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"Verfahren zur Herstellung von Papier und Pappe mit verbesserter Bearbeitbarkeitf,
Zusatz zu Hauptpatent oosoW oeo.o@sa Anmeldung R ¢5 223 YIb/55f Beschreibung
Gegenstand
des Hauptpatentes Anmeldung R 45
223 YIb/55f ist ein Verfahren aur Herstellung
von Papier und Pappe mit verbesserter Bearbeitbarkeitunter-Mitverwendung wasserlöslicher
Seifen, das dadurch: gekennzeichnet ist, daB man Papier und Pappe bei ihrer Herstellung
ein Gemisch aus mindestens einem wasserlöslichen Salz einer 08- bis 03Q-Fettsäure
mit einem oder mehreren wasserlöslichen Salzen der Oarboxymethylcellulose, Methyl-
oder Oxyäthyleellulose oder einer Mischung dieser Stoffe in form einer wässerigen
Lösung, insbesondere einer konzentrierten wässerigen Paste, einverleibt: Es wurde
nun gefunden, d-aß man in weiterer Ausbildung des Ver-
fahrens gemäß dem Hauptpatent
auch ein Gemisch einsetzen kann, welches anstelle von odor mehreren wasserlöslichen
Salzen der Garb®zymethylcellulose, Methyl- ®der Oxyäthylcellulase mindestens ein
wasserlösliches, natürliches oder synthetisch hergestelltes Kolloid enthält, das
eine verdickende Wirkung auf Wässerige Beifenlösungen ausübt.
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Derartige 'natürliche Kolloide sind beispielsweise Stärket Kareghenmoos-Extrakte,
Jahanneabrotkernnehl, Pflanzenschleime, Pektine, Gelatine, tierischer Leim, Alginate
Ü*ä®e Aus der Vielzahl derartiger synthetisch hergestellter K®ll®lde seien beiepiel.sweise
genanntt Polyaosylamid, polyacrylesure Salze, Polyäthylenimin, P®lyvi$ylalkohol,
Pelyvinylpyrroliden oder derglei@ chen, ferner Kieselgel u,äd s wobei letzteres
in orm ven. Wasserglas oder als waseerlösli.ahea eselsäurehydrst vorliegen, kaauag
wie es durch Ansäuern von Waseerglaalösungen cr1ln worden kann. Die Kolleide sollen
selbstverständlich mit d.-d,oer@isliehen Seifen verträglich sein.
Als
wasserlösliche Salze einer Fettsäure verwendet man insbesondere solche.der Alkalimetalle,
des Ammoniaks oder der Amine. Die zur Verwendung gelangenden fettsauren Salze können
hierbei noch Anteile an freien Fettsäuren enthalten, die von einer unvollständigen
Verseifuag der Fettsäuren bzw. ihrer Gemische mit entsprechenden Basen herrühren
können.
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Das Mischungsverhältnis der Seife(n) zu den natürlichen oder synthetischen
wasserlöslichen Kolloiden oder einem Gemisch derselben soll hierbei zweckmäßigerweise
etwa 'i0 _ 1 bis etwa 1 s 10 betragen, Die Nischungsverhältnisse sind jedoch nicht
auf dieangeführten Werte begrenzt, sondern können in weiten Bereichen schwanken,
dergestalt, daß das zugefügte Kolloid eine Verdickung der wässerigen Seifenlösungen
bewirkt.
