DE2110309C3 - Verfahren zur Herstellung von Papier mit hohem Weißgrad - Google Patents

Description

zwischen Formaldehyd und Melamin außerhalb des Ganzstoffes statt. Es wird also ein unvollständig polymerisiertes Kolloid zugesetzt, das in wärme-

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstel- 55 gehärteter Form die Fasern nach Art des Punktlung von Materialien, insbesondere Druck-, Schreib- Schweißens verbindet. Dabei tritt zwar eine verlind Reproduktionspapieren, die einen Füllstoff auf besserte Naßfestigkeit auf, jedoch werden die opti-Basis von Methylenharnstoff-Fällungen enthalten. sehen und drucktechnischen Eigenschaften des er-

Die deutsche Offenlegungsschrift 2 026 963 be- haltenen Papiers nicht verbessert, schreibt eine neue Anwendung von weißen Fällungen 60 Das Verfahren gemäß der Erfindung ermöglicht von Methylenharnstoffen von geringem Polymeri- es, diese genannten Nachteile zu vermeiden und ein sationsgrad, sogenannten »Goldschmidt-Produkten«, Endprodukt herzustellen, bei dem der im Papier die durch Umsetzung von Harnstoff und Form- verbleibende Anteil der Fällung ungefähr doppelt aldehyd in stark saurem Medium gebildet werden. so hoch ist, wie oben angegeben.

Diese Methylenharnstoff-Fällungen, deren Bildung 65 Das Verfahren gemäß der Erfindung ist dadurch man bisher bei der üblichen Herstellung von Ver- gekennzeichnet, daß man zu einem gegebenenfalls bindungen, wie Harzen, Klebstoffen, Zusatz- und gemahlenen Ganzstoff eine Lösung eines Gemisches Füllstoffen usw. durch Reaktionen zwischen Harn- von Harnstoff und Formaldehyd im Molverhällnis

/ ³ 4

von 1 oder weniger als 1 in neutralem Medium gibt Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung und dann im so erhaltenen Gemisch mittels des stark erfolgen. Ebenso kann die Lösung des Harnstoffs sauren Katalysators den pH-Wert auf weniger als 2 und Formaldehyds frisch, d. h. unmittelbar nach der so einstellt, daß die direkte Ausfüllung unlöslicher Vermischung der Bestandteile, verwendet werden, und feinverteilter Teilchen eines P »lykondensats von 5 nachdem sie während einer Zeit bis zu einigen Sttm-Hamstoff und Formaldehyd in Form von opaken den in einem neutralen Medium bei Umgebungsund weißen Kügelchen bewirkt wird, und anschlie- temperatur gebalten worden ist. ßend die überschüssige Säure so neutralisiert, daß Die Reaktion hängt natürlich im wesentlichen von eine Masse mit einem pH-Wert von mehr als 4 er- der Konzentration der Reaktionsteilnehmer und des halten wird. io Säurekatalysators im Endgemisch, vom Form-

Bei diesem Verfahren werden somit die chemi- aldehyd/Harnstoff-Molverhältnis, von der Reaktionsschen Reaktionen zwischen Harnstoff und Form- zeit im sauren Medium und von der Temperatur ab, aldehyd unmittelbar auf der Faser durchgeführt, bei der die Reaktion stattfindet Das Molverhältnis woraus sich zahlreiche Vorteile ergeben. Es wurde von Formaldehyd zn Harnstoff wird vorteilhaft unterfestgestellt, daß das Korn der bei diesem Verfahren 15 halb von 1 oder bei 1 gehalten, in situ gebildeten Teilchen der Methylenharnstoff- Die Erfindung umfaßt ferner Faserstoffe für die Fällung feiner ist als das Korn ex situ, d. h. bei ge- Herstellung von Produkten, wie Druckpapier oder sondertcr Umsetzung von Harnstoff und Form- Reproduktionspapier, in denen die Teilchen der aldehyd gebildeten Teilchen ist. Es wurde ferner Methylenharnstoff-Fällung an den Fasern sowohl festgestellt, daß diese feinen Teilchen, die in dem ao mechanisch als auch chemisch durch Bindung des Gemisch aus Vorprodukt und Lösung der Reak- Formaldehyds und der in. der Faserstruktur vorhantionsteilnehmer gebildet werden, stark an den Fasern denen freien Hydroxylgruppen verankert und gebunverankert oder sogar darin eingeschlossen sind. Diese den sind.

