SE432789B - Forfarande for framstellning av en kokad sterkelsehaltig pappersbestrykningskomposition, komposition framstelld enligt forfarandet samt kokad sterkelseprodukt - Google Patents

Description

7s12a45+1 10 15 20 25 30 2 unika egenskaper, som utmärker dessa stärkelseprodukter.

Användningen av stärkelsederivat ökar tyvärr kostnaden för bestrykningsberedningen.

Hydroxietylstärkelse är en av de mest accepterade och använda stärkelsederivaten i pappersbestryknings- smet. Användningen av hydroxíetylstärkelse i pappers- bestrykningssmetar leder till förbättrade flytegenskaper, färgupptagningsförmâga och tryckegenskaper (Starch, Chemistry and Technology; Whistler and Paschall, Editors; Vol II, Ch. 17; pp 427-428). 2 US-PS 3 884 853 avser en alkali-stabil, modifierad stärkelse för användning i pappersbestrykningsbindemedel såsom ersättning för protein (kasein och deltaprotein) inom ett brett pH-intervall. I denna patentskrift bringas ett katjoniskt stärkelsederivat med kvarternära ammonium- grupper att reagera med maleinsyraanhydrid till en am- fotär stärkelse med anjonisk nettoladdning. Kostnaden för derivatbildningen och särskilt för den dubbla deri- vatbildningen är tyvärr återigen hämmande vad gäller us-Ps a 884 ass; Den japanska, icke granskade patentansökningen 75 104/ 76 beskriver användningen av en förnätad stärkelseprodukt såsom ersättningfärlerai.styrenbutadienlatexhaltiga be- strykningskompositioner för papper. 3 US-PS 4 104 213 avser latexkompositioner, som inne- håller en väsentligen icke dubbelbrytande granulär stär- kelseprodukt, som sväller i kallt vatten och som utmärkes därav att den har mindre än 10 % lösligt material och har en svällningsförmåga som är sådan att en mängd av5 gdå den dispergeras i vatten och hâlles i 16 h vid 25°C svällerfrân cirka 20 ml till cirka 35 ml, och patentskriften avser också förfaranden för framställning av latexkompositioner.

I Us-PS 4 104 213 införlivas stärkelseprodukten direkt i latexkompositionen utan ytterligare behandling. 10 15 20 25 30 7812845-1 3 US-PS 3 067 064 beskriver ett förfarande för fram- ställning av tunnkokande stärkelsematerial med svällda icke brustna celler, som utmärkes av frånvaron av mal- teserkors, då de belyses med polariserat ljus och obser- veras under mikroskop. De stärkelseartade materialet sä- ges vara användbart för limning av textil och papper och till lim och bindemedel. Emellertid ges inga detaljer avseende användningen av stärkelseprodukten i pappers- bestrykningsberedningar.

Olika metoder för bestrykning och bestrykningsut- rustning finns tillgängliga inom pappersindustrin. Vid anbringandet av en bestrykningskomposition på papper kan bestrykningskompositionens viskositet ändras för att passa applikationsmetoden. På senare tid har bladbestrykning blivit den mest använda metoden. Enligt denna metod pas- serar papper, som rör sig runt en vals, genom bestryknings- smeten och sedan jämnarettbladtillytan. Valsbestryk- ningen är ett annat sätt att bestryka papper, där man an- vänder en serie valsar för att dosera eller anbringa be- strykningssmeten på papperet. Vid luftknivsbestrykning' anbringas ett överskott av bestrykningssmeten på papperet, vilket överskott avlägsnas medelst tryckluft så att man får en jämn beläggning.

Sammanfattning av uppfinningen Föreliggande uppfinning avser ett förfarande för framställning av en pigmenthaltig bestrykningskomposition för papper, vilken kompositioner innehåller en förbättrad, kokad stärkelseprodukt, varvid förfarandetinnebär att man kokar i vatten en väsentligen icke dubbelbrytande granu- lär stärkelseprodukt, som sväller i vatten och som ut- märkes därav att den före kokningen har mindre än]1)%löst material och som har sådan svällningsförmâga att mängd om 5 g därav,dâ den dispergeras i vatten och hålles i 16 h vid 25°C,har en svällvolym från cirka 20 ml till cirka 35 ml, 78 1281:54 lO 15 20 25 30 35' 4 och attmanblandardenkokande stärkelseprodukten i ler- 4smeten_för bildning av en pigmentbestrykningskomposi- tion för papper.

