EP0259671B1 - Invertleim für die Masseleimung und Oberflächenleimung von Papier - Google Patents
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- EP0259671B1 EP0259671B1 EP87112081A EP87112081A EP0259671B1 EP 0259671 B1 EP0259671 B1 EP 0259671B1 EP 87112081 A EP87112081 A EP 87112081A EP 87112081 A EP87112081 A EP 87112081A EP 0259671 B1 EP0259671 B1 EP 0259671B1
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Description
- Die Erfindung betrifft den in den Patentansprüchen beschriebenen Invertleim für die Masseleimung und Oberflächenleimung von Papier.
- Die Innenleimung von Papier mit Kolophoniumharz und mit verstärktem Kolophoniumharz wurde von Casey in Pulp and Paper, 2.Auflage, Band II: Papiermaking, Kapitel XIII, Seiten 1043-1066, beschrieben. Verstärkte Kolophoniumharze können durch Umsetzen von Maleinsäureanhydrid oder anderen dienophilen Verbindungen mit Kolophonium unter Erhöhung der Zahl der Carbonsäuregruppen hergestellt werden. Ein typischer verstärkter Leim kann etwa 1 bis 30% Maleinopinarsäureanhydrid enthalten.
- Es wird allgemein anerkannt, daß ein Leim mit hohem Anteil an freiem Kolophoniumharz zu einer besseren Leimung führt und weniger Alaun erfordert. Dabei ist es durch Verwendung eines Schutzkolloids möglich, einen hochstabilen Leim herzustellen, der bis zu 90% freies Kolophonium enthält. Nach dem Bewoid-Verfahren wird ein Leim mit hohem Anteil an freiem Kolophonium hergestellt, der etwa 90 % freies, in einer kleinen Menge Kolophoniumseife dispergiertes und durch die Anwesenheit von etwa 2 % Casein oder eines anderen Proteins stabilisiertes Kolophonium enthält. Das Casein wird als Schutzkolloid eingesetzt, um das Wachstum von Kolophoniumteilchen zu verhindern, wodurch sie in feinem Zerteilungszustand gehalten werden. Beim Bewoid-Verfahren wird das Kolophonium in Gegenwart von etwa 1 bis 2 % Natriumhydroxid und etwa 2 % Casein mechanisch zerteilt. Das Kolophoniumharz wird ehitzt und mechanischen Scherspannungen ausgesetzt, bis es in kleine Teilchen unterteilt ist. Eine kleine Menge Ätznatron (1,6 Teile auf 100 Teile Kolophoniumharz) wird dann dem geschmolzenen Kolophonium zugesetzt, um es teilweise zu verseifen, und dann wird Casein (2,0 Teile, dispergiert in 0,2 Teilen NaOH) zur Stabilisierung der dispergierten Kolophoniumharzteilchen zugesetzt. Das gelöste Casein wird unter kräftigem Rühren in das geschmolzene Kolophoniumharz eingearbeitet, worauf eine zusätzliche kleine Menge NaOH (0,2 Teile) zugesetzt wird, oder die heiße Kolophoniumschmelze wird in Casein enthaltendes Wasser gespritzt. Schließlich wird Wasser zugesetzt, um eine fertige Dispersion mit etwa 45% Festanteilen zu ergeben, die in dieser Form verwendet wird. Dieses Verfahren wird auch als "Inversionsverfahren zur Herstellung von Kolophoniumharzleim" und der so hergestellte Kolophoniumharzleim als "Invertleim" bezeichnet.
- Unter Anwendung des Inversionsverfahrens wurde nach der US-A 2 393 179 ein Leim mit freiem Kolophoniumharz hergestellt, wobei anstelle von Natriumhydroxid ein nicht alkalisches Dispersionsmittel, z.B. ein sulfonierter höherer Fettalkohol, verwendet wurde. Das Kolophonium wurde geschmolzen, und die gewünschte Menge Dispersionsmittel wurde unter zur Bildung einer homogenen geschmolzenen Masse ausreichendem Rühren zugesetzt. Dann wurde nach und nach unter raschem Rühren eine praktisch neutrale oder schwach saure wäßrige Lösung oder Dispersion eines Schutzkolloids, z.B. Casein, zugesetzt, wodurch sich eine pastenähnliche Dispersion mit hohem Feststoffanteil bildete, die dann mit Wasser auf einen Feststoffgehalt von 40 bis 60 Gew.-% verdünnt wurde.
- In dem Prosize-Verfahren zur Herstellung eines geschützten Leims mit einem hohen Anteil an freiem Kolophoniumharz wurden durch die Gegenwart eines grenzflächenaktiven Proteins, z.B. Sojabohnen-Protein, die Kolophoniumteilchen am Wachsen zu größeren Aggregaten gehindert.
