DE3837746C1

DE3837746C1 -

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Publication number: DE3837746C1
Application number: DE3837746A
Authority: DE
Inventors: Manfred Zeuner; Peter 8359 Ortenburg De Doblanzki
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1988-11-07
Filing date: 1988-11-07
Publication date: 1990-03-29
Anticipated expiration: 2008-11-08
Also published as: DK163590A; NO176028B; BR8907153A; NO903041L; WO1990005211A2; ES2017306A6; AU620470B2; NO176028C; GR890100627A; CA2001784A1; DK171501B1; EP0399010A1; NO903041D0; JPH03502219A; WO1990005211A3; AU4514089A; GR1000750B; IE61832B1; IE893559L; PT92183B

Abstract

A paper-like or cardboard-like raw material containing inorganic fibres, particulate inorganic additives and organic binders or flocculents is characterized in that (1) the particulate inorganic additives comprise 40-80 wt. % of the dry mass of the raw material; (2) the particulate inorganic additives contain (2.1) a basic filler of which at least 20 wt. % has a particle size < 2 mu m and not more than 20 wt. % has a particle size > 20 mu m and < 0.5 mu m, and (2.2) an anionic flocculating active pigment of which at least 50 wt. % has a primary particle size < 2 mu m; (3.1) the organic flocculant is a cationic polymeric carbohydrate with a mean molecular weight between 100 000 and 2 000 000 and a degree of substitution between 0.01 and 0.3 and amounts to 0.5 to 6 wt. % of the dry mass of the raw material; (3.2) 1000 g of basic filler may bind, with floc formation, not more than 0.1 mmol of cationic carbohydrate and 1000 g of anionic flocculating active pigment binds, with floc formation, at least 0.1 mmol of cationic carbohydrate.

Description

Die Erfindung betrifft einen papier-, karton- oder pappenartigen Werkstoff mit einem sehr hohen Anteil an anorganischen Bestandteilen, nämlich anorganischen Fasern und anorganischen teilchenförmigen Zusätzen, d. h. von Füllstoffen und Pigmenten.The invention relates to a paper, cardboard or cardboard-like Material with a very high proportion of inorganic Ingredients, namely inorganic fibers and inorganic particulate additives, d. H. of fillers and pigments.

Es ist allgemein bekannt, daß die Festigkeit von Papier auf der Basis von organischen Fasern durch die Ausbildung von Wasserstoffbrücken zwischen den organischen Fasern bedingt ist. Weiter ist bekannt, daß anorganische Füllstoffe durch mechanische Trennung der Fasern voneinander die für die Wasserstoffbrückenbindungen verfügbaren Faserflächen reduzieren oder bindungsfähige Stellen auf der Faser blockieren und durch schwächere Faser-Füllstoff-Faser-Bindungen ersetzen, wobei feinteilige Füllstoffe die Festigkeit besonders stark herabsetzen.It is well known that the strength of paper on the Base of organic fibers through the formation of hydrogen bonds between the organic fibers. Continue it is known that inorganic fillers by mechanical separation the fibers from each other are used for the hydrogen bonds reduce available fiber areas or bindable Block spots on the fiber and through weaker fiber-filler-fiber bonds replace, using finely divided fillers reduce the strength particularly strongly.

Werden also bei der Herstellung von papier- oder pappenähnlichen Werkstoffen nur anorganische Fasern und Füllstoffe, also Stoffe, die keine Wasserstoffbrückenbindungsfähigkeit besitzen, verwendet, so haben die erhaltenen Werkstoffe nur geringe Festigkeiten.So are in the manufacture of paper or cardboard-like Materials only inorganic fibers and fillers, i.e. substances, that have no hydrogen bonding ability, the materials obtained have only low strengths.

Aus der EP-A 1 09 782 und der EP-A 00 27 705 sind papierartige Werkstoffe bekannt, die anorganische Fasern, wie Glasfasern oder Mineralwollefasern, anorganische teilchenförmgie Füllstoffe, wie Ton und Bentonit, sowie hydrolysierte Stärke als organisches Bindemittel enthalten. Es werden jedoch zur Verbesserung der Festigkeit und zur Erniedrigung der Sprödigkeit darüber hinaus auch organische Phasen eingesetzt. EP-A 1 09 782 and EP-A 00 27 705 are paper-like Materials known to be inorganic fibers, such as glass fibers or mineral wool fibers, inorganic particulate fillers, like clay and bentonite, as well as hydrolyzed starch contain organic binder. However, it becomes Improve strength and reduce brittleness organic phases are also used.

Aus der DE-A 26 06 487 ist ein Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Formteilen bekannt, die anorganische Fasern, ein Kieselsol und anionische Stärke enthalten. Diese Formteile enthalten jedoch keine anorganischen teilchenförmigen Füllstoffe.DE-A 26 06 487 describes a process for continuous Manufacture of molded parts known, the inorganic fibers, a Contain silica sol and anionic starch. These molded parts however, do not contain inorganic particulate Fillers.

Aus der EP-B 00 80 986 (AT-E 13 777) ist ein Papierherstellungsverfahren bekannt, wonach ein Produkt erhalten wird, das organische Fasern, d. h. Zellstoff-Fasern, mineralische Füllstoffe, anionische kolloidale Kieselsäure und kationischen Guar enthält. Ein derartiges Produkt ist wegen seines hohen Anteils an organischen Fasern brennbar und daher für viele Hochtemperaturanwendungen nicht geeignet.EP-B 00 80 986 (AT-E 13 777) is a paper manufacturing process known, after which a product is obtained that organic fibers, d. H. Pulp fibers, mineral Fillers, anionic colloidal silica and cationic Contains guar. Such a product is because of its high Share of organic fibers combustible and therefore for many High temperature applications not suitable.

Aus der US-A 32 53 978 ist ein Verfahren zur Erzeugung eines porösen anorganischen Blattes bekannt, das anorganische Fasern und/oder größere Flocken, ein anionisches Kieselsol und kationische Stärke enthält, wobei die anorganischen Fasern zunächst mit dem Kieselsol vermischt und diesem Gemisch anschließend die kationische Stärke zugesetzt wird. Ein derartiges Blatt enthält jedoch keine feinteiligen anorganischen Füllstoffe und besitzt unzureichende Festigkeit.From US-A 32 53 978 a method for producing a porous inorganic sheet known to be the inorganic fiber and / or larger flakes, an anionic silica sol and contains cationic starch, the inorganic fibers first mixed with the silica sol and this mixture then the cationic starch is added. Such a thing However, leaf does not contain any finely divided inorganic Fillers and has insufficient strength.

Aus der GB-A 21 27 867 ist ein Fasermaterial mit geringer Dichte bekannt, das anorganische Fasern, anorganische Füllstoffe und einen hohen Anteil an kationischem Guar enthält. Bei den anorganischen Füllstoffen handelt es sich um Standardfüllstoffe, die in verhältnismäßig kleinen Mengen eingesetzt werden. Ferner wird zur Auffällung des Guars auf die anorganischen Fasern Borax zugesetzt.GB-A 21 27 867 is a low-density fiber material known, the inorganic fibers, inorganic fillers and contains a high proportion of cationic guar. Both inorganic fillers are standard fillers, which are used in relatively small quantities. Further is used to deposit the guar on the inorganic fibers borax added.

