DE60211382T2 - Stein-hall klebemittel mit hohem trockenstoffgehalt und verfahren zu deren herstellung - Google Patents

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Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Stein-Hall-Klebstoffes, welches die folgenden Schritte umfasst:
    • – Zubereitung eines Trägeranteils durch Gelieren von zumindest einem Anteil der gesamten Stärke im Klebstoff in einem alkalischen Medium;
    • – Verdünnen des Trägeranteils mit einer Wassermenge;
    • – Zugabe der verbliebenen zusätzlichen Stärke;
    wobei in einem ersten Schritt der Trägeranteil unter Verwendung eines Teils des Alkalis hergestellt wird und in einem zweiten Schritt der Trägeranteil mit einer Wassermenge verdünnt wird, gefolgt von der Zugabe zumindest eines Teils der zusätzlichen Stärke.
  • Die Erfindung betrifft weiterhin einen Stein-Hall-Klebstoff mit hoher Trockensubstanz (auch als hochkonzentrierter Stein-Hall-Klebstoff oder -Leim bezeichnet), der zwischen 32 % und 45 % Trockengewicht Stärkefeststoffe enthält und mit Hilfe eines solchen Verfahrens hergestellt wird.
  • Klebstoffe auf Basis von Stärke sind in der Wellpappenindustrie gut bekannt. Unter den verwendeten Klebstoffen sind die Klebstoffe des Stein-Hall-Typs am weitesten verbreitet.
  • Es ist allgemein bekannt, dass Stein-Hall-Klebstoffe einen Trägeranteil im Klebstoff enthalten, welcher unter Verwendung von Ätznatron durch Gelieren von etwa 10-20 % der gesamten Stärke im Klebstoff erhalten wird. Die so erhaltene Paste wird dann abgekühlt und mit Wasser verdünnt, und die verbleibende Stärke wird dann als native granuläre Stärke hinzugegeben. Außerdem wird Borax (1,5-2,5 % zugegeben.
  • So ist beispielsweise in US 4,917,870 eine Anlage beschrieben, die zur Herstellung von Stärkeklebstoffen eingesetzt wird. Diese Anlage umfasst eine im Wesentlichen vertikale Achse; ein Gefäß ist mit Rührvorrichtungen ausgerüstet, welche auf dessen unterer Ebene arbeiten; die Anlage umfasst weiterhin Rohre für die Zuführung aller Bestandteile des herzustellenden Klebstoffes in das Gefäß, wobei die Stärke pneumatisch, in Form von Pulver, durch ein Rohr zugeführt wird. Das Rohr verläuft durch die Wand des Gefäßes von der Außenseite zur Innenseite einer Ebene nahe dem unteren Bereich des Gefäßes und in der Nachbarschaft der Rührvorrichtung. Die Herstellung der Stärkeklebstoffe umfasst folgende Schritte: erstens Einleiten von Wasser in einen Mischbehälter, Zugabe von Maisstärke, Erwärmen der Stärke-Wasser-Mischung und anschließende Zugabe von NaOH-Lösung, danach wird wiederum Wasser zugegeben, die verbleibende Stärke hinzugefügt und schließlich Borax zugegeben.
  • Unter diesen Bedingungen beträgt die maximale Konzentration der gesamten, in diesen Formulierungen des Stein-Hall-Typs enthaltenen Stärke nicht mehr als 25 %, obwohl auch von Werten von bis zu 30 – 37 %, bezogen auf das Trockengewicht, berichtet wurde. Diese höheren Werte wurden erreicht, wenn die Viskosität des Trägers durch eine Oxidationsreaktion oder dergleichen vermindert wurde.
  • Der Nachteil dieser Klebstoffe mit niedriger Konzentration besteht darin, dass sie einen höheren Wassergehalt aufweisen, die Klebgeschwindigkeit vermindern und das Trocknen der Klebstoffschicht im Klebschritt verzögern. Zusätzlich führen Klebstoffe mit höherem Trockensubstanzgehalt zu einem reduzierten Energieverbrauch, da geringere Wassermengen abgedampft werden müssen.
  • Demzufolge sind höhere Stärkekonzentrationen im Klebstoff wünschenswert. Jedoch ist auch bekannt, dass bei der Ver wendung von Stärke als Bindemittel eine Obergrenze für die verwendbare Stärkemenge existiert. Bei größeren Mengen an Stärke wird die Wassermenge unzureichend, um die erwünschte Haftfähigkeit sicherzustellen, während die Viskosität des Klebers zu hoch wird.
