DE2628571A1

DE2628571A1 - Verfahren zur verbesserung der wirkung von optischen aufhellern in der papierindustrie

Info

Publication number: DE2628571A1
Application number: DE19762628571
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Mobil Oil AG
Current assignee: Mobil Oil AG
Priority date: 1976-06-25
Filing date: 1976-06-25
Publication date: 1977-12-29
Also published as: DE2628571C3; DE2628571B2; FR2355955A1; SE8204938A; SE441018B; CS203160B2; AT369453B; SE459860B; SE8204938D0; ATA449677A; SE7707249L; GB1591322A; FR2355955B1

Description

TATcHTfNWALTe

DR. E. WIEGAND DlPL-JNG. W. NIEMANN

DR. M. KÖHLER DIPUING. C. GERNHARDT

AtDNCHEN HAMBURG /. Ό /. 0 0 f I

TELEFON: 55547« 1 8000 M D N CH E N 2,

TELEGRAMME: KARPATENT MATHiLDENSTRASSE 12 TELEX: 529068 KARP D

W. 42 573/76 7AS ²5· Juni 1976

Mobil Oil A.G-. in Deutschland Hamburg

Verfahren zur Verbesserung der Wirkung von optischen Aufhellern in der Papierindustrie

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Verbesserung der Wirkung von optischen Aufhellern in der Papierindustrie .

Zur Erzielung eines möglichst hohen Weißgraöes stehen der Papierindustrie verschiedene Methoden, wie s.B, Wahl von hochweißen Papierhalbstoffen, Bleichen der Rohstoffe sowie Einsatz von Füllstoffen oder Weißpigmenten, Huancierfarbstoffen und/oder optischen Aufhellern zur Verfugung.

lie hohen Qualitätsanfordarungen, die heutzutage insbesondere auf dem Gebiet der Druckpapiere an das Endprodukt

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gestellt werden, bedingen zunehmende Qualitätsanforderungen an die eingesetzten Füllstoffe und Pigmente. Für eine Begrenzung der Eintragung von Füllstoffen und Pigmenten sind u.a. die zunehmende Zweiseitigkeit des Papiers, der erhöhte Siebverschleiß, aber vor allem der Rückgang der Festigkeitseigenschaften verantwortlich. Die Festigkeitseigenschaften werden durch die Zugabe von Füllstoffen oder Pigmenten nachteilig beeinflußt, da die Oberflächenbindungen der Fasern untereinander gestört werden.

Bei der Auswahl der Füllstoffe und Pigmente für den Masseneintrag sind u.a. zu berücksichtigen: Teilchengröße und Teilchenform, Deckkraft und Weiße, geringer Abrieb, Gleichmäßigkeit und Reinheit des angelieferten Materials.

Für Streichpigmente sind daneben noch der Bindemittelbedarf, die Dispergierbarkeit sowie ein günstiges Theologisches Verhalten von Bedeutung.

Mit Rücksicht auf die geschilderten Begrenzungen für die Eintragung von Füllstoffen und Pigmenten sind zur Erhöhung des Weißgrades in den letzten Jahren in zunehmendem Umfang sogenannte optische Aufheller sowohl in der Papiermasse als auch in Streichmassen oder Streichfarben eingesetzt worden.

Die optischen Aufheller verdecken nicht den herkömmlichen, in Papier enthaltenen Gelb3tich durch Subtraktion, sondern ersetzen die fehlende Remission durch zusätzliches, ihrer Fluoreszens entstammendes Licht. Aufheller verschieben den Farbton des aufgehellten Materials 2.B. von gelb gegen blau, und aus der Remissionserhöhung ergibt sich eine Zunahme der Helligkeit. Die Aufheller fluoreszieren dabei nur in ausreichendem Maße, wenn sie Substantiv auf Stoffen, wie Cellulose, Stärke, Kasein, Polyvinylalkoholen,Kunststoffen,wie

Polyvinylacetat od.dgl. aufgezogen sind.

