DE2332294C3

DE2332294C3 - Leichtgewichtiges Papier hoher Steifigkeit und hohen Volumens

Info

Publication number: DE2332294C3
Application number: DE2332294A
Authority: DE
Inventors: Guido Dipl.-Phys. Dr. 4000 Duesseldorf Dessauer
Original assignee: Feldmuehle AG
Current assignee: Feldmuehle AG
Priority date: 1973-06-25
Filing date: 1973-06-25
Publication date: 1980-01-31
Also published as: JPS5031109A; BE816839A; SE7408074L; BR7405207D0; DE2332294B2; DE2332294A1; ATA497974A; FR2234422A1; CH606609A5; ES427604A1; SE415044B; NL173425B; NL173425C; GB1471226A; AT345660B; NL7408444A; IT1023837B; FR2234422B1; US4124439A

Description

Die Erfindung betrifft ein leichtgewichtiges Papier hoher Steifigkeit und hohen Volumens zur Verwendung als Druck", Schreib- und Büropapier in Büro- und VefVieifäitigungsmasdiirien.

Die Bürotechnik hat innerhalb der letzten zehn Jahre eine revolutionierende Entwicklung durchgemacht, die insbesondere hinsichtlich der Kopierver' fahren und in der Dokumentation und elektronische« Datenverarbeitung zu initiier höheren Arbeitsgc* schwindigkcilen geführt hat. So ist jedermann aus dem Alltag das xerogfafische Verfahren bekannt, das die bis dahin üblichen konventionellen Kopierverfahren, die auf photographischen Prozessen beruhten, gänzlich abgelöst hat.

Die immer höheren Arbeitsgeschwindigkeiten der "i dafür eingesetzten Vorrichtungen wie Kopiergeräte und Belegleser stellen an die Eigenschaften der in diesen Geräten verwendeten Papiere erhebliche Anforderungen. Dabei ist es bis heute besonders nachteilig, daß die dafür verwendeten Papiere ein verhältnismä-

Mi Big hohes Gewicht haben müssen. Ein einwandfreier Durchlauf durch die Geräte ist nur gewährleistet, wenn diese Papiere eine genügende Steifigkeit aufweisen. Andererseits müssen diese Papiere gut faltbar sein und auch eine gewisse Elastizität und ausrei-

r. chende Opazität aufweisen. Aus diesen Gründen war bisher eine Reduzierung des Flächengewicb'js solcher Papiere nicht möglich, und das Flächengewicht, das duch die Gerätehersteller vorschreiben, liegt in der Größenordnung bei 90 g nr.

.»ο Damit ist der erhebliche Nachteil verbunden, daß solche Kopien in ihrer Stärker und in ihrem Gewicht häufig erheblich über dem des Originals liegen. Bei der Papierflut, die unaufhaltsam ansteigt, und den damit verbundenen Problemen des Büroraumes. Jer er-

.·■> forderlichen Ablageflächen und der Portokosten besteht ein dringendes Bedürfnis nach einem leichtgewichtigen Papier hoher Steifigkeit, das trotzdem allen Anforderungen genügt und einen einwandfreien Durchlauf durch die am Markt befindlichen Vorrich-

iii tungen gewährleistet.

Die bekannten älteren Vorschläge zur Erzeugung von voluminösen Papieren konnten bei der Herstellung eines leichtgewichtigen und voluminösen Büropapiers nicht helfen. Zumeist geht es dabei um die

ti Erzeugung von porösen und saugfähigen Papieren oder lediglich um die Bereitstellung eines voluminösen und hochsaugfähigen Zellstoffes, der zur Füllung von sanitären Produkten, wie z. B. Damenbinden oder Windeln verwendet werden kann.

in Die US-PS 3 069 3 Π beschreibt ein solches Verfahren zur Herstellung von porösen Filterpapieren, bei dem Zellstoffasern vor der Blattbildung mit Kunstharzen vernetzt werden und anschließend ein hochabsorptives Blatt mit guter Faserformierung ge-

s, bildet wird.

