DE2909459C3 - Verfahren zur Erzielung einer Naßfestausrüstung von in der Masse ausgerüsteten Papieren - Google Patents
Verfahren zur Erzielung einer Naßfestausrüstung von in der Masse ausgerüsteten PapierenInfo
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- D21H17/20—Macromolecular organic compounds
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung
von naßfesten in der Masse ausgerüsteten geleimten oder ungeieimten Papieren, bei dem Aminoplastharze
dem Papierstoff nach der Mahlung vor der Papierblattbildung zugesetzt warden.
Zur Papierfabrikation wird der Papierzellstoff mit Wasser in Holländern und Stoffmühlen, gemahlen, und
aus der Stoffsuspension wird durch Entwässern und Trocknen auf der Papiermaschine die Papierblattbahn
gebildet Die erforderliche Stoffdichte der Stoffsuspension wird in der Maschinenbütte und/oder dem Stoffaiiflaufkasten
durch Zugabe einer entsprechenden Menge an Verdünnungswasser eingestellt Zur Papierveredeiung
in der Masse werden Natur- und Kunstharze als Massezusatz nach der Mahlung im Holländer oder in
der Maschinenbütte dem Papierstoff zugegeben. Bekannte Papierveredelungsmittel sind Phenoplaste
und/oder Aminoplaste, die bei der Papierblattbildung beim Gautschvorgang und bei der Trocknung nachkondensieren
und vernetzen und das auf dem Sieb gebildete Papierblatt verleimen und/oder verfestigen.
Die Geschwindigkeit dieses Vorgangs wird durch entsprechende Einstellung des pH-Wertes der Harzmasse,
beispielsweise durch Zugabe sauer reagierender Salze, wie Alaun, beeinflußt.
Aus der DE-PS 6 97 489 ist ein Verfahren zur Papier-Ieimung
bekannt, bei dem die Leimung mit freiharzhaltigen Harzseifenemulsionen in Gegenwart von
Alkylaminen, bei denen mindestens eine Alkylgruppe eine OH-Gruppe trägt, vorgenommen wird.
Die Naßfestigkeit geleimter und ungeleimter Papiere läßt sich bekanntermaßen durch Zusatz von Hamstoff-
und/oder Melaminharz erhöhen, wobei Melaminharzprodukte, die keine Affinität zu den Papierfasern haben,
durch eiie sogenannte Vorreife in eine faseraffine Form umgewandelt werden. Diese Umwandlung wird so
durchgeführt, daß wäßrige Lösungen der vorkondensierten Melaminharze in bestimmtem Verhältnis und
bei bestimmten Temperaturen mit einer Säure vermischt einige Stunden stehen gelassen werden, bevor
diese Harzlösungen dem Papierstoff zugesetzt werden. Nennenswerte Festigkeitssteigerungen werden nur mit
Zusatzmengen von wenigen Prozenten an Melaminharz zu dem Papierstoff, gewöhnlich 1 bis 3%, erreicht und
sind praktisch wirksamer bei leicht saurem pH-Wert. Bei Verwendung von Harnstoffharzen ist dementsprechend
Aluminiumsiilfatzusatz erforderlich; bei Verwendung von Melaminharzen wird durch Zusatz
von Aluminiumsulfat Verbesserung erzielt. Höhere
und anschließend die Papierblattbildung und Trocknung in üblicher Weise vorgenommen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß die Amin enthaltende Lösung vor der
Papierblattbildung dem Verdünnungswasser in einer 0,2 bis 1,5 g/l, vorzugsweise 1 g/l Amin, berechnet als
Monomethylamin, pro Liter Verdünnungswasser ergebenden Menge zugesetzt wird.
Melaminharz-Zusätze sind dagegen für praktische
Zwecke nicht empfehlenswert; es lassen sich damit nur noch vergleichsweise geringere Festigkeiissieigerangen
erreichen, und Zusätze von mehr als 10% sind praktisch nutzlos.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Naßfestigkeit zu erreichen, ohne die sonstigen
Qualitäten des Papierblatts beeinträchtigende höhere Harzmengen einzusetzen.
