DE2031257B2 - Verfahren zur Herstellung von beschichtetem Papier - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von beschichtetem PapierInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von beschichtetem Papier mit hohem Schüttvolumen
und einem Glanzwert von wenigstens 5O1 bei dem auf
2(i die Oberfläche wenigstens einer Seite einer Papierbahn
eine wäßrige Deckbeschichtung aufgebracht wird und die beschichtete Papierbahn im Spalt zwischen einer
Glanzkalanderwalze mit glatter Oberfläche, die auf eine Temperatur im Bereich von 82 bis 1500C erhitzt ist, und
2) einer elastischen Stützwalze kalandriert wird, wobei der
Druck im Walzenspalt im Bereich von 71,4 kg/cm2 bis 142,8 kg/cm2 beträgt und die Papierbahn beim Austritt
aus dem Walzenspalt entfernt wird.
Ein Verfahren zur Appretierung wäßriger minera-
JO lischer Beschichtungen auf Papier wird in der USA-Patentschrift
29 19 205 beschrieben. Danach wird die nasse, beschichtete Papierbahn durch ein wasserundurchlässiges
Rückenstück gegen eine schwach erhitzte Oberfläche mit einer Temperatur, die wesentlich über
!> 100°C liegt, gepreßt, wobei der äußere Druck größer als
der Dampfdruck bei der Temperatur der erhitzten Oberfläche ist. Die wäßrige Beschichtung hängt
während der Zeit seiner Berührung mit der heißen Walze genügend zusammen, so daß sie durch die
Dampfentwicklung nicht auseinandergerissen wird, wenn die erhitzte Papierbahn beim Nachlassen des
Walzenspaltdruckes atmosphärischem Druck ausgesetzt wird.
Eine Anwendung der grundlegenden Lehren der US-
v> Patentschrift 29 19 205 ist in der Papierbeschichtungsindustrie
unter dem Namen »Glanzkalandrieren« bekannt. Für die Zwecke der vorliegenden Erfindung besteht
die Anwendung in der Herstellung einer glänzenden Oberfläche auf Papier oder verwandten Materialien
w durch Inberührungbringen der Oberfläche der beschichteten
Unterlage mit einer polierten und appretierten Oberfläche unter Temperaturbedingungen, die ausreichen,
um eine vorübergehende Plastizität auf der Oberfläche zu erreichen und unter Druckbedingungen,
Vt die zum Glätten, Formen und Polieren der Oberfläche
ausreichen, um dadurch ein hohes Maß an Appretierung oder Glänzen zu erhalten, ohne daß die Unterlage
übermäßig zusammengedrückt wird. Die höhere Schüttung führt nämlich zu einer größeren Helligkeit
ho und Trübung, was bei der Beschichtung von Druckpapieren
durchaus erwünscht ist.
Eine geeignete Apparatur für die Glan/kalandricrung
beschichteter Papiere und verwandter Materialien wird beispielsweise in der US-Patentschrift 3124 480 be-
M schrieben.
Bisher sind erhebliche Anstrengungen gemacht worden, um die Glanzkalandriertechnik zur Herstellung
von nnnretierlpni Piinior vnn hohem O!-.\nz zu vcr-
wenden. Der Vorieii des Glanzkalandrierens gegenüber
anderen Appretierungstechniken, insbesondere gegenüber der Superkalandriertechnik, besteh· darin, daß das
Glanzkalandrieren zu einem minimalen Zusammendrücken des Basisblattes führt, während das Superkalandrieren
die Schüttung vermindert und das Basisblatt verdichtet. Superkalandrieren ist im allgemeinen
schädlich für viele Papiereigenschaften. Hs vermindert insbesondere die Helligkeit, Trübung und Schüttung.
Obgleien das Glanzkalandrieren sich gegenwärtig weiter Anwendung erfreut, ist es bisher noch nicht
kommerziell erfolgreich verwendet worden bei der Herstellung von glänzenden Appreturen auf Papier. Der
Hauptgrund für dieses Versagen liegt in den miteinander konkurrierenden und verhältnismäßig entgegengesetzten
Anforderungen, und zwar muß die Papierbeschichtung naß genug sein, um durch die Glanzkalanderwalze
geformt zu werden, und gleichzeitig trocken genug sein, damit die Beschichtung nicht an der Glanzkalanderwalze
haftet. Falls die Beschichtung an der Glanzkalanderwalze klebt wird sie von der Papierunterlage
abgetreift, wenn das Papier von der Walze am Walzenspalt entfernt wird. Dabei wird das Produkt
zerstört.
Ein Verfahren, durch das beschichtetes Papier mit hoher Schüttung erhalten wird, wird in den I S-Patentschriften
32 68 354,33 38 735 und 33 38 736 be- chrieben. Nach diesem Verfahren ist ein beschichtetes Papier
vorgesehen, das aus einer faserigen, cellulosehaltigen Unterlage besteht, auf der ein Film haftet, der zu einem
größeren Gewichtsanteil aus fein verteiltem festen Füllstoff und zu einem geringeren Gewichtsanteil aus
thermoplastischem Harz besteht. Nach dieser Technik wird die Beschichtung auf die Unterlage aufgebracht
und durch Erhitzen unter Bildung einer freien Oberfläche, die berührungstrocken ist, getrocknet. Diese
Trocknungsstufe der Beschichtung vor dem Glanzkalandriercn
entspricht bisher bekannten Verfahren, wie sie in den US-Patentschriften 30 28 258 und
32 81267 beschrieben werden. Die erhaltene beschichtete
Unterlage wird dann durch einen Walzenspalt zwischen ein Paar laufende Walzen hindurchgeführt;
die eine ist mit einer erhitzten appretierten Oberfläche zur Berührung der freien Besehichtungsoberfläche
versehen. Zusammen erzeugen die Walzen genügend Hitze und Druck, um zu bewirken, daß die
Harzteilchen wenigstens teilweise verschmelzen.
Diese bisherige Technik hat aus Gründen, die später noch erläutert werden, keinen wirtschaftlichen Erfolg
gehabt.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung von beschichtetem
Papier mit hohem Schüttvobmen und einem Glanzwert von wenigstens 50 anzugeben, bei
dem auf zu den bisherigen Weg,%n entgegengesetzten
Wegen bei Glanzkalandriergeschwindigkeit ohne merkliche Trocknung der Beschichtung vor der Glanzkalandrierung
gearbeitet werden kann; der Glanzwert des glanzkalandrierten beschichteten Papiers von wenigstens
50 und vorzugsweise größer als 60 ist bei 75°C nach TAPPI T-480 ts-65 gemessen; das herzustellende
Hochglanzpapier soll die Dichte von leichtem masehinenkalandrierlcm Papier aulweisen, obgleich die
Beschichtung selbst dicht ist und eine ausgezeichnete Tintenfestigkeit aufweisen soll.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist das Verfahren der eingangs angegebenen Art erfindungsgemäß durch die
Merkmale des Patentanspruches ! <T<ikennz^i'"^""1
Bevorzugte Ausführungsformen des Verfahrens sind in den Unteransprüchen angegeben.