- Nach der DE-C 1 131 348 stellten Leime mit freiem Kolophoniumharz Dispersionen unverseifter Harzsäuren mit einem bestimmten Prozentsatz an Harzseifen dar. Die Dispersionen wurden nach dem Inversiorsverfahren hergestellt. Sie wurden meistens mit einem Gehalt an freiem Kolophonium von 60 bis 95% eingesetzt und enthielten außerdem Hilfsemulgatoren und Stabilisatoren, wie Stearate, Triethanolamin, Casein und Wachse.
- Nach der DE-C 1 131 348 waren die verstärkten Kolophoniumharze bisher nicht zur Herstellung von Dispersionen geeignet, da sie meistens zu hohe Schmelzpunkte besaßen, zur Kristallisation neigten oder beim Dispergieren feine Krusten bildeten, die zu Sedimentationserscheinunger führten. Sie beschreibt einen Papierleim und ein Verfahren zu dessen Herstellung in Form einer wäßrigen Dispersion mit einem hohen Gehalt an freiem Kolophoniumharz, bei dem verstärktes Kolophoniumharz bei erhöhten Temperaturen mit Fettsäuren, Fettsäuregemischen und/oder Naphthensäuren gemischt und die Dispersion in bekannter Weise durchgeführt wurde. Das Verfahren wurde als Inversionsverfahren angewandt.
- Die DE-A 24 26 038 offenbart ein Verfahren zur Herstellung einer praktisch stabilen wäßrigen Dispersion eines zur Verwendung beim Leimen von zelluloseartigen Fasern zur Papierherstellung geeigneten Materials auf Kolophoniumgrundlage, wobe eine instabile, wäßrige Dispersion, die wenigstens 5% Feststoffe aus 0 bis 95 % Kolophonium und 100 bis 5% eines Reaktionsproduktes von Kolophonium mit einer sauren, den Rest
- Die SE-A 74 10 018-1 beschreibt eine praktisch stabile, wäßrige Dispersion, die im wesentlichen aus Wasser, Kolophoniummaterial und als Stabilisator für das Kolophoniummaterial einem Alkalimetall-alkylbenzolsulfonat bestand. Die Dispersionen wurden hergestellt, indem man ein vorbereitetes Gemisch der Komponenten durch einen Homogenisator führte.
- Die US-A 3 906 142 offenbart ein Mittel zum Leimen von Papier ohne Verwendung von Aluminiumsulfat, das eine stabile wäßrige Dispersion eines durch Umsetzen mit einer alpha,beta-ungesättigten Carbonsäure oder einem entsprechenden Anhydrid verstärkten Kolophoniumharzes, ein Schutzkolloid, z.B. Casein, und eine flüchtige Base, z.B. Ammoniak, enthielt, wobei wenigstens 90% des verstärkten Kolophoniumharzes unverseift waren. Zur Herstellung dieses Mittels wurde das Inversionsverfahren angewandt, wobei zunächst verstärktes Kolophonium in einem mit Rühr- und Heizeinrichtung ausgestatteten Behälter geschmolzen wurde. Dann wurde in einem anderen Behälter ein Dispergier- und Stabilisiermittel hergestellt, indem man eine abgemessene Menge eines Schutzkolloids, z.B. Casein, und eine abgemessene Menge einer flüchtigen Base, z.B. Ammoniak, in Wasser löste. Anschließend wurde dem geschmolzenen Kolophonium rasch das zubereitete Dispergier- und Stabilisiermittel zugesetzt, wobei während und nach der Zugabe Hochgeschwindigkeitsrühren oder ein anderes intensives Durchmischen zur Anwendung gelangte. Schließlich wurde der Feststoffgehalt der anfallenden wäßrigen Kolophoniumdispersion durch Zugabe einer berechneten Menge an Wasser eingestellt.
- Die DE-A 3 032 288 beschreibt eine wäßrige Dispersion eines verstärkten Harzes oder Kolophoniums, die neben 5 bis 50% des Harzes 0,5 bis 10% einer kationisch gemachten Stärke sowie 0,1 bis 4% eines anionischen Tensids enthält. Die Dispersionen können nach dem Lösungsverfahren unter Verwendung eines mit Wasser nicht mischbaren Lösungsmittels wie Benzol oder Methylenchlorid, nach einem Schmelzprozeß oder einem Inversionsprozeß hergestellt werden.
- In der EP-A 0 056 876 werden stabile Dispersionen verstärkter Harze beschrieben, die im wesentlichen 5 bis 50% eines verstärkten Harzes, 0,5 bis 10% einer kationischen Stärke und 0,1 bis 4% wenigstens eines anionischen Tensids enthalten.
- Die Herstellung dieser Emulsionen erfolgt wie die in der DE-A 3 022 288.
- Bei beiden vorgenannten Dispersionen ist also die Mischung aus kationischer Stärke und anionischem Tensid erforderlich, um stabile Dispersionen verstärkter Harze oder Kolophoniums bereitzustellen.
