DE2628571C3 - Verfahren zur Verbesserung der Trockenfestigkeit von Papier und zur Verbesserung der Wirkung von optischen Aufhellern in der Papierindustrie - Google Patents

Verfahren zur Verbesserung der Trockenfestigkeit von Papier und zur Verbesserung der Wirkung von optischen Aufhellern in der Papierindustrie

Info

Publication number
DE2628571C3
DE2628571C3 DE2628571A DE2628571A DE2628571C3 DE 2628571 C3 DE2628571 C3 DE 2628571C3 DE 2628571 A DE2628571 A DE 2628571A DE 2628571 A DE2628571 A DE 2628571A DE 2628571 C3 DE2628571 C3 DE 2628571C3
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
paper
pigments
fillers
halide
polypiperidinium
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DE2628571A
Other languages
English (en)
Other versions
DE2628571B2 (de
DE2628571A1 (de
Inventor
Auf Nichtnennung Antrag
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ExxonMobil Oil Corp
Original Assignee
Mobil Oil Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mobil Oil Corp filed Critical Mobil Oil Corp
Priority to DE2660366A priority Critical patent/DE2660366C2/de
Priority to DE2628571A priority patent/DE2628571C3/de
Priority to SE7707249A priority patent/SE441018B/xx
Priority to AT0449677A priority patent/AT369453B/de
Priority to GB26575/77A priority patent/GB1591322A/en
Priority to FR7719507A priority patent/FR2355955A1/fr
Priority to CS774236A priority patent/CS203160B2/cs
Publication of DE2628571A1 publication Critical patent/DE2628571A1/de
Publication of DE2628571B2 publication Critical patent/DE2628571B2/de
Application granted granted Critical
Publication of DE2628571C3 publication Critical patent/DE2628571C3/de
Priority to SE8204938A priority patent/SE459860B/sv
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H21/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its function, form or properties; Paper-impregnating or coating material, characterised by its function, form or properties
    • D21H21/14—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its function, form or properties; Paper-impregnating or coating material, characterised by its function, form or properties characterised by function or properties in or on the paper
    • D21H21/30—Luminescent or fluorescent substances, e.g. for optical bleaching
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06L—DRY-CLEANING, WASHING OR BLEACHING FIBRES, FILAMENTS, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR MADE-UP FIBROUS GOODS; BLEACHING LEATHER OR FURS
    • D06L4/00—Bleaching fibres, filaments, threads, yarns, fabrics, feathers or made-up fibrous goods; Bleaching leather or furs
    • D06L4/60—Optical bleaching or brightening
    • D06L4/664—Preparations of optical brighteners; Optical brighteners in aerosol form; Physical treatment of optical brighteners
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H17/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its constitution; Paper-impregnating material characterised by its constitution
    • D21H17/20—Macromolecular organic compounds
    • D21H17/21—Macromolecular organic compounds of natural origin; Derivatives thereof
    • D21H17/24—Polysaccharides
    • D21H17/28—Starch

