DE2512810B2 - Verfahren zur herstellung von insbesondere zum kleben von wellpappe dienendem staerkekleber - Google Patents

Description

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Wellpappe wird heute im kontinuierlichen Verfahren unter Verwendung bei Erhitzen verkleisternden und erhärtenden Stärkeklebers hergestellt. Dabei verwendet man sehr häufig noch aus zwei Stärkekomponenten bestehenden Stärkekleber, dessen eine Komponente, die sogenannte Trägerkcmponente, aus verkleisterter Stärke besteht und als »tragendes« Medium für die unverkleisterte Stärke, d.h. als die Stärkesuspension stabilisierendes Medium dient. Gewöhnlich werden beide Komponenten in der Wellpappenfabrik in getrennten Behältern hergestellt und dann miteinander vermischt. Die Herstellung der Trägerkomponente erfolgt gewöhnlich durch Erhitzen eines Wasser-Stärke-Gemisches zusammen mit einer Base, wobei die Temperatur über der Verkleisterungstemperatur der Stärke liegt und die Wärmebehandlung so lange fortgesetzt wird, bis die Stärke in ihrer Gesamtheit verkleistert ist. Die Herstellung der Stärkekompouente erfolgt in einem separaten Behälter einfach durch Vermischen von unverkleisterter Stärke und einer geringen Menge Borax mit Wasser. Den gebrauchsfertigen Klebstoff erhält man dann durch Mischen der beiden Komponenten miteinander. Die Klebefähigkeit basiert auf der plötzlichen Verkleisterung, d.h. dem plötzlichen Erhärten der Stärkekomponente, die eintritt, wenn die zwischen den zu verleimenden Flächen hergestellte Leimfuge gewöhnlich unter Druck auf eine hohe Temperatur erhitzt wird.

An Stelle des vorangehend beschriebenen Klebstoffes hat man in letzter Zeit auch Stärkekleber verwendet, der aus einer einzigen, teilweise gequollenen Stärkekomponente besteht. Bei diesem Verfahren, das in mehreren Publikationen, wie z.B. in der US-Patentschrift 33 55 307, in der britischen Patentschrift 10 79 387, in der britischen Patentschrift 13 02 942, in <ό der DT-PS 15 67 363 und in der finnischen Patentschrift 43 973 beschrieben ist, wird die Stärke bei einer Temperatur unterhalb der Verkleisterungstemperatur mit Hilfe einer Base chemisch aufgequellt bis eine bestimmte Viskosität erreicht ist, wonach das Quellen ^ft5 der Stärke entweder durch Neutralisierung eines Teiles der Base mittels eines sauren Stoffes und/oder durch ausreichende Temperatursenkung, beispielsweise durch

Zugabe von kaltem Wasser oder Eis, gestoppt wird.

In der Praxis hat sich nun aber gezeigt, daß das Arbeiten nach diesem »no-carrier«-Verfahren, obgleich es gegenüber dem Zweikomponentenverfahren gewisse Vorteile bietet, nicht gerade einfach ist, und daß dabei keine einheitliche Leimqualität erzielt wird. Um im Endergebnis einen befriedigenden Klebstoff zu erzielen, müssen die Herstellungsanweisungen genauestens eingehalten werden. Bei der Herstellungsreaktion treten wenigstens sechs unabhängige Veränderliche (Einflußgroßen) auf, nämlich die Stärkemenge, die Wassermenge, die Basenmenge, die Stoppermenge, die Temperatur und die Reaktionszeit Von je mehr unabhängigen Variablen die Reaktion mitbestimmt wird, desto schwieriger ist sie unter Kontrolle zu halten, wie die im folgenden beschriebenen, in der Praxis festgestellten Schwierigkeiten beweisen.