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Bei der Verwendung von optischen Aufhellern besteht die Schwierigkeit, daß Füllstoffe oder Pigmente allgemein die Wirkung der Aufheller im Papier herabsetzen, da sie im UV-Gebiet absorbieren oder einen Gelbstich besitzen. Der wirkungsmindernde Einfluß von Füllstoffen oder Pigmenten scheint außerdem mit dem Brechungsindex dieser Stoffe und mit der Deckkraft zusammenzuhängen.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens zur Verbesserung der Wirkung von optischen Aufhellern in der Papierindustrie, bei dem der unerwünschte Einfluß von Füllstoffen oder Pigmenten auf die optischen Aufheller herabgesetzt oder im wesentlichen beseitigt wird und eine Erhöhung des WeiSgrades und gleichzeitig der Retentionseigenschäften der angewendeten Materialien sowie der Festigkeitseigenschaften bei den Papieren erzielt wird.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird durch ein Verfahren zur Verbesserung der Wirkung von optischen Aufhellern in der Papierindustrie gelöst, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man übliche, in der Papierindustrie verwendete anionische Aufheller mit einem Polypiperidiniumhalogenid, das sich in dispergiertem Zustand auf einem feinteiligen Träger adsorbiert befindet, in Berührung bringt_o

Gemäß einer besonderen Ausführungsform wird als PoIypiperidiniumhalogenid Polypiperidiniumchlorid oder Polydimethyldiallylammoniumchlorid verwendet. Es kann jedoch auch das entsprechende Bromid zur Anwendung gelangen.

Überraschenderweise wurde gefunden, daß gerade durch geringe Mengen des kationischen Polymer, Polypiperidiniumchlorid, der Wirkungsgrad von optischen Aufhellern erheblich gesteigert werden kann und bei Anwendung von Füllstoffen und/oder Pigmenten durch die vorherige Zugabe des kationischen Polymer ein substantives Aufziehen des optischen Auf-

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hellers gefördert oder erst ermöglicht und dadurch der Aufheller erst hoch wirksam wird.

Als Träger für das Polypiperidiniumhalogenid können sowohl feinteilige anorganische Stoffe, z.B. Füllstoffe, wie Kaolin oder Talk, und Weißpigmente, wie Calciumcarbonat, Magnesiumsilicat, Aluminiumsilicat, Calciumsilicat oder Kieselgel, als auch organische Fülstoffe, wie Stärke, Carboxymethylcellulose, feinteilige Zellstoffaser verschiedener Aufschlußgrade oder feinteiliger Holzschliff Anwendung finden.

Es hat sich als besonders zweckmäßig erwiesen, daß man oinen Füllstoff oder ein Pigment bzw. einen organischen Träger und ein in wäßriger Lösung befindliches Polypiperidiniumhalogenid aufschlämmt und die Aufschlämmung der Papiermasse z.B. in der Bütte oder im Holländer oder einer Streichfarbe für Papier zusetzt, bevor der optische Aufheller zugesetzt wird β

Gemäß einer besonderen Ausführungsform der Erfindung kann man ein Polypiperidiniumhalogenid in wäßriger Lösung direkt einer Papiermasse, von der Bestandteile als Träger für das Polymer dienen, zusetzen, bevor der optische Aufheller zugesetzt wird.

Die in der Papierindustrie zur Anwendung gelangenden optischen Aufheller sind anionische Substanzen, wobei insbesondere Derivate der Diaminostilbendisulfosäure, und zwar vorzugsweise triazinringhaltige Kondensationsprodukte, verwendet werden.

Besondere Vorteile ergeben sich, wenn das Polypiperidiniumhalogenid in Gegenwart von Stärke angewendet wird, insbesondere in solchen Mengen, daß eine Teilkationisierung oder eine Kationisierung der Stärke erfolgt.