Gemäß einem Verfahren, das in der US-PS 3440 135 beschrieben wird, erfolgt die Vernetzung der Zellulosefasern so. daß sie keine Pindekraft mehr besitzen und als Füllmaterial in hochvoluminosen

•ο Ma"en. /. B. Damenbinden verwendet werden können.

Auch die US-PS 3700549 beschreibt die innere Vernetzung von Zellulosefasern. Die so behandelten Zellulosefasern werden zur Erzeugung von saugfähi-

-,-. gen und weichen Papieren verwendet

Diese bekannten Verfahren zur Vernetzung von Zellstoff bzw. /ur Erzeugung von Papieren aus vernetzten Zellstoffasern fuhren zu Produkten, die über ein hohes Volumen, gute Saugfähigkeit und Weichheit

hi/ Verfugen,

Durch die Zugabe von vernetzend Wirkenden Harzen zum Faserstoffbrei und eine Vernetzung nach der Blattbildung, die üblicherweise ίή der Trockenpartie einer Papiermaschine erfolgt entstehen dagegen Voll·

«ι kommen andersartige Papie'fe. Solchen Papieren fehlt es an Volumen, sie wiesen aber durch die in der Trök* kenpartie erfolgte Verklebung der Einzel'fasern mit den zugegebenen Harzen erhöhte Steifigkeit Und Fe-

stigkeit auf. Besonders die Naßfestigkeit kann so verbessert werden. Ein solches Verfahren beschreibt die GB-PS 619492.

Alle diese Verfahren sind jedoch nicht geeignet, die erhobene Forderung nach einem Papier zu erfüllen, das eine hohe Steifigkeit aufweist und gleichzeitig leichtgewichtig ist.

Ein eigener Vorschlag der Anmelderin hat diesem dringend anstehenden technischen Problem dadurch abgeholfen, daß auf ein übliches voluminöses Rohpapier beidseitig zähelastische Außenschichten aufgetragen worden sind. Durch diesen Sandwich-Aufbau konnte das Flächengewicht solcher Papiere für Büro- und Vervielfältigungsgeräte erheblich herabgedrückt werden, wobei diese aber trotzdem die für den Durchlauf durch Büro- und Vervielfältigungsgeräte erforderliche Steifigkeit und andererseits wegen der voluminösen Innenschicht noch eine genügende Faltbarkeit und Elastizität aufwiesen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese vorbekannten Papiere in ihren Eigenschaften weiter zu verbessern und ihnen bei gleichen Flächengewichten noch mehr Volumen und damit noch bessere Opazitat zu verleihen, oder bei gleichem Volumen ein noch geringeres Gewicht zu ermöglichen, ohne daß die anderen Eigenschaften wie Steifigkeit und Opazität schlechter werden.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein leichtgewichtiges Papier hoher Steifigkeit und hohen Volumens zur Verwendung als Druck-, Schreib- und Büropapier in Büro- und Vervielfälfjungsmaschinen dadurch gelöst, daß das Papier mindestens zum Teil aus Zellstoffasern besteht, deren El? iizität vor der Blattbildung dadurch, daß die Zellstoftasern zunächst mit vernetzend wirkenden Substanzen vernetzt und anschließend mit hydroxyl- und/oder aminogruppenhaltigen Hochpolymeren zur Reaktion gebracht werden, herabgesetzt ist.

Es ist rein theoretisch möglich, das leichtgewichtige Papier hoher Steifigkeit und hohen Volumens gänzlich aus Zellstoffasern mit herabgesetzter Elastizität herzustellen. In der Praxis wird man jedoch nur einen Teil der fur die Blaltbildung eingesetzten Zellstoffasern versteifen, d. h. in ihrer Elastizität herabsetzen und übliche, nicht vorbehandelte Zellstoffasern mitverwenden. Abgesehen davon, daß damit eine wesentliche Verbilligung des Rohstoffs verbunden ist. hat die Mitverwendung unbehandelter Zellstoffasern den Vorteil, daß dadurch die papiertechnologischen Eigenschaften besser gesteuert werden können, wie beispielsweise eine Herabsetzung der Luftdurchlässigkeit, damit bei Verwendung von Bogen-Sauganlegern nicht Doppelbogen abgehoben werden.

