CH228662A - Verfahren zur Herstellung eines Produktes zum Leimen von faserstoffhaltigen Materialien. - Google Patents

Description

  Verfahren zur Herstellung eines Produktes zum Leimen von       faserstoffhaltigen    Materialien.         Gegenstand    der vorliegenden     Erfindung     ist ein Verfahren zur Herstellung eines Pro  duktes zum Leimen von     faserstoffh.altigen     Materialien, wie Papier, Papierbrei, Karton  usw. Solche Leime werden z.     B.    erhalten  durch     Dispergieren    von     Kolophonium    in       wässrigem    Medium in     Gegenwart    von als  Schutzkolloide wirkenden     Eiweissstoffen,        wie     Kasein oder Gelatine.

   Um eine beständige  und wirksame     Leimung    zu erhalten, erachtet  man -es für notwendig, das Schutzkolloid in  .den kleinstmöglichen Mengen zu     verwenden,     welche die verwendeten Materialien und Ver  fahren zulassen.  



  Gemäss der vorliegenden Erfindung ist es  nun     möglieh,    die Menge des. als     Schutzkolloid     wirkenden Eiweissstoffes gegenüber den be  kannten Verfahren herabzusetzen,     indem    man  weniger von diesem Eiweissstoff als zur  Stabilisierung der Dispersion nötig ist und  dazu eine geringe Menge eines vorher     herge-          stellten,    aus einer geschützten     Dispersion    be  stehenden     Leimungs,mittels    verwendet.

      Die Erfindung betrifft also ein Verfah  ren zur Herstellung einer zum Leimen von  Papier usw. bestimmten Dispersion einer       thermoplastischen,        wasserabweisenden    orga  nischen Substanz mit einem     Erweichungs-          punkt        zwischen    35 und 100  C, nach der     Ring-          und    Kugelmethode bestimmt, in einem     wäss-          rigen    Medium     unter    Verwendung eines als  Schutzkolloid wirkenden Eiweissstoffes, wie  z.

       B.        Kasein    oder     Gelatine,    gegebenenfalls  mit     Einschluss    von für den     Verleimungsvor-          gang        inerten    Füllstoffen, wie kolloidalem  Kaolin, das     dadurch    gekennzeichnet ist, dass  man weniger von diesem Eiweissstoff als zur  Stabilisierung der     D .ispersion    notwendig ist,  und dazu eine     geringe    Menge einer     vo:rgängig     hergestellten, aus einer geschützten Disper  sion     bestehenden        Leimungsmittels    verwendet.  



  Das     vorgängig    hergestellte, :aus einer ge  schützten     Dispersion.        bestehende        Leimungs-          mittel,    das im folgenden als     Vorkolloid    be  zeichnet werden soll,     ist    vorzugsweise von  gleicher Art wie     .das        Hauptprodukt,    doch      kann auch irgendeine     andere        geschützte,    als       Leimungs:mittel    verwendbare Dispersion für  diesen Zweck Verwendung finden, z.

   B. sol  che, wie sie in den Beispielen der     britischen     Patente Nr. 335902, 481098, 515217 und  536874 beschrieben sind.  



  Im allgemeinen geht man bei der Durch  führung,des     Verfahrens    wie folgt vor: Zuerst  wird das     Vorkodloid    hergestellt, wozu man  sich irgendeiner geeigneten Arbeitsweise be  dienen kann. So kann es z. B. aus einem mit       Kasein.    oder     Gelatine    und     Alkali        dispergier-          ten    natürlichen oder künstlichen Harz     be-          etehen,    das .durch relativ langsamen Zusatz  einer     wässriggen    Kasein- oder     Gelatinedisper-          sion    vom gewünschten Prozentgehalt zu dem  Harz,

   das auf den     Bereich    seines Schmelz  punktes erhitzt ist und rasch und gleich  mässig gerührt wird, erhalten wurde. Dies  kann, wie bereits gesagt, entsprechend den  Beispielen der britischen     Patente    Nr. 335902,  481098 und 515217 geschehen, doch vorzugs  weise entsprechend den Angaben des briti  sches Patentes Nr.

   536874, das die Herstel  lung eines Produktes zum Leimen betrifft, bei       welcher,das    Harz oder der Harzleim unvoll  ständig verseift wird, und welches, ausser  einer verhältnismässig kleinen Menge Kasein  einen wesentlichen     Anteil    eines     Inertstoffes     aufweist, .der, in Wasser     dispergiert,        eine     stabile kolloidale Dispersion ergibt,     Wie    z. B.       ko-llo#idaler    Kaolin, vorzugsweise in Mengen  von 40% Harz und     Kaolin.     