Nach dem erfindungsgemäßer. Verfahren ist die Beschichtung
der Glanzkalandrierung merklich naß; tatsächlich ist der Feuchtigkeitsgehalt der Beschichtung so
hoch, daß diese bereits auf der Oberfläche der Glanzkalanderwalze haften würde, falls kein Antihaftmittel
verwendet wird. Um den hohen gewünschten Feuchtigkeitsgehalt in der Beschichtung, wenn diese den Glanzkalanderwalzenspalt
erreicht, zu erzielen, ist es nötig, daß nur ein Minimum an Wasser von der Beschichtung
im Intervall zwischen der Auftragung der Beschichtung auf den Basisstoff und der Berührung der beschichteten
Oberfläche mit der Glanzkalanderwalze entfernt wird. Dieses ist besonders wichtig im Hinblick auf die Tatsache,
daß die erfindungsgemäß verwendete Beschichtungszusammensetzung einen hohen Gewichtsprozentsatz
an Feststoffen enthält und daher einen niedrigen Gewichtsprozentsatz an Wasser.
Vor allem hat die erfindungsgemäße wäßrige Papierbeschichtungszusammensetzung
einen Gesamtfeststoffgehalt von etwa 60—70 Gew.-%. Es ist ferner für das erfindungsgemäße Verfahren von Bedeutung, daß
der Binder ein Thermoplast ist. Dieser hohe Feststoffgehalt der thermoplastisch gebundenen Besehichtungszusammensetzung
ergibt eine ungewöhnlich glatte Oberfläche nach dem Beschichtungsvorgang, die sich
gut zum Glanzkalandrieren eignet. Ferner ist es nach der Erfindung erforderlich, eine faserige Unterlage herzustellen,
die zu beschichten und zu glanzkalandrieren ist, damit sie dem Eindringen der Beschichtungszusammensetzung
widersteht. Dieses wird durch innerliches oder äußerliches Schlichten des Basisstoffes unter Ausfüllung
der Papierporen zuwege gebracht. Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird das
äußerliche Schlichten durch Aufbringen einer Schicht, die hier als »Zwischenschicht« oder »Zwischenimprägnierung«
bezeichnet wird, zuwege gebracht. Die Zwischenbeschichtung wird auf den Basisstoff aufgebracht
und vor der Auftragung der zu glanzkalandrierenden Beschichtung, die hier als »Deckbeschicrnung« bezeichnet
wird, getrocknet. Die Zwischenbeschichtung besteht aus einem Pigment von feiner Teilchengröße und
aus einem nicht-thermoplastischen Binder, der als Schlichtemittel dient. Der Feuchtigkeitsgehaltsanteil
der einen hohen Feststoffgehalt aufweisenden Deckbeschichtung, die Thermoplastizität des darin befindlichen
Binders sowie die Trennwand zwischen der faserhaltigen Unterlage und der Deckbeschichtung, die mit einer
Zwischenbeschichtung versehen ist, gestattet die zu formende Deckbeschichtung mil Hilfe der Glanzkalanderwalze
wirksam zu binden.
Die Zeichnungen zeigen folgendes:
F i g. 1 zeigt einen mikrofotographischen Querschnitt eines Papierblattes, das aus einem Basisstoff mit einem
Gewicht von 85 g/m3 hergestellt wurde und das eine hohe superkalandrierte Qualität aufweist, sowie eine
klassierte Druckbeschichtung auf beiden Seiten, die insgesamt
etwa 35 g/m2 wiegt.
F i g. 2 zeigt einen mikrofotographischen Querschnitt eines Blatt Papieres, das erfindungsgemäß aus einem
Basisstoff hergestellt wurde, das etwa 70 g/m-' wiegt und ein Gesamtbeschichtiingsgewicht von etwa 35 g/m2
aufweist.
F i g. i zeigt einen mikrofotographischen Querschnitt eines Papierblattes, das mit dem in F ι g. 1 abgebildeten
identisch ist.
eines Blatt Papiers, welches erfindungsgemäß aus einem Basisstoff hergestellt wurde, der etwa 85 g/m2 wiegt
und ein Gesamtbeschichtungsgew icht von etwa 35 g/niaufweist.
Die Fotographien wurden in allen Fällen mit einem Elektronenmikroskop vorgenommen. Die Vergrößerung
beträgt das 800fache.
Der Basisstoff oder die faserige, cellulosehaltige erfindungsgemäß zu beschichtende Unterlage kann
verschiedenster Art sein und hängt vom Verwendungszweck des Produktes ab. Es können innerlich geschlichtete
oder oberflächengeschlichtete Stoffe sein. Die Gewichte schwanken zwischen denen leichter Papiere
und schwerer Pappen. Zur Erreichung von Geschwindigkeiten von 304,80—914,40 in pro Minute empfiehlt
es sich jedoch, daß das Gewicht der Papierbasis größer als 30 g/m2 ist. Zur Erzielung eines befriedigenden
Glanzes, d. h. eines Glanzes von mehr als 50, sollte das Basisblatt, bevor es die Deckbeschichtung erhält, die
schnelle Wassertrocknung oder die Trocknung der in die faserige Unterlage eingedrungenen Beschichtung
verzögern. Dies wird durch die innerliche oder äußerliche,
vorzugsweise aber äußerliche Schlichtung des Blattes zuwege gebracht.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform wird die äußerliche Schlichtung durch eine Zwischenimprägnierung
ergänzt, die als Basis für die Deckbeschichtung dient.
Diese Zwischenbeschichtung enthält ein Pigment einer feinen Teilchengröße und einen nicht-thermoplastischen
Binder, der auch als Schlichtemittel dient. Vor allem weisen die Pigmentteilchen einen kleineren
Durchmesser als 5 Mikron auf, und 90% von ihnen haben einen Durchmesser von weniger als 2 Mikron.
Geeignete nicht-thermoplastische Binder sind solche vom Proteintyp, wie Kasein, Gelatine und Sojaproteine:
Kohlehydrate und Polysaccharidtypen, wie Stärke und natürliche Kautschuke sowie synthetische Kunststoffe,
wie Polyvinylalkohol, Methylcellulose, Carboxymethylcellulose und Styrol-maleinsäureanhydrid-copolymerisat.
Die Zwischenbeschtchtung kann ferner sowohl als Binder als auch als Schlichtemittel thermoplastische
Harze enthalten, wie sie in der Deckbeschichtung verwendet werden.