Der Anteil an versteiften Zellstoffasern liegt vorteilhaft zwischen K) und 75 Gewichlsprozent des gesamten Faserstoffantcils, bevorzugt /wischen 25 und 65 Gew.-C,.

Der optimale Anteil an versteiften Zellstoffasern ist von einer Vielzahl von Faktoren abhängig, wie der Art der Fasern, z, B, ob es sich um Nadelholz- öder Laubhölzzellstoff handelt, dem Mahlzustand vor der Behandlung, der Art Und Menge der erf indüngsgefnäß eingesetzten vernetzend wirkenden Substanzen und Vom Anwendungszweck.

Durch den erfind urigsgeffi äßen Anteil Versteifter Zeilslöffäsern in dein Papier wird auf verblüffend einfache Art und Weise erreicht, daß ausgehend von einer bestimmten Menge äii Zellsloffasern ein wesent-

lieh größeres Volumen geschaffen und bessere Opazität erzielt wird. Auf einen einfachen Nenner gebracht, lassen sich aus einer bestimmten Menge Zellstoffasern mehr Blätter Papier mit den bestimmten erforderlichen Eigenschaften erzeugen, als das bisher möglich war-und das bei einem Papier, das zu 100% aus Zellstoffasern bestehen kann und damit die für solche Papiere erforderliche Alterungsbeständigkeit aufweist.

Es ist bereits vorgeschlagen worden, mit verhältnismäßig aufwendigen Maßnahmen zusätzliches Volumen in das Papier zu bringen, beispielsweise durch das Einverleiben aufgeblähter oder aufgeschäumter Kunststoffpartikel. Abgesehen davon, daß allein schon die Herstellung dieser Schaumpartikel aufwendig ist, tragen sie ihres nichtfaserigen Charakters wegen nichts zur Festigkeit des Papiers bei. Beim Erfindungsgegenstand dagegen wird durch die erfindungsgemäß mitverwendeten hydroxyl- und/oder aminogruppenhaltigen Hochpolymeren zusammen mit den vernetzend wirkenden Substanzen erreicht, daß die Zellstoffasern als solche zwar Elastizität einbüßen, d. h. versteift werden, durch den hohen Gehalt an Hydroxyl- und/oder Aminogruppen aber dennoch in genügend großem Ausmaß Wasserstoffbrücken von Faser zu Faser bilden können, so daß die Festigkeitswerte dieses Papiers trotz der Volumenvergrößerung nicht beeinträchtigt werden.

Die für die Herabminderung der Elastizität der Zellstoffasern mit eingesetzten Hochpolymeren, die, wie bereits oben ausgeführt, wesentlicher Bestandteil zur Erzielung eines genügend festen und trotzdem voluminösen und steifen Papiers sind, finden vorzugsweise in einem Molekulargewichtsbereich zwischen 10000 und 100000 Verwendung. Dabei ist dieser geeignete Molekulargewichtsbereich natürlich abhängig von der Art des verwendeten Hochpolymeren. Als bevorzugt geeignet hat sich als hydroxyiyruppenhaltiges Hochpolymeres weitgehend hydrolysierter Polyvinylalkohol erwiesen, d. h. ein Polyvinylalkohol, bei dem nur noch ganz wenige Hydroxylgruppen durch Acetatgruppen abgedeckt sind. Bei Polyvinylalkohol haben sich Molekulargewichte zwischen 22000 und 110000 als geeignet erwiesen.

Als weiteres hydroxylgruppenhaltiges Hochpolymeres sind modifizierte Stärkeäther gut geeignet, die im Molekulargewichtsbereich zwischen 10000 und lOOOOO zur Anwendung kommen können. Ein Beispiel für ein aminogruppenhaltiges Hochpolymeres ist Gelatine mit einem Molekulargewichtsanteil zwischen 4000;) und 100000.

