DE2058822B2

DE2058822B2 - Hydrophobierungs und Quell Schutzmittel für Wellpappe

Info

Publication number: DE2058822B2
Application number: DE2058822A
Authority: DE
Inventors: Klaus Friedrich 2167 Blumenthal Baumgarten; Peter 2105 Hittfeld Beenk; Fritz-Ulrich Dipl.-Chem. 2102 Meckelfeld Deibel; Hans-Joachim 2000 Hamburg Klahr
Original assignee: Hermann Ter Hell & Co 2000 Hamburg
Current assignee: Hermann Ter Hell & Co 2000 Hamburg
Priority date: 1970-07-10
Filing date: 1970-11-30
Publication date: 1973-12-20
Also published as: CA1005290A; SE382479B; CH573957A5; SE7511913L; NO141267B; AT313047B; FI56229C; NL7109491A; NO141267C; DE2058822A1; FI56229B; DE2058822C3; GB1367902A

Description

35

Gegenstand des Hauptpatentes 20 34 208 ist ein Hydrophobierungs- und Quellschutzmittel für auf Basis von Holz, Flachs, Zuckerrohrrückständen oder ähnlichen in Wasser quellenden Stoffen hergestellte Spanplatten oder Formpreßteile, wobei das Mittel einen Gehalt an Paraffinkohlenwasserstoffen aufweist und dadurch gekennzeichnet ist, daß es neben flüssigen und/oder festen Cj₆- bis C^-Paraffinkohlenwasserstoffen mit einem Gehalt an n- und iso-Alkanen von mindestens etwa 30 Gewichtsprozent ferner synthetische Kohlenwasserstoffharze enthält.

Bereits bekannt sind Mischungen aus Petroleumharzen mit Petroleumwachs (USA.-Patentschrift 3 161 610) und mit Paraffinwachs (USA.-Patentschrift 3 518 216) ebenso wie die Verwendung von Mischungen aus Paraffin und mikrokristallinen Wachsen zur Herstellung beschichteter Pappe (USA.-Patentschrift 2 443 221). Diese bekannten Hydrophobierungsmittel und ihre Verwendung weisen jedoch Nachteile insoweit auf, als sie in relativ großen Mengen zugesetzt werden müssen, um die gewünschten Wirkungen zu erzielen; darüber hinaus sind sie nicht oder nur unter Schwierigkeiten bereits direkt bei der Herstellung der Pappe einsetzbar.

Es wurde nunmehr gefunden, daß die erfindungsgemäße Verwendung der Quellschutzmittel bei der Herstellung von naßfest ausgerüsteter Wellpappe zu hervorragenden Produkten führt und auch erhebliche Erleichterungen hinsichtlich des Herstellungsverfahrens mit sich bringt.

Landwirtschaftliche Erzeugnisse, Gemüse, Obst, aber auch Frischfleisch (Hähnchen) und Frischfisch werden in steigendem Maße in Wellpappschachteln verpackt und transportiert. Man wählt die Wellpappschachteln, weil sie die bisher benutzten Obststeigen oder Holzkisten überflüssig machen, was verschiedene Vorteile mit sich bringt. Man verwendet die Wellpappe nur als Einwegverpackung, wodurch das frische Lebensmittel stets mit einer unbenutzten sauberen Schachtel in Kontakt kommt. Beim Versand von Frischfisch oder auch Obst in Holzgebinden ist dies nicht der Fall. Die Aufbewahrung des Verpackungsmaterials auf Basis einer Wellpappe ist im übrigen sehr viel raumsparender, da in der Regel die Verpackung erst unmittelbar vor dem Befüllen aus dem flachen Zustand in die endgültige Kartonform übergeführt wird. Wellpappschachteln sind zu großer Höhe zu stapeln, und auch die Transportfestigkeit ist ausreichend, solange die Schachteln trocken bleiben.

