DE2058822C3

DE2058822C3 - Hydrophobierungs- und Quellschutzmittel für Wellpappe

Info

Publication number: DE2058822C3
Application number: DE2058822A
Authority: DE
Inventors: Klaus Friedrich 2167 Blumenthal Baumgarten; Peter 2105 Hittfeld Beenk; Fritz-Ulrich Dipl.-Chem. 2102 Meckelfeld Deibel; Hans-Joachim 2000 Hamburg Klahr
Original assignee: Hermann Ter Hell & Co 2000 Hamburg
Current assignee: Hermann Ter Hell & Co 2000 Hamburg
Priority date: 1970-07-10
Filing date: 1970-11-30
Publication date: 1974-07-25
Also published as: DE2058822A1; NL7109491A; DE2058822B2; AT313047B; NO141267C; NO141267B; CH573957A5; FI56229C; SE382479B; GB1367902A; SE7511913L; CA1005290A; FI56229B

Description

Gegenstand des Hauptpatentes 20 34 208 ist ein Hydrophobierungs- und Quellschutzmittel für auf Basis von Holz, Flachs, Zuckerrohrrückständen oder ähnlichen in Wasser quellenden Stoffen hergestellte Spanplatten oder Formpreßteile, wobei das Mittel einen Gehalt an Paraffinkohlenwasserstoffen aufweist und dadurch gekennzeichnet ist, dall es neben flüssigen und/oder festen C₁₆- bis Qo-Paraffinkohlenwasser-Ctofferi mit einem Gehalt an n- und iso-Alkanen von mindestens etwa 30 Gewichtsprozent ferner synthetische Kohlenwasserstoffharze enthält.

Bereits bekannt sind Mischungen aus Petroleumharzeri mit Petroleumwachs (USA.-Patentschrift 3 161 610) und mit Paraffinwachs (USA.-Patentschrift 3 518 216) ebenso wie die Verwendung von Mischungen aus Paraffin und mikrokristallinen Wachsen zur Herstellung beschichteter Pappe (USA.-Patentschrift 2 443 221). Diese bekannten Hydrophobierungsmittel und ihre Verwendung weisen jedoch Nachteile insoweit auf, als sie in relativ großen Mengen zugesetzt werden müssen, um die gewünschten Wirkungen zu erzielen; darüber hinaus sind sie nicht oder nur unter Schwierigkeiten bereits direkt bei der Herstellung der Pappe einsetzbar.

Es wurde nunmehr gefunden, daß die erfindungsgemäße Verwendung der Quellschutzmittel bei der Herstellung von naßfest ausgerüsteter Wellpappe zu hervorragenden Produkten führt und auch erhebliche Erleichterungen hinsichtlich des Herstellungsverfahrens mit sich bringt.

Landwirtschaftliche Erzeugnisse, Gemüse, Obst, aber auch Frischfleisch (Hähnchen) und Frischfisch werden in steigendem Maße in Wellpappschachteln verpackt und transportiert. Man wählt die Wellpappschachteln, weil sie die bisher benutzten Obststeigen oder Holzkisten überflüssig machen, was verschiedene Vorteile mit sich bringt. Man verwendet die Wellpappe nur als Einwegverpackung, wodurch das frische Lebensmittel stets mit einer unbenutzten sauberen Schachtel in Kontakt kommt. Beim Versand von Frischfisch oder auch Obst in Holzgebinden ist dies nicht der Fall. Die Aufbewahrung des Verpackungsmaterials auf Basis einer Wellpappe ist im übrigen sehr viel raumsparender, da in der Regel die Verpackung erst unmittelbar vor dem Befüllen aus dem flachen Zustand in die endgültige Kartonform übergeführt wird. Wellpappschachteln sind iu großer

»5 Höhe zu stapeln, und auch die Transportfestigkeit ist ausreichend, solange die Schachteln trocken bleiben.