Verankerung oder Bindung ergibt sich aus mecha- Femer umfaßt die Erfindung ein Material, in dem

nischen und chemischen Effekten. Da die Teilchen 1; der Füllstoff auf Basis von Methylenharnstoff im

besonders fein sind, können sie sich in den Rauhig- Gefüge des Materials eingeschlossen und gleichmäßig

keiten, Hohlräumen und Zwischenräumen der Fibril- verteilt ist.

lon bilden und einschließen, wodurch sich die mecha- Druck- oder Reproduktionspapiere können aus

nische Verankerung oder Bindung ergibt. Da ferner einem Faserstoff gemäß der Erfindung hergestellt

die Fasern in ihrer Struktur freie Hydroxylgruppen 3» werden, indem der Ganzstoff auf ein laufendes Sieb

enthalten, erfolgt eine chemische Verankerung oder gegossen und filtriert wird. Diese Papiere weisen

Bindung über den Formaldehyd während der Bildung nach der Blattbildung eine Ausbeute, d. h. einen im

der Fällung. Papier verbliebenen Anteil an Harnstoff-Form-

Die Gesamtheit dieser Faktoren, d. h. Bildung von aldehyd-Polykondensat von 60 Gewichtsprozent und

Kondensationsbindungen, gegenseitige physikalische 35 mehr auf, bezogen auf das im Ganzstoff enthaltene

Durchdringung der Teilchen und der Fibrillen sowie Polykondensat.

die Feinheit der Fällung, ermöglicht somit die Er- Zwei Verfahren zur Herstellung eines Produkts

zielung einer hohen Ausbeute, d. h. eines im Papier gemäß der Erfindung werden in den folgenden Bei-

verb'^ibenden hohen Anteils und demzufolge eine spielen beschrieben,

erlieblichc Verbesserung der Wirkung des Füllstoffs 40 _R · . ■ .

vom Standpunkt der Opazität und des Weißgrades Beispiel 1

der behandelten Fasern und der Endprodukte. Zu 333 g einer wäßrigen Suspension von gcbleich-

Der für die Zwecke der Erfindung verwendete ten Fasern von Nadelhölzern (vorher auf 35° Shop-

Saurekatalysator, der die Umsetzung des Harnstoffs per-Riegler gebrachter gebleichter Kraftpapierbrei),

und des Formaldehyds bewirkt, ist eine starke Säure, 45 die 21 Gewichtsprozent Fasern (70 g) in neutralem

die einen pH-Wert unter 2 ergibt. Geeignet zu diesem Medium enthält, gibt man 131,3 g einer Lösung A,

Zweck sind Salzsäure und Schwefelsäure. Die Vcr- die 13,33"/₀ (17,5 g) Harnstoff und 6,67°/» (8,75 g)

wendung von Schwefelsäure wird insbesondere im Formaldehyd, Harnstoff-Molverhältnis = 1), verdünnt

Falle von klassischen Papierprodukten bevorzugt. mit 172,1ml Wasser, enthält. Die Lösung A von

Diese Produkte enthalten im allgemeinen ein saures 50 Harnstoff und Formaldehyd wird aus technischem

Produkt, nämlich Aluminiumsulfat, das in Verbin- Harnstoff und technischem Formaldehyd hergestellt,

dung mit Abietinsäuren die Aufgabe hat, die hydro- Die Fasersuspension hat nun folgende Konzcntra-

philen Eigenschaften des Papiers herabzumindern. (ionen in Gewichtsprozent, bezogen auf das Gesamt-

