Verfahren zur Herstellung eines nassfesten Papier-, Pappe- und/oder KartonverbundsProcess for producing a wet-strength paper, cardboard and / or cardboard composite
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines nassfesten Papier-, Pappe- und/oder Kartonverbunds und ein für dieses Verfahren geeignetes Nassfestmittel.The invention relates to a method for producing a wet-strength paper, cardboard and / or cardboard composite and a wet strength agent suitable for this method.
Papier, Pappe und Kartons werden im allgemeinen für bestimmte Einsatzgebiete speziell vorbehandelt. So ist aus der DE-A-42 26 110 ein Verfahren zur Herstellung von nassfest ausgerüstetem, cellulosehaltigem Material bekannt, wobei ein chlorfreies Nassfestmittel auf der Basis möglichst niedrigviskoser, unblockierter Polyisocyanate eingesetzt wird, das sich ohne Lösungsmittel- und Emulga- tor-Zusatz in Wasser dispergieren lässt und beim Einsatz in der Masse und in der Oberfläche in einem breiten pH-Bereich die Nassfestwirkung der Polyamidamin-Epichlorhydrinharze erreicht und auch die Trockenfestigkeit erhöht.Paper, cardboard and cardboard boxes are generally specially pretreated for certain areas of application. For example, DE-A-42 26 110 discloses a process for the production of cellulose-containing material which has been given a wet strength treatment, using a chlorine-free wet strength agent based on the lowest possible viscosity, unblocked polyisocyanates which can be used without the addition of solvents and emulsifiers Water disperses and when used in the mass and in the surface in a wide pH range achieves the wet strength effect of the polyamide amine epichlorohydrin resins and also increases the dry strength.
Die EP-A-0 643 166 beschreibt ein Verfahren zum Modifizieren hydrophiler Fasern mit einer im wesentlichen wasserunlöslichen anorganischen Substanz.EP-A-0 643 166 describes a method for modifying hydrophilic fibers with an essentially water-insoluble inorganic substance.
Die EP-A-0 717 146 betrifft ein Nassfestmittel für Papier, das durch folgendes Verfahren hergestellt wurde:EP-A-0 717 146 relates to a wet strength agent for paper, which was produced by the following process:
(1) Umsetzen eines Polyamidoamins mit einem Epihalohydrin,(1) reacting a polyamidoamine with an epihalohydrin,
(2) Zugabe eines wasserlöslichen, nicht-polymeren Amins, und(2) adding a water-soluble, non-polymeric amine, and
(3) Erwärmen, um eine Vernetzung zu bewirken.(3) heating to effect cross-linking.
Die US 5,2,40,561 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung von Papier, wobei eine Behandlung mit komplexen funktioneilen Mikrogelen vorgesehen ist .
Aus der US 5,397,436 ist es bekannt, die Nassfestigkeit von Cellulosepapier durch Zugabe eines aminfunktionellen Poly- vinylalkohols und eines 4- oder 5-gliedrigen cyclischen Esters oder Anhydrids mit einem Alkyl- oder Alkenyl-Substi- tuenten mit vier Kohlenstoffatomen zu verbessern.US Pat. No. 5,2,40,561 describes a process for the production of paper, treatment with complex functional microgels being provided. From US 5,397,436 it is known to improve the wet strength of cellulose paper by adding an amine-functional polyvinyl alcohol and a 4- or 5-membered cyclic ester or anhydride with an alkyl or alkenyl substituent with four carbon atoms.
Die US 5,466,337 offenbart eine nassfeste Pappe, die aus einer mit einem temporären kationischen Nassfestmittel behandelten wässrigen Cellulosefaserdispersion gewonnen wird.US 5,466,337 discloses a wet-strength cardboard which is obtained from an aqueous cellulose fiber dispersion treated with a temporary cationic wet-strength agent.
Die WO 95/06777 betrifft die Acetylierung von Papier zur Verbesserung der Nassfestigkeit. Die WO 94/29523 offenbart ein Verfahren zur Herstellung von Papier, das eine Nassfestigkeit basierend auf einem Ionengitter aufweist.WO 95/06777 relates to the acetylation of paper to improve the wet strength. WO 94/29523 discloses a method for producing paper which has a wet strength based on an ion grid.