  • Stärkebasierte Klebstoffe mit hoher Konzentration sind bereits im Stand der Technik beschrieben. In EP 0 038 627 wird ein stärkebasierter Klebstoff beschrieben, der aus einem vollständig gelierten Stärkeanteil und einem teilweise gequollenen Stärkanteil, in einem Verhältnis von zwischen 0,2:100 und 2:1, besteht. Der Klebstoff kann zwischen 10 % und 40 % Trockengewicht Stärkefeststoffe enthalten. Der gelierte Anteil wird durch Hitzebehandlung bei 95 °C oder darüber erhalten, und nicht durch Mischen mit konzentriertem Alkali, wie dies bei einer klassischen Stein-Hall-Formulierung der Fall ist. Tatsächlich handelt es sich um einen trägerfreien Klebstofftyp, der mit einem Anteil an gelierter Stärke versetzt wird, um die Nassklebrigkeit des Klebstoffs zu verbessern.
  • In EP 0 576 221 sind Klebstoffzusammensetzungen offenbart, die 15 bis 35 Gew.-% Stärkefeststoffe enthalten. Ein wesentlicher Mengenanteil der Stärke ist teilweise gequollen (vorzugsweise zwischen 20 und 50 %).
  • EP 0 376 301 beschreibt einen Klebstoff, der durch Behandlung einer Stärkeaufschlämmung in einem Düsenkocher bei einer Temperatur zwischen 120 und 200 °C hergestellt wird, so dass man eine gelierte Dispersion erhält. Die nicht gelierte Stärke wird dann zu dieser gelierten Dispersion gegeben. Der Gesamtgehalt an Stärkefeststoffen variierte bei dieser Formulierung, wie in den Beispielen gezeigt, zwischen 32 und 40 %.
  • Weiterhin ist in GB 1 571 336 ein Verfahren zur Herstellung eines wässrigen Klebstoffes auf Stärkebasis beschrieben. Bei diesem Verfahren wird ein Trägeranteil mit einem Feststoffgehalt von 3 Gew.-% bis 40 Gew.-% aus gelierter, molekular-disperser Stärke durch Kochen einer Stärkeaufschlämmung unter Verwendung eines Düsenkochers hergestellt. Der Trägeranteil wird anschließend mit einer Aufschlämmung nicht gelierter Stärke gemischt. Die resultierende Mischung wird mit Alkali versetzt.
  • Bei den in diesen Anmeldungen beschriebenen Klebstoffen handelt es sich nicht um typische Stein-Hall-Zusammensetzungen.
  • In EP 1 101 809 sind auf Stärke basierende Klebstoffe mit hohem Trockensubstanzgehalt beschrieben, welche wenigstens 40 %, vorzugsweise 46 % Trockensubstanz enthalten. Dieser hohe Trockensubstanzgehalt wird durch Zugabe von anorganischen Salzen, vorzugsweise Calciumcarbonaten zu den stärkebasierten Klebstoffen erzielt. Das Verhältnis von Stärke zu Füllstoff beträgt vorzugsweise wenigstens 60:40. Bei dem Klebstoff kann es sich um einen Klebstoff des Stein-Hall-Typs, des trägerfreien Typs oder des Minocar-Typs handeln.
  • In EP 0 409 240 ist ein hochkonzentrierter Stärkeaufschlämmungsklebstoff beschrieben, der zwischen 20 und 60 Gew.-% Stärkefeststoffe enthält. Dieser Klebstoff wird durch Zugabe eines Gummis, wie Xanthan oder Rhamsan und etwas Natriumhydroxid stabilisiert.
  • In WO 9850478 sind Klebstoffe mit hoher Trockensubstanz beschrieben, welche eine erhebliche Menge an wasserlöslichem alkalischem Silikat, zusammen mit Stärke, Borax und Natriumhydroxid enthalten. In den Beispielen sind Klebstoffzusammensetzungen mit einem Gehalt von bis zu 45 % Feststoffen offenbart.
  • Ein Teil der oben zitierten Dokumente des Standes der Technik betreffen keine Klebstoffe des Stein-Hall-Typs, so z.B. EP 0 038 627 , EP 0 576 221 , EP 0 376 301 und EP 0 409 240 .
