weise viele Nachteile von bisherigen Verfahren bei dem Vorgang gemäß Erfindung.The electrostatic application of starch to the surface of a paper web is unique Advantages over the methods according to the prior art, and vice versa, are absent in remarkably many disadvantages of previous methods in the process according to the invention.

Bisher.verwendete Verfahren schließen den Zusatz von Stärke zu dem Papierstoff von der Bildung der Bahn ein. In dem sich ergebenden Flächenmaterial ist die Stärke über die ganze Dicke der Papierbahn verteilt, und vielfach oder meistens tritt demzufolge keine merkliche Verbesserung der Oberflächeneigenschaften des Flächenmaterals ein.Methods used heretofore include adding starch to the stock from the formation of the web a. In the resulting sheet material, the thickness is distributed over the entire thickness of the paper web, and often or mostly there is consequently no noticeable improvement in the surface properties of the surface material.

In ähnlicher Weise, und wenn die Stärke zur Bildung von Kleister gekocht ist, was das übliche Vorgehen ist, ist das Stärkematerial in dem gesamten Bahnmaterial verteilt, und trägt somit nur wenig zur Verbesserung der Oberflächeneigenschaften bei. Darüber hinaus wird durch diese Verteilung die Absorptionsfähigkeit der Papierbahn in bedeutendem Ausmaß verringert. Dies stellt die Situation bei den sogenannten Oberflächenplanierungsanwendungen dar, bei welchen ein beträchtlicher Teil der aufgebrachten Stärke in die Zwischenräume zwischen den Fasern im Inneren des Flächenmaterials wandert.Similarly, and when the starch is cooked to form paste, which is the usual procedure, the starch material is distributed throughout the web material, and thus does little to improve the Surface properties at. In addition, this distribution increases the absorption capacity of the Paper web reduced to a significant extent. This presents the situation in so-called surface planing applications represents in which a considerable part of the applied strength in the interstices migrates between the fibers inside the sheet material.

Bei Anwendungen mit Walzauftrag von Stärke auf eine Papieroberfläche ist die Rheologie von Stärkematerial gewöhnlich so, daß ein ungleichmäßiger Planierungsfilm aufgetragen wird und sich unregelmäßige Oberflächeneigenschaften ergeben.In applications where starch is rolled onto a paper surface, the rheology of starch material is important usually in such a way that an uneven leveling film is applied and becomes irregular Surface properties result.

Bei Verwendung von Wasserdüsen zur Aufbringung von Stärke auf die Oberfläche von Flächenmaterial ist die Anwendung einer beträchtlichen Menge von Wasser in dem zu sprühenden Material erforderlich, damit die Verteilung verbessert wird und die Viskosität auf dem erforderlich geringen Grad gehalten wird. Demzufolge muß eine unerwünscht große Menge von Wasser verwendet werden, und dieses Wasser muß während der nachfolgenden Vorgänge entfernt werden, wodurch große Belastungen für die Preßwalzen und/oder die Trocknungseinrichtungen entstehen. Wenn die Papierbahn schwach ist (und zwar insbesondere in diesem Fall), kann die von den Wasserdüsen ausgeübte Kraft zu einem Zerreißen der Papierbahn führen, und dies ist in besonderem Maß bei der Erzeugung von Zeitungspapier der Fall. Weiterhin besitzen die gesprühten Tröpfchen die Neigung, die Stärketeilchen ungleichmäßig abzulagern. Interessanterweise sind, besondersWhen using water nozzles to apply starch to the surface of sheet material the application of a considerable amount of water in the material to be sprayed is required in order for the Distribution is improved and the viscosity is kept at the required low level. As a result an undesirably large amount of water must be used, and this water must be used during the subsequent operations are removed, creating great loads on the press rolls and / or the Drying facilities are created. If the paper web is weak (especially this one Case), the force exerted by the water nozzles can cause the paper web to tear, and this is in this is particularly the case in the production of newsprint. Furthermore have the sprayed Droplets have a tendency to deposit the starch particles unevenly. Interestingly, are, especially

ίο wenn ungelierte Stärketeilchen niedergeschlagen werden, diese Stärketeilchen sehr klein und dringen in die Zwischenräume zwischen den Papierfasern ein, so daß viele niedergeschlagene Teilchen gar nicht direkt zu den Oberflächeneigenschaften beitragen können. Die in Häufchen an der Oberfläche verbliebenen Teilchen neigen zum Zusammenbacken mit anderen Häufchen, wenn Wärme angewendet wird, und sie binden die Oberflächenfasern nicht an das Grundmaterial der Papierbahn.ίο if ungelled starch particles are precipitated, these starch particles are very small and penetrate into the spaces between the paper fibers, so that many precipitated particles cannot contribute directly to the surface properties. In the Small piles of particles left on the surface tend to stick together with other piles, when heat is applied and they do not bind the surface fibers to the base material of the Paper web.

Der Auftrag eines trockenen Pulvers auf eine nasse Papierbahn durch mechanische Verteilung wurde vorgeschlagen aber kommerziell nicht durchgeführt. Ein derartiges Verfahren würde wegen der großen an der Oberfläche einer sich rasch bewegenden Bahn herrsehenden Luftturbulenz nur von zweifelhaftem Wert sein. Dadurch könnte ein ernsthaftes Staubproblem geschaffen werden, welches durch anwendbare Einrichtungen nicht kontrolliert werden könnte, und deshalb zu einem beträchtlichen Produktverlust führen würde.The application of a dry powder to a wet paper web by mechanical distribution was carried out proposed but not carried out commercially. Such a procedure would be because of the large at the Surface of a rapidly moving web of air turbulence only of dubious value be. This could create a serious dust problem caused by applicable facilities could not be controlled and therefore lead to significant product loss.