Föreliggande uppfinning avser också en pigmentkompo- sition för papper, vilken innehåller en förbättrad kokt stärkelseprodukt, som innehåller kokt, väsentligen icke dubbelbrytande granulär stärkelse, som sväller i vatten och som utmärkes därav att den före kokning har mindre än 10 % löst material och en svällförmâga som är sådan att varje mängd om 599 då den dispergeras i vatten och hâlles i 15 h vid 25°C,har en svällvolym på cirka 20 ml till cirka 35 ml, och en bestrykningslera.

E Vidare avser föreliggande uppfinning pigmentkompo- sitioner för papper och ett förfarande för framställning av pigmentkompositioner för papper,varvnikompositionerna innefattar kokt väsentligen icke dubbelbrytande granulär stärkelse, som sväller i vatten och som utmärkes därav att den före kokningen har mindre än 10 % löst material och en svällförmâga som är sådan att varje mängd om 5 g . då den dispergeras i vatten och vatten och hålles i 16 h . vid 25°C har en svällvolym från cirka 20 ml till cirka 35 ml, latex och bestrykningslera.

Beskrivning av föredragna utföringsformer Det har nu visat sig att en förbättrad bestryknings- smet för papper kan framställas genom att man kokar en specialbehandlad väsentligen icke dubbelbrytande granu- lär stärkelseprodukt, som sväller i kallt vatten och som ej är överförd till derivat. Enligt uppfinningen imåste den specialbehandlade stärkelseprodukten kokas ytterligare för att man skall få den önskade bestryk- ningsberedningen för papper. Enligt förfarandet är det möjligt att åstadkomma en bestrykningssmet för papper som är överlägsen en bestrykningssmet, som innehåller hydroxietylstärkelse. En ekonomisk bestrykning av papper blir sålunda möjlig genom att man kokar eller aktiverar en partiellt svälld stärkelseprodukt, varigenom man und- viker de mera komplicerade förfaranden med derivatbild- ning av stärkelse. A 10 15 20 25 30 35 7812845-1 5 I motsats till förfarandet:íUS-PS 4104 213 måste stärkelseprodukten enligt uppfinningen kokas innan den införes i kompositionen av stärkelse, latex och lera och den är avsedd att ge en pappersbestrykningskomposition och ej att ersätta latexpolymeren. Uppfinningen avser där- för kokningen för framställningen av den speciallbehand~ lade icke dubbelbrytande granulära stärkelsen, som kan svälla i vatten, för användning i pigmentbestryknings- beredningar för papper.

Vidare har man funnit att oväntade egenskaper _induceras i. stärkelsemolekylen mm man först fram- ställer en specialbehandlad stärkelse i ett torkat, delvis svällt tillstånd och sedan kokar den special- behandlade stärkelsen för införlivande i bestryknings- beredningen. Man väntade sig att ytterligare kokning i en vattenhaltig lösning skulle ge en fullständigt för- klistrad stärkelse och att papperbestrykningskomposi- tioner, som framställdes därur, skulle vara underlägsna den delvis svällda stärkelsen och åtminstone likna en förförklistrad eller fullständigt färklistrad stär- kelseprodukt.

Emellertid hade efter kokningen den specialbehandlade stärkelseprodukten ett innehåll av löst material på mindre än cirka 40 % och förelåg som en likformigt dispergerad konposition.

Såsom kommer ätt beskrivas 1 det följande visade sig den specialbehandlade stärkelseprodukten vara lika bra som eller bättre än hydroxietylstärkelse i liknande pappers- bestrykningsberedningar och de erfordrade ingen syra, inget enzym eller ingen oxiderande behandling för att man skulle få godtagbar viskositet eller halt fast material i latexbestrykningskompositionerna för papper.

Enligt uppfinningen kan framställningen av den väsent- ligen icke dubbelbrytande granulära stärkelsen, som ej sväller i vatten,framställas enligt metoder, där fukt- halten, temperaturtnxoch tiden varieras för bildning av en stärkelseprodukt, som har rätta halten löst material, svällvolym och väsentligen inga dubbelbrytande egenskaper.

Metoderna kan exempelvis inbegripa sprutning, kokning genom 7812845-1 10 15 20 25 30 35 '6 vånginsprutning eller mikrovågsuppvärmning. Uppvärmning med ânginsprutning_föredrages såsom kommer att beskrivas.