Verwendet man normale Wellpappe zur Korstellung

solcher Schachteln, d. h. Wellpappe, die nicht naßfest ausgerüstet ist, so verliert die Schachtel — wie die

ao Erfahrungen gezeigt haben — sehr schnell an Festigkeit, sobald Wasser oder höhere Konzentrationen an Wasserdampf aus der Luft auf die Schachteln einwirken. Wassereinwirkung ist aber bei der Lebensmittelverpackung unumgänglich. So wird beispiels-

a5 weise frischer Saiat grundsätzlich morgens auf dem Felde geerntet, und es findet nicht nur das Aufstellen der Schachteln auf feuchter Erde und das Befüllen mit taufrischem Salat statt, sondern man bespritzt sogar die fertig gefüllten Schachteln noch zusätzlich mit Wasser, um den frischen Zustand auch während des Transports zum Markt zu erhalten.

Schachteln, gefüllt z. B. mit Tomaten, Äpfeln u. dgl., werden in Kühlhäusern aufgestapelt, und auch hier sind häufig hohe Konzentrationen an Wasser-

dampf vorhanden, beispielsweise verlieren Äpfel nach einer bestimmten Lagerzeit eine große Menge Feuchtigkeit. Der Apfel wird schrumpelig, und diese Feuchtigkeitsmengen, die frei werden, erweichen eine Wellpappschachtel. Andere Lebensmittel, wie beispielsweise Frischfisch, Hähnchen od. dgl., werden sogar zusammen mit gemahlenem Eis in den Schachteln transportiert, damit eine Frischhaltung und Kühlung erreicht wird. So wurde im Jahre 1969 in den USA zur Herstellung solcher »Iceboxes« eine Menge von rund 52 8001 Paraffin verwendet (Hotmelt nicht mit berücksichtigt). Man unterscheidet zwischen einer feuchtigkeitsbeständigen Wellpappe und einer sogenannten Icebox, d. h., im letzteren Fall wirkt -licht nur eine hohe relative Luftfeuchtigkeit auf die Schachtel ein, sondern auch schmelzendes Eiswasser, häufig vermischt mit zum Teil fetthaltigem Saft aus dem Lebensmittel.

Wie stark Wellpappe durch zweistündige Einwirkung von Eiswasser an Steifigkeit verliert, geht aus folgendem Zahlenbeispiel hervor:

6o	Stapelstauch druck in kg/cm¹	Wasscr- aufnahmc in Gewichts prozent
Ungeschützte Wellpapp- schachtcl Imprägnierte und beschich- 65 tete Weilpappschachtcl	0,42 2,04	140 13

Insbesondere in den USA, aber in steigendem Maße auch in Europa, sind verschiedene Verfahren ent-

wickelt worden, die es ermöglichen, Wellpappe in wirtschaftlicher Art und Weise feuchtigkeits- und/oder auch wasserfest auszurüsten. Man unterscheidet hierbei im wesentlichen drei unterschiedliche Methoden:

1. Der fertige Wellpappzuschnitt wird, nachdem er gerillt ,and gestanzt worden ist, unter Zuhilfenahme geeigneter Maschinen inein Bad geschmolzenen Paraffins eingetaucht und nach einer kurzen Verweilzeit herausgezogen und durch eine Warmluftzone geführt. Hier tropft nun überschüssiges Paraffin ab, und in der anschließenden Kühlsektion wird das Paraffin, das die Wellpappe durch und durch imprägniert hat, so weit zum Erstarren gebracht, daß ein Stapeln und Bündeln i« der Zuschnitte möglich wird. Die Wachsaufnahme einer nach diesem Verfahren hydrophobierten Wellpappe liegt bei etwa 50%. Die Wellpappe wird dabei recht dunkel und unansehnlich, und das Aufstellen zu Scnachteln muß zweckmäßigerweiie in temperierten Räumen erfolgen, damit an den Knickstellen der Wachsfilm nicht durchbricht. Die Feuchtigkeitsbeständigkeit einer solchen Wellpappschachtel ist hoch, Lind diese Schachteln gelten als die wasserstabilsten und -unempfindlichsten Wellpappschachteln für den Lebensmitteltransport mit Eis.

2. Die Imprägnierung der Wellpappe mit Paraffin kann auch in der Wellpappmaschine erfolgen. Die einzelnen Bahnen werden vor dem Einlaufen in die Riffciwalzen mit einer Menge von etwa 12 bis 1.5% Paraffin in der Weise getränkt, daß die Bahnen Wachsauftragswalzen passieren und eine vorher genau eingestellte V. ichsmenge von der Auftragswalze abnehmen.