- Aus der DE-A 2 654 496 ist ein Invertleim für die Masseleimung von Papier bekannt, der eine wäßrige Dispersion eines verstärkten Kolophoniumharzes enthielt, deren Dispergiermittel in Lösung Anionen der Formeln
- Aus der DE-A 2 845 091 ist ein Invertleim für die Masseleimung und Oberflächenleimung von Papier bekannt, der in der wäßrigen Harzdispersion als Dispergiermittel Verbindungen enthielt, die in Lösung oder Dispersion Anionen der Formeln
- Die vorstehend beschriebenen Leimungsmittel wurden in einem pH-Bereich von 4,5 bis 6 eingesetzt und erforderten zur Fixierung auf der Faser verhältnismäßig große Mengen Aluminiumsulfat, durch die das Abwasser belastet wird. Wenn man bisher im neutralen pH-Bereich von 6 bis 8 Papier leimen wollte, mußte man synthetische Leimungsmittel, z.B.. Diketenderivate, anstelle von Kolophoniumharzen einsetzen. Mit diesen synthetischen Leimungsmitteln war jedoch keine einstellbare Leimung möglich.
- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Invertleim für die Masseleimung und Oberflächenleimung von Papier bereitzustellen, enthaltend eine wäßrige Dispersion eines verstärkten, unverstärkten, hydrierten oder disproportionierten und gegebenenfalls veresterten Kolophoniumharzes oder eines Gemisches derartiger Harze und eines Dispergiermittels, welches aufgeschlossenes Casein enthält, wobei dieser Leim für die Papierleimung in einem weiten pH-Bereich von 4 bis 8 Verwendung finden kann und nicht die Nachteile synthetischer Leimungsmittel. d.h. keine einstellbare Leimung zu zeigen, aufweist.
- Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Dispergiermittel zusätzlich kationische Stärke enthält.
- Überraschenderweise wurde festgestellt, daß der erfindungsgemäße Leim im pH-Bereich von 6,0 bis 7,5 befriedigend wirkt, eine verbesserte Hydrophobierung des Papiers ergibt und verglichen mit anderen Leimen erheblich weniger Aluminiumsulfat zur Fixierung auf der Faser benötigt, was wiederum die Abwasserbelastung der Papierfabriken reduziert. Darüberhinaus wird die Abwasserbelastung durch das Produkt an sich reduziert, da es verglichen mit üblichen Leimen einen erheblich geringeren biochemischen und chemischen Sauerstoffbedarf aufweist.
- Der erfindungsgemäße Invertleim enthält vorzugsweise in der wäßrigen Dispersion 5 bis 50 Gew.-% des Kolophoniumharzes oder Kolophoniumharzgemisches, 1 bis 15 Gew.-%, insbesondere 6 bis 12 Gew.- %, bezogen auf das Harz oder Harzgemisch, Dispergiermittel und als Rest auf 100 Gew.-% Wasser, wobei das Gewichtsverhältnis von Casein zu kationischer Stärke in dem Dispergiermittel 20:80 bis 80:20 beträgt.
- Der erfindungsgemäße Invertleim enthält im Dispergiermittel neben dem bekannten Casein eine kationische Stärke. Die kationische Stärke ersetzt einen Teil des bisher verwendeten Caseins, verbessert die Hydrophobierung des Papiers im Neutralbereich, insbesondere bei einem pH-Wert von 6 bis 7,5, unterstützt die Schutzkolloidwirkung und verbessert die Retention des Leimes und der mineralischen Füllstoffe an der Faser. Da die kationische Stärke allein nicht als Schutzkolloid wirkt, war es überraschend, daß sie die Schutzkolloidwirkung des Caseins unterstützt. Ein besonders bevorzugtes Gewichtsverhältnis von Casein zu kationischer Stärke in dem Dispergiermittel beträgt 35:65 bis 65:35.
- Ausgezeichnete Ergebnisse werden z.B. mit einem Gewichtsverhältnis von 50:50 erhalten.
- Kationische Stärken, die erfindungsgemäß eingesetzt werden können, sind als solche bekannt und im Handel erhältlich. Sie können durch Kationisierung von Stärke, z.B. Kartoffelstärke oder Maisstärke, mit einem bekannten Kationisierungsmittel, z.B. Glycidyltrimethylammoniumchlorid, 3-Chlor-2-hydroxypropyl-trimethylammoniumchlorid oder den entsprechenden Triethylverbindungen hergestellt werden. Bei dieser Kationisierung werden positiv geladene Aminogruppen über Etherbrücken an das Stärkemolekül gebunden.