Uttrycket "sväller i kallt vatten" användes i detta sammanhang för att beskriva stärkelseprodukter, som absor- berarvattenoch sväller vid kontakt med en vattenhaltig vätska. Den väsentligen icke dubbelbrytande granulära stärkelseprodukten, som sväller i vatten, enligt uppfin- ningen har gjorts svällbar i vatten genom en värme- fukt-behandling under strängt reglerade betingelser, där den granulära stärkelsen,smnharettfuktinnehållfråncirka 30 till cirka 40 %, uppvärmes till en temperatur på cirka 76,6°C och därefter torkas till en fukthalt mindre än cirka l0 % fukt. Den torkade, med värme och fukt behandlade stärkelseprodukten kan krossas eller malas till önskad partikelstorlek. För användning i pappersbestrykningsbe- redningar är det lämpligt att använda den omalda special- behandlade stärkelseprodukten.

Den specialbehandlade, delvis svällda stärkelsepro- dukten är varken granulär eller fullständigt förklist- rad och utmärkes därav att den har mindre än 10 % löst material, företrädesvis mindre än 5 % löst material i' vatten vid 25°C och den är väsentligen icke dubbelbrytan- de, dvs mindre än cirka 10 % av stärkelsen är dubbel- brytande vilket visas genom närvaron av ett malteserkors under polariserat ljus då man betraktar produkten i mikro- skop. Dä produkten males till en storlek mindre än 105 pm utmärkes den därav att den har svällvolym på minst 20 ml och så högt som 35 ml under följande betingelser:' 5 g av den malda stärkelsen placerades i 50 ml vatten och fick stå över natten i rumstemperatur. Den stärkelse, som sedimenterar, upptar den önskade volymen. Som jämfö- relse i denna test kan nämnas att granulär majsstärkelse upptar en volym på 8,5 ml.

För att bestämma halten löst material placerades 3 g (räknat på torr vikt) av den malda stärkelsen i 100 mlvat- ten och det hela omrördes i l h vid 25°C och centrifugera- des vid 2000 v/min i 10 min. övervätskan eller den icke sedimenterade delen skulle innehålla mindre än 10 % löst 10 15 20 25 30 35 78128454 7 material för den icke kokta specialbehandlade stärkelse- produkten.

Den specialbehandlade stärkelseprodukten enligt uppfinningen skiljer sig från kända stärkelseprodukter, som är fullständigt granulära, fullständigt förklist~ direkt i ett delvis svällt till- stånd utan kokning. De kända, fullständigt förklistrade rade eller användes produkterna torkas under betingelser, som ger skärvor eller fragment,om de torkas med valsar,e1ler korn, som innehåller infângad luft,om de härrör från spraytorkning.

De väsentligen icke dubbelbrytande granulära stärkelse- produkterna, som sväller i kallt vatten enligt förelig- gande uppfinning,är varken fullständigt förklistrade eller fragmenterade och innehåller partiellt svällda icke dubbelbrytande stärkelsekorn ochdenfistekokasinnan de användes i en pappersbestrykningskomposition.

I jämförande syfte kombinerades okokt och i värme och fukt behandlad stärkelse,somnmlts till en partikel- storlek mindre än 75 pm,med en styrenbutadienlatex (DOW620) och utvärderades i en pappersbestrykningsbered- ning, som innehöll lOO delar lera, 8 delar av den icke kokta specialbehandlade stärkelsen och 8 delar latex med 50 % fast material. Bestrykningskompositíonen med icke kokt specialbehandlad stärkelse visade sig omedelbart otillfredsställande då den utsattes för IGT-test, medan kontrollprov med hydroxietylstärkelselatex gav napp- ning vid 53 m/min. Den hydroxietylstärkelse, som använd- des i kontrollprovet,var (Ethylex 2020 A.E. Staley).

DOW 620-latexen är en karboxylerad styrenbutadienpolymer, som finns tillgänglig med 50 % fast material vid pH 6A)och som är avsedd för bestrykning av papper och papp. Den bestrykningsberedning, som utgjorde kontrollprov,innehöll lOO delar lera, 8 delar hydroxietylstärkelse och 8 delar styren-butadienlatex (DOW620).

