WO1995010661A1 - Verfahren zur herstellung von gebrauchspapieren mit verbessertem weichgriff - Google Patents

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WO1995010661A1
WO1995010661A1 PCT/EP1994/003254 EP9403254W WO9510661A1 WO 1995010661 A1 WO1995010661 A1 WO 1995010661A1 EP 9403254 W EP9403254 W EP 9403254W WO 9510661 A1 WO9510661 A1 WO 9510661A1
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WO
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paper
ch2ch2θ
carbon atoms
fatty acid
alkyl
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PCT/EP1994/003254
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Antoni Rosello Blasi
Manuel Vidallet Callizo
Original Assignee
Henkel Kommanditgesellschaft Auf Aktien
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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H21/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its function, form or properties; Paper-impregnating or coating material, characterised by its function, form or properties
    • D21H21/14—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its function, form or properties; Paper-impregnating or coating material, characterised by its function, form or properties characterised by function or properties in or on the paper
    • D21H21/22—Agents rendering paper porous, absorbent or bulky
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H11/00—Pulp or paper, comprising cellulose or lignocellulose fibres of natural origin only
    • D21H11/14—Secondary fibres
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H17/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its constitution; Paper-impregnating material characterised by its constitution
    • D21H17/03—Non-macromolecular organic compounds
    • D21H17/05—Non-macromolecular organic compounds containing elements other than carbon and hydrogen only
    • D21H17/07—Nitrogen-containing compounds

Definitions

  • the invention relates to a process for the production of consumer papers with an improved soft feel, in which quaternized fatty acid triethanolamine ester salts are used as softeners, and to the use of these substances as auxiliaries in papermaking.
  • paper means approximately 3000 different types and articles, which can differ considerably in their areas of application and their nature. A number of additives are required for their production, of which fillers (e.g. chalk or kaolin) and binders (e.g. starch) are among the most important. There is a special need for a pleasant tissue paper and hygiene paper that are brought into closer contact with human skin, but also for example for heavier typewriter paper Soft handle, which is usually given to the paper by careful selection of the fibrous materials and in particular a high proportion of fresh wood pulp or cellulose. With regard to the economic efficiency of paper production and from an ecological point of view, it is desirable to use the highest possible proportion of inferior waste paper. However, this has the consequence that the soft feel of the paper is significantly deteriorated.
  • fillers e.g. chalk or kaolin
  • binders e.g. starch
  • the object of the invention was therefore to provide a process by means of which use papers, in particular tissue papers, can be produced with a particularly pleasant soft hand, even using raw materials which have a high proportion of waste paper. At the same time, only readily biodegradable auxiliaries should be used.
  • the invention relates to a process for the production of consumer papers with an improved soft feel, in which aqueous fiber suspensions are quaternized fatty acid triethanola inester salts of the formula (I),
  • R ⁇ CO for an acyl radical with 6 to 22 carbon atoms
  • R 2 and R3 independently of one another for hydrogen or R ⁇ CO
  • R ⁇ for an alkyl radical with 1 to 4 carbon atoms or a (CH2CH2 ⁇ ) gH group
  • m, n and p in total stand for 0 or numbers from 1 to 12
  • q for numbers from 1 to 12
  • X for halide, alkyl sulfate or alkyl phosphate
  • quaternized fatty acid triethanolamine ester salts are suitable for giving even particularly critical tissue paper with a proportion of up to 95% by weight of waste paper a pleasant soft feel.
  • the invention also includes the knowledge that the salts improve the adhesion of the moist paper webs on the press rollers, so that operational disturbances caused by wrinkles can be reliably avoided.
  • Another advantage is that the quaternized salts are ecotoxicologically harmless and in particular can be easily biodegraded.
  • Quaternized fatty acid triethanolamine ester salts which are usually also referred to briefly as “ester quats", are known substances which can be obtained by the relevant methods of preparative organic chemistry.
  • ester quats are known substances which can be obtained by the relevant methods of preparative organic chemistry.
  • esterquats as softening agents for textiles is described, for example, in the review articles by O.Ponsati in CR CED Congress, Barcelona, 167 (1992) and R.Puchta in CR CED Congress, Sitge ⁇ , 59 (1993) been.