Verwendet man normale Wellpappe zur Herstellung solcher Schachteln, d. h. Wellpappe, die nicht naßfest ausgerüstet ist, so verliert die Schachtel — wie die Erfahrungen gezeigt haben — sehr schnell an Festigkeit, sobald Wasser oder höhere Konzentrationen an Wasserdampf aus der Luft auf die Schachteln einwirken. Wassereinwirkung ist aber bei der Lebensmittelverpackung unumgänglich. So wird beispielsweise frischer Salat grundsätzlich morgens auf dem Felde geerntet, und es findet nicht nur das Aufstellen der Schachteln auf feuchter Erde und das Befüllen mit taufrischem Salat statt, sondern man bespritzt sogar die fertig gefüllten Schachteln noch zusätzlich mit Wasser, um den frischen Zustand auch während des Transports zum Markt zu erhalten.

Schachteln, gefüllt z. B. mit Tomaten, Äpfeln u. dgl., werden in Kühlhäusern aufgestapelt, und auch hier sind häufig hohe Konzentrationen an Wasserdampf vorhanden, beispielsweise verlieren Äpfel nach einer bestimmten Lagerzeit eine große Menge Feuchtigkeit. Der Apfel wird schrumpelig, und diese Feuchtigkeitsmengen, die frei werden, erweichen eine Wellpappschachtel. Andere Lebensmittel, wie beispielsweise Frischfisch, Hähnchen od. dgl., werden sogar zusammen mit gemahlenem Eis in den Schachteln transportiert, damit eine Frischhaltung und Kühlung erreicht wird. So wurde im Jahre 1969 in den USA zur Herstellung solcher »Iceboxes« eine Menge von rund 52 800 t Paraffin verwendet (Hotmelt nicht mit berücksichtigt). Man unterscheidet zwischen einer feuchtigkeitsbeständigen Wellpappe und einer sogenannten Icebox, d. h., im letzteren Fall wirkt nicht nur eine iiohe relative Luftfeuchtigkeit auf die Schachtel ein, sondern auch schmelzendes Eiswasser, häufig vermischt mit zum Teil fetthaltigem Saft aus dem Lebensmittel.

Wie stark Wellpappe durch zweistündige Einwirkung von Eiswasser an Steifigkeit verliert, geht aus folgendem Zahlenbeispiel hervor:

Ungeschützte Wellpappschachtel

Imprägnierte und beschichtete Wellpappschachtel

Sfäpelstäueh-

druck
in kg/cm²

0,42
2,04

Wasseraufnahme in Gewichtsprozent

140
13

Insbesondere in den USA, aber in steigendem Maße auch in Europa, sind verschiedene Verfahren ent-

3 4

;kelt worden, die es ermöglichen, Wellpappe in weise wird in sehr großem Umfang in den USA

•tschaftlicher Art und Weise feuchtigkeits- und/oder angewendet,

;h wasserfest auszurüsten. Man unterscheidet hier-

im wesentlichen drei unterschiedliche Methoden: Natürlich wird auch für andere Verwendungs-

5 gebiete Wellpappe in der Weise produziert, daß eine

. Der fertige Wellpappzuschnitt wird, nachdem er ein- oder zweiseitige Hotmeit-Beschichtung ohne eine

gerillt und gestanzt worden ist, unter Zuhilfe- Vorimprägnierung angewendet wird. Diese Schachteln

nähme geeigneter Maschinen in ein Bad geschmol- sind aber wenig geeignet für die obengenannten Ver-

zenen Paraffins eingetaucht und nach einer kurzen wendungszwecke, da das tragende Element, die Welle,

Verweilzeit herausgezogen und durch eine Warm- io in keiner Weise hydrophobiert ist und so trotz der

luftzone geführt. Hier tropft nun überschüssiges Außenbeschichtung bei Einwirkung von hohen Feuch-

Paraffin ab, und in der anschließenden. Kühl- tigkeitsgehalten ein rasch weich werdender Karton

Sektion wird das Paraffin, das die Wellpappe vorliegt.

durch und durch imprägniert hat, so weit zum Das in den USA meist angewendete Verfahren ist

Erstarren gebracht, daß ein Stapeln und Bündeln 15 das unter 2. beschriebene, wobei häufig zusätzlich

der Zuschnitte möglich wird. Die Wachsauf- noch wie unter 3. ausgeführt beschichtet wird,

nähme einer nach diesem Verfahren hydropho- Die so erhaltene Wellpappe hat ein gutes und ge-

bierten Wellpappe liegt bei etwa 50%. Die Well- fälliges Aussehen. Die Widerstandsfähigkeit ist als gut

pappe wird dabei recht dunkel und unansehnlich, bis sehr gut zu bezeichnen, und die Herstellung ist im

und das Aufstellen zu Schachteln muß zweck- 20 wesentlichen unproblematisch.