Mit anderen Worten, diese Produkte haben die Auf- gewicht des Gemisches:

gäbe, das Papier zu »leimen«. 55 __r

Da der pH-Wert bei der Papierherstellung etwa *«

4,5 bis 5 betragen muß, muß somit die überschüssige rr^^Sern A· 2 75

Schwefelsäure neutralisiert v/erden. Dies wird vorteil- Hai, ns tort '

haft durch Einführung von Aluminiumoxid oder r-ormaldenyü i,sio

Aluminat erreicht, wodurch das zur Leimung not- 60 Nach kräftigem Rühren zur Homogenisierung des wendige Aluminiumsulfat gebildet und gleichzeitig Gemisches überläßt man dieses der Reaktion im die Schwefelsäure neutralisiert wird. Bei dieser Ar- neutralen Medium bei Raumtemperatur (etwa 20° C) beitsweise bleiben somit die ReaHionsteilnehmer und für 30 Minuten, um die Diffusion und das Eindringen die Reaktionsprodukte maximal im Papierprodukt der Reaktiotisteiliiehmer in die Fasermasse zu beerhalten. 65 günstigen. Das Fasergemisch wird anschließend mit

Die als Ausgangsprodukt verwendeten Fasern 141 ml 0,724 η-Salzsäure auf pH 1,25 angesäuert,

können roh sein und nach Bildung der Fällung ge- Die Konzentrationen der verschiedenen eingesetzten

mahlen werden, oder die Mahlung kann vor der Reaktionsteilnehmer im sauren Medium in Ge-

wichtsprozent, bezogen auf das Gesamtgewicht des Gemisches, sind nachstehend angegeben:

Prozent

Fasern 9

Harnstoff 2,25

Formaldehyd 1,125

Salzsäure 0,48

Das Gemisch wird durch kräftiges Rühren homogenisiert und 90 Minuten der Reaktionszeit bei 20° C überlassen und dann filtriert. Dann wird der Ganzstoff neutral gewaschen oder die Säure mit einer Base neutralisiert. Unter diesen Bedingungen werden aus 70 g Fasern, 17,5 g Harnstoff und 8,75 g Formaldehyd durch Polykondensation in situ 86,6 g behandelter Ganzstoff erhalten. Dies entspricht einer Ausbeute an Trockenmasse von 63,2 Gewichtsprozent, bezogen auf das ursprüngliche Gewicht von eingesetztem Harnstoff plus Formaldehyd. Unter Berücksichtigung der Bildung von Wasser während der Polykondensationsreaklion beträgt die Ausbeute praktisch etwa 80%>.

Der gegebenenfalls erneut dispergierte behandelte Ganzstoff wird anschließend mit Wasser auf 3 g/l verdünnt und mit einer Laboratoriumsapparatur »Rapid Köthen« zu einem Papierblatt mit einem Flächengewicht von 70 g/cm² verarbeitet. Der Schopper-Riegler-Wert des Ganzstoffes beträgt 56° SR. Der Anteil des Hamstoff-Formaldehyd-Polykondensats, der in dem auf dem Sieb der Rapid-Köthen-Apparatur hergestellten Papier verbleibt, beträgt 58,2%>. Dies bedeutet, daß ein Teil der Teilchen des Methylenharnstoffs durch das Sieb der Apparatur hindurchgegangen ist.

Im Vergleich hierzu beträgt bei einem Papierblatt, das unter den gleichen Bedingungen, aber mit der gesondert hergestellten Mcthylenharnstoff-Fällung hergestellt worden ist, der mit der gleichen Apparatur im Papier verbliebene Anteil des Harnstoff-Formaldehyd-Polykondensats etwa 20 bis 3O^e/o. Es ist zu bemerken, daß der obengenannte Verlust an

«ο Polykondensat bei der Papierherstellung auf einer

großtechnischen Papiermaschine geringer sein würde.

