DE1923846A1 - Faerben von Papier - Google Patents

Faerben von Papier

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DE1923846A1 DE19691923846 DE1923846A DE1923846A1 DE 1923846 A1 DE1923846 A1 DE 1923846A1 DE 19691923846 DE19691923846 DE 19691923846 DE 1923846 A DE1923846 A DE 1923846A DE 1923846 A1 DE1923846 A1 DE 1923846A1
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DE19691923846
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Alan Gray
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Novartis AG
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JR Geigy AG
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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H21/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its function, form or properties; Paper-impregnating or coating material, characterised by its function, form or properties
    • D21H21/14—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its function, form or properties; Paper-impregnating or coating material, characterised by its function, form or properties characterised by function or properties in or on the paper
    • D21H21/28—Colorants ; Pigments or opacifying agents
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09B—ORGANIC DYES OR CLOSELY-RELATED COMPOUNDS FOR PRODUCING DYES, e.g. PIGMENTS; MORDANTS; LAKES
    • C09B67/00—Influencing the physical, e.g. the dyeing or printing properties of dyestuffs without chemical reactions, e.g. by treating with solvents grinding or grinding assistants, coating of pigments or dyes; Process features in the making of dyestuff preparations; Dyestuff preparations of a special physical nature, e.g. tablets, films
    • C09B67/006—Preparation of organic pigments
    • C09B67/0066—Aqueous dispersions of pigments containing only dispersing agents
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D17/00—Pigment pastes, e.g. for mixing in paints
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Description

Dr. F. Zumslein - Dr. E. Assmann
Dr. R. Köenigsberger Dipl. Phys. R. Holzbauer
Polenlanwalf· München 2, Bräuhauutrafje 4/lli
Case 3-2822/MA 1312
53/50/Le
J.R. GeigyA.G., Basel, Schweiz
Färben von Papier
Die vorliegende Erfindung befaßt sich mit dem Färben von Papier und insbesondere befaßt sich die Erfindung mit dem Pigmentfärben von Papier in der Masse.
Die Massenfärbung von Papier kann durch lösliche Farbstoffe oder Pigmente erreicht werden. Farbstoffe werden an den Cellulosefasern absorbiert, während Pigmente nicht absorbiert werden. Pigmente werden hauptsächlich bei geformtem und naßfestem Papier verwendet, wo sie physikalisch auf der Faser abgeschieden werden.
Pigmente zum Färben von Papier werden im allgemeinen in Form von wässrigen Pasten angewendet und übliche Pigmentpasten für Papier enthalten feinverteiltes Pigment, das mit einem anionischen Dispergiermittel stabilisiert ist. Bei dem Papier-Blocksystem jedoch tendiert das Dispergiermittel dahin, daß es sowohl von den Papierfasern als auch von dem Pigment adsorbiert wird. So besitzen beide das Pigment und das Papier sich gegenseitig abstossende negative Ladungen. Es ist daher notwendig, das Pigment auf dem Papier zu fixleren oder auszuflocken und Aluminiumsulfatlösung
909850/1288 bad ORiGiMAL
wird oft für diesen Zweck verwendet.
Überraschenderweise wurde nun gefunden, daß wässrige Pigmentpasten, in denen das Pigment stark Substantiv gegenüber Cellulose ist, dadurch hergestellt werden können, daß das Pigment mit einem kationischen oberflächenaktiven Mittel dispergiert viird. Um die Fixierung des Pigments auf der Faser zu erreichen, erfordern solche Dispersionen nicht den Zusatz eines Ausflockungsmittels und sie vermindern die Absorption des Papiers nicht wesentlich. Weiterhin ist die erhaltene Farbe stärker und heller als die, . die man erhält, wenn man die üblichen Dispersionen des gleichen Pigments anwendet, da die Pigmentteile nicht ausgeflockt werden, bevor sie auf die Faser fixiert werden, und daher ihre kleine Teilchengröße beibehalten.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren für die Färbung von Papier geliefert, das dadurch gekennzeichnet ist, daß das Papier mit einer wässrigen Pigmentdispersion, die 2 bis 40 Gew. 1Z, berechnet auf das Gewicht des Pigmentes, eines kationischen oberflächenaktiven Mittels enthält, kontaktiert v/ird.