Zusätzlich sind die Verteilungseigenschaften von mechanisch gesprühtem Pulver so, daß eine gleichmäßige Aufbringung im wesentlichen unmöglich ist. Wenn ein solches Verfahren bei Stärke angewendet würde, würde durch den auftretenden Staub eine Verunreinigung und eine Explosionsgefahr entstehen. Weiterhin würde bei der Neigung des Stärkepulvers, sich in Häufchen abzulagern, wahrscheinlich eine ungleichmäßige Wirkung erzielt werden. In diesem Fall ist wiederum kein Anlaß gegeben, daß die winzigen Teilchen von ungelierter Stärke nicht in die Papierbahn eindringen, was leicht verständlich ist, wenn in Betracht gezogen wird, daß das ungelierte Stärketeilchen im allgemeinen nicht größer und häufig kleiner -als der Durchmesser der Papierfasern ist, welche die Bahn bilden.In addition, the distribution properties of mechanically sprayed powder are such that a uniform Application is essentially impossible. If such a procedure were used on starch, the dust would cause contamination and an explosion hazard. Farther the tendency of the starch powder to accumulate in piles would probably be uneven Effect can be achieved. In this case again there is no reason for the tiny Particles of ungelled starch do not penetrate the paper web, which is easy to understand when taken into account it is drawn that the ungelled starch particle is generally not larger and often smaller than that Is the diameter of the paper fibers making up the web.

Beim Auftrag von wäßrigen Stärkedispersionen auf ein flächiges Papier, welches nur 15 bis 20% Feuchtigkeit in der Bahn besitzt, kann die Stärke vollständig in die Papierbahn eindringen. Im Gegensatz dazu wird erfindungsgemäß das Stärkepulver auf Flächenmaterial aufgetragen, welches weit mehr Feuchtigkeit in der Papierbahn besitzt, ohne daß ein Eindringen in die Papierbahn wahrnehmbar ist.
Der gemäß Erfindung verwendete elektrostatische Niederschlag zum Auftragen von Stärke auf die Oberfläche einer Papierbahn wird durch die Turbulenz von Luft in der Nähe des Drahtgeflechtes nicht besonders beeinträchtigt. Bei dem Vorgang tritt kein Staub auf, und nahezu alle Stärke wird auf die Bahn aufgetragen. Zusätzlich stoßen sich die geladenen und auf der Wanderung zwischen der Verteilungseinrichtung und der Papierbahn befindlichen Teilchen ab, so daß sie keine Neigung besitzen, Agglomerate oder Klumpen zu bilden, und die sich ergebende Materialwolke ist ungewöhnlich gleichförmig und schlägt sich auf der Oberfläche des Flächenmaterials sehr gleichmäßig nieder.
Die elektrostatisch geladenen Stärketeilchen werdenWhen applying aqueous starch dispersions to a flat paper which has only 15 to 20% moisture in the web, the starch can penetrate completely into the paper web. In contrast to this, according to the invention, the starch powder is applied to sheet material which has far more moisture in the paper web without penetration into the paper web being perceptible.
The electrostatic precipitate used according to the invention for applying starch to the surface of a paper web is not particularly affected by the turbulence of air in the vicinity of the wire mesh. There is no dust in the process and almost all of the starch is applied to the web. In addition, the charged particles migrating between the distribution device and the paper web repel each other so that they have no tendency to form agglomerates or lumps, and the resulting cloud of material is unusually uniform and is very uniform on the surface of the sheet material low.
The electrostatically charged starch particles are

