DE1943731B2

DE1943731B2 - Verwendung von wäßrigen Lösungen des Kolloids Xanthan-Gum als Haftmittel

Info

Publication number: DE1943731B2
Application number: DE19691943731
Authority: DE
Inventors: Hans-Georg 4000 Duesseldorf Sebel
Original assignee: Henkel AG and Co KGaA
Current assignee: Henkel AG and Co KGaA
Priority date: 1969-08-28
Filing date: 1969-08-28
Publication date: 1980-07-17
Also published as: DE1943731A1; BE755201A; AT306897B; DE1943731C3; JPS506196B1; FR2059327A5; DK128935B; CH536874A; SE368836B; NL7011088A; GB1328810A

Description

Es ist bekannt, zur Verhinderung des Gleitens von Verpackungen beim Transport auf Flachpaletten Haftmittel zwischen die sich berührenden Flächen der Packungen zu bringen. Als Haftmittel kann man wäßrige Alkalisilikatlösungen. Stärkelösungen, Kautschuk- oder Naturharz-Dispersionen sowie Polymerisat-Dispersionen verwenden, die eine Filmbildungstemperv.'ur von höchstens 10⁰C aufweisen. Derartige Produkte zeigen im allgemeinen eine gute Klebkraft, so daß die gestapelten Verpackungen fest miteinander verbunden werden. Es zeigen sich jedoch auch Nachteile, die insbesondere darin zu sehen sind, daß glatte Oberflächen zu fest verklebt werden und dadurch beim Auseinandernehmen der gestapelten Verpackungen eine Beschädigung der verklebten Oberflächen eintritt. Außerdem bleibt bei Verwendung der erwähnten Haftmittel häufig soviel des Klebstoffs auf den Oberflächen zurück, daß die Verpackungen unansehnlich werden. Schließlich zeigen die bekannten Haftmitcl nach dem Auseinandernehmen der Packungen keine gleitungsverhindernde Eigenschaft. Diese ist jedoch beim Umstapeln oft erwünscht.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es, die geschilderten Nachteile auszuschalten und Haftmitcl aufzufinden, deren Eigenschaften in weiten Grenzen variiert werden können und die bei den verschiedensten Oberflächen der jeweiligen Packsloffe optimale Eigenschaften zeigen.

Erfindungsgemäß werden als Haftmittel wäßrige Lösungen des Kolloiids Xanthan-Gum verwendet. Unter Xanthan-Gum wird ein Polysaccharid verstanden, das im wesentlichen aus Glukose, Mannose, dem Kaliumsalz der Glucuronsäurc und Acetylgruppen im ungefähren molaren Verhältnis von 2:1:1:1 aufgebaut ist. Fs enthalt ferner iinrergcorclnetc Mengen chemisch gebundener Brenztraubensäure. Die Herstellung von Xanthan-Ciiim ist bekannt (vergl. |ournal of Biochemical and Microbiological Technology and Engineering. Vi.I. III. Nr. I (19bI). S. 51-6 3). Sie erfolgt in bekannter Weise durch Einwirkung des Bakterienstammes Xantho·· as campestris auf wäßrige Lösungen von Glukose oder Stärke. Xanlhan-Gum ist eine leicht

in Wasser lösliche Substanz, Eine 2<ftige wäßrige Lösung hat bei 20⁰C eine Viskosität zwischen etwa 2500 und JO ooo cP, Die Lösungen von Xantban-Gum sind außerordentlich beständig gegenüber dem Zusatz von Chemikalien, Vorteilhaft wird das Xanthan-Gum als 0,1 -bis 2gewichtsprozentige Lösung verwendet

Nach einer Ausfuhrungsform der Erfindung können den Haftmitteln zusätzlich weitere wasserlösliche Kolloide wie Celluloseether, Stärkeprodukte oder Alginate zugesetzt werden. Als Celluloseäther kommen beispielsweise Methylcellulose, Hydroxyäthylcellulose, Hydroxypropylcellulose, Methylhydroxypropylcellulose infrage. Geeignete Stärkeprodukte sind wasserlösliche Stärkeabbauprodukte wie beispielsweise wasserlösliche Stärke oder Substitutionsprodukte wie Methylstärke oder Carboxymethylstärke. Als Alginate kommen beispielsweise Natrium- oder Ammoniumalginat infrage. Die Menge dieser Kolloide soll aber OßCewichtsprozent bezogen auf die Gesamtmischung, nicht übersteigen.