Description

Streichen von Papier, bei welchem der unerwünschte Einfluß von Füllstoffen oder Pigmenten auf die Trockenfesteigenschaften und auf die optischen Aufheller herabgesetzt oder im wesentlichen beseitigt wird und sogar eine Erhöhung des Weißgrades und gleichzeitig der Trockenfestigkeit bei den Papieren erzielt werden kann.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird durch ein Verfahren zur Verbesserung der Trockenfestigkeit von Papier und zur Verbesserung der Wirkung von optischen Aufhellern bei der Herstellung und/oder beim Streichen von Papier gelöst, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man ein Polypiperidiniumhalogenid, das sich in dispergiertem Zustand auf einem feinteiligen Träger adsorbiert befindet, dem Stoff oder zusätzlich mit üblichen in der Papierindustrie verwendeten anionischen Aufhellern dem Stoff bzw. der Streichfarbe bei üblichen Herstellungsverfahren zusetzt
Gemäß einer bejonderen Ausführungsform wird als Polypiperidmiumhslagenid Polypiperidiniumchlorid oder Polydimethyldiallylammoniumchlorid verwendet Es kann jedoch auch das entsprechende Bromid zur Anwendung gelangen.
Überraschenderweise wurde gefunden, daß gerade durch geringe Mengen des kationischen Polymers, insbesondere Polypiperidiniumchlorid, der Wirkungsgrad von optischen Aufhellern erheblich gesteigert werden kann und bei Anwendung von Füllstoffen und/oder Pigmenten durch die vorherige Zugabe des kationischen Polymers ein substantives Aufziehen des optischen Aufhellers gefördert oder erst ermöglicht und dadurch der Aufheller erst hoch wirkst>i wird.
Ebenso überraschend ist es, daß durch die Anwendung des kationischen Polymers trotz A Wesenheit von optischen Aufhellern und feinteiligen Trägern sogar eine Erhöhung der Trockenfestigkeit von Papier erzielt werden kann.
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 Stoffe, wie Stärke, Carboxymethylcellulose, feinteilige Zellstoffaser verschiedener Aufschlußgrade oder feinteiliger Holzschliff Anwendung finden. 4s
Es hat sich als besonders zweckmäßig erwiesen, daß man einen 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.
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 angewen« so det wird, insbesondere in solchen Mengen, daß die Stärke wenigstens teilweise modifiziert wird.
Um die erfindungsgemäße Wirkung zu erzielen, genügt stlioii die Anwendung geringer Mengen von Polypiperidiniumhalogenid, insbesondere von Polypiperidiniumchlorid. Geeignet haben sich Z. B. Mengen von 0,05 bis 1 Gew.-%, insbesondere 0,1 bis 0,3 Gew.-%, Polypiperidiniumhalogenid, auf Pigment oder Füllstoff bezogen, erwiesen.
Bei gleichzeitiger Anwendung von Stärke können folgende Mengen zur Anwendung gelangen: 0,1 bis 1,5 Gew.-%, insbesondere 0,5 bis 1 Gew.-%, Stärke und 0,05 bis 1 Gew,-% Polypiperidiniumhalogenid, auf Pigment oder Füllstoff bezogen, wobei eine Erwärmung der Substanzen in wäßrigem Medium auf Temperaturen von 40 bis 700C erfolgt, nach Abkühlen der anorganische oder organische Träger zugegeben 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 Can·. »Performance-Structure Relationships of Electroconductive Polymers« (Tappi, The Journal of the Technical Association of the Pulp and Paper Industry, Bd. 51, Nr. 12, Dezember 1968, Seiten 552 bis 559, und US-PS 32 88 770), im nachstehenden als das »kationische Polymer« bezeichnet, verwendet, wobei eine im Handel erhältliche 40%ige wäßrige Lösung eingesetzt wurde.
In den Beispielen sind alle Mengen und Prozentsätze auf das Gewicht bezogen, soweit nichts anderes angegeben ist
Beispiel 1