Unmittelbar nach dem Passieren der Riffelwalze ist ein Verkleben der Mittellage mit den Deckschichten unter Zuhilfenahme der üblichen wäßrigen Stärkeleime möglich (G. W i η d a u s, E. P e t e r m a η η, 4ο F.-U. Deibel und H. Fees er, Papierverarbeiter — 6/1966, Wachsimprägnierte Wellpappe, Betriebsversuch und Prüfmethoden).

Schachteln aus derart vorirnprägnierter Wellpappe können zur Verpackung von Äpfeln, Tomaten, Salat etc. immer dann verwendet werden, wenn nicht größere Mengen flüssigen Wassers auf den Karton einwirken. Beispielsweise in einem Klima von 85% r. F. (relative Feuchtigkeit) und 20⁰C ist eine so hydrophobierte Schachtel lange Zeit stapelfähig, und auch bei einem plötzlichen Ansteigen des Feuchtigkeitsgehaltes auf etwa 95% r. F. (relative Feuchtigkeit) kommt es nicht zu einem Zusammenrutschen der aufgestapelten Schachteln.

55

3. Wie unter 2. beschrieben vorimprägnierte Wellpappe kann auf einer Heißgießmaschine (Curtain Coater) in üblicher Weise mit einem Hotmelt-Compound zweiseitig beschichtet werden. Die Auftragsmenge bei diesen Hotmelt-Beschichtungen liegt bei mindestens 25 g/m² und Seite. Werden also fertig gestanzte und gerillte Zuschnitte aus der unter 2. beschriebenen Fertigung mit einem Curtain Coater ein- oder zweiseitig wie angegeben beschichtet, so ist es möglich, auch aus dem so vorbchandelten Material hochgradig wasserbeständige Schachteln herzustellen, die auch als Icebox geeignet sind. Auch diese Arbeitsweise wird in sehr großem Umfang in den USA angewendet.

Natürlich wird auch für andere Vorwendungsgebiete Wellpappe in der Weise produziert, daß eine ein- oder zweiseitige Hotmelt-Beschichtung ohne eine Vorimprägnierung angewendet wird. Diese Schachteln sind aber wenig geeignet für die obengenannten Verwendungszwecke, da das tragende Element, die Welle, in keiner Weise hydrophobiert ist und so trotz der Außenbeschichtung bei Einwirkung von hohen Feuchtigkeitsgehalten ein rasch weich werdender Karton vorliegt.

Das in den USA meist angewendete Verfahren ist das unter 2. beschriebene, wobei häufig zusätzlich noch wie unter 3. ausgeführt beschichtet wird.

Die so erhaltene Wellpappe hat ein gutes und gefälliges Aussehen. Die Widerstandsfähigkeit ist als gut bis sehr gut zu bezeichnen, und die Herstellung ist im wesentlichen unproblematisch.

Schwierigkeiten treten von Zeit zu Zeit bei der Verleimung auf, insbesondere wenn durch nicht ganz exakte Kontrolle der Paraffingehalt über 15% pro Lage hinausgeht. Der Materialaufwand ist ferner erheblich, denn bei Wellpappgewichten von etwa 400 g/m³ beträgt die Paraffinmenge von etwa 15% des Rohgewichtes immerhin 60 g/m². Hinzu kommt noch bei höheren Anforderungen ein Auftrag an Hotmelt-Compound von 25 g/m² pro Seite, so daß mit einem Beschichtungsaufwand je m² Wellpappe von 60 g Paraffin und 50 g (etwa dreifacher Paraffinpreis) Hotmelt gerechnet werden muß.

Viel wesentlicher ist noch, daß in die Wellpappmaschine mindestens zwei, normalerweise aber drei Wachsaggregate eingebaut werden müssen, die nur zeitweilig in Betrieb genommen werden, d. h. nur dann, wenn wirklich imprägnierte Wellpappe gefahren wird. Diese zusätzliche Installation stellt eine starke Beeinträchtigung des Fertigungsablames dar.