Es ist allgemein bekannt, Papier, Pappe und Karton für bestimmte Einsatzgebiete miteinander zu verkleben. Die Verklebung kann nassfest oder nicht nassfest sein. Zum Verkleben werden Klebstoffe auf unterschiedlicher Basis verwendet, z. B. auf der Basis von Polyvinylacetat , Poly- vinylacrylat , verschiedener Copolymere und Naturstoffe, wie Stärke und Dextrin.It is generally known to glue paper, cardboard and cardboard together for certain areas of application. The bond can be wet-strength or not wet-strength. Adhesives on different bases are used for gluing, e.g. B. on the basis of polyvinyl acetate, polyvinyl acrylate, various copolymers and natural products such as starch and dextrin.
Im folgenden wird beispielhaft die Herstellung von Wellpappe unter Verwendung von Klebstoff auf der Basis von Stärke und Dextrin beschrieben.The following is an example of the production of corrugated cardboard using adhesive based on starch and dextrin.
Gemass "Römpp - Chemie Lexikon" besteht Wellpappe aus einer oder mehreren Lage (n) eines gewellten Papiers (Mittellage), die ein- oder beidseitig mit einer Papierbahn beklebt ist (Decklage) . Wellpappe wird vorwiegend als Packmaterial verwendet, wobei es für diese Verwendung bei Bedarf nötig ist, Wellpappe wasserfest (nassfest) herzustellen, z. B. nach der europäischen Norm FEFCO 9.
Dazu sind spezielle Rezepturen für Klebstoff-Ansätze bekannt, welche Stärke und Dextrin enthalten. Für die Erreichung der geforderten Nassfestigkeit nach FEFCO 9 ist der Zusatz eines Nassfestmittels notwendig, das z. B. Formaldehyd enthält. Das Formaldehyd enthaltende Nassfestmittel wird der Flotte beigegeben und erreicht, zusammengemischt mit der Stärke/Dextrinflotte, die heissen Prägwalzen, wo der Klebstoff seine Funktion erbringt.According to "Römpp - Chemie Lexikon", corrugated cardboard consists of one or more layers of corrugated paper (middle layer), which is covered on one or both sides with a paper web (top layer). Corrugated cardboard is mainly used as a packaging material. B. according to the European standard FEFCO 9. For this purpose, special formulations for adhesive mixtures containing starch and dextrin are known. To achieve the required wet strength according to FEFCO 9, the addition of a wet strength agent is necessary. B. contains formaldehyde. The formaldehyde-containing wet strength agent is added to the liquor and, mixed with the starch / dextrin liquor, reaches the hot embossing rollers, where the adhesive performs its function.
Unterschiedliche Rezepturen und unterschiedliche Formaldehyd enthaltende Nassfestmittel ergeben mehr oder weniger hohe Nassfestigkeitswerte . Allerdings ist ein Formaldehyd enthaltendes Nassfestmittel in der Flotte nicht stabil, was vermutlich auf die alkalischen Eigenschaften der Flotte zurückzuführen ist. Letztendlich führt dies zu dem gravierenden Nachteil, dass mit dem herkömmlichen Verfahren zur Herstellung von Wellpappe keine konstant guten Wasserfestigkeiten erreicht werden. Ökologisch von Nachteil ist ferner der Anteil von Formaldehyd in der Wellpappe.Different formulations and different formaldehyde-containing wet strength agents result in more or less high wet strength values. However, a wet strength agent containing formaldehyde is not stable in the liquor, which is probably due to the alkaline properties of the liquor. Ultimately, this leads to the serious disadvantage that the conventional method for producing corrugated cardboard does not achieve consistently good water resistance. The proportion of formaldehyde in the corrugated cardboard is also ecologically disadvantageous.
Der vorliegenden Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung eines nassfesten Papier-, Pappe- und Kartonverbunds sowie ein in diesem Verfahren verwendbares Nassfestmittel bereitzustellen, wobei konstant gute Naεsfestigkeiten erreicht werden.The present invention is therefore based on the object of providing a method for producing a wet-strength paper, cardboard and cardboard composite and a wet strength agent which can be used in this method, with consistently good wet strengths being achieved.
Erfindungsgemäss wird dies durch ein Verfahren zur Herstellung eines nassfesten Papier-, Pappe- und Kartonverbunds, insbesondere Wellpappe, erreicht, wobei das Nassfestmittel unmittelbar vor dem Verkleben der Bahnen zwischen die beiden zu verklebenden Oberflächen zudosiert wird.According to the invention, this is achieved by a method for producing a wet-strength paper, cardboard and cardboard composite, in particular corrugated cardboard, the wet strength agent being metered in between the two surfaces to be bonded immediately before the webs are bonded.