  • ester quats which can be used in the context of the process according to the invention are products based on caproic acid, caprylic acid, capric acid, lauric acid, myristic acid, palmitic acid, isostearic acid, stearic acid, oleic acid, elaidic acid, arachic acid, behenic acid and erucic acid and their technical mixtures, such as those that occur in the pressure splitting of natural fats and oils.
  • Technical C 1/4 g coconut fatty acids and in particular partially hardened cis / ig tallow or palm fatty acids and high-elicinic cis / ig fatty acid cuts are preferably used.
  • the fatty acids and the triethanolamine can be used in a molar ratio of 1.1: 1 to 3: 1 to produce the quaternized esters.
  • an application ratio of 1.2: 1 to 2.2: 1, preferably 1.5: 1 to 1.9: 1 has proven to be particularly advantageous.
  • the preferred esterquats are technical mixtures of mono-, di- and triesters with an average degree of esterification of 1.5 to 1.9 and are derived from technical C ⁇ g / 18 ⁇ Tal 9 ⁇ or palm fatty acid (iodine number 0 to 40).
  • tissue papers have proven quaternized fatty acid triethanolamine ester salts of the formula (I) in which R ⁇ CO for an acyl radical having 16 to 18 carbon atoms, R 2 for R ⁇ -CO, R 3 for hydrogen, R 4 for a methyl group, m, n and p represents 0 and X represents methyl sulfate.
  • esterquats are usually commercially available in the form of 50 to 90% strength by weight alcoholic solutions which, if required, can be diluted with water without problems.
  • wood materials such as wood pulp
  • wood pulp which are usually produced in an integrated manner in the paper mill, enter the stock preparation as pumpable slurry.
  • Cellulose for example cellulose
  • Waste paper is usually first freed of impurities, sorted, crushed, dispersed in water and freed from printing inks and fillers, such as kaolin, by flotation ("de-inking").
  • Aqueous fiber suspensions can preferably be used which have a share of de-intact waste paper of 50 to 95% by weight.
  • the raw materials are fed to the so-called “substance center”, in which the processed fiber suspensions ("pulp") are added to the mixing chest with the addition of auxiliary substances.
  • This can have a solids content of 3 to 5, preferably 3.5 to 4,% by weight and, before being put on the paper machine, is advantageously at a concentration below 0.5, preferably 0.1 to 0.2,% by weight. -% diluted to the so-called "whole substance”.
  • the quaternized fatty acid triethanolamine ester salts can be added to the aqueous fiber suspensions both at the pulp stage and after the preparation of the whole materials, ie directly in the pulp or after dilution, in amounts of 0.5 to 6, preferably 1 to 4 kg / t - salts calculated as solids - are added, intensive homogenization, for example by means of a stirrer or a static mixer, having to be ensured.
  • auxiliaries include, for example, fillers (for example kaolin, chalk, titanium dioxide) to improve smoothness, dyes and pigments for coloring the paper pulp, binders (for example proteins, plastic dispersions, resin glues) for strengthening the fiber structure and optical brighteners (eg stilbene dyes) to increase the degree of whiteness.
  • fillers for example kaolin, chalk, titanium dioxide
  • binders for example proteins, plastic dispersions, resin glues
  • optical brighteners eg stilbene dyes
  • a flat web is continuously produced from the highly diluted stock which is conveyed by a conveyor belt ("wire section"), several rollers (“press section”), steam-heated drying cylinders (“drying section”), cooling cylinders and a smoothing unit is led to the role.
  • the web width can be 0.5 to 10, preferably 1 to 5, the web speed 500 to 2000, preferably 1000 to 1500 m / s.
  • the sieve section usually consists of an endless belt, which consists of fine-meshed plastic fabric, in which various drainage elements are installed. At the end of the wire section, the paper web still contains about 80% by weight of water, but is already sufficiently strong to be removed from the wire by removal felts or negative pressure.
  • the paper web is compressed by mechanical pressure and further dewatered; it is passed between several smaller and one large roller ("Yankee-Dryer") made of steel, granite or hard rubber by means of an endlessly guided felt cloth and dewatered to a residual moisture of approx. 50% by weight.