an die nasse Papieroberfläche angezogen, und durch diese Anziehung wird die durch die Luft geschaffene Turbulenz wirkungsvoll überwunden, welche sich mit der Geschwindigkeit der sich rasch bewegenden Papierbahn bewegt. Die niedergeschlagenen Stärketeilchen bleiben an der Oberfläche des Papiers, und es wird angenommen, daß ein selektiver Niederschlag von Stärke auf jenen Fasern stattfindet, welche über die Oberfläche des Flächenmaterials vorstehen. Es handelt sich dabei um jene Fasern, welche während des Druckvorgangs am leichtesten ausfasern und durch die mit Druckfarbe versehene Oberfläche entfernt werden. Es wird angenommen, daß dieses Phänomen des selektiven Niederschlags auf den kritischen Stellen der Papierbahn zu den unerwarteten und erheblich verbesserten Eigenschaften des Flächenmaterials beiträgt, was von der Verwendung von elektrostatisch niedergeschlagener Stärke in geringer Menge herrührt. Es ist auch ungewöhnlich und überraschend, daß eine Verbesserung der Eigenschaften des Flächenmaterials in der beobachteten Größe erzielt wird, und zwar mit dem mäßigen Quellgrad der Stärke, wie er bei den gemäß Erfindung behandelten Flächenmaterialien beobachtet wurde. Dies kann wiederum eine Folge dessen sein, daß die Stärke an der Oberfläche bleibt und so ein Zerbrechen der Teilchen nicht erforderlich ist, um die Stärke in Haftverbindung mit den Oberflächenfasern zu bringen. Eine Mikroskopuntersuchung von mit Jod gebeiztem Flächenmaterial, welches durch das Verfahren gemäß Erfindung hergestellt wurde, ergab, daß die Stärketeilchen jedes für sich an der Oberfläche bleiben und in Haftverbindung mit den Oberflächenfasern des Papiers gequollen werden, damit eine diskontinuierliche Bindung erreicht wird, welche die Festigkeit an der Oberfläche des Flächenmaterials erhöht, ohne daß ein kontinuierlicher Film ausgebildet wird, welcher die Absorptionsfähigkeit des Flächenmaterials herabsetzen würde. Es scheint, daß die Stärkeverwendung beträchtlich verbessert wurde, da die Bindung an den kritischen und wichtigen Stellen stattfindet. Die Gleichmäßigkeit der Verteilung kann mikroskopisch durch Vergleich der Anzahl der Stärketeilchen pro Flächeneinheit an verschiedenen Bereichen der Papieroberfläche festgestellt werden. Bei mikroskopischer Vergrößerung sind die Stärketeilchen natürlich in keinem regelmäßigen Muster angeordnet. Diese Gleichmäßigkeit kann auch mit dem Auge wahrgenommen werden, da jede Agglomeration von Stärke auf der Papieroberfläche Fehlstellen ergeben würde, die durch das geübte Auge erkennbar sind. Mikroskopuntersuchungen von mit Jod gebeizten Erzeugnissen werden gewöhnlich bei lOOfacher Vergrößerung ausgeführt.is attracted to the wet surface of the paper, and this attraction becomes that created by the air Turbulence effectively overcome, which moves at the speed of the rapidly moving Moving paper web. The deposited starch particles remain on the surface of the paper and it will it is believed that selective deposition of starch takes place on those fibers passing over the Protrude surface of the sheet material. These are those fibers which during the The easiest way to fray the printing process and remove it through the inked surface. It is believed that this phenomenon of selective precipitation on the critical points of the Paper web contributes to the unexpected and vastly improved properties of the sheet material, what results from the use of small amount of electrostatically deposited starch. It is also unusual and surprising that an improvement in the properties of the sheet material in the observed Size is achieved, with the moderate degree of swelling of the starch, as in the case of the invention treated sheet materials was observed. This can in turn be a consequence of the fact that the Starch stays on the surface and so breaking the particles is not required to keep the starch in Bring adhesive connection with the surface fibers. A microscopic examination of iodine pickled Sheet material made by the method according to the invention revealed that the starch particles each remain on the surface and in adhesive connection with the surface fibers of the paper be swollen so that a discontinuous bond is achieved, which increases the strength of the Surface area of the sheet material increased without a continuous film is formed which the Would reduce the absorption capacity of the sheet material. It appears that the starch utilization is considerable has been improved, as the binding takes place at the critical and important points. The evenness the distribution can be viewed microscopically by comparing the number of starch particles per unit area different areas of the paper surface. At microscopic magnification are the starch particles, of course, are not arranged in a regular pattern. This evenness can also can be perceived with the eye, as any agglomeration of starch on the paper surface Would result in defects that can be recognized by the trained eye. Microscopic examinations of using iodine Pickled products are usually 100 times more Enlargement carried out.

Bei der Anwendung der vorliegenden Erfindung kann die Stärkemenge, welche aufgebracht wird, in einem beträchtlichen Bereich geändert werden, in welchem noch einige Vorteile gemäß Erfindung erzielt werden. Bestmögliche Ergebnisse mit geringstmöglichen Kosten ergeben sich jedoch beim Auftrag einer verhältnismäßig geringen Menge von Stärke, wie etwa 0,1 g/m² bis 0,5 g Stärke/m² behandelnder Oberfläche. Ganz allgemein kann das Verfahren gemäß Erfindung bei einem Auftrag von 0,1 g Stärke bis 2,5 g Stärke pro m² Oberfläche angewendet werden. Gemäß Erfindung werden maximale Ergebnisse bei minimalen Kosten im Bereich von 0,2 g Stärke bis 1 g Stärke pro m² Oberfläche erzieltIn applying the present invention, the amount of starch which is applied can be varied within a considerable range, in which some advantages according to the invention are still achieved. However, the best possible results at the lowest possible cost are obtained when applying a relatively small amount of starch, such as about 0.1 g / m ² to 0.5 g starch / m ^{2 of the} surface to be treated. In general, the method according to the invention can be used with an application of 0.1 g of starch to 2.5 g of starch per m ^{2 of} surface area. According to the invention, maximum results are achieved at minimum costs in the range of 0.2 g starch to 1 g starch per m ^{2 of} surface area

Breit gesprochen können die Teilchen eine Größe innerhalb eines Bereichs von 16 bis 118 Maschen pro cm besitzen, und es können sogar kleinere Teilchen in wünschenswerter Weise verwendet werden. Vorzugsweise besitzen die Teilchen eine Größe von 31 Maschen pro cm oder kleinen Wenn jedoch die Teilchen einen Durchschnittsdurchmesser von einem Fünftel bis einem Zehntel der Durchschnittsbreite der Papierfasern besitzen, so können sie leicht gemäß Erfindung verwendet werden.Broadly speaking, the particles can range in size from 16 to 118 meshes per cm and even smaller particles can be desirably used. Preferably the particles are 31 meshes per cm or smaller, however, if the particles are one Average diameter from one fifth to one tenth of the average width of the paper fibers have, they can easily be used according to the invention.