Aus der GB-A 20 31 043 ist ein faseriges Blattmaterial bekannt, das anorganische Fasern in einer Matrix aus plastischem Ton enthält. Das Material kann ferner Bentonit zur Regulierung der Entwässerungsgeschwindigkeit enthalten. Als Bindemittel wird hydrolysierbare Stärke verwendet. Das Material enthält ferner einen verhältnismäßig hohen Anteil an Cellulosefasern.A fibrous sheet material is known from GB-A 20 31 043, the inorganic fibers in a matrix of plastic clay contains. The material can also be bentonite Regulation of drainage speed included. As The binder used is hydrolyzable starch. The material also contains a relatively high proportion of cellulose fibers.

Aus der US-A 37 02 279 ist die Herstellung eines thermischen Isoliermaterials bekannt, wobei anorganische Fasern mit einem Bindemittel aus einem anorganischen Sol vermischt werden, worauf das Sol geliert wird. Dieses Material enthält keine teilchenförmigen anorganischen Zusätze. Es werden keine organischen Bindemittel verwendet. Das Material wird nach der Trocknung gesintert.From US-A 37 02 279 is the production of a thermal Insulating material known, wherein inorganic fibers with a Binding agents are mixed from an inorganic sol, whereupon the sol is gelled. This material does not contain any particulate inorganic additives. It won't be organic Binder used. The material is after drying sintered.

Schließlich ist aus der EP-B 00 41 056 ein Verfahren zur Herstellung von Papier bekannt, bei dem ein Faserstoff und kationische Stärke enthaltender wäßriger Papierstoff geformt und getrocknet wird. Der Faserstoff enthält mindestens 50 Gew.-% Zellstoff-Fasern. Dem Papierstoff wird vor der Blattbildung ein Bindemittel beigemischt, welches kolloidale Kieselsäure und kationische Stärke enthält. Aufgrund des hohen Anteils an Zellstoff-Fasern ist das erhaltene Papier brennbar.Finally, EP-B 00 41 056 describes a method for Manufacture of paper known in which a fiber and aqueous paper stock containing cationic starch and is dried. The fibrous material contains at least 50% by weight Pulp fibers. The paper stock is pre-formed Binder mixed, which colloidal silica and contains cationic starch. Because of the high proportion of The paper obtained is flammable to pulp fibers.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen papier-, karton- oder pappenartigen Werkstoff zu schaffen, der einerseits unbrennbar ist und der andererseits eine hohe Festigkeit und Flexibilität hat und gut verarbeitbar ist. Diese Eigenschaften waren bisher unvereinbar, d. h. zur Herstellung von Fasermaterialien mit hoher Festigkeit und Flexibilität sowie mit guter Verarbeitbarkeit wurde bisher ein verhältnismäßig hoher Anteil an organischen Fasern für erforderlich gehalten, wodurch die Brennbarkeit natürlich zunahm.The invention has for its object to provide a paper, cardboard or to create cardboard-like material, on the one hand is non-flammable and on the other hand high strength and Has flexibility and is easy to process. These properties were previously incompatible, i. H. for the production of fiber materials with high strength and flexibility as well as with good Processability has so far been a relatively high proportion considered necessary on organic fibers, thereby the Flammability naturally increased.

Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung papier-, karton- oder pappenartige Werkstoffe, enthaltend anorganische Fasern, anorganische teilchenförmige Zusätze und organische Binde- oder Flockungsmittel vor, die dadurch gekennzeichnet sind,To achieve this object, the invention proposes paper, cardboard or cardboard-like materials containing inorganic fibers, inorganic particulate additives and organic binders or Flocculants, which are characterized by

(1) daß die teilchenförmigen anorganischen Zusätze bis 40 bis 80 Gew.-% des Werkstoffes ausmachen,(1) that the particulate inorganic additives up to 40 to Make up 80% by weight of the material,
(2) daß die anorganischen teilchenförmigen Zusätze aus
- (2.1) einem Basisfüllstoff, von dem mindestens 20 Gew.-% eine Teilchengröße von < 2 µm und nicht mehr als 20 Gew.-% eine Teilchengröße von < 20 µm einerseits und von < 0,5 µm andererseits haben, und
- (2.2) einem anionischen flockenbildenden Aktivpigment, von dem mindestens 50 Gew.-% eine Primärteilchengröße von < 2 µm haben, zusammengesetzt sind,
(2) that the inorganic particulate additives from
- (2.1) a base filler, of which at least 20% by weight has a particle size of <2 µm and not more than 20% by weight has a particle size of <20 µm on the one hand and <0.5 µm on the other, and
- (2.2) an anionic flake-forming active pigment, of which at least 50% by weight has a primary particle size of <2 μm, is composed,
(3.1) daß das organische Flockungsmittel ein kationisches polymeres Kohlenhydrat mit einem mittleren Molekulargewicht von 100 000 bis 2 000 000 und einem Substitutionsgrad von 0,01 bis 0,3 darstellt und in einer Menge von 0,5 bis 6 Gew.-%, bezogen auf die Trockenmasse des Werkstoffs, vorliegt und daß(3.1) that the organic flocculant is a cationic polymer Medium molecular weight carbohydrate from 100,000 to 2,000,000 and a degree of substitution of Represents 0.01 to 0.3 and in an amount of 0.5 to 6 % By weight, based on the dry matter of the material, is present and that
(3.2) 1000 g Basisfüllstoff nicht mehr als 0,1 mMol und 1000 g anionisches flockenbildendes Aktivpigment mindestens 0,1 mMol kationisches Kohlenhydrat unter Flockenbildung zu binden vermögen.(3.2) 1000 g base filler not more than 0.1 mmol and 1000 g anionic flake-forming active pigment at least 0.1 mmol of cationic carbohydrate with formation of flakes bind assets.

Die erfindungsgemäßen Werkstoffe sind nicht brennbar. Sie erfüllen die Anforderungen der DIN 4102 der Klasse A. Aufgrund ihrer guten Festigkeitseigenschaften lassen sich die erfindungsgemäßen Werkstoffe ähnlich wie Papier, Karton und Pappe auf der Grundlage von Cellulosefasern leicht weiterverarbeiten. Die Herstellung der Werkstoffe kann auf den üblichen Papier-, Karton- oder Pappenmaschinen erfolgen.The materials according to the invention are not flammable. they meet the requirements of DIN 4102 class A. Due to The good strength properties of the invention Materials similar to paper, cardboard and cardboard on the Easily process the base of cellulose fibers. The Production of the materials can be done on the usual paper, Cardboard or cardboard machines take place.

Die guten Festigkeitseigenschaften sind deshalb überraschend, weil man bisher der Ansicht war, daß bei hohen Füllstoffgehalten und bei zunehmender Teilchenfeinheit die Festigkeitswerte drastisch abnehmen. Die Festigkeitswerte der erfindungsgemäßen Werkstoffe erhöhen sich dagegen innerhalb weiter Grenzen mit zunehmenden Mengen und zunehmender Teilchenfeinheit der teilchenförmigen anorganischen Zusätze.The good strength properties are therefore surprising because it was previously believed that at high filler levels and with increasing particle fineness the strength values decrease dramatically. The strength values of the invention In contrast, materials increase within wide limits with increasing Amounts and increasing particle fineness of the particulate inorganic additives.

Unter "teilchenförmigen anorganischen Zusätzen" versteht man erfindungsgemäß keine faserförmigen Zusätze, da die Länge der Fasern im allgemeinen in der Größenordnung von Millimetern liegt. Unter "Teilchengröße" versteht man die größte Abmessung eines Teilchens, was z. B. bei abgeplatteten Teilchen wichtig ist. Die Teilchen des anionischen flockenbildenden Aktivpigments zeigen manchmal die Neigung, größere Agglomerate zu bilden. Erfindungsgemäß versteht man daher unter der Teilchengröße die Größe der Primärteilchen."Particulate inorganic additives" means no fibrous additives according to the invention, since the length of the Fibers generally on the order of millimeters lies. "Particle size" means the largest dimension of a particle, e.g. B. important with flattened particles is. The particles of the anionic flake-forming active pigment sometimes show a tendency to form larger agglomerates. According to the invention, the particle size is therefore understood to mean the Primary particle size.