Zur Lösung dieser Aufgabe sind bei der Erfindung die
Zur Lösung dieser Aufgabe sind bei der Erfindung die
jo im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen
Verfahrensmaßnahmen vorgesehen, wobei noch im Anspruch 2 für die Aufgabenlösung vorteilhafte und
förderliche Weiterbildungen beansprucht sind
Der zuvor beschriebene Stand der Technik hat für
j5 den Fachmann die Erfindung aus den folgenden
Gründen nicht nahegelegt:
Bisher wurden Zusätze zur Papierveredelung dem Papierstoff unmittelbar nach der Mahlung oder in der
Maschinenbütte zugesetzt Beim erfindungsgemäßen Verfahren wird die bekanntermaßen vorbereitete
Papiermasse vor ihrem Auflauf auf die Papiermaschine einer bisher nicht bekannten zusätzlichen Arbeitsstufe
gemäß den im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Verfahrensmaßnahmen unterzogen. Die-
4> ses Verfahrensprinzip bei der Erfindung, ausgehend von
dem zu verbessernden Stand der Technjk, war nicht ohne weiteres und ohne erfinderische Überlegungen
möglich, weil zu dieser Entwicklung beim Stand der Technik keine ausreichenden technischen Hinweise
so bekannt geworden sind.
Mit der Erfindung ist es gelungen, die Naßfestigkeitseigenschaft von in bisher bekannter Weise mit Naßfestharzen
in der Maise veredelten Papieren in einfacher Weise, ohne allzugroßen Arbeitsaufwand und ohne
ü Beeinträchtigung der übrigen Papiereigenschaften über
die bisher erreichbaren Werte hinaus zu verbessern.
Die Merkmale der Erfindung und deren technische Vorteile ergeben sich auch aus der nachfolgenden Beschreibung
mit Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den Ansprüchen.
Das beim erfindyngsgemaßen Verfahren zu verwendende
Monomethyl-, Dimethyl- und/oder Trimethylamin kann ein Handelsprodukt oder ein nach bekannten
Lehrbuchvorschriften selbst hergestelltes
hi Produkt sein. Im Einzelfall bestimmt sich die Auswahl
nach wirtschaftlichen Gesichtspunkten.
Das Verdünnungswasser, dem das Amin in der gewünschten Menge zwischen 0,2 und 1,5 g, berechnet als
Monomethylamin, pro Liter zugesetzt worden ist, wird
aus einem Behälter, in dem es bereitgestellt wird, von der Pumpe des Blattbildners angesaugt, und der Auflauf
kann wieder in den Behälter zurückgeführt werden. Entsprechend wird bei Papiermaschinen verfahren.
Das erfindungsgemäß zuzusetzende Amin dient anscheinend als Katalysator oder Aktivator. Es konnte
bisher noch nicht im einzelnen untersucht werden, welche chemischen Vorgänge die gefundene starke
Verbesserung der Naßfestigkeit bewirken. Möglicherweise werden die Papierstoff-Fasern aktiviert und deren
interfibrillare Vernetzung und/oder Reaktionen mit den
vorkpndensierten Aminoplast-Harzen katalysiert Offensichtlich werden mittels des erfindungsgemäßen
Verfahrens bei der Papierblattbildung bisher jiicht erreichte Molekülstrukturen erzielt, denn eine Änderung des Festigkeitsverhaltenseines Werkstoffs setzt
bekanntermaßen stets eine Änderung der inneren Struktur des Materials voraus. Wie festgestellt wurde,
tritt bei nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Papieren im Gegensatz zu nach bisher
bekannten Verfahren gefertigten Papieren kein oder fast kein Formaldehyd-Geruch auf. Die durch das erfindungsgemäße Verfahren erreichte gesteigerte Naßfestigkeit ist wahrscheinlich darauf zurückzuführen, daß
die zugesetzten Amine mit den Amino- und/oder Methylolgruppen des auf der Faser angelagerten
Harzes im Sinne einer Molekülvergrößerung reagieren.
Dieser erfindungsgemäß erreichte technische Effekt läßt sich auch dahingehend auswerten, daß man, wenn
Papiere gewünscht werden, die nur die bisher schon erreichbare Naßfestitfkeit haben sollen, zu deren Fertigung vergleichsweise weniger Ηί«·ζ einzusetzen
braucht, wodurch die Fertigung eines Endproduktes gleicher Qualität mit vergleichsweise geringerem
technischem Aufwand möglich wird.
