DE2007790A1

DE2007790A1 - Process for the production of sized paper

Info

Publication number: DE2007790A1
Application number: DE19702007790
Authority: DE
Inventors: Eberhard 7031 Gartnngen Kirchhoff Hans Rathfelder Paul Dr 7030 Bobhngen Schneider Walter Dr 7033 Herrenberg P Kaufmann
Original assignee: Schill & Seilacher Chemische Fabrik, 7030 Boblingen
Priority date: 1970-02-20
Filing date: 1970-02-20
Publication date: 1971-09-09
Also published as: DE2007790B2; SE360410B; CH516042A; AT301329B; DE2007790C3; GB1314210A; BE758672A; NL7015724A; FR2080341A5

Description

Schill & Seilacher
Chemische FabrikSchill & Seilacher
Chemical factory

705 Böblingen (Württ)
Postfach 245705 Boeblingen (Württ)
P.O. Box 245

Verfahren zur Herstellung von geleimtem PapierProcess for the production of sized paper

Die vorliegende Erfindung betrifft ein verbessertes Verfahren zur Leimung von Papier oder Pappe in der Oberfläche. Unter dem Begriff "Papier oder Pappe" werden hier flächenhafte Gebilde aus natürlichem oder synthetischem Zellulose-Material, beispielsweise aus gebleichten oder ungebleichten Zellstoffen, Holzschliff, Zellulose-Regeneratfasern usw., verstanden, wobei natürliche oder synthetische Materialien anderer Zusammensetzung, wie Polyester, Acrylnitril- oder Asbestfasern, mitverwendet werden können. Die Stärke solcher Gebilde kann vonThe present invention relates to an improved method for sizing paper or cardboard in the surface. The term "paper or cardboard" here refers to two-dimensional structures made of natural or synthetic Cellulose material, for example made from bleached or unbleached cellulose, wood pulp, regenerated cellulose fibers etc., with natural or synthetic materials of a different composition, such as polyester, acrylonitrile or asbestos fibers can also be used. The strength of such structures can vary from

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15 g/m bis zu 1.000 g/m betragen.15 g / m up to 1,000 g / m.

Zellulose-Materialien zeigen von Natur aus gegenüber Wasser, wäßrigen Lösungen und nichtwäßrigen Flüssigkeiten eine Saugfähigkeit, welche auch in den daraus hergestellten Papieren oder Pappen erhalten bleibt. Infolgedessen ergibt sich eine rasche Durchdringung der Papiere oder Pappen mit wäßrigen bzw. nichtwäßrigen Medien, wodurch die Verwendbarkeit zu Schreib- oder Druckpapieren sowie ganz allgemein die Beständigkeit solcher Papiere oder Pappen gegen die genannten Medien erheblich beeinträchtigt wird.Cellulosic materials naturally exhibit to water, aqueous solutions and non-aqueous liquids an absorbency that is retained in the paper or cardboard made from it. Consequently there is a rapid penetration of the paper or cardboard with aqueous or non-aqueous media, whereby the Can be used for writing or printing papers as well as entirely in general, the resistance of such papers or cardboard to the media mentioned is considerably impaired.

Die Beseitigung der genannten Nachteile durch Zugabe geeigneter Substanzen zur Fasersuspension vor der Blattbildung wird als" Leimung in der Masse bezeichnet. Seit langem verwendet man hierzu verseifte oder emulgierte natürliche Harze in Kombination mit Aluminium-Verbindungen. Im Laufe der Zeit wurden außerdem verschiedeneThe elimination of the disadvantages mentioned by adding suitable substances to the fiber suspension before sheet formation is called "sizing in the mass. Saponified or emulsified products have long been used for this purpose natural resins in combination with aluminum compounds. In the course of time, various

