DE60131379T2

DE60131379T2 - Wässrige zusammensetzung aus polyamidoaminen und tensiden zur papierherstellung

Info

Publication number: DE60131379T2
Application number: DE60131379T
Authority: DE
Inventors: Christopher P. St. Charles HOWLAND; Arthur J. Naperville BEGALA; Bruce W. Montgomery SANDS; Randy D. Wetumpka BAILLIF
Original assignee: Nalco Chemical Co
Current assignee: ChampionX LLC
Priority date: 2000-02-10
Filing date: 2001-02-02
Publication date: 2008-09-11
Anticipated expiration: 2021-02-03
Also published as: EP1268928B1; DE60131379D1; ATE378471T1; EP1268928A1; NO20022913D0; BR0107656A; CA2392763C; AU4794601A; CA2392763A1; ES2295147T3; WO2001059213A1; NO20022913L; DK1268928T3; EP1268928A4

Description

Diese Erfindung betrifft Zusammensetzungen zur Verwendung bei der Papierherstellung und Verfahren zur Verwendung der Zusammensetzungen in einem Papierherstellprozess zur Herstellung von Papier mit verbesserten optischen und Dimensionseigenschaften.
Der Prozess zur Papierherstellung ist ein dynamischer Prozess, bei dem ein großer Bereich von Additiven in einen Pulpebrei eingeführt wird, um einen Bogen mit gewünschten physikalischen Eigenschaften herzustellen. Jedes Additiv wird ausgewählt, um dem Papierbogen eine gewünschte Eigenschaft zu verleihen, die aus den eigenen physikalischen Eigenschaften des Additives oder aus der Wechselwirkung des Additives mit anderen Breikomponenten resultiert, um eine gewünschte Eigenschaft zu erreichen. Beispielsweise sind die optischen Eigenschaften des Bogens in Bezug auf Helligkeit (Reflexion des auftreffenden Lichtes von der Bogenoberfläche) und Opazität (Brechung und/oder Diffusion des auftreffenden Lichtes) wichtige Merkmale, die den Marktwert des Bogens bestimmen können.
Die Verwendung von anorganischen Pigmenten und/oder Füllmaterialien ist bekannt. Speziell findet manchmal Titandioxidpulver beim Papierhersteller Verwendung, um optische Eigenschaften des Papierbogens zu erzielen. Obwohl Titandioxid die gewünschte Eigenschaft zur Verbesserung der Opazität und der Weiße des Bogens liefert, ist dessen Verwendung oft durch seine hohen Kosten und seine Schwierigkeit bei der Handhabung, Einführung und Retention in Bezug auf den Pulpebrei beschränkt.
Ferner findet Kaolin als anderes Pigment/Füllmaterial bei der Papierherstellung zur Verbesserung der Eigenschaften des Papierbogens Verwendung. Gebranntes Kaolin wird typischerweise in einer wässrigen Dispersion über eine kontinuierliche Agitation vor der Einführung in den Pulpebrei in Suspension gehalten. Ohne geeignete Dispersion der Kaolinpartikel durch Verwendung von mechanischen und chemischen Dispersionsstabilisierungstechniken sind die Partikel einer raschen Agglomeration und Sedimentation ausgesetzt, was zu ungleichmäßigen Eigenschaften des Papierbogens und Defekten desselben führt.
Des weiteren bestehen Schwierigkeiten, die vorstehend genannten anorganischen Pigmente und Füllmaterialien in dem sich bildenden Papierbogen zurückzuhalten. Große Dichtegradienten zwischen den Pulpefasern und den anorganischen Mineralien, wie Titandioxid und Ton, führen oft zu einer gravitationsbedingten Auswanderung dieser Mineralien aus der sich bildenden Bahn während des Entwässerungsprozesses des sich bildenden Papierbogens. Nichtzurückgehaltene Mineralien bewegen sich aus dem Bogen während der Entwässerung heraus und