DE975058C - Verfahren zur Herstellung weitgehend wasserbestaendiger Verklebungen von Papier und Pappe - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung weitgehend wasserbeständiger Verklebungen von Papier und Pappe Wasserglaslösungen werden häufig für Verklebungen von Papier und Pappe verwendet, da sie bei geringer Wasserabgabe schnell einen zähen, stark bindenden Film auf oder zwischen den Oberflächen der behandelten Materialien bilden. Die Wasserabgabe kann dabei in einfacher Weise durch Verdampfen und/oder durch Adsorption des Wassers durch das mit der Silikatlösung benetzte Material erfolgen. Ein Nachteil derartiger Silikatüberzüge und Verklebungen besteht in der geringen Wasserbeständigkeit.
• Es ist bekannt, daß sich die Alkalisilikate mit mehrwertigen Metallsalzen zu wasserunlöslichen Metallsilikaten umsetzen lassen. Daher sind schon zahlreiche Versuche unternommen worden, unter Benutzung dieser Reaktion (Zusatz von Metallsalzen) wasserbeständige Verklebungen zu erzielen. Man hat zu Klebemitteln aus Wasserglas auch schon Aluminumsalze zugesetzt, um Leimungen zu erhalten, die wasserbeständiger sind. Der Nachteil der meisten dieser Verfahren ist jedoch, daß die zur Anwendung gelangenden Mischungen von Metallsalzen und Wasserglas wenig haltbar sind und rasch erstarren. Man hat daher auch schon vorgeschlagen, beim Verkleben mit getrennten Lösungen zu arbeiten, indem man z. B. eine Papierbahn mit einem Aluminiumsalz imprägniert und auf die andere Papierbahn eine Wasserglaslösung aufträgt und dann die so vorbehandelten Papiere aufklebt. Dieses Verfahren ist für die Praxis umständlich. Auch treten beim Auftragen von Metallsalzlösungen, wie z. B. Aluminiumsulfat, häufig Korrosionsschwierigkeiten an den verwendeten Maschinen auf.
• Schließlich ist es auch schon bekannt, Wasserglaslösungen mit einem Zusatz von komplexen Ammoniakverbindungen von Metallen, wie z. B. Kupfer und Zink, zu verwenden. Auf diese Weise wurden zwar beständige Lösungen erhalten. Das Verfahren besitzt jedoch den Nachteil, daß man mit einem Überschuß an Ammoniak arbeiten muß, wodurch erhebliche Geruchsbelästigung auftritt. Auch bereitet das Mischen der Komponenten infolge vorzeitigen Gelierens häufig Schwierigkeiten." Es wurde gefunden, daß man die obigen Nachteile vermeiden und dennoch weitgehend wasserbeständige Verklebungen von Papier und Pappe, insbesondere von Wellpappe, durch Aufbringen von Wasserglaslösungen und anschließende Erwärmung der Papierbahnen auf beheizten Walzen herstellen kann, wenn man sich der nachstehenden Arbeitsweise bedient. Diese besteht darin, daß als Klebstoffe Wasserglaslösungen verwendet werden, welche Komplexverbindungen des Aluminiums mit organischen Oxysäuren oder deren wasserlöslichen Salzen enthalten. Organische Oxysäuren, deren Aluminiumkomplexverbindungen für das vorliegende Verfahren in Frage kommen, sind z. B. Zitronensäure, Äpfelsäure, Milchsäure und insbesondere Weinsäure. Die Aluminiumko.mplexverbindungen können z. B. in bekannter Weise durch Einwirkung der organischen Oxysäuren oder ihrer wasserlöslichen Salze auf Lösungen von Aluminiumsalzen erhalten werden. Man verfährt bei der Herstellung der erfindungsgemäßen Verklebungen im allgemeinen so, daß man zuerst eine Lösung mit Aluminiumsalz und dem organischen Komplexbildner herstellt. Da die Aluminiumsalze, insbesondere das in der Praxis vorwiegend angewandte Aluminiumsulfat, sauer reagieren, werden diese Lösungen zweckmäßigerweise neutralisiert. Dadurch werden evtl. Ausfällungen beim Mischen mit Wasserglas bzw. eine Zerstörung der kolloidalen Struktur des Wasserglases beim Vermischen vermieden. Die so erhaltenen Lösungen werden dann mit einer Wasserglaslösung vermischt. Durch den Zusatz der Aluminiumsalze in dieser Komplexform wird ein Ausfall von Aluminiumhydroxyd oder Silikat in den Wasserglaslösungen vermieden. Man erhält daher auf diese Weise völlig klare, beständige Mischungen, ohne daß die Klebekraft oder die Viskosität des Wasserglases dadurch merklich vermindert wird. Erst nach der Verklebung, welche in üblicher Weise durch Erwärmen der Papierbahnen auf beheizten Walzen erfolgt, macht sich der Zusatz der Aluminiumverbindung bemerkbar, indem die so erhaltenen Verklebungen weitgehend wasserfest sind. Die zur Anwendung gelangenden Zusatzmengen an Komplexaluminiumverbindungen sind nicht groß. Im allgemeinen ist ein Zusatz von etwa i o/o hinreichend. So ist z. B. eine Wellpappenklebung, die mit einer Wasserglaslösung, welche etwa 0,5% Aluminiumsulfat und 0,5010 Weinsäure enthielt, hergestellt wurde, beim Stehen in Leitungswasser von Zimmertemperatur mehr als 48 Stunden beständig.