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Um die erfindungsgemäße Wirkung zu erzielen, genügt schon die Anwendung geringer Mengen von Polypiperidiniumhalogenid, insbesondere von Polypiperidiniumchiorid, Geeignet haben sich z.B. Mengen von o,o5 bis 1 Gew.$, insbesondere o,l bis o,3 ffew.^o, Polypiperidiniumhalogenid, auf Pigment oder !Füllstoff bezogen, erwiesen.

Bei gleichseitiger Anwendung von Stärke können folgende Mengen zur Anwendung gelangen: o,l bis 1,5 Gew.^, insbesondere o,5 bis 1 Gew.$5, Stärke und o,o5 bis 1 Gew.$ Polypiperidiniumhalogenid, auf Pigment oder Füllstoff bezogen, wobei eine Erwärmung der Substanzen in wäßrigem Medium auf Temperaturen von 4o bis 7o°0 erfolgt, nach Abkühlen dar anorganische oder organische Träger augegeben wird und dann der anionische optische Aufheller mit den so behandelten Materialien in Berührung gebracht wird.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Beispielen näher erläutert. In den Beispielen wurde als Polypiperidiniumhalogenid Polypiperidiniumchlorid oder Polydimethyldiallylammoniumchlorid (vgl. M. Fred Hoover und Hugh E. Carr "Performanee-Strukture Relationships of Electroconductive Polymers"(Tappi, She Journal of the Technical Association of the Pulp and Paper Industry, Bd. 51, Kr. 12, Dezember 196S₁ Seiten 552 bis 559 und US-PS 3 288 77o), im Nachstehenden als das "kationische Polymer" bezeichnet, verwendet.

Beispiel 1

Es wurde das kationische Polymer auf Pigmentoberflächen aufziehen gelassen, indem in einer 1 bis Io gew.^igen wäßrigen Lösung des kationischen Polymers verschiedene Pigmente, die in Wasser von Raumtemperatur aufgsschlämmt (Peststoff-

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gehalt 2o bis 60 Gew. fo) waren und in der nachstehenden Tabelle I angegeben sind, dispergiert wurden. Nachdem das kationische Polymer auf der Pigmentoberfläche aufgezogen war, wurde der optische Aufheller, ein im Handel erhältlicher Aufheller (Derivat der Diaminostilbendisulfosäure, BLANKOPHOR der Bayer A.Gr.) zugegeben. Außerdem wurden gegebenenfalls die in der Tabelle I angegebenen Mengen an Stärke eingesetzt, die vorher mit dem kationischen Polymer behandelt worden war.

Bei der praktischen Ausführung wurde wie folgt gearbeitet:

In einem Becherglas wurden die Pigmente unter Rühren in Wasser dispergiert. Der Feststoffgehalt wurde je nach Pigmentart und der sich daraus ergebenden Viskosität zwischen 2o und 60 Gew.$ Peststoffgehalt eingestellt. Unter ständigem Rühren wurde nun tropfenweise und langsam - mit Unterbrechungen - eine wäßrige Lösung des kationischen Polymers oder ein Gemisch einer wäßrigen Lösung des kationischen Polymers mit einem Zusatz von Stärke zu der Pigmentsuspension zugegeben. Um eine gleichmäßige Adsorption zu gewährleisten, wurde vor der Zugabe des optischen Aufhellers noch etwa Io min gerührt. Anschließend wurde der vorher in Lösung gebrachte anionische optische Aufheller ebenfalls langsam und unter ständigem Rühren zugegeben. Nach weiterem Rühren während Io min ist die Aufhellerwirkung unter UV-Licht deutlich erkennbar. Das so hergestellte Produkt kann direkt als "Slurry" in der Papierfabrik, z.B. in der Bütte oder in dem Holländer, eingesetzt werden oder vorher getrocknet und anschließend aufgemahlen und dann bei der Papierherstellung bzw. Papierveredelung zum Einsatz gebracht werden.