Die Hochpolymeren können auch im Gemisch verwendet werden. Eine weitere Variationsmöglichkeit besteht darin, daß sie zusätzlich IO bis 60 Gewichtsprozent an Eiweißverbindungen wie Kasein und Sojaprotein be/ogen auf das Gewicht der Hochpolymeren enthalten, wodurch ein zusätzliche» Beitrag zur Herabminderung der Elastizität der Fasern geleistet wird.

Als vernetzend wirkende Substanzen finden die in ihrer vernetzenden Wirkung auf hydroxyl- und/oder amihögrUppenhaltigen Hochpölymefeh bekannten Aldehyde, aidehydeabspaltenden Substanzen oder mit Aldehyden aufgebauten Vorkondensate Anwendung wie Form·' Und Acetaldehyd, ölyaxäl,- Hexamethylentetramin, Meiamin-Formaidehydvorkonderi·' säte, Harnstoif'ForfflaldehydVörkondensale, wie Dirrietnyiöiharnstoff. Die Vernetzung kann aber auch

mit anderen zur Vernetzung geeigneten Substanzen erfolgen, beispielsweise solchen, die Epoxygruppen enthalten.

Es hat sich außerdem als vorteilhaft erwiesen, zusätzlich zu diesen vernetzend wirkenden Substanzen 30 bis 150 Gew.-% an Cyanamid hinzuzufügen. Die Mitverwendung von Cyanamid bringt den ganz erheblichen Vorteil mit sich, daß dieses eine zusätzliche Funktion übernimmt und weiter zu einer Brückenbildung zwischen der Zellstoffaser und dem versteifenden Überzug aus dem Hochpolymeren beiträgt und dadurch eine gute Verankerung auf der Faser ergibt.

Die Vernetzungsreaktion kann bereits durch Wärmeeinwirkung, also durch Erhitzen der Faserstoffsuspension erfolgen. Zweckmäßig wird die Vernetzungsreaktion jedoch durch die Zugabe von Katalysatoren wie Nairiumchlorid, Ammoniumchlorid, Salzsäure oder Paratoluolsulfosäurc beschleunigt. Als bevorzugt kommt außerdem für die Vernttzungsreaktion die Druckerhitzung in Betracht, weil es dadu-ch möglich ist, bei Temperaturen über 100° C, z. B. bei 140° C zu arbeiten und so eine noch intensivere Vernetzung zu erzielen. Für diesen Fall empfiehlt sich das Arbeiten in einer Druckschleuse mit Ein- und Ausschleusvorrichtungen.

Im Herstellverfahren dieser leichtgewichtigen, steifen Papiere hohen Volumens ist eine große Variationsbreite möglich, wobei das zweckmäßigste Verfahren ebenfalls von den verschiedensten Faktoren wie den eingesetzten Hochpolymeren, den Verne'-zungsmitteln u. ä. abhängt. So kann es bei Melamin-Formaldehydvorkondensaten als Vernetzungsmittel vorteilhaft sein, nach der Rückneutralisation der behandelten Faser das Papier alkalisch zu fahren und damit eine gute Alterungsbeständigkeit zu erzielen und eine Masseleimung ohne Harzleim, z. B. mit Ketendimeren, zu ermöglichen.

Diese Verfahrensweise ist für eine Reihe von Anwendungszwecken vorteilhaft, insbesondere bei solchen, bei denen bei Verwendung der Papiere höhere Temperaturen auftreten, wie das beispielsweise in Xerographiegeräten der Fall ist. Bei Verwendung üblicher Harzleime können diese leicht in der Wärme abdestillieren und führen dann 'u Korrosion in den hochempfindlichen Geräten. Die verwendeten ZeIlstofiascrn. die ohne Beeinflussung ihrer Elastizität zu einem dichten Papier mit ungenügender Opazität fuhren wurden, können sowohl lang- als auch kurzfaserig eingesetzt werden. Mit langfaserigem Zellstoff ergibt sich noch mehr Volumen, freilich mit dem Nachteil einer etwas rauheren Oberfläche.