Die Deckbeschichtung der vorliegenden Erfindung besteht aus einem klassierten mineralischen Papierbeschichtungspigment,
einem thermoplastischen Binder und einem Antihaftmittel.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform besteht der Pigmentanteil der Deckbeschichtung zu 80—90
Gew.-°/o aus einem glänzenden Pigment. Dieses glänzende Pigment kann ein Gemisch aus Beschichtungston
und anderen glänzenden Pigmenten, wie Aluminiumhydrat,
gefälltes Calciumcarbonat und Titandioxyd, sein. Der gewünschte Beschichtungston besteht mindestens zu 60% der Gesamtmenge, vorzugsweise zu
70—85%, aus glänzenden Pigmenten. Optimale Glanzwerte werden durch Verwendung hochwertiger Papierbeschichtungstone erhalten, in denen etwa 99% der
Teilchen einen mittleren Teilchendurchmesser von weniger als 2 Mikron haben. Der Rest des glänzenden
Pigmentanteiles des Gemisches von mineralischen Pigmenten besteht aus den anderen, obenerwähnten
glänzenden Pigmenten.
Beispiele für Tone, die beim Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet werden, sind in der
Fachwelt als vordispergierte Tone bekannt Es sind im
allgemeinen Tone mit genügend adsorbierten PoIy-
phosphaten, um die Bildung entflockter Suspensioner zu ermöglichen, wenn sie unter Anwendung von Scherkräften
mit Wasser vermischt werden. Die Verwendung von nichi-vordispergierten Tonen ist, wenn auch günstig,
so doch nicht notwendig. Dispergiermittel können einem nicht-vordispcrgierten Ton vor der Herstellung
der Beschichtungszusammensetzung zugesetzt werden
Wie oben festgestellt, können auch andere glänzende Pigmente mit dem Papierbeschichtungston verwendet
werden. Hierzu gehören Titandioxid und hydratisierte Tonerde. Hydratisierte Tonerde, die im allgemeinen als
Streckmittel für Titandioxid verwendet wird, ist sogar dann geeignet, wenn kein Titandioxid vorhanden ist
zur Verbesserung der Bedruckungseigenschaften des fertigen Papieres der vorliegenden Erfindung. Das Aluminiumhydrat wird vorzugsweise in einer Menge von
etwa 5— 10 Gew.-%. bezogen auf das Gesamtpigment verwendet.
Es ist im allgemeinen vorteilhaft, wenn in der Deckbeschichtung eine kleine Menge, d. h. bis zu etwa 20%
des Gesamtpigmentgewichtes eines nicht-glänzenden Pigmentes mit einem mittleren Kugeldurchmesser von
mehr als 2 Mikron enthalten ist.
Beispiele hierfür sind gemahlenes natürliches Baryt (Bariumsulfat). Vorzuziehen ist jedoch wassergemahlener,
natürlicher Kalkstein (Calciumcarbonat). Die Helligkeit des Calciumcarbonatpigmentes ist ausgezeichnet.
Dieses Pigment hat gewöhnlich einen Kugeldurchmesser von 2—8 Mikron mit einem mittleren
Kugeldurchmesser von etwa 3 Mikron. Verglichen mit den Abmessungen der Beschichtungstonteilchen, die im
Durchschnitt etwa einen Kugeldurchmesser von 0.5 Mikron aufweisen, sind die Calciumcarbonatteilchen
relativ groß. Es mag zunächst überraschend sein, nichtglänzende Pigmente in einer Glanzbeschichtungszusammensetzung
zu verwenden, man hat aber gefunden, daß wesentlich!.· Menge eines »trüben« Pigmentes, wie
wassergemahlenes Calciumcarbonat mit Vorteil und ohne Glanzverlust verwendet werden können.
Die harzartige Binderkomponente der Beschichtungszusammensetzung der vorliegenden Erfindung
wird vorzugsweise in Form eines Latex verwendet, d. h. in Form mikroskopischer Polymerteilchen, die in Wasser
mit Hilfe eines Emulgiermittels und/oder Stabilisierungsmittels suspendiert sind. Besonders bevorzugt
sind Harze, die hauptsächlich elastomere Eigenschaften aufweisen und die oft als kautschukartige Polymere
bezeichnet werden, wie beispielsweise Copolymerisate von Styrol/Butadien und Styrol/Isopren, von denen das
eine oder andere schwach carboxyliert sein kann durch Einverleibung von 3—10% Acrylsäure. Geeignete Latices
sind handelsübliche Produkte.
Ein synthetischer thermoplastischer Latexbinder wird vorzugsweise als einziges Bindemittel verwendet,
da die Verwendung von natürlichem, nicht-thermoplastischen Adhäsionsmitteln, wie Kasein, Sojaprotein
und Stärke, in einer Menge, die ausreicht, um zu einer bemerkenswerten Bindefestigkeit beizutragen, zu einer
Verminderung des Glanzes führt Die Zugabe eines kleineren Anteils, d. h. bis zu 3 Teile auf 100 Teile Pigment, zum Binder eines nicht-thermoplastischen Adhäsionsrnittels kann jedoch vorteilhaft sein, da hierdurch
die Durchführung der Beschichtung verbessert werden kann.
Verschiedene Antihaftmittel können in der Beschichtungszusammensetzung verwendet werden, um zu verhindern, daß die nasse Beschichtungsoberfläche auf der
heißen Oberfläche der Glanzkalanderwalze festklebt
Viele Antihaftmittel oder Trennmittel sind dem Fachmann
bekannt. Der Wunsch ein Antihaftmittel bei der vorliegenden Erfindung zu verwenden, hängt von seiner
Fähigkeit ab, die nasse Oberfläche der Beschichtung am Festkleben an der Oberfläche der heißen Glanz- ■·
kalanderwalze zu hindern. Geeignete Beispiele für solche Mittel sind sulfonicrtes Rizinusöl und Kaliumolcat.
Das bevorzugte Antihaftmittel enthält ein Gemisch von vordispergiertem Calciumstearat und emulgierte Ölsäure.
!(
Wenn ein Gemisch aus vordispergiertem Calciumstearat und emulgierter Ölsäure als Antihaftmittel verwendet
wird, wird Calciumstearat in einer Menge verwendet, die 0,75 — 2,0 Gew.-% (Trockengewichtsbasis)
der Gesamtpigmentmenge entspricht und die Ölsäure π in einer Menge von 0,2—0,7 Gew.-% der Gesamtpigmentmenge
verwendet. Die Ölsäure wird emulgiert, so daß sie sich in der ganzen Beschichtung verteilen
kann und so zu den gewünschten Trenneigenschaften führt. Wenn die Calciumstearatmenge über 2,0% steigt, 2u
können Farbspuren auftreten, wenn das Papier bedruckt wird, und bei Mengen unterhalb von 0,75% haftet
die Beschichtung auf der Kalanderwalze. Wenn weniger als 0.2% Ölsäure verwendet werden, bildet sich
ein Schleier auf der Glanzkalanderwalze, und der Glanz 2"> der Beschichtung vermindert sich beträchtlich. Andererseits
kann die Ölsäuremenge auf über 0,7% ohne Schaden für die Beschichtung gesteigert werden; doch
scheinen größere Ölsäuremengen die Trennfähigkeit nicht merklich zu verbessern. sn
Andere Zusätze, wie Antischaummittel, Farbstoffe. Nichtlöser, optischer Aufheller und dergl., können der
Papierbeschichtungszusammensetzung, fails erwünscht, zugesetzt werden. Es wurde gefunden, daß Papierqualitäten,
wie »wet pick« und »wet rub« durch Zugabe eines j-ί
Melamin-formaldehyd-Sichtlösers in einer Menge, die 1—2,5 Gew.-% des Gesamtgewichtes des Pigmentes
entspricht, beträchtlich verbessert werden können.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird eine Zwischenbeschichtung auf jede Papierbahn,
die deckbeschichtet werden soll, aufgebracht, d. h. wenn nur eine Seite deckbeschichtet werden soll,
so wird nur diese Seite zwischenbeschichtet, wenn dagegen beide Seiten deckbeschichtet werden sollen, so
wird auf beiden Seiten der Papierbahn eine Zwischen- 4 beschichtung aufgebracht. Die Zwischenbeschichtung
dient dazu, das Wasser in der Beschichtung daran zu hindern, daß es den Basisstoff zu schnell durchdringt.