  • the quantities of water separated from the stock in the wire and press sections can be returned to the process after cleaning.
  • the paper web is guided around up to 100 steam-heated drying cylinders and cooled from 70 to 80 to 20 to 30 ° C. with the aid of a cooling cylinder; the residual moisture content is usually 5 to 8% by weight.
  • quaternized fatty acid triethalamine ester salts enables use papers, in particular also tissue papers, to be produced with a satisfactory soft hand, even if solid suspensions are used as starting materials, which contain up to 95% by weight of waste paper. exhibit.
  • Usage papers are papers that have a weight of 10 to 400 and preferably 15 to 150 g / m 2 .
  • Typical examples are banknote paper, bank post paper, barite paper, Bible printing paper pier, handmade paper, colored paper, chrono paper, document paper, printing paper, thin printing paper, electrical insulating paper, filter paper, flow paper, wood-containing paper, .Hygienic paper, Japanese paper, condenser paper, kraft paper, crepe paper, light weight coated paper, oil paper, overlay paper, Wrapping paper, papier mache, parchment paper, glassine, photo paper, recycled paper, writing paper, tissue paper, synthetic paper, wallpaper base paper and newsprint.
  • the ester quats can preferably be used as softeners in the production of tissue papers, which usually have a weight of 10 to 40, preferably 15 to 25 g / m 2 .
  • Another object of the invention relates to the use of quaternized fatty acid triethanolamine ester salts of the formula (I)
  • R ⁇ -CO for an acyl radical with 6 to 22 carbon atoms
  • R 2 and R 3 independently of one another for hydrogen or Rico
  • R 4 for an alkyl radical with 1 to 4 carbon atoms or a (CH2CH2 ⁇ ) gH group
  • m, n and p in total stand for 0 or numbers from 1 to 12
  • q for numbers from 1 to 12
  • X for halide, alkyl sulfate or alkyl phosphate, as auxiliaries in papermaking.
  • tissue paper Manufacture of tissue paper.
  • 15 t of a commercially available aqueous cellulose dispersion (“pulp", pH 7.6) consisting of 90% by weight of de-inked waste paper and 10% by weight of fresh cellulose with a Solids concentration of 3.5 wt .-% submitted, with 450 kg - corresponding to a solids content of about 5 kg / t pulp - a 20 wt .-% aqueous solution of a commercially available Esterquats (Dehyquart ( R ) AU 36, 80% by weight in isopropyl alcohol, from Pulcra, Barcelona / ES) and homogenized.
  • Pulp pH 7.6
  • the pulp mixed with the auxiliary material was conveyed into a metering device via a static mixer and thereby diluted with water to a concentration of 0.1% by weight.
  • the mixture was then added to the wire section at a speed of approximately 1350 1 / min and transferred to the press section.
  • the speed of the Yankee dryer was approx. 1300, that of the subsequent calendering roll approx. 1100 m / min.
  • the paper web was then dewatered in the dryer section at about 90 ° C. to a residual moisture of 5 to 6% by weight, cooled to 20 ° C. and wound on a drum.
  • Example 1 was repeated, but the addition of the ester quat was dispensed with. It was found that the raw paper did not have sufficient adhesive power during drying on the Yankee dryer and wrinkled, which finally brought the production process to a standstill. The resulting paper zei (also gte a considerably worse grip. The Ergeb ⁇ nisse are set out in Table.
  • Example 1 was repeated, but a corresponding amount of distearyldimethylammonium chloride was added instead of the ester quat. Although the formation of wrinkles was largely avoided during drying, the resulting paper also showed a poorer grip here. The results are summarized in Tab. 1.

Abstract

Gebrauchspapiere mit besonders angenehmen Weichgriff werden erhalten, indem man bei der Herstellung wäßrigen Feststoff-Suspensionen als Softener quaternierte Fettsäuretrieethanolaminester-Salze der Formel (I) zusetzt, in der R1CO für einen Acylrest mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen, R?2 und R3¿ unabhängig voneinander für Wasserstoff oder R1CO, R4 für einen Alkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen oder eine (CH¿2?CH2O)qH-Gruppe, m, n und p in Summe für 0 oder Zahlen von 1 bis 12, q für Zahlen von 1 bis 12 und X für Halogenid, Alkylsulfat oder Alkylphosphat steht.