Aus diesem Grund wurde nunmehr untersucht, inwieweit die Vorimprägnierung der Wellpappe schon in der Papierfabrik erfolgen kann, so daß der Wellpapphersteller nur noch vorbehandelte Papierbahnen in die Wellpappmaschine einfahren muß und somit lediglich durch Auswechseln z. B. des einfachen Stärkekleisters gegen einen mit Resorcin modifizierten Leim eine wasserfeste Qualität produzieren kann. Wenn man demgegenüber eine stark wasserabstoßende Papierqualiiät nach herkömmlichen Verfahren schon auf der Papiermaschine produziert, so kommt es zu erhöhten Kosten, weil der Randverschnitt und sonstiger Abfall an den Rollen nicht in den Pulper zurückgeführt werden kann, da eine Auflösung zu Faserbrei auf Grund der naßfesten Ausrüstung nur schwer möglich ist. Dieser Verschnitt kann also nur verbrannt werden.

Gegenstund der Erfindung ist die Verwendung eines Hydiophobierungs- und Quellschutzmittels gemäß Hauptpatent für Wellpappe. Zur Herstellung von Wellpappe unter Verwendung der erfindungsgemäßer Mittel geht man so vor, daß man die Papier- odei Kartonbahnen mit dem Mittel in Form einer Schmelze Lösung oder Dispersion behandelt und anschließenc einer thermischen Nachbehandlung unterwirft; vor zugsweise werden die einzelnen Bahnen vor dem Ver leimen mit dem Mittel imprägniert. Die thermisch« Nachbehandlung erfolgt günstigerweise auf der Well pappmascliine selbst und/oder unmittelbar danach

Geeigneterweise liegt dabei die Temperatur im Bereich von 90 bis 200⁰C₁ wobei die Behandlung — insbesondere abhängig von der jeweiligen Temperatur, der Zusammensetzung des Hydrophobierungsmittels und usr Art der Papier- oder Kartonbahnen — etwa 1 bis 30 Minuten erfordert, Die Mindestwerte liegen z. B. bei etwa 2 Minuten und 140⁰C oder 5 Minuten und 105⁰C. In der Praxis wird die Wellpappe auf der Maschine kurzzeitig (z. B. 4 Minuten lang) auf eine Temperatur im Bereich von etwa 17O⁰C erhitzt und kühlt danach — insbesondere wenn das die Maschine verlassende Material gestapelt wird — nur langsam ab, so daß für die thermische Nachbehandlung eine voll ausreichende Zeit zur Verfügung steht.

Da mit sehr geringen Auftragsmengen des erfindungsgemäßen Mittels auf atro Papier hohe Hydrophobierwirkungen hervorgerufen werden, kommt es nicht zu Schwierigkeiten im Leimbad, wie dies manchmal bei der oben unter 2. beschriebenen Methode der Fall ist. Die Verleimung als solche wird ebenfalls ganz wesentlich vereinfacht, und die häufig beobachtete Geruchsbelästigung bei der Herstellung einer paraffinimprägnierten Wellpappe unterbleibt auf Grund der niedrigen Konzentration an Hydrophob.ierungsmittel vollständig.

Die wirtschaftlichen Vorteile liegen auf Grund der geringeren Menge an Imprägniermittel klar auf der Hand, und darüber hinaus lassen sich auch die Abfälle, die vor der Wärmeaktivierung aufgetreten sind, im Einstampf-Verfahren wieder dem Stoffbrei zuführen. Ein Umbau der Wellpappmaschinen entfällt vollkommen.

Bei den verwendeten Paraffinkohlenwasserstoffen handelt es sich um Aliphaten mit einer durchschnittlichen Kohlenstoff zahl von 16 bis 40. Diese Paraffinkohlenwasserstoffe können Gemische von cyclischen mit gerad- und verzweigtkettigen Verbindungen sein, wobei jedoch der Gehalt an n- und iso-Alkanen mindestens 30 Gewichtsprozent betragen soll, da gefunden wurde, aaß die mit dem erfinuungsgemäßcn Mitte! erreichbaren Quellwerte mit fallendem n-Paraffingehalt sinken. Die Molekulargewichte der bevorzugten Paraffinkohlenwasserstoffe liegen im Bereich von etwa 230 bis 480, was einem Siedebereich bei Normaldruck von etwa 280 bis 480° C entspricht. Es kann sich sowohl uni flüssige Produkte, d. h. paraffinbasische Öle, als auch um feste Paraffinkohlenwasserstoffe handeln, deren Erstarrungspunkte normalerweise bei etwa 25 bis 65°C, insbesondere 30 bis 55° C liegen.