Die Verbesserung der Festigkeitseigenschaften ist wahrscheinlich dadurch bedingt, daß sich das anionische flockenbildende Aktivpigment und das kationische polymere Kohlenhydrat einerseits an die anorganischen Fasern und andererseits an die anorganischen teilchenförmigen Basisfüllstoffe anlagern. Die Basisfüllstoffteilchen setzen sich auf den Faseroberflächen fest und verhindern auf diese Weise ein Aneinandergleiten der an sich glatten anorganischen Fasern, wodurch ein schiebefestes Faservlies erhalten wird. Anorganische Fasern sind nicht in der Lage, weder durch Wasserstoffbrückenbindung, noch durch Vernetzung in Kombination mit Schrumpfung, Festigkeiten auszubilden, wie es bei pflanzlichen Fasern der Fall ist. Die Festigkeit eines Blattes aus rein anorganischen Fasern beruht auf einer "Verklebung" der einzelnen Fasern miteinander an den Faserberührungspunkten mit Hilfe von organischen Bindemitteln. Aufgrund der geringen Flexibilität von anorganischen Fasern hat ein derartiges Faservlies nur relativ wenige Faser-Faser-Berührungspunkte, außerdem ist die Retention organischer Bindemittel bei der Entwässerung im herkömmlichen Papierherstellungsprozeß äußerst gering. Das fertige Produkt hat somit nur geringe Festigkeit.The improvement in strength properties is likely due to the fact that the anionic flocculating Active pigment and the cationic polymeric carbohydrate on the one hand to the inorganic fibers and on the other hand to the add inorganic particulate base fillers. The Base filler particles settle on the fiber surfaces and in this way prevent them from sliding together smooth inorganic fibers, creating a non-slip fiber fleece is obtained. Inorganic fibers are unable to neither by hydrogen bonding, nor by crosslinking in Combine with shrinkage to train strengths like it is the case with vegetable fibers. The strength of a leaf made of purely inorganic fibers is based on "bonding" of the individual fibers with each other at the fiber contact points with the help of organic binders. Because of the low Such a non-woven fabric has flexibility of inorganic fibers relatively few fiber-to-fiber touch points, moreover is the retention of organic binders during drainage in the conventional paper making process extremely low. The finished The product is therefore of low strength.

Die erfindungsgemäß verwendeten Basisfüllstoffe können aufgrund ihrer Oberflächengröße und -struktur sowie aufgrund ihrer Ladungseigenschaften zusammen mit einem geeigneten kationischen Kohlenhydrat eine Flocke bilden. Bei der Flockung im wäßrigen System werden die anorganischen Fasern vom Füllstoff eingebettet. Durch die Zugabe des Füllstoffs wird demnach erfindungsgemäß sowohl die Anzahl der Berührungspunkte (Faser-Faser; Füllstoff-Faser; Füllstoff-Füllstoff) als auch die Retention des Kohlenhydrats erhöht. Gute Gefügefestigkeit wird nur erzielt, wenn möglichst alle Faser-Faser-Kreuzungspunkte vollständig und ohne Fehlstellen von Füllstoff eingebettet sind und das Flockungsmittel gleichmäßig verteilt ist. Dies ist nur möglich bei geeignet ausgebildeter Flocke. Die Steuerung der Flockung erfolgt erfindungsgemäß mit Hilfe der flockenbildenden Aktivpigmente. Diese können aufgrund ihres anionischen Ladungspotentials den Flockungspunkt verschieben und tragen darüber hinaus durch Ausbildung einer Mikroflocke zusammen mit dem kationischen Kohlenhydrat zu einer guten Verteilung desselben bei. Die anionischen flockenbildenden Aktivpigmente können darüber hinaus Fehlstellen im Füllstoff-Füllstoff- und Faser-Füllstoff-Verbund schließen.The basic fillers used according to the invention can be based on their surface size and structure as well as their Charge properties together with a suitable cationic Carbohydrate form a flake. When flocculated in water System, the inorganic fibers are embedded by the filler. The addition of the filler accordingly leads to the invention both the number of points of contact (fiber-fiber; Filler fiber; Filler-filler) as well as the retention of the Carbohydrate increased. Good structural strength is only achieved if possible all fiber-fiber crossing points completely and are embedded without defects in filler and that Flocculant is evenly distributed. This is only possible with a suitably trained flake. Control of flocculation takes place according to the invention with the help of the flake-forming active pigments. These can be due to their anionic charge potential move the flocculation point and carry over it through the formation of a micro flake together with the cationic carbohydrate for a good distribution of the same at. The anionic flake-forming active pigments can also defects in the filler-filler and fiber-filler composite shut down.

Der beschriebene Reaktionsmechanismus verdeutlicht, daß es sich hierbei um ein sehr komplexes System handelt, bei dem auch synergistische Effekte auftreten können. Die einzelnen Komponenten der erfindungsgemäßen Werkstoffe - also Fasern, Basisfüllstoff, anionisches flockenbildendes Aktivpigment und kationisches Kohlenhydrat - müssen daher hinsichtlich Art und Zugabemenge genau aufeinander abgestimmt werden.The reaction mechanism described clarifies that it is This is a very complex system, which is also synergistic Effects can occur. The individual components of the materials according to the invention - i.e. fibers, basic filler, anionic flake active pigment and cationic Carbohydrate - must therefore in terms of type and amount added be precisely coordinated.

Bezüglich der anorganischen Fasern bestehen keine Beschränkungen. Ein Ziel der Erfindung besteht jedoch darin, faserhaltige Werkstoffe bereitzustellen, in denen die potentiell cancerogenen Asbestfasern durch gesundheitlich unbedenkliche Fasern ersetzt sind. Hierzu zählen u. a. Glasfasern, Mineralfasern, Kieselsäurefasern, Basaltfasern und/oder Aluminiumoxidfasern. Die Dicke und die Länge der anorganischen Fasern kann innerhalb weiter Bereiche schwanken. Vorzugsweise haben mindestens 80% der anorganischen Fasern eine Länge im Bereich von 1 bis 6 mm. Es können auch Gemische von anorganischen Fasern, die sich nach Zusammensetzung, Länge und Dicke voneinander unterscheiden, verwendet werden. There are no restrictions on the inorganic fibers. An object of the invention, however, is to contain fiber Provide materials in which the potentially carcinogenic Asbestos fibers thanks to fibers that are harmless to health are replaced. These include u. a. Glass fibers, mineral fibers, Silicic acid fibers, basalt fibers and / or aluminum oxide fibers. The thickness and length of the inorganic fibers can be within further areas fluctuate. Preferably have at least 80% of the inorganic fibers have a length in the range of 1 to 6 mm. There can also be mixtures of inorganic fibers that are differ in composition, length and thickness, be used.

Auch bezüglich der teilchenförmigen anorganischen Basisfüllstoffe bestehen keine Beschränkungen. Geeignet sind beispielsweise SiO₂, Kaolin, Aluminiumoxid, Bleicherden, Gips, Calciumcarbonat, Titandioxid, Zinkoxid, Perlite, Vermiculite und/oder andere, an sich bekannte Papierfüllstoffe oder Füllstoffe für Kunststoffmassen und Farben.Also with regard to the particulate inorganic base fillers there are no restrictions. For example, are suitable SiO₂, kaolin, aluminum oxide, bleaching earth, gypsum, calcium carbonate, Titanium dioxide, zinc oxide, perlite, vermiculite and / or other known paper fillers or fillers for Plastic masses and colors.