lagern sich manchmal im Drahtgewebe der Papiermaschine ab, was zu signifikanten Stillliegezeiten der Papiermaschine führt. Aufgeladene Polymere, die allgemein als Koagulationsmittel und/oder Flockungsmittel bekannt sind, können zugesetzt werden, um die Retention dieser Mineralien im sich bildenden Bogen zu verbessern. Durch eine derartige Praxis werden jedoch die Komplexität und der Aufwand des Papierherstellungsprozesses erhöht. Noch idealer sollte die Zusammensetzung, die die beabsichtigte Bogeneigenschaft verleiht, im sich bildenden Bogen selbstrückhaltend sein. Ferner sollte die ideale Zusammensetzung eine Dichte besitzen, die der des suspendierten Faserbreis ähnlicher ist, um auf diese Weise den Effekt einer selektiven Migration des funktionellen Additives für die Papierbogeneigenschaft während des Entwässerungsprozesses des Bogens zu verringern und zu einem gleichmäßigeren Papierbogeneigenschaftsprofil über die Achse normal zu der der Richtung der Papiermaschine zu führen.
Die US-PS 2 772 969 beschreibt ein Verfahren für die Herstellung von verleimten Papier durch Kontaktieren von Zellulosefasern mit hydrophilen, kolloidalen, kationischen Beleimungsmitteln, die langkettige Fettsäure-Polyalkylaminreaktionsprodukte umfassen, welche eine hohe Beleimungseffizienz und die Fähigkeit zur Herstellung von verleimten Zellulosefasern unter neutralen und alkalischen Bedingungen besitzen.
Verfahren zum Verbessern der Weiße, Opazität und der Verleimung unter Verwendung einer Zusammensetzung, die das Mono- und Difettsäureamid von Aminoethylethanolamin sowie ein Tensid umfasst, sind in den US-PS'en 5 292 363 , 5 296 024 und 5 393 334 beschrieben. Obwohl diese Zusammensetzungen wirksam sind, sind sie nicht so effizient wie die hier beschriebenen wässrigen Dispersionen.
In ihrem prinzipiellen Aspekt betrifft die Erfindung eine wässrige Dispersion, die ein oder mehrere Polyaminoamide, wobei das Polyaminoamid die Formel
besitzt, worin R₂ die Kohlenwasserstoffseitenkette einer gesättigten oder ungesättigten Fettsäure ist, R₃, R₄ und R₅ unabhängig voneinander bei jedem Auftreten aus H und R₂C(O)- ausgewählt sind und n 2, 3, 4 oder 5 beträgt, unter der Voraussetzung, dass mindestens ein Rest von R₃, R₄ und R₅ H ist und mindestens ein Rest von R₃, R₄ und R₅ R₂C(O)- ist, ein oder mehrere Tenside und Wasser enthält, wobei die Dispersion einen pH-Wert von 5 bis 8 besitzt und die Polyaminoamide durch Reaktion von einer oder mehreren Fettsäuren mit einem oder mehreren Polyaminen der Formel
hergestellt sind, worin R1 C₂-C₄-Alkylen und n 2, 3, 4 oder 5 bedeuten.
Die Zugabe der wässrigen Dispersion dieser Erfindung zum Pulpebrei während der Papierherstellung führt zu einer gleichmäßigen Dispersion der Zusammensetzung im Papier und zu einer verbesserten Opazität und Helligkeit des Papierbogens. Es ist eine minimale Regression der mechanischen Eigenschaften des Papierbogens, wie der Zugfestigkeit und Reißfestigkeit des Bogens, vorhanden, und diese Erfindung erfordert eine geringere Dosierung als gegenwärtige organische Additive zur Verbesserung der Papierbogeneigenschaften, beispielsweise die in der US-PS 5 296 024 beschriebene Zusammensetzung.
Gemäß einem anderen Aspekt bezieht sich diese Erfindung auf ein Verfahren zum Erhöhen der Opazität, der Rohdichte oder der Weiße in einem Papierbogen mit den folgenden Schritten:

a) Zusetzen einer wässrigen Dispersion, die ein oder mehrere Polyaminoamide, ein oder mehrere Tenside und Wasser enthält, zu einem Pulpebrei von Zellulosefasern, wobei die Dispersion einen pH-Wert von 5 bis 8 besitzt und die Polyaminoamide die Formel
aufweisen, wobei R₂ die Kohlenwasserstoffseitenkette einer gesättigten oder ungesättigten Fettsäure ist, R₃, R₄ und R₅ unabhängig voneinander bei jedem Auftreten aus H und R₂C(O)- ausgewählt sind und n 2, 3, 4 oder 5 beträgt, unter der Voraussetzung, dass mindestens ein Rest von R₃, R₄ und R₅ H ist und mindestens ein Rest von R₃, R₄ und R₅ R₂C(O)- ist, und die Polymaminoamide hergestellt werden, indem man eine oder mehrere Fettsäuren mit einem oder mehreren Polyaminen der Formel
reagieren lässt, worin R₁ C₂-C₄-Alkylen und n 2, 3, 4 oder 5 bedeuten; und
b) Formen des Breis zu einem Papierbogen.

Es folgt nunmehr eine detaillierte Beschreibung der Erfindung.
Definitionen von Begriffen
Ein „Polyamin" ist eine Verbindung der Formel
wobei R₁ ein zweiwertiger gesättigter Kohlenwasserstoffrest mit geradliniger oder verzweigter Kette aus zwei bis etwa vier C-Atomen ist und n 2 3, 4 oder 5 beträgt. Bevorzugte Polyamine sind diejenigen, bei denen R₁ Ethylen ist, d. h. Diethylentriamin, Triethylentetramine, Tetraethylenpentamin und Pentaethylenhexamin. Triethylentetramin wird mehr bevorzugt.
Eine „Fettsäure" ist eine Verbindung der Formel R₂-CO₂H worin R₂ die Kohlenwasserseitenkette einer gesättigten oder ungesättigten Fettsäure ist. Vorzugsweise ist R₂ ein geradkettiger Kohlenwasserstoff mit 13 bis 22 C-Atomen. R₂ kann eine oder mehrere Doppelbindungen enthalten. Bevorzugte Fettsäuren sind Behensäure, Stearinsäure, Myristinsäure und Oleinsäure. Stearinsäure wird mehr bevorzugt.
Ein „Polyaminoamid" ist eine Verbindung der Formel
in der R₃, R₄ und R₅ unabhängig voneinander bei jedem Auftreten aus H und R₂C(O)- ausgewählt sind und n 2, 3, 4 oder 5 beträgt, unter der Voraussetzung, dass mindestens ein Rest von R₃, R₄ und R₅ H und mindestens ein Rest von R₃, R₄ und R₅ R₂C(O)- bedeuten. Gemäß einem bevorzugteren Aspekt werden mindestens zwei Reste von R₃, R₄ und R₅ durch H und mindestens ein Rest von R₃, R₄ und R₅ von R₂C(O)- gebildet.
Die „Weiße" ist der numerische Wert des Blaulichtreflexionsvermögens von Pulpe, Papier und Pappe mit weißer, nahezu weißer und natürlicher Farbe. Je höher das Blaulichtreflexionsvermögen ist, desto weißer erscheinen die Produkte. Standardverfahren und Standardvorrichtungen zum Messen der Weiße sind im offiziellen Tappi-Testverfahren T 452 om-98 beschrieben.
Die „Opazität" ist das Ausmaß, in dem ein einzelner Bogen aus weißem oder nahezu weißem Papier Gedrucktes auf darunter angeordneten Bögen aus entsprechendem Papier verbirgt. Standardverfahren und Standardvorrichtungen zum Messen der Opazität sind im offiziellen Tappi-Testverfahren T 519 om-91 beschrieben.