Es wurde das kationische Polymer auf Pigmentoberflächen aufziehen gelassen, indem in einer 1- bis 1Ogew.-°/oigen wäßrigen Lösung des kationischen Polymers verschiedene Pigmente, die in Wasser von Raumtemperatur aufgeschlämmt (Feststoffgehalt 20 bis 60 Gew.-%) 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, nämlich ein Derivat der Diaminostilbendisulfosäure 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 Pigmontart und der sich daraus ergebenden Viskosität zwischen 20 und 60 Gew.-% Feststoffgehalt 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 10 min gerührt. Anschließend wurde der vorher in Lösung gebrachte anionische optische Aufheller ebenfalls langsam und unter ständigem Rühren zugegeben. Nach weiterem Rühren während 10 min ist die Aufhellerwirkung unter UV-Licht deutlich erkennbar. Das so hergestellte Produkt kann direkt als Suspension 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.
Es wurden folgende Ergebnisse erhalten:
Tabelle I 26 28 571 6 % opt. Auf WG')
5 Pigment heller, bezogen
(Träger) auf Pigment
% kat, Polymer und Stärke, 0,15 84,2
Masse Kaolin bezogen auf Pigment 0,15 88,3
Masse Kaolin
_ 0,15 87,6
Streich-Clay 0,5% Stärke 0,15 88,5
Streich Clay 0,3% kat. Polymer
- 0,15 77,5
Al-Silikat 0,2% Stärke 0,15 79,3
Al-Silikat 0,2% kat. Polymer 0,15 80,9
Al-Silikat -
0,5% kat Polymer 0,15 92,8
CaCO3 0,7% Stärke 0,15 97,8
CaCO3 0^% kat Polymer 0,15 97,6
CaCO3 -
0,2% kat. Polymer 0,15 98,4
CaCO3 0,1% Stärke
0,1% kat Polymer
0,5% Stärke
0,2% kat Polymer
*) WG = Weißgrad, gemessen mit dem »Elrepho«-Gerät mit Xenonlampe, Filter R 457.
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 IA sind die Kennzahlen der verwendeten Füllstoffe und Pigmente ersichtlich.
Tabelle IA Chem. Zusammen
setzung 		Weißgrad Teilchen
größe
(im 		Spez.
Gewicht
g/cm3 		Brechungs
index
(η) 		Spez. Ober
fläche
(mVg)
Probe AI2O3 SiO2 H2O
Al2O3 SiO2 H2O
CaCO3 		84,2
87,6
77,5
92,8 		1-5
0,5-2
1-2
0,5-2 		2,6
2,6
2,1
2,7 		1,56
1,56
1,48
1,56 		6,8
11,5
140,&
8,0
Masse Kaolin
Streich-Clay
Al-Silikat
Kreide
kationischem Polymer, 0,2 Gew.-°/o opti-Bei spiel 2 so scher Aufheller.
*) Kationisches Polymer und optischer Aufheller in Gew.-%,
Für die Durchfuhrung von Blattbildungsversuchen auf bezogen auf Pigment (Kaolin).
dem RK-Blattbildiiier (Rapid-Koethen Blattbildner) Kanonisches Polymer - im Handel erhältliche 40%ige wurde folgende Siolfzusammensetzung hergestellt: wäßrige Dispersion
30 Gew.-o/o Sulfatzellstoff, gebleicht * Papierprüfung
70 Gew.-% Holzschliff, gebleicht Die Papiere wurden im Normklima bei 20° C und 65%
rel. Luftfeuchtigkeit klimatisiert und geprüft SR-Grad = Schopper-Riegler-Mahlgrad etwa 65 SR
60 Asche
Pigment (Träger) Kaolin Weißgrad,
pH-Wert 5,5 (Einstellung mit Alaun) gemessen mit dem Elrepho-Gerät mit
0,1 Vo Retentionshilfsmittel Filter R457 (mit R457 Xenon und
R45; Sperrfilter) Versuch 1 — Faserstoffe + Pigment ohne Vorbehand- 65 Flächengewicht: DIN 53 104
lung mit kationischem Polymer Berstdruck-Schopper: DIN 53 113
Versuch 2 — Faserstoffe + 0.2 Gew.-% kationisches Bruchlast, Dehnung: DIN 53 112 Polymer*) Pigment, vorbehandelt mit Ergebnisse siehe Tabelle. Tabelle II
Es wurden folgende Ergebnisse erzielt:
Versuchsreihe 2
1 94,3
Flächengewicht (g/m2) 94,6 16,4
Asche (%) 14,7 20
Bruchlast (N) 19 1,3
Dehnung (%) 1,2 0,48
Berstdruck (kg/cm2) 0,45 61,7
WG = Weißgrad, gemessen 58,7
mit dem Elrepho-Gerät mit
Xenonlampe
Aus der Tabelle Il geht hervor, daß bei dem Versuch 2 trotz erhöhten Pigment- oder Füllstoffgehalts praktisch keine Festigkeitsverluste auftreten.
Tabelle III Gew-% opt. Auf
heller, bezogen auf
Pigment 		Weißgrad
Probe Gew.-%
kat. Poly
mer, be
zogen auf
Pigment		 0,05 opt. Auf
heller I1)		 94,8
CaCO3 0,2 V, 1 UlU 96,5
CaCC3 0,15 dto 97,8
CaCO3 0,2 0,1 opt. Auf
heller II2)		 96,3
CaCO3 0,2 0,15 dto 97,4