Es liegt im Rahmen dieser Erfindung, das Papier zusätzlich noch mit Füllstoffen zu füllen und damit zusätzliche Opazität zu schaffen. Es kann außerdem noch eine Oberflächenbehandlung zur Beeinflussung der Oberflächengüte und weiteren Versteifung mit den gleichen Mitteln erfolgen, wie sie zur Versteifung der Fasern selbst eingesetzt sind Diese zusätzliche Behandlung wird aber nur in speziellen Fällen und zur Erzielung besonderer Eigenschaften zur Anwendung kömmerti Sie ist für die Lösung des technischen Problems keinesfalls erforderlich.

Die Behandlung der Zellstoffasern im Sinne der Erfindung uttd das Aufschlagen der nicht behandeltet Zellstoffasern erfolgen zweckmäßig in getrennten Gefäßen und in einer Stoffdichte, die zwischen 1 und 5% liegt. Bei der Behandlung der Zellstoffasern wird vorteilhaft so vorgegangen, daß zunächst das Vernetzungsmittel in dem Stoffwasser aufgelöst und in dieses hinein die trockenen Zellstoffasern gegeben werden. Diese Verfahrensweise hat den Vorzug, daß die vernetzenden Substanzen beim Sättigen der Fasern mit ■ Wasser in diese mit einbezogen werden und dadurch eine besonders gute Verankerung sowohl dieser Vernetzungsmittel als auch des später zugegebenen hydroxyl- oder aminogruppenhaltigen Hochpolymeren erfolgt. Die Zugabe der hydroxy- und/oder amino-

Ki gruppenhaltigen Hochpolymeren erfolgt zweckmäßig in einem zweiten Verfahrensschritt, so daß verhindert wird, daß Vernetzungsmittel und Hochpolymere als solche unabhängig von den Zellstoffasern miteinander reagieren, sondern gewährleistet ist, daß die Fasern "i in die Reaktion einbezogen sind und die beiden Komponenten auf den Fasern verankert werden.

Die erfindungsgemäßen Papiere haben bevorzugt ein Flächengewicht von 25 bis VO p'cnr und Raumgewichte von (J,35 bis 0,6 g/cm". r<ir Beleßjesegeräte

-" und fur Gerate fur xerografische Vervieffkltigungsverfahren hat sich bevorzugt ein Papier mit einem Flachengewicht von 50 g/cm·, einem Raumgew ^:-;ht von ca. 0,5 gern' und einer Dicke zwischen 90 μπη und 100 ^n bewahrt.

Bedingt durch dieses niedrige Raumgewicht und den Anteil an versteiften Fasern haben die Papier·: nach der Erfindung eine gute Steifigkeit, die einen sicheren Durchlauf durch entsprechende Gerate wie Belegleser, Kopiergeräte u. a. gewährleistet. Sie wei-

iii sen eine gute Luftdurchlässigkeit auf. so daß sie mit Saugluft erfaßt und gehalten werden können und sie sind insbesondere hitzebeständig und dadurch fur alle Anwendungszwecke geeignet, bei denen Wärmeeinwirkung stattfindet und thermoplastische Stoffe un-

;". brauchbar sind. Da es durch die Erfindung möglich geworden ist, mit reinen Zellstoffasern genügend Volumen zu erzielen, vergilben diese Papiere auch nicht durch Einwirkung von Hitze oder Sonnenlicht.
Der Anwendungszweck dieser leichtgewichtigen

j» Papiere hoher Steifigkeit und hohen Volumens liegt auf dem Gebiet der Druck-, Schreib- und Büropapiere, insbesondere bei Papieren tür Bün- und Vervielfältigungsmaschinen, bei denen es wichtig ist, daß diese Papiere trotz ihres leichten Gewichtes reibungslos die Geräte durchlaufen. Es kommen für diese Papiere insbesondere ihres hohen Volumens wegen natürlich auch andere Anwendungszwecke in Betracht, wie beispielsweise die Verwendung als Staubfilterpapier, das ebenfalls großes Volumen und einen mög-

■i» liehst geringen Luftwiderstand erfordert, andererseits aber erhebliche Festigkeit aufweisen muß, um bei den im'.ier stärker werdenden Saugleistungen der Geräte nicht zu zerreißen.