  • Die beiden anderen zitierten Dokumente, EP 1 101 809 und WO 9850478 können zwar Klebstofftypen des Stein-Hall-Typs umfassen, jedoch unterscheiden sie sich wesentlich von den Standardformulieren insofern als sie anorganisches Füllmaterial enthalten, das zu dem hohen Trockensubstanzgehalt des Klebstoffs beiträgt.
  • Im Stand der Technik sind weitere Klebstoffe des Stein-Hall-Typs mit hohem Trockensubstanzgehalt offenbart.
  • In US 3,912,531 sind Klebstoffe des Stein-Hall-Typs mit hohem Trockensubstanzgehalt offenbart, die bis zu 40 Gew.-% Stärkefeststoffe enthalten.
  • Der Nachteil dieser Art von Stein-Hall-Klebstoffen mit hoher Trockensubstanz ist jedoch, dass der hohe Trockensubstanzgehalt durch Verwendung einer fließfähigen Stärke mit einer Fluidität zwischen 25 und 90 als Trägerstärke oder als Teil der Trägerstärke erzielt wird.
  • Auch in EP 0 049 009 sind Klebstoffe des Stein-Hall-Typs mit hohem Trockensubstanzgehalt offenbart. Das diesem Patentdokument zugrunde liegende Problem besteht in der Frage, wie ein Klebstoff mit hohem Trockensubstanzgehalt als Endprodukt erhalten werden kann, bei welchem die Viskosität nicht stark zunimmt und bei dem die Mischung pumpfähig bleibt. Tatsächlich muss der Klebstoff eine gewisse hagerstabilität und verarbeitbare Viskosität aufweisen.
  • Das Patentdokument enthält die Aussage, dass Klebstoffe mit hoher Trockensubstanz nicht mittels der herkömmlichen Tech nologie zur Herstellung von Klebstoffen des Stein-Hall-Typs (welche einen niedrigen Trockensubstanzgehalt aufweisen) herstellbar sind. Wie oben beschrieben, umfasst das Verfahren, mit dem diese Klebstoffe des Stein-Hall-Typs hergestellt werden, die Herstellung des Trägers und anschließend die Verdünnung des Trägers durch Herabsenken der Alkalität. Ohne die Absenkung der Alkalität würde die Zugabe der zusätzlichen Stärke beeinträchtigt, und es käme zum Quellen der Körner und zu instabiler Viskosität.
  • Jedoch reicht dann, wenn Klebstoffe mit hoher Trockensubstanz erhalten werden sollen, die Verdünnung nicht mehr aus, um ein unerwünschtes Quellen zu verhindern. Zusätzlich führt die Kombination eines weniger stark verdünnten Trägers mit einer hohen Konzentration an zusätzlicher Stärke zu Zusammensetzungen, die nicht mehr verarbeitbar sind.
  • Die in der Anmeldung EP 0 049 009 vorgeschlagene Lösung dieses Problems besteht in der Oxidation des Trägeranteils und dem anschließenden Gelieren der oxidierten Stärke in Gegenwart der erforderlichen Menge an Natriumhydroxid, wodurch die Viskosität des Trägers auf einen Wert herabgesetzt wird, der die Zugabe der erforderlichen zusätzlichen Stärke ermöglicht. Diese zusätzliche Stärke wird sodann hinzugegeben, um einen Klebstoff mit einem Trockensubstanzgehalt von 40 % zu erhalten. Es ist zu betonen, dass der Anteil der Trägerstärke im Klebstoff mehr als 14 % der in dem Klebstoff vorliegenden Stärketrockensubstanz ausmacht.
  • Der Nachteil dieses Verfahrens besteht darin, dass es zur Herstellung von Klebstoffen mit hohem Trockensubstanzgehalt erforderlich ist, in der Trägerfraktion Stärken mit verminderter Viskosität zu verwenden.
  • Die in den Patentdokumenten des Standes der Technik erwähnten Stärken verminderter Viskosität sind in der Regel fließfähige Stärken oder oxidierte Stärken, wobei die fließfähigen Stärken durch chemischen oder enzymatischen Abbau erhalten werden.