För att fungera i papper dispergeras en special- behandlad stärkelseprodukt av beskrivet slag, vilken pre- dukthadetorkatgi vatten med en halt fast material från cirka 7 till cirka 15 %, produkten uppvärmes under om- lO 15 20 25 3o_ 35 7812816-1 8 röring till ungefär 90°C och hålles under omröring över cirka 90°C i cirka 15 min. Därefter förenas den kokta specialbehandlade stärkelseprodukten med lersmeten och det syntetiska latexbindemedlet så att man får en total- halt fast material från cirka 50 till cirka 60 %. Bland- ningen av den kokade specialbehandlade stärkelsen och det syntetiska latexbindemedlet innehåller företrädesvis cirka 16 delar bindemedel på 100 delar lera. Företrädes- vis användes ett dispergerande hjälpmedel av tetra- natriumpyrofosfat tillsammans leran. Vidare tillsättes företrädesvis alkali för att inställa lersuspensionens pH på cirka 7 till 7,5 före tillsatsen av den specialbehandlade stärkelseprodukten. c För att ytterligare belysa tanken med föreliggande uppfinning framställdes:H1bestrykningsberedning, som inne- höll]1X)delar lera, 4 delar kokt specialbehandlad stär- kelseprodukt med en svällvolym på cirka 26 ml och 12 de- lar styrenbutadienlatex (DOW620) och denna beredning jämfördes med en bestrykningskomposition av lOO delar lera, 4 delar hydroxietylstärkelse'(Ethylex'202O A.E.

Staley) och 12 delar styren-butadienlatex (DOW620). Vid halten 55 % fast material var hydroxietylstärkelsepro- vets (kontrollprovets) viskositet 124 cP och det hade en IGT-nappning pâ 74 m/min. Den kokta, specialbehand- lade stärkelseprodukten hade vid en halt fast material på 55 % en viskositet på 450 cP och en IGT-nappníng på 105 m/min (en 42 % ökning i IGT-nappning). Vid 60 % fast material i bestrykningssmeten hade en bestrykningssmet, som innehöll hydroxietylstärkelse,en viskositet på 130 cP och en IGT-nappning på 78 m/min. Vid 60 % halt fast mate- rial hade bestrykningssmeten med specialbehandlad stär- kelse en viskositet nå 800 cP och en IGT-nappning på ll6 m/min (en 48 % ökning i IGT-nappning). Fördelen med den kokta specialbehandlade stärkelseprodukten jämfört med en hydroxietylstärkelse eller icke kokt specialbe- handlad stärkelse visas sålunda med IGT-nappningstest.

Den metod, som användes för IGT-nappningen för att bestämma ythållfastheten med en IGT-provare,var TAPPI- lO 15 20 25 30 35 7812845-1 9 metoden, som beskrives såsom T499su-64 (1964). Denna metod användes för att mäta nappningsmotståndet hos papper, varvid man nära simulerar tryckningsförfarandet med användning av klibbiga färger på typiska förpack- ningsmaterial, varvid man använder ett mekaniskt verk- ningssätt, som liknar verkningssättet hos en tryckpress.

Härvid mätes nappningsmotståndet hos bestruket och obe- struket papper. Härvid tryckte man en pappersremsa (25 cm) i en accelererande tryckanordning. Allt efter- som tryckningshastigheten ökar ökar den kraft, som färgen utövar på papperet tills nappning inträffar.

Detta är den slutpunkt, som betecknas "nappning" eller "nappningsmotstånd", som definieras som förmågan hos ett ytskikt att motstådenseparerande kraften på pappersarket från färgbordet eller tryckfilten, som verkar vinkel- rät mot papperets yta, vilken kraft tenderar att bryta bort ytfragment. I IGT-nappningsprovningarna för mät- ning av nappningsmotståndet användes färg nr 5 med lera nr 2 för den bestrykningsberedning, som anbringades med en "Mayer Rod" på papperets filtsida med en bestryknings- vikt på cirka 4,5 kg. Förhållandet specialbehandlat stärkelsebindemedel till pigment kan variera från cirka 16 delar per lOO delar till cirka 14 delar per 100 delar lera och alltjämt.getillfredsställande IGT-nappning.

De resultat, som uppnås med föreliggande uppfinning, har ej kunnat knytas till någon speciell teori men det är sannolikt att de utmärkta filmbildande egenskaperna och den låga viskositeten hos den specialbehandlade stärkelseprodukten enligt uppfinningen ger den överlägsna bindningen hos den.pigmenthaltiga bestrykningskompositionen.

Den specialbehandlade stärkelseprodukten är såsom tidigare beskrivits en delvis svälld stärkelseprodukt. Då denna dispergeras i vatten av rumstemperatur synes den special- behandlade stärkelseprodukten vara sammansatt av hopar eller aggregat av partiellt svällda stärkelsepartiklar.