Die Herstellung der Papiere nach de· Erfindung

-,ι wird nachfolgend an einigen Beispielen näher erläutert:

Beispiel 1

10 kg pulverförmiges Malamin=Formaldehydvorbo kondensat werden in einem Pulper eingetragen und verführt. Dazu Werden anschließend 50 kg Nadelholzsulfatzellstoff gebleicht eingetragen und die trokkenen Zellstoffasern zu einer Zellstoffsuspension verteilt. Mit Salzsäure wird ein pH von 4,0 bis 4,2 eingestellt und so lange Salzsäure nachdosiert, bis ein Gleichgewichtszustand bei diesem pH-Wert erreicht ist. Der inhalt des Pulpers wird nunmehr mit Wasserdampf bis zu 100° C aufgeheizt und 1 Stunde lang

auf dieser Temperatur gehalten. Während der Hitzebchandlung genügt gelegentliches Rühren mit der Pulperscheibe. Da bei dieser Reaktion Aldehyd frei wird, ist für einen guten Abzug der entstehenden Dämpfe zu sorgen.

In einem getrennten Rührgefäß wird eine 10%igc Slamrhlösurig eines hochhydfölysierten Polyvinylalkohole (ca. 95-98% freie Hydroxylgruppen) mit ei' nem Molekulargewicht von 75Of)O bei 94" C und 20 min Verweilzeit hergestellt und anschließend in ei- ι» nem Kühlgefäß abgekühlt. Von dieser Lösung werden 15 I = 3 Gew.-% atm Polyvinylalkohol auf i00Gew.-% behandelten Zellstoff der erkaltenden Faserstoffsuspension untergemischt, was zweckmäßigerweise in einer Ablecrbütte erfolgt. i">

In einem weiteren Pulper werden 50 kg eines gebleichten Birkenholzsullalzeiistoffes sowie 50 kg eines gebleichten Laubholzsulfatmischzellstoffes in üblicher Weise aufbereitet zu einer ungefähr 3 gew.-%igen Zellstoffsuspcnsion. Die Suspension der be- -'<> handelten Fasern liegt annähernd bei der gleichen Konzentration.

Zum Herstellen eines leichtgewichtigen, steifen und voluminösen Papiers werden beide Mischungen nunmehr in einer Meß- und Mischbütte zusammengege- >ί ben. in die noch 5 Gew.-¹^- Füllstoff, geringe Mengen optischer Aufheller und nach Bedarf Blaufarbstoff zugegeben werden. Daraus wird in üblicher Weise nach weiterer Verdünnung auf einen Feststoffgehalt von 0.6 Gew.-^ Papier hergestellt. s< >

Das erhaltene Papier hat ein Flächengewicht von 50 g cm^:. eine Dicke von 97 μπ\ und ein Raumgewicht von 0,57 g/cm'

Beispiel 2 _r,

5 kg pulverförmiger Dimethylolharnstoff werden in einen Pulper eingetragen und verrührt. Dazu werden anschließend 50 kg Nadelholzsulfatzellstoff gebleicht eingetragen und die trockenen Zellstoffasern zu einer *7*»!lc.*rtFfo..ortr».. ;^r. .._n-to;it ΚΛ',ϊ Cil-Tcö*.!-«» «fil-H pin nH IIV

von 4 bis 4.2 eingestellt und so lange Säure nachdosiert, bis ein Gleichgewichtszustand bei diesem pH-Wert erreicht ist. Der Inhalt des Pulpers wird nunmehr mit Wasserdampf bis zu 100° C aufgeheizt und 1 Stunde lang auf dieser Temperatur gehalten. Wäh- 4·> rend der Hitzebehandlung genügt gelegentliches Rühren mit der Pulperscheibe. Da bei dieser Reaktion Aldehyd frei wird, ist für einen guten Abzug der entstehenden Dämpfe Zd sorgen.