Die erforderlichen Basen- und Stoppermengen sind, verglichen an den Stärke- und Wassermengen, gering, so daß schon kleine Ungenauigkeiten bei ihrer Dosierung die Klebeeigenschaften beeinflussen oder Veränderungen bei den übrigen unabhängigen Veränderlichen, insbesondere bei der Temperatur und der Reaktionszeit, verursachen. Gerade letztere aber müssen mit hoher Genauigkeit eingehalten werden, da sonst die Stärkekörner entweder zu wenig quellen, wobei sich dann eine niedrige Klebstoffviskosität ergibt und der definitive Klebevorgang verzögert wird, oder aber zu stark quellen, wobei sich eine zu hohe Viskosität ergibt und das Einfüllen des Klebstoffes in die Klebemaschine erschwert wird und eine unregelmäßige Leimfuge die Folge ist. Die Zugabe des basischen Stoffes ist ein kritischer Arbeitsgang, denn ein ungleichmäßiges Vermischen desselben mit der Stärkeaufschwämmung führt zu örtlicher Überquellung und Verkleisterung der Stärkekörner und verursacht in der Klebstoffmasse punktförmige Stärkegele, so daß die Homogenität des Klebstoffes zu wünschen übrig läßt. Wegen des vorangehenden umrissenen Sachverhaltes hat man denn auch konstatiert, daß die Herstellung solchen Klebers mit gleichmäßiger Qualität nur mit Hilfe einer Automatik gelingt, welche im allgemeinen die Viskosität des Klebers ständig verfolgt (vgl. TAPPI, Vol. 50, No. 8,57 A-60 A, 1967). Eine solche Automatik ist jedoch eine recht teure und konstruktionsmäßig aufwendige Lösung.

Die vorliegende Erfindung betrifft ein neues, verbessertes Verfahren zur Herstellung von Stärkekleber, der aus einer einzigen, gleichmäßig beschaffenen, von gequellten Stärkekörnern gebildeten Stärkekomponente besteht. Das erfindungsgemäße schnelle, einfache Verfahren dient zur Herstellung von

— Stärkekleber, bei dem die in wäßriger Aufschwemmung vorliegende unverkleisterte Stärke ausschließlich durch Wärmebehandlung auf passende Viskosität gequellt worden ist, ohne daß dabei die Stärke oder ein Teil derselben verkleistert worden ist;

— einfachem, gleichmäßige Qualität aufweisendem, homogenem Stärkekleber, der nur eine einzige Stärkekomponente aufweist;

— Stärkekleber, dessen Viskosität auch bei langzeitlicher Lagerung ausgezeichnet erhalten bleibt, und der schon nach relativ mildem Erhitzen dei Leimfuge verkleistert und schnell und vollständig erhärtet (abbindet);

— Stärkekleber, der mit einer einfachen Apparatui chargenweise oder kontinuierlich hergestellt werder kann;

- Stärkekleber, der sich auch leicht trocknen läßt und dem Verbraucher als gebrauchsfertiges Pulver geliefert werden kann.

Beim erfindungsgemäßen Verfahren erübrigt sich die Verwendung von basischen Stoffen zum Quellen der s Stärke. Das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren hat somit lediglich vier variable Reaktionsgrößen (Einflußgrößen): Stärkemenge, Wassermenge, Temperatur und Reaktionszeit, mit anderen Worten, die beiden am schwersten unter Kontrolle zu haltenden Veränder- ι ο lichen, nämlich die Basemenge und die Stoppermenge, sind eliminiert, was gleichbedeutend mit einer wesentlichen Vereinfachung des Herstellungsprozesses und Gewährleistung eines Endproduktes von stets gleicher Qualität ist. ι S

Bemerkenswert ist, daß gegebenenfalls noch eine weitere Reaktionsvariable (Einflußgröße), nämlich die Reaktionszeit, eliminiert werden kann, und zwar indem man der wäßrigen Stärkeaufschwemmung eine genau kontrollierte Menge Wärmeenergie zuführt und die Reaktion in bezug auf die Umgebung und das Quellen den Gleichgewichtszustand erreichen läßt. Dies bedeutet einen wesentlichen Unterschied gegenüber den bisherigen Herstellungsverfahren für einkomponentige Klebstoffe, bei denen das Quellen der Stärke auf *5 chemischem Wege mit Hilfe einer Base erfolgte. Bei den bisherigen Verfahren wies das Reaktionsgemisch stets einen Basenüberschuß auf, und die Reaktion konnte sich deshalb nicht von selbst in den Gleichgewichtszustand einspielen, sondern lief weiter, falls sie nicht gestoppt wurde.