- Kationische Stärke wurde bereits getrennt vom Papierleim als Flockungs- und Retentionsmittel bei der Papierherstellung eingesetzt. Bei dieser bekannten Verwendung der kationischen Stärke wird zwar auch eine geringe Verbesserung der Hydrophobierung des Papiers erreicht. Wenn die kationische Stärke jedoch im Dispergiermittel des erfindungsgemäßen Invertleims eingesetzt wird, ist ihre hydrophobierende Wirkung auf das Papier überraschenderweise etwa 100-fach stärker.
- Das im erfindungsgemäßen Invertleim eingesetzte Kolophoniumharz kann jede der im Handel erhältlichen Arten von Kolophonium sein, z.B. Wurzelharz, Balsamharz, Tallharz und Gemische von zwei oder mehreren dieser Harze im Roh- oder raffinierten Zustand. Harze mit einer Kristallisationstendenz können bei erhöhten Temperaturen mit Formaldehyd oder Paraformaldehyd in Gegenwart eines sauren Katalysators, z.B. p-Toluolsulfonsäure, in dem Fachmann bekannter Weise behandelt werden. So kann mit Formaldehyd behandeltes Harz verwendet werden und fällt unter den hier verwendeten Ausdruck "Kolophoniumharz".
- Als verstärktes Kolophoniumharz wird ein Addukt-Reaktionsprodukt von Kolophonium mit einer sauren Verbindung, die den Rest
- Beispiele für saure, den Rest
- Das Kolophoniumharz kann gegebenenfalls mit bekannten Zuschlagstoffen, z.B. Wachsen, insbesondere Paraffinwachs und mikrokristallines Wachs, Kohlenwasserstoffharzen einschließlich der von Erdolköhlenwasserstoffen und Terpenen abgeleiteten, Spindelölen oder Polyglykolen, vermischt werden. Dies erfolgt in der Schmelze oder in Lösung, wobei bis zu etwa 100 Gew.-%, vorzugsweise 30 bis 50 Gew.-% des Zuschlagstoffes, bezogen auf das Gewicht des Kolophoniumharzes, zugemischt werden können. Es kann auch ein Teil des Kolophoniumharzes durch ein Streckmittel ersetzt werden. Als Streckmittel, die in Mengen von etwa 30 bis 50 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des Kolophoniumharzes, eingesetzt werden können, kommen z.B. Tallölderivate infräge.
- Zur Durchführung der Erfindung können auch Gemische von verstärktem und unverstärktem, hydriertem oder disproportioniertem Kolophoniumharz sowie Gemische von verstärktem Kolophoniumharz, Streckmittel und/oder Zuschlagstoffen und unverstärktem, hydriertem oder disproportioniertem Kolophoniumharz verwendet werden.
- Gemische aus verstärktem und unverstärktem, hydriertem oder disproportioniertem Kolophoniumharz enthalten etwa 0 bis etwa 100% verstärktes Harz und etwa 100 bis etwa 0% unverstärktes, hydriertes oder disproportioniertes Harz. Gemische aus verstärktem Harz, Harz und Harzstreckmittel enthalten etwa 25 bis 49% verstärktes Harz, etwa 5 bis 50% unverstärktes Harz und etwa 0 bis 25% Streckmittel für das verstärkte Harz.
- Wird ein Kolophoniumharzgemisch eingesetzt, so kann dieses Gemisch jedes der vorstehend aufgeführten Kolophoniumharze, verstärkt oder unverstärkt, gegebenenfalls auch teilweise oder praktisch vollständig verestert, hydriert oder disproportioniert oder auch polymerisiert, enthalten.
- Zur Herstellung des erfindungsgemäßen Invertleimes wird zunächst eine wäßrige Lösung oder Dispersion des Dispergiermittels hergestellt. Dabei werden das Casein die kationische Stärke und ein saures oder basisches Aufschlußmittel, z.B. Ameisensäure, ein Aminoalkohol, wie Triethanolamin (TEA), Kalilauge, Natronlauge, Ammoniak oder Borax mit Wasser vermischt und erwärmt. Vorzugsweise wird Wasser vorgelegt und zuerst das Aufschlußmittel eingerührt und dann das Casein und die kationische Stärke zugesetzt, woraufhin das Gemisch beispielsweise auf 80°C erwärmt wird.
- Die Wirkung der kationischen Stärke kann gegebenenfalls verstärkt werden, indem man dem Dispergiermittel, das auch als Schutzkolloid bezeichnet werden kann, zusätzlich ein kationisches Harz zusetzt. Ein Beispiel für ein geeignetes kationisches Harz ist ein Harnstoff-Formaldehydharz, welches mittels 3-Chlor-2-hydroxypropyl-trimethylammoniumchlorid, 3-Chlor-2-hydroxypropyl-triethylammoni- umchlorid oder eines anderen bekannten Kationisierungsmittels kationisiert wurde.