mäßigerweise in temperierten Räumen erfolgen, Schwierigkeiten treten von Zeit zu Zeit bei der Verdamit an den Knickstellen der Wachsfilm nicht leimung auf, insbesondere wenn durch nicht ganz durchbricht. Die Feuchtigkeitsbeständigkeit einer exakte Kontrolle der Paraffingehalt über 15% pro solchen Wellpappschachtel ist hoch, und diese Lage hinausgeht. Der Materialaufwand ist ferner erSchachteln gelten als die wasserstabilsten und 25 heblich, denn bei Wellpappgewichten von etwa -unempfindlichsten Wellpappschachteln für den 400 g/m² beträgt die Paraffinmenge von etwa 15% des Lebensmitteltransport mit Eis. Rohgewichtes immerhin 60 g/m². Hinzu kommt noch

2. Die Imprägnierung der Wellpappe mit Paraffin bei höheren Anforderungen ein Auftrag an Hotmeltkann auch in der Wellpappmaschine erfolgen. Compound von 25 g/m² pro Seite, so daß mit einem Die einzelnen Bahnen werden vor dem Einlaufen 3° Beschichtungsaufwand je m² Wellpappe von 60 g in die Riffelwalzen mit einer Menge von etwa 12 Paraffin und 50 g (etwa dreifacher Paraffinpreis) Hotbis 15% Paraffin in der Weise getränkt, daß die melt gerechnet werden muß.

Bahnen Wachsauftragswi !zen passieren und eine Viel wesentlicher ist noch, daß in die Wellpapp-

vorher genau eingestellte Wachsmenge von der maschine mindestens zwei, normalerweise aber drei

Auftragswalze abnehmen. 35 Wachsaggregate eingebaut werden müssen, die nur

zeitweilig in Betrieb genommen werden, d. h. nur dann,

Unmittelbar nach dem Passieren der Riffelwalze ist wenn wirklich imprägnierte Wellpappe gefahren wird, ein Verkleben der Mittellage mit den Deckschichten Diese zusätzliche Installation stellt eine starke Beeinunter Zuhilfenahme der üblichen wäßrigen Stärke- trächtigung des Fertigungsablaufes dar.
leime möglich (G. Windaus, E. Petermann, 40 Aus diesem Grund wurde nunmehr untersucht, in-F.-U. Deibel und H. Fees er, Papierver- wieweit die Vorimprägnierung der Wellpappe schon arbeiter — 6/1966, Wachsimprägnierte Wellpappe, in der Papierfabrik erfolgen kann, so daß der WeIl-Betriebsversuch und Prüfmethoden). papphersteller nur noch vorbehaindelte Papierbahnen Schachteln aus derart vorimprägnierter Wellpappe in die Wellpappmaschine einfahren muß und somit können zur Verpackung von Äpfeln, Tomaten, Salat 45 lediglich durch Auswechseln z. B. des einfachen etc. immer dann verwendet werden, wenn nicht größere Stärkekleisters gegen einen mit Resorcin modifizierten Mengen flüssigen Wassers auf den Karton einwirken. Leim eine wasserfeste Qualität produzieren kann. Beispielsweise in einem Klima von 85% r. F. (relative Wenn man demgegenüber eine stark wasserabstoßende Feuchtigkeit) und 20°C ist eine so hydrophobierte Papierqualität nach herkömmlichen Verfahren schon Schachtel lange Zeit stapelfähig, und auch bei einem 50 auf der Papiermaschine produziert, so kommt es zu erplötzlichen Ansteigen des Feuchtigkeitsgehaltes auf höhten Kosten, weil der Randverschnitt und sonstiger etwa 95% r. F. (relative Feuchtigkeit) kommt es nicht Abfall an den Rollen nicht in den Pulper zurückge-2:u einem Zusammenrutschen der aufgestapelten führt werden kann, da eine Auflösung zu Faserbrei Schachteln. auf Grund der naßfesten Ausrüstung nur schwer