Typisch für das erfindungssemäße Herstellungsverfahren ist auch, daß der ausschließlich durch Wärmezufuhr gequellte Stärkekleber wieder getrocknet und dem Verbraucher in Pulverform geliefert werden kann. Diese Alternative eignet sich besonders für Klebstoffverbraucher, deren jährlicher Kleberbedarf sich in verhältnismäßig bescheidener Größenordnung bewegt. Der Klebstoffverwender braucht dann nur eine passende Menge fertig gequellter, getrockneter Stärke mit Wasser zu vermischen und bedarfsfalls an sich bekannte Zusatzstoffe — sei es zur Senkung der Verkleisterungstemperatur des Klebers, zur Erhöhung der Haftfähigkeit des Klebers oder zur Verbesserung der Feuchtebeständigkeit der Leimfuge — zuzugeben. Die Herstellung eines solchen gebrauchsfertigen Klebstoffpulvers, das aus einer einzigen gequellten Stärkekomponente besteht, war vor der Schaffung des vorliegenden erfindungsgemäßen Verfahrens sehi schwierig, da bei den bisher bekannten Herstellungsverfahren das Quellen der Stärke durch Verwendung basischer Stoffe erfolgte, welche das Trocknen der gequellten Stärke erschwerten und außerdem bei den gefahrenen Trocknungstemperaturen leicht zu einer Verkleisterung der Stärke führten.

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines neuartigen, verbesserten Stärkeklebers, der aus einer einzigen, gleichmäßig gequellte Stärke enthaltenden Stärkekomponente besteht. Kennzeichnend für das Verfahren ist, daß (>o

1) eine wäßrige Aufschwemmung aus unverkleisterter, unmodifizierter oder unverkleisterter, modifizierter Stärke hergestellt wird, welche (Aufschwemmung) 35 bis 45 Gewichtsprozent Stärke enthält; f>5

2) die so hergestellte Stärkeaufschwemmung auf eine Temperatur gebracht wird, die höchstens 65° C betragt und auf jeden Fall unter der Verkleisterungstemperatur der jeweils verarbeiteten Stärke liegt, und das Erhitzen so lange fortgesetzt wird, bis die Viskosität der Stärkeaufschwemmung einen Wert zwischen 500 und 1000 cP, gemessen mit einem Brookfield-Viskosimeter unter Verwendung der Spindel Nr. 2 und einer Drehzahl von 100 U/min, erreicht;

3) das Erhitzen abgebrochen und die von gequellten Stärkekörnern gebildete Aufschwemmung mit Wasser verdünnt wird, wobei auf ein Gewichtsteil Stärkeaufschwemmung 1 bis 3 Gewichtsteile Wasser zugesetzt werden;

4) dem in oben beschriebener Weise auf gebrauchsfertige Konzentration gebrachten Klebstoff je nach Bedarf an sich bekannte Zusatzstoffe, wie zum Beispiel Borax, d. h. Natriumtetraborat, Natriumhydroxid, Harnstoff-Formaldehyd, Phenol-Formaldehyd u. dgl., zugesetzt werden;

5) der Klebstoff gegebenenfalls getrocknet wird.
Gemäß der Erfindung erfolgt das Aufschwemmen der

Stärke in Wasser in einem geeigneten Behälter unter ständigem Rühren, wobei die Stärkemenge 35 bis 45 Gewichtsprozent beträgt. Die Aufschwemmung ist fertig, sobald die Stärke gleichmäßig und ohne jegliche Klumpenbildung im Wasser aufgeschwemmt ist.