Description

Verfahren zur Herstellung von Gebrauchspapieren mit verbessertem Weichgriff
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Ge¬ brauchspapieren mit verbessertem Weichgriff, bei dem man quaternierte Fettsäuretriethanolaminester-Salze als Softener einsetzt sowie die Verwendung dieser Stoffe als Hilfsmittel bei der Papierherstellung.
Stand der Technik
Unter dem Oberbegriff "Papier" werden ca. 3000 verschiedene Sorten und Artikel verstanden, die sich in ihren Anwendungs¬ gebieten und ihrer Beschaffenheit zum Teil erheblich unter¬ scheiden können. Zu ihrer Herstellung werden eine Reihe von Zusatzstoffen benötigt, von denen Füllstoffe (z.B. Kreide oder Kaolin) und Bindemittel (z.B. Stärke) zu den wichtigsten zählen. Für den Bereich der Tissue- und Hygienepapiere, die in engeren Kontakt mit der menschlichen Haut gebracht werden, aber beispielsweise auch für schwereres Schreibmaschinenpa¬ pier besteht ein besonderes Bedürfnis nach einem angenehmen Weichgriff, der dem Papier üblicherweise durch eine sorgfäl¬ tige Auswahl der Faserstoffe und insbesondere einen hohen Anteil an frischem Holzschliff oder Cellulose verliehen wird. Im Hinblick auf die Wirtschaftlichkeit der Papierherstellung sowie aus ökologischer Sicht, ist es jedoch wünschenswert, möglichst hohe Anteile an qualitativ minderwertigerem de- inkte Altpapier mitzuverwenden. Dies hat jedoch zur Folge, daß der Weichgriff des Papiers signifikant verschlechtert wird.
Die Aufgabe der Erfindung hat somit darin bestanden, ein Verfahren zur Verfügung zu stellen, mit dessen Hilfe man Ge¬ brauchspapiere, insbesondere Tissue-Papiere, mit besonders angenehmen Weichgriff auch unter Verwendung von solchen Roh¬ stoffen herstellen kann, die einen hohen Altpapieranteil aufweisen. Gleichzeitig sollten nur leicht biologisch ab¬ baubare Hilfsstoffe Verwendung finden.
Beschreibung der Erfindung
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von Gebrauchspapieren mit verbessertem Weichgriff, bei dem man wäßrigen Faserstoff-Suspensionen quaternierte Fettsäu- retriethanola inesterSalze der Formel (I),
R4 l+ [R1CO-(OCH2CH2)mOCH2CH2-N-CH2CH2θ-(CH2CH2θ)nR2] X" (I)
I
CH2CH2θ(CH2CH2O)pR3 in der R^CO für einen Acylrest mit 6 bis 22 Kohlenstoffato¬ men, R2 und R3 unabhängig voneinander für Wasserstoff oder R^CO, R^ für einen Alkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen oder eine (CH2CH2θ)gH-Gruppe, m, n und p in Summe für 0 oder Zahlen von 1 bis 12, q für Zahlen von 1 bis 12 und X für Ha¬ logenid, Alkylsulfat oder Alkylphosphat steht, als Softener einsetzt.
Überraschenderweise wurde gefunden, daß quaternierte Fett- säuretriethanolaminester-Salze geeignet sind, selbst beson¬ ders kritischem Tissue-Papier mit einem Anteil von bis zu 95 Gew.-% Altpapier einen angenehmen Weichgriff zu verleihen. Die Erfindung schließt ferner die Erkenntnis ein, daß die Salze die Haftfähigkeit der feuchten Papierbahnen auf den Presswalzen verbessern, so daß Betriebsstörungen durch Fal¬ tenbildung zuverlässig vermieden werden können. Ein weiterer Vorteil besteht ferner darin, daß die quaternierten Salze ökotoxikologisch unbedenklich sind und insbesondere leicht biologisch abgebaut werden können.