CaCO3 0,2 0,15 dto 93,3
CaCO3 -
') Derivat einer Aminostilbensulfonsäure.
2) Stilbendisulfonsäuredeuvat.
20
Beispiel 3
Gemäß der in Beispiel 1 beschriebenen Arbeitsweise 2> wurde mit dem kationischen Polymer behandeltes Calciumcarbonat mit verschiedenen optischen Aufhellertypen und -konzentrationen in Berührung gebracht.
30
Beispiel 4
Mit einem schnellaufenden Rührwerk wurden 1540 g amerikanischer Kaolin mit 13 g Polyphosphat als 70%ige Aufschlämmung dispergiert Ebenfalls unter Zuhilfenahme eines schnellaufenden Rührwerks wurden 660 g feinstgemahlenes, natürliches Calciumcarbonat unter Verwendung von 4,0 g Polyacrylatdispergiermittel als 70%ige Aufschlämmung dispergiert
Die Calciumcarbonataufschlämmung wurde unter Rühren in die ICaolinaufschlämmung eingetragen, so daß eine 70/30-Mischung von Kaolin mit Calciumcarbonat in flüssiger Form erhalten wurde- Zum Pigmentgemisch wurden zur Einstellung eines stark alkalischen pH-Wertes von etwa 9 10 ml 10%ige Natronlauge zugesetzt Anschließend wurden immer unter starkem Rühren 101 g 10%ige Ammoniumstearatdispersion, 514 g einer 30%igen mit Amylase viskositätsmodifizierten und gekochten Kartoffelstärkelösung, 137 g eines 46%igcn Styrol-Butadienlatex 8 g eines Stilbendisulfonsäurederivats als optischer Aufheller sowie 18 g eines 80%igen Melamin-Formaldehydharzes als Härter zugesetzt. Dieser Ansatz wurde zweimal hergestellt. Einem Ansatz wurde als letzte Komponente 5,5 g von Polydiallyldimethylammoniumchlorid als 40%ige wäßrige Lösung unter starkem Rühren zugesetzt.
Beide Streichfarben wurden mittels eines Laboratoriumsstreichgeräts auf ein geleimtes, holzhaltiges Rohpapier in einer Menge von etwa 10 g/m2 bei einer Streichgeschwindigkeit von 500 m/min aufgetragen. Das Gewicht des Rohpapiers betrug etwa 70 g/m2. Das gestrichene Papier wurde nach dem Streichen mittels eines Laboratoriumskalanders bei einer Temperatur von 600C sowie einem linearen Wal7enHriirk vnn 210 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 IV ersichtlich.
40
50
Tabelle IV pH Erfindung Vergleich
WRV1) (see) 0,2 _
% kat. Polymer, Glätte (see)
bez. auf Pigment Glanz 45° 58,2 59,2
Feststoffgehalt (%) WG2) (Glühlampe)
Viskosität η WG2) (Xenonlampe) 4200 1480
100 mPas Helligkeit3) 7420 2400
50 mPas Strichgewicht (g/m2) 8,7 8,9
Mikrocontourtest4) Γ34" Γ52"
1610 1660
7,0 6,1
75,4 73,6
76,6 75,9
82,0 80,4
10 10
sehr gut gut
60 ') Wasserretentionsvermogen.
2) WG = Weißgrad.
3) Helligkeit, gemessen mit dem Zeiss-»EIrepho«-Gerät.
4) Zur Beurteilung der Benetzung mit Druckfarbe.
Die durch die Verwendung des kationischen Polymeren erzielten Vorteile hinsichtlich der verbesserten Trockenreißfestigkeit sind aus den nachstehenden Beispielen ersichtlich.
Beispiel 5
Für die Durchführung von Blattbildungsversuchen auf dem RK-Blattbildner (Rapid-Koethen Blattbildner) wurde folgende Stoffzusammensetzung hergestellt:
50 Gew.-% Sulfatzellstoff, gebleicht
30 Gew.-% Sulfitzellstoff, gebleicht
20 Gew.-% Buchenzellstoff, gebleicht
SR-Grad*): etwa 35°SR
Füllstoff: Kaolin, Calciumcarbonat, jeweils unbehan-
delt und mit kationischem Polymeren
vorbehandelt
pH-W'Tt: bei den Versuchen mit Kaolin 5,5 =,
pH-Wert: bei den Versuchen mit CaCOj 7,8 *) SP-Grad = Schopper-Riegler-Mahlgrad
Es wurden jeweils die gleichen Ausgangsmengen Füllstoff zugegeben (etwa 30 Gew.-%, bezogen auf in Faser-Trockengewicht).
Die bei den Blattbildungsversuchen erhaltenen Ergebnisse sind in der Tabelle V zusammengefaßt.
Tabelle V
Asche
Reißlänge (m)
Kaolin unbehandelt 14,4 2450 2100
Kaolin mit 0,2% kat. 16,1 2590 2250
Polymeren
Kaolin mit 0,5% kat. 17,5 2350 2080
Polymeren
Kaolin mit 0,5% kat. 17,8 2410 2095
Polymeren + 0,1%
opt. Aufheller
Caro, unbehandelt 11,0 2620 2190