  • In US 6,048,391 wird ein Herstellungsverfahren für stärkebasierte Klebstoffe zur Herstellung von Wellpappe beschrieben. Das Verfahren wird in einem System durchgeführt, dass ein erstes und relativ großes Mischgefäß umfasst, in welchem sich ein Rührer befindet. Ein zweites, kleineres Mischgefäß ist mit dem ersten Mischgefäß über einen Rückführungsweg verbunden. Das zweite, kleinere Mischgefäß enthält Mittel zur Ausübung einer Scherkraft, welche größer ist als die Scherkraft, die in dem ersten, größeren Mischgefäß ausgeübt wird. Das Verfahren findet in zwei Schritten statt. In einem ersten Schritt werden Wasser und Stärke zugeführt, um in dem ersten Mischgefäß einen Träger zu bilden, dann wird der resultierende Träger zum zweiten Mischgefäß transportiert. Zunächst wird zur Aufbereitung des Trägers Lauge in kontrollierter Weise in dem zweiten Mischgefäß hinzugegeben. In einem zweiten Schritt wird eine weitere Menge an Stärke, Wasser, Borax und eine zweite Portion Lauge zu dem Träger gegeben, während sich dieser in dem kleinen Gefäß befindet.
  • Der Nachteil dieses Systems besteht darin, dass ein ergänzendes Mischgefäß bereitgestellt wird, womit ein Umlaufkreis eingeführt wird. Hierdurch wird ein technisch komplexeres und teureres System bereitgestellt. Weiterhin weisen die Stein-Hall-Klebstoffe, die mit diesem verfahren hergestellt werden, keinen hohen Trockensubstanzgehalt auf.
  • Das Ziel der Erfindung besteht in der Bereitstellung eines Verfahrens zur Herstellung eines Stein-Hall-Klebstoffes, der die oben erwähnten Nachteile nicht aufweist.
  • Dieses Ziel wird durch Bereitstellung eines Verfahrens zur Herstellung eines Stein-Hall-Klebstoffes erreicht, welches die folgenden Schritte umfasst:
    • – Zubereitung eines Trägeranteils durch Gelieren von zumindest einem Anteil der gesamten Stärke im Klebstoff in einem alkalischen Medium;
    • – Verdünnen des Trägeranteils mit einer Wassermenge;
    • – Zugabe der verbliebenen zusätzlichen Stärke;
    wobei in einem ersten Schritt der Trägeranteil unter Verwendung eines Teils des Alkalis hergestellt wird und in einem zweiten Schritt der Trägeranteil mit einer Wassermenge verdünnt wird, gefolgt von der Zugabe zumindest eines Teils der zusätzlichen Stärke, und wobei ein Stein-Hall-Klebstoff mit hoher Trockensubstanz, der zwischen 32 % und 45 % Trockengewicht Stärkefeststoffe enthält, unter Verwendung nur eines Mischgefäßes dargestellt wird, wobei im ersten Schritt der Trägeranteil in dem einen Mischgefäß hergestellt wird und in einem dritten Schritt das verbliebene Alkali in verdünnter Form zusammen mit der zusätzlichen Stärke zugegeben wird.
  • Bei einem bevorzugten Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung erfolgt die Zugabe der verbleibenden zusätzlichen Stärke und des verbleibenden Alkalis schrittweise.
  • Dies hat den Vorteil, dass die zusätzliche Stärke nicht in direkten Kontakt mit einer übermäßig hohen Alkalikonzentration kommt, wodurch ein verfrühtes Quellen der zusätzlichen Stärke verhindert wird.
  • Bei einem stärker bevorzugten Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung erfolgt die Zugabe von Alkali und Stärke in mindestens zwei Schritten.
  • Bei einem speziellen Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung wird in einem ersten Schritt ein Trägeranteil, der zwischen 2 % und 9 % des gesamten Stärkegehalts enthält, durch Vermischen der Stärke zusammen mit Wasser und Alkali, bis die Stärke vollständig geliert ist, hergestellt.
  • Bei einem spezielleren Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung ist in dem ersten Schritt der Alkaligehalt des Trägeranteils üblicherweise geringer als 2/3 der gesamten in der Klebstoffformulierung erforderlichen Menge.
  • Bei einem anderen speziellen Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung wird im zweiten Schritt der Trägeranteil mit einer Wassermenge verdünnt, die 60 % bis 85 % des Volumens des Trägeranteils entspricht.