Quaternierte Fettsäuretriethanolaminester-Salze
Quaternierte Fettsäuretriethanolaminester-Salze, die übli¬ cherweise auch kurz als "Esterquats" bezeichnet werden, stel¬ len bekannte Stoffe dar, die man nach den einschlägigen Me¬ thoden der präparativen organischen Chemie erhalten kann. In diesem Zusammenhang sei auf die Internationale Patentanmel¬ dung WO 91/01 295 (Henkel) verwiesen, nach der man Trietha- nolamin in Gegenwart von unterphosphoriger Säure mit Fettsäu¬ ren partiell verestert, Luft durchleitet und anschließend mit Dimethylsulfat oder Ethylenoxid quaterniert. Die Verwendung von Esterquats als Avivagemittel für Textilien ist beispiels¬ weise in den Übersichtsartikeln von O.Ponsati in C.R. CED- Kongress, Barcelona, 167 (1992) und R.Puchta in C.R. CED-Kon- gress, Sitgeε, 59 (1993) beschrieben worden.
Typische Beispiele für Esterquats, die im Sinne des erfin¬ dungsgemäßen Verfahrens Verwendung finden können, sind Pro¬ dukte auf Basis von Capronsäure, Caprylsäure, Caprinsäure, Laurinsäure, Myristinsäure, Palmitinsäure, Isostearinsäure, Stearinsäure, Ölsäure, Elaidinsäure, Arachinsäure, Behensäure und Erucasäure sowie deren technische Mischungen, wie sie beispielweise bei der Druckspaltung natürlicher Fette und Öle anfallen. Vorzugsweise werden technische C^/^g-Kokosfettsäu- ren und insbesondere teilgehärtete Cis/ig-Talg- bzw. Palm¬ fettsäuren sowie elaidinsäurereiche Cis/ig-Fettsäureschnitte eingesetzt.
Zur Herstellung der quaternierten Ester können die Fettsäuren und das Triethanolamin im molaren Verhältnis von 1,1 : 1 bis 3 : 1 eingesetzt werden. Im Hinblick auf die anwendungstech¬ nischen Eigenschaften der Esterquats hat sich ein Einsatz¬ verhältnis von 1,2 : 1 bis 2,2 : 1, vorzugsweise 1,5 : 1 bis 1,9 : 1 als besonders vorteilhaft erwiesen. Die bevorzugten Esterquats stellen technische Mischungen von Mono-, Di- und Triestern mit einem durchschnittlichen Veresterungsgrad von 1,5 bis 1,9 dar und leiten sich von technischer Cιg/l8~Tal9~ bzw. Palmfettsäure (Iodzahl 0 bis 40) ab.
Als besonders vorteilhaft für die Verbesserung des Weich¬ griffs von Gebrauchspapieren, insbesondere Tissue-Papieren, haben sich quaternierte Fettsäuretriethanolaminester-Salze der Formel (I) erwiesen, in der R^CO für einen Acylrest mit 16 bis 18 Kohlenstoffatomen, R2 für R^-CO, R3 für Wasserstoff, R4 für eine Methylgruppe, m, n und p für 0 und X für Methyl¬ sulfat steht.
Üblicherweise gelangen die Esterquats in Form 50 bis 90 gew.-%iger alkoholischer Lösungen in den Handel, die bei Be¬ darf problemlos mit Wasser verdünnt werden können.
Papierherste1lunq
Im Sinne der Erfindung kommen als Ausgangsstoffe für die Her¬ stellung von Gebrauchspapieren verschiedenste Materialien in Betracht: Holzstoffe, wie beispielsweise Holzschliff, die meist in integrierter Fertigungsweise in der Papierfabrik erzeugt werden, gelangen als pumpfähiger Brei in die Stoff- aufbereitung. Zellstoffe, beispielsweise Cellulose, werden überwiegend in trockener Form angeliefert und im "Pulper" zu einem wäßrigen Faserbrei suspendiert. Altpapier wird übli¬ cherweise zunächst von Verunreinigungen befreit, sortiert, zerkleinert, in Wasser dispergiert und durch Flotation ("De-inking") von Druckfarben und Füllstoffen, wie bei¬ spielsweise Kaolin, befreit. Vorzugsweise können wäßrige Fa¬ serstoff-Suspensionen eingesetzt werden, die einen Anteil an de-inkte Altpapier von 50 bis 95 Gew.-% aufweisen.