- Die auf vorstehende Weise erhaltene wäßrige Lösung oder Dispersion des Dispergiermittels bzw. Schutzkolloids wird sodann zu dem Kolophoniumharz oder Kolophoniumharzgemisch gegeben, das zuvor geschmolzen und durch Zugabe geringer Mengen eines Verseifungsmittels, wie Natronlauge, Kalilauge oder Triethanolamin, anverseift wurde. Vorzugsweise wird das Harz oder Harzgemisch bei etwa 160°C geschmolzen und nach der Anverseifung auf etwa 120°C abgekühlt, bevor das Dispergiermittel zugesetzt wird. Nach dem Vermischen des anverseiften Harzes mit dem Schutzkolloid wird das Gemisch mit Wasse auf den gewünschten Gehalt verdünnt, wobei Inversion eintritt.
- Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele näher erläutert.
- Ein Gemisch aus 91 Teilen Tallharz und 9 Teilen Maleinsäureanhydrid wurde unter Rühren auf 190°C erhitzt. Nach vollständiger Umsetzung wurde auf Raumtemperatur abgekühlt.
- 81 Teile Wasser wurden vorgelegt, in die 1 Teil Ameisensäure eingerührt wurde. Dann wurden 10 Teile Casein und 10 Teile einer mit 3-Chlor-2-hydroxypropyl-trimethylammoniumchlorid kationisierten Stärke (Catostärke) zugesetzt. Die Mischung wurde auf 80°C erwärmt.
- 200 Teile Harz gemäß A wurden auf 160°C erhitzt und mit 6 Teilen 25%iger Natronlauge versetzt; nach Abkuhlen auf 120°C wurden 60 Teile Schutzkolloidlösung gemäß B zugefügt und anschließend mit Wasser auf den gewünschten Prozentgehalt eingestellt.
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- A. Nach der Arbeitsweise von Beispiel 1 A wurde bei 210°C aus 100 Teilen Tallharz, 3,5 Teilen Maleinsäureanhydrid und 5,8 Teilen Fumarsäure ein mit Maleinsäureanhydrid und Fumarsäure verstärktes Harz hergestellt.
- B. Nach der Arbeitsweise von Beispiel 1 B wurde aus 82,6 Teilen Wasser, 1,2 Teilen Triethanolamin, 8,7 Teilen Casein und 8,7 Teilen Catostärke eine Schutzkolloidlösung hergestellt.
- C. Nach der Arbeitsweise von Beispiel 1 C wurde aus 100 Teilen Harz gemäß A, 2 Teilen Stearinsäure, 4 Teilen Triethanolamin und 60 Teilen Schutzkolloidlösung gemäß B ein invertierter Leim hergestellt, wobei mit 199 Teilen Wasser verdünnt wurde.
- Bei Verwendung des so erhaltenen Leimes in einem Anwendungsverhältnis von 2% absolut trocken auf Zellstoff zum Leimen von Papier bei einem pH-Wert von 7,2 wurde eine Tintenschwimmdauer (TSD) von 1 min. erreicht.
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- A. Nach der Arbeitsweise von Beispiel 1 A wurde bei 210°C aus 120 Teilen Tallharz, 415 Teilen Balsamharz, 23 Teilen Maleinsäureanhydrid und 35 Teilen Fumarsäure ein mit Maleinsäureanhydrid und Fumarsäure verstärktes Harz hergestellt.
- B. Nach der Arbeitsweise von Beispiel 1 B wurde aus 81 Teilen Wasser, 0,7 Teilen Ameisensäure, 9,5 Teilen Casein und 9,5 Teilen Catostärke eine Schutzkolloidlösung hergestellt.
- C. Nach der Arbeitsweise von Beispiel 1 C wurde aus 100 Teilen Harz gemäß A, 2 Teilen Stearinsäure, 4 Teilen Triethanolamin und 60 Teilen der Schutzkolloidlösung gemäß B ein invertierter Leim hergestellt, wobei mit 199 Teilen Wasser verdünnt wurde.
- Bei Verwendung des so erhaltenen Leimes in einem Anwendungsverhältnis von 2% absolut trocken auf Zellstoff zum Leimen von Papier bei einem pH-Wert von 7,2 wurde eine TSD von 3,5 min. erreicht.
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- A. Nach der Arbeitsweise von Beispiel 1 A wurde bei 210°C aus 100 Teilen Tallharz, 2,6 Teilen Maleinsäureanhydrid und 4,3 Teilen Fumarsäure ein verstärktes Harz hergestellt. Ein Gemisch dieses Harzes mit 4 Teilen Triethanolamin wurde unter Rühren auf 200°C erhitzt. Nach vollständiger Umsetzung wurde auf Raumtemperatur abgekühlt. Auf diese Weise wurde ein verstärktes, mit Triethanolamin verestertes Harz erhalten.
- B. Nach der Arbeitsweise von Beispiel 1 B wurde aus 81 Teilen Wasser, 0,7 Teilen Ameisensäure, 9,5 Teilen Casein und 9,5 Teilen Catostärke eine Schutzkolloidlösung hergestellt.