Ohne Zwischenbeschichtung würde zu viel von der Befeuchtung, die in der Deckbeschichtung enthalten ist. ,o
durch das Basisblatt absorbiert, wenn nicht das letztere genügend geschlichtet ist, und die Deckbeschichtung
würde für die wirksamste Glanzkalandrierung zu trokken sein. Die Deckbeschichtung wird über einer getrockneten Zwischenbeschichtung, vorzugsweise mit
Hilfe eines gestauten Walzenspalt-Schneiden-Beschichters aufgebracht in einer Menge, die ausreicht,
um eine zusammenhängende formbare Oberfläche zu erhalten; typisch ist eine Menge von 5,0—18 g Deckbeschichtung pro m2. Nach der Auftragung der Deck-
beschichtung wird innerhalb von nicht mehr als 5 sek die beschichtete Papierbahn zu einem Glanzkalanderwalzenspalt geführt, der zwischen einer erhitzten polierten Walze und einer elastischen Stützwalze angeordnet ist
Einer der kritischen Punkte der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß die unkalandrierte Deckbeschichtung, d.h. die Papierbeschichtungszusammen-
scizung, die durch die Schneide aufgebracht wurde, genug
Feuchtigkeit enthalten muß, so daß in Anwesenheit von Antihaftmitteln die Beschichtung an der Oberfläche
der glanzkalandrierten Walze haften würde. Leichtes Trocknen der Deckbeschichtung zwischen
dem gestauten Walzcnspalt-Schneiden-Beschichter und dem Glanzkalander ist erlaubt, die Temperatur der
Beschichtung soll aber nicht wesentlich während des Trocknungsvorganges erhöht werden. Falls die Oberflächentemperatur
der Beschichtung wesentlich (d. h. mehr als 100C) über 60"C steigt, wird die Beschichtung
zu trocken, und der optimale Glanz wird nicht erhalten. In einer Reihe von Versuchen zeigten Messungen des
Gesamtfeuchtigkeitsgehaltes des beschichteten Papiers unmittelbar nach dem Beschichtungsvorgang und wiederum
unmittelbar vor dem Glanzkalanderwalzenspalt, daß das Papier etwa 1,6—23% seines Gesamtwassergehaltes
verliert. Falls mehr als 23 Gew.-% verloren werden, tritt eine erhebliche Verminderung des Glanzes
ein. Ein befriedigend hoher Glanz wird erhalten, wenn der Wasserverlust unter 10% gehallen wird. Der Wasserverlust
hängt von der Zeit, die zwischen der Beschichtung und der Glanzkalandrierung liegt, ab, sowie
— wenn überhaupt — von der verwendeten Hitze. Der Feuchtigkeitsgehalt der behandelten Papierbahn kann
gemessen werden, wenn sie in den Glanzkalanderwalzenspalt eintritt, und zwar mit Hilfe einer 3-Strahlmeßvorrichtung
oder mit Hilfe eines Infrarotgerätes. Die ausgeführten Versuche die bei verschiedenen Abständen
zwischen Beschichter und Glanzkalander und bei verschiedenen Papierbahngeschwindigkeiten durchgeführt
wurden, haben gezeigt, daß ein Zeitintervall von nicht mehr ais 5 sek den Glanz optimiert. Falls der Zeitraum
lang genug ist. läuft viel mehr Wasser aus der Deckbeschichtung in den Basisstoff und die Deckbeschichtung
wird nicht glänzend genug. Außerdem wird kein guter Glanz erhalten, wenn die Beschichtung zu
sehr erhitzt wird. Der Grund hierfür ist nicht ganz verständlich: es ist aber anzunehmen, daß das teilweise
durch das Verschmelzen des Binders und durch das übermäßige Trocknen durch die Verdampfung des
Beschichtungswassers bedingt ist. Es ist wichtig, daß die Beschichtungsoberfläche nicht sehr getrocknet wird,
da — wenn der Feuchtigkeitsgehalt der Schicht unter einem annehmbaren Wert sinkt — die Beschichtung
nicht ohne große Schwierigkeiten wieder genäßt werden kann.
Andererseits ist es wesentlich, daß ein kurzes Zeitintervall, mindestens eine und vorzugsweise mindestens
2 sek zwischen der Zeit, wo die Papierbahn die Rakelstreichvorrichtung verläßt und wo die Papierbahnoberfläche
mit der Glanzkalanderwalze in Berührung kommt, liegt. Es ist anzunehmen, daß dieses Intervall
die Wanderung des Antihaftmittels an die Oberfläche der Beschichtung ermöglicht und das Festkleben der
nassen Beschichtung an der Glanzkalanderwalzenoberfläche verhindert
Die typische Oberflächentemperatur der Glanzkalanderwalze liegt im Bereich von 82— 1500C, vorzugsweise
im Bereich von 107 bis 135° C Besserer Glanz wird im
allgemeinen erhalten, wenn die Oberflächentemperatur der Glanzkalanderwalze in der Nähe der oberen
Grenze liegt Der Druck im Walzenspalt der sich zwischen der polierten Glanzkalanderwalze und der elastischen Stützwalze befindet wird im allgemeinen im Bereich von 181,40 bis 362,80 kg pro 2,54 cm, bevorzugt
zwischen Drucken von 204,10 und 327,50 kg pro 2,54 cm gehalten. Wenn die Papierbahn aus den Glanzkalander-
walzenspalt austritt, durchläuft sie gewöhnlich eine
Schwungwalze und vorzugsweise mindestens einen weiteren Glanzkalanderwalzenspalt, um leicht den
Glanz zu verbessern, der durch den ersten Glanzkalander erzielt wird.