Die Erfindung wird an Hand der folgenden Beispiele weiter erläutert:The invention is further illustrated by the following examples:

example 1

Eine versuchsmäßige Papiermaschine herkömmlicher Konstruktion (welche der in F i g. 1 gezeigten Maschine ähnlich ist) wurde mit einer Anlage zum Niederschlag von Stärke in einer Zone versehen, wobei die Anlage mit. den Bezugszeichen 22, 23, 24, 25 und 26 entsprechend Fig. 1 bezeichnet ist. Die Anlage dient zum Transport und zum elektrostatischen Niederschlagen von feinverteilter Stärke auf die nasse Papierbahn. Es wurde ein einzelner elektrostatischer Verteükopf 25 verwendet, welcher in einem Abstand von 25 cm bis 30 cm oberhalb der Papierbahn angeordnet ist. In ■kommerzieller Technik würden jedoch breitere Papierbahnen hergestellt, und es wurden mehr Verteilköpfe zum Auftrag der Stärke über die gesamte Breite solcher breiteren Papierbahnen verwendet werden, als in der Zeichnung gezeigt sind. Der verwendete Stoff entsprach etwa einem herkömmlichen Zeitungspapier (70% Holzschliff, 30% Sulfitzellstoff), und das fertiggestellte Flächenmaterial wog 14,5 kg pro Ries (61 cm χ 91 cm -500 Bögen, 279 m²).An experimental paper machine of conventional construction (which is similar to the machine shown in FIG. 1) was provided with a plant for deposition of starch in a zone, the plant with. denoted by reference numerals 22, 23, 24, 25 and 26 corresponding to FIG. The system is used to transport and electrostatically deposit finely divided starch onto the wet paper web. A single electrostatic distribution head 25 was used, which is arranged at a distance of 25 cm to 30 cm above the paper web. In the commercial art, however, wider paper webs would be produced and more spreading heads were used to apply the starch across the entire width of such wider paper webs than are shown in the drawing. The material used corresponded approximately to conventional newsprint (70% wood pulp, 30% sulfite pulp), and the finished sheet material weighed 14.5 kg per ream (61 cm × 91 cm -500 sheets, 279 m ² ).

Die Papiermaschine wird mit einer Geschwindigkeit von 23 m pro Minute betrieben, und es wird ungekochte, pulverisierte Maisstärke, welche zur Absenkung ihrer ursprünglichen Gelierungstemperatur auf eine Temperatur im Bereich von 6O⁰C bis 63° C hydroxyäthyliert wurde, auf die Filzbandseite des Papiers aufgetragen, wobei eine elektrische Spannung von 65 bis 67 kV an den Köpfen verwendet wird. Die Spannung wird durch ein Netzgerät mit negativer Spannung aufgebracht. Die Stärketeilchen werden gesiebt, damit Teilchen mit einer Größe von mehr als 31 Maschen pro cm entfernt werden. Die Anlage zur Aufbringung von Stärke ist so angeordnet, daß die Stärke auf die obere Oberfläche des Flächenmaterials an einer Stelle zwischen den letzten Preßwalzen und der ersten Trocknungswalze aufgebracht wird. Die Feuchtigkeit des Flächenmaterials beträgt in diesem Bereich etwa 64%. Nach dem Stärkeauftrag wird das Flächenmaterial kontinuierlich unter Verwendung von Trocknungswalzen getrocknet, welche mit Dampf mit 2,1 atü beheizt werden, und das getrocknete Flächenmaterial wird dann kalandriert. Die Dosierung der aufzutragenden Stärke wird so vorgenommen, daß die niedergeschlagene Menge gleich einem Prozent des Gewichtes der Papierfasern ist, das heißt etwa 0,5 g/m² Oberfläche. Die fertiggestellten Flächenmaterialien werden entsprechend den folgenden der Norm entsprechenden Versuchen der Technical Association of Pulp & Paper Industry konditioniert und geprüft: T 459 N-48 (Wachsversuch für die Oberflächenfestigkeit von Papier); T 499 su-64 (Oberflächenfestigkeit von Papier-IGT Tester); RC — 19 (Beständigkeit von Papier oder Pappe gegen Druckfarbe — K & N Farbe); T 403 ts-63 (Berstfestigkeit von Papier). In jedem Fall wurden die IGT-Versuche unter Verwendung einer Farbe mit Klebrigkeit Nr. 3 (Nr. 3 Tack Ink) und einem federnden Antrieb 35 — B durchgeführt.The paper machine is operated at a speed of 23 m per minute, and it is uncooked, powdered corn starch that has been hydroxyäthyliert to lower its initial gelling temperature to a temperature in the range from 6O ⁰ C to 63 ° C, applied to the Filzbandseite of the paper, an electrical voltage of 65 to 67 kV is used on the heads. The voltage is applied by a power supply unit with negative voltage. The starch particles are sieved to remove particles greater than 31 meshes per cm. The plant for applying starch is arranged so that the starch is applied to the upper surface of the sheet material at a point between the last press rolls and the first drying roll. The moisture of the sheet material in this area is about 64%. After the starch has been applied, the sheet material is continuously dried using drying rollers which are heated with steam at 2.1 atmospheres, and the dried sheet material is then calendered. The starch to be applied is metered in such a way that the amount deposited is equal to one percent of the weight of the paper fibers, that is to say about 0.5 g / m ² surface. The finished sheet materials are conditioned and tested according to the following tests of the Technical Association of Pulp & Paper Industry, which correspond to the standard: T 459 N-48 (wax test for the surface strength of paper); T 499 su-64 (surface strength from paper IGT tester); RC - 19 (Resistance of paper or cardboard to printing ink - K & N Color); T 403 ts-63 (Burst Strength of Paper). In each case, the IGT trials were conducted using # 3 tack ink and a 35-B spring drive.

Die aufgezeichneten Werte wurden mit der und gegen die Herstellungsrichtung des Papiers erzielt Die Farbabsorption wird als Flächenhelleverlust beim Farbauftrag ausgedrückt, wie diese durch ein Photovolt-Flächenhelligkeit-Prüfgerät gemessen wird.The values recorded were obtained with and against the direction of manufacture of the paper Color absorption is expressed as the loss of surface brightness during the application of paint, as shown by a photovolt surface brightness tester is measured.