CaCO3 mit 0,2% kat. 13,1 2710 2250
Polymeren
Aus der Tabelle V geht hervor, daß durch die positive Ladung des Füllstoffes — bedingt durch das kationische Polymere — eine bessere Adsorption an der negativen Faser stattfindet. Bei Mischungen von unbehandeltem Füllstoff mit behandeltem Füllstoff wird durch einen Ladungsausgleich der unbehandelte Kaolin ebenfalls hpQQPr rptpntiprt Plnrrh /Hip kpccprpn Rptpntjnncwprtp ergeben sich u. a. bekanntlich längere Sieblaufzeiten.
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 Zellstoffasern untereinander gestört werden, d. h. die Festigkeit geht mit zunehmendem 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 Gegensatz zu dem unbehandelten Füllstoff mit den Fasern in Wechselwirkung tritt Da gerade bei den niedriggrammigen Papieren große Schwierigkeiten bei der Veredelung und Verarbeitung bezüglich der Festigkeitseigenschaften auftreten, ist diesem Ergebnis besondere Bedeutung beizumessen.
Die Verbesserungen, die bei der Anwendung des kationischen Polymeren durch Modifizierung von nativer Stärke erhalten werden, sind aus dem nachstehenden Beispiel 6 ersichtlich.
20
25
eo
ίο
Beispiel 6
(a) Blattbildungsversuche auf dem RK-Blattbildner
Stoffzusammensetzung:
70Gew.-% Holzschliff, gebleicht
30 Gew.-% Sulfatzellstoff, gebleicht
pH-Wert 7,0
SR-Grad: etwa 400SR
Zu dem Stoffgemisch wurden jeweils zugegeben:
5 ml 10 Gew.-% native Kartoffelstärke,
5 ml 10 Gew.-% native Kartoffelstärke, die mit 1%
des kationischen Polymers vermischt und zur
Verkleisterung erwärmt wurde,
i-> C 5 ml 10 Gew.-% native Kartoffelstärke, die mit 3%
des kationischen Polymers vermischt und zur
Verkleisterung erwärmt wurde,
D 5 ml 10 Gew.-% native Kartoffelstärke, die mit 5%
des kationischen Polymers vermischt und zur
Verkleisterung erwärmt wurde.
Das Gewicht der gebildeten Blätter betrug jeweils 2,4 g.
Festigkeitsprüfung:
Papierprobe A
Papierprobe B
Papierprobe C
Papierprobe D
Bruchlast nach DIN 53
2,8 kp
3,2 kp
3,5 kp
3,5 kp
12
Aus den Meßergebnissen ist bei den modifizierten Stärken gegenüber der nativen Stärke eine deutliche Festigkeitssteigerung erkennbar.
(b) Blattbildungsversuche auf dem RK-Blattbildner
Stoffzusammensetzung:
50Gew.-% Holzschliff, gebleicht
50Gew.-% Sulfatzellstoff, gebleicht
pH-Wert 7,0
SR-Grad: etwa 40° SR.
Zu dem Stoffgemisch wurden jeweils zugegeben:
A ImI 10 Gew.-°/o native Kartoffelstärke,
B 0,5 ml 10 Gew.-% native Kartoffelstärke, die mit 5 Gew.-% des kationischen Polymers ver
mischt und zur Verkleisterung kurz aufgekocht wurde,
C 1 ml 10 Gew.-% native Kartoffelstärke, die mit 5 Gew.-% des kationischen Polymers vermischt und zur Verkleisterung kurz aufge
kocht wurde.
Zu den drei verschiedenen Ansätzen wurden jeweils 1 Gew.-% optischer Aufheller (bezogen auf die 2,4 g Blattgewicht) zugegeben.
Weißgrad: gemessen mit dem »EIrepho«-Gerät mit
Xenonlampe.
Papierprobe
Weißgrad
A B C
79,2
80,5
82,0
Durch die Modifizierung der Stärke tritt — wie auch bei den Füllstoffen und Streichpigmenten — eine Weißgradverbesserung auf.
Il 12
Werden die modifizierte Stärke und der optische insbesondere 1 bis ' Gew.-"J/o, des Polymeren, auf das
Aufheller vorher zusammengegeben, tritt eine starke Gewicht der Papierfasern bezogen, einzusetzen.
Reduzierung der Aufhellerwirkung auf. Derselbe Effekt Die geschilderten Verwendungen des kationischen
wurde auch bei den Festigkeiten der Papiere festge- Polymeren (Polypiperidiniumhalogenid, insbesondere
stellt. 5 Polypiperidiniumchlorid) erfolgen allgemein aus wäßri-
Es hat sich allgemein als zweckmäßig erwiesen, bei gen Lösungen, die etwa 1 bis 10 Gew.-% des
der Modifizierung von Stärke 0,5 bis 6 Gew.-%, kationischen Polymeren enthalten.