Das erfindungsgemäße Verfahren beseitigt viele Nachteile, die mit den bisherigen Verfahren verbunden
waren. Zu den Vorteilen gehört die hohe Geschwindigkeit. Verwendet man das erfindungsgemäße Verfahren,
so werden bereits glänzende Druckpapiere von hoher Qualität bei Geschwindigkeiten zwischen 304,80—
914,40 m pro Minute erhalten. Die hochgeschütteten und glanzkalandrierten Papiere der Erfindung werden
als hochklassifizierle Druckpapiere verwendet, die eine gleichmäßige Dichte sowie eine ausgezeichnete
Lichtundurchlässigkeit- und Helligkeitscharakteristik aufweisen, die durch Sparkalandrierungsdrucke nicht
vermindert werden. Die glänzenden Beschichtungen zeigen eine ausgezeichnete Bedruckungscharakteristik
mit guter Tintenfestigkeit und guten Titenabbindezeiten.
Ein anderer Vorteil ist darin zu sehen, daß eine glänzende Beschichtung nach der vorliegenden Erfindung
erreicht wird durch Verwendung einer wesentlich kleineren Menge eines Basisstoffes als erforderlich ist für
eine superkaiandrierte Emaillebeschichtung von hoher Qualität mit der gleichen Glanzcharakteristik und den
gleichen Bedruckungseigenschaften, da ein leichterer Basisstoff verwendet werden kann um ein beschichtetes
Endprodukt von derselben Dicke wie ein superkalandriertes Emailleblatt, das aus einem schwereren
Basisstoff hergestellt wurde, zu erhalten. Übrigens zeigt das Beispiel der F i g. 1 einen vergrößerten Querschnitt
eines Blattes eines superkalandrierten Emaillepapiers von hoher Qualität, das aus einem Basisstoff mit einem
Gewicht von etwa 85 g/m2 hergestellt wurde und ein Beschichtungsgewicht von etwa 35 g/m2 aufwies. Man
erhält ein Gesamtgewicht von 120 g/m2, was 36,29 kg/ 306,57 m2 entspricht. Die Dicke des Blattes, das in
F i g. 1 abgebildet ist, wird gemäß der vorliegenden Erfindung durch das Blatt verdoppelt, das in F i g. 2 mit
vergrößertem Querschnitt gezeigt wird. Es wird aus einem Basisstoff mit einem Gewicht von etwa 70 g/m2
hergestellt und hat ein Beschichtungsgewicht von etwa 35 g/m2. Man erhält so ein Gesamtgewicht von
105 g/m2, was 31,45 kg/306,57 m2 entspricht. Insbesondere beträgt die Dicke von 4 Blatt Papier, die in F i g. 1
abgebildet sind, 0,384 mm, während die Dicke von 4 Blatt Papier, die in Fig.2 gezeigt werden, 0.413mm
beträgt.
Wenn umgekehrt ein Basisstoff vom selben Gewicht — wie in F i g. 1 - · gewählt wird und ein Beschichtungsgewicht
von 35 g/m2 erfindungsgemäß aufgebracht wird, so ist die Dicke des Blattes, abgebildet in F i g. 4,
mindestens 20% größer als die des superkalandrierten Blattes, das in F i g. 1 gezeigt wird und in F i g. 3 wiedergegeben
ist. Insbesondere die Dicke von 4 Blatt Papier, die in F i g. 4 abgebildet ist, beträgt 0,475 mm, das sind
24% mehr als die Dicke von 4 Blatt Papier, abgebildet in F i g. 3.
Die Fähigkeit des erfindungsgemäßen Verfahrens ein Blatt mit einer größeren Schüttung, d. h. mit einem
größeren Volumen pro Gewichtseinheit, zu versehen, bietet verschiedene Vorteile. Es ist nicht nur weniger
Material erforderlich, um ein Blatt mit einer bestimmten Dicke herzustellen, sondern die Fracht- und Schiffskosten, die nach Gewicht berechnet werden, werden
ebenfalls herabgesetzt Ausgehend von einem Basisstoff
eines bestimmten Gewichtes erhält man nach der vorliegenden Erfindung ein beschichtetes Blatt von größerer
Dichte und besserem Aussehen. Praktisch bedeutet das, daß ein Verwender, der eine größere Schüttung
in einem beschichteten Papier eines bestimmten Gesichtes sucht, durch Auswahl eines Papieres vom gleichen
Gewicht, aber nach der vorliegenden Erfindung hergestellt, die Lichtundurchlässigkeit- und Schüttungscharakteristik
eines schweren Papiers gewinnt. Papiervergleiche werden in den F i g. 3 und 4 gezeigt. Ein Verwender,
der Fracht- und Schiffskosien einsparen möchte, erwirbt durch Auswahl eines Papiers der gleichen
Dicke, wie er es bisher benutzt hat, das aber erfindungsgemäß hergestellt worden ist, ein wesentlich
leichteres Papier. Vergleichsblätter werden in den F i g. 1 und 2 gezeigt.
Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele näher erläutert:
Ein Papierstoff mit einem Gewicht von 79,5 g/m2 der zu etwa 50% aus langen Fasern und zu 50% aus kurzen
Fasern besteht, wird innerlich mit kationischer Stärke (0,319% Trockengewicht) und mit Hydrophobiermittel,
das ein Dimeres eines Alkylketens mit 6 oder mehr Kohlenstoffatomen in der Kette ist und der Papierbahn
eine wasserabweisende Wirkung verleiht (0,173% Trockengewicht), geschlichtet und auf jeder Seite mit
Hilfe einer Schlichtungspresse mit etwa 6 g/m2 (Trokkengewicht) einer Zwischenimprägnierung beschichtet,
die etwa 48 Teile äthylierte Stärke, 12 Teile oxydiertes
Stärkeadhäsionsmittel, 90 Teile vordispergierten Beschichtungston, 10 Teile Titandioxid, 0,15 Teile Tetranatriumpyrophosphat,
0,75 Teile Antischaummittel, 0,1 Teile Pentachlorphenol und 1 Teil Dimethylolharnstoff
enthält. Die Zwischenbeschichtung wird anschließend getrocknet (der Gesamtfeuchtigkeitsgehalt der
Zwischenbeschichtung und des Basisstoffes beträgt etwa 4%).
Der Wasserpenetraiionswert dieser Beschichtung
beträgt etwa 35 sek.
Der Wasserpenetrationstest wurde durch Fluten eines kleinen Blattes des zu untersuclienden Papiers auf
der Oberfläche von destilliertem Wasser, das auf einer Temperatur von 200C gehalten wird, durchgeführt und
durch leichtes Aufsprenkeln von fein gepulvertem Kaliumpermanganat auf das Blatt. Die Zeit wird in
Sekunden gemessen, bis die violette Verfärbung festgestellt wird als Folge der Auflösung des Permanganates
in Wasser, das durch das Blatt eindringt.
Die Deckbeschichtung wurde anschließend auf jeder Seite der geschlichteten und imprägnierten Papierbahn
mit Hilfe einer Walzenspalt-Schlepprakel-Streichanlage aufgebracht. Die Deckbeschichtung setzte sich
folgendermaßen zusammen: (Die Teile beziehen sich auf eine Trockengewichtsbasis, mit Ausnahme, wo das
Naßgewicht angegeben wird.)