  Ganz besonders im Zusammenhang mit  dem zuletzt     beschriebenen    Verfahren ergibt  die nachstehend beschriebene Arbeitsweise  sehr befriedigende     Resultate.     



  1. Man schmilzt 153 kg Kolophonium in  einem mit Dampfmantel versehenen Kessel,  der ein Rührwerk aufweist, das eine intensive       Bewegung    des Inhaltes ermöglicht. Eine       Rührgeschwindigkeit    von 250/300 Umdre  hungen ist dabei erwünscht.  



  2. Nach erfolgtem Schmelzen werden bei  hoher     Rührgeschwindigkeit    2,5 kg     NaO    H, in  7 Liter Wassergelöst, zulaufen gelassen.  



  3. Man löst 11,4 kg Milchkasein von guter  Qualität und 1,8 kg     NaOH    bei 55  C in    62     Liter    Wasser und gibt 25     Liter    von dieser  Lösung langsam zum Harz.  



  4. Man vermindert die     Rührgeschwindig-          keit    auf etwa 60 Umdrehungen pro Minute  und fügt 76 kg fein verteilten kolloidalen  Kaolin oder ein ähnliches mineralisches Pro  dukt zu und rührt 5 Minuten mit hoher Ge  schwindigkeit.  



  5. Nun setzt man den Rest der     Kasein-          lösung    rasch zu und verdünnt mit Wasser  von 40  C. Um eine     Konzentration    von Harz  und Kaolin von 40% zu erreichen, werden  310     Liter    Wasser benötigt.  



  Die     angegel)enen    Mengen können     ver-          äadert    werden, doch ist es wünschenswert,  dass die Menge des als Schutzkolloid wirken  den Eiweissstoffes (Kasein oder Gelatine),  welche im vorstehenden Beispiel etwa 5     %    be  trägt, nicht niedriger wird als 3     %    des an  wesenden Harzes und Kaolins.  



  Das nach diesem Verfahren     hergestellte          Vorkolloid    ist an sich schon ein wirksamer  Papierleim: doch     wird    es progressiv weniger  stabil und wirksam, wenn der K     aseingehalt     unter 3 % herabgesetzt wird.     Weiter    wird es,  sei es nach     hem    vorstehenden Verfahren oder  nach den Verfahren der britischen Patent  schriften Nr. 335902, 481098 oder 515217  hergestellt, bei     Zimmertemperatur    nicht voll  ständig flüssig bleiben, wenn es mehr als  <B>an o'</B> Feststoffe enthält.  



  Um nun gemäss der vorliegenden     Erfin-          rlung    das verbesserte Produkt zum     Leimen     von Papier herzustellen, stellt die folgende  Arbeitsweise ein praktisches Verfahren dar.  



  1. Man schmilzt 153 kg     'Kolophonium    in  einem mit Dampfmantel und Rührwerk ver  sehenen Gefäss.  



  2. Nach dem Schmelzen wird mit hoher  Geschwindigkeit gerührt und eine Lösung  von 4,1     hg        NaOH    in 7 Liter Wasser zufliessen  gelassen und weiter Wasser zugegeben, um  die Temperatur auf 100  C herabzusetzen.  



  3. Die     Rührgeschwindigkeit    wird herab  gesetzt und 76     lg    fein verteilter kolloidaler  Kaolin zugegeben, dann 5 Minuten mit hoher  Geschwindigkeit gerührt.      4. Bei immer noch hoher     Rührgeschwin-          digkeit    werden 20 Liter einer Lösung von  2,3 kg Kasein und 0,23 kg     NaOH    von 60  C  zufliessen gelassen.  



  5. Man setzt 36 Liter     40%iges        Vorkolloid     bei 60  C zu.  



  6. Man     verdünnt    mit 137 Liter warmem       Wasser    für ein 60%iges, mit 346 Liter für       ein    40%iges Produkt, wobei man immer  rasch     rührt,        solange    nicht zum Verhüten des       llberfl.iess'ens    niedrigere     Rührgeschwindigkei-          ten    erforderlich werden.  



  Die so     hergestellte        Dispersion    enthält     nu        .r     wenig über 1 % Kasein, berechnet auf den       Kolophonium-Kaolingehalt,    und bleibt bei  Kolophonium     Kaolinkonzentrationen        bis    zu  60% flüssig. Es braucht also viel weniger  Kasein, als ohne     Verwendung    eines     VorkoT-          loids    benötigt wird.  



  Das Endprodukt besitzt, wie sich     zeigte,     eine beträchtlich höhere Leimwirkung als  irgendeines der     Vorkolloide.    Die     oben;    ange  gebenen Mengenverhältnisse zeitigen, wie       festgestellt    wurde, die besten     Resultate,    ob  schon die Mengendes gegebenenfalls zu ver  wendenden kolloidalen     Mineralstoffes    und  des     Vorkolloides    beträchtlich     verändert    wer  den können. Auch die     Arbeitstemperaturen     können etwas verändert werden.  