Die nachfolgenden Beispiele veranschaulichen die erreichte verbesserte NaßfestigkeiL
Auf einem Rapid-Köthen-Blattbildner wurden die
folgenden Papierzellstoffe:
gebleichter Sulfitzellstoff 38° SR, 2% Alaun vorgegeben
gebleichter Sulfitzellstoff 38° SR, 1% Harzleim, 2% Alaun vorgegeben
50 Teile ungebleichter Sulfitzellstoff
50 Teile gebleichter Sulfitzellstoff geleimt
gebleichter Suifitzellstoff 46° SR geleimt
mit den in der nachstehenden Tabelle 1 angegebenen Mengen an für die Papierverarbeitung handelsüblichem
Melaminharz bzw. Harnstoffharz unter sonst gleichen Bedingungen ohne und mit Amin-Lösung (im weiteren
als »Hilfsmittel AV« bzw. »AV« bezeichnet) verarbeitet
Alle Papiere wurden als 100 g/m2 Papiere hergestellt
und einer Zylindertrocknung bei 100° C unterworfen.
Als »Hilfsmittel AV« wurde eine 10 Gew,-% Monomethylamin enthaltende wäßrige Lösung verwendet
250 ml an Hilfsmittel AV wurden zu ca. 25 Liter Wasser, die in einem Behälter (Faß) als Verdünnungswasser für den Siebauflauf des Blattbildners bereitgestellt waren, zugegeben.
Bei den mit Zusatz des Hilfsmittels AV durchgeführten Versuchen wurde mittels der Pumpe des Blatt
bildners aus diesem Faß das Verdünnungsmittel angesaugt und der Ablauf wieder in das Faß zurückgeführt.
Bei den ohne Hilfsmittel AV durchgeführten Versuche wurde das Verdünnungswasser in sonst gleicher
Weise aus einem zweiten, nur Wasser enthaltenden Behälter angesaugt und darein zurückgeführt.
Aus den in der nachfolgenden Tabelle 1 angegebenen Werten erkennt man, daß die Naßbruchlast bei Zusatz
der erfindungsgemäß zuzugebenden Amin-Losnng in (Naßbruchlast mit AV) in allen Fällen ganz beträchtlich
höher liegt als ohne einen solchen Zusatz (Naßbruchlast ohne AV), insbesondere dann, wenn Harnstoffharz als
veredelnder Zusatz in dem Papierstoff vorhanden ist.
15 | Tabelle | 1 | Harz-Zusatz | Art | NaQbruchlast (abs.) | mit AV |
Papier stoff |
Menge, | ohne W | 1 g/l | |||
Art | % | Melamin | 1,03 | |||
20 | 0,75 | Harnstoff | 035 | 1,25 | ||
la | 0,75 | Melamin | 0,55 | 1,71 | ||
la | 13 | Harnstoff | 0,83 | 1,83 | ||
la | 13 | Melamin | 1,00 | 1,92 | ||
25 | la | 0,75 | Harnstoff | 1,29 | 1,71 | |
Ib | 0,75 | Melamin | 1,16 | 2,41 | ||
Ib | 13 | Harnstoff | 1,77 | 2,10 | ||
Ib | 1,5 | Melamin | 1,45 | |||
Ib | 1,0 | Melamin | 0,62 | 1,65 | ||
JO | 2a | 13 | Melamin | 0,93 | 1,95 | |
2a | 2,0 | Melamin | U4 | 2,22 | ||
2a | 23 | Melamin | 1,38 | 2,43 | ||
2a | 3,0 | Melamin | 1,66 | 2,22 | ||
J5 | 2a | 1,0 | Melamin | 1,62 | 2,72 | |
2b | 13 | Melamin | 2,18 | 2,97 | ||
2b | 2,0 | Melamin | 236 | 3,13 | ||
2b | 23 | Melamin | 2,22 | 3,05 | ||
2b | 3,0 | Melamin fl. | 2,58 | 1,9 | ||
40 | 2b | 2,0 | Harnstoff fl. | l,0C | 1,4 | |
3 | 2,0 | Melamin fl. | 0,92 | 2,58 | ||
3 | 4,0 | Harnstoff fl. | 1,35 | 2,13 | ||
3 | 4,0 | Melamin fl. | 1,12 | 3,12 | ||
43 | 3 | 6,0 | Harnstoff fl. | 1,62 | 2,51 | |
3 | 6,0 | Melamin fl. | 1,61 | 3,11 | ||
3 | 8,0 | Harnstoff fl. | 1,78 | 2,84 | ||
3 | 8,0 | Melamin fl. | 1,77 | 3,20 | ||
3 | 10,0 | Harnstoff fl. | 1,92 | 3,05 | ||
50 | 3 | 10,0 | 1,66 | |||
3 |
In e'ner weiteren Versuchsreihe wurde ein Papierstoff aus der Mischbütte einer Papiermaschine in ver-
schiedenen Ansätzen mit den in der Tabelle 2 angegebenen unterschiedlichen Mengen an Hilfsmittel AV
und/oder handelsüblichem Harnstoff-Formaldehydharz und/oder handelsüblichem Harzleim auf Kolophoniumbasis wie zuvor im Zusammenhang mit Tabelle 1 ange-
geben zu Papieren verarbeitet.
