Mittel zur OberBächenleimung von Papier oder Karton und dessen Verwendung Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Mit tel zur Oberflächenleimung von Papier oder Karton, ins besondere ein Mittel, das zur Oberflächenleimung von stark alaunhaltigem und holzhaltigem Papier geeignet ist.
Es ist bereits bekannt, zur Oberflächenleimung von Papier Keten-Dimere heranzuziehen. Da die Emulgie- rung der wachsartigen Keten-Dimeren in Wasser Schwierigkeiten bereitet,
wurden bisher üblicherweise gebrauchsfertige wässrige Emulsionen von Keten-Dime- ren in Kombination mit kationischen Stärkederivaten oder anderen kationischen Mitteln zur Massenleimung und/oder Oberflächenleimung von Papier eingesetzt (siehe beispielsweise die US Patentschrift 3 070 452).
Diese gebrauchsfertigen Emulsionen weisen jedoch den Nachteil auf, dass sie eine zeitlich sehr begrenzte Halt barkeit besitzen, die bei einer Lagerungstemperatur von etwa 24 C maximal einen Monat beträgt. Ausserdem wirkt es sich auf die Versandkosten sehr nachteilig aus, dass diese Emulsionen im allgemeinen einen Wasserge halt von über 80 % besitzen.
Ein weiterer Nachteil bei der Verwendung derartiger bisher bekannter Emulsio nen aus Keten-Dimeren zur Leimung von Papier besteht darin, dass Papiere mit einem Alaungehalt von mehr als 0,7 Gew.-1/o A1 (S04)3.18 H20, bezogen auf das Gewicht des trockenen Papiers, sowie holzhaltige Papie re mit diesen Leimungsmitteln entweder überhaupt nicht oder nur in sehr unwirtschaftlicher Weise geleimt wer den konnten.
Ziel der vorliegenden Erfindung war es, ein Lei- mungsmittel zu entwickeln, das die oben erwähnten Nachteile nicht aufweist.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Mit tel zur Oberflächenleimung von Papier oder Karton, das dadurch gekennzeichnet ist, dass es ein Dimeres von der Formel Z - CH = C =<B>0</B> (I) entsprechendem Keten, wobei R ein Alkyl-, Cycloalkyl-, Aryl-, Aralkyl- oder Alkaryl-Rest ist, und ausserdem entweder eine gut wasserlösliche Phosphatstärke,
die in 5o/oiger wässriger Lösung bei 25 eine Viskosität von 5 bis 200 cps aufweist, oder eine Mischung aus einem anionischen oder nichtionogenen Umwandlungsprodukt von Stärke, das wasserlöslich ist und einem Dialkali- metallphosphat enthält.
Vorzugsweise werden als Keten-Dimere solche Ver bindungen der Formel 1 eingesetzt, in denen R für einen Alkylrest mit mindestens 8 Kohlenstoffatomen, einen Cycloalkylrest mit mindestens 6 Kohlenstoffato- men oder einen Phenyl-, Naphthyl- oder Benzylrest steht.
Besonders bevorzugt sind Verbindungen der For mel I, in denen R einen Octyl-, Decyl-, Dodecyl-, Te- tradecyl-, Hexadecyl-, Octadecyl-, Cyclohexyl- oder ss Naphthylrest bedeutet.
Wenn die zweite Komponente der erfindungsgemäs- sen Mittel zur Oberflächenleimung von Papier oder Karton eine gut lösliche niedrigviskose Phosphatstärke besitzt, dann weist diese Phosphatstärke vorzugsweise einen Gehalt von 0,70 bis 2,9, insbesondere 0,80 bis 1,10 Gew.-1/o, an gebundenem Phosphor auf und sie enthält gewöhnlich ausserdem Phosphor als frei vorlie- gendes Phosphat,
insbesondere 2,5 Gew.-% Phosphor in Form des frei vorliegenden Phosphates, Phosphat- stärke weist in 5%iger wässriger Lösung bei einer Tem- peratur von 25 C im allgemeinen eine Viskosität von 5 bis 30 eps, insbesondere 5 bis 10 cps, auf.