55 möglich ist. Dieser Verschnitt kann also nur ver-

3. V/ie unter 2. beschrieben vorimprägnierte Well- brannt werden.

pappe kann auf einer Heißgießmaschine (Curtain Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung eines Coater) in üblicher Weise mit einem Hotmelt- Hydiophobierungs- und Quellsehutzmittels gemäß Compound zweiseitig beschichtet werden. Die Hauptpatent für Wellpappe. Zur Herstellung von Auftragsmenge bei diesen Hotmelt-Beschichtun- 60 Wellpappe unter Verwendung der erfindungsgenräßen gen liegt bei mindestens 25 g/m² und Seite. Wer- Mittel geht man so vor, daß man die Papier- oder den also fertig gestanzte und gerillte Zuschnitte Kartonbahnen mit dem Mittel in Form einer Schmelze, aus der unter 2. beschriebenen Fertigung mit Lösung oder Dispersion behandelt und. anschließend einem Curtain Coater ein- oder zweiseitig wie einer thermischen Nachbehandlung unterwirft; vorangegeben beschichtet, so ist es möglich, auch aus 65 zugsweise werden die einzelnen Bahnen vor dem Verdem so vorbehandelten Material hochgradig leimen mit dem Mittel imprägniert. Die thermische wasserbeständige Schachteln herzustellen, die Nachbehandlung erfolgt günstigerweise auf der WeIlauch als Icebox geeignet sind. Auch diese Arbeits- pappmaschine selbst und/oder unmittelbar danach.

Geeigneterweise liegt dabei die Temperatur im Bereich von 90 bis 200⁰C, wobei die Behandlung — insbesondere abhängig von der jeweiligen Temperatur, der Zusammensetzung des Hydrophobierungsmittels und der Art der Papier- oder Kaitonbahnen — etwa 1 bis 30 Minuten erfordert. Die Mindestwerte liegen z. B. bei etwa 2 Minuten und 140⁰C oder 5 Minuten und 105°C. In der Praxis wird die Wellpappe auf der Maschine kurzzeitig (z. B. 4 Minuten lang) auf eine Temperatur im Bereich von etwa 170° C erhitzt und kühlt danach — insbesondere wenn das die Maschine verlassende Material gestapelt wird — nur langsam ab, so daß für die thermische Nachbehandlung eine voll ausreichende Zeit zur Verfügung steht.

Da mit sehr geringen Auftragsmengen des erfindungsgemäßen Mittels auf atro Papier hohe Hydrophobicrwirkungen hervorgerufen werden, kommt es nicht zu Schwierigkeiten im Leimbad, wie dies manchmal bei der oben unter 2. beschriebenen Methode der Fall ist. Die Verleimung als solche wird ebenfalls ganz wesentlich vereinfacht, und die häufig beobachtete Geruchsbelästigung bei der Herstellung einer paraffinimprägnierten Wellpappe unterbleibt auf Grund der niedrigen Konzentration an Hydrophobierungsmittel vollständig.

Die wirtschaftlichen Vorteile liegen auf Grund der geringeren Menge an Imprägniermittel klar auf der Hand, und darüber hinaus lassen sich auch die Abfälle, die vor der Wärmeaktivierung aufgetreten sind, im Einstampf-Verfahren wieder dem Sto.Tbrei zuführen. Ein Umbau der Wellpappmaschinen entfällt vollkommen.

Bei den verwendeten Paraffinkohlenwasserstoffen handelt es sich um Aliphaten mit einer durchschnittlichen Kohlenstoffzahl von 16 bis 40. Diese Paraffinkohlenwasserstoffe können Gemische von cyclischen mit gerad- und verzweigtkettigen Verbindungen sein, wobei jedoch der Gehalt an n- und iso-Alkanen mindestens 30 Gewichtsprozent betragen soll, da gefunden wurde, daß die mit dem erfindurigsgemäßen Mittel erreichbaren Quelhverte mit fallendem n-Paraffingehalt sinken. Die Molekulargewichte der bevorzugten Paraffinkohlenwasserstoffe liegen im Bereich von etwa 230 bis 480, was einem Siedebereich bei Normaldruck von etwa 280 bis 48O⁰C entspricht. Es kann sich sowohl um flüssige Produkte, d. h. paraffinbasische öle, als auch um feste Paraffinkohlenwasserstoffe handeln, deren Erstarrungspunkte normalerweise bei etwa 25 bis 65°C, insbesondere 30 bis 55° C liegen.