Die „Rohdichte" ist das spezifische Volumen des Papierbogens, ausgedrückt als cm³/g und ermittelt unter Verwendung des offiziellen Tappi-Testverfahrens T 220 om-88.
Bevorzugte Ausführungsformen
Das Polyaminoamid wird hergestellt, indem man das Polyamin und die Fettsäure bei hoher Temperatur, vorzugsweise von 149°C (300°F) bis 177°C (350°F), reagieren lässt, bis die Wasserevolution aufhört. Bei dem Polyaminausgangsmaterial kann es sich um ein einziges Polyamin oder ein Gemisch aus Polyaminen handeln. In entsprechender Weise kann es sich auch bei der Fettsäure um eine einzige Verbindung oder ein Gemisch aus Fettsäuren handeln. Das resultierende Polyaminoamid ist ein hydrophobes kationisches Amid mit einer speziellen Molekularstruktur mit überlegenen Molekulardimensionseigenschaften. Das Polyaminoamid ist typischerweise ein amorpher Feststoff oder Wachs.
Die wässrige Dispersion dieser Erfindung wird hergestellt, indem man das Polyaminoamid generell bei einer Temperatur von 93°C (200°F) bis 177°C (250°F) aufschmilzt und dann langsam ein oder mehrere Tenside unter Rühren zusetzt. Die Wärme wird dann entfernt, und es wird Heißwasser zugesetzt, um die gewünschte Konzentration zu erhalten. Der pH-Wert der Dispersion wird dann auf etwa 5–8, vorzugsweise 6–7, mit einer erotischen Säure, vorzugsweise Essigsäure, eingestellt. Die entstandene wässrige Dispersion enthält 5 Gew.% bis 25 Gew.%, vorzugsweise 10 Gew.% bis 20 Gew.%, Polyaminoamid.
Das Tensid oder die Tenside werden zugesetzt, um die Oberflächenspannung der Zusammensetzung zu reduzieren und eine angemessene Dispersion des Polyaminoamids sicherzustellen. Geeignete Tenside zur Herstellung der wässrigen Dispersion dieser Erfindung enthalten Polyoxyethylen als polare Gruppe und besitzen einen HLB-Wert von 11 bis 16. Wenn ein Gemisch aus Tensiden verwendet wird, werden die Tenside so ausgewählt, dass das Gemisch einen HLB-Wert von 11 bis 16 besitzt. Beispielhafte Tenside sind Nonylphenol- und Dodecylphenolethoxylate, Talgamin(TAM)ethoxylate, ethoxyliertes Castoröl, ethoxylierte Stearate, Tallate und Oleate, C₉-C₁₁-Primäralkoholethoxylate, ethoxylierte Tridecylalkohole, ethoxylierte aliphatische Primär- und Sekundäralkohole, ethoxylierte Sorbitanalkylate u. ä. Bevorzugte Tenside oder Tensidgemische besitzen einen HLB-Wert von etwa 14. Talgaminethoxylat wird mehr bevorzugt.
Gemäß einem bevorzugten Aspekt dieser Erfindung besitzt das Polyaminoamid die Formel
worin R₂ die Kohlenwasserstoffseitenkette einer gesättigten oder ungesättigten Fettsäure bedeutet, R₃, R₄ und R₅ unabhängig voneinander bei jedem Auftreten aus H und R₂C(O)- ausgewählt sind und n 2, 3, 4 oder 5 bedeutet, unter der Voraussetzung, dass mindestens ein Rest von R₃, R₄ und R₅ H und mindestens ein Rest von R₃, R₄ und R₅ R₂C(O)- sind.