Das Quellen der Stärke wird durch gleichmäßige Steigerung der Temperatur, beispielsweise durch direktes Dampfeinblasen, eingeleitet. Die Temperatur der Aufschwemmung wird unter ständigem Rühren erhöht bis ihre Viskosität auf höchstens 1000 cP, gemessen mit einem Brookfield-Viskosimeter unter Verwendung der Spindel Nr. 2 und einer Drehzahl von 100 U/min, gestiegen ist Dieser Viskositätswert wird je nach Stärkebeschaffenheit und -konzentration erreicht, wenn die Temperatur der Aufschwemmung auf 48 bis 65° C angestiegen ist. Gewöhnlich ist es von Vorteil, wenn das Erhitzen bereits bei Erreichen einer Viskosität von 500 cP, gemessen auf die oben umrissene Weise, abgebrochen wird. Die Gesamtaufheizdauer ist verhältnismäßig kurz, sie beträgt vorzugsweise 15 bis 30 Minuten,

Obgleich es sich vorteilhaft gestaltet, die Viskosität während einer bestimmten kurzen Zeitspanne gleichmäßig ansteigen zu lassen, da sich dabei der Zeitpunkt, zu dem das Aufheizen abgebrochen werden muß, leicht bestimmen läßt, so kann man jedoch auch so verfahren, daß man die Stärkeaufschwemmung unter ständigem Rühren rasch auf eine Temperatur erhitzt, die um einige Grad über der empirisch ermittelten Temperatur liegt, bei der die Quellung zu dominieren beginnt. Danach bricht man das Erhitzen ab und läßt die Stärkeaufschwemmung unter ständigem Verfolgen der Viskositätsentwicklung langsam abkühlen, im allgemeinen läßt sich beim erfindungsgemäßen Verfahren die Quellung auf den gewünschten Viskositätsbereich durch Erhöhen bzw. Senken der endgültigen Temperatur um einige Grad einstellen.

Nach Erreichen der gewünschten Viskosität wird das Erhitzen abgebrochen und die gequollene Stärkeaufschwemmung mit kaltem Wasser auf gebrauchsfertige Konzentration verdünnt, wobei auf ein Gewichtsteil Stärkeaufschwemmung 1 bis 3 Gewichtsteile Wasser kommen, so daß sich schließlich eine Aufschwemmung ergibt, die 15 bis 25 Gewichtsprozent gequollene Stärke enthält. Dem nunmehr fertigen Stärkekleber können nach Bedarf an sich bekannte Zusatzstoffe, wie zum Beispiel Natriumtetraborat, das bekanntlich die Bildung der Klebeverbindung beschleunigt, Nitriumhydroxid,

das die Verkleisterungstemperatur des Stärkeklebers senkt, Phenol-Formaldehyd- oder Harnstoff-Formaldehydharz, welche Feuchtebeständigkeit der Klebeverbindung erhöhen, Formaldehyd o.a., um bei längerer Aufbewahrung des fertigen Klebers dessen niikrobiologisohe Zersetzung zu verhüten, usw. zugesetzt werden.

Im allgemeinen eignen sich alle handelsüblichen Stärkesorten zur Verarbeitung nach dem erfindungsgemäßen Verfahren. Als Beispiele seien Mais-, Weizen- und Kartoffelstärke sowie modifizierte Stärken wie säuremodifizierte Stärke, oxidierte Stärke sowie Stärkeester und -äther genannt