- C. Nach der Arbeitsweise von Beispiel 1 C wurde aus 100 Teilen Harz gemäß A, 2 Teilen Stearinsäure, 4 Teilen Triethanolamin und 60 Teilen der Schutzkolloidlösung gemäß B ein invertierter Leim hergestellt, wobei mit 199 Teilen Wasser verdünnt wurde.
- Bei Verwendung des so erhaltenen Leimes in einem Anwendungsverhältnis von 2% absolut trocken auf Zellstoff zum Leimen von Papier bei einem pH-Wert von 7,2 wurde eine TSD von 8 min. erreicht.
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- A. Nach der Arbeitsweise von Beispiel 1A wurde bei 210°C aus 100 Teilen Tallharz, 3,5 Teilen Maleinsäureanhydrid, 5,8 Teilen Fumarsäure und 3,3 Teilen Acrylamid ein mit Maleinsäureanhydrid, Fumarsäure und Acrylamid verstärktes Harz hergestellt. Ein Gemisch dieses Harzes mit 4 Teilen Triethanolamin wurde unter Ruhren auf 200°C erhitzt. Nach vollständiger Umsetzung wurde auf Raumtemperatur abgekühlt. Auf diese Weise wurde ein verstärktes, mit Triethanolamin verestertes Harz erhalten.
- B. Nach der Arbeitsweise von Beispiel 1 B wurde aus 81 Teilen Wasser, 0,7 Teilen Ameisensäure, 9,5 Teilen Casein und 9,5 Teilen Catostärke eine Schutzkolloidlösung hergestellt.
- C. Nach der Arbeitsweise von Beispiel 1 C wurde aus 100 Teilen Harz gemäß A, 2 Teilen Stearinsäure, 4 Teilen Triethanolamin und 60 Teilen der Schutzkolloidlösung gemäß B ein invertierter Leim hergestellt, wobei mit 199 Teilen Wasser verdünnt wurde.
- Bei Verwendung des so erhaltenen Leimes in einem Anwendungsverhältnis von 2% absolut trocken auf Zellstoff zum Leimen von Papier bei einem pH-Wert von 7,2 wurde eine TSD von 13 min. erreicht.
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- A. Nach der Arbeitsweise von Beispiel 1 A wurde bei 190°C aus 100 Teilen Tallharz und 9 Teilen Maleinsäureanhydrid ein verstärktes Harz hergestellt, das sodann nach der Arbeitsweise von Beispiel 5A mit 5 Teilen Triethanolamin verestert wurde.
- B. Nach der Arbeitsweise von Beispiel 1 B wurde aus 81 Teilen Wasser, 0,7 Teilen Ameisensäure, 9,5 Teilen Casein und 9,5 Teilen Catostärke eine Schutzkolloidlösung hergestellt.
- C. Nach der Arbeitsweise von Beispiel 1 C wurde aus 100 Teilen Harz gemäß A, 2 Teilen Stearinsäure, 4 Teilen Triethanolamin und 60 Teilen der Schutzkolloidlösung gemäß B ein invertierter Leim hergestellt, wobei mit 199 Teilen Wasser verdünnt wurde.
- Bei Verwendung des so erhaltenen Leimes in einem Anwendungsverhältnis von 2% absolut trocken auf Zellstoff zum Leimen von Papier bei einem pH-Wert von 7,2 wurde eine TSD von 10 min erreicht.
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- A. Es wurde das Harz gemäß Beispiel 4A hergestellt.
- B. Nach der Arbeitsweise von Beispiel 1 B wurde aus 82,6 Teilen Wasser, 1,2 Teilen Triethanolamin, 8,7 Teilen Casein und 8,7 Teilen Catostärke eine Schutzkolloidlösung hergestellt.
- C. Nach der Arbeitsweise von Beispiel 1 C wurde aus 100 Teilen Harz gemäß A, 2 Teilen Stearinsäure, 4 Teilen Triethanolamin und 60 Teilen der Schutzkolloidlösung gemäß B ein invertierter Leim hergestellt, wobei mit 199 Teilen Wasser verdünnt wurde.
- Bei Verwendung des so erhaltenen Leimes in einem Anwendungsverhältnis von 2% absolut trocken auf Zellstoff zum Leimen von Papier bei einem pH-Wert von 7,2 wurde eine TSD von 12 min. erreicht.
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- A. Nach der Arbeitsweise von Beispiel 1 A wurde bei 210°C aus 500 Teilen Tallharz, 14 Teilen Maleinsäureanhydrid und 23 Teilen Fumarsäure ein verstärktes Harz hergestellt, das sodann nach der Arbeitsweise von Beispiel 5A mit 25 Teilen Triethanolamin verestert wurde.