Claims (11)

Patentansprüche:
1. Verfahren zur Verbesserung der Trockenfestigkeit von Papier und zur Verbesserung der Wirkung von optischen Aufhellern bei der Herstellung und/oder beim Streichen von Papier, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Polypiperidiniumhalogenid, das sich in dispergiertem Zustand auf einem feinteiligen Träger adsorbiert befindet, dem Stoff oder zusätzlich mit üblichen in der Papierindustrie verwendeten anionischen Aufhellern dem Stoff bzw. der Streichfarbe bei üblichen Herstellungsverfahren zusetzt
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als PoJypiperidiniumhalogenid Polypiperidiniumchlorid oder Polydimethyldiallylammoniumchlorid verwendet
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Träger aus feinteiligen anorganischen Füllstoffen, wie Kaolin oder Talk, und Weißpigmenten, wie Calciumcarbonat, Magnesiumsilicat, Aluminiumsilicate CalciumsQicat 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 Polypiperidiniamhalogenid aufschlämmt und die Aufschlämmung der Papiermasse in der Bütte oder im Holländer oder einer Streichfarbe für Papier zusetzt, bevor der optische Aufheller zugesetzt wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß als anionische Aufheller Derivate der Diaminostilbendisulfonsäure verwendet werden.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Polypiperidiniumhalogenid in Gegenwart von Stärke angewendet wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß bei Anwendung nativer Stärke diese zusammen mit dem Polypiperidiniumhalogenid kurz aufgekocht wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß 0,05 bis 1 Gew.-%, insbesondere 0,1 bis 03 Gew.-%, Polypiperidiniumhalogenid, auf Pigment oder Füllstoff bezogen, zur Anwendung gelangen.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß 0,1 bis 1,5 Gew.-%, insbesondere 03 bis 1 Gew.-%, Stärke und 0,05 bis 1 Gew.-% Polypiperidiniumhalogenid, auf Pigment oder Füllstoff bezogen, zur Anwendung gelangen.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 7,8 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Stärke und das so Polypiperidiniumhalogenid einer Erwärmung in wäßrigem Medium auf Temperaturen von 40 bis 700C unterworfen werden, nach Abkühlen dieser erwärmten Mischung der anorganische oder organische Träger zugegeben wird und dann der anionische optische Aufheller mit den so behandelten Materialien in Berührung gebracht wird.
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Verbesserung der Trockenfestigkeit von Papier und zur Verbesserung der Wirkung von optischen Aufhellern bei der Herstellung und/oder beim Streichen von Papier.
Zur Erzielung eines möglichst hohen Weißgrades stehen der Papierindustrie verschiedene Methoden, wie z. B. Wahl von hochweißen Papierhalbstoffen, Bleichen der Rohstoffe sowie Einsatz von Füllstoffen oder Weißpigmenten, Nuancierfarbstoffen und/oder optischen Aufhellern zur Verfügung.
Die hohen Qualitätsanforderungen, die heutzutage insbesondere auf dem Gebiet der Druckpapiere an das Endprodukt gestellt werden, bedingen zunehmende Qualitätsariforderungen an die eingesetzten Füllstoffe und Pigmente. Für eine Begrenzung der Eintragung von Füllstoffen und Pigmenten sind u.a. die ze .lehmende 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 werdea
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 Gelbstich durch Subtraktion, sondern ersetzen die fehlende Remission durch zusätzliches, ihrer Fluoreszens entstammendes Licht Aufheller verschieben den Farbton des aufgehellten Materials z. B. von gelb gegen blau, und aus der Remissionserhöhung ergibt sich eine Zunahme der Helligkeit
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 wirkungsmindemde Eirr.luß von Füllstoffen oder Pigmenten scheint außerdem mit dem Brechungsindex dieser Stoffe und mit der Deckkraft zusammenzuhängen.
Da alle in der Papierindustrie üblichen optischen Aufheller (Weißtoner) anionisch sind, werden sie nach den bisherigen Kenntnissen der Fachwelt durch kationische Produkte ausgefällt
Kationische Zusatzstoffe, wie sie häufig als Naßverfestigungs* oder Retentionsmittel angewendet werden, können mit den anionischen optischen Aufhellern schwer lösliche Komplexe bilden und dadurch die Aufhellung stören. Dies trifft insbesondere auf Substanzen wie Harnstoff- und Melamin-Formaldehydharze, Polyätliylenimin und Polyamine zu.
Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens zur Verbesserung der Trockenfestigkeit von Papier und zur Verbesserung der Wirkung von optischen Aufhellern bei der Herstellung und/oder beim
DE2628571A 1976-06-25 1976-06-25 Verfahren zur Verbesserung der Trockenfestigkeit von Papier und zur Verbesserung der Wirkung von optischen Aufhellern in der Papierindustrie Expired DE2628571C3 (de)