Als Kohlenwasserstoffharze sind synthetische Produkte wie Polyterpene sowie Inden/Cumaronharze brauchbar. Besonders bevorzugt sind synthetische Petroleumharze, welche in größerem Umfang aus den Destillationsprodukten der Erdölaufbereitung gewonnen werden. Für ihre Herstellung wird ein Ausgangsmaterial verwendet, welches aus niedermolekularen Kohlenwasserstoffen, und zwar in der Hauptsache aus Alkenen, Diolefinen sowie Dienen besteht. Diese Monomeren werden in Gegenwart eines geeigneten

ίο Katalysators, vorzugsweise einer Lewis-Säure wie AlCI₃, zu Polyolefinharzen polymerisiert. Je nach ihrem Polymerisationsgrad weisen diese Harze schwachpolaren bis apolaren Charakter auf. Die durchschnittlichen Mo'· -kulargewichte Hegen im Bereich von 200 bis 1800, vorzugsweise bei etwa 400 bis 1500. Die Jodzahl dieser synthetischen Harze kann zwischen 0 und 250 liegen und beträgt vorzugsweise etwa 100 bis 220, d. h., es handelt sich in der Regel um noch teilweise ungesättigte Polymere.

ao Die erfindungsgemäß-:n Hydrophobierungs- und Quellschutzmittel werden durch Vermischen der Bestandteile in einem geeigneten Gewichtsverhältnis hergestellt, wobei das jeweils angewendete Mischverfahren nicht von entscheidender Bedeutung ist. Das Gewichts-

:',5 verhältnis von Paraffinkohlenwasserstoffen zu Kohlenwasserstoffharz kann im Bereich von 95 : 5 bis 5 : 95 liegen, beträgt jedoch vorzugsweise etwa 80: 20 bis 30: 70, da in dem letzteren Bereich in der Regel optimale Ergebnisse erreicht werden.

Das Quellschutzmittel kann in Form des von Haus aus flüssigen oder geschmolzenen Gemisches entweder der Leimdispersion zugefügt und auf diese Weise in das Rohmaterial eingebracht werden, oder das Mittel kann getrennt von der Leimdispersion vor bzw. nachher direkt eingearbeitet werden. Andererseits ist e? auch möglich, das Quellschutzmittel in Wasser zu dispergieren oder es in einem geeigneten Lösungsmittel zu lösen und es dann in Form einer Emulsion oder Lösung weiterzuverwenden. Zur Herstellung wäßriger Emulsionen der erfindungsgemäßen Mittel werden vorzugsweise geeignete Emulgatoren oder Disperga.toren zugefügt, welche kationaktiv, z. B. geeignete Ammoniumsalze, anionaktiv, z. B. Natriumoder Kaliumseifen, oder auch nichtionisch, wie Äthylenoxidkondensationsprodukte, sein können.

Geeignete Lösungsmittel sind aliphatische und aromatische Kohlenwasserstoffe sowie chlorierte Kohlenwasserstoffe.
Zur näheren Erläuterung der Erfindung sollen die nachfolgenden Beispiele dienen.

Tabelle I

Hydrophobierungs behandlung

Schrenzpapier 170 g/m³	Wasseraufnahme in ° Schrenzpapier 125 g/m¹	y Testliner braun 145 g/m¹
50 36,2 32.0	61 30,5 28,1	118 61,4 29,0
28,6	29,0	35,4
48.4	59,8	76,2

n) keine

b) trocken gewachst

c) mit 50% Paraffin 54/56⁰C

d) mit 2,7% des erfundenen Hydrophobiermittel*) thermische Nachbehandlung 30 min/150°C

e) mit 2,8% des erfundenen Hydrophobiermittels*) ohne thermische Nachbehandlung

*) Hydrophobierungsmittcl aus 55 % Petroleumharz (Enveichungspunkt nach Ring und Kugel 100° C) und 45% ParaffinkohlenwasscrstofTe (Erstarrungspunkt WC: n-Paraffingehalt etwa 95%).