Ea wurden folgende Ergebnisse erhalten:

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Tabelle I

Probe

i* kat. Polymer bezogen auf Pigment

$> opt. Aufheller bezogen auf Pigment

WG *)

Masse Kaolin A

Kgcolin A 0, 5^ Stärke

0,3 % kat. Polymer

Streich-Clay B

Clay E 0,2 % Stärke

0,2 % kat. Polymer

Al-Silikat C

Al-Silikat

0,5 % kat. Polymer 0,15

0,15 0,15

0,15 0,15 0,15

88,3 87,6

77,5 79,3

Al-Silikat C 0,7 % Stärke

0,5 % k~t. Polymer

CaCO_x D
CaCoj' D

CaCO_x D
0

0,2 ^c/o kat. Polymer

0,1 # otärke

0,1 % kat. Polymer 0,15

0,15 0,15

0,15

80,9

92,8 97,8

97,6

CaCO. D
0

0,5 % Stärke

0,2 ,v kat. Poi.ymer 0,15

98,4

♦) WG = Weißgrad, geinessen mit dem "Slrepho"-Gerät mit Xenonlampe

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-X-

Aus der Tabelle I ist ersichtlich, daß durch die Anwendung des kationischen Polymers sowohl ohne als auch mit Einsatz von Stärke eine Weißgradsteigerung von 3 bis 5 Punkten erzielt werden kann.

Aus der nachstehenden Tabelle II sind die Kennzahlen der verwendeten Füllstoffe und Pigmente ersichtlich.

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a b e 1 1 e II

ehem. Zusammen- Weißgrad Teilchengröße spez. Gewicht Brechungs- spez. Oberfläche

(Mikron) index (η) (πΤ/g)

Setzung

•*J Masse- Kaolin A Al ..,O₅.'SiO₉'E₃O 84,2 1-5 2,6 1,56 6,8

»Clay B » « « 87,6 0,5 - 2 2,6 1,56 11,5

κι Al-Silikat G ~ . 77,5 1-2 2,1 1,48 140,0

ο Kreide B OaCO, 92,8 0,5 - 2 2,7 1,56 8,0

/3

Beispiel 2

Gemäß der in Beispiel 1 beschriebenen Arbeitsweise wurde mit dem kationischen Polymer behandeltes Calciumcarbonat mit verschiedenen optischen Aufhellertypen und -konzentrationen in Berührung gebracht.

Probe

Tabelle III

$> kat. Polymer fi opt. Aufheller Weißgrad bezogen auf Pigment bezogen auf Pigment

CaCO₃	o,2	ο,ο5 opt. Auf heller I '	94,8
CaCO₃	ο,2	ο, 1 dto	96,5
CaCO₃	ο,2	ο,15 dto	97,8
CaCO₃	ο,2	ο,1 opt. Auf
		heller II '	96,3
CaCO₃	ο,2	o,15 dto	97,4
CaCO^,	———	ο,15 dto	93,3

1) "Tinopal" der Ciba-Geigy A.G. Derivat einer Aminostilbensulfonsäure

2) "Blankophor P" der Bayer A.G. (StilbendisulfonsäuFederivat)

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Hf

Beispiel 3

Mit einem sehneHäufenden Rührwerk wurden 154o g amerikanischer Kaolin mit 1,5 g Polyphosphat (Calgon PTH) als 7o^ige Aufschlämmung (Slurry) dispergiert. Ebenfalle unter Zuhilfenahme eines schneilaufenden Rührwerks wurden 66o g feinstgemahlenes, natürliches Calciumcarbonat unter Verwendung von 4,0 g Polyacrylatdispergiermittel (Polysalz CA der BASi¹) als 7o$ige Aufschlämmung dispergiert.