I detta tillstånd har den specialbehandlade stärkelsepro- dukten låg halt lösligt material och låg viskositet och sålunda möjliggöres en bindemedelskomposition med hög halt 10 15 20 25 30 35 781 2811:54 10 fast material för en pappersbestrykningsberedning.

Icke desto mindre kan en fungerande bestrykningskompo- sition ej erhållas såvida ej den specialbehandlade stärkelseprodukten kokas eller utsättes för pastabil- dande betingelser innan den blandas med leran eller latexen för bildning av pappersbestrykningskompositionen.

Man antar att kokningen av den specialbehandlade stärkelseprodukten får agglomeraten att disassociera och frigör en viss mängd löst material och halten löst material i den kokta specialbehandlade stärkelseproduk- ten stiger till ett värde på approximativt 40 %. Denf specialbehandlade stärkelseprodukten liknar efter kok- ningen ej en fullständigt förklistrad eller förför- klistrad stärkelse, som är fullständigt löslig. Om vi- dare en icke utspädd fullständigt förklistrad eller förförklistrad stärkelse användes i en pappersbeläggning skulle det vara svårt att få en hög halt fast stärkelse- material i beläggningskompositionen på grund av stärkel- sematerialets höga viskositet. Å andra sidan har den kokade specialbehandlade stärkelseprodukten accepterbar viskositet i latexbestrykningskompositioner för papper på grund av dess delvis svällda beskaffenhet, där dis- pergerade, icke agglomererade stärkelsepartiklar finns närvarande särskilt efter kokning. Enligt uppfinningen kan kokta specialbehandlade stärkelseprodukter från alla typer av stärkelse, t ex stärkelse från majs, potatis, ris, vete, tapioka etc användas för bestrykningskomposi- tionerna enligt uppfinningen.A Följande exempel belyser ytterligare uppfinningen och möjliggör för fackmannen att mera fullständigt förstå den. Det bör emellertid betonas att uppfinningen ej är begränsad till enbart de nedan givna exemplen.

EXEMPEL 1 _ Framställning av en produkt som behandlats i fukt och värme 31,75 kg torr majsstärkelse med cirka 12 % fukthalt tillsattes till en satsvis blandare (Patterson/Kelly) som rymde 85 liter. Vatten tillsattes genom en pump, varigenom man inställde stärkelsens fukthalt till38 %underomröring. lO 15 20 25 30 35' '7812845-1 ll Ånga med trycket 1,05 kp/cmz tillfördes under omröring tills en temperatur pâ 85- 88°C erhållits och ångan tillfördes periodiskt under tidsperiod, som var till- räcklig för att man skulle få önskad volym vid provningen avseende svällvolymen. Produkten avlägsnades sedan och torkades. För bestämning av den torkade produkten kan denna malas exempelvis med en vattenkyld Fitzmill för framställning av en mald produkt med storleken mindre än 105 pm. Sambandet mellan temperatur, tid och svälld volym vid behandlingen med värme och fukt ges nedan: Test Temp Uppehållstid Svällda volym nr OC , min' ml l 85 10 25,0 2 85 l0 26,0 3 85 15 23,5 4 85 21 24,8 5 85 22 28,3 6 86 15 27,3 7 86 15 27,3 8 88 10 28,2 9 88 15 27,2 10 88 15 28,2 a)Den sedimenterade volymen av 5 g stärkelse, som malts till en partikelstorlek mindre än 105 pm och hållits i 50 ml vatten vid rumstemperatur i cirka 16 h.

EXEMPEL 2 En granulär stärkelseprodukt, som är väsentligen icke dubbelbrytande och sväller i kallt vatten, fram- ställdes såsom i exempel l med en svälld volym på 26 ml, och denna produkt dispergerades i vatten och kokades i 15 min över 90°C under omröring med 600 v/min, varvid man erhöll en halt fast material i den kokta stärkelsen på 6, 12 och 15 vikt%.

Den kokade specialbehandlade stärkelsen användes för att framställa bestrykningssmetar med 50 % fast mate- rial, varvid man använde l6 delar bindemedel per 100 de- 10 15 20 25 30 35 7812845-1 12 lar lera. Bindemedlet utgjordes av en kombination av den specialbehandlade stärkelsen och styren-bntadien- latex (DOW 620). Ett kontrollprov av hydroxietylstär-I kelse (Ethylex 2020, A. E. Staley) kokades och användes tillsammans med styren-butadienlatexen såsom bindemedel med 50 % fast material och 16 delar bindemedel per 100 delar lera i en bestrykningssmet.