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Leimungsmittel vorgeschlagen, so z.B. Tallöl-Produkte, Kohlenwasserstoff-Harze, Polyamid-Harze, Fettsäure-Derivate, Alkylketene und vieles andere mehr. Neben der Masseleimung, für die im Laufe der Zeit sehr verschiedenartige Verfahren bekannt wurden, setzte sich jedoch auch ein Leimungsverfahren durch nachträglichen Auftrag geeigneter Substanzen auf die Oberfläche durch, die sogenannte Oberflächenleimung. Diese wird entweder zusätzlich zu einer gegebenenfalls verminderten Masseleimung oder auch für sich allein angewandt und zeichnet sich neben der Herbeiführung des Leimungseffektes durch zusätzliche günstige Beeinflussung der Oberflächeneigenschaften wie Glätte und Staubneigung aus.Sizing agents suggested, e.g. tall oil products, Hydrocarbon resins, polyamide resins, fatty acid derivatives, Alkyl ketenes and much more. In addition to the mass gluing, for which in the course of time very different Processes became known, but a sizing process by subsequent application also continued suitable substances onto the surface, the so-called surface sizing. This is either additional to a possibly reduced in-size sizing or also used on its own and stands out in addition to bringing about the sizing effect through additional favorable influencing of the surface properties like smoothness and tendency to dust.

Zur Oberflächenleimung werden nach Literaturangaben beispielsweise gelöste oder dispergierte Polymere auf Basis Acrylsäureester verwendet, ferner Styrol-Maleinsäure-Mischpolymerisate, Isocyanate, Reaktionsprodukte natürlicher und synthetischer Harze mit Maleinsäure-Anhydrid und andere.For surface sizing, according to the literature, for example dissolved or dispersed polymers based on acrylic acid esters used, also styrene-maleic acid copolymers, Isocyanates, reaction products of natural and synthetic resins with maleic anhydride and other.

Trotz der günstigen Eigenschaften konnten sich solche Oberflächenleimungsmittel oft nicht gegen die herkömmliche Masseleimung durchsetzen. Ursache dafür waren einerseits unerwünschte Nebenwirkungen, etwa einer unerwünschten Beeinflussung des Griffs oder der Flexibilität, andererseits die Kosten des Verfahrens, welche wegen der nicht geringen Auftragsmengen die Kosten der Masseleimung mit Harzen überstiegen.Despite the favorable properties, such Surface sizing agents often fail to prevail over conventional in-situ sizing. Cause for it were on the one hand undesirable side effects, such as an undesirable influence on the grip or flexibility, on the other hand, the costs of the process, which because of the not small order quantities, the costs of Exceeded in-situ sizing with resins.

Es wurde nun gefunden, daß man eine sehr gute und gleichzeitig äußerst preiswerte Oberflächenleimung erzielt, wenn man als Leimungsmittel eine Kombination von wasserlöslichen Salzen Basis Styroi-Maleinsäureanhydrid-Copolymerisat einerseits und wäßrigen Dispersionen von Wachsen andererseits verwendet. Der Begriff "Wachse" wird hierbei imIt has now been found that a very good and at the same time extremely inexpensive surface sizing is achieved if a combination of water-soluble salts based on styrofoam-maleic anhydride copolymer on the one hand and aqueous dispersions of waxes on the other hand is used as the sizing agent. The term "waxes" is used here in

Sinne von Ivanovszky (Seifen-Öle-Fette-Wachse 1950, S. verstanden; er umfaßt daher auch natürliche und synthetische Kohlenwasserstoff-Verbindungen, höhere Fettsäuren und deren Abkömmlinge (z.B. Stearinsäure), Wachsalkohole, niedrigmolekulare Polyäthylene usw. und nicht etwa nur Wachse im engeren chemischen Sinn. Die erfindungsgemäß verwendeten Dispersionen können im Konzentrationsbereich von 10 bis 50 % liegen. Durch diese Kombination wird ein synergistischer Effekt erzielt, welcher bei erheblichen Einsparungen an Copolymerisat (80 fo und mehr) einen besseren Leimungsgrad ergibt als die Verwendung des Copolymerisats allein. Dies ist umso überraschender, als auch eine Leimung mit den genannten Dispersionen allein nl,cht möglich ist. Man arbeitet vorzugsweise mit Mengen von 0,1 bis 2 % des Copolymerisats und 0,1 bis 5 % der Wachsdispersion, bezogen auf die gesamte Leimungsflotte.Understood by Ivanovszky (Seifen-Öle-Fette-Wachse 1950, p The dispersions used according to the invention can be in the concentration range from 10 to 50 % . This combination achieves a synergistic effect which, with considerable savings in copolymer (80 fo and more), results in a better degree of sizing than the use of the copolymer alone. This is all the more surprising since sizing with the dispersions mentioned alone is not possible, preferably with amounts of 0.1 to 2 % of the copolymer and 0.1 to 5 % of the wax dispersion, based on the total sizing liquor.

