DE1945104C3 - Verfahren zur Herstellung von Papier mit verbesserten Eigenschaften - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von Papier mit verbesserten EigenschaftenInfo
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Description
25
Es ist bekannt, Papiere durch Extrusion oder Schmelzbeschichtung mit Filmen aus Polyäthylen
oder Copolymerisaten aus Äthylen/Vinylacetat zu überziehen. In der Regel handelt es sich um Verpackungspapiere,
die auf diese Weise eine verbesserte Wasser-, Wasserdampf-, Fett- und öldichtigkeit erhalten.
Die Herstellung solcher Papiere ist kostspielig, und die aufgebrachten Filme sind relativ dick.
Es ist ferner bekannt, diese Nachteile dadurch zu beheben, daß man an Stelle von festem Polyäthylen
oder dessen Copolymerisaten wäßrige Dispersionen der festen Polymerisate verwendet. Man erhält dadurch
Papiere, welche eine gute Wasserdampfdichtigkeit besitzen; diese Dispersionen enthalten aus Stabilitätsgründem
meist hohe Anteile eines oder mehrerer Emulgatoren anionischen oder nichtionogenen
Charakters, so daß auf Grund der in der Beschichtung verbliebenen Reste an Emulgatoren nur eine mäßige
Wasserbestäadigkeit erhalten wird.
Es wurde nun gefunden, daß man die Wasserempfindlichkeit der Beschichtung dann verbessern
kann, wenn man Äthylencopolymerisat-Dispersionen verwendet, deren Herstellung in der deutschen Patentanmeldung
P 17 20 667.6 beschrieben ist.
Es handelt sich bei diesen Dispersionen um Copolymerisate von Äthylen und äthylenisch ungesättigten
Verbindungen sowie gegebenenfalls weiteren polymerisierbaren Verbindungen, die bei erhöhtem Druck
und erhöhter Temperatur in Gegenwart von Radikalstartmitteln,
aber ohne Emulgatoren hergestellt werden. Als äthylenisch ungesättigte Verbindungen
werden die Alkalisalze von Acrylamid-N-sulfonsäure, Methacrylamid-N-sulfonsäure und Crotonsäureamid-N-sulfonsäure
bevorzugt genannt. ■
An weiteren polymerisierbaren Verbindungen kommen vorzugsweise Acryl- bzw. Methacrylsäureester
in Frage.
Gegenstand der Erfindung ist somit ein Verfahren zur Herstellung von Papier mit verbesserten Eigenschäften,
das dadurch gekennzeichnet ist, daß der Papiermasse vor der Blattbildung eine wäßrige Dispersion
pines CoDolvmerisates aus Äthylen mit Di-Alkalisalzen von Acrylamid-N-sulfonsäure, Methacrylamid-N-sulfonsäure
oder Crotonsäureamid-N-sulfonsäure und gegebenenfalls weiteren polymerisierbaren Verbindungen
zugesetzt und die Dispersion durch Zusatz von Mineralsäure oder Aluminiumsulfat ausgefällt
und die Papierbahn nach vollständiger oder teilweiser Trocknung bei erhöhter Temperatur und erhöhtem
Druck kalandert wird.
Die Zugabe zur Papiermasse wird zweckmäßigerweise so durchgeführt, daß man die Copolymerisat
dispersion dem Papierbrei zusetzt und das Copolymerisat nach homogener Verteilung durch Flockungsmittel,
vorzugsweise Aluminiumsulfat, ausflockt. Die Zugabe und Ausflockung werden zweckmäßig nach
der Mahlung des Zellstoffes und der Zugabe von Füllstoffen, wie beispielsweise Kaolin. China Clay usw..
und Leimungsmittel, wie Harzleim, vorgenommen. Durch das Ausflocken bleibt das Copolymerisat nach
der Entwässerung auf dem Sieb fast vollständig im Papier in feinverteilten Flocken zurück. Nach der in
bekannter Weise erfolgten Herstellung und Trocknung der Papierbahn wird diese bei erhöhtem Druck und
erhöhter Temperatur kalandert. Dadurch wird eine Filmbildung der einzelnen Flocken des Copolymerisates
erreicht. Die Temperatur der Kalanderwalzen sollte 120 bis 1800C, vorzugsweise 130 bis 150 C,
betragen, der Druck bei 50 bis 200 kg/cm, vorzugsweise 60 bis 120 kg/cm, Walzenlänge liegen.
