DE2924947A1

DE2924947A1 - Verfahren zur oberflaechenleimung von papier, karton, pappen und vliesen

Info

Publication number: DE2924947A1
Application number: DE19792924947
Authority: DE
Inventors: Erwin Dipl Chem Dr Hechler; Brigitte Speck
Original assignee: Giulini Chemie GmbH
Current assignee: Speck-Weckesser Brigitte 6700 Ludwigshafen De
Priority date: 1979-06-21
Filing date: 1979-06-21
Publication date: 1981-01-22
Also published as: DE2924947C2

Description

Verfahren zur Oberflächenleimung von Papier, Karton, Pappen
und Vliesen Gegenstand der vorliegenden Anmeldung ist ein Verfahren zur Oberflächenleimung von Papier, Karton, Pappen, Vliesen und dgl.
mit Mitteln, bestehend aus verseiften Fettsäuren, Polyelektrolyten und einem Alkalialuminat.
In der DE-OS 23 21 680 ist ein Mittel zur Oberflächenleimung, insbesondere Hydrophobierung von Papier, Karton und Pappe, beschrieben, das aus einer wäßrigen Dispersion besteht, die in geeigneter Kombination folgende Bestandteile enthält: a) eine verseifte Fettsäure mit 12 bis 24 C-Atomen, insbesondere 16 bis 20 C-Atomen, b) einen Polyelektrolyten mit mindestens 2 Carboxylgruppen und c) ein Alkalialuminat.
Die Fettsäure ist vorzugsweise eine mit Alkalien, Ammoniak oder Aminen verseifte Olfettsäure, deren Verseifungsgrad mit Vorteil zwischen 80 und 100 * liegt.
Als carboxylgruppenhaltige Polyelektrolyte sind die wasserlöslichen Salze niederviskoser hochverätherter Carboxymethylcellulose besonders geeignet, jedoch können anstelle dieser Salze oder in Mischung mit diesen auch solche von Alginsäuren oder synthetischen Polyelektrolyten eingesetzt werden. Das Alkalialuminat, das eine verbesserte Hydrophobierung bewirkt, muß zu der den Polyelektrolyten und die Fettsäure enthaltenden wäßrigen Dispersionen in einem bestimmten Mengenverhältnis stehen. Dieses soll sich bei einer 20 %igen Hydrophobierungsdispersion zwischen 1 : 10 und 1 : 30, vorzugsweise 1 : 15 bis 1 : 25, bewegen, was einer Zugabe von etwa 15 bis 35 Ges.*, bezogen auf das Gewicht von Fettsäure und Polyelektrolyt, entspricht.
Die mit Mitteln nach der eben abgehandelten DE-OS 23 21 680 an verschiedenen Zellstoffmassen durchgeführten Leimungen zeigen in vielen Fällen einen ausgezeichneten Hydrophobierungseffekt.
Im besonderen Maße ist dies dann der Fall, wenn sauer eingestellte Zellstoffmassen geleimt werden.
Wie sich weiterhin ergeben hat, werden zufriedenstellende Leimungs-bzw. Hydrophobierungseffekte mit dem vorbekannten Leimungsmittel dann nicht erreicht, wenn der zu leimende Stoff im neutralen Bereich (pH 6 - 8) hergestellt worden ist. Dies wird dann der Fall sein, wenn Kreide als Füllstoff für den zu leimenden Stoff oder in der Streicherei eingesetzt wird oder aber entsprechende Anforderungen hinsichtlich der Wasserführung und des anfallenden Wassers gestellt werden.
Es stellte sich somit die Aufgabe, ein Verfahren zur Oberflächenleimung von Zellstoffmassen im Neutralbereich zu finden, das unter Einsatz von Leimungsmitteln gemäß OS 23 21 680 durchgeführt werden kann.
Die Lösung der gestellten Aufgabe besteht darin, daß die aus verseifter Fettsäure, Polyelektrolyt und Alkalialuminat bestehende wäßrige Dispersion in Mischung mit einer Aluminiumsulfat enthaltenden Stärkelösung eingesetzt wird, wobei das Aluminiumsulfat in der Stärkelösung in solchen Mengen enthalten ist, daß nach Zugabe des alkalisch reagierenden Oberflächenleimungsmittels ein pH-Wert zwischen 6 und 8, insbesondere 6,5 und 7,5 vorliegt.
Überraschenderweise werden unter den angegebenen Bedingungen ausgezeichnete Ergebnisse auch bei völlig neutral ausgefahrenen Fasermassen erhaltene Zweckmäßigerweise werden Stärkelösungen eingesetzt, deren Stärkegehalt 2,5 bis 10 Gew.%, insbesondere jedoch 4 bis 6 Gew.%, beträgt, wobei als Stärke eine anionische, leicht lösliche Stärke verwendet wird.