Pigmente, die in dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendet werden können, schließen wasserunlösliche organische Pigmente, beispielsweise Azofarbstoffe, Phthalocyanine, polycyclische Pigmente (z.B. Chinacridone, Dioxazine, Küpenfarbstoffe, Anthrachinone und Isoindolinone) und Salze basischer Farbstoffen, ausgefällt durch Heteropolysäuren von Phosphor, Wolfram und Molybdän, ein. Anorganische Pigmente können ebenfalls verwendet werden, z.B. rote und gelbe Eisenoxyde.
Die Konzentration des Pigments in der Dispersion kann zweckdienlich im Bereich von 5 bis 60 Gew.#, berechnet auf das Gesamtgewicht -■■.,-.. der Dispersion, variieren, ein Anteil innerhalb des Bereiches von 15 bis 35^ und besonders von 15 bis j50# ist jedoch bevorzugt.
BAD ORSGIMAL 9098 5 0/ 128 8
Eine große Anzahl von kationisch oberflächenaktiven Mitteln kann bei dern":erfindüngsgemäJ3en Verfahren verwendet werden, z.B. Verbindungen, wie sie in dem Buch "Surface-Active Agents and Detergents" von 'A.M. Schwartz, J.-W. Perry und.J. Ber.ch, Band II (1958■■)", Seiten ' 103-119, beschrieben werden.
Kationisch oberflächenaktive- Mittel, die in denf erfindungsgemässen Verfahren r;eeln;net angewendet werden können, schließen die wasserlöslichen Salze aliphatischer Amine mit 10 bis 1-8 Kohlenstoffatomen in der aliphatischen Kette ein, z.B. Talgfettamine oder sekundäre oder tertiäre Amine,, die sich davon ableiten. Ebenfalls können äthoxylierte Fettamine in ihrer sekundären, tertiären oder quartären Form mit 5 bis 30 Oxyäthylenresten oder die wasserlöslichen Salze davon verwendet werden.
Bevorzugte kationisch oberflächenaktive Mittel für die Verwendung in dem erfindurigsgemäßen Verfahren, sind wasserlösliche kationisch oberflächenaktive Salze von reaktiven Polyamidharzen, beispielsweise die Köridensatiönsprodukte von aliphatischen Polycarbonsäuren, wie DiI inol säure, mit PpiyalkylenpoIyaminen.
Die Salze der kationisch oberflächenaktiven Mittel können aus Garbonsäuren hergestellt werden, beispielsweise aus Ameisensäure, / Essigsäure, Propionsäure^ Oxalsäure oder aus. Mineral säuren, z.B. G;hior^ass.ers to ff säure/oder Schwefelsäurei
Poiyamidharz.e, die besonders- -y.Q-r-teiln.aft sind;, sind: sjolche, die einen Aminwert in dem. BereiQh, yqn, 3©O -bis: 600 mg Kaliujnhydrppcyd g besitz(eii» ■
Die Henge an kationisch oberflächenaktiven Mittel, die bei dem erfindungsgemäß^n Verfahren verwendet wird, kann innerhalb eines weiten Bereiches variiert werden, der von der Art des Pigments abhängt, aber es ist vorzugsweise eine Menge im Bereich von 10
BAD ORIGINAL
bis 25 Gew.^, berechnet auf das Pigmentgewicht.
Die Pigmentdispersionen können durch irgendwelche übliche Dispersionsmethoden hergestellt werden, beispielsweise in der Kugelmühle, durch Sand-oder Kiesmahlen oder durch Hochdruck-Düsen-.dispergierung.
Die vorliegende Erfindung umfaßt ebenfalls das nach dem erfindungsgemäßen Verfahren gefärbte Papier.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann sowohl für die Färbung von geformtem als auch ungeformtem Papier in der Masse verwendet werden, aber es wird vorteilhaft für die Färbung von ungeformtem Papier angewendet.