Soll das erfindungsgemäße Verfahren als kontinuierliches Verfahren angelegt werden, so kann man die auf unter Stufe 1) beschriebene Weise hergestellte, 35 bis 45 Gewichtsprozent Stärke enthaltende Aufschwemmung in ein mit Dampf- oder Elektroheizung ausgerüstetes statisches Mischrohr pumpen. Rohrlänge, Heizungsintensität und Eintragungsgeschwindigkeit werden so gewählt, daß die aus dem Rohr abgehende, gequollene Stärke enthaltende Aufschwemmung eine Viskosität von 500 bis 1000 cP, gemessen auf die oben beschriebene Weise, hat. Das Verdünnen dieser Aufschwemmung auf gebrauchsfertige Konzentration kann entweder chargenweise durch Einleiten der Aufschwemmung in das im Arbeitsbehälter befindliche Verdünnungswasser oder kontinuierlich durch Durchleiten der Aufschwemmung durch ein zweites statisches Mischrohr, in dem das Verdünnungswasser untergemischt wird, erfolgen.

Zur Herstellung von pulverförmigem, gequollene Stärke enthaltendem Kleber kann die auf oben beschriebene Weise hergestellte, 35 bis 45 Gewichtsprozent gequollene Stärke enthaltende Aufschwemmung unmittelbar nach dem Quellen in unverdünntem Zustand einem geeigneten Tiockner zugeführt werden. Als am günstigsten hat sich ein pneumatischer Ringtrockner erwiesen, der auf Heißluft-Basis arbeitet.

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Beispiel 1

In einen 100-Liter-Stahlbehälter mit starkem Rührwerk wurden 18 kg Wasser von 22° C gefüllt. Danach wurden unter ständigem Rühren 10 kg unverkleisterte Weizenstärke zugegeben. Als die Stärke zusammen mit dem Wasser eine homogene Aufschwemmung bildete, wurde mit dem Erhitzen begonnen, und zwar durch Einblasen von Dampf von 135° C am Behälterboden unter ständigem intensivem Umrühren der Aufschwemmung. Als die Temperatur auf 55⁰C gestiegen war, betrug die Viskosität der Aufschwemmung 52OcP, gemessen mit einem Brookfield-Viskosimeter unter Verwendung der Spindel Nr. 2 und einer Drehzahl von 100 U/min. Das Erhitzen wurde abgebrochen, und der Aufschwemmung wurden unter ständigem Rühren 25 kg Wasser von 22° C zugesetzt.

Dieser Klebstoffmischung wurden unter ständigem Rühren noch 150 Gramm Natriumtetraborat und 120 Gramm Natriumhydroxid, beide Stoffe in je einem Kilogramm Wasser aufgelöst, zugesetzt Die Viskosität der so gewonnenen Klebstoff mischung betrug bei 35° C mit dem in der Wellpappenindustrie üblichen Stein-Hall-Standardbecher gemessen 38 Sekunden. Die Verkleisterungstemperatur dieses Klebstoffes wurde anhand des Brabander-Viskograf-Amylogrammes zu 6O⁰C ermittelt. Nach zweistündigem Mischen hatte die Klebstoffmischung eine Viskosität von 37 s (Stein-Hall), nach 24 Stunden eine Viskosität von 38 s. Der Trockengehalt des Klebstoffes betrug 17,5%.

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Beispiel 2

In einen mit starkem Rührwerk ausgerüsteten 100-Liter-Stahlbehälter wurden 27 kg Wasser eingewogen, das unter ständigem Rühren durch direktes Dampfeinblasen auf 59⁰C erhitzt wurde.

Danach wurden unter ständigem Rühren 16 kg unverkleisterte Weizenstärke zugegeben. Das Umrühren wurde noch 300 s fortgesetzt; während dieser Zeit quoll die Stärke zu einer schlagsahncartigen Creme auf, die eine Viskosität von 64OcP, gemessen mit einem Brookfield-Viskosimeter auf die in Beispiel 1 beschriebene Weise, aufwies. Sodann wurden unter ständigem Rühren 56 kg Wasser von 20° C zugesetzt. Weiter wurden 150 g Natriumhydroxid und 250 g Borax, beide Stoffe in einer geringen Menge Wasser gelöst, zugesetzt. Das Umrühren wurde noch 25 Minuten fortgesetzt. Die fertige Klebstoffmischung hatte bei 3O⁰C eine Viskosität von 38 s (Stein-Hall). Die Verkieisterungstemperatur des Klebstoffes ergab sich zu 58⁰C (Brabender-Viskograf). Nach Ablauf von sechs Stunden hatte sich die Stein-Hall-Viskosität des Klebers nicht geändert

Die fertige Klebermischung wurde 24 Stunden aufbewahrt und dann 10 min lang gemischt; bei 27°C betrug die Stein-Hall-Viskosität 40 s.