Priority Applications (8)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2660366A DE2660366C2 (de) 1976-06-25 1976-06-25 Verwendung von Polypiperidiniumhalogenid als Zusatz für Stärkekleber
DE2628571A DE2628571C3 (de) 1976-06-25 1976-06-25 Verfahren zur Verbesserung der Trockenfestigkeit von Papier und zur Verbesserung der Wirkung von optischen Aufhellern in der Papierindustrie
SE7707249A SE441018B (sv) 1976-06-25 1977-06-22 Sett att forbettra verkan av optiska vitmedel inom pappersindustrin
GB26575/77A GB1591322A (en) 1976-06-25 1977-06-24 Method of papermaking
AT0449677A AT369453B (de) 1976-06-25 1977-06-24 Verfahren zur verbesserung der trockenfestigkeit von papier und zur verbesserung der wirkung von optischen aufhellern bei der herstellung und/oder beim streichen von papier
FR7719507A FR2355955A1 (fr) 1976-06-25 1977-06-24 Procede pour ameliorer l'effet des azurants optiques dans l'industrie du papier
CS774236A CS203160B2 (en) 1976-06-25 1977-06-27 Method of manufacturing paper
SE8204938A SE459860B (sv) 1976-06-25 1982-08-30 Foerfarande foer behandling av staerkelse foer framstaellning av klisterskikt paa papper