Alla bestrykningssmetarna anbringades på en 45 kg mäld, kalandrerades, konditionerades och provades med avseende på IGT-nappningsmotstånd. Resultaten visas i följande tabell 1.

'TABELL 1 Pigmenthaltig bestrykningssmet med ÉO % fast material (16 delar bindemedel till 100 delar lera) Stärkelseprodukt -Pígmenthaltígt Bestrykníngs- IGT-nappning bindemedel smetensvísko- (50 kg - 2,5 m/s síššíšlse íâââí sitet.(cP)d färg nr 5 m/min špecíalstärkelsea 4 12 152 81 H-stärkelseb 4 12 70 41 ' specialstärkemea _ s s 1164 71 d ras-stärkas? s s 123 47 Specíalstärkelsea 12 _ 4 4690 85 ara-stärkelse” 12 4 170 sz Svälld volym = 26 ml Hydroxietylstärkelse (Ethylex 2020, A. E. Staley) Styren-butadienlatex (DOW 620) Brookfield-viskositet, cP vid 100 v/min.

Q-OUN Dessa resultat visar att den kokta specialbèhandlade icke dubbelbrytande granulära stärkelseprodukten, som är svällbar i kallt vatten,ger bestrykningskompositioner, som är överlägnsa den kommersiella hydroxietylstärkelsen enligt bestämning med IGT-nappning. lO 15 20 25 30 35 78128115-1 '13 EXEMPEL 3 En väsentligen icke dubbelbrytande granulär stär- kelseprodukt framställd såsom i exempel l med ena svälld volym på 26 ml dispergerades i vatten och kokades i 15 min vid 90°C under omröring med 600 v/min, varvid man erhöll en stärkelseprodukt med 9 vikt% fast mate- rial.

Den kokade specialblandade stärkelsen användes för att framställa bestrykningssmetar med 55 % fast material och med 16 delar bindemedel per 100 delar lera. Binde- medlet utgjordes av en kombination av 4 delar special- behandlad stärkelse och 12 delar styren-butadienlatex (DOW 620). Ett kontrollprov av hydroxietylstärkelse (Ethylex 2020 A. E. Staley) kokades och användes med styren-butadienlatexen såsom bindemedel med 55 % fast material och 16 delar bindemedel per 100 delar lera i en bestrykningssmet.

Bestrykningssmetarna anbringades på en 45 kg mäld, kalandrerades, konditionerades och provades med avseende på IGT-nappningsmotstândet. Resultaten framgår av följande tabell 2.

TABELL 2 Pigmenthaltig bestrykningssmet med 55 % fast material (16 delar bindemedel till 100 delar lera) Stärkelseprodukt Pigmenthaltigt Bestryknings- IGT-nappníng blndemedel smetensviskc- (50 kg - 2,5 m/s delar delar . d H . stärkelse latex sltet (cP) farg nr>5 m/min Specialstärkelsea 4 12 450 105 ' ull-stärkelse” _ 4 12 124 070 a svälla volym = 26 m1 b Hydroxietylstärkelse (Ethylex 2020, A. E. Staley) C Styren-butadienlatex (DOW 620) ' Brookfield-viskositet, cP vid 100 v/min. 7812845-1 10 15 20 2 25 30 35' 14 Dessa resultat visar att den kokade specialbe- handlade icke dubbelbrytande granulära stärkelseprodukf ten med förmåga att svälla i vatten vid en halt av. 55 % fast material ger en 50 % ökning i IGT-nappning vid jämförelse med en kommersiellt använd hydroxietylf stärkelse.

EXEMPEL 4 Exempel 3 upprepades med en bestrykningssmet med 60 % fast material,_varvid man använde en kokad, väsent- ligen icke dubbelbrytande granulär stärkelseprodukt, som sväller i vatten, som framställts såsom i exempel l och med en halt fast material i en kokta stärkelsen på 15 vikt%. Resültaten visas i följande tabell 3.

TABELL 3 Pigmenthaltig bestrykningssmet med 60 % fast material (16 delar bindemedel till 100 delar lera) Stärkelseprodukt Pigmenthaltigt Bestrykníngs- IGT-nappníng bindemedel C smetensvísko- (50 kg - 2,5 m/s delar delar . d . . stärkelse latex . sitet (cP) fárg nr 5 m/min specialstärkelsea 4 12 soo 116 HE-stärkelseb 4 12 130 78 a svälla volym = 26 ml b Hydroxietylstärkelse (Ethylex 2020, A. E. Staley) C Styren-butadienlatex (DOW 620) d .