Neben den erwähnten natürlichen wasserlöslichen Kolloiden können die erfindungsgemäß verwendeten Haftmittel zusätzlich wasserlösliche Polymerisate wie Polyvinyläther, Polyvinylpyrolidon oder Polyvinylaikohol enthalten. Der K-Wert derartiger Polymerisate soll zwischen etwa 40 und 80 liegen, und sie werden vorteilhaft in einer Menge von 1 bis 15 Gewichtsprozent, bezogen auf die Gesamtmischung, verwendet. Besonders vorteilhaft ist die Mitverwendung von Polyvinylmethyläther beim Herstellen der erfindungsgemäß verwendeten Haftmittel in der angegebenen Menge.

In manchen Fällen hat es sich ferner als zweckmäßig erwiesen, den Haftmitteln noch anorganische oder organische Füllstoffe in einer Menge von 0,1 bis 10 Gewichtsprozent zuzusetzen. Derartige anorganische Füllstoffe sind beiv iclsweise feinverteilte Kieselsäure oder Kalziumsilikat oder Aluminiumsilikat. Als organische Füllstoffe können beispielsweise Stärke oder gemahlene Cellulose sowie gehärtete und gemahlene Melaminharze oder Harnstoffharze eingesetzt werden. Besonders günstig ist die Verwendung von feinverteilter Kieselsäure als Zusatzmittel. Infolge der hohen Viskosität und Thixotrope des Xanthan-Gums können die Haftmittel leicht verarbeitet werden. Da das Xanthan-Gum ein hohes Tragvermögen für Füllstoffe hat, können auch größere Mengen der erwähnten anorganischen oder organischen Füllstoffe in die Haftmittel eingearbeitet werden.

In vielen Fällen macht es sich günstig bemerkbar, den Haftmitteln noch etwa 0,5 bis 5 Gewichtsprozent an mehl wenigem Alkohol und/oder Polyalkylenglykolen zuzusetzen. Als mehrwertige Alkohole kommen beispielsweise Glykol, Glyzerin, Trimethylolpropan, Mannil. Sorbit und dergleichen infrage. Auch sollen unter dem Begriff »Mehrwertige Alkohole« im weiteren Sinne auch Zucker wie Glukose, Lävulose oder Rohrzucker verstanden werden. Als Polyalkylenglykole kommen insbesondere Diäthyiengiykoi, Triäthyiengiykol sowie die Additionsprodukte von Älhylenoxid an Äthylenglykol bis zu einem Molekulargewicht von etwa 800 und die noch wasserlöslichen Additionsproduktc von Propylcnoxid an niedere Alkohole infrage. Geeignete Zusatzmitlel sind schließlich die Polymcrisaiionsprodukte von Glyzerin, die durch Veretherung von 2 bis etwa 12 Glyzerinmolckülcn miteinander entstanden sind.

Um die Haftmittel gegen bakteriellen Abbau zu

sehnten, können ihnen bekannte Konservierungsmittel zugesetzt werden. Es kommen hier prinzipiell alle solche infrage, die mit Xanthan-Gum und sonstigen Zusätzen verträglich sind. Beispielsweise sind Formalin, Pentachlorphenolate, p-Oxybenzoesäureester, die unter den verschiedensten Bezeichnungen im Handel sind, geeignet

Die erfindungsgemäß verwendeten Haftmittel können beim Stapeln von ro Papier oder Pappe verpackten Stoffen verwendet werden, die beim Verladen oder Transport nicht verrutschen, abgleiten oder gegeneinander verschoben werden dürfen. Die erfindungsgemäß verwendeten Haftmittel werden mit besonderem Vorteil bei Versandkartons oder Verpackungen mit empfindlichen Oberflächen eingesetzt Sie können aber auch zum Fixieren von Papiersäcken oder Kartons aus Voll- und Wellpappe verwendet werden.