  • Bei einem spezielleren Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung wird im zweiten Schritt 50 % bis 75 % der zusätzlichen Stärke zugegeben.
  • Bei einem bevorzugten Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung wird nach dem dritten Schritt Borax zugegeben.
  • Der Vorteil besteht hierbei in der Verbesserung der Anfangsklebrigkeit sowie in der Regulierung sowohl der Wasserretentions- als auch der -penetrationsfähigkeit des Klebstoffs.
  • Das Ziel der Erfindung wird weiterhin durch Bereitstellung eines Stein-Hall-Klebstoffes mit hoher Trockensubstanz erzielt, welcher durch ein oben beschriebenes Verfahren erhalten wurde, wobei
    • – der Stein-Hall-Klebstoff zwischen 32 % und 45 % native oder stabilisierte Stärke enthält;
    • – das Verhältnis von Träger-Stärke zu zusätzlicher Stärke zwischen 1:50 und 1:11 beträgt;
    • – der Stein-Hall-Klebstoff eine Bauer-Viskosität zwischen 21 s und 60 s zeigt; und
    • – die Alkalikonzentration im Klebstoff hinreichend ist, um einen SGP (starting gel point, Start-Gelpunkt) zwischen 45°C und 53°C zu liefern.
  • Bei einem bevorzugten Stein-Hall-Klebstoff mit hoher Trockensubstanz gemäß der vorliegenden Erfindung wird die native oder stabilisierte Stärke aus Getreide-, Knollengewächs- oder Wurzelstärke erhalten.
  • Das Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen Klebstoffe umfasst mehrere aufeinander folgende Schritte:
    • • in einem ersten Schritt wird ein Trägeranteil, der zwischen 2 % und 9 % des gesamten Stärkegehalts enthält, durch Vermischen der Stärke zusammen mit Wasser und Alkali, bis die Stärke vollständig geliert ist, hergestellt. Der Alkaligehalt des Trägeranteils ist üblicherweise geringer als 2/3 der gesamten in der Klebstoffformulierung erforderlichen Menge;
    • • im nächsten Schritt wird der Trägeranteil mit einer Wassermenge verdünnt, die 60 % bis 85 % des Volumens des Trägeranteils entspricht, gefolgt von der Zugabe von zumindest der Hälfte und höchstens 75 % der zusätzlichen Stärke;
    • • in einem weiteren Schritt wird das verbliebene Alkali in verdünnter Form zusammen mit der zusätzlichen Stärke zugegeben.
  • Die Zugabe der verbleibenden Stärke und des verbleibenden Alkalis kann gleichzeitig oder schrittweise erfolgen. Bei gleichzeitiger Zugabe ist darauf zu achten, dass die Stärke nicht in direkten Kontakt mit dem Alkali kommt.
  • Bei der schrittweisen Zugabe wird Alkali zunächst der Mischung des ersten und des nächsten Schrittes zugegeben, gefolgt von der Zugabe der verbleibenden zusätzlichen Stärke. Die schrittweise Zugabe von Alkali und Stärke erfolgt vorzugsweise in zwei oder mehr Schritten.
  • Zuletzt wird der Klebstoff durch Zugabe von Borax fertig gestellt.
  • Die erfindungsgemäßen Klebstoffe des Stein-Hall-Typs mit hohem Trockensubstanzgehalt weisen die folgenden Eigenschaften auf:
    • • sie enthalten zwischen 32 % und 45 % native oder stabilisierte Stärke,
    • • das Verhältnis von Träger-Stärke zu zusätzlicher Stärke ist zwischen 1:50 und 1:11,
    • • sie zeigen eine Bauer-Viskosität zwischen 21 s und 60 s, und
    • • die Alkalikonzentration im Klebstoff ist hinreichend, um einen SGP (starting gel point, Start-Gelpunkt) zwischen 45°C und 53°C zu liefern.
  • Die native oder stabilisierte Stärke kann aus Getreide-, Knollengewächs- oder Wurzelstärke erhalten werden. Typische Beispiele hierfür sind Stärken, die aus Mais, Weizen, Gerste, Kartoffeln, Tapioka oder Pfeilwurz gewonnen werden, dies schließt die waxartigen Stärken und Stärketypen mit hohem Amylosegehalt ein.