Das erfindungsgemässe Mittel zur Oberflächenlei- mung kann, wie bereits erwähnt wurde, statt der gut wasserlöslichen Phosphatstärke auch eine Mischung aus einem anionischen oder nicht-ionogenen Umwandlungs- produkt von Stärke, das wasserlöslich ist, und einem Di- alkalimetallphosphat enthalten.
Das anionische oder nicht-ionogene Umwandlungsprodukt der Stärke kann eine durch Säurebehandlung modifizierte Stärke, eine oxydierte oder eine enzymatisch abgebaute Stärke sein, dieses Umwandlungsprodukt kann jedoch auch ein an- ionisches oder nicht-ionogenes Stärkederivat sein.
Als Beispiel für die zuletzt genannte Klasse seien wasser lösliche Stärkeester oder Stärkeäther genannt. In dieser Mischung aus Stärkeumwandlungsprodukt und Dialka- limetallphosphat ist die Phosphatkomponente vorzugs weise ein Natriumphosphat und dieses wird zweckmäs- sigerweise in einer Menge von 4 bis 6 Gew.-% Di-
natriumphosphat, bezogen auf das Trockengewicht des Umwandlungsproduktes von Stärke eingesetzt.
Ein besonderer Vorteil der erfindungsgemässen Mittel zur Oberflächenleimung von Papier oder Kar ton besteht darin, dass sie als gebrauchsfertiges pulver förmiges Produkt gehandelt werden können, das dann vor seiner Verwendung zur Oberflächenleimung ledig lich in Wasser emulgiert bzw. gelöst werden muss.
Die in den erfindungsgemässen Mitteln enthaltenen Phos- phatstärken weisen bei 65 C im allgemeinen eine Was- serlöslichkeit von 80 bis 90 % auf, was deshalb beson- ders vorteilhaft ist,
weil die in den Mitteln enthaltenen Keten-Dimeren im allgemeinen bei Temperaturen von 65 bis 70 C emulgiert werden.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist die Verwendung des erfindungsgemässen Mittels zur Oberflächenleimung von Papier oder Karton, wobei sich diese Verwendung dadurch auszeichnet, dass man das Mittel in Form eines Feststoffes in Wasser auf schlämmt und die so erhaltene Lösung oder Emulsion auf die Oberfläche einer Papierbahn oder Kartonbahn aufträgt. Vorzugsweise wird das Mittel in Wasser bei einer Temperatur von 50-80 C, insbesondere 65 bis 70 C, aufgeschlämmt.
Ein Erhitzen dieser wässri- gen Lösung oder Emulsion auf eine Temperatur von über etwa 80 C soll deshalb vermieden werden, weil bei höheren Temperaturen bereits eine Zersetzung der Keten-Dimeren auftreten kann.
Wenn deshalb in den er- findungsgemässen Mitteln statt der gut löslichen nieder viskosen Phosphatstärke eine Mischung aus einem nie- derviskosen anionischen oder nicht ionogenen Stärke derivat mit einem Dialkalimetallphosphat verwendet wird, dann ist es wesentlich, dass dieses Stärkederivat wasserlöslich ist, denn Stärken und Stärkederivate, die vor Gebrauch aufgekocht werden müssen,
dürfen in den erfindungsgemässen Mitteln auf Grund der Tempera turempfindlichkeit der Keten-Dimeren nicht in wesent lichen Mengen enthalten sein.
Wie bereits erwähnt, werden die erfindungsgemäs- sen Mittel zur Oberflächenleimung vorzugsweise in Form von pulverförmigen Produkten gehandelt, wobei diese trockenen Produkte im allgemeinen bei Zimmer temperatur eine Haltbarkeit von mindestens einem Jahr besitzen.
Durch diese erhöhte Haltbarkeit und durch den Umstand, dass diese Produkte in trockener Form gehan delt und dann beim Verbraucher jederzeit leicht gelöst bzw. emulgiert werden können, ergeben sich im Ver gleich zu den nicht beständigen bisher bekannten Emul sionen der Keten-Dimeren bedeutende wirtschaftliche Vorteile.