Stärkestrength

Wachs-Aus
faserungWax-off
fiber

IGT-Versuch IGT attempt

K&N FarbeK&N color

AA. keineno 6-76-7 70/6070/60 29,029.0 BB. 0,5 g/m² 0.5 g / m ² 1212th 220/340220/340 27,527.5

1010

Die Beständigkeit gegen Ausfaserung der Oberfläche, wie sie sowohl durch den Wachs-Ausfaserungsversuch und den IGT-Versuch offenbar wird, wird beträchtlich verbessert. Die Farbabsorption, wie sie durch den K & N-Farbversuch offenbar wird, wird unbedeutend vermindert.The resistance to fraying of the surface, as demonstrated by the wax fraying test and the IGT trial is revealed is considerably improved. The color absorption as seen by the K&N color trial is revealed is insignificantly diminished.

Bei Verwendung von kommerzieller hydroxyäthylierter Maisstärke wurden im wesentlichen die gleichen Ergebnisse erzielt.Using commercial hydroxyethylated corn starch became essentially the same Results achieved.

Example 2

Das Verfahren gemäß Beispiel 1 wird unter Verwendung von hydroxyäthylierter Maisstärke wiederholt. Diese Maisstärke wird wieder zur Entfernung von Teilchen, welche eine Größe von mehr als 31 Maschen pro cm sind, gesiebt, und das Pulver wird nacheinander in Dosierungen niedergeschlagen, bei welchen 1%, 2% und 3% Stärke bezüglich des Fasergewichtes oder 0,5 g, 1 g und 1,5 g Stärke pro m² niedergeschlagen werden. Die fertiggestellten Bögen wurden auf Festigkeit der Bögen, Ausfaserungsbeständigkeit der Oberfläche und Farbabsorption wie oben mit folgenden Ergebnissen geprüft:The procedure according to Example 1 is repeated using hydroxyethylated corn starch. This corn starch is again sieved to remove particles larger than 31 meshes per cm in size and the powder is precipitated sequentially in dosages at which 1%, 2% and 3% starch by fiber weight or 0.5 g, 1 g and 1.5 g starch per m ^{2 are} deposited. The finished arches were tested for strength of the arches, fray resistance of the surface and color absorption as above with the following results:

LaufRun Stärkestrength Mullen-Mullen Wachs-Wax- IGTIGT K&NK&N 4040 28,028.0 Testtest Austhe end 26,526.5 (g/m*)(g / m *) faserungfiber 25,5 4525.5 45 CC. keineno 3,43.4 66th 60/7060/70 25,525.5 DD. 0,50.5 3,93.9 1010 270/260270/260 EE. 1,01.0 4,44.4 1111th 290/370290/370 FF. 1,51.5 3,63.6 11 +11 + 300/340300/340

Diese Daten machen deutlich, daß die Mullengröße und Farbabsorption verhä'tnismäßig unverändert bleiben, während die Ausfaser-.tr.gsbeständigkeit bei Zusatz von Stärke beträchtlich erhöht wurde.These data make it clear that the Mullen size and color absorption remain relatively unchanged, while the fiber-out resistance when added of strength has been increased considerably.

Example 3

Das Verfahren nach Beispiel 1 wurde wiederholt, während die Stärke entsprechend Beispiel 2 mit 1% oder etwa 0,5 g Stärke pro m² aufgetragen wurde. Bei verschiedenen Teilen dieses Laufes war die Anlage zum elektrostatischen Auftrag nacheinander bei (1), der gleichen Stelle wie bei Beispiel 1, nämlich zwischen der letzten Preßwalze und der ersten Trocknungswalze angeordnet, wo die Feuchtigkeit des Flächenmaterials ungefähr 65% betrug, bei (2), unmittelbar vor der Gautschwalze, wie sie in F i g. 1 gezeigt ist, wo das Flächenmaterial ungefähr 83% Feuchtigkeit enthält, und bei (3) weiter zurück über dem Papiermaschinen-Drahtgeflecht, wo die Feuchtigkeit des Papiermaterials etwa 94% betrug. In jedem Fall war der Maschinenbetrieb völlig zufriedenstellend, und die Bogen-Versuche verliefen verhältnismäßig unabhängig von der Stelle der Anordnung der Auftragsanlage.The procedure according to example 1 was repeated while the starch according to example 2 was applied with 1% or about 0.5 g starch per m ² . In different parts of this run the system for electrostatic application was arranged one after the other at (1), the same place as in Example 1, namely between the last press roll and the first drying roll, where the moisture of the sheet material was approximately 65%, at (2) , immediately in front of the couch roll, as shown in FIG. 1 is shown where the sheet material contains approximately 83% moisture, and at (3) further back over the papermaker's wire mesh where the moisture of the paper material was approximately 94%. In each case, the machine operation was completely satisfactory and the arch tests were relatively independent of the location of the application system.

Example 4

Das Verfahren gemäß Beispiel 1 wurde wieder wiederholt, aber dieses Mal wurde die Stärke gemäß Beispiel 2 elektrostatisch an der Oberseite des Flächenmaterials durch ein Aggregat niedergeschlagen, welches über dem Flächenmaterial zwischen der letzten Preßwalze und der ersten Trocknungswalze angeordnet war. Weiter wurde die Stärke auch an der Unterseite des Flächenmaterials durch ein Aggregat niedergeschlagen, welches unter dem Flächenmaterial an der gleichen Stelle angeordnet war. Es ergaben sich keine Betriebsprobleme, und die vorher beobachtete Verbesserung bei den Versuchen bezüglich der Oberflächenausfaserungsbeständigkeit wurde sowohl an der Oberseite als auch an der Unterseite des Flächenmaterials beobachtet.The procedure of Example 1 was repeated again, but this time the strength was according to Example 2 electrostatically deposited on the upper side of the sheet material by an aggregate, which is arranged over the sheet material between the last press roll and the first drying roll was. The strength was also reflected on the underside of the sheet material by an aggregate, which was arranged under the sheet material in the same place. There were no operational problems and the previously observed improvement in The surface fray resistance tests were performed on both the top and observed at the bottom of the sheet.