  • Die stabilisierten Stärken, auf die sich die Anmeldung bezieht, entsprechen Stärken, die physikalisch und/oder chemisch behandelt wurden, um Stärken zu erhalten, die bei Raumtemperatur oder geringfügig höheren Temperaturen eine geringere Empfindlichkeit gegenüber Alkali aufweisen. Folglich unterliegen diese Stärken keinem unkontrollierten, verfrühten Quellen oder Gelieren.
  • Der Vorteil der Stein-Hall-Klebstoffe mit hoher Trockensubstanz, welche der vorliegenden Erfindung entsprechen und gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt werden, besteht darin, dass keine Notwendigkeit besteht, in der Trägerfraktion Stärken reduzierter Viskosität zu verwenden, wobei jedoch die entsprechenden Klebstoffe immer noch hervorragende Lagerstabilität und verarbeitbare Viskositäten aufweisen. Sie enthalten lediglich native oder stabilisierte Stärken, Des Weiteren wird als Endprodukt ein Klebstoff mit hoher Trockensubstanz erhalten, der pumpfähig ist.
  • Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Beispiele erläutert; diese Beispiele sind nicht als eine Beschränkung des Schutzumfangs der Erfindung als solcher und wie sie aus den nachfolgenden Ansprüchen hervorgeht zu interpretieren.
  • Beispiel 1:
  • Ein Klebstoff mit hoher Trockensubstanz wurde wie folgt hergestellt:
    In einem 2000 l Gefäß wurde zunächst der Trägeranteil hergestellt. Zu diesem Zweck wurden 16 l einer 30%igen NaOH-Lösung (Gew.-%) in eine Dispersion, die 28 kg stabilisierte Weizenstärke und 650 l Wasser enthielt, hineingemischt. Diese Mischung wurde mit einem Mischer mit hoher Scherkraft bei 1500 U/min 10 Minuten lang gerührt, wobei die Stärke gelierte. Die Stärke in dem Trägeranteil entsprach 3,25 des Gesamtgehalts an Stärke im Klebstoff (Verhältnis 1:30).
  • In einem nächsten Schritt wurden 550 l Leitungswasser zusammen mit 500 kg stabilisierter Weizenstärke und 3 kg Borax zu dem Träger gegeben. Das Ganze wurde bei 1500 U/min für zusätzliche 5 Minuten gemischt.
  • vor der Zugabe des verbleibenden Alkalis und der verbleibenden Stärke wurden die verbleibenden 12 l 30%iger NaOH-Lösung (Gew.-%) zuerst mit 100 l Wasser verdünnt.
  • Dann wurden 37 l verdünntes Alkali, gefolgt von 200 kg stabilisierter Weizenstärke in das Gefäß hinzugegeben. Diese Mischung wurde 5 Minuten lang gerührt, bevor eine zweite Menge von 37 l Alkali und 138 kg Stärke hinzugefügt wurde.
  • Die Mischung wurde wiederum intensiv gerührt. Schließlich wurden die verbleibenden 38 l Alkali und 6,5 kg Borax zugegeben, während der Klebstoff gerührt wurde.
  • Die so hergestellte Klebstoffformulierung umfasst 40 Gew.-% Stärkefeststoffe und besteht aus:
    Wasser: 1300 l
    Stärke: 866 kg
    Volumen: 1820 l
    NaOH: 6,25 g/l
    Borax: 5,21 g/l
  • Der so hergestellte Klebstoff zeigte die folgenden Eigenschaften:
    Figure 00130001
    • SGP: 47 °C
  • Beispiel 2:
  • In diesem Beispiel wird ein Klebstoff beschrieben, der 40 Gew.-% Maisstärke-Feststoffe enthält. In einem 1500 l Gefäß werden 24 kg Maisstärke in 440 l Wasser dispergiert. Zu dieser Dispersion wurden 12 kg 33%iger NaOH (Gew.-%) zugegeben, und die Mischung wurde mit einem Mischer mit hoher Scherkraft 12 Minuten lang bei 1500 U/min gerührt. Die im Trägeranteil enthaltene Stärke entspricht 4,2 % der gesamten im Klebstoff enthaltenen Stärke (Verhältnis 1:24).