Mit der so hergestellten Klebermischung wurde einseitige Wellpappe in einer Miniaturvorrichtung geleimt, die nach folgendem Prinzip arbeitete: Ein leicht angefeuchteter, 12 cm breiter Streifen Wellkarton (fluting) läuft über eine Rillenwalze. Auf der einen Seite des gewellten Kartons wird mit Hilfe einer Beleimungswalze jeder »Wellenberg« mit Klebstoff bestrichen. Unmittelbar dannach wird ein Streifen Deckkarton (liner) an die beleimten »Wellenberge« angelegt und durch eine erhitzte Preßwalze festgedrückt, wobei der Klebstoff unverzüglich verkleistert und abbindet. Mit dieser Maschine wurde einseitige Wellpappe mit verschiedenen Geschwindigkeiten hergestellt; bezüglich des Verhaltens des Klebstoffes wurde dabei folgendes festgestellt:

Der Leim zeigte weder Spritz- noch Schäumungserscheinungen; er wurde von der Beleimungswalze einwandfrei aufgenommen und benetzte die »Wellenberge« gleichmäßig. Der Leim konnte mit allen Maschinengeschwindigkeiten gefahren werden, ohne daß sich sog. »Kaltbeutel« bildeten oder sich der Deckkarton (liner) vom gewellten Karton (fluting) löste.

Die Leimfugenfestigkeiten der erhaltenen einseitigen Wellpappen wurden anhand des in der Wellpallenindustrie allgemein angewandten »Pin Adhesion«-Testes bestimmt. Als Vergleichsklebstoff diente tuf Stärkebasis hergestellter Zweikomponenten-Wellpappenkleber, wie er allgemein verwendet wird. Nachstehend die Ergebnisse:

Maschinen	Festigkeit der Leimfuge	kleister
geschwindigkeit	Probekleisier Vergleichs-	Ib
m/min		50
	Ib	51
50	60	50
75	57	50
100	63	35
125	57	36
150	56	34
175	43	27
200	55	—
225	55
250	59

Die Ergebnisse zeigen, daß die Haftfähigkeit bei allen gefahrenen Maschinengeschwindigkeiten gut war. Der Kleber ließ auch höhere Geschwindigkeiten zu als mit modernen Anlagen im Produktionsmaßstab heute im allgemeinen erreicht werden.

Beispiel 3

In einen mit starkem Rührwerk ausgerüsteten 100-Liter-Stahlbehälter wurden 20 Liter Wasser von 25⁰C gefüllt; danach wurden unter ständigem Rühren 15,5 kg schwach säuremodifizierte unverkleistcrte Kartoffelstärke zugesetzt. Die Stärkeaufschwemmung wurde unter ständigem Rühren durch direkten Dampfstrahl erhitzt. Als die Temperatur auf 59⁰C gestiegen war, betrug die Viskosität der Aufschwemmung 82OcP (Brookfield); das Erhitzen wurde abgebrochen, und der gequollenen Stärkeaufschwemmung wurden unter ständigem Rühren 10 Liter Wasser von 15° C und nach zehnminütigem Umrühren weitere 20 Liter Wasser von 20⁰C zugesetzt. Abschließend wurden 140 g Borax und 150 g Natriumhydroxid, aufgelöst in 1 Liter Wasser, sowie als Konservierungsmittel 50 ml 35prozentiges Formalin zugesetzt. Der fertige Klebstoff hatte eine Viskosität von 43 s (Stein-Hall) und eine Verkleisterungstemperatur von 60° C.