Die Einsatzmenge kann je nach Verwendungszweck bei 10 bis 70 Gewichtsprozent, vorzugsweise bei
30 bis 50 Gewichtsprozent Copolymerisat, bezogen auf trockenen Zellstoff, liegen.
Die auf diese Weise hergestellten Papiere besitzen je nach Polymerisatgehalt mehr oder weniger bereits
den Charakter von Kunststoff-Folien. Sie zeigen eine sehr geringe Wasseraufnahme, eine glatte, glänzende
Oberfläche, eine gesteigerte Transparenz, eine gute Fett- und Wasserdampfdichtigkeit und eine geringere
Klanghärte.
Die erfindungsgemäß durch Einsatz des Copolymerisats in der Masse hergestellten Papiere zeichnen
sich ferner durch das Fehlen jeglicher Rollneigung aus, was besonders für dünne und hochgemahlene Papiere
von Vorteil ist. Als Fasermaterial lassen sich gebleichter und ungebleichter Sulfit- und Sulfatzellstoff,
Halbzellstoff, Hochausbeutezellstoff, alle Arten von Holzschliff und Altpapier verwenden. Ferner ist auch
der Einsatz von Synthesefasern und Celluloseregeneratfasern möglich.
Die erfindungsgemäß hergestellten Papiere lassen sich auf Grund ihrer Oberflächenbeschaffenheit als
Trennpapiere für selbstklebende Bodenbelagsplatten oder Etiketten und Folien verwenden, wofür bislang
die erheblich teureren oder umständlicher herstellbaren silikonisierten oder mit Chromaluminiumstearat
beschichteten Papiere eingesetzt werden.
Bei der Verwendung von hochgemahlenen Zellstoffen läßt sich durch den erfindungsgemäßen Einsatz
des Copolymerisats ein in Fett- und Wasserdichtigkeit verbessertes Pergamentersatz- oder Pergaminpapier
herstellen, wobei man außerdem auf die gesonderte Zugabe eines weichmachendeiv Produktes verzichten
kann, da durch das Copolymerisat die Klanghärte stark herabgesetzt wird.
Der erfindungsgemäße Einsatz des Copolymerisats führt bei hochgefüllten Etikettenpapieren zu einer
verbesserten Ribbelfestigkeit. Bei Verpackungspapieren für Metallteile, beispielsweise Maschinenteile, wird
durch den erfindungsgemäßen Einsatz des Copolymerisate infolge der guten Hydrophobierung und der
geringen Wasserdampfdurchlässigkeit des Papiers eine Korrosion der Metalle ausgeschlossen bzw. weitgehend
vermieden.
100 Teile trockener, gebleichter Fichtensulfit-Zellstoff werden in 4%iger wäßriger Suspension im
Kegelrenner auf einen Mahlgrad von 36° SR (Schopper-Riegler) gemahlen. Zu dieser Suspension fügt man
100 Teile einer etwa 30%igen Dispersion eines Copolymerisats aus 96,3 Gewichtsprozent Äthylen, 2,3 Gewichtsprozent
Methylmethacrylat und 1,4 Gewichtsprozent Di-K-methacrylamidosulfonat hinzu und rührt die Suspension bis zur gleichmäßigen Verteilung
etwa 10 bis 15 Minuten lang. Darauf wird der pH-Wert der Suspension unter Rühren durch Zugabe emer
10%igen Al-Sulfat-Lösung auf etwa 4,5 bis 5 gestellt. Hierbei und während der anschließenden Rührzeit
von etwa 15 Minuten lallt das Copolymerisat in feinen
Flocken aus.