Die Calciumcarbonataufschlämmung wurde unter Rühren in die Kaolinaufschlämmung eingetragen, 30 daß eine 7o/3o Mischung von Kaolin mit Caleiumcarbonat in flüssiger Form erhalten vrarde. Zum Pigmentgemisch wurden zur Einstellung eines stark alkalischen pH-Wertes von etwa 9pBl/ml lo^ige Natronlauge zugesetzt. Anschließend wurden immer unter starkem Rühren lol g loJ&Lge Ammoniumstearatdispersion, 514 g einer 3o$igen mit Amylase viskositätsmodifizierten und gekochten Kartoffelstärkelösung, 137 g eines 46$igen Styrol-Butadienlatex (XD 8417 von Dow Chemical), 8 g eines Stilbendisulfonsäurederivata (Blankophor P der Bayer AG) als optischer Aufheller sowie 18 g eines 8o$igen Melamin-Pormaldehydharzes (Protex) als Härter zugesetzt. Dieser Ansatz wurde zweimal hergestellt. Einem Ansatz wurde als letzte Komponente 5,5 g von Poly diallyld line thy I-ammoniumchlorid als 4o$ige wäßrige Lösung unter starkem Rühran zugesetzt.

Beide Streichfarben wurden mittels eines Laboratoriumsstreichgeräts (Laborhelicoaters) auf ein geleimtes, holzhal-

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IS

tigea Bohpapier in einer Menge von etwa Io g/m bei einer Streichgeschwindigkeit von 5oo m/min aufgetragen. Das Gewicht des Rohpapiers betrug etwa 7o g/m . Das gestrichene Papier wurde nach dem Streichen mittels eines Laboratoriumskalanders (Kleinwefer) bei einer Temperatur von 60⁰C sowie einem linearen Walzendruck von 21o kg/cm satiniert. Die
Glätte des gestrichenen Papiers wurde mittels eines Bekk-Glätteprüfers, der Glanz bei 45° mit einem Zeiss-Goniophotometer, die Weiße und Opazität mittels eines Zeiss-Elrephogerätes mit Xenonlampe bestimmt.

Die erhaltenen Ergebnisse sind aus der nachstehenden Tabelle IY ersichtlich.

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/fr

Tabelle IT

ia kat. Polymer, bezogen auf Pigment

Erfindung

Vergleich

Feststoffgehalt 56	pH	58,2	59,2
Viskosität ^ loo cps	WRV ¹^ (see)	42oo	148o
5o cps	Glätte (seo)	742o	24oo
Glanz 45°	8,7	8,9
WG ²^ (Glühlampe)	l«34'^f	l'52^{f f}
WG ' (Xenonlampe)	I6I0	I660
Helligkeit ³⁾	7,o	6,1
Strichgewicht (g/m )	75,4	73,6
Mikrocontourtest '	76,6	75,9
82,o	8o,4
Io	Io
sehr gut	gut

(1) Wasserretentionsvermögea

(2) WG = Weißgrad

(3) Helligkeit, geisessen mit dem Zeiss-"31repo"-Gerät

(4) zur Beurteilung der Benetzung mit Druckfarbe

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Überraschenderweise wurde gefunden, daß durch die Verwendung von geringen Mengen des kationischen Polymeren (Polypiperidiniumhalogenid, insbesondere Polypiperidiniumchlorid) außerdem die Retentionseigenschaften der Füllstoffpigmente und Pasern sowie die Festigkeitseigenschaften des Papiers wesentlich verbessert werden.

Außerdem läßt sich mit den kationischen Polymeren native Stärke wirtschaftlich teilweise oder ganz kationisieren. Kationisierte Stärke weist bessere Retentions- und Festigkeit seigenschaf ten auf.

Die durch die Verwendung des kationischen Polymeren erzielten Vorteile sind aus den nachstehenden Beispielen ersichtlich.