Als Kohlenwassersioffharze sind synthetische Produkte wie Polyterpene sowie Inden/Cumaronharzß brauchbar, Besonders bevorzugt sind synthetische Petroleumharze, welche in größerem Umfang aus den Destillationsprodukten der Erdölaufbereitung gewonnen werden. Für ihre Herstellung wird ein Ausgangsmaterial verwendet, welches aus niedermolekularen Kohlenwasserstoffen, und zwar in der Hauptsache aus Alkenen, Diolefinen sowie Dienen besteht. Diese Monomeren werden in Gegenwart eines geeigneten

ίο Katalysators, vorzugsweise einer Lewis-Säure wie AlCI₃, zu Polyolefinharzen polymerisiert. Je nach ihrem Polymerisationsgrad weisen diese Harze schwachpolaren bis apolaren Charakter auf. Die durchschnittlichen Molekulargewichte liegen im Bereich von 200 bis 1800, vorzugsweise bei etwa 400 bis 1500. Die Jodzahl dieser synthetischen Harze kann zwischen 0 und 250 liegen und beträgt vorzugsweise etwa 100 bis 220, d. h., es handelt sich in der Regel um noch teilweise ungesättigte Polymere.

Die erfindungsgemäßen Hydrophobierungs- und Quellschutzmittel werden dur ;i Vermischen der Bestandteile in einem geeigneten Ge'vjchtsverhältnis hergestellt, wobei das jeweils angewendete Mischverfahren nicht von entscheidender Bedeutung ist. Das Gewichts-

a5 verhältnis von Paraffinkohlenwasserstoffen zu Kohlenwa serstoffharz kann im Bereich von 95: 5 bis 5:95 liegen, beträgt jedoch vorzugsweise etwa 80: 20 bis 30: 70, da in dem letzteren Bereich in der Regel optimale Ergebnisse erreicht werden.

Das Quellschutzmittel kann in Form des von Haus aus flüssigen oder geschmolzenen Gemisches entweder der Leimdispersion zugefügt und auf diese Weise in das Rohmaterial eingebracht werden, oder das Mittel kann getrennt von der Leimdispersion vor bzw. nachher direkt eingearbeitet werden. Andererseits ist es auch möglich, das Quellschutzmittel in Wasser zu dispergieren oder es in einem geeigneten Lösungsmittel zu lösen und es dann in Form einer Emulsion oder Lösung weiterzuverwenden. Zur Herstellung wäßriger Emulsionen der erfindungsgcmäßen Mittel werden vorzugsweise geeignete Emulgatoren oder Dispergatoren zugefügt, welche kationaktiv, z. B. geeignete Ammoniumsalze, anionaktiv, z. B. Natriumoder Kaliumseifen, oder auch nichtionisch, wie Äthylenoxidkondensationsprodukte, sein können.

Geeignete Lösungsmittel sind aliphatische und aromatische Kohlenwasserstoffe sowie chlorierte Kohlenwasserstoffe.
Zur näheren Erläuterung der Erfindung sollen die nachfolgenden Beispiele dienen.

Tabelle ί

Hydrophobicrungsbehandlung

a) keine

b) trocken gewachst

c) mit 50% Paraffin 54/56°C

d) mit 2,7% des erfundenen Hydrophobiermittels*) thermische Nachbehandlung 30min/15O°C ....

e) mit 2,8% des erfundenen Hydrophobiermittels*) ohne thermische Nachbehandlung

Schrenzpapier
170 g/m¹

Wasscraufnahme in %

Schrenzpapier

125 g/m»

50

36,2

32,0

28,6
48,4

30,5

28,1

29,0
59.8

Testliner braun

143 g/m«

118
61,4
29,0

35,4
76,2

*) Hydrophobierungsmittel aus 55% Pelroleumharz (Erweichungspunkt nach Ring und Kugel 100"C) und 45% ParaffinKfchlenwasserstofle (Erstarrunß-rmnkt 36°C; n-Paraffingehalt etwa 95%).