- B. Nach der Arbeitsweise von Beispiel 1 B wurde aus 160 Teilen Wasser, 0,66 Teilen Ameisensäure, 20 Teilen Casein und 20 Teilen Catostärke eine Schutzkolloidlösung hergestellt.
- C. Nach der Arbeitsweise von Beispiel 1 C wurde aus 300 Teilen Harz gemäß A, 6 Teilen Stearinsäure, 12 Teilen Triethanolamin und 180 Teilen Schutzkolloidlösung gemäß B ein invertierter Leim hergestellt, wobei mit 582 Teilen Wasser verdünnt wurde.
- Bei Verwendung des so erhaltenen Leimes in einem Anwendungsverhältnis von 2% absolut trocken auf Zellstoff zum Leimen von Papier bei einem pH-Wert von 7,2 wurde eine TSD von 8 min. erreicht.
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- A. Es wurde das Harz gemäß Beispiel 2A hergestellt.
- B. Nach der Arbeitsweise von Beispiel 1 B wurde aus 80 Teilen Wasser, 0,6 Teilen Ameisensäure, 8 Teilen Casein und 12 Teilen Catostärke eine Schutzkolloidlösung hergestellt.
- C. Nach der Arbeitsweise von Beispiel 1 C wurde aus 100 Teilen Harz gemäß A, 2 Teilen Stearinsäure, 4 Teilen Triethanolamin und 60 Teilen der Schutzkolloidlösung gemäß B ein invertierte Leim hergestellt, wobei mit 199 Teilen Wasser verdünnt wurde.
- Bei Verwendung des so erhaltenen Leimes in einem Anwendungsverhältnis von 2% absolut trocken auf Zellstoff zum Leimen von Papier bei einem pH-Wert von 7,2 wurde eine TSD von 4 min. erreicht.
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- A. Es wurde das Harz gemäß Beispiel 2A hergestellt.
- B. Nach der Arbeitsweise von Beispiel 1 B wurde aus 92 Teilen Wasser, 0,5 Teilen Ameisensäure, 9 Teilen Casein und 9 Teilen Catostärke eine Schutzkolloidlösung hergestellt.
- C. Nach der Arbeitsweise von Beispiel 1 C wurde aus 100 Teilen Harz gemäß A, 2 Teilen Stearinsäure, 4 Teilen Triethanolamin und 60 Teilen der Schutzkolloidlösung gemäß B ein invertierter Leim hergestellt, wobei mit 200 Teilen Wasser verdünnt wurde.
- Bei Verwendung des so erhaltenen Leimes in einem Anwendungsverhältnis von 2% absolut trocken auf Zellstoff zum Leimen von Papier bei einem pH-Wert von 7,2 wurde eine TSD von 4 min. erreicht.
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- A. Es wurde das Harz gemäß Beispiel 2A hergestellt.
- B. Nach der Arbeitsweise von Beispiel 1 B wurde aus 82,6 Teilen Wasser, 0,5 Teilen 45%iger KOH, 12 Teilen Casein und 6 Teilen Catostärke eine Schutzkolloidlösung hergestellt.
- C. Nach der Arbeitsweise von Beispiel 1 C wurde aus 100 Teilen Harz gemäß A, 2 Teilen Stearinsäure, 3,8 Teilen 26%iger KOH und 60 Teilen Schutzkolloidlösung gemäß B ein invertierter Leim hergestellt, wobei mit 195 Teilen Wasser verdünnt wurde.
- Bei Verwendung des so erhaltenen Leimes in einem Anwendungsverhältnis von 2% absolut trocken auf Zellstoff zum Leimen von Papier bei einem pH-Wert von 7,2 wurde eine TSD von 1,5 min. erreicht.
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- A. Durch Erhitzen eines Gemisches aus 91 Teilen Tallharz und 9 Teilen Fumarsäure unter Rühren auf 210°C und Abkühlen auf Raumtemperatur nach vollständiger Umsetzung wurde ein mit Fumarsäure verstärktes Harz hergestellt.
- B. Nach der Arbeitsweise von Beispiel 1 B wurde aus 81 Teilen Wasser, 4 Teilen Triethanolamin, 10 Teilen Casein und 10 Teilen Catostärke eine Schutzkolloidlösung hergestellt.
- C. Nach der Arbeitsweise von Beispiel 1 C wurde aus 200 Teilen Harz gemäß A, 4 Teilen Triethanolamin und 60 Teilen Schutzkolloidlösung gemäß B ein invertierter Leim hergestellt, wobei mit 200 Teilen Wasser verdünnt wurde.
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- A. Durch Erhitzen eines Gemisches aus 91 Teilen Tallharz und 9 Teilen Acrylamid unter Rühren auf 200°C und Abkühlen auf Raumtemperatur nach vollständiger Umsetzung wurde ein mit Acrylamid verstärktes Harz hergestellt.