In einem getrennten Rührgefäß wird eine 10%ige Stammlösung eines hochhydrolysierten Polyvinylalkohol (ca. 95-98% freie Hydroxylgruppen) mit einem Molekulargewicht von 75000 bei 94° C und 20 min Verweilzeit hergestellt und anschließend in einem Kühlgefäß abgekühlt. Von dieser Lösung werden π 7,5 1= 1,5 Gew.-% atro Polyvinylalkohol auf 100 Gew.-% behandelten Zellstoff der erkaltenden Faserstoffsuspension untergemischt, was zweckmäßigerweise in einer Ableerbütte erfolgt.

In einem weiteren Pulper werden 50 kg eines ge- bo bleichten Birkenholzsulfatzellstoffes sowie 50 kg eines gebleichten Laubholzsulfatmischzellstoffes in üblicher Weise aufbereitet zu einer ungefähr 3 gew.-%igen Zellstoffsuspension. Die Suspension der behandelten Fasern liegt annähernd bei der gleichen Konzentration.

Zum Herstellen eines leichtgewichtigen, steifen und voluminösen Papiers werden beide Mischungen nunmehr in einer Meß- Und Mischbütte zusammengegeben, in die noch 5 Gew.-% Füllstoff, geringe Mengen optischer Aufheller Und nach Bedarf Blaufafbstöff zugegeben werden. Daraus Wird in üblicher Weise nach weilerer Verdünnung auf einen Feststoffgehalt Von 0,6 Gew.-% Papier hergestellt.

Das erhaltene Papier hat ein Flächengewicht von 50 g/cni², eine Dicke von 87 μίτι und ein Raumgewicht von 0,575 g/cm¹.

Beispiel 3

20 kg pulverförmiges Melamin-Formaldehyd-Vorkondensat werden in einem Pulper eingetragen und verrührt. Dazu werden anschließend 50 kg Nadelholzsulfatzellstoff gebleicht eingetragen und die trokkenen Zellstoffasern zu einer Zellstoffsuspension ver-Eeiii. Γνίϊί Suizsauii; wuu ein pH vom 4,!! iiis 4.2 eingestellt ur.d so lange Säure nachdnsiert. bis ein Gleichgewichtszustand bei diesem pH-Wert erreicht ist. Der Inhalt des Pulpers wird nunmehr mit Wasserdampf bis zu 100° C aufgeheizt und 1 Stunde lang auf dieser Temperatur gehalten. Während der Hitzebehandlung genügt gelegentliches Rühren mit der Pulpepvcheibe. Da bei dieser Reaktion Aldehyd frei wird, ist für einen guten Abzug der entstehenden Dämpfe zu norgen.

In einem getrennten Rührgefäß wird eine 10%ige Stammlösung eines hochhydrolysierten Polyvinylalkohole (ca. 95-98% freie Hydroxylgruppen) mit einem Molekulargewicht von 7500fr bei 94° C und 20 min Verweilzeit hergestellt und anschließend in einem Kühlgefäß abgekühlt. Von dieser Lösung werden 50 1=10 Gew.-% atro Polyvinylalkohol auf 100Gew.-% behandelten Zellstoff der erkaltenden Faserstoffsuspension untergemischt, was zweckmäßigerweise in einer Ableerbütte erfolgt.

In einem weiteren Rührgefäß Pulper werden 50 kg eines gebleichten Birkenholzsulfatzellstoffes sowie 50 kg eines gebleichten Laubholzsulfatmischzellstoffe<i in ühlicher Wekp anfhpreitpt 711 einer unpefähr 3gew.-%igen Zellstuffsuspension. Die Suspension der behandelten Fasern liegt annähernd bei der gleichen Konzentration.

Zum Herstellen eines leichtgewichtigen, steifen und voluminösen Papiers werden beide Mischungen nunmehr in einer Meß- und Mischbütte zusammengegeben, in die noch 5 Gew.-% Füllstoff, geringe Mengen optischer Aufheller und nach Bedarf Blaufarbstoff zugegeben werden. Daraus wird in üblicher Weistnach weiterer Verdünnung auf einen Feststoffgehalt von 0,6 Gew.-% Papier hergestellt.