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2628571A DE2628571C3 (de) 1976-06-25 1976-06-25 Verfahren zur Verbesserung der Trockenfestigkeit von Papier und zur Verbesserung der Wirkung von optischen Aufhellern in der Papierindustrie

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DE2628571A1 DE2628571A1 (de) 1977-12-29
DE2628571B2 DE2628571B2 (de) 1980-05-29
DE2628571C3 true DE2628571C3 (de) 1981-02-12

Family

ID=5981430

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2628571A Expired DE2628571C3 (de) 1976-06-25 1976-06-25 Verfahren zur Verbesserung der Trockenfestigkeit von Papier und zur Verbesserung der Wirkung von optischen Aufhellern in der Papierindustrie

Country Status (6)

Country Link
AT (1) AT369453B (de)
CS (1) CS203160B2 (de)
DE (1) DE2628571C3 (de)
FR (1) FR2355955A1 (de)
GB (1) GB1591322A (de)
SE (2) SE441018B (de)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3316949C3 (de) * 1983-05-09 1995-03-23 Pluss Stauffer Ag Calciumcarbonat
NZ331438A (en) 1997-09-16 2000-01-28 Ciba Sc Holding Ag A method of increasing the whiteness of paper by using a formulation containing a swellale layered silicate and an optical brightener 4,4-bis-(triazinylamino)-stilbene-2,2-disulphonic acid
EP0905317B1 (de) 1997-09-16 2009-12-23 Basf Se Verfahren zum optisch Aufhellen von Papier
DE19923778A1 (de) * 1999-05-22 2000-11-23 Sued Chemie Ag Kationisch modifizierte Aufhellerdispersion für die Papierindustrie
DE10162052A1 (de) * 2001-12-17 2003-06-26 Basf Ag Verfahren zur Herstellung von Papier, Pappe und Karton
US7638016B2 (en) 2005-02-19 2009-12-29 International Paper Company Method for treating kraft pulp with optical brighteners after chlorine bleaching to increase brightness

Also Published As

Publication number Publication date
SE441018B (sv) 1985-09-02
SE459860B (sv) 1989-08-14
SE8204938D0 (sv) 1982-08-30
ATA449677A (de) 1982-05-15
DE2628571B2 (de) 1980-05-29
CS203160B2 (en) 1981-02-27
GB1591322A (en) 1981-06-17
DE2628571A1 (de) 1977-12-29
SE7707249L (sv) 1977-12-26
AT369453B (de) 1983-01-10
SE8204938A (de) 1982-08-30
FR2355955B1 (de) 1982-04-23
FR2355955A1 (fr) 1978-01-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1355004B1 (de) Verwendung von Aufhellern zur Herstellung von Streichmassen
DE4312463C1 (de) CaCO¶3¶ -Talkum-Streichpigmentslurry, Verfahren zu seiner Herstellung und seine Verwendung
US4210488A (en) Process for improving the dry strength of paper and for improving the effect of optical brighteners in the preparation or coating of paper
US2287161A (en) Coated cellulosic products and method for producing the same
WO2002079572A1 (de) Dekorrohpapier mit verbesserter opazität
DE10057294C1 (de) Dekorrohpapier mit hoher Opazität, sowie Dekorpapier oder Dekorfolie
US2924549A (en) Paper containing an organic fluorescent dye
DE3617169A1 (de) Carbonathaltige mineralische fuellstoffe, pigmente und aehnliche materialien
EP0795588B1 (de) Streichfarbe
DE69430255T3 (de) Behandlung von anorganischen pigmenten mit carboxymethylcelluloseverbindungen
DE3035318C2 (de)
DE2628571C3 (de) Verfahren zur Verbesserung der Trockenfestigkeit von Papier und zur Verbesserung der Wirkung von optischen Aufhellern in der Papierindustrie
US5336311A (en) Cationic pigments
EP1036881B1 (de) Dekorrohpapier mit verbesserter Trockenfestigkeit
EP0014520B1 (de) Verfahren zur Leimung von Papier
DE60114005T2 (de) Fluoreszierende aufhellerpigmentzusammensetzungen
US2173167A (en) Paper and method of making the same
US5904761A (en) Process for preparing a pigment for a coated paper
DE2852125A1 (de) Papier-pigmentstreichfarbe, verfahren zu ihrer herstellung und ihre verwendung
GB2284829A (en) Filler and coating composition for paper
EP1055774A1 (de) Kationisch modifizierte Aufhellerdispersion für die Papierindustrie
DE2301531C3 (de) 4,4'-Diaminostilben-2,2'-disulfonsäurederivate und ihre Verwendung zur Fluoreszenzaufhellung von Papier, Zellulosefasern und Polyamidfasern
DE1767782A1 (de) Pigment
CH662380A5 (de) Gefaerbte streichmassen fuer die herstellung gestrichener papiere.
JP4068753B2 (ja) 染色紙及びその製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
OD Request for examination
OI Miscellaneous see part 1
OI Miscellaneous see part 1
OGA New person/name/address of the applicant
C3 Grant after two publication steps (3rd publication)
8328 Change in the person/name/address of the agent

Free format text: KOHLER, M., DIPL.-CHEM. DR.RER.NAT., 8000 MUENCHEN GLAESER, J., DIPL.-ING., PAT.-ANW., 2000 HAMBURG

AH Division in

Ref country code: DE

Ref document number: 2660366

Format of ref document f/p: P

8339 Ceased/non-payment of the annual fee