Gleichzeitig werden durch das vorstehende Verfahren die genannten häufig auftretenden unerwünschten Nebenwirkungen der Oberflächenleimung vermieden, das Blatt bleibt weich und flexibel. Darüber hinaus werden günstige Auswirkungen auf die Klimastabilität, die Flachlage und Glätte sowie die elektrische Leitfähigkeit festgestellt. Wichtig ist dabei, daß nachweislich der pH-Wert bei der Blattbildung (im Siebwasser) frei gewählt werden kann. Hierdurch können verfahrenstechnische Vorteile, z.B. die Blattbildung bei pH-Werten von 6 bis 8, realisiert werden.At the same time, the above-mentioned undesirable side effects which occur frequently are eliminated by the above method the surface sizing avoided, the sheet remains soft and flexible. In addition, there will be beneficial effects on the climatic stability, the flatness and smoothness as well as the electrical conductivity determined. Important is it has been shown that the pH value during leaf formation (in the white water) can be freely selected. This allows procedural advantages, e.g. sheet formation at pH values of 6 to 8, can be realized.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Oberflächenleimung zeichnet sich also durch gute Leimungswirkung bei geringen Substanzmengen und gleichzeitiger Herbeiführung ^ anderer erwünschter Eigenschaften des Papieres oder der Pappe aus.The method according to the invention for surface sizing is thus characterized by a good sizing effect with a low sizing effect Amounts of substance and at the same time bringing about other desirable properties of the paper or the Cardboard out.

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example 1

Ein ungeleimtes Blatt aus Fichtensulfit-Zellstoff, Mahlgrad 35°SR, Flächengewicht 8o g/m , pH-Wert im Siebwasser 6,2, wird durch eine wäßrige Lösung gezogen, welche enthält: An unsized sheet of spruce sulphite pulp, grind 35 ° SR, weight per unit area 80 g / m, pH value in the white water 6.2, is drawn through an aqueous solution which contains:

3 g/l polystyrol-maleinsaures Natrium 20 g/l einer etwa 35 % Paraffin enthaltenden Dispersion3 g / l of polystyrene-maleic acid sodium 20 g / l of a dispersion containing about 35% paraffin

Nach dem Abpressen und Trocknen ergibt sich eine volle Schreibleimung nach DIN, ein Probeblatt schwimmt mindestens 300 Sekunden auf Tinte, ohne daß dieselbe durchschlägt. Die Glätte hatte sich, verglichen mit dem unbehandelten Blatt, verdoppelt.After pressing and drying, the result is full writing glue according to DIN, at least one test sheet floats 300 seconds on ink without bleeding through. The smoothness had doubled compared to the untreated sheet.

Example 2

Ein ungeleimtes Blatt aus Fichtensulfit-Zellstoff, Mahlgrad 35 SR, Flächengewicht 80 g/m , pH-Wert im Siebwasser 4,8, wird durch eine wäßrige Lösung gezogen, welche enthält: An unsized sheet of spruce sulphite pulp, freeness 35 SR, weight per unit area 80 g / m, pH value in white water 4.8, is drawn through an aqueous solution which contains:

Nach dem Abpressen und Trocknen ergibt sich eine volle Schreibleimung nach DIN, ein Probeblatt schwimmt mindestens 300 Sekunden auf Tinte, ohne daß dieselbe durchschlägt. Die Glätte erreicht etwa das Doppelte des Wertes am unbehandelten Blatt.After pressing and drying, the result is full writing glue according to DIN, at least one test sheet floats 300 seconds on ink without bleeding through. The smoothness is about twice that of the untreated sheet.