Wesentlich für das neue Verfahren ist, daß die Zugabe des Oberflächenleimungsmittels gemäß der DE-OS 23 21 680 zu der Stärkelösung erst nach der Aliiminiumsulfatzugabe zu der Stärkelösung erfolgt, wobei die Aluminiumsulfatmenge so bemessen werden sollte, daß sich in der Stärkelösung ein pH-Wert von 4,0 bis 5,5, insbesondere 4,2 bis 4,5, einstellt. Erst dann wird soviel Oberflächenleimungsmittel unter intensivem Rühren in die Stärkelösung eingetragen, bis die Mischung einen pH-Wert zeigt, der zwischen 6 und 8, insbesondere 6,5 und 7,5 liegt.
Anhand der nachstehenden Beispiele soll nun das erfindungsgemäße Verfahren noch näher erläutert werden.
Beispiel 1 Zur Herstellung eines für die Oberflächenleimung gemäß der vorliegenden Erfindung geeigneten Ansatzes wird eine 5 %ige Stärkelösung (50 kg/t) vorbereitet. Unter Rühren wird dann in die Stärkelösung eine 10 %ige wäßrige Lösung von Aluminiumsulfat in solchen Mengen eingetragen, daß sich ein pH-Wert von 4,1 bis 4,2 einstellt. Anschließend wird unter intensivem Rühren ein Oberflächenleimungsmittel, bestehend aus einer 20 %igen wäßrigen Dispersion eines aus 73,9 Ges.* Olfettsäure, 13,7 Gew.% KOH und 54 Ges.* Natriumaluminat bestehenden Oberflächenleimungsmittels eingetragen, und zwar 1 kg/t. Der pH-Wert des so hergestellten Leimpressenstrichs liegt bei 6,8.
Ein neutral hergestelltes Filterpapier wird in der Leimpresse mit vorstehendem Leimungsansatz behandelt. Die Bestimmung nach Cobb60 ergibt einen Wert von 18.
Beispiel 2 Nachstehend wird die Überlegenheit des neuen Leimungsverfahrens anhand eines Vergleichsbeispiels gezeigt.
Ohne Mitverwendung von Aluminiumsulfat erzeugte Filterpapiere, deren Oberflächen - pH-Werte bei 7 liegen, werden durch eine Leimpresse geführt und mit verschiedenen Ansätzen für Oberflächenleimungen behandelt. Die Ansätze unterscheiden sich voneinander durch die Alum~iniumsulfatmenge, also auch im pH-Wert.
a) Vorgelegt wird eine 5 %ige Stärkelösung, die 1 Gew, eines Oberflächenleimungsmittels (Dispersion), bestehend aus 78,1 Gew.% Wasser, 16,1 Gew.% olfettsäure, 3,0 Gew.Wo Kaliumhydroxid und 2,7 Gew.% Natriumaluminat, enthält.
Ergebnis: Kein Leimungseffekt nach Cobb, Wasser dringt durch das Papier.
b) Vorgelegt wird ebenfalls eine Stärkelösung, jedoch wird vor Zugabe von 1 Gew.% Oberflächenleimungsmittel nach a) die Stärkelösung durch Aluminiumsulfatzugabe auf einen pH-Wert von 6 gebracht. Ergebnis: Das Papier zeigt eine, wenn auch sehr schwache Leimung nach Cobb (Cobb60-Wert : 35).
c) In diesem Beispiel wird die Aluminiumsulfatmenge derart erhöht, daß der pH-Wert der Stärkelösung bei etwa 5 liegt.
Die Oberflächenleimungsmittelzugabe erfolgt wie in den Versuchen a) und b). Ergebnis: Das Papier zeigt eine stärkere Oberflächenleimung. Die Bestimmung nach Cobb 60 ergibt einen Wert von 22.
d) Die Äluminiumsulfatzugabe erfolgt in solchen Mengen, daß in der Stärkelösung ein pH-Wert von 4,5 vorliegt. Bei der Zugabe des Oberflächenleimungsmittels entsprechend den Versuchen a), b) und c) stellt sich im Ansatz ein pH-Wert von etwa 7 ein.
Ergebnis: Die Oberflächenleimung ist ausgezeichnet.
Der Cobb60-Wert liegt bei 18 Tabelle nach Beispiel 2: pH-Wert Cobb-Wert60 8) 5 %ige Stärkelösung 7,0 ohne Al-Sulfat 7,0 F 1 % Oberflächenleimungsmittel 8,6 Wasser dringt durch b) 5 %ige Stärkelösung 7,0 + Al-Sulfat 6,0 + 1 96 Oberflächenleimungsm 7,5 35 c) 5 %ige Stärkelösung 7,0 + Al-Sulfat 5,0 + 1 96 Oberflächenleimungsm 7,2 22 d) 5 %ige Stärkelösung 7,0 t Al-Sulfat 4,5 + 1 96 Oberflächenleimungsm 7,0 18

Claims

Patentansprüche Verfahren zur Oberflächenleimung von Papier, Karton, Pappe, Vlies und anderen cellulosehaltigen Materialien mit einer aus verseiften Fettsäuren, Polyelektrolyt und Alkalialuminat bestehenden wäßrigen Dispersion, dadurch gekennzeichnet, daß die Dispersion in Mischung mit einer Aluminiumsulfat enthaltenden Stärkelösung eingesetzt wird, wobei das Aluminiumsulfat in solchen Mengen in der Stärkelösung enthalten ist, daß nach Zugabe des alkalisch reagierenden Oberflächenleimungsmittels ein pH-Wert zwischen 6 und 8 vorliegt.
2) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stärkegehalt der Stärkelösung zwischen 2,5 und 10 Gew.% liegt, insbesondere zwischen 4 und 6 Gew.%.
3) Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2t dadurch gekennzeichnet, daß eine anionische, leicht lösliche Stärke eingesetzt wird.