Beispiel I

Es wurden verschiedene Schrenzpapicrc bzw. Testliner für Mittcllagen einer Reihe von Verglcichsvcrsuclicn unterworfen, um die Vorteile der erlindungsgemäßen Behandlung luich/uweiscn. In der nachfolgenden Tabelle ist die Wasscraufnahme jeweils in I'ro/ent nach cinstiindiger Lagerung unter Wasser angegeben.

Aus den vorstehenden /ahlenwerten wird deutlich, daß das erfindungsgemälk Hydrophobierungsmittel

bei geeigneter thermischer Nachbehandlung bereits bei äußerst kleinen Zusatzmengen die Wasseratifnahme auf einen Wert senkt, welcher nur bei Anwendung einer ganz wesentlich höheren Paraffinmenge erreicht werden kann.

Verschiedene der für die Wellpappcn-Hcrslclliing cinsetzharen Papicrmatcrialicn wurden mit einer 40"„igen anionenakliven Emulsion behandelt, deren Fcststoffgehalt (Emulgatoranteil unberücksichtigt) zu ίο 45% aus Paraffinwachs und zu 55 "„ aus Polyterpcnharz, Type Alpha-Pinen, bestand. Die Vcrsuchsergebnisse werden in Tabelle la zusammengefaßt.

Tabelle Ia

Hyilrophobierungsbeha nillung

Mit 2,8",, Harz-Paraffin-Gcmisch*), thermisch nachbehandelt 30 min bei 150°C

·) Kennzahl des Harzes: Erweichungspunkt, ' C: 115, Jod/ahl, errechnet: 4?. Viskosität bei 145°C: lOOOOcl'.

Wasscraufnahme nach 1 Stunde in "/„

Schienzpapicr 170 g/m²	Schreibpapier 125 g/m'	Tcstliner braun 145 g/m²
28,2	30,1	35,2

Es zeigt sich also, daß das Pincnhar/ eine ebenso zufriedenstellende Naßfestigkeit verursacht wie das Pctrolcumharz; der dem jeweiligen behandelten Papier zuzuordnende Wasseraufnahmewert ergibt zwischen Petroleum- und Pincnharz praktisch keinen Unterschied.

Die Messung der Wasseraufnahme in den obigen Versuchen demonstriert jedoch nicht empfindlich genug die Hydrophobierung des Papiers. Testliners oder Halb/ellstoffs. Auch ist die Messung des Stauchdruckes nicht geeignet, die feinen Unterschiede, die durch verschiedene Hydrophobicrungsmittcl zustande kommen können, deutlich genug nachzuweisen. [3er Effekt der erfindungsgemäßen Hydrophohicrungs- *5 mittel läßt sich an Hand der nachstehend im Beispiel 2 beschriebenen Methode deutlich machen, nach der man auch die optimale Zusammensetzung des Hydrophobierungsmittcls bestimmen kann. Das Optimum ist unter anderem abhängig von der zur Verfügung stehenden Energiemenge während der thermischen Nachbehandlung der imprägnierten Papierbahnen.

Beispiel 2

Es wurden eine Anzahl erfindungsgemäßer Hydiophobierungsmittel unterschiedlicher Zusammensetzung auf ihre Wirksamkeit hin untersucht, wobei zum Vergleich auch die Einzelkomponenten herangezogen wurden. Ferner wurde auch die Zusammensetzung des Paraffinkohlenwasserstoffgemisches variiert, und es wurden unterschiedliche Bedingungen für die thermische Nachbehandlung untersucht.

a) Untersuchungsmethode. Ein Faltenfilter Nr. 595.-1/2 der Fa. Schleicher & Schult, Durchmesser 11cm, wird mit wäßriger Essigsäure-Lösung von pH 4 bis 5 imprägniert, damit — wie nachstehend beschrieben — der Emulsionsfeststoff vollständig an der Faser fixiert wird. Dieses Faltenfilter wird noch feucht in einen Glastrichter gelegt. Anschließend wird stark verdünnte zu untersuchende Paraffin-Emulsion (Festkörpergehalt etwa 0,02%) in einer Menge von etwa 50 g mit Hilfe des präparierten Filters filtriert, und zwar derart, daß während des Eingießens der Flüssigkeitsspiegel stets bis zum oberen Rand des Filters steht. Ist das Filtrat anfangs nicht vollständig blank, muß die Filtration so lange wiederholt werden, bis keine dispergierten Stoffe mehr durchfließen. Die Einwaage der Paraffin-Emulsion wird so berechnet, daß deren Feststoffanteil exakt 1,0%, bezogen auf Gewicht des trockenen Faltenfilter, beträgt.