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Durch die Verwendung eines Salzes der Riein®lsäure, das gegebenenfalls
noch Anteile an freier Ricinolsäure enthalten und im Gemisch mit anderen, völlig
oder teilweise verseiften Fettsäuren vorliegen kann, als fettsäuresalz-Kompenente
in dem Gemisch wird die beim erfindungsgemäßen Zusatz den Gemisches zu Papier und
Pappe bisweilen auftretende Schaumbildung praktisch-ausge. schlossen, Gegebenenfalls
kann. man jedoch auch zur Verhinderung von SchauWnildung den Gemischen hierfür übliche:
Äntischaummi-utel zusetzen, Die einzuverleibenden Gemische können gegebenenfalls
ferner noch Zusätze an wasserunlöslichen, pulverförmigen Substanzen enthalten, wie
zeB, Aluminium®, Cälcium- ®der Zinkstearat, Tal kolleidalen Ton und/oder Zusätze
von in Form v en äaulsionen oder Suspensionen vorliegenden Substanzen wie
g.B. Paraffinen, Polyolefinen. und deren.` C®p®lymere, wie Ithylen-finylacetat-
und Äthylen-Methaorylat-Copolymere, ferner- Polystyrol und latioes von Blastomeren,
weiterhin Kondensati®nehare von Formaldohyd mit
Harnstoff, Fhenslen!
Mohn' Äthylendiharnst®ff oder derglei®
chen. Der Zusatz derartiger
Stoffe' z.B. von Paraffin oder dergleichen, bringt den Vorteil einer Glättung sowie
vor allem der Verbesserung der Naßfestigkeit der Papiere und Pappen.
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Das Verfahren gemäß der Erfindung wird in folgender Weise ausgeführte
Die wässerige Lösung des Gemisches wird, insbesondere in Form einer konzentrierten
wässerigen Pasteg dem Papier oder der Pappe bereits bei der Herstellung, seB, dem
Papierbrei im Holländer, vorzugsweise jedoch auf der NaBpartie der Papiermaschine,
gege.. benenfalls zusammen mit weiteren Zusatzstoffen, einverleibt. Die das Gemisch
enthaltenden Pappen und Papiere sind nach ihrer Trƒcknung fleckenfrei und
ohne Verlust ihrer vorteilhaften Eigenschaften gut lagerbar.
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Das vorzugsweise Einverleiben der wässerigen Lösung des Gemisches
in die Papiermasse auf der Naßparte der Papiernaschineg was bei-
spielsweise
vorteilhaft durch Besprühen der Papiermasse mit der Lösung erfolgen kann,
bringt gegenüber einem Zusatz im Holländer den Vorteil mit sich, daß in dieser Phase
der Papierherstellung ein Großteil des Wassers bereits entfernt ist, wodurch Mengenverluste
an dem Gemisch weitgehend vermieden werden. Je nachdem, an welchen Stellen der NaBpartie
der Papiermaschine die einzuverleibenden Mengen des Gemisches in Form einer wässerigen
Lösung der Papiermasse zugesetzt werden, kann die Konzentration der wässerigen Lösung
variiert werden. Hierbei gilt die Regel, daß man zur Vermeidung von Mengenverlusten
an dem einzuverleibenden Gemisch mit: fallendem Wassergehalt der Tapiermasse
auf der Maschine lösungen des Gemisches fallender Konzentration verwendet, wobei
die maximale Konzentration durch die Viskosität der Lösung und damit durch ihre
Verteilungseigenschaft in der Papiernasse bestimmt wird,
Die zur
Verwendung gelangende konzentrierte wässerige Paste enthält in der Regel insgesamt
etwa 10 bis 35 GeW% wirksame Substanzen, d.h. Kolloide und Seife(n), bezogen auf
deren Pettsäurerest. Gegebenenfalls-kann : man jedoch auch wässerige Lösungen verwenden,.
welche insgesamt 1 bis 15 Gew%, insbesondere 4 bis °i0 Gew% wirksame Substanzen
enthaltene Zweckmäßigerweise sprüht man derartige verdünntere Lösungen jedoch. an
einer solchen Stelle der Naßpartie der Papiermaschine auf die Papiermassen auf,
wo letztere schon weitgehend entwässert sind.