Der Stickstoffgehalt des hergestellten Papiers

(Papier A in der folgenden Tabelle 1) beträgt 4,4" o.

Dies entspricht 12,6%. Harnstoff-Formaldehyd-Poly-

kondensat. Unter den Bedingungen dieses Beispiels beträgt somit die Gesamtausbeute an Harnstoff-Formaldehyd-Polykondensat, das im Papierblatt gebunden ist, 36,8 °/o, bezogen auf das Gewicht der eingesetzten Reaktionsteilinehmer (Gewicht des

ao Harnstoffs plus Gewicht des: Formaldehyds).

Die hauptsächlichen physikalischen Eigenschaften des Papiers A, das aus den Fasern hergestellt worden ist, die durch Polykondensation von Harnstoff und Formaldehyd in situ unter den Bedingungen dieses

as Beispiels hergestellt worden sind, sind nachstehend in Tabelle 1 genannt. Zum Vergleich sind die Eigenschaften eines Papiers B, das aus den gleichen, aber nicht modifizierten Fasern hergestellt worden ist, und die Eigenschaften eines Papiers C genannt, das

aus den gleichen Fasern wie das Papier B hergestellt worden ist, wobei jedoch die Fasern des Papiers C in einem solchen Maße gemahlen worden sind, daß die Festigkeitseigenschaften der Papiere A und C in der gleichen Größenordnung liegen.

Tabelle 1

Papier A

Papier B

Papier C

Zugesetzte Reaktionsteilnehmer in Gewichtsprozent, bezogen auf die Fasern

Harnstoff

Formaldehyd

Im Papier enthaltene Menge an Harnstoff-Formal-

debyd-PoIykopdensat, %

GesanUausbeute an Harnstoff und Formaldehyd, °/o

Schopper-Riegler-Wert des Ganzstoffs

Flächengewicht des konditionierten Papiers, g/m² .. Feuchtigkeit, %

Dicke, 10-⁴cm

Massenvolumen cmVg

Berstwiderstand

Weißgrad

Opazität des Papiers

Diffusionskoeffizient S*), m²/kg

Absorpttonskoeffizient K *), m²/kg

25
12,5

12,6
36,8

56

70
9,6

105,4
1,506

56,6

89,8
79,7
40,8
0,130

35,5

70
9,1

101,5
1,452

72,4

84,4
65,1
19,7
0,147

19

70
9,0

110,1
1,572

57,3

86,7
68,6
23,8
0,122

*) Kubelka-Munk-Koeffizieirt (P.Kubelka and F.Munk, Z.Techn.Physik. 12, S.539 [1931]; W.J.Hillend, Tappi,49, Nr. 7, 41A, Juli 1966, Messung der diffusen Lichtreflexion mit einem Elrepho-Reflektometer mit Tristiimilusfilter Y unter Lichtquelle C mit dem Standart CIE (Filter FMY/C).

4400

Es ist festzustellen, daß die optischen Eigenschaften (Weißgrad, Opazität, Lichtdilfusionskocffizient S) des Papiers Λ deutlich besser sind. Insbesondere ist das Papier Λ weißer (Steigerung des Weißgrades um 3 Einheiten) und opaker (Steigerung der Opazität um 11 Einheiten) als das Papier C" bei gleichem Berstwiderstand.

Eine Aufnahme mit dem Rastcrclcktroncnmikioskop zeigt die auf den Fasern und Fibrillen des GanzstofTes fixierten McthylenharnstofT-Kugeln. Diese feinen kugelförmigen Teilchen von einem Durchmesser unter 2 Mikrometer, die weiß und opak sind, verbessern die Opazität und den Weißgrad der behandelten Fasern und des mit diesen Fasern hergestellten Produkts.