Nach diesem Arbeitsgang wird das Filter etwa

1 Stunde lang bei erhöhter Temperatur getrocknet und danach wiederum in einen Trichter eingelegt. Anschließend werden 10 ml Wasser in das Filter gegeben, und die Auslaufzeit von 5 ml wird bestimmt (Maßeinheit).

Beispiel: 5 g Stammemulsion etwa 40%ig -f 495 g dest. H₂O = 500 g 0,4%ige Emulsion.

Hiervon werden je nach Faltenfiltergewicht 1,5 bis

2 ml in einen Zylinder gegeben und mit dest. H₂O auf 50 ml aufgefüllt. Diese Emulsion ist 0,01 bis 0,02 %ig.

b) Es wurden verschiedene Zusammensetzungen des erfindungsgemäßen Hydrophobierungsmittels untersucht, wobei die thermische Nachbehandlung 25 Minuten lang bei 105⁰C erfolgte. Als Kohlenwasserstoffharz fand ein synthetisches Polyolefinharz mit einem Erweichungspunkt nach Ring und Kugel von 100°C Verwendung. Als Paraffinkohlenwasserstoffe wurden ein Paraffin mit einem Erstarrungspunkt von 53°C und einem n-A!kangehaIt (nach SbCl^-Methode) von 65 + /—5% (im folgenden als A bezeichnet) und ein paraffinbasisches Öl mit einem Siedebereich von 280 bis 310⁰C und einem n- und iso-Paraffingehalt von

409 630/150

etwa 35% (im folgenden als B bezeichnet) eingesetzt. Der Hydrophobiereffckt ist in der Zeit (in Minuten) angegeben, die für ein Durchlaufen von 5 ml Wasser

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durch das mit 1% des Mittels imprägiiicite Filter erforderlich waren. Die F.rgebnisse sind in der nachfolgenden Tabellen zusammengefaßt.

Tabelle Il

Versuch Nr.	% Kohlcnwasser- slofTharz	% Paraffinknhlen- wasscrstolTc	Hydrophobicr- cll'ekt	Anmerkungen
Vergleich	0	100% A	5
I	30	70% A	38	—
2	40	60% A	82
3	45	55% A	120	—
4	50	50% A	etwa 180
5	55	45%, A	>180	Faltenfilter ist durch Wasser
				nicht benetzt
6	60	40% A	110	—
7	70	30% A	100
8	90	10% A	22
Vergleich	100	0% A	4	—
9	40	60% B	180	1 ml H₂O durchgelaufen
to	50	50% B	180	desgl.
11	55	45% B	>180	Faltenfilter leicht benetzt
12	60	40% B	>180	Faltenfilter stark benetzt
13	65	35% B	180	1 bis 2 ml H₂O durchgelaufen
14	70	30% B	180	—

Es wurden weitere Versuche tut Bestimmung der Wirksamkeit des erfindungsgemäßen Hydrophobierungsmittels mit verschiedenen Gehalten an PoIyterpenharz vom Typ Alpha-Pinem unter den auf S. 17 beschriebenen Versuchsbedingungen durchgeführt. Die Versuchsergebnisse werden in Tabelle Ha zusammengefaßt.