Das erhaltene Papier hat ein Flächengewicht von 50 g/cm², eine Dicke von 110 μίτι und ein Raumgewicht von 0,454 g/cm³.

Beispiel 4

50 kg kurzfaseriger Birkenholzsulfatzellstoff und 50 kg kurzfaseriger Laubholzsulfatzellstoff werden in einem Pulper zu einer ca. 3 %igen Faserstoffsuspension aufgeschlagen, mit 10 Gew.-% Dimethylolharnstoff, bezogen auf die behandelte Faser, versetzt und mit Salzsäure auf einen pH-Wert von 4 bis 4,2 eingestellt. Es wird 30 min gekocht, abgekühlt und in die Ableerbütte abgelassen. Dort werden 301 einer 10%igen Stärkeätherlösung zugegeben, die vorher durch Erhitzen auf 95° C über eine Dauer von 10min hergestellt worden war und wieder abgekühlt worden ist

9 10

50 kg langfaseriger Nadelholzsulfateellstoff wird in üblicher Weise Papier ffiit nachfolgenden Gigcnschaf-

konventioneiler Weise gelöst und bis zu einem Mahl- (en hergestellt:

grad von 32 Sclioppcr-Ricgler gemahlen. Fläclicngewicht 50 g/ni',

Beide Faserstoffsuspensionen werden vereint, der Dicke 98 μίτι,

pH-W<:rt mit Alaun auf 4,5 korrigiert und daraus in ·, Raumgewieht 0,51 g/cm'.

Claims

Patentansprüche:

1. Leichtgewichtiges Papier hoher Steifigkeit und hohen Volumens, zur Verwendung als Druck-, Schreib- und Büropapier in Büro- und Vervielfältigungsmaschinen, dadurch gekennzeichnet, daß das Papier mindestens zum Teil aus Zellstoffasern besteht, deren Elastizität vor der Blattbildung dadurch, daß die Zellstoffasern zunächst mit vernetzend wirkenden Substanzen vernetzt und anschließend mit hydroxyl- und/oder aminogruppenhaltigen Hochpolymeren zur Reaktion gebracht werden, herabgesetzt ist.

2. Leichtgewichtiges Papier nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei 10 bis 75 Gewichtsprozent der Zellstoffasern die Elastizität herabgesetzt ist.

3. Leichtgewichtiges Papier nach einem der Ansprüche 1 und 2. dadurch gekennzeichnet, daß die hydroxyl- und oder aminogruppenhaltigen Hochpolymere ein Molekulargewicht zwischen 10000 und 10Ü000 haben.

4. Leichtgewichtiges Papier nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die hydroxyl- und/ oder aminogruppenhaltigen Hochpolymeren 10 bis 60 Gew.-% Eiweißverbindungen, bezogen auf das Gewicht der Hochpolymeren, enthalten.

5. Leichtgewichtiges Papier nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das hydroxylgruppenhaltige Hochpolymere ein weitgehend hydrolysierter Polyvinylalkohol ist.

6. Leichtgewichtiges Papier nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das hydroxylgruppenhaltige Hochpolymere ein modifizierter Stärkeäther ist.

7. Leichtgewichtiges Papier nach einem der Ansprüche 1 bis 6. dadurch gekennzeichnet, daß die vernetzend wirkenden Substanzen Aldehyde, aldehydabspaltende Substanzen oder mit Aldehyden aufgebaute Vorkondensate sind.

8. Leichtgewichtiges Papier nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die vernetzend wirkenden Substanzen zusätzlich 30 bis 150 Gew.-^ an Cyanamid enthalten.

9 Leichtgewichtiges Papier nach den Ansprüchen 7 und S. dadurch gekennzeichnet, daß zur Beschleunigung der Vernetzungsreaktion katalytisch wirkende Substanzen zugesetzt sind.