Beispiel 2

Der Versuch wird in der gleichen Weise wie im Beispiel 1 beschrieben durchgeführt, jedoch wird Schwefelsäure an Stelle von Salzsäure verwendet. und ein Teil dieser Säure wird mit Natriumaluminat neutralisiert. Auf diese Weise wird das für die »Leimung« der Fasern erforderliche Aluminiumsulfat gebildet.

Zu 555,5 g einer wäßrigen Suspension von rohen Nadelholzfasern (roher Bisulfitzcllstoff, vorher auf 35 SR veredelt), die 18,5 Gewichtsprozent (103 g) Fasern in neutralem Medium enthält, werden 150 g einer mit 294,5 cm^:t Wasser verdünnten Lösung gegeben, die 13,33 Gewichtsprozent (20 g) Harnstoff und 6,67 Gewichtsprozent (10 g) Formaldehyd enthält (Formaldehyd/Harnstoff-Molverhältnis — I). Das Gemisch enthält Fasern und Reaktionstcilnchmer in folgenden Konzentrationen (in Gewichtsprozent, bezogen auf das Gesamtgewicht des Gemisches):

Prozent

Fasern 10,3

Harnstoff 2

Formaldehyd 1

Das Gemisch wird durch kräftiges Rühren homogenisiert und 30 Minuten in neutralem Medium bei 21,8 C der Reaktion überlassen, um die Diffusion und das Eindringen der Reaktionstcilnchmer in die Fascrmasse zu begünstigen. Der Ganzstoff wird anschließend durch Zusatz von 250 ml 0,672 n-Schwefelsäure auf pH 1,3 angesäuert. Die Konzentrationen «ler verschiedenen Ausgangsprodukte im sauren Medium sind nachstehend in Gewichtsprozent, bezogen auf das Gesamtgewicht des Gemisches, angegeben.

Prozent

Fasern 8_;2

Harnstoff 1 />

Formaldehyd 0,8

Schwefelsäure 0,66

Das Gemisch wird durch kräftiges Rühren homogenisiert und 30 Minuten unter häufigem Rühren der Reaktion überlassen. Durch die exotherme PoIykondensationsreaktion steigt die Temperatur des Ganzstoffs, die nach Zusatz der Säure 21,8 C beträgt, nach 30 Minuten auf 23,4° C. Nach 90 Minuten beträgt sie 22,5^r' C.

Der GanzstolT wird anschließend bis auf einen Trockcngchalt von 19° η abgcnutscht, um überschüssige Schwefelsäure zu entfernen. Das Filtrationswasscr wird aufbewahrt. Es kann zur Einstellung des pH-Wertes des Verdünnungswassers der Stoffsuspension vor der Blattbildung verwendet oder nach Anreicherung mit Säure erneut verwendet werden, um das Reaktionsmedium bei einer anschließenden Poly kondensat ionsrcak tion auszusäucm.

ίο Der Ganzstolf mit einem Trockengehalt von 19⁰Zo wird anschließend in 10 Liter gewöhnlichem Wasser dispcrgiert. Die Suspension hat einen pH-Wert von 2,6. Der Überschuß der Schwefelsäure wird durch Zusatz von 1,25 g Natriumaluminat neutralisiert. Erhalten wird eine Fasersuspension, die durch Polykondensation des Harnstoffes und Formaldehyds modifiziert worden ist, einen pH-Wert von 4,5 hat und die für die »Leimung« der Fasern notwendige Aluininiumsulfatmcnge enthält. Schließlich werden zur Suspension 1,5 g Leim (auf Basis von modifizierten Abictinsäuren) gegeben, worauf die Suspension mit Wasser, dessen pH-Wert mit einem Teil des vorher gewonnenen sauren Filtrationswassers auf pH 4,5 eingestellt worden ist, auf 3 g/l verdünnt.

Der Ganzstoff ist nun bereit für die Blatthcrstellung.