Gemäß einem anderen bevorzugten Aspekt sind mindestens zwei Reste von R₃, R₄ und R₅ H und mindestens ein Rest von R₃, R₄ und R₅ R₂C(O)-.
Gemäß einem anderen bevorzugten Aspekt wird das Polyaminoamid hergestellt, indem man zwei Molaräquivalente der Fettsäuren mit einem Molaräquivalent der Polyamine reagieren lässt.
Gemäß einem anderen bevorzugten Aspekt werden die Polyamine aus Diethylentriamin, Triethylentetramin, Tetraethylenpentamin und Pentaethylenhexamin ausgewählt.
Gemäß einem anderen bevorzugten Aspekt wird die Fettsäure aus Behensäure, Stearinsäure, Myristinsäure und Oleinsäure ausgewählt.
Gemäß einem anderen bevorzugten Aspekt ist das Polyamin Triethylentetramin und die Fettsäure Stearinsäure.
Gemäß einem anderen bevorzugten Aspekt hat die wässrige Dispersion einen pH-Wert von 6 bis 7.
Gemäß einem anderen bevorzugten Aspekt enthalten die Tenside eine Polyoxyethylengruppe als polare Gruppe und besitzen einen HLB-Wert von 11 bis 16.
Gemäß einem anderen bevorzugten Aspekt haben die Tenside einen HLB-Wert von 14.
Gemäß einem anderen bevorzugten Aspekt ist das Tensid Talgaminethoxylat.
Die Dimensionseigenschaften der entstandenen Zusammensetzung führen zu verbesserten Grenzflächeneigenschaften, wenn die Zusammensetzung während des Papierherstellprozesses einem Pulpebrei zugesetzt wird. Das entstandene Papier besitzt die verbesserten Eigenschaften der Weiße, Opazität und der Rohdichte.
Bei dem Pulpebrei handelt es sich um einen Brei aus Zellulosefasern, die aus chemischen, mechanischen oder chemomechanischen Behandlungen von Substanzen abgeleitet sind, welche Zellulosefasern, wie Holz, enthalten. Dieser Brei kann auch recyceltes Papier oder Pappeprodukte enthalten. Die wässrige Dispersion wird zugesetzt, nachdem die Zellulosefasern in ausreichender Weise behandelt worden sind, um sie für den Papierherstellprozess geeignet zu machen, beispielsweise nach Gleichung derselben zur Entfernung von Ligninen und Entfärbung derselben, wenn recycelte Papier pulpe verwendet wird. Generell wird die wässrige Dispersion einer dicken Masse (2–4 Gew./Gew.%) des Pulpebreis vor Verdünnung mit recyceltem Papiermaschinenwasser oder Zusatz von anorganischen Füllmaterialien zugesetzt.
Die wässrige Dispersion wird dem Pulpebrei in einer Menge von 0,045 (0,10) bis 4,5 (10,0) aktiven kg/mton (lbs/ton), vorzugsweise 0,136 (0,3) bis 2,72 (6,0) aktiven kg/mton (lbs/ton) zugesetzt. Der bevorzugte Zugabepunkt ist das Maschinengehäuse vor Verdünnung der dicken Masse mit Abwasser, wobei eine Kontaktzeit mit den Beschickungskomponenten von mindestens etwa 10 min vor der Verdünnung des Systems vorhanden ist.