Die folgenden Beispiele beschreiben die vorliegende Erfindung näher. Gewichtsteile, die darin angegeben sind, stehen im gleichen Verhältnis zu Volumen wie kg zu Liter. Teile und Prozent sind in Gewichten ausgedrückt, wenn nicht anders angegeben.
Beispiel 1 .
Zu 100 Teilen Pigmentorange 13,Colour-Index Nr. 21110 in Form eines wässrigen Presskuchens gibt man 10 Teile äthoxyliertes Oleylamin , das 9 Oxyäthylenreste enthält. Man fügt Wasser dazu, bis zum Gesamtgewicht von 333 Teilen. Das Pigment wurde durch Vermählen mit Kies 48 Stunden in einer Kugelmühle disperglert. Die erhaltene Dispersion enthielt 30^ Pigment.
50 Teile α-Cellulose wurden leicht in einem Papierbrei-Rührwerk für 45 Sekunden in 16OO Teilen Wasser verrührt, dann wurde der Brei in einen Desintegrator gegeben und mit 2000 Umdrehungen pro Minute 15 Minuten lang gerührt.
Dazu wurde 1 Teil der oben hergestellten Pigmentdispersion gegegeben und das Rühren wurde für weitere 10 Minuten fortgesetzt.
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BAD ORfG/NAL
Der Brei wurde dann in ein großes Becken gegeben und das Volumen wurde durch Zugabe von kaltem Wasser auf 10 000 Volumenteile auf-' gefüllt. Ein Papierblatt wurde in üblicher Weise hergestellt, indem man eine Menge des Breis durch ein feinmaschiges Drahtnetz oder "Deckle-Sieb" filterte, das Blatt presste und trocknete. Dieses Blatt wurde mit einem Standard-Blatt verglichen, das aus einer gleichen Menge einer anionischen Dispersion hergestellt war, die dasselbe Pigment enthielt (dispergiert mit dem anionischen Dispersionsmittel, hergestellt durch Kondensation von Naphthalinsulfonsäure mit Formaldehyd und anschließender Neutralisation des Produktes mit Natriumhydroxyd), wobei man jedoch zur Fixierung des Pigments Aluminiumsulfat verwendete. Beide Blätter waren im Ton und der Farbstärke gleich.
Beispiel 2
Ein gefärbtes Blatt Papier wurde nach dem in Beispiel 1 beschriebenen Verfahren hergestellt, wobei man jedoch 5 Teile der Pigmentdispersion an Stelle von 1 Teil verwendete.
Das erhaltene gefärbte Papierblatt wurde mit dem Standard-Blatt, das aus der gleichen Menge einer anionischen Dispersion, die dasselbe Pigment enthielt, aber unter Verwendung von Aluminiumsulfat zur Pigmentfixierung verglichen. Das Blatt, das nach dem neuen Verfahren hergestellt worden war, war .20$ stärker, sauberer und heller als das, das man aus der üblichen Papierpaste erhalten hatte.
Beispiel 3
100 Teile von Pigment-Gelb 1 Colour-Index Nr. 1168O in Form eines wässrigen Presskuchens wurde durch Zermahlen in Gegenwart von 10 Teilen Talgfettaminen in 35 Teilen Wasser, das 5 Teile Eisessig enthielt, gelöst. Wasser wurde zugegeben, bis zum Gesamtgewicht von 100 Teilen und durch 48-stündiges Mahlen in der Kugelmühle, wurde die Dispersion hergestellt.
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. BAD ORIGINAL
50 Teile α-Cellulose wurden mit 5 Teilen der Pigmentdispersion wie in Beispiel 1 beschrieben pigmentiert. Ein aus dieser. Dis- · persion hergestelltes Blatt Papier wurde mit einem Standard-Blatt, das aus der entsprechenden anionischen Dispersion hergestellt war, wobei man, um das Pigment zu fixieren, Aluminiumsulfat verwendet, hatte, verglichen. Beide Blätter.waren in der Tönung und Stärke gleich.