Unter diesen Bedingungen werden aus 103 g Fasern, 20 g Harnstoff und 10 g Formaldehyd 119,6 g modifizierte Fasern erhalten. Dies entspricht einer Ausbeute an Trockenmasse von 56,5 "Ό, bezogen auf das Gewicht von eingesetztem Harnstoff plus Formaldehyd. Unter Berücksichtigung des während der Polykondensationsreaktion gebildeten Wassers beträgt die Ausbeute praktisch etwa 70¹¹O. Mit dem in dieser Weise hergestellten GanzstofT wird anschließend ein Papierblatt gebildet, wozu zwei Typen von Laboratoriumsapparaturen verwendet werden: einerseits die bereits genannte Apparatur »Rapid Köthcn« (eingetragenes Warenzeichen) und andciorscils eine Apparatur, die Gegenstand des französischen Patents 1 332 092 der Anmeldcrin ist. Die letztgenannte Apparatur ist unter der Bezeichnung »Formcttc Dynamiquc« (eingetragenes Warenzeichen) bekannt. In der folgenden Tabelle 2 sind die hauptsächliehen physikalischen Eigenschaften der verschiedenen Papiere D, E, F und G genannt, die mit der einen oder anderen dieser Apparaturen erhalten wurden. Die Papiere D und E wurden aus rohen Nadclholzfasern hergestellt, die gemäß der Erfindung durch Polykondensation von Harnstoff und Formaldehyd in situ unter den obengenannten Bedingungen modifiziert worden waren. Zum Vergleich sind in der Tabelle die Eigenschaften von Papieren genannt, die unter gleichen Bedingungen aus nicht modifizierten Fasern hergestellt wurden. Die Papiere D und F wurden mit der »Rapid-Köthen«- Apparatur und die Papiere E und G mit der »Formette Dynamique« hergestellt.

Der im Papierblatt D (hergestellt mit der »Rapid-Köthen«-Apparatur) verbliebene Anteil an Harnstoff-Formaldehyd-Polykondensat betrug 71,5 %>. Diesem Anteil steht ein Anteil von 84,5¹Zo beim Papier E (hergestellt mit der »Formette Dynamique«) gegenüber. Unter diesen Bedingungen beträgt die

Gesamtausbeute an Harnstoff-Formaldehyd-Polykondensat 40,5 ⁰Zo für das Papier D und 48".O für das Papier E, bezogen auf das eingesetzte Gesamtgewicht an Harnstoff und Formaldehyd.

409642/148

Tabelle Papier D Papier F Papier F. Papier G

Zugesetzte Reaktionsteilnehmer in °/o, be/ogi ι auf die Fasern

Harnstoff .

Formaldehyd

Zur Blattbildung verwendete Apparatur

Schopper-Riegier-Wert des geleimten Papierbreies ..

Gehalt an Harnstoff-Formaldehyd-Polykondetisat im

Papier, ^e/o

Gesamtausbeute an Harnstoff und Formaldehyd, %

Flächengcwicht des konditionierten Papiers, g/m² .. Feuchtigkeit, °/o

Dicke, 10~⁴cm

Massenvoluinen, crn-Vg

Berstwiderstand

Weißgrad

Opazität

Diffusionskoeffizient S, m²/kg

Absorptionskoeffizient K, m²/kg

Die vorstehenden Werte zeigen, daß die optischen Eigenschaften (Weißgrad und Opazität) tier Fapiere D und E deutlich besser sind, ohne wesentliche Veränderung des Berstwiderstandes.

Eine Rasterelektronenmikroskop-Aufnahmc des Papiers E zeigt die auf den Fasern und Fibril len des Faserbreis fixierten feinen Methylen-Harnstoff-Teilchen.