Beispiel 3 ■ Example 3 ■

Ein ungeleimtes Blatt aus 60 % Holzschliff, 20 % Fichtensulfitzellstoff und 20 % Füllstoff, Flächengewicht 70 g/m², wird durch eine Lösung nach Beispiel 1 gezogen. Nach dem Abpressen und Trocknen ergibt sich eine volle Schreibleimung nach DIN. Der Tintenschwimmtest nach Beispiel 1 erreicht mindestens 270 Sekunden.An unsized sheet of 60 % wood pulp, 20 % spruce sulphite pulp and 20% filler, weight per unit area 70 g / m ² , is drawn through a solution according to Example 1. After pressing and drying, the result is full writing glue according to DIN. The ink swimming test according to Example 1 achieves at least 270 seconds.

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example

Ein mit 1 ^ Harzleim und 2 % Aluminiumsulfat teilweise massegeleimtes Blatt aus 70 % Holzschliff und 30 ^Fichtensulfitzellstoff wird durch die Lösung nach Beispiel 1 gezogen. Während das mit Harzleim teilgeleimte Blatt keine Schreibleimung nach DIN und einen Tintenschwimmtest nach Beispiel 1 von 20 Sekunden aufwies, war das oberflächengeleimte Blatt nach dem Abpressen und Trocknen voll geleimt nach'DIN. Der Tintenschwimmtest nach Beispiel 1 war auf 300 Sekunden angestiegen. A sheet of 70% wood pulp and 30% spruce sulphite pulp, partially mass-sized with 1 ^ resin glue and 2 % aluminum sulphate, is pulled through the solution according to Example 1. While the sheet partially glued with resin glue had no writing glue according to DIN and an ink float test according to Example 1 of 20 seconds, the surface-sized sheet was fully glued according to DIN after pressing and drying. The ink swimming test according to Example 1 had increased to 300 seconds.

Example 5

Als Gegenbeispiel wurden Blätter nach Beispiel 1 durch folgende Lösungen gezogen, abgepreßt und getrocknetAs a counterexample, sheets according to Example 1 were used The following solutions are drawn, pressed and dried

a) 20 g/l polystyrol-maleinsaures Natrium in Wassera) 20 g / l of polystyrene-maleic acid sodium in water

b) 20 g/l einer etwa 35 % Paraffin enthaltenden Disb) 20 g / l of a Dis containing about 35% paraffin

persion in Wasserpersion in water

Sowohl nach Verfahren' a) wie auch nach b) ergaben sich Blätter, welche nach DIN nicht voll geleimt waren. Der Tintenschwimmtest nach Beispiel 1 überstieg in keinem Fall 60 Sekunden.Both according to method a) as well as according to b) resulted Sheets that were not fully glued according to DIN. The ink swimming test of Example 1 did not exceed any Case 60 seconds.

Die Beispiele zeigen, daß die erfindungsgemäße synergistische Kombination zur Oberflächenleimung von Papier und Pappe jeder Zusammensetzung und jedes pH-Wertes sehr gut geeignet ist.The examples show that the synergistic Combination for surface sizing of paper and cardboard of any composition and any pH value is very suitable.

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Claims

1. Process for the production of sized paper by applying the sizing agent to the surface, characterized in that a sizing agent Combination of water-soluble salts based on styrene-maleic anhydride copolymer on the one hand and aqueous dispersions of waxes on the other hand is used.

2. The method according to claim 1, characterized in that the sizing agent is used in amounts of 0.1 to 2 % of the copolymer and 0.1 to 5% of the dispersion.

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