Bei den vorstehenden Beispielen kann eine geringe Menge von Trikresylphosphat, z. B. ein Gewichtsprozent, zur Unterstützung eines freifließenden Zustandes der Stärketeilchen verwendet werden.In the above examples a small amount of tricresyl phosphate, e.g. B. a weight percent, can be used to support a free-flowing state of the starch particles.

Beim Offset-Druck von Zeitungspapier trocknet die Farbe hauptsächlich durch Absorption. Somit ist es wichtig, daß die Oberfläche des Flächenmaterials einen Zustand beibehält, gemäß welchem sie Farbe leicht absorbiert Mit dem bisher wirksamsten Verfahren zur Verbesserung der Ausfaserungsbeständigkeit der Oberfläche, nämlich dem Oberflächenplanieren mit gekochter Stärke, wurden die Absorptionseigenschaften des Flächenmaterials gewöhnlich erheblich verändert, und die Anwendung derartiger Verfahren kann schwierig sein, wenn die Festigkeit des Flächenmaterials, wie im Fall von Zeitungspapier, unzureichend ist. Im Gegensatz dazu, und wie es durch die Beispiele gezeigt wurde, bildet durch einen elektrostatischen Niederschlagprozeß gemäß Erfindung aufgetragene Stärke eine feste und poröse Oberfläche, und die Farbabsorptionseigenschaften werden durch diese Behandlung nur unbeträchtlich verändert.When offset printing newsprint, the ink dries mainly through absorption. So it is It is important that the surface of the sheet is maintained in a state in which it is easy to paint absorbed With the most effective method to date for improving the surface's resistance to fraying, namely surface leveling with cooked starch, the absorption properties of the Sheet material usually changes significantly and such techniques can be difficult to use when the strength of the sheet is insufficient, as in the case of newsprint. In contrast to this, and as shown by the examples, forms by an electrostatic deposition process According to the invention applied starch a solid and porous surface, and the color absorption properties are only changed negligibly by this treatment.

Wie schon angegeben wurde, kann die verwendete Stärke teilweise oder vorgeliert sein, obwohl ungelierte Stärke vorgezogen wird. Wenn eine geringfügige Herabsetzung der Absorptionsfähigkeit des Papiers gewünscht wird, sollte die Stärke so gewählt werden, daß unter den verwendeten Auftragsbedingungen die Stärketeilchen quellen und haftend werden, aber nicht in bedeutendem Umfang aufgebrochen werden. Andererseits bestehen Fälle, in welchen es wünschenswert ist, die Wasseraufsaugungsfähigkeit des Papiers auf einen geringstmöglichen Wert herabzusetzen, und in solchen Fällen ist die Verwendung von vorgelierter Stärke oder teilweise gelierter Stärke dem Aufbrechen der Stärketeilchen und der nachfolgenden Verteilung des Stärkematerials über die Oberflächenbereiche des Flächenmaterials förderlich.As already indicated, the starch used can be partial or pre-gelled, although ungelled Strength is preferred. When a slight decrease in the absorbency of the paper is desired, the thickness should be chosen so that under the application conditions used the Starch particles swell and become adherent, but are not broken up to any significant extent. on the other hand there are cases in which it is desirable to reduce the water absorbency of the paper to one as low as possible, and in such cases the use of pregelatinized starch or partially gelled starch, the breaking up of the starch particles and the subsequent distribution of the starch material beneficial over the surface areas of the sheet material.

Entsprechend dem Vorgesagten, und wobei verschiedene Stärken zur besseren Erreichung verschiedener Ziele oder zur Anpassung verschiedener Bedingungen der Papierherstellung, wie etwa der Maschinengeschwindigkeit, der Stelle des Stärkeauftrags, der Trocknungswalzentemperatur und dergleichen bevorzugt werden können, können selbstverständlich verschiedene Stärken alleine oder in Mischungen mit unmodifizierter Maisstärke, mit Säure behandelterAccording to the above, and taking different strengths to better achieve different Objectives or to adapt various paper making conditions, such as machine speed, the location of the starch application, the drying roller temperature and the like can of course be different starches alone or in mixtures with unmodified corn starch, treated with acid

Stärke, oxydierte Stärke. Stärkederivate,Tapiokastärke, Kartoffelstärke, Reisstärke, vorgelierte Stärken usw. verwendet werden.Starch, oxidized starch. Starch derivatives, tapioca starch, Potato starch, rice starch, pregelatinized starches, etc. can be used.