Komponente | Teile |
Ton | 80 |
Gemahlenes Calciumcarbonat | 15 |
Aluminiumhydrat | 5 |
Styrol-butadien-acrylsäure- | 16 |
Polymerisat | |
Meiamin-formaldehyd-Nichtlöser | 1.6 |
Vordispergiertes Calciumstearat | 1,2 |
Ι-ΌΠΝίΜ/ιιιιμ
Teile
1.15
(Naßgewicht) 0,5
(Naßgewicht)
(Naßgewicht)
Ölsäureemulsion (300 g H2O, 226 g
ölsäure und 1 g Dispergiermittel)
Antischaummittel mit 50% Feststoffgehalt
Antischaummittel mit 50% Feststoffgehalt
sowie Wasser in einer Menge, die
ausreicht, um eine Beschichtungszusammcnsetzung mit 50% Feststoff herzustellen.
ausreicht, um eine Beschichtungszusammcnsetzung mit 50% Feststoff herzustellen.
Die Deckbeschichtung wurde auf die erste Seite der ι
Papierbahn in einer Menge aufgebracht, die 8,43 g Trockengewicht der Beschichtung pro m2 entspricht.
Die Beschichtung wurde bei einer Papierbahngeschwindigkeit von etwa 457,70 m pro Minute aufgebracht.
Nach dem Aufbringen der Deckbeschichtung wurde .· leicht bei der Temperatur der atmosphärischen Luft
getrocknet. Die Zeit die erforderlich ist, um eine Papierbahn zwischen Beschichter und erstem Glanzkalanderwalzenspalt
hindurchzuführen, beträgt etwa 2,6 sek. Der Feuchtigkeitsgehalt des Papiers wird bestimmt mit .'
Hilfe von zwei ^-Strahler-Meßgeräten. Das eine befindet sich unmittelbar hinter dem Beschichter und das
andere unmittelbar vor dem Glanzkalanderwalzenspalt. Der Feuchtigkeitsgehalt des Papiers beträgt unmittelbar
vor dem Glanzkalander 7,36% vom Ursprung- ί liehen Trockengewicht. Zwischen der Beschichtungsstufe
und dem Kalander werden 23% Wasser verloren. Das beschichtete Blatt wurde durch 4 aufeinander folgende
Glanzkalanderwalzenspalte mit Schwungwalzen hindurchgeführt, die verwendet werden, um die Papier- i
bahn zwischen den Walzenspalten zu führen. Die Kalanderwalzentemperatur beträgt 1100C und der Walzenspaltdruck
etwa 226,8 kg/pro 2,54 cm. Diese Beschichtung hat einen Glanz von etwa 54 nach 4 Glanzkalanderwalzcnspaltdurchgängen.
j
Es wurde anschließend die andere Seile derselben Papierbahn mit der gleichen Deckbeschichtungszusammensetzung
in einer Menge beschichtet, die ii.lg Trockengewicht der Beschichtung pro m2 entspricht.
Die beschichtete Papierbahn wurde anschließend unter ■(
den gleichen Bedingungen, wie sie auf der ersten Seite angewandt wurden, leicht getrocknet. Der mit Hilfe
eines /?-Strahler-Meßgerätes festgestellte Feuchtigkeitsgehalt der deckbeschichteten Papierbahn beträgt
am Glanzkalander 10,44%. Zwischen dem Beschichter "> und dem Kalander sind nur 4,57% Feuchtigkeit verlorengegangen.
Die zweite Deckbeschichtung wurde auf dem gleichen Glanzkalander beendet und unter
denselben Bedingungen durchgeführt, wie sie auch bei der Appretierung der Deckbeschichtung der ersten
Seite verwendet wurden. Der endgültige Glanz betrug 65. Damit ist bewiesen, daß eine Verminderung des
Wasserverlustes den Glanz erhält
Ein Papierbasisstoff, der innerlich mit Stärke und Hydrophobiermittel geschlichtet war und mit einer
Zwischenimprägnierung analog Beispiel 1 beschichtet war, und der in der Weise geschlichtet und beschichtet
war, daß das Gewicht 90 g/m2 betrug, wurde mit der Deckbeschichtung analog Beispiel I versehen. Die erste
Seite wurde mit einer Beschichtung versehen, deren Gewicht 10,72 g/m2 (Trockengewicht) betrug. Das beschichtete
Blatt hatte einen Wassergehalt von 9,4%, bezogen auf die ursprüngliche Trockenbasis, unmittelbar
vor Eintritt in den ersten Glanzkalanderwalzenspalt. Der Wasserverlust zwischen Beschichter und
Kalander betrug nur 2,9%. Der Glanz betrug nach 4 Kalanderwalzenspaltdurchgängen 65. Die zweite Seite
des Basisstoffes wurde mit der gleichen Deckbeschichtung mit einer Menge versehen, die 11,2 g/m2 entspricht.
Dieses beschichtete Blatt verlor 1,6% Wasser und hatte einen Feuchtigkeitsgehalt von 9,45%, bezogen
auf die ursprüngliche Trockenbasis, unmittelbar vor Eintritt in den ersten Glanzkalanderwalzenspalt,
und einer. Endglanz nach vier Kaianderdurchgängen von 68. Die Kalandertemperaturen und -drucke waren
im wesentlichen die gleichen wie in Beispiel 1.
Ein mit einer Zwischenschicht beschichteter Basisstoff, der anstelle der in den Beispielen 1 und 2 verwendeten
Basisstoffe mit den gleichen zufriedenstellenden Ergebnissen verwendet werden kann, wird durch Weglassung eines innerlichen Schlichtemittels aus der papiermachenden
Ausrüstung und außerdem unter Weglassung des wasserabstoßenden Mittels in der wäßrigen
Zwischenbeschichtungszusammensetzung hergestellt. Eine wirksame Menge Hydrophobiermittel sind 2—3
Teile Trockengewicht auf 100 Teile Pigment in der Zwischenbeschichtung. Das Rezept dieser Zwischenbeschichtungszusammensetzung
ist folgendes:
55 Komponente
Teile
Trockengewicht
Trockengewicht
Vurdispergicrler Beschiehtungslun 90 90
Titandioxyd 10
Polyphosphat-Dispergiermiuel 0.15
Polyphosphat-Dispergiermiuel 0.15
Entschäumungsmittel 0,75
Stärkeadhäsionsmittel 60
Dimethylolharnstoff 1
Dimethylolharnstoff 1
Hydrophobiermittel (in wäßriger Emulsion) 2
und Wasser in einer Menge, die ausreicht,
um eine Beschichtungszusammensetzung
mit 20% Feststoffgehalt zu erhalten.
und Wasser in einer Menge, die ausreicht,
um eine Beschichtungszusammensetzung
mit 20% Feststoffgehalt zu erhalten.