Die Rohmaterialien werden der sogenannten "Stoffzentrale" zugeführt, in der die aufbereiteten Faserstoff-Suspensionen ("Halbstoffe") in der Mischbütte unter Zugabe von Hilfsstof- fen zum sogenannten "Ganzstoff" verarbeitet werden. Dieser kann einen Feststoffgehalt von 3 bis 5, vorzugsweise 3,5 bis 4 Gew.-% aufweisen und wird vor Aufgabe auf die Papierma¬ schine vorteilhafterweise auf eine Konzentration unterhalb von 0,5, vorzugsweise auf 0,1 bis 0,2 Gew.-% zum sogenannten "Ganzstoff" verdünnt.
Die quaternierten Fettsäuretriethanolaminester-Salze können den wäßrigen Faserstoff-Suspensionen sowohl auf der Stufe der Halbstoffe, als auch nach Bereitung der Ganzstoffe, also di¬ rekt in der Pulpe oder aber nach der Verdünnung, in Mengen von 0,5 bis 6, vorzugsweise 1 bis 4 kg/t - Salze berechnet als Feststoffe - zugesetzt werden, wobei eine intensive Homo¬ genisierung, beispielsweise durch einen Rührer oder einen Statikmischer, sichergestellt werden muß. Als weitere Hilfs¬ stoffe kommen beispielsweise Füllstoffe (z.B. Kaolin, Kreide, Titandioxid) zur Verbesserung der Glätte, Farbstoffe und Pigmente zur Einfärbung der Papiermasse, Bindemittel (z. B. Proteine, Kunststoff-Dispersionen, Harzleime) zur Verfesti¬ gung des Fasergefüges sowie optische Aufheller (z. B. Stil¬ benfarbstoffe) zur Erhöhung des Weißgrades in Betracht.
Anschließend wird im "Stoffauflauf" aus dem hochverdünnten Ganzstoff kontinuierlich eine flächige Bahn erzeugt, die über ein Förderband ("Siebpartie"), mehrere Walzen ("Presspar¬ tie"), dampfbeheizte Trockenzylinder ("Trockenpartie"), Kühl- zylinder und ein Glättwerk zur Rolle geführt wird. Die Bahn¬ breite kann 0,5 bis 10, vorzugsweise 1 bis 5 , die Bahnge¬ schwindigkeit 500 bis 2000, vorzugsweise 1000 bis 1500 m/s betragen. Die Siebpartie besteht gewöhnlich aus einem Endlosband, das aus feinmaschigem Kunststoffgewebe besteht, in das verschie¬ dene Entwässerungselemente eingebaut sind. Am Ende der Sieb¬ partie enthält die Papierbahn noch etwa 80 Gew.-% Wasser, ist jedoch bereits ausreichend fest, um durch Abnahme-Filze oder Unterdruck vom Sieb abgenommen zu werden. In der folgenden Presspartie wird die Papierbahn durch mechanischen Druck verdichtet und weiter entwässert; dabei wird sie mittels ei¬ nes endlos geführten Filztuches zwischen mehreren kleineren und einer großen Walze ("Yankee-Dryer") aus Stahl, Granit oder Hartgummi hindurchgeführt und bis auf eine Restfeuchte von ca. 50 Gew.-% entwässert. Die in Sieb- und Presspartie aus dem Ganzstoff abgeschiedenen Wassermengen können nach Reinigung in den Prozeß zurückgeführt werden. In der an¬ schließenden Trockenpartie wird die Papierbahn um bis zu 100 dampfbeheizte Trockenzylinder geführt und mit Hilfe eines Kühlzylinders von 70 bis 80 auf 20 bis 30°C abgekühlt; der Restfeuchtegehalt beträgt üblicherweise 5 bis 8 Gew.-%.