Einige dieser Basisfüllstoffe, wie Gips und Bleicherden, geben beim Erhitzen Kristallwasser oder Adsorptionswasser ab und wirken auf diese Weise feuerhemmend. Eine vergleichbare Wirkung hat Calciumcarbonat, das bei höheren Temperaturen Kohlendioxid abgibt.Give some of these basic fillers, like gypsum and bleaching earth when heating water of crystallization or water of adsorption from time to time act fire retardant in this way. A comparable effect has calcium carbonate, which is carbon dioxide at higher temperatures delivers.

Der Gehalt an anorganischen Basisfüllstoffen beträgt im allgemeinen 35 bis 75 Gew.-%, vorzugsweise 55 bis 70 Gew.-%, bezogen auf die Trockenmasse des Werkstoffs.The content of basic inorganic fillers is generally 35 to 75% by weight, preferably 55 to 70% by weight on the dry mass of the material.

Der anorganische Basisfüllstoff hat vorzugsweise zu 35 bis 99 Gew.-% eine Teilchengröße von < 2 µm und zu nicht mehr als 10 Gew.-% eine Teilchengröße von < 20 µm.The inorganic base filler preferably has 35 to 99 wt .-% a particle size of <2 microns and not more than 10 wt .-% a particle size of <20 microns.

Das anionische flockenbildende Aktivpigment ist vorzugsweise Aluminiumhydroxid, Bentonit oder kolloidales amorphes SiO₂. Der Gehalt an Aktivpigmenten beträgt im allgemeinen 1 bis 15, vorzugsweise 2 bis 10 Gew.-%, bezogen auf die Trockenmasse des Werkstoffs.The anionic flake active pigment is preferred Aluminum hydroxide, bentonite or colloidal amorphous SiO₂. The content of active pigments is generally 1 to 15, preferably 2 to 10 wt .-%, based on the dry matter of the material.

Verwendet man ein anionisches kolloidales amorphes SiO₂, so wird dies vorzugsweise in Form einer 30-40%igen wäßrigen Dispersion verwendet. Vorzugsweise verwendet man anionische Kieselsole, die durch Kontaktieren einer verdünnten Wasserglaslösung mit einem sauren Kationenaustauscher und Alterung des erhaltenen Sols erhalten worden sind. Sie sind in alkalischem Medium dispergiert, das mit der Siliciumdioxid-Oberfläche reagiert und dort eine negative Ladung erzeugt. Wegen der negativen Ladung stoßen sich die Teilchen gegenseitig ab und bewirken damit eine Stabilisierung des Produktes. Geeignete Handelsprodukte sind z. B. unter der Bezeichnung Ludox (Warenzeichen der Firma Du Pont) erhältlich, obwohl auch andere Produkte verwendet werden können.If an anionic colloidal amorphous SiO₂ is used, then this is preferably in the form of a 30-40% aqueous dispersion used. Anionic silica sols which by contacting a dilute water glass solution with a acidic cation exchanger and aging of the sol obtained have been. They are dispersed in an alkaline medium, that reacts with the silicon dioxide surface and there one generated negative charge. Bump because of the negative charge the particles mutually off and thus cause stabilization of the product. Suitable commercial products are e.g. More colorful the name Ludox (trademark of the Du Pont company), although other products can be used.

Verwendet man als Aktivpigment Aluminiumhydroxid, so kann dieses in statu nascendi aus einem Alkalialuminat und einer Säure, vorzugsweise aus Natriumaluminat und Schwefelsäure, oder aus einem Aluminiumsalz und Alkali, vorzugsweise aus Aluminiumsulfat und Natronlauge, hergestellt werden.If aluminum hydroxide is used as the active pigment, this can in statu nascendi from an alkali aluminate and an acid, preferably from sodium aluminate and sulfuric acid, or from an aluminum salt and alkali, preferably aluminum sulfate and caustic soda.

Verwendet man als Aktivpigment Bentonit, so wird quellfähiger Alkalibentonit bevorzugt.If bentonite is used as the active pigment, it becomes more swellable Alkali bentonite preferred.

Das Verhältnis zwischen den anorganischen teilchenförmigen Zusätzen und dem kationischen polymeren Kohlenhydrat wird vorzugsweise so gewählt, daß kein Ladungsüberschuß vorhanden ist, so daß sich eine optimale Flocke bildet.The ratio between the inorganic particulate Additions and the cationic polymeric carbohydrate preferably chosen so that there is no excess charge is so that an optimal flake forms.

Bevorzugte polymere Kohlenhydrate sind kationische Stärke, kationisches Amylopektin, kationische Galaktomannane (z. B. Guar oder Cassia) und/oder kationische Carboxymethylcellulose. Die Kohlenhydrate können in an sich bekannter Weise dadurch kationisiert werden, daß die gegebenenfalls hydrolysierten Ausgangs-Kohlenhydrate mit quaternären Ammoniumverbindungen quaternisiert werden. Die Kohlenhydrate können aber auch nach dem Trockenkationisierverfahren kationisiert werden. Den kationischen Kohlenhydraten können auch kationische Polyvinylalkohole zugesetzt werden.Preferred polymeric carbohydrates are cationic starch, cationic amylopectin, cationic galactomannans (e.g. guar or Cassia) and / or cationic carboxymethyl cellulose. The Carbohydrates can thereby be cationized in a manner known per se that the optionally hydrolyzed starting carbohydrates quaternized with quaternary ammonium compounds will. However, the carbohydrates can also be dry-cationized be cationized. The cationic carbohydrates cationic polyvinyl alcohols can also be added will.

Der Gehalt an polymerem kationischen Kohlenhydrat beträgt in der Regel 1 bis 5, vorzugsweise 1 bis 3 Gew.-%, bezogen auf die Trockenmasse des Werkstoffs. Dies hängt im wesentlichen von dem gewünschten Anwendungsgebiet ab. Will man Werkstoffe mit hoher Temperaturbeständigkeit herstellen, so wird das polymere kationische Kohlenhydrat in geringeren Mengen verwendet. Werkstoffe für die Anwendung bei hohen Temperaturen sind beispielsweise Dichtungsmaterialien im Chemie- und Motorenbau sowie temperaturbeständige Filtermaterialien für heiße Gase und Flüssigkeiten. Ferner können die erfindungsgemäßen Werkstoffe auch bei höheren Kohlenhydratkonzentrationen als Isolierwerkstoffe im Bauwesen, insbesondere im Trockenbau, z. B. als Kabeltrassen und Brandschutzisolierungen, für Brandschutztüren, Wand- und Deckenpaneele, Trägerschichten für wärmedämmende Werkstoffe sowie als feuerfeste Displays für Werbezwecke (in Kaufhäusern) verwendet werden. Ein weiteres wichtiges Anwendungsgebiet liegt im Fahrzeugbau, da die erfindungsgemäßen Werkstoffe neben ihrer Temperaturbeständigkeit ein niedriges spezifisches Gewicht haben. Auch bei einem höheren Gehalt an kationischem Kohlenhydrat findet keine Entflammung des Werkstoffs statt, da das kationische Kohlenhydrat lediglich verkohlt.The polymeric cationic carbohydrate content is in generally 1 to 5, preferably 1 to 3 wt .-%, based on the Dry mass of the material. It essentially depends on that desired application area. If you want high-quality materials Produce temperature resistance, that's what polymer cationic carbohydrate used in smaller amounts. Materials for use at high temperatures are for example sealing materials in chemical and engine construction as well as temperature resistant filter materials for hot gases and Liquids. Furthermore, the materials according to the invention even at higher carbohydrate concentrations than insulating materials in construction, especially in drywall, e.g. B. as cable routes and fire insulation, for fire doors, wall and ceiling panels, backing layers for heat-insulating materials as well as fireproof displays for advertising purposes (in department stores) be used. Another important area of application is in vehicle construction, since the materials according to the invention in addition to their Temperature resistance a low specific weight to have. Even with a higher content of cationic carbohydrate there is no ignition of the material, since that cationic carbohydrate just charred.