Beispiel 3

Proben M und N (Stand der Technik)

Zum Vergleich wurden die Papierproben M und N hergestellt. Papier M wurde aus gebleichten Fasern von Nadelhölzern unter Zusatz von 4°/o eines wasserlöslichen Melamin-Formaldehydharzes vom Typ der in der entgegengehaltenen deutschen Auslegeschrift 1 090 078 beschriebenen Melaminharze hergestellt. Das verwendete Harz ist ein Melamin-Formaldehydharz, das von der Compagnie Rousselot (France) unter dem Handelsnamen Rosine Rousselot 42-51 vertrieben wird. Angestrebt wird in diesem Fall die Verbesserung der Festigkeit von Papier, das dem W oder basischen Lösungen ausgesetzt ist, in-

35 19,5
9,75

Rapid-Köthen
42 30

10,8
40,5

70
10,3

108,0
1,544

39,4

56,9
85,7
28,2
1,70

70
9,9

102,2
1,460

42,0

48,6
82,3
20,1
2,14

19,5 9,75

FormetU Dynamique

12,4 48,0

70
9,6

104,3 1,491

46,3

57,9 87,5 31,1 1,77

30

70 9,9

109,5 1,565

43,7

48,7 82,0 20,6 2,00

dem man die Bindefestigkeit der Melamin-Formalctehydharze ausnutzt. Dieser Elickt wird bestenfalls ohne merkliche Änderung der optischen Eigenschaften und meistens zum Schaden dieser optischen Eigenschaften erreicht.

Papier N ist ein Vergleichspapier ohne Mclamin-Formaldchyd-Zusatz.

Vergleich der Papiere M und N zeigt, daß Papier M mit einem Melamin-Formaldchyd-Gehalt

einen um 5,4 Einheiten geringeren Weißgehalt und eine kaum höhere Opazität (Steigerung der Opazität 0,7 Einheiten) als Papier N besitzt.

Das vorstehend beschriebene Verfahren eignet sich auch zur Behandlung von Rohfasern oder sehr

wenig gemahlenen Fasern, die anschließend gemahlen werden können. Die zu Beginn erzielte Steigerung des Weißgrades und der Opazität bleibt im Verlauf der Vermahlung erhalten, wie die Kurven in der Abbildung zeigen, in der die Änderungen der Opazität

des behandelten Stoffs (Kurve A) und des unbehandetten Stoffs (Kurve B) in Abhängigkeit vom Mahlungsgrad (Schopper-Riegler-Wert) graphisch dargestellt !st.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

4400

Claims (4)

1. stoff und Formaldehyd zu vermeiden suchte, haben

   Patentansprüche: besondere Eigenschaften in bezug auf Weiße, Opa

   zität im sichtbaren Bereich, Durchlässigkeit für

   L Verfahren zur Herstellung eines wäßrigen Ultraviolettstrahlung, Licht- und Wärmebeständig-Ganzstoffes für die Herstelluug von Papier mit 5 keit, Unlöslichkeit und leichtes Gewicht, durch die verbesserten optischen Eigenschaften im Hinblick sie besonders interessant als Füllstoffe, insbesondere auf Weißgrad und Opazität sowie mit verbesser- in Spezialpapieren Tür die Reproduktion, den Druck ter Eignung zum Druck, der ein durch Reaktion oder in Saugpapieren werden, von Harnstoff und Formaldehyd in Gegenwart Gemäß der obengenannten Offenlegungsschrift einer starken Säure entstandenes unlösliches io werden zur Herstellung des Endproduxtes, z. B. Polymierisationsprodukt als organischen Pigment- eines Spezialpapierblattes, die MetbylenharnstofffüUstoff enthält, dadurch gekennzeich- Fällungen in Form einer Dispersion vorher hern e t, daß man zu einem gegebenenfalls gemah- gestellter feiner Teilchen entweder dem Vorprodukt, Ienen Ganzstoff eine Lösung eines Gemisches z. B. einer Fasersuspension, das zur Bildung der von Harnstoff und Formaldehyd im Molverhält- 15 eigentlichen mechanischen Struktur des Materials nis von 1 oder weniger als 1 in neutralem Me- bestimmt war, oder den Streichmassen zugesetzt, die dram gibt und dann im so erhaltenen Gemisch auf die Oberfläche des Materials nach der Blattmittels des stark sauren Katalysators den pH- bildung aufgetragen werden.