Die wässrige Dispersion dieser Erfindung kann zusammen mit herkömmlichen anorganischen Füllmaterialien, Farbstoffen und Retentionshilfeprogrammen verwendet werden. Die Dispersion wird vorzugsweise dem Pulpebrei vor der Zugabe von irgendwelchen weiteren Papierherstellungsadditiven zugesetzt.
Gemäß einem bevorzugten Aspekt findet die wässrige Dispersion in Verbindung mit einer oder mehreren Retentions- und Dränagehilfen Verwendung. Die Auswahl des Retentions- und Dränageprogramms hängt vom Typ der behandelten Beschickung ab. Generell ist jede einzelne Beschickung in einem gewissen Ausmaß einzigartig, und der Typ und die Menge der erforderlichen Retentions/Dränagehilfe wird durch Labortests optimiert. Beispielsweise kann die Fabrik in einem sauren oder alkalischen Zustand arbeiten, der steuert, welche anorganischen Füllmaterialien verwendet werden. Ton wird generell in einem sauren Milieu verwendet, während Calcium karbonat vorzugsweise in alkalischen Systemen eingesetzt wird. Titandioxid wird oft jeder Art von System zugegeben.
Repräsentative Retentions- und Dränageprogramme, die vom Papierherstellungsfachmann eingesetzt werden, können kationische Koagulationsmittel enthalten, wie das Reaktionsprodukt von Epichlorhydrin mit Dimethylamin mit oder ohne zugesetztem Ammoniak, Ammoniak-Dichlorethankondensate, Poly(ethylenimin), Poly(diallyldimethylammoniumchlorid oder andere in geeigneter Weise hergestellte kationische Produkte. Anorganische Koagulationsmittel, wie Alaun oder Poly(aluminiumchlorid) können ebenfalls separat oder in Verbindung mit den vorstehend erwähnten organischen kationischen Koagulationsmitteln verwendet werden. Häufig wird auch kationische Stärke der Beschickung zugesetzt, die als kationisches Koagulationsmittel wirkt.
Kationische Flockungsmittel, die verwendet werden können, werden üblicherweise aus Copolymeren von Acrylamid mit Dimethylaminoethylacrylat oder Dimethylaminoethylmethacrylat, die mit Methylchlorid quaternisiert sind, ausgewählt. Auch werden Acrylamidcopolymere mit Diallyldimethylammoniumchlorid verwendet.
Anionische Flockungsmittel, die verwendet werden können, können aus Copolymeren von Acrylamid mit Acrylsäure (Natriumsalz) und Acrylamidomethylpropansulfonsäure (Natriumsalz) ausgewählt werden.
Beim Retentions- und Dränageprogramm können auch anionische kolloidale Partikel verwendet werden, wie Silica, Bentonit oder vernetzte Acrylamid-Acrylsäurepolymere.
Das Vorstehende wird besser verständlich durch die nachfolgenden Beispiele, die in keiner Weise den Schutzumfang der Erfindung beschränken.
Beispiel 1
Ein repräsentatives Polyaminoamid wurde wie folgt hergestellt:
Stearinsäure (79,17 g, Industrene B – industrielle Qualität als Gemisch aus Stearinsäure und Palmitinsäure) wurde mit 20,83 g Triethylentetramin (TETA) vermischt und auf 149°C (300°F) erhitzt. Eine langsame Stickstoffverteilung unter Mischen wurde initiiert, und das Reaktionsgemisch wurde auf 177°C (250°F) erhitzt und vier Stunden lang auf dieser Temperatur gehalten. Das Reaktionsgemisch wurde dann gekühlt. Bei dem Produkt handelte es sich um das Distearamid von Triethylentetramin, wie durch NMR bestimmt.