Die so erhaltenen Papiere wurden auf Reißlänge (RL), Weiterreiilfestigkeit (WRF), Berstdruck und Naßreißlänge (NaI)-RL) untersucht.
Die Untersuchungsergebnisne zeigen, daß durch die
f,5 erfindungsgemäß zuzugebende Amin-Lösung die sonstigen mechanischen Werte der Papiere nicht beeinträchtigt werden, was insbesondere deutlich aus den Versuchen Nr. 4 und 5 erkennbar ist.
5 | Tabelle | 29 09 | 2 | 459 | RL m |
NaB-RL m |
Ver such Nr. |
Zusammensetzung Stoff aus Mischbütte |
2.276 | 164,6 | |||
1 | Leim | Z195 | 164,6 | |||
2 | Leim Harnstoffharz |
0,7% | 2.439 | 162,6 | ||
3 | Leim Harnstoffharz AV 30 ml 20% Lsg. 1 g/l Verdün nungswasser |
0,7% 0,8% |
Z500 | 277,8 | ||
4 | Leim Harnstoffharz |
0,7% 03% |
2368 | 277,8 | ||
5 | Leim Harnstoffharz AV 1 g/l Verdün nungswasser |
0,7% 6,0% |
2368 | 175,4 | ||
6 | Leim Harnttoffharz AV-Produkt |
0,7% 3,0% |
||||
0,7% 03% 03% |
||||||
Claims (1)
1. Verfahren zur Erzielung einer Naßfestausrüstung von in der Masse ausgerüsteten geleimten
oder ungeleimten Papieren, bei dem Aminoplastharze dem Papierstoff nach der Mahlung vor der
Papierblattbildung zugesetzt werden, dadurch
gekennzeichnet, daß der die Harze enthaltenden Papierstoffsuspension vor dem Siebauflauf
eine Monomethyl-, Dimethyl- und/oder Trimethylamin enthaltende wäßrige Lösung zugesetzt
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19792909459 DE2909459C3 (de) | 1979-03-10 | 1979-03-10 | Verfahren zur Erzielung einer Naßfestausrüstung von in der Masse ausgerüsteten Papieren |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19792909459 DE2909459C3 (de) | 1979-03-10 | 1979-03-10 | Verfahren zur Erzielung einer Naßfestausrüstung von in der Masse ausgerüsteten Papieren |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2909459A1 DE2909459A1 (de) | 1980-09-11 |
DE2909459B2 DE2909459B2 (de) | 1981-02-26 |
DE2909459C3 true DE2909459C3 (de) | 1982-03-11 |
Family
ID=6065027
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19792909459 Expired DE2909459C3 (de) | 1979-03-10 | 1979-03-10 | Verfahren zur Erzielung einer Naßfestausrüstung von in der Masse ausgerüsteten Papieren |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE2909459C3 (de) |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE697489C (de) * | 1937-06-09 | 1940-10-15 | Friedrich Voltz | Verfahren zur Papierleimung |
-
1979
- 1979-03-10 DE DE19792909459 patent/DE2909459C3/de not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE2909459A1 (de) | 1980-09-11 |
DE2909459B2 (de) | 1981-02-26 |
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