Zur Herstellung der erfindungsgemäß verwendeten Haftmittel wird zunächst das Xanthan-Gum in bekannter Weise unter Rühren in Wasser gelöst Unter weiterem Rühren wurden dann die anderen Bestandteile zugefügt. Sollte durch die einzelnen Komponenten eine Verschiebung des pH-Wertes außerhalb von etwa 6 bis 8 erfolgen, wird er durch Zugabe von Säure bzw. Alkali wieder auf den genannten Bereich eingestellt.

Die erfindungsgemäß verwendeten Haftmittel werden durch Bürsten, Walzen oder Streichen aufgetragen. Es hat sich als besonders zweckmäßig erwiesen, sie durch Düsen punktförmig oder streifenförmig auf die auszurüstenden Unterlagen aufzubringen.

Unmittelbar nach dem Auftrag werden die erfin- Tabelle

ία

dungsgemäß verwendeten Haftmittel wirksam. Einerseits besteht eine gewisse Klebewirkung, und andererseits haben sie nach dem Verdunsten oder Wegschlagen des Wassers eine gleithemmende Ausrüstung der Oberfläche zur Folge, Diese Wirkung bleibt auch erhalten, wenn die Stapel auseinandergenommen und neu geordnet werden. Mit den erfindungsgemäß verwendeten Haftmitteln wurde ein Problem gelöst, bei dem zwei an sich entgegengesetzte Eigenschaften miteinander in Einklang zu bringen waren. Einerseits muß eine widerstandsfähige Verbindung zwischen den gestapelten Packstücken und der Palette bewirkt werden, andererseits durfte diese Verbindung aber nicht so fest sein, daß beim Auseinandernehmen eine Beschädigung der Oberfläche erfolgte. Außerdem sollte das Haftmittel nach dem Auseinandernehmen des Stapels auf den Oberflächen praktisch nicht mehr wahrnehmbar sein.

Beispiele

Es wurde handelsübliches Xanthan-Gum verwendet (Viskosität 3300 cP nach Brookfield RVT bei 20"C und 20 Upm, Spindel 3 in l%iger wäßriger Lösung) und unter Rühren in jeweils soviel Wasser gelöst, daß nach Zugabe der weiteren Stoffe alle Bestandteile sich auf 100 addierten. In der nachfolgenden Tabelle ist in der ersten Spalte die laufende Nummer des Beispiels angegeben, es folgen die Prozentsätze in Xanthan-Gum, Polyvinylmethyläther (K-Wert 40), etwaige weitere Kolloide und Füllstoffe sowie die Härte des Wassers nach deutschen Härtegraden.

Nr.	Xiinlhun-Giim	PV-Mclhyl	Weitere Kolloide	Füllmittel	Härte
		iilher
	%	%	7«	%
I	0,5	_	_	_	16
2	1,0	-	-	-	16*)
	1,8	-	-	-	0*)
3	0,5	7,5	-	-	10
4	0,7	5,0	-	-	25
5	0,5	-	0,5 Quellstärke	-	10
6	0,4	-	0,3 Methylhydroxypropyl-	-	16
			cellulose
7	0,7	-	0,1 Carboxymethylcellulose	-	16
8	0,4	-	0,2 Na-Alginat	-	16
9	0,7	-	-	2,0 feindisp. Kieselsäure	10
				(Aerosil)
IO	0,5	-	-	2,0 feindisp. Kieselsäure	10
				(Aerosil) 2,0 Maisstärke
11	0,3	5,0	0,2 Na-Alginat	-	0
12	0,2	5,0	0,2 Na-Alginat	_	16

0,3

5,0

0,1 Hydruxyprupyiceliuluse
0,3 Polyvinylpyrolidon

10

Diese lösungen können /um Gebrauch noch um if>is Doppelte bis Vierfache verdünnt werden.