- B. Zur Herstellung der Schutzkolloidlösung wurden 81 Teile Wasser vorgelegt, in die 4 Teile Triethanolamin und dann 3 Teile eines mit 3-Chlor-2-hydroxyropyl-trimethylammoniumchlorid kationisierten Harnstoff-Formaldehydharzes eingerührt wurden. Dann wurden 10 Teile Casein und 10 Teile Catostärke zugesetzt, und das Gemisch wurde auf 80°C erwärmt.
- C. Nach der Arbeitsweise von Beispiel 1 C wurde aus 200 Teilen Harz gemäß A, 4 Teilen Triethanolamin und 60 Teilen Schutzkolloidlösung gemäß B ein invertierter Leim hergestellt.
- Durch Erhitzen eines Gemisches aus 91 Teilen des Harzes von Beispie) 1A oder von Beispiel 12A und 9 Teilen Glycerin unter Rühren auf 200°C und Abkühlen auf Raumtemperatur nach vollständiger Umsetzung wurde ein verstärktes, mit Glycerin verestertes Harz hergestellt. Nach der Arbeitsweise von Beispiel 1 C wurde jeweils aus 200 Teilen der vorstehenden veresterten Harze, 6 Teilen 25%iger NaOH oder KOH oder 4 Teilen Triethanolamin und 60 Teilen der Schutzkolloidlösung nach einem der Beispiele 1 B, 12B oder 13B ein invertierter Leim hergestellt.
- Durch Erhitzen eines Gemisches aus 91 Teilen des Harzes von Beispiel 1A oder von Beispiel 12A und 9 Teilen Glykol unter Rühren auf 200°C und Abkühlen auf Raumtemperatur nach vollständiger Umsetzung wurde ein verstärktes, mit Glykol verestertes Harz hergestellt.
- Nach der Arbeitsweise von Beispiel 1 C wurde jeweils aus 200 Teilen der vorstehenden veresterten Harze, 6 Teilen 25%iger NaOH oder KOH oder 4 Teilen Triethanolamin und 60 Teilen der Schutzkolloidlösung nach einem der Beispiele 1 B, 12B oder 13B ein invertierter Leim hergestellt.
- Durch Erhitzen eines Gemisches aus 91 Teilen des Harzes von Beispiel 1A oder von Beispiel 12A und 9 Teilen Polyethylenglykol (durchschnittliches Molekulargewicht 400) unter Rühren auf 200°C und Abkühlen auf Raumtemperatur nach vollständiger Umsetzung wurde ein verstärktes, mit Polyethylenglykol verestertes Harz hergestellt.
- Nach der Arbeitsweise von Beispiel 1 C wurde jeweils aus 200 Teilen der vorstehenden veresterten Harze, 6 Teilen 25%iger NaOH oder KOH oder 4 Teilen Triethanolamin und 60 Teilen der Schutzkolloidlösung nach einem der Beispiele 1 B, 12B oder 13B ein invertierter Leim hergestellt.
- Dieses Vergleichsbeispiel erläutert die Herstellung eines Invertleims mit einer Schutzkolloidlösung, die nur Casein und keine kationische Stärke enthält:
- A. Es wurde das Harz gemäß Beispiel 2A hergestellt.
- B. Nach der Arbeitsweise von Beispiel 1 B wurde aus 158 Teilen Wasser, 4,8 Teilen 45%iger KOH und 29 Teilen Casein eine Schutzkolloidlösung hergestellt.
- C. Nach der Arbeitsweise von Beispiel 1 C wurde aus 600 Teilen Harz gemäß A, 2 Teilen Stearinsäure, 18 Teilen 26%iger KOH und 180 Teilen der Schutzkolloidlösung gemäß B ein invertierter Leim hergestellt.
- Bei Verwendung des so erhaltenen Leimes in einem Anwendungsverhältnis von 2% absolut trocken auf Zellstoff zum Leimen von Papier bei einem pH-Wert von 7,2 wurde eine TSD von 0,1 min. erreicht.
- In der Zeichnung sind die Tintenschwimmdauern (TSD) der mit den Leimen der Beispiele 2 bis 7 und des Vergleichsbeispiels 17 geleimten Zellstoffproben in Abhängigkeit von der Leimzugabe in % (als Trockensubstanz) grafisch dargestellt.
- Weiterhin wurden für die Leime des Beispiels 7 und des Vergleichsbeispiels 17 der chemische Sauerstoffbedarf (CSB) und der biochemische Sauerstoffbedarf (BSBS) bestimmt. Die CSB-Bestimmung erfolgte gemäss DIN 38 409 Teil 14 und die BSBs-Bestimmung erfolgte gemäss DIN 38 409 Teil 51. Dabei wurden die folgenden Ergebnisse erhalten:
- Der erfindungsgemässe Leim von Beispiel 7 wies also einen erheblich geringeren chemischen und biochemischen Sauerstoffbedarf als der Leim des Vergleichsbeispiels 17 auf.
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