• Die erfindungsgemäß zu verwendenden Wasser-(X besitzen außer den Vorzügen der einfachen Anwendungsweise einerseits und der Geruchlosigkeit gegenüber den Wasserglaslösungen mit Ammoniakkomplexverbindungen andererseits noch den Vorteil, daß die unerwünschten Verfärbungen, die beim Kleben mit Wasserglas häufig auftreten, praktisch vermieden werden.
• Weiterhin besitzt die erfindungsgemäße Arbeitsweise den Vorteil, daß die Wasserglaslösungen über einen langen Zeitraum klar und beständig sind. Dies ist für eine kontinuierliche Arbeitsweise besonders wesentlich. Hierin liegt auch ein besonderer Vorteil gegenüber Wasserglaslösungen, welche beispielsweise einen Zusatz an Aluminiumsulfat oder Natriumsulfat allein enthalten, da diese wegen mangelnder Beständigkeit für eine kontinuierliche Arbeitsweise nicht geeignet sind. Zwar kann man im Fall eines Zusatzes an Natriumaluminat die Beständigkeit der Wasserglaslösungen in einem gewissen Grade verlängern, wenn man erhebliche Mengen Natronlauge hinzufügt. Dies macht jedoch die Lösungen für die Verklebungen von Papier und Pappe ebenfalls praktisch unbrauchbar, da wegen der starken Alkalität ein Durchschlagen des Papiers erfolgt.
• Das Verfahren läßt sich für alle üblichen Wasserglaskombinationen anwenden. So ist es z. B. in der Praxis häufig üblich, Wasserglaslösungen zu verwenden, die noch Zusätze von Stärke, Stärkeprodukten oder Kunstharzen enthalten. Insbesondere werden aus technischen Gründen oft Mischungen von Wasserglas mit Tonen benutzt. Auch diese Kombination führt bei der erfindungsgemäßen Arbeitsweise zu höchst wasserfesten Verklebungen. Beispiel i 49o g Aluminiumsulfat (krist.) und 3009 Natriumtartrat werden in i 1 Wasser gelöst und zur Neutralisation der Lösung 6oo ccm 2o°/oige Natronlauge zugegeben. Diese Lösung wird in 5o kg Wasserglaslösung von 38,5° Be langsam eingerührt. Man erhält eine klare, beständige, lagerfeste Lösung, die auf Papier oder Pappe aufgebracht wird, worauf die Papierbahnen auf beheizten Walzen getrocknet werden. Die Klebung einer mit dieser Wasserglaslösung verklebten Wellpappe aus Natronkraftpapier (i8o bis Zoo g/m2) ist beim Stehen in Leitungswasser bei Zimmertemperatur mehr als 48 Stunden beständig. Beispiel 2 In eine Wasserglasmischung wie im Beispiel i werden noch i2°/o Kaolin eingearbeitet. Man erhält eine Mischung, die nicht nur zum Verkleben stark saugfähiger Papiere und Pappen, sondern auch für Papiere geeignet ist, bei denen im allgemeinen leicht Verfärbungen (»Durchschlagen«) erfolgen, ohne diese Nachteile zu besitzen.

Claims (4)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Verfahren zur Herstellung weitgehend wasserbeständiger Verklebungen von Papier und Pappe, insbesondere von Wellpappe, durch Aufbringen von Wasserglaslösungen und anschließende Erwärmung der Papierbahnen auf beheizten Walzen, dadurch gekennzeichnet, daß als Klebstoffe Wasserglaslösungen verwendet werden, welche Komplexverbindungen des Aluminiums mit organischen Oxysäuren oder deren wasserlöslichen Salzen enthalten.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Klebstoffe Wasserglaslösungen verwendet werden, welche durch Vermischen mit neutralisierten Komplexverbindungen des Aluminiums mit organischen Oxysäuren hergestellt sind.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Klebstoffe Wasserglaslösungen verwendet werden, welche Aluminiumkomplexverbindungen der Weinsäure enthalten.
4. 4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Klebstoffe Wasserglaslösungen verwendet werden, welche neben Komplexverbindungen des Aluminiums mit organischen Oxysäuren oder deren wasserlöslichen Salzen noch einen Gehalt an Ton in feinverteilter Form aufweisen. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 713 983, 724 813, 831 723 Chemisches Zentralblatt, 1953, S.6603 (Referat der österreichischen Patentschrift Nr. 169 587; 1953, S.7633 (Referat der französischen Patentschrift Nr. 1 004 223) ; Chemical Abstracts, 48, Spalte 5556h (I954) (Referat der spanischen Patentschrift Nr. 202 359) ; Jeep, Kitt- und Klebmittel, 1895, S. 67 bis 69; H. Mayer, Das Wasserglas (1939), S. Zoo.