Beispiel 4

Für die Durchführung von Blattbildungsversuchen auf dem RK-Blattbildner (Rapid-Koethen Blattbildner) wurde folgende Stoffzusammensetzung hergestellt:

5o Gew.io Sulfatzellstoff, gebleicht 3o Gew.io Sulfitzellstoff, gebleicht 2o Gew.$ Buchenzellstoff, gebleicht

SR - Grad⁺⁾: etwa 35° SR

Füllstoff : Kaolin, Calciumcarbonat, jeweils unbehandelt

und mit kationischem Polymeren vorbehandelt pH-Wert : bei den Versuchen mit Kaolin 5,5 pH-Wert : bei den Versuchen mit CaCO, 7,8

+) SR-Grad = Schopper-Riegler-Mahlgrad

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Es wurden jeweils die gleichen Ausgangsmehgen Füllstoff zugegeben (etwa 3o Gew.56, bezogen auf Paser-Trockengewicht).

Die bei den Blattbildungsversuchen erhaltenen Ergebnisse sind in der Tabelle V zusammengefaßt.

Tabelle V

FÜIlstoffretention ' ' Reißlänge (ei) (Asche % ) längs quer

Kaolin unbehandelt 14-,4- . 24-50 2100

Kaolin mit o,2$ kat. ._ _Λ

Polymeren ' ^6,1 2590 2250

Kaolin mit ο,5$ kat.

Polymeren 17,5 , . 2350 2CG0

GaCO, unbehandelt 11,0 2620 2190

CaCO, mit o,2^ kat. 13,1 2?10 2250

Polymeren

Aus der Tabelle V geht hervor, daß durch die positive Ladung des Füllstoffes - bedingt durch das kationische Polymere - eine bessere Adsorption bzw. Retention an der negativen Faser stattfindet. Bei Mischungen von unbehandeltem Füllstoff mit behandeltem Füllstoff wird durch einen Ladungsausgleich der unbehandelte Kaolin ebenfalls besser retentiert. Durch die besseren Retentionswerte ergeben sich u.a. bekanntlich längere Sieblaufzeitan.

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Die Behandlung des Füllstoffs bzw. des Pigments mit dem kationischen Polymer erfolgte gemäß der im Beispiel 1 beschriebenen Arbeitsweise für die praktische Ausführung«

Die Festigkeitseigenschaften werden an sich durch die Zugabe von Füllstoffen nachteilig beeinflußt, da die Oberflächenbindungen - Wasserstoffbrückenbindungen - der Zellstofffasern untereinander gestört werden, d.h. die Festigkeit geht mit zunehmenden Füllstoffgehalt erheblich zurück. Durch die Vorbehandlung der Füllstoffe mit dem kationischen Polymeren tritt dagegen überraschenderweise trotz zunehmenden Füllstoffgehaltes eine gewisse Festigkeitssteigerung auf. Dies kann möglicherweise darauf zurückzuführen sein, daß das an der Oberfläche des Füllstoffes befindliche Polymere in G-egensatz zu dem unbehandelten Füllstoff mit den Fasern in Wechselwirkung tritt. Da gerade bei den niedrig-grammigen Papieren große Schwierigkeiten bei der Veredelung und Verarbeitung bezüglich der Festigkeitseigens.chaften auftreten, ist diesem Ergebnis besondere Bedeutung beizumessen.)

Die Verbesserungen, die bei der Anwendung des kationisöhen Polymeren durch Kationisierung von nativer Stärke erhalten werden, sind aus dem nachstehenden Beispiel 5 ersichtlich

Beispiel 5 (a) Blattbildungsversuche auf dem EK-Blattbildner

Stoffzusammensetzung:

7o Geyr.fo Holzschliff, gebleicht 3o Gew.i» Sulfatzellstoff, gebleicht pH-Wert 7,ο

SR-Grad: etwa 4o° SR

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-Ti

Zu dem Stoffgemisch wurden jeweils zugegeben:

A 5 ml Io Gew.56 native Kartoffelstärke,

B 5 ml Io Gew.$ native Kartoffelstärke, die mit Vfa des kationischen Polymer vermischt und erwärmt wurde,

C 5 ml Io Gew.fo native Kartoffelstärke, die mit 3$ des kationischen Polymer vermischt und erwärmt wurde,

D 5 ml Io Gew.^ native Kartoffelstärke, die mit 5$ des kationischen Polymer vermischt und erwärmt wurde.