       Dispersionen,    die wie oben beschrieben  hergestellt wurden, sind frostempfindlich  und werden durch     Gefrieren        zerstört.    Es  wurde festgestellt, dass der Zusatz geringer  Mengen von     1/4-1%        Kolophoniumester    oder       Kopalesterharz    zum     Vorkod;loid    oder zum ge  schmolzenen     Kolophonium    das Endprodukt       frostbeständig    macht, so -dass .das     Material    .ge  froren werden kann und beim Auftauen  stabil bleibt.  



  Die gleiche     Beimischung    ermöglicht die  Erhöhung des Gesamtgehaltes an     Feststoffen,          ferner,die    Herabsetzung des Gehaltes an als  Schutzkolloid wirkenden Eiweissstoffen und  die Erhöhung .der Leimwirkung von Kolo  phonium- und     Kolophonium-Wachsleimen,     die ohne     Kaolinzusatz    hergestellt     wunden,     indem man die in .den drei zuerst angeführ-         ten        Patenten    beschriebenen Verfahren ent  sprechend abändert.  



  Es wurde     weiterhin        gefunden,        .dässdiese     Methode     gestattet,        thermoplastische,        orga-          nische,    wasserabweisende Stoffe, die bis jetzt  nicht der nur     in    sehr     geringen    Mengen ver  wendet wurden, für die     Papierleimung    nutz  bar zu machen.     Solche    Stoffe sind z.

   B. der       dunkle        unverseifbare    Rückstand der Petro  leumdestillation, der als     Petrolharz    in den  Handel kommt, und einen     Erweichungspunkt     von     ä5-75     nach der Ring-     und    Kugel  methode     bestimmt        aufweist,        ferner    raffi  nierte Peche, einschliesslich     Wollpech.    Ein       typisches        Beispiel    für eine solche     Dispersion,     .die sich     als    sehr nützlich     erwies,

          wind        wie     folgt     hergestellt:          92e2        Gewichtsteile        Petrolharz    oder 70 Ge  wichtsteile     Petrolhs;rz    und 221/2     Gewichtsteile          Wollpech,    werden .mit 71/2     Gewichtsteilen          Gummiharz    verschmolzen.

   Für das;     Vor-          kolloid    nimmt man 153 kg des: vorstehenden       Harzgemisches,    2,5 kg     NaOH    werden in     etwa     5 Liter Wasser     gelöst    und in die     Schmelze     laufen gelassen, und hierauf werden 76,5 kg       kolloidaler        Kaolin        zugegeben,    wobei die Tem  peratur der Mischung etwa 70-75  C be  tragen     sollte.    Man löst ferner 11,4 kg Ka  sein mit 1,8 kg     NaOH    in 60 Liter Wasser  und bringt die Lösung auf 54  C,

   worauf man  sie der     Mischung    zufliessen lässt. Hierauf  setzt man 810 Liter kaltes Wasser zu, wo  durch die Mischung aus einen Festsubstanz  gehalt von 40     %    verdünnt wird. Das     Vor-          kolloid    wird     beiseite    gestellt und zur     Disper-          gierung    der Hauptmenge verwendet.  



  Dies wird wie früher     beschrieben        @durch-          gef'ührt,    doch mit folgenden Ansätzen:  
EMI0003.0110     
  
    182 <SEP> kg <SEP> Harzmischung
<tb>  91 <SEP> " <SEP> kolloidaler <SEP> Kaolin
<tb>  1,4 <SEP> " <SEP> NaOH
<tb>  4,6 <SEP> " <SEP> Kasein <SEP> gelöst <SEP> in <SEP> 25 <SEP> Liter <SEP> Wasser
<tb>  von <SEP> 43  <SEP> C <SEP> -I- <SEP> 0,9 <SEP> kg <SEP> NaOH       50     Liter    des so kühl als möglich gehal  tenen     Vorkolloids.    Durch Verdünnen mit  210 Liter kaltem Wasser ergibt sich ein       Feststoffgehalt    von 50-55%.

        Die erhaltene Dispersion hat eine gelb  bis dunkelbraune Farbe, ist von sehr feiner       Partikelgrösse    und sehr stabil. Sie kann zum  Leimen von Karton oder braunem Papier oder  Lederpapier mit sehr befriedigenden Ergeb  nissen     verwendet    werden.  