Beispiel 4

37,5 Gewichtsprozent unverkleisterte Weizenstärke enthaltende wäßrige Aufschwemmung wurde mit konstanter Geschwindigkeit in ein statisches Mischrohr gepumpt, welches einen Dampfheizmantel aufwies. Zum Erhitzen diente Dampf von 300 kPa. Die Aufschwemmung wurde mit einer Temperatur von 2O⁰C in das Rohr eingespeist; die aus dem Rohr austretende gequollene Stärkeaufschwemmung hatte eine Temperatür von 58° C. Die Fließgeschwindigkeit war so eingestellt, daß sich für die Aufschwemmung im Rohr eine mittlere Verweilzeit von 265 s ergab. Das statische Mischrohr hatte eine Länge von 196 cm und einen Durchmesser von 2,5 cm. Die aus dem Mischrohr ausfließende schlagsahneartige Stärkeaufschwemmung wurde in einen mit einem Rührwerk ausgestatteten 100-Liter-Stahlbehälter, welcher Verdünnungswasser von 12⁰C enthielt, geleitet. Es wurde so lange Stärke eingespeist bis sich 80 kg gequollene Stärke enthaltende Aufschwemmung - Stärkegehalt 22 Gewichtsprozent - gebildet hatten. Die Brookfield-Viskosität der aus dem Mischrohr ausfließenden Aufschwemmung betrug etwa 840 cP.

Abschließend wurden der fertigen Aufschwemmung, 5" eine Temperatur von 3O⁰C hatte, 250 g in einer

»ringen Menge Wasser aufgelöstes Borax und 310 ml irozentige (Gew.-%) technische Natronlauge, Dichte zugesetzt Nach dem Umrühren hatte diese .toffmischung eine Stein-Hall·Viskosität von 45 s 30"C); die Verkleisterungstemperatur wurde zu C gemessen.

Beispiel 3

Das in Beispiel 4 beschriebene statische Mischrohr Ao !hielt anstelle des Dampfmantels einen Mantel mit lektrischer Widerstandsheizung. Hinter das Rohr irde ein Nebenrohr zum Einspeisen von Verdüniwasser und hinter dieses ein zweites 105 cm langes "les Mischrohr geschaltet ''

!Die aus unverklelsterter Maisstärke hergestellte, Gewichtsprozent Starke enthaltende wäßrige Auf· iwemmung wurde auf die In Beispiel 4 beschriebene Weise in das heizbare statische Mischrohr eingespeist. Die Stärkeaufschwemmung wurde mit einer Temperatur von 21⁰C eingespeist; der aus dem Rohr austretende Massestrom hatte eine Temperatur von 6O⁰C und eine Brookfield-Viskosität von 670 cP. Der Aufschwemmung wurde über das Nebenrohr Wasser von 11⁰C zugeführt; um ein sicheres Vermischen von Verdünnungswasser und Aufschwemmung zu gewährleisten, wurde der Massestrom noch durch das zweite statische Mischrohr geschickt. Die Wasserzufuhr wurde so reguliert, daß der aus dem zweiten Mischrohr austretende Massestrom einen Stärkegehalt von 17,5 Gewichtsprozent hatte. Von der so gewonnenen, gequollene Stärke enthaltenden Aufschwemmung wurden 80 kg in einem mit Rührwerk ausgestatteten 100-Liter-Stahlbehälter gesammelt, sodann wurden 290 ml 50prozentige (Gew.-%) technische Natronlauge und 240 g Borax zugesetzt. Die so gewonnene endgültige Klebstoffmischung hatte bei 29°C eine Stein-Hall-Viskosität von 46 s; die Verkleisterungstemperatur wurde zu 63°C gemessen.