In Verbindung mit dem Vorgesagten besitzt unmodifizierte Maisstärke eine Gelierungstemperatur von etwa 70 —71,5°C, und vorzugsweise ist Maisstärke zu verwenden, welche zur Herabsetzung ihrer Gelierungstemperatur zur Erleichterung ihrer Gelierung während des Papierherstellungsvorgangs und der Entwicklung der gewünschten Hafteigenschaften modifiziert wurde. In diesem Zusammenhang ist zu erwähnen, daß die Modifizierung von Maisstärke oder anderer Stärke mit hoher Gelierungstemperatur wünschenswert zur Absenkung der Gelierungstemperatur in einem Bereich von -12° C bis +10⁰C, vorzugsweise von —9° C bis +4°C ausgeführt wird. Dies kann in wünschenswerter Weise durch Hydroxyäthylierung der Stärke ausgeführt werden, wobei solche Modifikationen der Stärke an sich gut bekannt sind.In connection with the foregoing, unmodified corn starch has a gelation temperature of about 70-71.5 ° C, and it is preferred to use corn starch which has been modified to lower its gelation temperature to facilitate its gelation during the papermaking process and to develop the desired adhesive properties. In this connection it is noted that the modification of corn starch or other starch with high gelling desirable to lower the gelling temperature in a range of -12 ° C to +10 ⁰ C, is preferably carried out from -9 ° C to + 4 ° C . This can desirably be carried out by hydroxyethylation of the starch, such modifications of the starch being well known per se.

Es wurde gefunden, daß verschiedene Stärken verschieden auf das Aufbringen einer elektrostatischen Ladung ansprechen, und zwar sowohl bezüglich der Annahme wie der Beibehaltung der Ladung zur" Steigerung der Niederschlagswirksamkeit und auch bezüglich des Beibehaltens einer Ladung, nachdem die aufgebrachte Ladung durch Erdung abgeführt wurde. In dieser Hinsicht ist es wünschenswert, daß die Oberfläche von verwendeten Stärketeilchen zur Erhöhung ihrer Oberflächenleitfähigkeit so behandelt wird, daß ein Oberflächenbereich mit erhöhter Leitfähigkeit geschaffen wird, welcher einen Kern mit größerem Widerstand oder mit Isolationseigenschaften umgibt. Natürlich muß nicht die ganze Oberfläche der Stärketeilchen eine erhöhte Leitfähigkeit besitzen. Die Verwendung von Stärketeilchen, welche entsprechend ihrem Aufbau einen Oberflächenbereich mit erhöhter Leitfähigkeit und einem mehr isolierenden Teil besitzen, ist vorzuziehen, da dies die Fähigkeit der Teilchen zum Beibehalten einer Ladung nach dem Niederschlag steigert. Es ist besonders vorzuziehen, Stärketeilchen zu verwenden, welche eine positive Ladung nach dem Niederschlagen beibehalten. Es ist möglich, daß diese beibehaltene positive Ladung zur raschen und verhältnismäßig vollständigen Verbindung der niedergeschlagenen Teilchen mit den Papierfasern an der Oberfläche der Papierbahn beiträgt. Es sei hier darauf hingewiesen, daß Hydroxyäthylierung eine Erhöhung der Leitfähigkeit herbeiführt, und in vielen Fällen Stärketeilchen schafft, welche eine positive Ladung beibehalten, wenn sie mit einem Netzgerät mit negativer Spannung geladen und dann geerdet werden.It has been found that different strengths have different effects on the application of an electrostatic Address charge, both with regard to the acceptance and retention of the charge for " Increase in precipitation efficiency and also in terms of maintaining a charge after the applied charge was discharged through grounding. In this regard, it is desirable that the surface of starch particles used to increase their surface conductivity is treated so that a Surface area with increased conductivity is created, which has a core with greater resistance or surrounds with insulating properties. Of course, not all of the surface area of the starch particles has to be one have increased conductivity. The use of starch particles, which according to their structure have a surface area with increased conductivity and a more insulating part preferable as this increases the ability of the particles to retain charge after deposition increases. It is particularly preferable to use starch particles that have a positive charge after Maintain Precipitation. It is possible for this retained positive charge to be rapid and proportionate complete bonding of the precipitated particles with the paper fibers on the surface contributes to the paper web. It should be noted here that hydroxyethylation brings about an increase in conductivity, and in many cases starch particles creates which will retain a positive charge when connected to a negative voltage power supply charged and then grounded.

Wenn die nasse Papierbahn durch die Niederschlagzone geführt wird, so wird sie in dieser einem elektrostatischen Feld entsprechend den geladenen Verteilungsköpfen ausgesetzt. Diese Köpfe sind zum Aufbau eines Feldes mit einem durchschnittlichen Potentialgradienten von wenigstens 2 und vorzugsweise 2—4 kV pro cm Entfernung, wobei sich die Entfernung zwischen den Verteilungsköpfen und der Oberfläche der wirkungsvoll geerdeten Papierbahn erstreckt, geladen. Es sei darauf hingewiesen, daß die Papierbahn dem elektrischen Feld unterworfen ist, welches eine Feldkonzentrierung in der Umgebung der vorstehenden Oberflächenfasern herbeiführen kann, oder das Feld kann eine andere, ähnliche Wirkung auf die nasse Papierbahn ausüben, welche zu dem beobachteten Phänomen, gemäß welchem die Stärketeilchen auf der Oberfläche in Verbindung mit den Papierfasern bleiben und nicht in großer Menge in die Papierbahn eindringen, beiträgt. Auf Grund des hohen Feuchtigkeitsgehaltes der Papierbahn an der Stelle des Teilchenniederschlags und infolge der sehr geringen Teilchengröße der niedergeschlagenen Stärketeilchen würde diese Wirkung an sich nicht zu erwarten sein.When the wet paper web is passed through the precipitation zone, it becomes one in this exposed to electrostatic field corresponding to the charged distribution heads. These heads are for Establishing a field with an average potential gradient of at least 2 and preferably 2-4 kV per cm of distance, the distance between the distribution heads and the surface of the effectively grounded paper web extends, charged. It should be noted that the paper web the is subjected to an electric field, which is a field concentration in the vicinity of the above Surface fibers may cause, or the field may have another, similar effect on the wet Exercise paper web, which leads to the observed phenomenon, according to which the starch particles on the Surface remain in contact with the paper fibers and do not penetrate the paper web in large quantities, contributes. Due to the high moisture content of the paper web at the point of particle precipitation and due to the very small particle size of the precipitated starch particles, this effect would not to be expected in itself.