  • In einem nächsten Schritt wurden 320 l Wasser, gefolgt von 4,5 kg Borax, zugegeben, und es wurde 3 Minuten lang intensiv gerührt. Dann wurden 300 kg Stärke zum Trägeranteil ge geben und darin, durch Mischen bei 1500 U/min für zusätzliche 3 Minuten, homogen dispergiert. Vor der Zugabe des verbleibenden Alkalis und der verbleibenden Stärke wurde dieser zusätzliche Alkalianteil (10 kg 33%iges NaOH) mit 100 l Wasser verdünnt.
  • Somit wurden 37 l verdünntes Alkali, gefolgt von 151 kg stabilisierter Maisstärke, in das Gefäß hinzugegeben, und es wurde 3 Minuten lang bei 1500 U/min gerührt. Danach wurde eine zweite Menge Alkali, gefolgt von 100 kg Stärke zugegeben und dispergiert. Schließlich wurden unter Rühren die verbleibenden 35 l Alkali zusammen mit 4 kg Borax zugegeben.
  • Die so hergestellte Klebstoffformulierung umfasst 40 Gew.-% Stärkefeststoffe und setzt sich zusammen aus:
    Wasser: 860 l
    Stärke: 575 kg
    Volumen: 1200 l
    NaOH: 6,25 g/l
    Borax: 6,25 g/l
  • Der so hergestellte Klebstoff zeigte die folgenden Eigenschaften:
    Figure 00140001
    • SGP: 48,5 °C

Claims (10)

  1. Verfahren zur Herstellung eines Stein-Hall Klebstoffes, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: – Zubereitung eines Trägeranteils durch Gelieren von zumindest einem Anteil der gesamten Stärke im Klebstoff in einem alkalischen Medium; – Verdünnen des Trägeranteils mit einer Wassermenge; – Zugabe der verbliebenen zusätzlichen Stärke; wobei in einem ersten Schritt der Trägeranteil unter Verwendung eines Teils des Alkalis hergestellt wird, und in einem zweiten Schritt der Trägeranteil mit einer Wassermenge verdünnt wird, gefolgt von der Zugabe zumindest eines Teils der zusätzlichen Stärke, dadurch gekennzeichnet, dass ein Stein-Hall Klebstoff mit hoher Trockensubstanz, der zwischen 32 % und 45 % Trockengewicht Stärkefeststoffe enthält, unter Verwendung nur eines Mischgefäßes dargestellt wird, wobei im ersten Schritt der Trägeranteil in dem einen Mischgefäß hergestellt wird, und in einem dritten Schritt das verbliebene Alkali in verdünnter Form zusammen mit der zusätzlichen Stärke zugegeben wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zugabe der verbliebenen zusätzlichen Stärke und des Alkalis schrittweise erfolgt.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Zugabe von Alkali und Stärke in mindestens zwei Schritten erfolgt.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass im ersten Schritt ein Trägeranteil, der zwischen 2 % und 9 % des gesamten Stärkegehalts enthält, hergestellt wird durch vermischen der Stärke zusammen mit Wasser und Alkali, bis die Stärke vollständig geliert ist.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass im ersten Schritt der Alkaligehalt des Trägeranteils üblicherweise geringer als 2/3 der gesamten in der Klebstoffformulierung erforderlichen Menge ist.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass im zweiten Schritt der Trägeranteil mit einer Wassermenge verdünnt wird, die 60 % bis 85 % des Volumens des Trägeranteils entspricht.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass im zweiten Schritt 50 % bis 75 % der zusätzlichen Stärke zugegeben werden.
  8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem dritten Schritt Borax zugegeben wird.
  9. Stein-Hall Klebstoff mit hoher Trockensubstanz, hergestellt nach einem Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass er umfasst: – zwischen 32 % und 45 % native oder stabilisierte Stärke; – ein Verhältnis von Träger-Stärke zu zusätzlicher Stärke zwischen 1:50 und 1:11; – er eine Bauer-Viskosität zwischen 21 s und 60 s zeigt; und – die Alkalikonzentration im Klebstoff hinreichend ist, um einen SGP (starting gel point, Start-Gelpunkt) zwischen 45°C und 53°C zu liefern.
  10. Stein-Hall Klebstoff mit hoher Trockensubstanz nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die native oder stabilisierte Stärke aus Getreide-, Knollengewächs- oder Wurzelstärke erhalten worden ist.
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