   Wert auf weniger als 2 so einstellt, daß die Diese beiden Verfahren zur Herstellung des Enddirekte Ausfällung unlöslicher und feinverteilter ao produktes haben jedoch Nachteile. Das Überziehen Teilchen eines Polykondensats von Harnstoff der Oberfläche des Endproduktes erfordert veThält- und Formaldehyd in Form von opaken und nismäßig komplizierte Anlagen und Arbeitsgänge, weißen Kügelchen bewirkt wird, und anschlie- die den Herstellungspreis erheblich steigern. Dagegen ßend die überschüssige Säure so neutralisiert, vereinfacht der Zusatz der Methylenharnstoff-Fällundaß eine Masse mit einem pH-Wert von mehr 35 gen zum Vorprodukt vor der Bildung des Endais 4 erhalten wird. Produkts die Herstellung, wobei die Herstellung
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, insbesondere eines in der Ma^se gefüllten Produkts möglich ist. zur Verwendung bei der Herstellung von Repro- Im letzteren Fall geht jedoch bei der Herstellung duktionspapier, dadurch gekennzeichnet, daß des Endprodukts ein verhältnismäßig großer Teil Schwefels? >re als Säurekatalysator verwendet 30 der Fällung verloren, und der im gebildeten Produkt wird und daß nach der Reaktion im Gemisch verbleibende Anteil ist ziemlich gering, nämlich Aluminiumoxid oder Alum'.iat zugesetzt wird. etwa 20 bis 30%, bezogen auf die dem Vorprodukt
3. 3. Ganzstoff., hergestellt nach Anspruch 1 insgesamt zugesetzte Menge der Fällung. Dies ist oder 2, dadurch gekennze.<v:hnet, daß an den insbesondere der Fall bei der Herstellung von Papier Fasern Teilchen einer Methylenharnstoff-Fällung 35 aus einer wäßrigen Fasersuspension. Das Papierblatt teilweise mechanisch durch Einschluß der Teil- wird bekanntlich gebildet, indem der Ganzstoff auf chen in den Fibrillen der Fasern und teilweise ein Sieb einer Papiermaschine gegossen und das chemisch durch Bindung des Formaldehyds und überschüssige Wasser durch das Sieb durch Absaugen der in der Struktur der Fasern enthaltenen freien oder Zentrifugieren entfernt wird. Das hierbei mit Hydroxylgruppen verankert sind. 40 einer gewissen Kraft ablaufende Wasser trägt eine
4. 4. Verwendung des Ganzstoffes nach An- gewisse Menge der Teilchen der Methylenharnstoffspruch 3 zur Herstellung von Druck- oder Re- Fällung mit sich.

   produktionspapieren mit einem Gehalt an Harn- In der deutschen Auslegeschrift 1 090 078 wird

   stoff-Formaldehyd-Polykondensat von 60 Ge- ein Verfahren zur Herstellung von Papier mit verwichtsprozerit und mehr, bezogen auf das Ge- 45 besserter Naßfestigkeit beschrieben. Es besteht darin, wicht des im eingesetzten Ganzstoff enthaltenen daß man eine wäßrige Suspension der Papierherstel-Polykondensats. lungsfasern aus Zellulose herstellt, als Naßfestigkeits

   mittel eine wirksame Menge an verstärkter Harzkolloidlösung zusetzt, die Fasern zu Papier ver-50 arbeitet und das Papier zur Härtung des daran ad-

   sorbierten Harzes erhitzt. Dabei findet die Reaktion