Beispiel 6

Die Herstellung der gequollenen Stärke geschah gemäß Beispiel 4 wie folgt:

Aus unverkleisterter Weizenstärke hergestellte, 37,5 Gewichtsprozent Stärke enthaltende wäßrige Aufschwemmung wurde mit konstanter Geschwindigkeit in ein heizbares statisches Mischrohr eingespeist. Zum Erhitzen diente Dampf von 300 kPa. Die Aufichwemmungstemperatur betrug am Rohranfang 20° C, am Rohrende 54°C; die Brookfield-Viskosität nach erfolgtem Erhitzen betrug 650 cP.

Die aus dem Mischrohr austretende Stärkeaufschwemmung wurde unverzüglich einem pneumatischen Ringtrockner zugeführt; als Trocknungsmedium diente Luft von 12O⁰C. Das Einspeisen der Aufschwemmung in den Trockner erfolgte über eine für Sprühtrockner charakteristische Düse, im übrigen handelte es sich bei dem verwendeten Trockner jedoch um einen gewöhnlichen, im Handel befindlichen Ringtrockner. Das Endergebnis war ein klumpenfreies, aus gequollener Stärke bestehendes Pulver, von dem 300 kg hergestellt wurden. 100 kg dieses Pulvers wurden in einem gewöhnlichen Pulvermischer mit 4,5 kg technischen Natriumhydroxydflocken und 4,5 kg Borax vermengt. Nach dem Mischen wurde die Mischung gemahlen, wobei die Flocken zerkleinert wurden. Der mit den beiden genannten Zuschlägen versehene Quellstärkeposten (109 kg) wurde sodann in einem gewöhnlichen Pulvermischer mit den restlichen 200 kg Quellstärke zu einer homogenen Mischung vermengt, in 50-kg-Sacke abgefüllt und einer Wellpappenfabrik geliefert, wo zur Herstellung von gebrauchsfertigem Kleber 150 kg dieses Pulvers in 6001 Wasser von 25⁰C aufgeschwemmt wurden. Die Stein-Hall-Viskosität des fertigen Klebers bei 26⁰C betrug 48 s, die Verkleisterungstemperatur betrug 58° C.

Der Kleber verhielt sich in der Weilpappenmaschine wie folgt:

Die Leimfuge war beim Austritt aus der Maschin« trocken und erwies sich im Reißversuch fester als dei Karton. Der Klebstoffverbrauch betrug 4,9 g pre Quadratmeter. Ein Schäumen oder Spritzen dei Klebstoffes war nicht zu beobachten. Mit dem Klebstof konnte aus zwei gewellten Lagen bestehende Wellpap pe mit höherer Geschwindigkeit (140 m/min) al normalerweise üblich (12OnVmIn) hergestellt werder wobei auch die Mittelfuge unmittelbar nach Austritt au

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der Maschine trocken war. Bei der Herstellung von einfacher Wellpappe konnte die Maschine mit Maximalgeschwindigkeit gefahren werden. Im Laufe der Verarbeitung der Klebstoffchargen wurde keine wesentliche Änderung der Viskosität des Klebers festgestellt.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von Stärkekleber durch Quellen der als Stärkekomponente dienenden ^s unverkleisterten, unmodifizierten oder unvergkleisterten, modifizierten Stärke in Wasser durch Wärmezufuhr, dadurch gekennzeichnet, daß man eine wäßrige Stärkeaufschwemmung von 35 bis 45 Gewichtsprozent Stärkegehalt bei einer >° Temperatur unterhalb der Verkleisterungstemperatur der Stärke, aber höchstens bei 65⁰C, behandelt, bis die Brookfield-Viskosität der Aufschwemmung 500 bis 1000 cP beträgt, wonach man die Aufschwemmung mit 1 bis 3 Teilen Wasser auf ein Teil Aufschwemmung verdünnt und die so erhaltene Mischung, ggf. nach Zugabe an sich bekannter Zusatzstoffe, gegebenenfalls trocknet.

2. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Herstellung der Quellstärke entweder chargenweise oder kontinuierlich erfolgt.