Brookfield-viskositet, cP vid 100 v/min.

Dessa resultat visar att den kokade, specialbehand- lade icke dubbelbrytande granulära stärkelseprodukten, som sväller i vatten, i en bestrykningssmet med 60 % fast material ger en 49 % ökning i IGT-nappning och alltjämt är överlägsen en kommersiellt använd hydroxietylstärkelse.

EXEMPEL 5 ' I Som jämförelse maldes en icke kokt specialbehandlad stärkelseprodukt till en partikelstorlek mindre än 75 pm med en vattenkyld Fitzmill. 8 delar av den malda icke 10 15 20 25 so' 35 a. b -c d 7812845-1 15 kokta specialbehandlade stärkelsen tillsattes till 100 delar lera tillsammans med 8 delar styren-butadienlatex (DOW 620) för bildning av en bestrykningskomposition med totalt 50 % fast material, Bestrykningskompositioner av kokt specialbehandlad stär- kelse Och hydroxietylstärkelse framställdes som i exempel 2 med 8 delar stärkelse till 8 delar styren-butadienlatex till 100 delar lera sammansatt till 50 % fast material totalt.

Alla kompositionerna anbringades på 45 kg mäld kalan- drerades, konditionerades och provades med avseende på IGT-nappningsmotstând. Resultaten visas i följandetabell4.

TABELL 4- Pigmenthaltig bestrykningssmet med'50 % fast material (16 delar bindemedel till 100 delar lera) Stärkelseprodukt Pigmenthaltígt Bestryknings- IGT~nappníng bindemedel smetensvísko- (50 kg - 2,5 m/s delar delar sitet (cP)d färg nr 5 m/min stärkelse latex Kokad special- stärkelse* s s 1164 71 Okokad special- fullständigt stärkelsea 8 148 misslyckat HE-stärkelseb 121 54 Svälld volym = 26 ml _ Hydroxietylstärkelse (Ethylex 2020, A. E. Stalej) Styren-butadienlatex (DOW 620) Brookfield-viskositet, cP vid 100 r/min.

Dessa resultat visar att kokningen är nödvändig för att man skall få en bestrykningssmet av den specialbe- handlade, icke dubbelbrytande, granulära stärkelsepro- dukten, som sväller i vatten, vilken produkt är överläg- sen hydroxietylstärkelsen. 10 15 20 25 b 30 äs 78128læS~1 ie Fyra bestrykningssmetar framställdes med 50 % fast material och med 16 delar bindemedel till 100 delar lera. 8 delar av den kokade specialbehandlade stärkelsen användes med 8 delar styren-butadienlatex (DOW 620) och 8 delar kokad hydroetylstärkelse. Kontrollprov av hydroxi- etylstärkelse, latex och kombinationer därav inkluderades..

Smetar anbringades på 45 kg mäld, kalandrerades, kondi- tionerades och provades med avseende IGT-nappningsmot- stånd. Resultaten visas i följande tabell 5. ÛHXBEIJJ 5 Pigmenthaltig bestrykningssmet med 50 % fast material (16 delar bindemedel till lOO delar lera) Specia1a~ HEb- Bestrykníngs- IGT-nappníngr stärkelse stärkelse Latex smetens vísko- (50 kg - 2,5 m/s) sitet (cP)d färg nr 5 m/min 8 ° 8 1164 71 - 16 - 393 63 - 8 121 54 8 ~ 1164 43 a svälla volym = 26 ml Hydroxietylstärkelse (Ethylex 2020, A. E. Staley) C Styren-butadienlatex (DOW 620) Brookfield-viskositet, cP vid 100 r/min.

Resultaten visar att den kokade, specialbehandlade, icke dubbelbrytande, granulära stärkelseprodukten, som sväller i vatten, ger bestrykningssmetar, som är över- lägsna en kommersiellt använd hydroxietylstärkelse och en kombination av den specialbehandlade stärkelsen med hydroxietylstärkelsen enligt bestämningmedIGT-nappning. Éastän föregående exempel visar föredragna beredningar, som innehåller den kokta, specialbehandlade, icke dubbel- brytande granulära stärkelsen, som svâller i vatten, inser man att andra typer av 1atexbestrykningsberedningar kan' 78128k5~1 17 användas så länge som den kokade specialbehandlade stärkelsen användes.