Diese Beschichtung, die in einer Menge von 6 g/m2 Trockengewicht auf jeder Seite der nicht beschichteten
Papierbahn aufgebracht wurde und ein Gewicht von etwa 80 g/m2 hatte und etwa gleiche Teile an kurzen
und langen Cellulosefasern zusammen mit bis zu 10 Gew.-% mineralischen Füllstoffen enthielt, ergab ein
Blatt mit einem Wasserpenetrationswert von etwa 15.
Der zwischenbeschichtete Basisstoff des Beispieles 3 wurde auf jeder Seite mit Hilfe einer Walzenspalt-Schlepprakel-Streichanlage
mit der folgenden Deckbeschichtung in einer Menge versehen, die 11 g/m2
Trockengewicht entspricht.
Komponente
Teile Trockengewicht Komnoneme
Teile
Trockengewicht
Trockengewicht
Gemahlenes Calciumcarbonat
Titandioxyd
Polyvinylacetat-Latex
Sojaprotein
Titandioxyd
Polyvinylacetat-Latex
Sojaprotein
Melamin-Formaldehyd-Nichtlöser Durch Enzym umgesetzte Stärke
Vordispergiertes Calciumstearat
Ölsäureemulsion mit 44% Feststoffen Entschäumer
Vordispergiertes Calciumstearat
Ölsäureemulsion mit 44% Feststoffen Entschäumer
Ammoniumhydroxyd, konzentriert und Wasser in einer Menge, die ausreicht,
um eine Beschichtungszusammensetzung mit 65,6 Gew.-% Feststoffanteil herzustellen.
Die Verfahrensbedingungen sind im wesentlichen die gleichen wie in Beispiel 2. Der Glanz auf der einen
Seite des Blattes betrug 53 und auf der anderen Seite des Blattes 54.
Der zwischenbeschichtete Basisstoff des Beispieles 3 wurde auf jeder Seite mit Hilfe einer Walzenspalt-Schlepprakel-Streichanlage
mit einer Beschichtungszusammensetzung versehen, die sich folgendermaßen zusammensetzte:
80 | 5 Ton | 80 |
10 | Gemahlenes Calciumcarbonat | 10 |
10 | Titandioxyd | 10 |
18 | Acrylharzemulsion | 18 |
1 | Sojaprotein | 1 |
1,6 | ίο Enzymbehandelte Stärke | 0,5 |
0,5 | Melamin-Formaldehyd-Nichtlöser | 1,6 |
1.2 | Vordispergiertes Calciumstearat | 1,2 |
0,73 | Ölsäureemulsion (44%ig) | 0,73 |
0,25 | Entschäumungsmittel | 0,25 |
0,16 | is Ammoniumhydroxyd, konzentriert | 0,2 |
und Wasser in einer Menge, die ausreicht. | ||
um eine Beschichtungszusammensetzung | ||
mit 61,3 Gew.-% Feststoffanteil herzu | ||
stellen. |
Komponente
Teile Trockengewicht
Ton 80
Gemahlenes Calciumcarbonat 10
Titandioxyd 10
Styrol-Butadien-Acrylsäure- 18
Polymerisat
Hydrophobiermittel-Emulsion 1
Sojaprotein 1
Enzymbehandelte Stärke 0,5
Melamin-formaldehyd-Nichtlöser 1,6
Vordispergiertes Calciumstearat 1,2
Ölsäureemulsion (44%ig) 0,73
Entschäumungsmittel 0,25
Ammoniumhydroxyd, konzentriert 0,16 und Wasser in einer Menge, die ausreicht,
um eine Beschichtungszusammensetzung mit 64 Gew.-% Feststoffanteil herzustellen.
Auf jede Seite des zwischenbeschichteten Blattes wurde eine Menge Deckbeschichtungszusammensetzung
aufgebracht, die einem getrockneten Seschichtungsgewicht von 11 g/m2 entsprach. Die Verfahrensbedingungen waren im wesentlichen die gleichen wie
in Beispiel 2. Der Glanz auf jeder Seite betrug etwa 55.
üer zwischenbeschichtete Basisstoff des Beispieles 3
wurde auf jeder Seite mit Hilfe einer Walzenspalt-Schlepprakel-Schneidenstreichanlage
beschichtet. Die Beschichtung hatte folgende Zusammensetzung:
Auf jede Seite dss zwischenbeschichteten Blatte: wurde eine Menge der Deckbeschichtungszusamtncn
Setzung aufgebracht, die einem getrockneten Beschich tungsgewicht von 11 g/m2 entsprach. Die Deckbe
:■) schichtungszustinmensetzung wurde bei einer Papier
bahngeschwindigkeit von 426 m pro Minute aufge bracht. Es wurde leicht mit Luft etwa '/3 sek getrocknet
Die verstrichene Zeit zwischen Beschichter und den ersten Glanzkalanderwalzenspalt betrug etwa 3 sek.
JIi Das beschichtete Blatt wurde durch vier aufeinander
folgende Glanzkalanderwalzenspalte mit Schwungwal zen hindurchgeführt, die verwendet wurden, um die Pa
pierbahn zwischen den Walzenspalten zu führen. Di< Kalanderwalzentemperatur betrug 15O0C und die de:
Γ) Walzenspaltdruckes betrug 226.8 kg pro 2.54 cm.
Die andere Seite der Papierbahn wurde anschließenc mit einer ähnlichen Menge des gleichen Deckbeschich
tungsmittels beschichtet und unter den gleichen Bedin gungen kalandriert. Der Glanz auf jeder Seite betrug
4Ii etwa 52.
Ein Papierbasisstoff mit einem Gewicht von 99 g/m 4", und innerlich geschlichtet mit Stärke und Aquape
wurde auf beiden Seiten mit Mengen beschichtet, dit 6 g/m2 und pro Seite Trockengewicht entsprachen. Da:
Zwischenbeschichtungsmittel hatte folgende Zusam mensetzung:
Komponente
Teile
Trockengewicht
Trockengewicht
Ton 100
Polyvinylalkohol 34
Butanol 1,6
Tetranatriumpyrophosphat 0,17
Benetzungsmittel 1,0
Tributylphosphat 1,0
und Wasser in einer Menge, die ausreicht,
um eine Beschichtungszusammensetzung
mit 14% Feststoffanteil herzustellen.
und Wasser in einer Menge, die ausreicht,
um eine Beschichtungszusammensetzung
mit 14% Feststoffanteil herzustellen.
Diese zwischenbeschichtete Papierbahn wurde nacl dem Trocknen auf eine Feuchtigkeit von 4% anschlie
ßend auf jeder Seite deckbeschichtet und unter dei Bedingungen des Beispieles 2 glanzkalandriert. De
Glanz des erhaltenen glanzkalandrierten Papiers war größer als 60 auf jeder Seite.