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Im allgemeinen genügt ein Zusatz von etwa 0,5 bis etwa 5 Gew% des
Gemisches (trocken) auf 1.000 gr Papiermasse (trocken), Gegenüber den nach
bekannten Verfahren, - so z.B. durch Einverleiben von Harzseifen in die Papiermasse
in Holländer - hergestellten Papieren und Pappen mit verbesserter Bearbeitbarkeit
reisen die nach dem,Yerfahren gemäß der Erfindung hergestellten Papiere und Pappen
überraschenderweise erhebliche "Vorteile auf. Dies gilt ebenso gegenüber solchen
Papieren und Pappen, die nach ihrer leertigung oberflächlich m@ i'®lytetrafluaräthylen-,
Stärke- ®der Calciumoarbenatpulver, mit. WQaha, Paraffin oder wässerigen
Seifenlösungen in bekannter Weise behandelt wurden Die Verbesserung der Bearbeitbarkeit
erfindungsgemäß hergestellter Papiere und Pappen zeigt sich insbesondere bei der
spanlosen und apanakhebenaen Verfermurg", wie z®B. beim Tiefziehen, Prägen,
Bohren, Stanzen ®der Schneiden, S® sind die beim Bobren erhaltenen Sohnittgreasem
erheblich schärfer ausgebildet und frei von Gellulesefaserns die Bohrdrucke sind
hierbei bsträchtlieh vermindert, darüber hinaus in der Regel gleichfalls die beim
Rücklauf des Bohrers auftretenden Reibungskräfte. Bei tiefgezogenen Ynrmteil
en, wie z.B. Deckeln und Dosen aus neppe oder dergleichen, ist die Bildung
gen Quetschfalten weitgehend reduziert, und es traten keine unerwünschten
Verfärbunr
gen auf. Darüber hinaus weisen: die erhaltenen tiefgezogenen
Formteile eine erhöhte Steifigkeit auf» Dies gilt ebenso für geprägte Stückes insbesondere
für solche mit hohem Relief, wobei vor allem die einzelnen Reliefdetails wesentlich
prägnanter hervortreten, Beim Schneiden und Stanzen von erfindungsgemäß hergestellten
Papieren oder Pappen wird eine gleichmäßigere Schnittwirkung erreicht, wobei vor
allem eine Erhöhung der Standfestigkeit des Schneidwerkzeuges erzielt wird. Infolgedessen
kann man. vergleichsweise mit einer erheblich höheren Schnittgeschwindigkeit arbeiten
®der bei gleicher ,Schnittgeachwindigkeit die-Kontinuität der Schneidmaschine besser
ausnützen.
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Über die beschriebenen, vorteilhaften Wirkungen hinaus, die durch
die Verwendung von mit dem Gemisch versehenen Papieren und Pappen beim mechanischen
Bearbeiten wie spanlosen oder spanabhebenden Verformen erzielt werden, ergeben.
sich bei den erfindungsgemäß herge-. stellten Papieren und Pappen ferner auch erhebliche
Vorteile für eine eventuell nachfolgende flächenmäßige Bearbeitung.
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Es zeigte sich nämlich, daß beim lackieren, z.B, mit einem Asphgltlack,
oder kein Bedrucken, z.B. mit einem Nitrolack, erfindungsgemäß hergestellter Papiere
oder Pappen sich der verbrauch an Isackfarben vermindert, ohne daß eine Beeinträchtigung
der Oberflächenwirkeng eintritt.
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Gegenüber nach dem Verfahren gemäß Hauptpatent Anmeldung R 45 223
vIb/55f hergestellten Papieren .und: Pappen zeichnen sich
die nach dem verfahren
gemäß
vorliegender Erfindung
hergestellten
Papiere und
Pappen zumeist
durch eine erhöhte lagerfähigkeit aus, ohne
daß z.B,
ihre Ziehfähigkeit und Duktilität nach
längerer Lagerzeit
merklich nachlassen.