Selbstverständlich kann die Aufbringung von Stärketeilchen gemäß Erfindung gleichzeitig mit der Aufbringung anderer bestimmter Materialien erfolgen, weiche mit den Stärketeilchen gemischt werden können und mit diesen zusammen aufgebracht werden können. Diese anderen bestimmten Materialien sind z. B. Farbstoffe, Füllstoffe und Teilchen von Polymeren, welche mit der gewählten Stärke verträglich sind, wie etwa Mischungen von Stärke mit Polyvinylalkohol, Polyvinylazetat, und Copolymeren von Styrol und Butadien.Of course, the application of starch particles according to the invention can be carried out simultaneously with the application other specific materials are made which can be mixed with and with the starch particles these can be applied together. These other particular materials are e.g. B. dyes, Fillers and particles of polymers compatible with the chosen starch, such as blends of starch with polyvinyl alcohol, polyvinyl acetate, and copolymers of styrene and butadiene.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen •jna κια nn For this 1 sheet of drawings • jna κια nn

Claims

Patent claims:

1. A method of making a fibrous cellulosic absorbent material in the mold a flat sheet such as paper, cardboard and the like which a water-containing web of cellulose fiber material is guided past a precipitation zone to which dry starch particles are supplied, and finally to which the hydrous Web is dewatered and dried, characterized in that the dry Starch particles are electrostatically charged and that they are before dewatering the web material electrostatically deposited uniformly on the wet web during its manufacture.

2. The method according to claim 1, characterized in that an electrostatic field on the Precipitation zone with an average potential gradient of at least 2 kV per cm is applied.

3. The method according to claim 1, characterized in that the starch particles which are electrostatic to the extent are charged that they have a positive after application to the water-containing sheet material Maintain charge, be used.

4. The method according to claim 1, characterized in that starch particles having a part with a conductive surface and a portion with reduced conductivity can be used.

5. The method according to claim 1, characterized in that the starch particles on at least one surface of the web in a dosage of 0.1 g to 2.5 g, preferably from about 0.2 g to 1.0 g of starch per m ^{2 of} surface be applied.

6. The method according to claim 1, characterized in that corn starch, which for reduction the gelation temperature is treated on its surface at -12 ° to + 10 ° C, is used.

7. The method according to claim 6, characterized in that hydroxyethylated on the surface Corn starch is used.

8. The method according to claim 1, characterized in that the particles of the precipitation zone metered in and applied to the wet web material from above.

9. The method according to claim 1, characterized in that the in a directed stream added starch particles are essentially ungelled, and when the wet Web material are at least partially gelled with the water of the web.

10. The method according to claim I _1, characterized in that the starch particles are deposited on a water-containing paper web with at least 60 percent by weight of water.

11. Device for carrying out the method according to one of claims 1 to 10, characterized in that a device for advancing of the wet web material past a particle deposition zone and means for feeding of electrostatically charged starch particles are provided to the particle deposition zone.

12. The device according to claim 11, characterized characterized in that the precipitation zone is above the free upper surface of the sheet material the Fourdrinier wire mesh is arranged

The invention relates to a method for producing a fibrous, cellulosic absorbent material according to the preamble of claim 1 and a device for performing the method.

In the manufacture of paper and cardboard products it is important that the physical properties of the product must be adapted to the intended use. Because of this, a Variety of processes and techniques are created to address the various physical properties of to improve or control various flat paper and cardboard material. To the essentials Properties include strength, stiffness, smoothness, porosity and the propensity to like different liquids To absorb or resist penetration of water, oil, wax and paint.

In the case of printing papers such as newsprint, one of the most important properties is what is called Fiber resistance. The fray resistance is a measure of how light or heavy the Surface fibers can be removed from the remaining sheet material, and it is therefore a measure of the surface strength. During the printing process, a Printing plate, or in the case of offset printing by means of a rubber transfer printing blanket or a rubber roller Paint applied. When the sheet material is removed from the plate or blanket, have it The free, loose or inadequately adhering surface fibers have a tendency to come out of the surface of the Fibrous sheet material and remain on the plate or blanket. When the The speed at which the sheet material is removed from the plate or blanket decreases The tendency of the surface fibers to fray from the sheet material increases sharply. Similarly, it is increasing Use of ink with higher tack, as required in multi-color printing, the tendency these fibers become too frayed. In extreme cases, parts of the surface of the sheet material removed by the printing plate, leaving considerable irregularities in the surface, which is extremely disadvantageous for the appearance of the printed area. In less severe Cases individual fibers are removed from the surface of the sheet material and placed on the printing plate or collected from the blanket. If a sufficient number of fibers have been collected, they will interfere with them Color distribution, and the result is a blotchy and unevenly printed area. It will then required to shut down and clean the press, which is both time consuming and laborious is.

If the paper is to be used in conjunction with printing ink, which is due to absorption dries up, a difficult problem arises. Newspapers are z. B. almost always printed with color, which dries by suction The surface of the sheet material must therefore not only be resistant, but also be porous so that the binder is absorbed in the paint and thus the paint is dried. While in the case of paperboard, internal strength and stiffness are of paramount importance, so do so the surface properties are also important if the cardboard is to be printed on.

The use of starch in the manufacture of paper is well known; however, the Strength usually evenly throughout the stock