Das kationische polymere Kohlenhydrat hat im allgemeinen ein durchschnittliches Molekulargewicht von 200 000 bis 1 000 000, vorzugsweise von 300 000 bis 800 000, und einen Substitutionsgrad von 0,02 bis 0,15.The cationic polymeric carbohydrate generally has one average molecular weight from 200,000 to 1,000,000, preferably from 300,000 to 800,000, and a degree of substitution from 0.02 to 0.15.

Die erfindungsgemäßen Werkstoffe können ferner kationische, anionische oder nichtionogene Retentionshilfsmittel enthalten. Es handelt sich hierbei in der Regel um die in der Papierindustrie üblichen Retentionshilfsmittel, die vorzugsweise in Mengen von 0,02 bis 0,2 Gew.-%, bezogen auf die Trockenmasse des Werkstoffs, zugesetzt werden.The materials according to the invention can also be cationic, contain anionic or non-ionic retention aids. These are usually those in the paper industry usual retention aids, which are preferably in Quantities of 0.02 to 0.2 wt .-%, based on the dry weight of the Material to be added.

Als Retentionshilfsmittel kann beispielsweise ein kationisches Polyacrylamid mit einem Molekulargewicht von 1 bis 10 Millionen oder ein Polyäthylenimin mit einem Molekulargewicht von 80 000 bis 300 000 verwendet werden. As a retention aid, for example, a cationic Polyacrylamide with a molecular weight of 1 to 10 million or a polyethyleneimine with a molecular weight of 80,000 up to 300,000 can be used.

Die erfindungsgemäßen Werkstoffe können ferner Naßfestmittel enthalten, und zwar vorzugsweise in einer Menge von 0,2 bis 5 Gew.-%, bezogen auf die Trockenmasse des Werkstoffs. Geeignete Naßfestmittel sind beispielsweise Harnstoff- oder Melamin-Formaldehydharze und Polyamidamin-Epichlorhydrinharze.The materials of the invention can also wet strength agents included, preferably in an amount of 0.2 to 5% by weight, based on the dry matter of the material. Suitable Wet strength agents are, for example, urea or melamine-formaldehyde resins and polyamide amine epichlorohydrin resins.

Die erfindungsgemäßen Werkstoffe umfassen auch dreidimensionale Formkörper. Dazu gehören u. a. Rohre, Schalen, Filterkörper, Isolierwände oder Dichtungselemente.The materials according to the invention also include three-dimensional ones Molded body. These include a. Pipes, shells, filter bodies, Insulating walls or sealing elements.

Die erfindungsgemäßen Werkstoffe werden vorzugsweise dadurch hergestellt, daß man eine wäßrige Dispersion der anorganischen Fasern und der teilchenförmigen anorganischen Basisfüllstoffe mit einer wäßrigen Suspension des Aktivpigments vermischt und diesem Gemisch kurz vor der Formgebung das kationische polymere Kohlenhydrat zusetzt. Die Formgebung kann z. B. auf einer Papier- oder Pappenmaschine durchgeführt werden. In diesem Fall spricht man von einer Blattbildung. Die Herstellung der dreidimensionalen Formkörper erfolgt vorzugsweise nach dem Fasergußverfahren. Es ist aber auch möglich, den noch feuchten Bogen in einer dreidimensionalen Form abzulegen und zu trocknen.The materials according to the invention are preferably thereby prepared that an aqueous dispersion of the inorganic Fibers and the particulate inorganic base fillers mixed with an aqueous suspension of the active pigment and this mixture shortly before shaping the cationic polymer Carbohydrate adds. The shape can e.g. B. on a paper cardboard machine. In this case it speaks one of a leaf formation. The production of the three-dimensional Shaped bodies are preferably made by the fiber casting process. But it is also possible to make the still wet sheet in a three-dimensional Put the mold down and dry.

Vorzugsweise führt man die Formgebung durch, nachdem sich nach Zugabe des kationischen polymeren Kohlenhydrats im wäßrigen Gemisch Flocken gebildet haben.Preferably, the shaping is carried out after Add the cationic polymeric carbohydrate in aqueous Mixture have formed flakes.

Vorzugsweise führt man die Formgebung nach Ablauf von mindestens 10 Sekunden nach der Zugabe des kationischen polymeren Kohlenhydrats durch. Das Retentionshilfsmittel wird vorzugsweise nach der Zugabe des kationischen polymeren Kohlenhydrats zugesetzt.The shaping is preferably carried out after at least 10 seconds after the addition of the cationic polymer Carbohydrate through. The retention aid is preferred after the addition of the cationic polymeric carbohydrate added.

Um homogene Produkte zu erhalten, werden die anorganischen Fasern und die anorganischen Basisfüllstoffe vor der Erzeugung der Dispersion vorzugsweise getrennt einer Naßdispergierung unterzogen, worauf man die getrennten Dispersionen miteinander vermischt. Auf diese Weise wird gewährleistet, daß jeder Bestandteil durch Auswahl einer geeigneten Rührgeschwindigkeit und Rührdauer optimal dispergiert wird. Beispielsweise hängen die Dispergierparameter von der Beschaffenheit, Länge und Dicke der anorganischen Fasern oder von der Beschaffenheit, der Teilchengröße und dem spezifischen Gewicht der Basisfüllstoffteilchen ab.In order to obtain homogeneous products, the inorganic Fibers and the basic inorganic fillers before production the dispersion is preferably separated from a wet dispersion subjected, whereupon the separate dispersions together mixed. This ensures that everyone Part by selecting a suitable stirring speed and Stirring time is optimally dispersed. For example, hang the dispersion parameters on the nature, length and thickness of the inorganic fibers or of the nature, the particle size and the specific weight of the base filler particles from.

Der gemischten Dispersion aus anorganischen Fasern und anorganischen Basisfüllstoffteilchen wird dann die wäßrige Dispersion der Aktivpigmente zugesetzt, worauf kurz (etwa 10 bis 30 Sekunden) vor der Blattbildung das kationische Kohlenhydrat zugesetzt wird. Anschließend wird das Retentionsmittel zugesetzt.The mixed dispersion of inorganic fibers and inorganic The basic filler particles then become the aqueous dispersion of the active pigments, whereupon briefly (about 10 to 30 seconds) added the cationic carbohydrate before leaf formation becomes. The retention aid is then added.

Die Erfindung ist durch die nachstehenden Beispiele erläutert.The invention is illustrated by the examples below.

