EP0351397B1 - Verwendung von Polyamid-Polyamin-Epichlorhydrin-Vorkondensat als Imprägniermittel für Papier - Google Patents
Verwendung von Polyamid-Polyamin-Epichlorhydrin-Vorkondensat als Imprägniermittel für Papier Download PDFInfo
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- EP0351397B1 EP0351397B1 EP19890890186 EP89890186A EP0351397B1 EP 0351397 B1 EP0351397 B1 EP 0351397B1 EP 19890890186 EP19890890186 EP 19890890186 EP 89890186 A EP89890186 A EP 89890186A EP 0351397 B1 EP0351397 B1 EP 0351397B1
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- D21H17/56—Polyamines; Polyimines; Polyester-imides
Definitions
- the invention relates to the use of a polyamide-polyamine-epichlorohydrin precondensate as an impregnating agent for paper.
- thermosetting resin A curable aqueous solution of a thermosetting resin has become known from US Pat. No. 4,336,835, which has a relatively high solids content and allows improved wet strength of paper to be achieved.
- the solution is prepared by reacting an aliphatic dicarboxylic acid with a polyalkylene polyamine to form a polyamide polyamine, which is then reacted with epichlorohydrin.
- the first reaction is present at a molar ratio between aliphatic dicarboxylic acid and polyalkylene polyamine of 1: 1.0 to 1.2 executed until a viscosity of 50% aqueous solution at 25 ° ° C of polyamide-polyamine 4-10 dyn.s.cm ⁇ 2 (400 to 1000 cP) is reached, and the second reaction, in which epichlorohydrin is used in an amount of 1.6 to 1.7 moles per mole of the polyamide secondary amine, is as long continued until the viscosity of the 15% solution of the resulting product at 25 ° C reaches a value of 0.3 to 1.5 dyn.s.cm ⁇ 2 (30 to 150 cP).
- Adipic acid recommended and as polyalkylene-polyamine triethylene tetramine.
- polyamide-polyamine-epichlorohydrin precondensate the degree of condensation of which is 500 and corresponds to an active content of 12%
- lignosulfonic acid optionally as the calcium salt of sulfonic acid
- Additive to the impregnation liquid for the surface treatment of paper, in particular corrugated raw paper is used.
- the measure according to the invention mentioned above as an additive to the impregnation liquid, it was possible to achieve adequate swelling resistance and an increase in the strength values of the paper, in particular the CMT value (DIN 53143).
- the chlorine component of the pre-condensate does not pose any difficulties with regard to environmental pollution, because chlorine reacts with the calcium contained in the sulfite waste liquor to form CaCl2 and no free chlorine or hydrochloric acid is formed.
- the polyamide-polyamine-epichlorohydrin precondate can be constructed from the basic materials adipic acid, triethylene tetramine and epichlorohydrin so that an average molecular weight of 20,000 with a chlorine content of 16-18%, preferably 17%, a condensation temperature of 180 ° C. and a reaction time of 45 min results.
Landscapes
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- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
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Description
- Die erfindung bezieht sich auf die Verwendung eines Polyamid-Polyamin-Epichlorhydrin-Vorkondensates als Imprägniermittel für Papier.
- Es ist bekannt, zur Oberflächenbehandlung von Papier, insbesondere von Rohpapieren für die Wellpappenfabrikation, vorwiegend Stärke in gelöster Form einzusetzen, um auf diesem Wege die geforderten Festigkeitseigenschaften zu erreichen. Der Einsatz erfolgt dabei bei der Papierherstellung vor der Nach-Trockenpartie in der Leimpresse.
- Durch die DE-A-29 51 507 wurde es bekannt, in Papierleimstoffen aus einer Ketendimerdispersion, die im wesentlichen aus dem Dimeren, einem anionischen Dispersionsmittel aus der Gruppe Natriumligninsulfonat, Kondensationsprodukt von Formaldehyd und Natriumnaphthalinsulfonat und deren Gemischen besteht, ein kationisches Harz als Reaktionsprodukt von Epichlorhydrin mit einem Polymer der Gruppe eines Aminopolyamids, das aus einer Dicarbonsäure und einem Polyalkylenpolyamin mit zwei primären Amingruppen und wenigstens einer sekundären oder tertiären Aminogruppe besteht, einzusetzen.