B eis pi H 8
Ein Blatt mit einem Gewicht von 36 g/m2, das völlig aus langen Fasern bestand und das mit Kolophonium
und Aluminium geschlichtet war und das einen Wasserpenetrationswert von 2 sek hatte, wurde auf jeder Seite
mit Hilfe einer Walzenspalt-Schiepprakel-Streichanlage mit 9 g/m2 Trockengewicht beschichtet Die Beschichtungszusammensetzung
war folgende:
Komponente
Teile
Trockengewicht
Trockengewicht
Ton 80
Gemahlenes Calciumcarbonat 15
Aluminiumhydrat 5
Aluminiumhydrat 5
Styrol-Butadien-Acrylsäure-Polymerisat 16
Melamin-Formaldehyd-Nichtlöser 1,6
Melamin-Formaldehyd-Nichtlöser 1,6
Vordispergiertes Calciumstearat 1,2
Ölsäureemulsion (mit 44% Feststoffanteil) 0,73
Entschäumungsmittel 0,25
Entschäumungsmittel 0,25
und Wasser in einer Menge, die ausreicht,
um ein Beschichtungsmittel mit 65% Feststoffanteil herzustellen.
um ein Beschichtungsmittel mit 65% Feststoffanteil herzustellen.
Die so beschichtete Papierbahn wurde gemäß den Bedingungen des Beispieles 2 glanzkalandriert. Es
wurde eine fertige Papierbahn erhalten, die auf der einen Seite einen Glanz von 50 und auf der anderen
Seite einen Glanz von 51 hatte.
. Ein Papierstoff, vergleichbar mit dem, der in Beispiel
1 verwendet wurde, mit der Ausnahme, daß d>e Fasern im wesentlichen alle lang waren, wurde auf jeder Seite
mit 2 g Trockengewicht pro m2 mit äthylierter Stärke beschichtet und getrocknet.
Auf jeder Seite der Stärke geschlichteten Papierbahn wurde mit Hilfe einer Walzenspalt-Schlepprakel-Streichanlage
eine Menge aufgebracht, die 11,5 g Trokkengewicht pro m2 entsprach. Die Deckbeschichtungszusammensetzung,
die nur Glanzpigmente enthielt, setzte sich folgendermaßen zusammen:
Teile
Trockengewicht
Trockengewicht
Ton 55
Aluminiumhydrat 30
Titandioxyd 15
Styrol-Butadien-Acrylsäure-Polymerisat 20
Melamin-Formaldehyd-Nichtlöser 1,6
Melamin-Formaldehyd-Nichtlöser 1,6
Vordispergiertes Calciumstearat 1,2
ölsäureemulsion 0,6
Antischaummittel 0,25
und Wasser in einer Menge, die ausreicht,
um eine Beschichtungszuxammensetzung
mit 62% Feststoffanteil herzustellen.
um eine Beschichtungszuxammensetzung
mit 62% Feststoffanteil herzustellen.
Die beschichtete Papierbahn wurde glanzkalandriert unter Bedingungen, die im wesentlichen die gleichen
wie in Beispiel 2 sind, mit der Ausnahme, daß zwei Kalanderwalzenspalte verwendet wurden. Der Glanz
auf jeder Seite des Blattes war größer als 55.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (7)
1. Verfahren zur Herstellung von beschichtetem Papier mit hohem Schüttvolumen und einem Glanzwert von wenigstens 50, bei dem auf die Oberfläche
wenigstens einer Seite einer Papierbahn eine wäßrige Deckbeschichtung aufgebracht wird und die
beschichtete Papierbahn im Spalt zwischen einer Glanzkalanderwalze mit glatter Oberfläche, die auf
eine Temperatur im Bereich von 82 bis 150° C erhitzt
ist, und einer elastischen Stützwalze kalandriert wird, wobei der Druck im Walzenspalt im Bereich
von 71,4 kg/cm2 bis 142,8 kg/cm2 beträgt und die
Papierbahn beim Austritt aus dem Walzenspalt entfernt wird, dadurch gekennzeichnet,
daß die Papierbahn vor dem Aufbringen der Deckbeschichtung geleimt wird; daß man eine wäßrige
Deckbeschichtungsmasse verwendet, welche einen Gesamtfeststoffgehalt von 60 bis 70 Gew.-% hat,
wobei die Feststoffe aus einem Papierbeschichtungspigment, einem thermoplastischen Binder, der in
einer Menge, die etwa 10 bis 20% des Trockengewichts der Beschichtungsmasse beträgt, vorliegt, und
einem Antihaftmittel in einer ausreichenden Menge, um ein Anhaften der Beschichtung an die erhitzte
Oberfläche der Trommel zu vermeiden, bestehen, und daß man die beschichtete Papierbahn in einen
Glanzkalandcrspalt einführt und dafür sorgt, daß nur eine Minimale Verdampfung und minimales Abfließen
von Wasser von der Beschichtung so stattfindet, daß die Beschichtung ausreichend Feuchtigkeit beibehält
und in Abwesenheit des Antihaftmittels an der geheizten Oberfläche der Walze ankleben
würde.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Papierbahn vor dem Aufbringen
der Deckbeschichtung geleimt wird, indem man eine Zwischenbeschichtung aufbringt, die aus einem
Pigment von feiner Teilchengröße, kleiner als 5 μιτι,
und aus einem nicht-thermoplastischen, als Schlichtemittel dienendem Binder besteht.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Papierbahn vor dem Aufbringen
der Deckbeschichtung geleimt wird, indem man an die Oberfläche wenigstens einer Seite des Papiers
eine Zwischenbeschichtungszusammensetzung aus einem Papierbeschichtungspigment mit einer Teilchengröße
von weniger als 5 μπι und einem thermoplastischen
Bindemittel aufbringt und die Zwischenbeschichtung trocknet.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Intervall zwischen
dem Auftragen der Deckbeschichtung und dem Kalandrieren nicht mehr als 5 Sekunden beträgt.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur der
beschichteten Oberfläche vor dem Kalandrieren 700C nicht übersteigt.
6. Verfallren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Flüssigkeitsverlust
zwischen dem Auftragen der Deckbeschichtung und dem Kalandrieren nicht mehr als 10 Gew.-% des
Gesamtwassergehaltes der beschichteten Papierbahn ausmacht.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß man eine DeckbeschichtungsziJSiiinmcnselziing
aufträgt, in Her Has Pigmentgemisch 80 bis 90 Gew.-% aus einem Glanzpigment
und der Rest aus gemahlenem Calciumcarbonat besteht, daß das Antihaftmittel aus dispergiertem
Calciumstearat in einer Menge, die 0,75 bis 2,0 Gew.-% der Gesamtpigmentmenge entspricht,
und emulgierter ölsäure in einer Menge, die 0,2 bis 7 Gew.-% der Gesamtpigmentmenge entspricht,
besteht, und daß als thermoplastischer Binder ein Styrolcopolymerisat verwendet wird, das aus Styrol-Butadien,
Styrol-Isopren oder Styrol-Butadien-Acrylsäure aufgebaut ist
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