Wenn die erfindungsgemässen Mittel bei einer Temperatur von 50-80 C in Wasser aufgeschlämmt bzw. gelöst werden, dann erhält man im allgemeinen bereits nach einer Rührzeit von 15 Minuten, beispielsweise bereits nach 10 Minuten, eine einsatzbereite Lösung bzw. Emulsion. Die Mittel zur Oberflächenleimung wer den im allgemeinen in solchen Mengen in Wasser emul- giert bzw. gelöst, dass die so erhaltene Lösung bzw.
Emulsion einen Gehalt an Trockenmaterial im Bereich von 2-8 Gew.-1/o aufweist.
Ein weiterer Vorteil bei der Verwendung der erfin dungsgemässen Mittel zur Oberflächenleimung von Pa pier oder Karton liegt darin, dass durch die Anwesen heit der Phosphatstärken die Leimungsgeschwindigkeit, verglichen mit der bei Verwendung von bisher bekann ten Keten-Emulsionen beobachteten Leimungsgeschwin- digkeit, wesentlich erhöht wird.
Auch kann man mit Hilfe der erfindungsgemässen Mittel wesentliche Ver besserungen der Oberflächeneigenschaften des behan delten Papieres erhalten, die nach dem Verfahren der Dennison-Rupffestigkeitsprüfung bestimmt werden. Die ser Dennison-Test ist ein in der Papierfabrikation übli cher Test und wird beispielsweise im Handbuch der Papier- und Pappenfabrikation Band 1I auf Seite 2014 beschrieben (Ausgabe 1963, Dr. Sändig Verlag, Wiesbaden).
Die in den erfindungsgemässen Oberflächenlei- mungSmitteln enthaltenen Keten-Dimere werden im all gemeinen nicht in reiner Form, sondern in Mischung mit einem nicht-ionogenen Emulgator gehandelt, wobei der Gehalt an nicht-ionogenem Emulgator beispielsweise im Bereich von 10-30,
insbesondere 15-20 Gew.-% lie- gen kann. Vorzugsweise enthalten daher die erfindungs gemässen Mittel derartige nicht-ionogene Emulgatoren im angegebenen Bereich,
bezogen auf das Gewicht des in ihnen enthaltenen Keten-DiIrtereri. In den erfindungs- gemässen Mitteln kann der Gehalt an Keten-Dimeren beispielsweise im Bereich von 2-15 Gew.-%, vorzugs- weise bei 4-7 Gew.-11/o' bezogen auf das Trockenge wicht der Mischung liegen.
Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, insbesondere für spezielle Anwendungszwek- ke, wenn die erfindungsgemässen Mittel zusätzlich zu den bereits erwähnten Komponenten noch weitere Kom ponenten enthalten.
Dabei soll jedoch der Gehalt an löslicher niedrigviskoser Phosphatstärke im allgemeinen nicht unter etwa 55 Gew.-%, bezogen auf das Trocken- gewicht des Mittels, sinken und vorzugsweise soll er mindestens 65-70 Gew.-%,
insbesondere mindestens 75-80 Gew.-%, betragen.
Die erfindungsgemässen Mittel sind, wie bereits er- wähnt wurde, zur Oberflächenleimung von Papier oder Karton geeignet, wobei sie aber auch zur Oberflächen- leimung von anderen verwandten, hauptsächlich aus Zellulosefasern aufgebauten Materialien in Frage kom men.
Beispielsweise können sie auch zur Oberflächen- leimung von Pappe, Pressmasse, Pressstoff, Holzschliff- material, Pappmaschee und ähnlichen Materialien her angezogen werden. Zweckmässigerweise enthalten in diesen Fällen die erfindungsgemässen Mittel noch weitere Zusätze, die sie für diese speziellen Anwen dungsgebiete geeignet machen. So ist es, zum Beispiel, wie in der Folge noch näher erläutert wird, zweckmäs sig, bei der Oberflächenleimung von stark alaunhaltigen Papieren oder Pappen, d. h.