Beispiel 2
Eine repräsentative wässrige Dispersion gemäß dieser Erfindung wurde wie folgt hergestellt:
Das Distearamid von Beispiel 1 (110 g) wurde auf 110°C–121°C (230–250°F) erhitzt, und ein Talgamidethoxylat-Dispergiermittel (TAM-15, 5 g) wurde unter Mischen zugesetzt. Die Wärme wurde entfernt, und 880 g Heißwasser wurden langsam unter Mischen zugegeben. Nach Beendigung der Wasserzugabe wurde eine Kühlung initiiert, und es wurden 5 g Essigsäure zugegeben, um den pH-Wert auf 6–7 einzustellen. Die entstandene wässrige Dispersion enthielt 11 Gew.% des Triethylentetramindistearamids.
Beispiel 3
Die Wirksamkeit der wässrigen Dispersionen dieser Erfindung wurde unter Verwendung einer Standardsäurebeschickung, die mit und ohne zugesetztem Ton (Kaolin #2 middle Georgia high brightness) hergestellt worden war, bestimmt. Es wurden Handbögen hergestellt (unter Verwendung einer British Sheet Mold) bei verschiedenen Niveaus der wässrigen Dispersion und mit Handbögen verglichen, die ohne die wässrige Dispersion hergestellt wurden.
Bei der Faserquelle für die Bögen handelte es sich um ein Gemisch aus 80/20 Gew./Gew.% Hartholz/Weichholz-Kraftzellstoff, das aus der Trockne wieder aufgeschlossen und auf eine Freeness von 350–370 CSF gebracht wurde. Diese Faserbeschickung wurde dann auf eine Konzentration von 0,5 Gew.% mit Leitungswasser verdünnt und mit verdünnter Essigsäure auf einem pH-Wert von 5,0 eingestellt. Ferner wurde ein Tonschlamm mit einer Konzentration von 0,5 Gew.% hergestellt. Handbögen wurden dann mit 65 g/m² hergestellt, die verschiedene Niveaus des organischen Modifikationsmittels und Tons enthielten. Dies wurde bewerkstelligt, indem ein vorgegebenes Volumen der 0,5%igen Faser entfernt und durch das gleiche Volumen von 0,5% Ton ersetzt wurde.
Die wässrige Dispersion dieser Erfindung wurde der geeigneten Beschickung unter 15minütigem Rühren vor der Ausbildung des Papierbogens zugesetzt, und es wurde ein Retentionsprogramm aus Alaun, kationischer Stärke und einem kationischen Flockungsmittel 1 Minute vor der Papierbogenbildung zugegeben. Die Handbögen wurden unter standardmäßigen Tappi-Bedingungen T 205 om-88 gepresst und getrocknet. Routinemäßig wurden 7 Bögen in jedem Zustand hergestellt, und es wurden Durchschnittswerte der optischen und mechanischen Eigenschaften ermittelt. Die optischen Eigenschaften wurden mit einem Elrepho-Instrument unter Verwendung der Tappi-Norm T519 gemessen, um die Opazität zu bestimmen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 aufgeführt. Tabelle 1 Effekt von TETA-Distearamid auf die Papierbogenopazität