Beispiel 1

Es wurden verschiedene Schrenzpapiere bzw. Testliner für Mittellagen einer Reihe von Vergleichsversuchen unterworfen, um die Vorteile der erfindungsgemäßen Behandlung nachzuweisen. In der nachfolgenden Tabelle ist die Wasseraufnahme jeweils in Prozent nach einstündiger Lagerung unter Wasser angegeben.

Aus den vorstehenden Zahlenwerten wird deutlich, daß das erfindungsgemäße Hydrophobierungsmittel

bei geeigneter thermischer Nachbehandlung bereits bei äußerst kleinen Zusatzmengen die Wasseraufnahme auf einen Wert senkt, welcher nur bei Anwendung einer ganz wesentlich höheren Paraffinmenge erreicht werden kann.

Verschiedene der für die Wellpappen-Herstellung einsetzbaren Papiermaterialien wurden mit einer 40%igen anionenaktiven Emulsion behandelt, deren Feststoffgehalt (Emulgatoranteil unberücksichtigt) zu ίο 45% aus Paraffinwachs und zu 55% aus Polyterpenharz, Type Alpha-Pinen, bestand. Die Versuch sergebnisse werden in Tabelle Ta zusammengefaßt.

Tabelle Ia

Hydrophobierungsbehandlung

Wasseraufnahme nach 1 Stunde in %

Schrenzpapier
170 g/m^ä

Schrenzpapier
125 g/m^s

Testliner braun
145 g/m¹

Mit 2,8% Harz-Paraffin-Gemisch*), thermisch nachbehandelt 30 min bei 15O⁰C

28,2

30,1

35,2

*) Kennzahl des Harzes: Erweichungspunkt, ⁰C: 115, Jodzahl, errechnet: 48, Viskosität bei 145⁰C: lOOOOcP.

Es zeigt sich also, daß das Pinenharz eine ebenso zufriedenstellende Naßfestigkeit verursacht wie das Petroleumharz; der dem jeweiligen behandelten Papier zuzuordnende Wasseraufnahmewert ergibt zwischen Petroleum- und Pinenharz praktisch keinen Unterschied.

Die Messung der Wasseraufnahme in den obigen Versuchen demonstriert jedoch nicht empfindlich genug die Hydrophobierung des Papiers, Testliners oder Halbzellstoffs. Auch ist die Messung des Stauchdruckes nicht geeignet, die feinen Unterschiede, die durch verschiedene Hydrophobierungsmittel zustande kommen können, deutlich genug nachzuweisen. Der Effekt der erfindungsgemäßen Hydrophobierungsmittel läßt sich an Hand der nachstehend im Beispiel 2 beschriebenen Methode deutlich machen, nach der man auch die optimale Zusammensetzung des Hydrophobierungsmittels bestimmen kann. Das Optimum ist unter anderem abhängig von der zur Verfügung stehenden Energiemenge während der thermischen Nachbehandlung der imprägnierten Papierbahnen.

Beispiel 2

Es wurden eine Anzahl erfindungsgemäßer Hydrophobierungsmittel unterschiedlicher Zusammensetzung auf ihre Wirksamkeit hin untersucht, wobei zum Vergleich auch die Einzelkomponenten herangezogen wurden. Ferner wurde auch die Zusammensetzung des Paraffinkohlenwasserstoff gemisches variiert, und es wurden unterschiedliche Bedingungen für die thermische Nachbehandlung untersucht.

a) Untersuchungsmethode. Ein Faltenfilter Nr. 595.-1/2 der Fa. Schleicher & Schüll, Durchmesser 11 cm, wird mit wäßriger Essigsäure-Lösung von pH 4 bis 5 imprägniert, damit — wie nachstehend beschrieben — der Emulsionsfeststoff vollständig an der Faser fixiert wird. Dieses Faltenfilter wird noch feucht in einen Glastrichter gelegt. Anschließend wird stark verdünnte zu untersuchende Paraffin-Emulsion (Festkörpergehalt etwa 0,02%) in einer Menge von etwa 50 g mit Hilfe des präparierten Filters filtriert, und zwar derart, daß während des Eingießens der Flüssigkeitsspiegel stets bis zum oberen Rand des Filters steht. Ist das Filtrat anfangs nicht vollständig blank, muß die FiI-tration so lange wiederholt werden, bis keine dispergierten Stoffe mehr durchfließen. Die Einwaage der Paraffin-Emulsion wird so berechnet, daß deren Feststoffanteil exakt 1,0%, bezogen auf Gewicht des trockenen Faltenfilters, beträgt.