Beispiel 4 .
Zu 100 Teilen Pigment-Blau, 15, Colour-Index Nr. 74i60 in. Form eines wässrigen Presskuchens gab man eine Lösung von 15 Teilen Polyamidharz mit einem Aminwert von 350 bis 400 (hergestellt durch Kondensation bei hoher Temperatur einer polymerisierten Fettsauremischuns;, die hauptsächlich aus dimerisierter Linolsäure bestand, mit einem Überschuß einer Mischung von Triäthylentetramin und Diäthylentriamin) gelöst in 30 Teilen Wasser, das 15 Teile Eisessig enthielt. Das Gesamtgevricht der Paste wurde mit Wasser auf 500 Teile gebracht und die Dispersion wurde durch 48-stündiges Mahlen in einer Kugelmühle hergestellt. Die erhaltene Dispersion enthielt 20Ji Pigment.
Wie in Beispiel 1 beschrieben, wurden 50 Teile a-Cellulosebrei mit 5 Teilen der Dispersion pigmentiert. Das erhaltene gefärbte Papier war 10$ stärker, sauberer und heller als das Standard-Blatt, das aus der entsprechenden üblichen anionischen Dispersion hergestellt wurde, wobei man Alaun verwendet hatte, um das Pigment auszuflocken.
Ähnliche Ergebnisse wurden erhalten, wenn die Essigsäure durch' äquivalente Mengen von Ameisensäure, Propionsäure, Oxalsäure, Salzsäure und Schwefelsäure ersetzt wurde.
BAD
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Beispiel 5
100 Teile von Cromophthal-Rot GR-Puder (Colour Index Pigment Rot 139) wurden in eine Lösung von 10 Teilen von Polyamidharz, wie in Beispiel 4 beschrieben, eingerührt, in 10 Teilen Eisessig gelöst und mit V/asser auf ein Gesamtgewicht von 400 Teilen gebracht. .
Die Dispersion wurde durch Mahlen in einer Kugelmühle für 48 Stunden ausgeführt. Die erhaltene Dispersion enthielt 20% Pigment.
50 Teile α-Cellulose wurden mit 5 Teilen der obigen Dispersion in der in Beispiel 1 · beschriebenen Weise pigmentiert. Ein aus dieser Dispersion hergestelltes Papierblatt wurde mit einem Standard-Blatt, hergestellt aus einer 20^-igen Dispersion von Cromophthal-Rot GR-Puder durch 48-stÜndiges Mahlen in Gegenwart von 10^-igem Belloid SPD, berechnet auf das Gewicht des Pigmentes (ein Kondensationsprodukt aus Naphthalinsulfonsäure und Formaldehyd neutralisiert mit Natriumhydroxyd) , verglichen. "Belloid" ist ein Handelsname von Geigy.
Beispiel 6
Das in Beispiel 4 beschriebene Verfahren wurde wiederholt, wobei an Stelle von α-Cellulose 50 Teile gebleichtes Sulfit-Material verwendet wurde. Ein ähnliches Ergebnis wurde erhalten.
Beispiel 7
Das Verfahren, wie es in Beispiel 4 beschrieben wurde, wurde wiederholt, wobei an Stelle von α-Cellulose 50 Teile von halbgebleichtem "Kraft"-Material verwendet wurden. Ein ähnliches Ergebnis wurde erhalten.
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Beispiel 8
Das Verfahren von Beispiel 4 wurde wiederholt, wobei an Stelle von α-Cellulose 50 Teile ednesZellmaterialls verwendet wurden. Ein ähnliches Ergebnis wurde erhalten.
Beispiel 9
100 Teile Pigment-Rot 122-Puder (Chinacridon ) wurden mit einer Lösung von 10 Teilen des in Beispiel 4 beschriebenen reaktiven Polyamidharzes in 10 Teilen Eisessig vermischt und mit Wasser auf 400 Teile aufgefüllt. Die Dispersion wurde durch 48-stUndiges Mahlen in einer Kugelmühle ausgeführt. Die erhaltene Dispersion enthielt 20$ Pigment.