Beispiele 1 bis 6Examples 1 to 6

Langfaserige Glasfaser (2-6 mm) wird in Wasser vordispergiert. Dann wird eine getrennte Vordispersion aus Mineralfasern mit einer Faserlänge von bis zu etwa 3 mm hergestellt. Als Mineralfaser wird z. B. das Handelsprodukt "Inorphil" (Warenzeichen der Firma Laxå, Schweden, verwendet). Die Gewichtsanteile zwischen Glasfasern und Mineralfasern sind in Tabelle I angegeben. Anschließend wird eine Dispersion aus Kaolin (Basisfüllstoff) hergestellt. Die Teilchengrößen und die Gewichtsanteile der verwendeten Kaolinsorten sind ebenfalls in Tabelle I angegeben.Long-fiber glass fiber (2-6 mm) is predispersed in water. Then a separate predispersion of mineral fibers is used a fiber length of up to about 3 mm. As a mineral fiber z. B. the commercial product "Inorphil" (trademark of the company Laxå, Sweden, used). The proportions by weight between glass fibers and mineral fibers are given in Table I. Subsequently a dispersion of kaolin (basic filler) is produced. The particle sizes and the proportions by weight of those used Varieties of kaolin are also shown in Table I.

Die drei Vordispersionen werden mit einer Dispersion von kolloidalem, amorphem SiO₂ gründlich vermischt. Der Wassergehalt der Dispersion beträgt 60-70 Gew.-%. The three predispersions are made with a dispersion of colloidal, amorphous SiO₂ mixed thoroughly. The water content the dispersion is 60-70% by weight.

Dann wird eine Lösung von kationischer Stärke (z. B. Handelsprodukt Amÿel, Q-Tak 210 der Firma Cerestar) zugesetzt (Feststoffgehalt der Lösung = 1 Gew.-%). Die Gewichtsanteile an kolloidalem SiO₂ und kationischer Stärke sind ebenfalls in Tabelle I angegeben.Then a solution of cationic starch (e.g. commercial product Amÿel, Q-Tak 210 from Cerestar) added (solids content the solution = 1% by weight). The weight percentages of colloidal SiO₂ and cationic starch are also shown in Table I.

Nach Zugabe der kationischen Stärke bilden sich Flocken. Nach Beispiel 6 wird noch ein kationisches Polyacrylamid als Retentionsmittel (z. B. Nalco 47-32; Warenzeichen der Firma Nalco Chemical Co.) in der in Tabelle I angegebenen Menge zugesetzt.After the cationic starch has been added, flakes form. To Example 6 becomes a cationic polyacrylamide as a retention agent (e.g. Nalco 47-32; trademark of Nalco Chemical Co.) added in the amount specified in Table I.

Etwa 20 Sekunden nach Zugabe der kationischen Stärke wird die wäßrige Masse auf eine Laborblattbildungsanlage nach Rapid-Köthen gebracht, worauf die wäßrige Phase abgesaugt wird. Man erhält ein Blatt, das nach dem Trocknen eine Dichte von etwa 0,3 mm hat. Die Zugfestigkeiten der Versuchsblätter sind in Tabelle I angegeben.About 20 seconds after the cationic starch is added, the aqueous mass on a laboratory sheet formation system according to Rapid-Koethen brought, whereupon the aqueous phase is suctioned off. You get a sheet that has a density of about 0.3 mm after drying. The tensile strengths of the test sheets are given in Table I.

Wie aus den Beispielen 1 bis 6 hervorgeht, nimmt die Festigkeit überraschenderweise und entgegen dem heutigen Wissensstand der Papierindustrie mit zunehmendem Basisfüllstoffgehalt und größerer Teilchenfeinheit bei gleichzeitig sehr guten Retentionswerten in starkem Maße zu.As can be seen from Examples 1 to 6, the strength decreases surprisingly and contrary to the current state of knowledge of Paper industry with increasing basic filler content and larger Particle fineness with very good retention values to a great extent.

Bereits die Vergleichsbeispiele 1 und 3 zeigen den Einfluß der Teilchenfeinheit, während die Vergleichsbeispiele 3 und 4 den Einfluß des Füllstoffgehalts auf die mechanische Festigkeit zeigen.Comparative Examples 1 and 3 already show the influence of Particle fineness, while Comparative Examples 3 and 4 den Influence of the filler content on the mechanical strength demonstrate.

Die erfindungsgemäßen Beispiele 2, 5 und 6 zeigen die durch den Zusatz des anionischen flockenbildenden Aktivpigments bedingte Festigkeitssteigerungen, wobei die nach Beispiel 5 gegenüber dem Beispiel 2 erhöhte Festigkeit auch durch den höheren Anteil und die höhere Teilchenfeinheit des Basisfüllstoffes bedingt ist. Examples 2, 5 and 6 according to the invention show the through the Addition of the anionic flake-forming active pigment conditional Strength increases, the according to Example 5 compared to the Example 2 increased strength due to the higher proportion and the higher particle fineness of the base filler is due.

Beispiel 6 zeigt, daß durch den Einsatz eines Retentionshilfsmittels die Festigkeit gegenüber dem Werkstoff des nächstvergleichbaren Beispiels 5 noch weiter gesteigert werden kann.Example 6 shows that by using a retention aid the strength against the material of the next comparable example 5 can be further increased can.

Beispiele 7-10Examples 7-10

Die Herstellung der Faser- und Füllstoff-Vordispersionen erfolgt wie nach den Beispielen 1 bis 6, wobei die in Tabelle II angegebenen Substanzen und Gewichtsverhältnisse verwendet werden. Die Vermischung der Vordispersionen mit den anderen Bestandteilen sowie die Blattbildung werden ebenfalls wie nach den Beispielen 1 bis 6 durchgeführt.The fiber and filler predispersions are produced as in Examples 1 to 6, with those given in Table II Substances and weight ratios are used. The Mixing the predispersions with the other ingredients as well as the leaf formation are also as in the examples 1 to 6 performed.

In Beispiel 7 wird als Aktivpigment statt der kolloidalen, amorphen Kieselsäure eine Aluminiumhydroxid-Dispersion verwendet, die in situ aus Aluminiumsulfat und Natriumhydroxid hergestellt wurde.In Example 7, the active pigment instead of the colloidal, amorphous silica an aluminum hydroxide dispersion used in situ from aluminum sulfate and sodium hydroxide was produced.

In Beispiel 8 wird als Aktivpigment Bentonit verwendet. Das Beispiel 9 wurde als Vergleichsbeispiel (ohne Aktivpigment) aufgenommen.In example 8, bentonite is used as the active pigment. The Example 9 was used as a comparative example (without active pigment) added.

Mit den Beispielen 7 bis 10 soll der Einfluß der verschiedenen flockenbildenden Aktivpigmente auf die Festigkeitseigenschaften der erfindungsgemäßen, nichtbrennbaren anorganischen Werkstoffe gezeigt werden. Die Auswahl und die Menge des flockenbildenden Aktivpigments ist weitgehend von den Eigenschaften des Basisfüllstoffes abhängig. Die Einsatzmenge an organischen Hilfsmitteln, wie Kohlenhydraten, ist durch die Anforderungen an die Nichtbrennbarkeit in starkem Maße begrenzt. Durch den Zusatz von Aktivpigmenten zum Basisfüllstoff wird die Suspension in den jeweils günstigsten Flockungsbereich "verschoben", und erst dadurch wird eine akzeptable mechanische Festigkeit erzielt. Dies wird dokumentiert durch einen Vergleich der Festigkeiten der Werkstoffe nach den Beispielen 1, 3 (Tabelle I) und 9, bei denen kein Aktivpigment eingesetzt wurde, mit den jeweils zugehörigen Werten der übrigen Beispiele.Examples 7 to 10 are intended to influence the various flake-forming active pigments on the strength properties the non-combustible inorganic materials according to the invention to be shown. The selection and amount of flake forming Active pigment is largely dependent on the properties of the base filler dependent. The amount of organic aids used, like carbohydrates, is due to the demands on the Non-flammability limited to a great extent. By adding Active pigments for the basic filler are used in the suspension "shifted" the most favorable flocculation area, and only this provides acceptable mechanical strength. This is documented by comparing the strengths of the materials according to Examples 1, 3 (Table I) and 9, where no active pigment was used, with each associated values of the other examples.