Nach diesem Arbeitsgang wird da·- Filter etwa

1 Stunde lang bei erhöhter Temperatur getrocknet und danach wiederum in einen Trichter eingelegt. Anschließend werden 10 ml Wasser in das Filter gegeben, und die Auslaufzeit von 5 ml wird bestimmt (Maßeinheit).

Beispiel: 5 g Stammemulsion etwa 40 %ig + 495 g dest. H₂O = 500 g 0,4%ige Emulsion.
Hiervon werden je nach Faltenfiltergewicht 1,5 bis

2 ml in einen Zylinder gegeben und mit dest. H₂O auf 50 ml aufgefüllt. Diese Emulsion ist 0,01 bis 0,02 %ig.

b) Es wurden verschiedene Zusammensetzungen des erfindungsgemäßen Hydrophobierungsmittels untersucht, wobei die thermische Nachbehandlung 25 Minuten lang bei 105° C erfolgte. Als Kohlenwasserstoffharz fand ein synthetisches Polyolefinharz mit einem Erweichungspunkt nach Ring und Kugel von 100° C Verwendung. Als Paraffinkohlenwasserstoffo wurden ein Paraffin mit einem Erstarrungspunkt von 53° C und einem n-Alkangehalt (nach SbC1₅-Methode) von 65+/—5% (im folgenden als A bezeichnet) und ein paraffinbasisches Öl mit einem Siedebereich von 280 bis 310° C und einem n- und iso-Paraffingehalt von

etwa 35 % (im folgenden als B bezeichnet) eingesetzt. Der Hydrophobiereffekt ist in der Zeit (in Minuten) angegeben, die für ein Durchlaufen von 5 ml Wasser

(o

durch das mit 1% des Mittels imprägnierte Filter erforderlich waren. Die Ergebnisse sind in der nachfolgenden Tabelle II zusammengefaßt.

Tabelle II

Versuch Nr.	% Kohlenwasser- stoffharz	% Paraffinkohlen wasserstoffe	Hydrophobier effekt	Anmerkungen
Vergleich	0	100% A	5	_
1	30	70% A	38	—
2	40	60% A	82	—
3	45	55% A	120	—
4	50	50% A	etwa 180	—
5	55	45% A	>180	Faltenfilter ist durch Wasser
				nicht benetzt
6	60	40% A	110	—
7	70	30% A	100	—
8	90	10% A	22	—
Vergleich	100	0% A	4	—
9	40	60% B	180	1 ml H₂O durchgelaufen
10	50	50% B	180	desgl.
11	55	45% B	>180	Faltenfilter leicht benetzt
12	60	40% B	>180	Faltenfilter stark benetzt
13	65	35% B	180	1 bis 2 ml H₂O durchgelaufen
14	70	30% B	180	—

Es wurden weitere Versuche zur Bestimmung der Wirksamkeit des erfindungsgemäßen Hydrophobierungsmittels mit verschiedenen Gehalten an PoIyterpenharz vom Typ Alpha-Pinen unter den auf S. 17 beschriebenen Versuchsbedingungen durchgeführt. Die Versuchsergebnisse werden in Tabellella zusammengefaßt.