Claims (11)

1. 78128164 18 PATENTKRAV dl. Förfarande för framställning av en pigmenthaltig bestrykningskomposition för papper, vilken komposition b innehåller en förbättrad kokad stärkelseprodukt, k ä n - n e t e c k n a t därav, att förfarandet innefattar följande steg: a) man kokar i vatten en väsentligen icke dubbelbrytande granulär stärkelseprodukt, som är svällbar i kallt vatten och som utmärkes av att den före kokningen. dhar mindre än 10 % lösligt material och en svâllnings- förmåga, som är sådan att varje mängd om 5 g, då den aispergeras 1 vatten och hållas vid 2s°c 1 cirka 16 h, har en svälld volym pà cirka 20 ml till cirka 35 ml, och " . Ü b) man blandar den kokta stärkelseprodukten och en styren-butadienlatex i en lersmet för framställning av en pigmenthaltig bestrykningskomposition för PaPPer- '

2. Förfarande enligt krav 1, k ä n n e t e c k - n a t därav, att den kokta stärkelseprodukten utmärkes därav att den har ett innehåll lösligt material från cirka 20 till cirka 40 vikti.

3. Förfarande enligt krav 1, k ä n n e t e c k - in a t därav, att stärkelseprodukten kokas i vatten vid en halt fast material från Qirka 7 till cirka 15 vikt%.' '

4. Förfarande enligt krav 1, k ä>n n e t e c k - n a t därav, att kombinationen av latex och kokt stärkel- seprodnkt föreligger i bestrykningskompositionen i en halt av cirka 14 till cirka 16 delar för varje mängdd om 100 delar lera.

5. Förfarande enligt krav l, k ä n n e t e c k - n a t därav, att bestrykningskompositionen har en halt fast material från cirka 50 till cirka 60 vikt%. 78128164 19

6. En kokad, väsentligen icke dubbelbrytande, granu- lär stärkelseprodukt, som sväller i kallt vatten, k ä n - n e t e c k n a d därav, att produkten före kokning har mindre än 10 % lösligt material och en svällnings- förmåga, som är sådan, att varje mängd om 5 g har en svälld volym fràn cirka 20 ml till cirka 35 ml, då denna mängd dispergeras i vatten och hàlles i vatten i cirka 16 h vid 25°C, och att produkten efter kokning utmärkes därav att den har en halt lösligt material från cirka 20 till cirka 40 vikt%.

7. Pigmenthaltig bestrykningskomposition för papper, vilken komposition innehåller en förbättrad kokad stär- kelseprodukt, k ä n n e t e c k n a d därav, att kompo- sitionen innefattar: a) en kokad, väsentligen icke dubbelbrytande, granulär stärkelseprodukt, som sväller i kallt vatten och som utmärkes därav att den före kokning har mindre än 10 % lösligt material och en svällningsförmàga, som är sådan att varje mängd om 5 g har en svälld volym från cirka 20 ml till cirka 35 ml, då denna mängd dispergeras i vatten och hàlles i vatten i cirka 16 h vid 2s°ç, b) en styren-butadienlatek; och c) bestrykningslera.

8. Komposition ønligt krav 7, k ä n n e t e c k - n a d därav, att den kokande stärkelseprodukten utmär- kes därav att den har lösligt material i en mängd av cirka 20 till cirka 40 viktâ.

9. Komposition enligt krav 7, k ä n n e t e c k - n a d därav, att kombinationen av latex och kokad stär- kelseprodukt föreligger i bestrykningskompositionen i en mängd från cirka 14 till cirka 16 delar för varje mängd om 100 delar lera.

10. Komposition enligt krav 7, k ä n n e t e c k - n a d därav, att halten fast material varierar från cirka 50 till cirka 60 vikt%. 7812845-10 20

11. ll. Komposition enligt krav 7, k ä n n e t e c k - n a d därav, att viskositeten varierar från cirka 100 till cirka 5000 CP. 78121845-1 i sAMMAN' iíàAG 4 Uppfinningen avser en pigmentinnehâllande bestryk- ningskomposition för papper och ett förfarande för framställning av bestrykningskompositionen, varvid man kokar en speciellbehandlad stärkelseprodukt och blandar den med lera, varvid den specialbehandlade stärkelsen karaktäriseras som en väsentligen icke dubbelbrytande, granulär stärkelseprodukt, som har förmåga att svälla i kallt vatten.