Beispiele 11-15Examples 11-15

Die Herstellung der Vordispersionen, das Vermischen der Dispersionen sowie die Blattbildung werden wie nach den Beispielen 1 bis 6 durchgeführt. Die einzelnen Substanzen sowie ihre Gewichtsanteile sind in Tabelle III angegeben. Die in dieser Tabelle angegebenen Beispiele zeigen, daß verschiedene kationische Kohlenhydrate verwendet werden können, wenn sie einen geeigneten Substitutionsgrad (DS) und ein geeignetes Molekulargewicht aufweisen.The preparation of the predispersions, the mixing of the dispersions and the sheet formation are as in Examples 1 carried out to 6. The individual substances and theirs Parts by weight are given in Table III. The one in this Examples given in the table show that various Cationic carbohydrates can be used if they are an appropriate degree of substitution (DS) and an appropriate one Have molecular weight.

In Beispiel 15 wurde eine Kombination von zwei verschiedenen Kohlenhydraten eingesetzt, die ebenfalls brauchbare Festigkeitswerte ergibt.In Example 15 a combination of two different ones was used Carbohydrates used, which are also useful strength values results.

Entsprechende Blätter können auch auf geeigneten Papier- oder Pappenmaschinen (Lang- bzw. Rundsieb) in jeder beliebigen Dicke hergestellt werden. Die Gesamtretention beträgt je nach Rezeptur und Maschinentyp zwischen 85 und 95%. Abhängig von der Art und Menge der eingesetzten Fasermaterialien und Füllstoffe kann das spezifische Gewicht in Bereichen von 500 und 1000 kg/m³ variiert werden. Die Isolationsfähigkeit und damit die Einsatzmöglichkeit hängt hauptsächlich vom spezifischen Gewicht des erzeugten Werkstoffes ab, während sich die Temperaturbeständigkeit in erster Linie nach dem Schmelzpunkt der Fasern richtet. In den angegebenen Rezepturbeispielen wäre der Ersatz der Glasfaser durch andere Fasern mit einer höheren Temperaturbeständigkeit problemlos und ohne nachteilige Auswirkung auf die mechanische Eigenschaft. Corresponding sheets can also be on suitable paper or Cardboard machines (wire or wire) in any thickness getting produced. The total retention depends on the recipe and machine type between 85 and 95%. Depending on the type and The amount of fiber materials and fillers used can do that specific weight varies in ranges from 500 and 1000 kg / m³ will. The insulation ability and thus the possible application depends mainly on the specific weight of the material produced decrease while the temperature resistance in the first Line is directed to the melting point of the fibers. In the specified Examples of recipes would be to replace the glass fiber with other fibers with a higher temperature resistance without problems and without adversely affecting the mechanical property.

Tabelle I Table I

Tabelle II Table II

Tabelle III Table III

Claims

1. Papier-, karton- oder pappenartiger Werkstoff, enthaltend anorganische Fasern, anorganische teilchenförmige Zusätze und organische Binde- oder Flockungsmittel, dadurch gekennzeichnet,

(1) daß die teilchenförmigen anorganischen Zusätze bis 40 bis 80 Gew.-% der Trockenmasse des Werkstoffs ausmachen,
(2) daß die anorganischen teilchenförmigen Zusätze aus
- (2.1) einem Basisfüllstoff, von dem mindestens 20 Gew.-% eine Teilchengröße von < 2 µm und nicht mehr als 20 Gew.-% eine Teilchengröße von < 20 µm einerseits und von < 0,5 µm andererseits haben, und
- (2.2) einem anionischen flockenbildenden Aktivpigment, von dem mindestens 50 Gew.-% eine Primärteilchengröße von < 2 µm haben, zusammengesetzt sind,
(3.1) daß das organische Flockungsmittel ein kationisches polymeres Kohlenhydrat mit einem mittleren Molekulargewicht von 100 000 bis 2 000 000 und einem Substitutionsgrad von 0,01 bis 0,3 darstellt und in einer Menge von 0,5 bis 6 Gew.-%, bezogen auf die Trockenmasse des Werkstoffs, vorliegt und daß
(3.2) 1000 g Basisfüllstoff nicht mehr als 0,1 mMol und 1000 g anionisches flockenbildendes Aktivpigment mindestens 0,1 mMol kationisches Kohlenhydrat unter Flockenbildung zu binden vermögen.

1. Paper, cardboard or cardboard-like material containing inorganic fibers, inorganic particulate additives and organic binders or flocculants, characterized in that

(1) that the particulate inorganic additives make up up to 40 to 80% by weight of the dry mass of the material,
(2) that the inorganic particulate additives from
- (2.1) a base filler, of which at least 20% by weight has a particle size of <2 µm and not more than 20% by weight has a particle size of <20 µm on the one hand and <0.5 µm on the other, and
- (2.2) an anionic flake-forming active pigment, of which at least 50% by weight has a primary particle size of <2 μm, is composed,
(3.1) that the organic flocculant is a cationic polymeric carbohydrate with an average molecular weight of 100,000 to 2,000,000 and a degree of substitution of 0.01 to 0.3 and in an amount of 0.5 to 6% by weight on the dry matter of the material, and that
(3.2) 1000 g base filler not more than 0.1 mmol and 1000 g anionic flake-forming active pigment are able to bind at least 0.1 mmol cationic carbohydrate with flake formation.

2. Werkstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge der teilchenförmigen anorganischen Zusätze (1) 50 bis 75 Gew.-%, vorzugsweise 60 bis 75 Gew.-%, bezogen auf die Trockenmasse des Werkstoffes, beträgt.2. Material according to claim 1, characterized in that the Amount of particulate inorganic additives (1) 50 to 75 wt .-%, preferably 60 to 75 wt .-%, based on the Dry mass of the material.

3. Werkstoff nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die anorganischen Fasern Glasfasern, Mineralfasern, Kieselsäurefasern, Basaltfasern und/oder Aluminiumoxidfasern darstellen.3. Material according to claim 1 or 2, characterized in that the inorganic fibers glass fibers, mineral fibers, Silicic acid fibers, basalt fibers and / or aluminum oxide fibers represent.

4. Werkstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens 80% der anorganischen Fasern eine Länge im Bereich von 1 bis 6 mm haben.4. Material according to one of claims 1 to 3, characterized characterized in that at least 80% of the inorganic fibers Have a length in the range of 1 to 6 mm.

5. Werkstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die teilchenförmigen anorganischen Basisfüllstoffe (2.1) SiO₂, Kaolin, Aluminiumoxid, Bleicherden, Gips, Calciumcarbonat Titandioxid, Zinkoxid, Perlite und/oder Vermiculite darstellen.5. Material according to one of claims 1 to 4, characterized characterized in that the particulate inorganic base fillers (2.1) SiO₂, kaolin, aluminum oxide, bleaching earth, gypsum, calcium carbonate Titanium dioxide, zinc oxide, perlite and / or vermiculite represent.

6. Werkstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehalt an anorganischen Basisfüllstoffen (2.1) 35 bis 75, vorzugsweise 55 bis 70 Gew.-%, bezogen auf die Trockenmasse des Werkstoffs, beträgt.6. Material according to one of claims 1 to 5, characterized characterized in that the content of inorganic base fillers (2.1) 35 to 75, preferably 55 to 70 wt .-%, based on the Dry mass of the material.

7. Werkstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der anorganische Basisfüllstoff (2.1) zu 35 bis 99 Gew.-% eine Teilchengröße von < 2 µm und zu nicht mehr als 10 Gew.-% eine Teilchengröße von < 20 µm hat.7. Material according to one of claims 1 to 6, characterized characterized in that the inorganic base filler (2.1) to 35 up to 99% by weight a particle size of <2 µm and no more than 10% by weight has a particle size of <20 µm.

8. Werkstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das anionische flockenbildende Aktivpigment (2.2) Aluminiumhydroxid, Bentonit oder kolloidales amorphes SiO₂ darstellt.8. Material according to one of claims 1 to 7, characterized characterized in that the anionic flake-forming active pigment (2.2) Aluminum hydroxide, bentonite or colloidal amorphous SiO₂ represents.

9. Werkstoff nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Aluminiumhydroxid in statu nascendi aus einem Alkalialuminat und einer Säure, vorzugsweise aus Natriumaluminat und Schwefelsäure, oder aus einem Aluminiumsalz und Alkali, vorzugsweise aus Aluminiumsulfat und Natronlauge, erhalten worden ist.9. Material according to claim 8, characterized in that the Aluminum hydroxide in statu nascendi from an alkali aluminate and an acid, preferably from sodium aluminate and sulfuric acid, or from an aluminum salt and alkali, preferably from aluminum sulfate and caustic soda.

10. Werkstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis zwischen den anorganischen teilchenförmigen Zusätzen (2) und dem kationischen polymeren Kohlenhydrat (3) so gewählt ist, daß kein Ladungsüberschuß vorhanden ist.10. Material according to one of claims 1 to 9, characterized characterized in that the ratio between the inorganic particulate additives (2) and the cationic polymer Carbohydrate (3) is chosen so that no excess charge is available.

11. Werkstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das kationische polymere Kohlenhydrat (3) kationische Stärke, kationisches Amylopektin, ein kationisches Galaktomannan und/oder kationische Carboxymethylcellulose darstellt. 11. Material according to one of claims 1 to 10, characterized characterized in that the cationic polymeric carbohydrate (3) cationic starch, cationic amylopectin, a cationic Galactomannan and / or cationic carboxymethyl cellulose represents.

12. Werkstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehalt an kationischem polymeren Kohlenhydrat (3) 1 bis 5, vorzugsweise 1 bis 3 Gew.-%, bezogen auf die Trockenmasse des Werkstoffs, beträgt.12. Material according to one of claims 1 to 11, characterized characterized in that the content of cationic polymer Carbohydrate (3) 1 to 5, preferably 1 to 3 wt .-%, based on the dry mass of the material.

13. Werkstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das kationische polymere Kohlenhydrat (3) durch Umsetzung des Ausgangs-Kohlenhydrats mit einer quaternären Ammoniumverbindung erhalten worden ist.13. Material according to one of claims 1 to 12, characterized characterized in that the cationic polymeric carbohydrate (3) by reacting the starting carbohydrate with a quaternary Ammonium compound has been obtained.

14. Werkstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das kationische polymere Kohlenhydrat (3) ein durchschnittliches Molekulargewicht von 200 000 bis 1 000 000, vorzugsweise von 300 000 bis 800 000 und einen Substitutionsgrad von 0,02 bis 0,15 hat.14. Material according to one of claims 1 to 13, characterized characterized in that the cationic polymeric carbohydrate (3) an average molecular weight of 200,000 to 1,000,000, preferably from 300,000 to 800,000 and one Degree of substitution from 0.02 to 0.15.

15. Werkstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß er zusätzlich kationische, anionische oder nichtionogene Retentionshilfsmittel enthält.15. Material according to one of claims 1 to 14, characterized characterized in that it is additionally cationic, anionic or contains non-ionic retention aids.

16. Werkstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Retentionshilfsmittel in einer Menge von 0,02 bis 0,2 Gew.-%, bezogen auf die Trockenmasse des Werkstoffs, vorliegt.16. Material according to any one of claims 1 to 15, characterized characterized in that the retention aid in an amount of 0.02 to 0.2 wt .-%, based on the dry weight of the Material, is present.

17. Werkstoff nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Retentionshilfsmittel ein kationisches Polyacrylamid mit einem Molekulargewicht von 1 bis 10 Millionen oder ein kationisches Polyäthylenimin mit einem Molekulargewicht von 80 000 bis 300 000 darstellt.17. Material according to claim 15 or 16, characterized in that the retention aid is a cationic polyacrylamide with a molecular weight of 1 to 10 million or a cationic polyethyleneimine with a molecular weight of Represents 80,000 to 300,000.

18. Werkstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß er zusätzliche Naßfestmittel enthält. 18. Material according to one of claims 1 to 17, characterized characterized in that it contains additional wet strength agents.

19. Verfahren zur Herstellung eines Werkstoffs nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß eine wäßrige Dispersion von anorganischen Fasern und teilchenförmigen anorganischen Basisfüllstoffen (2.1) mit einer wäßrigen Suspension des Aktivpigments (2.2) vermischt und diesem Gemisch kurz vor der Formgebung das kationische polymere Kohlenhydrat (3) zugesetzt wird.19. Process for producing a material according to a of claims 1 to 18, characterized in that a aqueous dispersion of inorganic fibers and particulate inorganic base fillers (2.1) with an aqueous Suspension of the active pigment (2.2) mixed and this mixture shortly before shaping the cationic polymeric carbohydrate (3) is added.

20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Formgebung durchgeführt wird, nachdem sich nach Zugabe des kationischen polymeren Kohlenhydrats (3) im wäßrigen Gemisch Flocken gebildet haben.20. The method according to claim 19, characterized in that The shaping is carried out after adding the cationic polymeric carbohydrate (3) in the aqueous mixture flakes have formed.

21. Verfahren nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Formgebung nach Ablauf von mindestens 10 Sekunden ab Zugabe des kationischen polymeren Kohlenhydrats (3) durchgeführt wird.21. The method according to claim 19 or 20, characterized in that the shape after at least 10 seconds after the addition of the cationic polymeric carbohydrate (3) is carried out.

22. Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß nach der Zugabe des kationischen polymeren Kohlenhydrats (3) das Retentionshilfsmittel zugesetzt wird.22. The method according to any one of claims 19 to 21, characterized characterized in that after the addition of the cationic polymeric carbohydrate (3) the retention aid is added.

23. Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß die anorganischen Fasern und die anorganischen Basisfüllstoffe (2.1) und Aktivpigmente (2.2) vor der Erzeugung der Dispersion getrennt einer Naßdispergierung unterzogen werden.23. The method according to any one of claims 19 to 22, characterized characterized in that the inorganic fibers and the inorganic basic fillers (2.1) and active pigments (2.2) the generation of the dispersion separately from a wet dispersion be subjected.

24. Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkstoff auf einer an sich bekannten Papier-, Karton- oder Pappenmaschine, oder, wenn es sich um dreidimensionale Formkörper handelt, nach dem Fasergußverfahren oder durch Verformen einer noch feuchten Faserbahn hergestellt wird.24. The method according to any one of claims 19 to 23, characterized characterized in that the material per se known paper, cardboard or cardboard machine, or if there is it is three-dimensional shaped bodies, according to the fiber casting process or by deforming a still wet fibrous web will be produced.