Gewerbliche Anwendbarkeit
Durch den Zusatz von quaternierten Fettsäuretriethalamin- ester-Salzen lassen sich Gebrauchspapiere, insbesondere auch Tissue-Papiere, mit zufriedenstellendem Weichgriff herstel¬ len, selbst wenn als Einsatzstoffe Feststoff-Suspensionen eingesetzt werden, die einen Altpapier-Anteil von bis zu 95 Gew.-% aufweisen. Unter Gebrauchspapieren sind solche Papiere zu ver- stehen, die ein Gewicht von 10 bis 400 und vorzugs¬ weise 15 bis 150 g/m2 aufweisen. Typische Beispiele sind Banknotenpapier, Bankpostpapier, Barytpapier, Bibeldruckpa- pier, Büttenpapier, Buntpapier, Chronopapier, Dokumentenpa¬ pier, Druckpapier, Dünndruckpapier, Elektroisolierpapier, Filterpapier, Fließpapier, Holzhaltiges Papier, .Hygienepa¬ pier, Japanpapier, Kondensatorpapier, Kraftpapier, Kreppa¬ pier, light weight coated-Papier, Ölpapier, Overlaypapier, Packpapier, Papiermachέ, Pergamentpapier, Pergamin, Photo¬ papier, Recycling-Papier, Schreibpapier, Seidenpapier, Syn¬ thetisches Papier, Tapetenrohpapier und Zeitungsdruckpapier.
Vorzugsweise können die Esterquats als Softener bei der Her¬ stellung von Tissue-Papieren eingesetzt werden, die üblicher¬ weise ein Gewicht von 10 bis 40, vorzugsweise 15 bis 25 g/m2 aufweisen.
Dementsprechend betrifft ein weiterer Gegenstand der Erfin¬ dung die Verwendung von quaternierten Fettsäuretriethanol- aminester-Salzen der Formel (I)
R4
Γ
[R1CO-(OCH2CH2)mOCH2CH2- -CH2CH2θ-(CH2CH2θ)nR ] X" (I)
I
CH2CH20(CH2CH2O)pR3
in der R^-CO für einen Acylrest mit 6 bis 22 Kohlenstoffato¬ men, R2 und R3 unabhängig voneinander für Wasserstoff oder Rico, R4 für einen Alkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen oder eine (CH2CH2θ)gH-Gruppe, m, n und p in Summe für 0 oder Zahlen von 1 bis 12, q für Zahlen von 1 bis 12 und X für Ha¬ logenid, Alkylsulfat oder Alkylphosphat steht, als Hilfsmit¬ tel bei der Papierherstellung. Die folgenden Beispiele sollen den Gegenstand der Erfindung näher erläutern, ohne ihn darauf einzuschränken.
Beispiele
Beispiel 1:
Herstellung von Tissue-Papier. In einem 20-m3-Vorratsbehälter wurden 15 t einer handelsüblichen wäßrige Cellulose-Disper- sion ("Pulpe", pH 7,6), bestehend aus 90 Gew.-% de-inktem Altpapier und 10 Gew.-% Frischcellulose mit einer Feststoff¬ konzentration von 3,5 Gew.-% vorgelegt, mit 450 kg - entspre¬ chend einem Feststoffgehalt von ca. 5 kg/t Pulpe - einer 20 gew.-%igen wäßrigen Lösung eines handelsüblichen
Figure imgf000012_0001
Esterquats (Dehyquart(R) AU 36, 80 gew.- %ig in Isopropylal- kohol, Fa. Pulcra, Barcelona/ES) versetzt und homogenisiert. Die mit dem Hilfsmittel versetzte Pulpe wurde über einen Statikmischer in eine Dosiervorrichtung gefördert und dabei mit Wasser auf eine Konzentration von 0,1 Gew.-% verdünnt. Anschließend wurde das Gemisch mit einer Geschwindigkeit von ca. 1350 1/min auf die Siebpartie aufgegeben und in die Presspartie überführt. Die Geschwindigkeit des Yankee dryers betrug ca. 1300, die der nachfolgenden Kalandrierwalze ca. 1100 m/min. Danach wurde die Papierbahn in der Trockenpartie bei ca. 90°C bis auf eine Restfeuchte von 5 bis 6 Gew.-% ent¬ wässert, auf 20°C abgekühlt und auf eine Trommel gewickelt.