Nachfolgendes Beispiel soll die Erfindung näher
erläutern, ohne sie jedoch au begrenzent Beispiel
1 a
Mit
einem ]Prägewerkzeug
von hohem
Relief wurden Probestücke-
von
Prägepappen'eines Flächengewichtes von ca.-500 grfm2, welche wienachfolgend
beschrieben aus gleichen zugrundeliegenden Papiermasseng jedoch unter Zugabe von
wässerigen Lösungen unterschiedlicher Gemische zu denselben auf der Naßpartie der
Papiermaschine erfindungsgemäß hergestellt worden waren, nach Besprühen mit Wasser
geprägt, Im vorliegenden, wie rauch
im nachfolgenden Beispiel (Beispiel 1
b) wurden die unterschiedlichen Gemische jeweils in Form einer 10%igen
wässerigen Lösung
und in einer Menga@von caö
5 gr
(bezogen auf Tr®ckensubatanz)
pro 1.00® gr
Papiermasse (trecken)
der zugrunde-
liegenden Papiernasse-auf
der Naßpartie
der Papiermaschine,
und zwar immer an der gleichen Stelle derselben, durch Besprühen einverleibt. Die
verschiedenen ]Proben enthielten nach ihrer derartigen Herstellung folgende Gemisches
| Probe 1 2 Tle. einer Mischurig des liumsal zes der Spermölfett- |
| säure mit dem Kaliumsalz der Rübölfettsäure im |
| Gewichtaverhältnis 17 s 3, |
| 1 T1. golyvinylalkohol (Handelsprodukt der Farbwerke |
| Hoechst) |
| Pro, be ? 1 T1. einer Mischung vorgenannter Seifen im Gewichtsvers |
| hältnia: 17 t 3 |
| 2 T1e. polyacrylamid.R 2050 (Handelsprodukt der Firme. |
| Henkel) |
| Probe 3 Tle: einer Mischung vorgenannter Seifen im Gewichts- |
| verhältnie 17 t 3 - |
| 2 Tle. Alginat G 1 (Handelsprodukt der Firma Henkel) |
| Probe ¢ 2 Tleo einer Mischung vorgenannter Seifen im
Gewichts- |
| ve rhältnie 1 `l a 3 |
| 3 Tle. Perlleim. |
Alle Probestücke zeigten eine praktisch gleiches hervorragende Prägequalität, indem
sie eine besonders deutliche und prägnante Ausbildung des Prägemusters bis in die
kleinsten Reliefdetails sowie eine durchgehend geschlossene Oberfläche. aufwiesen.
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Probe 3 wies darüber hinaus eine besonders glatte und glänzende Oberfläche
auf, während Probe 4. sich durch eine erhöhte Steifigkeit auszeichnete.
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Beispiel
1 b (Yergleichabeispiel) Unter identischen
Bedingungen wurde in gleiche zugrundeliegende Papiermaasen ein Gemisch aus dem .,liumsalz
der Spermölfettsäure mit dem Kaliumsalz der RübÖlfettsäure im Geviohtsverhältnis
17 : 3 in Form einer 10%igen wässerigen Lösung in unterschiedlichen Mengen einverleibt'
und zwar enthielten die aus den derart hergestellten Pappen zum Prägeversuch benutzte
| Probe 5 ca. 'f 0 gr dieses Gemi,;3ohen (trocken) pro 1000 gr
Papier- |
| masse(trocken) |
| Probe G ca. 5 grdieses Gemisches (trocken) pro 1000 gr Papier- |
| masse (trocken) - #- |
| Probe ? ca.2s5 gr dieses Gemisches (trocken)-Pro
1000 gr Papier- |
| Kasse (trocken) |
| Pro'$)e 8 enthielt keinerlei Zusätze. |
Alle diese Probestücke zäigten nach ihrer Prägung unter Beispiel 1 a identischen
Bedingungen in Vergleich zu den Proben 1 bis 4 eine erhebliche schlechtere Prägequalität,