50 Teile α-Cellulose wurden mit 5 Teilen der oben erhaltenen Dispersion wie in Beispiel 1 beschrieben pigmentiert. Ein aus dieser Dispersion hergestelltes Papierblatt wurde mit einem Standard-Blatt, hergestellt aus einer 20#-igen Dispersion von Pigment-Rot 122 durch Zermahlen für 48 Stunden in Gegenwart von 10$ Belloid SFD, berechnet.auf das Gewicht des Pigmentes, verglichen.
Das Blatt Papier, das mit der erfindungsgemäßen Dispersion gefärbt war, war 10$ stärker, sauberer und heller als das Standard-Blatt.
Beispiel 10
Das Verfahren von Beispiel 9 wurde unter Verwendung von Pigment-Violett 23 Colour-Index Nr. 51319-Puder (Dioxazin) an Stelle von Pigment-Rot 122 Puder durchgeführt. Ähnliche Ergebnisse wurden erhalten. .
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Beispiel 11
Das Verfahren von Beispiel 9 wurde'mit Colour-Index Pigment Rot 88V (Thioindigo) an Stelle des in Beispiel 9 verwendeten Pigment. Rot 122 Puder durchgeführt. Ähnliche Ergebnisse wurden erhalten.
Beispiel 12
100 Teile Irgazin Gelb 2GLT (isoindolin) wurden mit einer Lösung von 10 Teilen des in Beispiel 4 beschriebenen reaktiven Polyamids in 10 Teilen Eisessig vermischt und mit Wasser auf 150 Teile aufgefüllt. Die Dispersion wurde durch 48-stÜndiges Mahlen in einer Kugelmühle ausgeführt. Die erhaltene Dispersion enthielt kQ% Pigment.
Das Verfahren von Beispiel 9 wurde dann wiederholt, wobei man nur 2 1/2 Teile der obigen Dispersion an Stelle des Pigment Rot 122 Puder verwendete. Ähnliche Ergebnisse wurden erhalten.
Beispiel 13
Das Verfahren von Beispiel 9 wurde unter Verwendung von Pigment Blau 1 Colour-Index Nr. 42595 Lake an Stelle des Pigment Rot 122 Puders ausgeführt. Ähnliche Ergebnisse wurden erhalten.
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Claims (6)

  1. Patentansprüche
    Λη Verfahren zum Färben von Papier, dadurch gekennzeichnet, daß das Papier mit einer wässrigen Dispersion eines Pigments, das bis 40 Gew.^, berechnet auf das Gewicht des Pigmentes, eines kationisch oberflächenaktiven Mittels enthält, kontaktiert wird..
  2. 2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Pigment ein wasserunlösliches organisches Pigment ist.
  3. 3. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Pigment ein anorganisches Pigment ist.
  4. 4. Verfahren gemäß Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß die Konzentration des Pigments in der Dispersion im Bereicht von 5 bis 60 Gew.%, berechnet auf das Totalgewicht der Dispersion, beträgt. "
  5. 5. Verfahren gemäß Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß das kationisch oberflächenaktive Mittel ein wasserlösliches Salz eines aliphatischen Amins mit 10 bis 18 Kohlenstoffatomen in der aliphatischen Kette oder ein sich davon ableitendes sekundäres oder tertiäres Amin oder ein äthoxyliertes Pettamin in seiner sekundären, tertiären oder quaternären Form oder wasserlösliche Salze davon ist.
  6. 6. Verfahren gemäß Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß das kationisch oberflächenaktive Mittel ein wasserlösliches kationisch oberflächenaktives Salz eines reaktiven Poylamidharzes ist.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO1988010337A1 (en) * 1987-06-19 1988-12-29 Brødrene Hartmann A/S Manufacture of coloured egg packages

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WO1988010337A1 (en) * 1987-06-19 1988-12-29 Brødrene Hartmann A/S Manufacture of coloured egg packages
EP0303790A1 (de) * 1987-06-19 1989-02-22 Brodrene Hartmann A/S Herstellung von farbigen Eierverpackungen

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