Zu ilen Beispielen I bis 1 3 wurden die Scherfestigkeit (kp/cm*). die Schälfestigkcit (g/10 cm) und der Reibungskoeffizient gemessen.

Ils wurden /ur Messung Papiere verwendet, wie sie üblicherweise /iir Herstellung von Papiersäcke!! verwendet werden. Einmal handelt es sich um ein Natronkraflpapicr von 70 g/cm-' (NK), zum anderen um ein naßfestes Kraftpapier von 73 g/cm² (LK). Das letztere Papier war schwach gekreppt. Zur Prüfung wurde mit einem Leimkamm auf die Papiere jeweils

soviel des Haftmittels aufgetragen, daß ein durchschnittlicher Auftrag von 120 g/cm^? erzielt wurde. Anschließend wurden gleichartige Papiere aufeinander gelegt, und zwar ein behandeltes auf ein unbehandeltes und mit einem Ziegelstein so belastet, daß ein durchschnittlicher Druck von 15 g/cm² erreicht wurde. Nach 24 Stunden Lagerzeit bei Raumtemperatur von etwa 23 bis 25° C wurden die Messungen vorgenommen.

Zur Prüfung der Scherfestigkeit wurden die Papiere in einer üblichsn Zerreißmaschine zerrissen. Zur Prüfung der Schälfestigkeit wurden sie in einer

Zerreißmaschine auseinandergezogen, wobei der Schälwinkel 180⁰C betrug. Der Reibungskoeffizient wurde bestimmt, indem die zerrissenen Papiere übereinandergelegt und bei einer Belastung von 20 g/cm² und einer Bewegungsgeschwindigkeit von lOctn pro Minute die dazu notwendige Kraft gemessen wurden.

In der nachfolgenden Tabelle sind in der ersten Spalte die laufende Nummer des Beispieles, in der zweiten Spalte die Art des Papiers und anschließend die gefundenen Meßwerte wiedergegeben.

Beisp. Nr.	Papierart	Scherfestigkeit (kp/cm²)	Schälfestigkeit (g/I0cm)	ReibungskuefT. abgeschälter Prüflinge
1	NK LK	1,8 0,8	300 150	0,55 0,6
2	NK LK	2,3 2,9	400 250	0,5 0,6
3	NK LK	0,5 0,1	50 20	0,55 0,55
4	NK LK	0,8 0,1	100 20	0,7 0,6
5	NK LK	2,8 2,5	100 20	0,5 0,4
6	NK LK	2,0 2,3	200 100	0,5 0,5
7	NK LK	2,8	400 200	0,5 0,4
8	NK LK	1,3 0,1	250 400	0,5 0,4
9	NK LK	ο ο '—'ro	300 150	1,0 0,8
10	NK LK	0,1 0,1	250 100	0,8 0,7
Π	NK LK	0,5 0,1	200 20	1,25 0,4
12	NK LK	0,6 0,2	250 50	1,0 0,6
13	NK Lf.	0,7 0,2	250 50	0,9 0,6

Claims

Patentansprüche:

1. Verwendung von wäßrigen Lösungen des Kolloids Xanthan-Gum als Haftmittel zur Verhinderung des Gleitens bzw. Verrutschens von Packstükken in Umhüllungen aui Papier, Karton oder Pappe.

2. Verwendung von 0,1- bis 2gewichtsprozentigen Lösungen des Xanthan-Gums nach Anspruch 1.

3. Verwendung der Lösungen nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie zusätzlich weitere wasserlösliche Kolloide wie Celluloseether, Stärkeprodukte oder Alginate bzw. Polyvinylether oder Polyvinylpyrrolidon oder Polyvinylalkohol enthalten.

4. Verwendung der Lösungen nach Anspruch I bis

3, dadurch gekennzeichnet, daß sie zusätzlich anorganische oder organische Füllstoffe in einer Menge von 0,1 bis 10 Gewichtsprozent enthalten.

5. Verwendung der Lösungen nach Anspruch I bis

4, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Füllstoff feinverteilte Kieselsäure enthalten.