Materialien, deren Alaun gehalt über 0,7 Gew.-1/o Al(S04)s.18 1120, bezogen auf das trockene Material liegt, zur Oberlächenleimung er- findungsgemässe Mittel zu verwenden, die ein Material enthalten, das mit Aluminiumionen Komplexe bildet. Wenn ein Papier geleimt werden soll, das nicht nur stark alaunhaltig, sondern auch stark holzhaltig ist, dann soll das zur Oberflächenleimung verwendete Mittel aus- serdem ein Alkalikarbonat enthalten.
In der Folge werden einige vorzugsweise in den er- findungsgemässen Mitteln enthaltenen Zusätze näher besprochen: Wenn das erfindungsgemässe Mittel ein Alkalikar- bonat enthält, dann ist dieses vorzugsweise Natrium karbonat. Das Alkalikarbonat wird im allgemeinen in einer Menge von 2-10 Gew.-()/o trockenes Alkalikarbo- nat, bezogen auf das Gesamtgewicht des trockenen Lei- mungsmittels, angewandt.
Vorzugsweise beträgt der Ge- halt an Alkalikarbonat 3-5 Gew.-%.
Wenn das Mittel zur Leimung von stark alaunhalti gen Papieren verwendet wird, dann kann die bei der Oberilächenleimung störende Wirkung des überschüssi gen Alauns dadurch behoben werden, dass man ein Mit tel verwendet, das ein Material enthält, das zur Kom plexbildung mit Aluminiumionen geeignet ist. Als kom plexbildendes Material enthält das Mittel vorzugsweise ein Alkalimetallfluorid, Nitrilotriessigsäure, Äthylendi- amintetraessigsäure, Weinsäure, Citronensäure, Phos phorsäure oder wasserlösliche Salze dieser Säuren.
Der Gehalt an komplexbildendem Mittel kann beispiels- weise 0,5-10 Gew.-%, vorzugsweise 1,5-5 Gew.-% komplexbildendes Mittel, bezogen auf das Trockenge wicht des Leimungsmittels betragen. Wenn als Komplex bildner Natriumfluorid verwendet wird, dann ist es vorzugsweise in einer Menge von 2-5 Gewichtsteilen, bezogen auf das Trockengewicht des Leimungsmittels, enthalten.
Vorzugsweise enthalten die erfindungsgemässen Mit tel zur Oberflächenleimung ausserdem einen nicht- ionogenen Emulgator, beispielsweise einen nicht-ionoge- nen-synthetischen Emulgator.
Vorzugsweise enthält das erfindungsgemässe Lei- mungsmittel ausserdem ein wasserlösliches Polysaccha- rid, bzw. Polysaccharidderivat, beispielsweise ein hoch viskoses kaltwasserlösliches Polysaccharid, wie z.
B. eine Carboxymethylcellulose, Hydroxyäthylcellulose, Me- thylcellulose, Guarmehl oder ein Alginat. Dieses Ma- terial kann in einer Menge von bis zu 20 Gew.-%, be- zogen auf das Gewicht des fertigen Mittels,
enthalten sein. Vorzugsweise wird es in einer Menge von 5 bis 10 Gew.-% angewandt. Die erwähnten Polysaccharide, bzw. Derivate davon,- können durch ihre Anwesenheit den Verbrauch an den relativ teuren Keten-Dimeren, insbesondere bei der Leimung von Cellulosepapier und auch bei der Leimung von stark holzhaltigem Papier, senken.
Beispielsweise kann der Verbrauch an den rela tiv teuren Keten-Dimeren in diesen Fällen durch die Verwendung der erfindungsgemässenen Mittel um etwa 50 % gesenkt werden, bezogen auf die bei der Verwen- dung von bisher bekannten Emulsionen der Keten-Di- meren benötigten Mengen an den Keten-Dimeren.