Das Gewicht der gebildeten Blätter betrug jeweils 2,4 g. Festigkeitsprüfung: Bruchlast nach DIN 53112

Papierprobe	A	2,8	kp
Papierprobe	B	3,2	kp
Papierprobe	G	3,5	kp
Papierprobe	D	3,5	kp

Aus den Keßergebnissen ist bei den kationisierten Stärken gegenüber der nativeη Stärke eine deutliche Festigkeitssteigerung erkennbar.

(b) Blattbildungsversuche auf dem RK-Blattbildner Stoffzusammensetzung:

5o Gew.$ dolzschliff, gebleicht 5o Gew.Ja Sulfonzellstoff, gebleicht pH-Wert 7,0

SR-Grad: etwa 4o° SH.

Zu dem Stoffgemisch wurden jeweils zugegeben:

A 1 ml Io Gew.$ native Kartoffelstärke,

B o,5 ml Io Gew.$ native Kartoffelstärke, die mit

5 Gew.^ des kationischen Polymer vermischt und kurz aufgekocht wurde,

C 1 ml Io Gew.$ native Kartoffelstärke, die mit

5 Gew.% des kationischen Polymer vermischt und kurz aufgekocht wurde.

Zu den drei verschiedenen Stoffgemischen wurden jeweils 1 Gew.^ optischer Aufheller (bezogen auf die 2,4 g Blattgewicht) zugegeben.

Weißgrad: gemessen mit dem "Elrepho"-Gerät mit Xenonlampe.

Papierprobe

A B C

Durch die Kationisierung der Stärke tritt - wie auch bei den Füllstoffen und Streichpigmenten - eine V/eißgradverbesserung auf.

Werden die kationisierte Stärke und der optische Aufheller vorher zusammengegeben, tritt eine starke Reduzierung der Aufhellerwirkung auf. Derselbe Effekt wurde auch bei den Festigkeiten der Papiere festgestellt.

Die Anbringung von Klebstoffschichten auf Papieren, die getrocknet werden und durch Befeuchten und Zusammenbringen mit einem anderen Stoff, z.B. auch Papier, zur Klebung ge-

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Weißgrad	CVl
79,	VJl
80,	O
82,

bracht werden können, nennt man "Gummierung".

Die Verbesserung der Klebeeigenschaften durch Anwendung geringer Mengen des kationischen Polymeren ist aus dem nachstehenden Beispiel 6 ersichtlich.

Beispiel 6

Auf ein Papier wurden e.ine 15 gew.^ige Quellstärke-"Lösung" in V/asser sowie eine 15 gew.^ige "Lösung" in Wasser einer Quellstärke, die mit 5 Gew.7& des kationischen Polymers vorbehandelt war, auf ein Papier aufgetragen und getrocknet. Die Klebekraft wurde nach Befeuchtung auf dem "Fipago"-Klebkraftprüfgerät (PKL) untersucht.

Probe Hit normaler Quellstärke (Kartoffelstärke) 2,9 mmkp

Probe mit Quellstärke (Kartoffelstärke) mit

5 Gew.$ kationischem Polymer vorbehandelt 8,4 mmkp

Die vorbehandelte Probe zeigte ausgezeichnete FiImbildungs eigens chaften.

Von einer guten Verklebung erwartet man im allgemeinen eine Festigkeit, die über der der verklebten Materialien liegt. Diese Forderung wurde bei Anwendung der vorbehandelten Stärke erfüllt, bei Anwendung der normalen Stärke dagegen nicht.