Die Bestimmung des Weichgriffs erfolgte durch ein Panel von 6 Testpersonen, die unabhängig voneinander Griffnoten von 1 (sehr weich) bis 6 (sehr hart) vergaben; wiedergegeben wurde der Mittelwert einer Dreifachbestimmung. Die Ergebnisse sind in Tab.l zusammengefaßt. Vergleichsbeispiel VI;
Beispiel 1 wurde wiederholt, jedoch auf die Zugabe,des Ester¬ quats verzichtet. Es zeigte sich, daß das Rohpapier während der Trocknung auf dem Yankee-Dryer kein ausreichendes Haft¬ vermögen besaß und Falten schlug, die den Produktionsablauf schließlich zum Erliegen brachten. Das resultierende Papier zei(gte zudem einen wesentlich schlechteren Griff. Die Ergeb¬ nisse sind in Tab.l zusammengefaßt.
Vergleichsbeispiel V2;
Beispiel 1 wurde wiederholt, jedoch anstelle des Esterquats eine entsprechende Menge Distearyldimethylammoniumchlorid zugegeben. Obschon die Faltenbildung während der Trocknung weitgehend unterblieb, zeigte auch hier das resultierende Papier einen schlechteren Griff. Die Ergebnisse sind in Tab.l zusammengefaßt.
Tab.1; Versuchsergebnisse
Bsp. Restfeuchte Papiergewicht Weichgriff Gew.-% g/m2
1 5,0 18,5 1,5
VI 5,5 18,5 3,5 V2 5,5 18,5 2,5

Claims

PatentenSprüche
1. Verfahren zur Herstellung von Gebrauchspapieren mit ver¬ bessertem Weichgriff, bei dem man wäßrigen Faserstoff- Suspensionen quaternierte Fettsäuretriethanolaminester- Salze der Formel (I),
R4 • l+ [R1CO-(OCH2CH2)mOCH2CH2-N-CH2CH2θ-(CH2CH2θ)nR2] X~ (I)
I
CH2CH20(CH2CH2θ)pR3
in der R^-CO für einen Acylrest mit 6 bis 22 Kohlenstoff¬ atomen, R2 und R3 unabhängig voneinander für Wasserstoff oder R^-CO, R4 für einen Alkylrest mit 1 bis 4 Kohlen¬ stoffatomen oder eine (CH2CH2θ)gH-Gruppe, m, n und p in Summe für 0 oder Zahlen von 1 bis 12, q für Zahlen von 1 bis 12 und X für Halogenid, Alkylsulfat oder Alkylphos- phat steht, als Softener einsetzt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man quaternierte Fettsäuretriethanolaminester-Salze der Formel (I) einsetzt, in der R^-CO für einen Acylrest mit 16 bis 18 Kohlenstoffatomen, R2 für Rico, R3 für Wasser¬ stoff, R4 für eine Methylgruppe, m, n und p für 0 und X für Methylsulfat steht.
3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß man wäßrige Faserstoff-Suspensionen einsetzt, die einen Anteil an de-inktem Altpapier von 50 bis 95 Gew.-% aufweisen.
4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß man wäßrige Faserstoff-Suspensionen ein¬ setzt, die einen Feststoffgehalt von 0,1 bis 5 Gew.-% aufweisen.
5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß man die quaternierten Fettsäuretriethanol- aminester-Salze den wäßrigen Faserstoff-Suspensionen in Mengen von 0,5 bis 6 kg/t - Salze berechnet als Fest¬ stoffe - zusetzt.
6. Verwendung von quaternierten Fettsäuretriethanolamin- ester-Salzen der Formel (I)
R*
Γ
[R1CO-(OCH2CH2)mOCH2CH2-N-CH2CH2θ-(CH2CH2θ)nR2 X" (I)
I
CH2CH20(CH2CH20)pR
in der R^O für einen Acylrest mit 6 bis 22 Kohlenstoff¬ atomen, R2 und R3 unabhängig voneinander für Wasserstoff oder Rico, R4 für einen Alkylrest mit 1 bis 4 Kohlen¬ stoffatomen oder eine (CH2CH2θ)gH-Gr ppe, m, n und p in Summe für 0 oder Zahlen von 1 bis 12, q für Zahlen von 1 bis 12 und X für Halogenid, Alkylsulfat oder Alkylphos- phat steht, als Hilfsmittel bei der Papierherstellung.
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