- Durch die US-A-4 336 835 wurde eine härtbare wässerige Lösung eines duroplastischen Harzes bekannt, welche einen relativ hohen Feststoffanteil besitzt und eine verbesserte Naßfestigkeit von Papier erzielen läßt. Die Lösung wird dabei durch Umsetzung einer aliphatischen Dicarbonsäure mit einem Polyalkylen-Polyamin zwecks Bildung eines Polyamid-Polyamins hergestellt, welches danach mit Epichlorhydrin umgesetzt wird. Die erste Reaktion wird dabei bei einem molaren Verhältnis zwischen aliphatischer Dicarbonsäure und Polyalkylen-Polyamin von 1:1,0 bis 1,2 ausgeführt, bis eine Viskosität der 50%igen wässerigen Lösung bei 25°°C an Polyamid-Polyamin von 4 - 10 dyn.s.cm⁻² (400 bis 1000 cP) erreicht wird, und die zweite Umsetzung, bei der Epichlorhydrin in einem Ausmaß von 1,6 bis 1,7 Mol pro Mol des Polyamid sekundären Amins eingesetzt wird, wird solange fortgesetzt, bis die Viskosität der 15 %igen Lösung des sich ergebenden Produktes bei 25°C einen Wert von 0,3 bis 1,5 dyn.s.cm⁻² (30 bis 150 cP) erreicht.
- Als aliphatische Dicarbonsäure wird u.a. Adipinsäure empfohlen und als Polyalkylen-Polyamin Triäthylentetramin.
- Zur Steigerung der Festigkeitseigenschaften wurde auch bereits empfohlen, Kombinationen von Naßlestmitteln mit Kunststoffdispersionen einzusetzen. Alle diese Mittel haben jedoch bei ihrer Verwendung den Nachteil, daß Feststoffgehalte von höchstens 10 % in der Leimpresse zur Anwendung kommen konnten, da sonst das erforderliche Fließverhalten der Imprägnierflüssigkeit nicht erreicht werden konnte.
- Nun kann durch Einsatz von Sulfitablauge in der Leimpresse ein wesentlich höherer Feststoffgehalt erreicht werden. Versuche, anstelle von Stärke andere Substanzen einzusetzen, scheiterten jedoch an der hohen Wasserlöslichkeit der in der Sulfitablauge enthaltenen Ligninsulfonate. Die hohe Wasserlöslichkeit führte nämlich bei der Verarbeitung des Wellpappenrohpapieres an den Riffelwalzen der Wellpappenanlage zu klebrigen Ablagerungen, was Abrißfolgen nach sich zog.
- Die Probleme, die durch die Anwendung von Salzen der Ligninsulfonsäure bei der Herstellung von Pappe entstehen, werden in DE-A-2 018 088 beschrieben.
- Überraschenderweise wurde nun gefunden, daß die vorerwähnten Probleme dadurch einer Lösung zugeführt werden können, daß Polyamid-Polyamin-Epichlorhydrin-Vorkondensat, dessen Kondensationsgrad bei 500 liegt und einem Aktivgehalt von 12 % entspricht, im Gemisch mit Ligninsulfonsäure, gegebenenfalls als Calciumsalz der Sulfonsäure, als Zusatz zur Imprägnierflüssigkeit für die Oberflächenbehandlung von Papier, insbesondere von Wellpapperohpapier, verwendet wird. Durch die vorstehend erwähnte erfindungsgemäße Maßnahme als Zusatz zur Imprägnierflüssigkeit konnte eine ausreichende Quellfestausrüstung und eine Steigerung der Festigkeitswerte des Papiers, insbesondere des CMT-Wertes (DIN 53143) erzielt werden. Die Chlorkomponente des Vorkondensats läßt hinsichtlich Umweltbelastung keine Schwierigkeiten erwarten, weil Chlor mit dem in der Sulfitablauge enthaltenen Calzium zu CaCl₂ reagiert und kein freies Chlor oder Salzsäure gebildet wird.
- Das Polyamid-Polyamin-Epichlorhydrin-Vorkondenat kann aus den Grundstoffen Adipinsäure, Triäthylentetramin und Epichlorhydrin so aufgebaut sein, daß ein mittleres Molekulargewicht von 20000 bei einem Chlorgehalt von 16 - 18%, bevorzugt 17 %, einer Kondensationstemperatur von 180°C und einer Reaktionszeit von 45 min resultiert.
- Eine Beeinträchtigung der Umweltbelastung durch den großen Anteil von Ligninsulfonaten ist bei Wiederauflösung der mit Ligninsulfonaten behandelten Papiere nicht zu befürchten. Versuche haben gezeigt, daß zwar ein verlangsamter CBS-Abbau (chemischer Sauerstoffbedarf) in der Kläranlage festgestellt wurde, daß insgesamt jedoch bei der biologischen Abwasserreinigung keine Schwierigkeiten zu erwarten sind. Die Ursache hiefür dürfte der Umstand sein, daß die Ligninsulfonate auf die Faser aufziehen und durch die dabei auftretende Vernetzung eine sehr hohe Faserretention erzielt wird.
Claims (1)
- Verwendung eines Polyamid-Polyamin-Epichlorhydrin-Vorkondensates im Gemisch mit Ligninsulfonsäure, gegebenenfalls als Calciumsalz der Sulfonsäure, als Zusatz zur Imprägnierflüssigkeit für die Oberflächenbehandlung von Papier, insbesondere von Wellpapperohpapier, wobei der Kondensationsgrad des Vorkondensates bei 500 liegt.
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