Ss hat sich allgemein als zweckmä^Rig erwiesen, bei der Kationisierung von Stärke, die für den Sinsatz bei Klebevorgängen verwendet werden soll, o,5 bis 6 Gew.$, insbesondere 1 bis 5 Gew.^, des Polymeren, auf das Gewicht der Papierfasern bezogen, einzusetzen.

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Die geschilderten Verwendungen des kationischen Polymeren (Polypiperidiniumhalogenid, insbesondere PoIypiperidiniumchlorid) erfolgen allgemein zweckmäßig aus wäßrigen Lösungen, die etwa 1 "bis Io Gew.$ des kationischen Polymeren enthalten.

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Claims

Patentansprüche

(_1_, Verfahren zur Verbesserung der Wirkung von optischen Aufhellern in der Papierindustrie, dadurch gekennzeichnet, daß man übliche, in der Papierindustrie verwendete anionische Aufheller mit einem Polypiperidiniumhalogenid, das sich in dispergieren! Zustand auf einem feinteiligen Träger adsorbiert befindet, in Berührung bringt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennseichnet, daß man als Polypiperidiniuirhalogenid Polypipe?-icliniumchlorid oder Polydimethyldiallylammoniumchiorid verwendet.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Träger aus feinteiligen anorganischen Stoffen, z.B. Füllstoff en, wie Kaolin oder Talk, und \7eißpiginenten, wie Calciumcarbonat, Magnesiumsiiicat, Aluminiumsilicat, Calciumsilicat oder Kieselgel, bestehen.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Träger aus feinteiligen organischen Stoffen, wie Stärke, Carboxymethylcellulose, feinteiliger Zellstoffaser verschiedener Aufschlußgrade oder feinteiligem Holzschliff bestehen.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man einen Füllstoff oder ein Pigment bzw. einen organischen Träger und ein in wäßriger Lösung befindliches Polypiperidiniumhalogenid aufschläwunt und die Aufschlämmung der Papiermasse z.B. in der Bütxe oder im Holländer oder einer Streichfarbe für· Papier zusetzt, Levor der optische Aufheller zugesetzt wird*,

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6. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Polypiperidiniumhalogenid direkt einer Papiermasse, von der Bestandteile als Träger für das Polymer dienen, zugibt, bevor der optische Aufheller zugesetzt wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß als anionische Aufheller Derivate der Diarcinostilbendisulfonsäure verwendet werden.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7» dadurch gekennzeichnet, daß das Polypiperidiniumhalogenid in Gegenwart von Stärke angewendet wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß o,o5 bis 1 Gew.$, insbesondere o,l bis o,3 Gew.^, Polypiperidiniumhalogenid, auf Pigment oder Füllstoff bezogen, zur Anwendung gelangen.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß o,l bis 1,5 Gew.$, insbesondere o,5 bis 1 Gew.?£, Stärke und o,o5 bis 1 Gew.$ Polypiperidiniumhalogenid, auf Pigment oder Füllstoff bezogen, zur Anwendung gelangen.
Ho Verfahren nach einem der Ansprüche 8 oder Io, dadurch gekennzeichnet,*" daß die Stärke und das Polypiperidiniumhalogenid einer Erwärmung in wäßrigem Medium auf Temperaturen von 4o bis 7o°C unterworfen werden, nach Abkühlen der anorganische oder organische Träger zugegeben wird und dann der anionische optische Aufheller mit den so behandelten Materialien in Berührung gebracht wirdo
12. Verwendung von Polypiperidiniumhalogenid, insbesondere Polypiperidiniumchlorid, zur Verbesserung der Retentionseigenschaften von Füllstoffen, Pigmenten und Fasern sowie der Festigkeitseigenschaften bei Papier und zur Kationisierung von Stärke, die bei der Papierherstellung oder bei der Herstellung von Klebeschlchten auf Papier angewendet wird ο

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