Tabelle Ha

PoIy-	Paraffin	Hydropho biereffekt	Anmerkungen
terpen- (α-Pinen)- Harz»)	wachs (»A«)	40
30	70	84	—
40	60	140	—
45	55	etwa 180	—
50	50	180	Faltenfilter ist durch
55	45		Wasser nicht benetzt
		120	—
60	40	96	—
70	30	20	—
90	10

c) Die nachfolgenden Versuche wurden wie unter 2 b beschrieben durchgeführt, wobei jedoch die thermisehe Nachbehandlung bei 105⁰C nur 5 Minuten, also verhältnismäßig sehr kurze Zeit, dauerte. Die Ergebnisse zeigen, daß die optimale Zusammensetzung des erfindungsgemäßen Hydrophobierungsmittels untei diesen Bedingungen eine andere ist als unter den Bedingungen des Beispiels 2b. Wenn für die Nachbehandlung nur eine geringere Energiemenge zur Verfügung steht, sollte daher das Mittel vorzugsweise einer höheren Paraffingehalt aufweisen.

45

55

*) Kennzahlen des Harzes: Erweichungspunkt, Jodzahl, errechnet: 48, Viskosität bei 145°C: lOOOQ

lOOOOcP.

°C: 115,

6o

Wie aus den Werten der Tabellella hervorgeht, werden bei Verwendung des Polyterpenharzes als Harzkomponente in dem trfindungsgemäßen Hydrophobierungsmittel praktisch die gleichen Hydrophobierungseffekte wie bei Verwendung des Kohlenwasserstoffharzes (s. Tabelle II) erzielt

Tabelle III

Versuch	% Kohlen-	% Paraffin- kohlen	Hydropho
Nr.	wasserstoffharz	wasserstoffe	biereffekt
15	55	45% A	2
16	35	65% A	20
17	25	75% A	30
18	15	85% A	7
19	5	95% A	4
20	25	75% B	12

d) Die in der nachfolgenden Tabelle zusammenge faßten Versuche wurden unter den Bedingungen de Beispiels 2 b durchgeführt, doch fanden verschieden Paraffine Verwendung, um festzustellen, welche Para fine zu einem optimalen Hydrophobierungsmitti führen. Die Ergebnisse zeigen, daß es wesentlich is Paraffine rnit einem beträchtlichen Gehalt an n- un iso-Alkanen von vorzugsweise mehr als 30% einzi setzen.

Tabelle IV

Versuch Nr.	% Kohlenwasser stoffharz	% Paraffinkohlenwasserstoffe	Hydropho- biereffekt	Anmerkungen
21	55	45% A	180	Faltenfilter ist durch Wasser
				sehr wenig benetzt
22	55	45% Paraffin-Vorlauf	80	—
		(Erweichungspunkt etwa 54° C,
		Ölgehalt etwa 20%, n-Alkan-
		gehalt etwa 10%)
23	55	45% B	180	Faltenfilter leicht benetzt
24	55	45% naphthenbasisches Öl	180	Faltenfilter stark benetzt
		(Siedebereich 220/260⁰C,
		n- und iso-Alkangehalt etwa
		35%)
25	55	45 % Paraffin (Erweichungs	180	Faltenfilter ist durch Wasser
		punkt etwa 36⁰C, n-Alkan-		nicht benetzt
		gehalt etwa 95%)

Claims

Patentansprüche:

1. Verwendung eines Hydrophobierungs- und Quellschutzmittels, das neben flüssigen und/oder festen C₁₆- bis Co-Paraffinkohlenwasserstoffen mit einem Gehalt an n- und iso-Alkanen von mindestens 30 Gewichtsprozent synthetische Kohlenwasserstoffharze in einem Gewichtsverhältnis von 80:20 bis 30:70 enthält, gemäß Hauptpatent 2 034 208 für Wellpappe.

2. Verfahren zur Hydrophobierung von Wellpappe unter Verwendung des Hydrophobierungsund Quellschutzmittels gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Papier- oder Kartonbahnen mit dem Mittel in Form einer wäßrigen oder nichtwäßrigen Lösung oder Dispersion behandelt und anschließend einer thermischen Nachbehandlung unterworfen werden.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekenn- ao zeichnet, daß die einzelnen Bahnen vor dem Verleimen mit dem Mittel behandelt werden.

4. Verfahren nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die thermische Behandlung auf der Wellpappmaschine und/oder unmittelbar danach durchgeführt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur thermischen Nachbehandlung etwa 1 bis 30 Minuten lang auf eine Temperatur im Bereich von 90 bis 200⁰C erhitzt wird.