  Bezüglich der frostbeständigen Dispersio  nen wurde gefunden, dass, wenn das Vor  kolloid frostfest gemacht wird,     indem    man  ihm genügend     Kolophoniumesterha.rz    zusetzt,  um die Frostfestigkeit zu erzielen, :die Ver  wendung dieses     Vorkolloids    zur     Dispergie-          rung    des     Hauptmaterials    genügt, um auch       dieses,    frostsicher zu     machen.    Das heisst es  genügt     1.4-1%        Kolo        phoniumesterha.rz,

      be  zogen auf das     Vorkolloid    und nicht auf die  Gesamtmenge .des zu     dispergierenden    Kolo  phoniums.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH I: Verfahren zur Herstellung einer zum Lei men von faserstoffhaltigen Materialien, wie Papier und dergleichen, bestimmten Disper sion einer thermoplastischen, wasserabwei senden, organischen Substanz mit einem Er-,veichungspunkt zwischen 85 und 100 C, nach er Ring- und Kugelmethode bestimmt, in einem wässrigen 14Ie.dium, unter Verwen dungeines als Schutzkolloid wirkenden Ei weissstoffes, dadurch gekennzeichnet,

   dass man weniger von diesem Eiweissstoff als zur Stabilisierung der Dispersion notwendig ist, und dazu eine geringe Menge eines vorher hergestellten, aus einer geschützten Disper sion bestehenden Leimungsmittels verwendet. UNTERANSPRÜCHE: 1.- Verfahren nach Patentanspruoh I, da,- durch gekennzeichnet, dass man als. als Schutzkolloid wirkenden Eiweissstoff Kasein verwendet. 2.

   Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass , man als als Schutzkolloid wirkenden Eiweissstoff Gela tine verwendet. ?. Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass man ausser der organischen, wasserabweisenden Substanz noch für die Verleimung inerte, mit Wasser eine stabile Dispersion bildende Stoffe mit dispergiert. 4. Verfahren nach Patentanspruch I und Unteranspruch 8, dadurch gekennzeichnet, da.ss man kolloiden Kaolin mitdispergiert. 5.

   Verfahren nach Patentanspruch I und Unteransprüchen ss und 4, dadurch gekenn zeichnet, dass man die wasserabweisende or ganische Substanz schmilzt, bei hoher Rühr geschwindigkeit mit einer geringen Menge wä-ssriger Natronlauge verrührt, dann bei ver minderter Rührgeschwindigkeit fein verteil ten kolloidalen Kaolin und hernach bei er höhter Rührgeschwindigkeit eine Lösung von Kasein in Natronlauge zusetzt, worauf man die vorher hergestellte geschützte Dispersion. des Leimmittels zurührt und mit Wasser ver dünnt. 6.

   Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass die wasserab stossende organische Substanz ein harzartiges Produkt ist. 7. Verfahren nach Patentanspruch I und Unteranspruch 6, dadurch gekennzeichnet, da.ss die wasserabstossende organische Sub stanz Kolophonium ist. B. Verfahren nach Patentanspruch I und Unteranspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die wasserabstossende organische Sub stanz Petrolharz ist. 9. Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass die wasserab stossende organische Substanz ein pecb.artiges Produkt ist. 10.

   Verfahren nach Patenta.nsprueh I und Unteranspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die wasserabstossende organische Sub stanz ein raffiniertes Pech ist. 11. Verfahren nach Patentanspruch I und Unteransprüchen 9 und 10, dadurch gekenn zeichnet, dass die wasserabstossende orga nische Substanz Wollpech ist. 12. Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass der vorher herge stellten geschützten Dispersion die Frost beständigkeit erhöhende Substanzen zuge setzt werden.

   13. Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass man die wasser abstossende organische Substanz vor der Dispergierung schmilzt, und dass man der ge schmolzenen Substanz die Frostbeständigkeit erhöhende Stoffe zusetzt. 14. Verfahren nach Patentanspruch I und Unteranspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass man als -die Frostbeständigkeit erhöhende Substanz Kolophoniumesterharz verwendet.

   15. Verfahren nach Patentanspruch I und Unteranspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass man als die Frostbeständigkeit erhöhende Subs tanz Kolophoniumesterharz verwendet. 16. Verfahren nach Patentanspruch. I und Unteransprucb. 12, .dadurch gekennzeichnet, dass man als die Frostbeständigkeit erhöhende Substanz Kopalesterharz verwendet. 17.

   Verfahren nach Patentanspruch I und Unteranspruch 13, .dadurch gekennzeichnet, dass man als die Frostbeständigkeit erhöhende Substanz gopalesterharz verwendet. PATENTANSPRUCH II: Produkt zum Leimen von fasers@toffhafi- gem Material, biergestellt nachdem Verfahren gemäss Patentanspruch I.