Obwohl durch die erwähnten Zusätze eine weitere Verbesserung der erfindungsgemässen Oberflächenlei- mungsmittel erzielt werden kann,
sind dennoch die bei den wesentlichen Bestandteile der errindungsgemässen Mittel das Keten-Dimere sowie die gut wasserlösliche niederviskose Phosphatstärke oder die Mischung aus einer wasserlöslichen niederviskosen anionischen oder nicht-ionogenen Stärke oder einem Derivat davon und einem Dialkaliphosphat. Dies kann beispielsweise da durch gezeigt werden, dass bei Verwendung eines Mit tels zur Oberflächenleimung das walzengetrocknete Stär keprodukte, hochviskose Polysaccharide, Keten-Dime- re,
Mittel, die mit Aluminiumionen Komplexe bilden, und Natriumkarbonat enthält, die benötigte Nachrei- fungszeit wesentlich länger ist als die bei der Anwen dung der erfindungsgemässen Mittel notwendige.
Bei Verwendung der erfindungsgemässen Mittel ist nämlich die Leimung des Papiers nach Austritt aus dem Trok- kenzylinder im allgemeinen zu 90-95 % bereits abge- schlossen und es wird keine zusätzliche Reifezeit be nötigt.
Ausserdem kann man bei den oben erwähnten Mitteln, die anstelle der niederviskosen Phosphatstärke ein walzengetrocknetes Stärkeprodukt enthalten, nie die hervorragenden Oberflächeneigenschaften erzielen, die durch Verwendung der erfindungsgemässen Mittel er reicht worden sind. Die erfindungsgemässen Mittel lie fern wesentlich höhere Dennison-Werte.
Zur Herstellung der in den erfindungsgemässen Mit teln vorzugsweise enthaltenen Phosphatstärken, die 0,3 bis 3 Gew.-% an gebundenem Phosphat aufweisen und die in 5o/oiger wässriger Lösung bei 25 C eine Viskosi tät von 5-30 Cps aufweisen, wird vorzugsweise das fol gende Herstellungsverfahren angewandt:
Man erhitzt im Vakuum, beispielsweise bei einem Druck von 500-600 mm Quecksilbersäule eine in nige Mischung von Stärke und einer Lösung, die gelöste Alkalimetallphosphate und Phosphorsäure enthält, wo bei diese Lösung einen pH-Wert von 2,5-5, insbeson dere einen pH-Wert von 3, aufweist.
Dann wird, während man Sauerstoff aus dem Reak tionsmedium durch Anwendung eines Vakuums von 50 bis 90 mm Quecksilbersäule ausschliesst, die Reak tionsmischung auf eine höhere Temperatur erhitzt, die ausreicht, dass eine Kondensation der Phosphorverbin dungen mit den Stärkeprodukten auftritt.
Daraufhin wird die Reaktionsmischung unter Ausschluss von Sauerstoff gekühlt, und man erhält das phosphorilierte Produkt in fein verteilter Form. Als Alkalimetallphos- phate können brthophosphate, Metaphosphate, Pyro- phosphate, Polymetaphosphate sowie Mischungen dieser Phosphate mit den entsprechenden Phosphorsäuren ver wendet werden.
Beispielsweise kann man 2-4 Stunden lang bei einem Vakuum von 500-600 mm bei einer Temperatur von 80-90 C erhitzen und dann bei dem gerjngeren Vakuum eine 1-3 Stunden dauernde Er hitzung bei 135-140 C durchführen und die Küh lung der Reaktionsmischung unter einem Vakuum von 50-70 mm Quecksilbersäule erreichen. Je nach der Art der Produkte, die hergestellt werden sollen, können die Reaktionsbedindungen und die umgesetzten Mengen verhältnisse variiert werden. Beispielsweise kann man eine solche Menge an Phosphorsäure und Phosphat zu setzen, dass 1-7 Gewichtsteile Phosphor pro 100 Tei len Stärke in der Reaktionsmischung vorliegen und die bei der Umsetzung anwesende Wassermenge kann 10 bis 40 Gewichtsteile pro 100 Gewichtsteile Stärke betragen.