Die Suspension wird darauf mit Wasser auf einen Feststoffgehalt von etwa 0,5 bis 1% verdünnt und aus
der Papiermasse Papierblätter gebildet. Nach einer Trocknung bei 100 bis 110° C werden die Papierblätter
durch einen Kalander (Stahl/Papierwalzen) bei einer Temperatur von 130° C und einem Druck von 60 kg/cm
geschickt. Das so erhaltene Papier eignet sich vorzüglich als sogenanntes Trennpapier; es besitzt folgende
technologische Daten:
| Sulfitpapier | Sulfitpapier | * | 100 | |
| ohne Co | mit Co | |||
| polymerisat | polymerisat | |||
| m2-Gewicht (g) | 921 | 90,3 | ||
| Reißfestigkeit trocken (Rkm) | 4,5 | 3,56 | ||
| Dehnung trocken (%) | 2,7 | 3,0 | ||
| Reißfestigkeit naß (Rkm) .. | — | 0,55 | ||
| Dehnung naß (%) | (1) | 2,8 | ||
| Cobbtest (g/m2) | 135 | 13,3 | ||
| Papierleimungsgrad | ||||
| nach Brecht | ||||
| und L i e b e r t (see) ... | 2 |
100 Teile trockener, ungebleichter Sulfat-Zellstoff werden auf 42° SR im Kegelrenner bei einer Stoffdichte
von 4% gemahlen. Dann gibt man der Stoffsuspension 3 Teile handelsüblichen Harzleim zu und
rührt bis zur homogenen Verteilung. Darauf werden 75 Teile einer 40%igen Copolymerisat-Dispersion aus
89,8 Gewichtsprozent Äthylen, 6,8 Gewichtsprozent Methylmethacrylat und 3,4 Gewichtsprozent Di-K-methacrylamidosulfonat
zugegeben und diese ebenfalls homogen verteilt. Mit Hilfe einer 10%igen wäßrigen Aluminiumsulfatlösung wird der pH-Wert
auf 4,5 eingestellt, wobei sowohl der Harzleim als auch das Copolymerisat ausflocken. Nach einer
Rührzeit von etwa 20 Minuten hat sich das vorher milchig trübe Wasser der Suspension völlig geklärt.
Nun wird der Stoffbrei in üblicher Weise auf der Papiermaschine zu Papier verarbeitet. Zum Schluß
wird die Papierbahn bei einer Temperatur von 130cC
und einem Druck von 100 kg/cm kalandriert. Man erhält ein Packpapier, das eine sehr geringe Wasseraufnahme
besitzt und sich daher besonders für das Verpacken von Maschinenteilen eignet.
| Packpapier | Packpapier | |
| ohne | mit | |
| Copolymerisat | Copolymerisat | |
| m2-Gewicht | 74,1 | 100,7 |
| Reißfestigkeit | ||
| trocken (Rkm) | 2,70 | 2,78 |
| Dehnung trocken (%).. | 4,1 | 4,1 |
| Reißfestigkeit naß (Rkm) | 0,28 | 2,77 |
| Dehnung naß (%) | 0,8 | 4,2 |
| Cobbtest (g/m2) | 34,6 | 5,1 |
| Berstdruck (kp/cm2) ... | 3,4 | 3,7 |
| Wölbhöhe (mm) | 3.5 | 3,4 |
Claims (2)
1. Verfahren zur Herstellung von Papier mit verbesserten Eigenschaften, dadurch gekennzeichnet,
daß der Papiermasse vor der Blattbildung eine wäßrige Dispersion eines Copolymerisats aus Äthylen mit Di-Alkalisalzen
von Acrylamid-N-sulfonsäure, Methacrylamid-N-sulfonsäure
oder Crotonsäureamid-N-sulfonsäure und gegebenenfalls weiteren polymerisierbaren
Verbindungen zugesetzt, diese Dispersion durch Zusatz von Mineralsäure oder Aluminiumsulfat
ausgefällt und die Papierbahn nach vollständiger oder teilweiser Trocknung bei erhöhter
Temperatur und erhöhtem Druck kalandert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Papierbrei 10 bis 70 Gewichtsprozent
Copolymerisat, bezogen auf trockenen Zellstoff, zugesetzt wird.
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