Tabelle IIa

PoIy-	Paraffin	Hydropho- biereffekt	Anmerkungen
terpen- (in-Pinen)- Harz*)	wachs (·Α.)	40
30	70	84	—
40	60	140	—
45	55	etwa 180	—
50	50	180	Faltenfilter ist durch
55	45		Wasser nicht benetzt
		120	—
60	40	96	—
70	30	20	—
90	10

c) Die nachfolgenden Versuche wurden wie unter 2b beschrieben durchgeführt, wobei jedoch die thermisehe Nachbehandlung bei 105⁰C nur 5 Minuten, also verhältnismäßig sehr kurze Zeit, dauerte. Die Ergebnisse zeigen, daß die optimale Zusammensetzung des erfindungsgemäßen Hydrophobierungsmittels unter diesen Bedingungen eine andere ist als unter den Cedingungen des Beispiels 2b. Wenn für die Nachbehandlung nur eine geringere Energiemenge zur Verfügung steht, sollte daher das Mittel vorzugsweise einen höheren Paraffingehalt aufweisen.

45

55

*) Kennzahlen des Harzes: Erweichungspunkt, ⁰C: 115, Jodzahl, errechnet: 48, Viskosität bei 145"C: lOOOOcP.

Wie aus den Werten der Tabellella hervorgeht, werden bei Verwendung des Polyterpenharzes als Harzkomponente in dem erfindungsgemäßen Hydrophobierungsmittel praktisch die gleichen Hydrophobierungseffekte wie bei Verwendung des Kohlenwasserstoffharzes (s. Tabelle II) erzielt.

Tabelle III

Versuch	% Kohlen-	% Paraffin- *irr Ulnn**	Hydropho-
Nr.	wasserstotTharz	kohlen wasserstoffe	bicreffekt
15	55	45% A	2
16	35	65% A	20
17	25	75% A	30
18	15	85% A	7
19	5	95% A	4
20	25	75% B	12

d) Die in der nachfolgenden Tabelle zusammenge faßten Versuche wurden unter den Bedingungen de Beispiels 2 b durchgeführt, doch fanden verschieden Paraffine Verwendung, um festzustellen, welche Paraf fine zu einem optimalen Hydrophobierungsmitte führen. Die Ergebnisse zeigen, daß es wesentlich ist Paraffine mit einem beträchtlichen Gehalt an n- um iso-Alkanen von vorzugsweise mehr als 30% einzt setzen.

< " -ι r

^J c c

Tabelle IV

Versuch Nr.	% Kohlenwasser- stofTharz	% Paraffinkohlcnwasserstoffe	Hydropho- biereflekt	Anmerkungen
21	55	45% Λ	180	Faltenfilter ist durch Wasser
				sehr wenig benetzt
22	55	45% Paraffin-Vorlauf	80	—
		(Erweichungspunkt etwa 54°C,
		Ölgehalt etwa 20%, n-Alkan-
		gehalt etwa 10%)
23	55	45% B	180	Faltenfilter leicht benetzt
24	55	45% naphthenbasisches öl	180	Faltenfilter stark benetzt
		(Siedebereich 220/260° C,
		n- und iso-Alkangehalt etwa
		35%)
25	55	45% Paraffin (Erweichungs	180	Faltenfilter ist durch Wasser
		punkt etwa 36° C, n-Alkan-		nicht benetzt
		gehalt etwa 95%)

Claims

Patentansprüche:

1. Verwendung eines Hydrophobierungs- und Quellschutzmittels, das neben flüssigen und/oder festen C₁₆- bis C^-Paraffinkohlenwasserstoffen mit einem Gehalt an n- und iso-AU;anen von mindestens 30 Gewichtsprozent synthetische Kohlenwasserstoffharze in einem Gewichtsverhältnis von 80: 20 bis 30: 70 enthält, gemäß Hauptpatent 2 034 208 für Wellpappe.

2. Verfahren zur Hydrophobierung von Wellpappe unter Verwendung des Hydrophobierungsund Quellschutzmittels gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die !Papier- oder Kartonbahnen mit dem Mittel in Form einer wäßrigen oder nichtwäßrigen Lösung oder Dispersion behandelt und anschließend einer thermischen Nachbehandlung unterworfen werden.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Bahnen vor dem Verleimen mit dem Mittel behandelt werden.

Α-. Verfahren nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die thermische Behandlung auf der Wellpappmaschine und/oder unmittelbar danach durchgeführt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur thermischen Nachbehandlung etwa 1 bis 30 Minuten lang auf eine Temperatur im Bereich von 90 bis 20O⁰C erhitzt wird.