Bei der Umsetzung können als Stärkematerialien bei spielsweise Getreidestärke, Kartoffelstärke, Weizenstär ke, Maisstärke, Tapiokastärke, Milostärke, Reisstärke und ähnliche Materialien verwendet werden.
In der Folge werden die Vorteile, die bei Anwen dung der erfindungsgemässen Mittel zur Oberflächen- leimung gegenüber den unter Verwendung von bisher bekannten handelsüblichen kationischen Emulsionen von Keten-Dimeren erzielt werden, anhand von Ver gleichsversuchen veranschaulicht.
Das erfindungsgemäs- se Mittel und das bekannte Mittel enthält das gleiche Keten-Dimere, nämlich das Hexadecylketendimere, und auch die Konzentration an dem Keten-Dimeren ist in beiden Fällen gleich.
<I>Mischung 1</I> (erfindungsgemäss) Gew.-Teile Niederviskose Phosphatstärke 79,6 Guarmehl 7,5 Natriumfluorid 2,5 Natriumcarbonat, kalziniert 4 Hexadecylketen-Dimer 5,3 Polyoxyäthylen-Sorbit-Hexaoleat 1,1 Diese Mischung 1 ist ein gebrauchsfertiges pulver förmiges Leimungsmittel und die zur Leimung verwen dete Emulsion wurde wie folgt hergestellt:
100 g dieser pulverförmigen Mischung wurden unter Rühren in 1 Liter Wasser von 65 C eingestreut und nach 10 Minuten Rührzeit wurden aliquote Teile dieser Stammlösung mit Wasser auf 0.5, 1, 2 und 3 % ver- dünnt. <I>Mischung 2</I> (Vergleichsmischung) Gew.-Teile Kationische Stärke 3,
2 (Diäthylaminoäthyl-Hydroxypropylstärke) Polyoxyäthylen-Sorbit-Hexaoleat 1,1 Hexadecylketen-Dimer 5,3 Säuremodifizierte Stärke (nicht ionogen) 90,4 Bei Verwendung dieser Vergleichsmischung (Mi schung 2) war die Herstellung einer gebrauchsfertigen, zur Leimung geeigneten Lösung wesentlich schwieriger.
Zur Herstellung der Lösung wurden vorerst 3,2 g kationische Stärke und 90,4 g säuremodifizierte Stärke durch Aufkochen in 1 Liter Wasser gelöst und nach Abkühlen auf 65 C mit 1,1 g nichtionischem Emulga- tor und 5,3g Hexadecylketendimer versetzt und nach 15-minütigem Rühren wurde diese Stammlösung mit Wasser auf 0.5, 1, 2, 3 und 4 % verdünnt.
Mit den 0,5, 1, 2 und 3o/oigen Emulsionen der er- findungsgemässen Mischung 1 bzw. den 0,5, 1, 2, 3, 4o/oigen Emulsionen der Vergleichsmischung 2 wurden Oberflächenleimungen auf einem holzfreien voluminö sen gebleichten Cellulosepapier bzw. auf reinem Holz schliffpapier durchgeführt. Beide Papiere wiesen eine Stärke von 100 g/m2 auf.
Die Leimlösungen wurden mit Hilfe einer Labor-Sizepresse mit einem Abquetschdruck von 30 kg/cm und einer Geschwindigkeit von 0,5 m/ min. auf die Papiere aufgebracht.
Die so geleimten Papiere wurden auf ihre Tinten festigkeit geprüft und die dabei erzielten Ergebnisse wer den in den Fig. 1 und 2 veranschaulicht.
In den Fig. 1 und 2 ist auf der Abszisse die Menge an Gesamtmischung, die die verwendete Leimungslö- sung enthält, in Gew.-% angegeben. Auf der Ordinate ist die Tintenschwimmdauer angeführt.
Die zur Herstel- lung der Emulsionen verwendeten Mischungen waren die oben aufgeführten Mischungen 1 und 2, wobei die Fig. 1 die beim Cellulosepapier erzielten Ergebnisse veranschaulicht und die Fig. 2 die beim Holzschliff- papier erhaltenen, angegeben werden.