Opazität

Tonmenge % 0 lb/ton 2 lb/ton 4 lb/ton

0 76,7 77,0 77,3

5 78,8 78,8 79,1

10 80,9 81,2 81,5
Wie in Tabelle 1 gezeigt, ist mit oder ohne Tonzugabe für den Papierbogen ein Anstieg in der Opazität des hergestellten Handbogens messbar. Die Labordaten zeigen darüber hinaus, dass die Zugabe von 1 lb Ton zu einem Opazitätsanstieg von 0,02065 Einheiten führt. Daher kann das TETA-Distearamid verwendet werden, um 15 bis 30 lbs ton zu ersetzen.
In entsprechender Weise wurde eine Beschickung von einer Zeitungsdruckmaschine, die 14,5% Calciumcarbonatasche enthielt, mit der TETA-Distearamidzusammensetzung von Beispiel 2 unter verschiedenen Dosierungen behandelt, und es wurden Handbögen hergestellt. Die Weiße ist in Tabelle 2 wiedergegeben. Tabelle 2 Effekt von TETA-Distearamid auf die Weiße des Papierbogens

Weiße

0 lb/ton 2 lb/ton 4 lb/ton 8 lb/ton

49,03 49,54 49,65 50,33
Beispiel 3
Die wässrige Dispersion dieser Erfindung wurde mit der Zusammensetzung der US-PS 5 292 363 wie folgt verglichen.
In einer Beschickung, die 8,4 Gew./Gew.% Ton enthielt, wie in Beispiel 2 beschrieben, wurde sowohl das TETA-Distearamid dieser Erfindung als auch das Stearamid von Aminoethylaminoethanol ( US-PS 5 292 363 ) verwendet, um die Beschickung zu behandeln. Die Opazitätswerte wurden gemessen. Um den gleichen Opazitätsanstieg zu erhalten, der durch 1,45 lbs der wässrigen Dispersion dieser Erfindung erzeugt wurde, waren 3,33 lbs der Zusammensetzung der US-PS 5 292 363 erforderlich.
Beispiel 4
In einem separaten Versuch wurde die wässrige Dispersion des TETA-Distearamids dieser Erfindung dazu verwendet, um eine 80/20 HW/SWK-Beschickung, die kein Füllmaterial enthielt, zu behandeln. Die hergestellten Handbögen wurden nicht luftgetrocknet (Tappi-Norm T –205 om-88), sondern auf einem Trommeltrockner bei 215°F getrocknet und dann in Bezug auf die Opazität gemessen. Die Ergebnisse sind in der nachfolgenden Tabelle 3 aufgeführt. Tabelle 3 Effekt von TETA-Distearamid auf die Opazität von wärmegetrockneten Papierbögen

Opazität

Tonmenge % 0 lb/ton 2 lb/ton 4 lb/ton

0 75,1 78 80,89
In diesem Fall scheint eine Wärmetrocknung einen viel größeren Effekt auf den Anstieg der Opazität des Bogens zu haben als dies beim Lufttrocknen gemäß Tabelle 1 der Fall ist.

Claims

Wässrige Dispersion, die ein oder mehrere Polyaminoamide, wobei das Polyaminoamid die Formel
besitzt, worin R₂ die Kohlenwasserstoffseitenkette einer gesättigten oder ungesättigten Fettsäure ist, R₃, R₄ und R₅ bei jedem Auftreten unabhängig voneinander aus H und R₂C(O)- ausgewählt sind und n 2, 3, 4 oder 5 beträgt, unter der Voraussetzung, dass mindestens ein Rest von R₃, R₄ und R₅ H und mindestens ein Rest von R₃, R₄ und R₅ R₂C(O)- bedeuten, ein oder mehrere Tenside und Wasser enthält, wobei die Dispersion einen pH-Wert von 5 bis 8 besitzt und die Polyaminoamide durch Reaktion von einer oder mehreren Fettsäuren mit einem oder mehreren Polyaminen der Formel

worin R₁ C₂-C₄-Alkylen und n 2, 3, 4 oder 5 bedeuten, hergestellt sind.
Wässrige Dispersion nach Anspruch 1, bei der mindestens zwei Reste von R₃, R₄ und R₅ H und mindestens ein Rest von R₃, R₄ und R₅ R₂C(O)- bedeuten.
Wässrige Dispersion nach Anspruch 1 oder 2, bei der das Polyaminoamid durch Reaktion von zwei Molaräquivalenten der Fettsäuren mit einem Molaräquivalent der Polyamine hergestellt ist.
Wässrige Dispersion nach Anspruch 1, 2 oder 3, bei der die Polyamine aus Diethylentriamin, Triethylentetramin, Tetraethylenpentamin und Pentaethylenhexamin ausgewählt sind.
Wässrige Dispersion nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei der die Fettsäure aus Behensäure, Stearinsäure, Myristinsäure und Oleinsäure ausgewählt ist.
Wässrige Dispersion nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei der das Polyamin Triethylentetramin und die Fettsäure Stearinsäure sind.
Wässrige Dispersion nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei der die Tenside eine Polyoxyethylengruppe als polare Gruppe enthalten und einen HLB-Wert von 11 bis 16 besitzen.
Wässrige Dispersion nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei der das Tensid Talgaminethoxylat ist.
Verfahren zum Erhöhen der Opazität, der Rohdichte oder der Weiße in einem Papierbogen durch Zusetzen der wässrigen Dispersion nach einem der vorangehenden Ansprüche zu einem Pulpebrei von Zellulosefasern und Formen des Breis zu dem Papierbogen.