Das Nassfestmittel wird also nicht mehr beim Ansatz der Stärke/Dextrinflotte zugegeben, sondern unmittelbar vor dem Verkleben der Bahnen zwischen die Oberflächen, d. h. tel-
quel "in situ" beim Zusammenführen der Papier- bzw. Papplagen. Mit diesem Verfahren lassen sich grundsätzlich flottenverträgliche oder auch flottenunverträgliche Flüssigkeiten zudosieren, nämlich Nassfestmittel, Identifikationsmittel, weichmachende oder härtende Mittel etc..The wet strength agent is no longer added when the starch / dextrin liquor is added, but immediately before the webs are glued between the surfaces, ie quel "in situ" when merging the paper or cardboard layers. With this method, liquor-compatible or liquor-incompatible liquids can be metered in, namely wet strength agents, identification agents, softening or hardening agents, etc.
Die Zugabemenge des Nassfestmittels beeinflusst die Wasserfestigkeit, d. h. die Zugabemenge richtet sich nach dem angestrebten Erfolg. Die für die jeweils angestrebte Wasserfestigkeit optimale Zugabemenge an Nassfestmittel kann von einem Fachmann durch entsprechende Versuche ermittelt werden. Günstigerweise erfolgt die Zugabe von Nassfestmittel in einer Menge von 1,0 bis 10,0 Gew.-%, bezogen auf den Stärke/Dextrinflotten-Auftrag .The amount added of the wet strength agent influences the water resistance, i. H. the amount added depends on the desired success. The optimum amount of wet strength agent added for the desired water resistance can be determined by a person skilled in the art by means of appropriate tests. The wet strength agent is advantageously added in an amount of 1.0 to 10.0% by weight, based on the starch / dextrin liquor application.
Das Nassfestmittel weist günstigerweise mindestens einen bis alle der folgenden Bestandteile auf:The wet strength agent advantageously has at least one to all of the following constituents:
a) Polyamidoamin-Epichlorhydrin und/oder -Derivate, b) ein organisches Identifikationsmittel, c) ein anorganisches Salz und d) eine oberflächenaktive Substanz.a) polyamidoamine epichlorohydrin and / or derivatives, b) an organic identification agent, c) an inorganic salt and d) a surface-active substance.
Als günstig hat es sich erwiesen, dass die Bestandteile des Nassfestmittels in folgenden Mengen vorliegen (Gew.-% bezogen auf das Nassfestmittel) :It has proven to be favorable that the components of the wet strength agent are present in the following amounts (% by weight based on the wet strength agent):
5 bis 25 % Polyamidoamin-Epichlorhydrin a) , 0,1 bis 1,0 % organisches Identifikationsmittel b) , 0,2 bis 2,0 % anorganisches Salz c) und 0,1 bis 1,0 % oberflächenaktive Substanz d) , 70 bis 95 % Wasser.5 to 25% polyamidoamine-epichlorohydrin a), 0.1 to 1.0% organic identification agent b), 0.2 to 2.0% inorganic salt c) and 0.1 to 1.0% surface-active substance d), 70 up to 95% water.
Von jedem der Bestandteile a) bis d) können im Nassfestmittel jeweils mehrere verschiedene vorliegen, d. h. es können mehrere verschiedene Bestandteile a) , gegebenenfalls mehre-
re verschiedene Bestandteile b) usw. vorhanden sein. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist das Nassfestmittel formaldehydfrei .Several of each of the components a) to d) can be present in the wet strength agent, ie there can be several different components a), optionally several re various components b) etc. are present. In a particularly preferred embodiment, the wet strength agent is formaldehyde-free.
Beim Zusammentreffen der Stärke/Dextrinflotte mit formalde- hydfreiem Nassfestmittel, sowie der Wärmeeinwirkung und dem Pressdruck findet eine chemische Reaktion statt, welche die Verklebung sicher nassfest macht, d. h. eine konstant gute Wasserfestigkeit erreicht. Der Nassfestigkeitsprozess kann somit auf "Knopfdruck" aktiviert werden, ohne aufwendige Rezeptur-Ansätze. Verluste von Nassfestmittel treten nicht mehr auf. Zudem ist die Wellpappe formaldehydfrei verklebt. Ein problemloses Recycling ist jederzeit möglich.
When the starch / dextrin liquor comes into contact with formaldehyde-free wet strength agent, as well as the heat and the pressure, a chemical reaction takes place, which makes the bond securely wet-strength. H. achieved consistently good water resistance. The wet strength process can thus be activated at the push of a button without complex recipe approaches. Losses of wet strength agents no longer occur. In addition, the corrugated cardboard is glued free of formaldehyde. Trouble-free recycling is possible at any time.