Aus den Fig. 1 und 2 sieht man, dass zur Erzielung einer bestimmten Leimungswirkung sowohl beim Cellu- losepapier als auch beim Holzschliffpapier bei Verwen dung der aus der erfindungsgemässen Mischung herge- stellten Emulsion um rund 50 % weniger an Keten-Di-
meren benötigt werden, als bei Verwendung der Ver gleichsmischung 2, die einen kationischen Emulgator (kationische Stärke) enthält.
Wenn man das in den Mischungen 1 und 2 ent haltene Hexadecylketendimere durch ein Keten-Dime- res ersetzt, das sich von natürlich vorkommenden ge sättigten und/oder ungesättigten Fettsäuren oder Fett- säuremischungen ableitet, dann erhält man unter sonst gleichen Bedingungen im wesentlichen die gleichen Er gebnisse.
Zur Prüfung der Stabilität gegenüber ausgewasche nem Aluminiumsulfat<B>A12(SO4)3</B> . 18 1420, das wäh rend des Leimungsvorganges in der Sizepresse vom Pa pier in die Leimlösung gelangen kann, wurden die Lö sungen aus Mischung 1 und Mischung 2 mit Soda auf pH 7.2 eingestellt und anschliessend mit steigenden Mengen A12(S04)3 . 18 H20 versetzt. Die Ergebnisse sind in Fig. 3 graphisch dargestellt.
Zur Prüfung des Verhaltens der 2o/oigen Lösungen aus Mischung 1 und Mischung 2 auf die Stabilität ge genüber alaunhaltigem Papier, wurde vorher ein Cellu- losepapier in Wasser mit unterschiedlichem Gehalt an A12(S04)3 . 18 H20 getränkt und getrocknet. Die Re sultate über die Abnahme der Leimungswirkung mit zu nehmendem Alaungehalt im Papier sind in Fig. 4 gra phisch dargestellt.
Aus den Ergebnissen der Fig. 3 und 4 geht eindeutig hervor, dass durch den Zusatz an Natriumfluorid (= Mischung 1) die Verträglichkeit der Leimlösung gegen über Aluminiumsulfat stark erhöht werden kann.
In der Tabelle I ist die spezifische Wirkung der nie derviskosen Phosphatstärke in Kombination mit Keten- Dimeren auf die Oberflächeneigenschaften des Papiers aufgezeigt.
Die zum Vergleich herangezogenen handels üblichen Stärken wurden separat aufgekocht und nach Abkühlen mit Keten-Dimeren emulgiert. Der Anteil an Keten-Dimer betrug 5,3 % bezogen auf das Gewicht der Stärken.
In Tabelle I wird ein Vergleich der spezifischen Wirkung von niederviskoser Phosphatstärke mit 2 han delsüblichen Stärken bei der Oberflächenleimung in Kombination mit Hexadecyl-Keten-Dimer gegeben.
EMI0005.0001
<I>Tabelle <SEP> 1</I>
<tb> Aufnahme <SEP> Reiss- <SEP> Deh- <SEP> Dennison
<tb> in <SEP> o/o <SEP> bez. <SEP> länge <SEP> nung <SEP> Wert
<tb> auf <SEP> Papier <SEP> m <SEP> % <SEP> Stempel <SEP> Nr.
<tb> Cellulosepapier <SEP> 110 <SEP> g/m2 <SEP> unbehandelt <SEP> - <SEP> 3700 <SEP> 3.8 <SEP> 6/7
<tb> behandelt <SEP> mit <SEP> einer <SEP> 4o/oigen <SEP> Lösung <SEP> von <SEP> Phosphatstärke
<tb> + <SEP> Hexadecylketen-Dimer <SEP> (erfindungsgemäss) <SEP> 1.95 <SEP> 4800 <SEP> 3.6 <SEP> 13/14
<tb> behandelt <SEP> mit <SEP> einer <SEP> 4o/oigen <SEP> Lösung <SEP> von <SEP> oxydierter <SEP> Mais stärke <SEP> + <SEP> Hexadecylketen <SEP> Diner <SEP> (Vergleichsversuch)
<SEP> 2.0 <SEP> 4700 <SEP> 3.5 <SEP> 10/11
<tb> behandelt <SEP> mit <SEP> einer <SEP> 4o/oigen <SEP> Lösung <SEP> einer <SEP> dünnkochen den <SEP> Kartoffelstärke <SEP> + <SEP> Hexadecylketen <SEP> Diner
<tb> (Vergleichsversuch) <SEP> 2.1 <SEP> 4600 <SEP> 3.5 <SEP> 9/10 Die Ergebnisse der Tabelle I zeigen eindeutig, dass die niederviskose Phosphatstärke in Kombination mit Keten-Dimeren bessere Oberflächeneigenschaften (= Dennison-Werte) ergibt als andere handelsübliche Stär ken.
In der folgenden Tabelle II wird zur Oberflächen- leimung eine erfindungsgemässe Mischung verwendet, die wie folgt zusammengesetzt ist:
<I>Mischung 3</I> Niederviskose Phosphatstärke 100 Gew.-Teile Guar-Gummen 10 Gemischte Tetradecyl- und Hexadecyl-Keten-Dimere 8 Natriumkarbonat 5 Natriumfluorid 3 Diese pulverförmige trockene Mischung wurde in Wasser bei einer Temperatur von 65 C eingerührt und man erhielt nach 15 Min. eine gebrauchsfertige Emul sion.
Die Konzentration dieser Emulsion an dem trok- kenen Leimungsmittel (Mischung 3) lag zwischen 2 und 6 Gew.-%, bezogen auf die gesamte Emulsion.
In der folgenden Tabelle II werden die ausser- ordentlich guten Ergebnisse gezeigt, die unter Verwen dung der erfindungsgemässen Mischung 3 im Vergleich zu einem, käuflich erhältlichen, Oberflächenleimungs- mittel erhalten werden. Das käuflich erhältliche Ver gleichspräparat ist aus einer kationischen Acrylatdisper- sion und oxydierter Stärke hergestellt.
Bei der Bereitung der Leimungsemulsion aus diesem käuflich erhältlichen Präparat musste die oxydierte Stärke vor der Verwen dung 15 Minuten lang bei 95 C aufgekocht werden.
EMI0005.0047
<I>Tabelle <SEP> 1I</I>
<tb> Unbehandeltes <SEP> Geleimt <SEP> mit <SEP> Geleimt <SEP> mit
<tb> Papier <SEP> Mischung <SEP> 3 <SEP> Vergleichspräparat
<tb> Papiergewicht <SEP> in <SEP> g/m2 <SEP> 97 <SEP> 98 <SEP> 99
<tb> Aschegehalt <SEP> in <SEP> o/0 <SEP> 15 <SEP> 15 <SEP> 15
<tb> Aufnahme <SEP> des <SEP> Leimungsmittels <SEP> in <SEP> g/m2 <SEP> -- <SEP> 2,7 <SEP> 3,7
<tb> Dennison <SEP> Wert <SEP> Stempel <SEP> Nr.
<SEP> 2/2 <SEP> 8/9 <SEP> 7/8
<tb> Berstdruck <SEP> in <SEP> kg/cm2 <SEP> 9,9 <SEP> 1,6 <SEP> 1,35
<tb> Reisslänge <SEP> in <SEP> Metern <SEP> 1835 <SEP> 2825 <SEP> 2455
<tb> Dehnung <SEP> in <SEP> o/0 <SEP> 2,35 <SEP> 2,35 <SEP> 2,2
<tb> Doppelfalzzahl <SEP> 4 <SEP> 12 <SEP> 9
<tb> Leimungswirkung <SEP> ausgedrückt <SEP> durch <SEP> die <SEP> Tinten durchlässigkeit <SEP> nach <SEP> 10 <SEP> Minuten <SEP> 100 <SEP> 3 <SEP> 50