EP1036881A1 - Dekorrohpapier mit verbesserter Trockenfestigkeit - Google Patents

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EP1036881A1
EP1036881A1 EP00105181A EP00105181A EP1036881A1 EP 1036881 A1 EP1036881 A1 EP 1036881A1 EP 00105181 A EP00105181 A EP 00105181A EP 00105181 A EP00105181 A EP 00105181A EP 1036881 A1 EP1036881 A1 EP 1036881A1
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EP
European Patent Office
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pulp
base paper
decorative base
decorative
cellulose
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EP00105181A
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English (en)
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Hartmut Dr.-Ing. Schulz
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Technocell Dekor GmbH and Co KG
Original Assignee
Technocell Dekor GmbH and Co KG
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Publication date
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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H11/00—Pulp or paper, comprising cellulose or lignocellulose fibres of natural origin only
    • D21H11/16—Pulp or paper, comprising cellulose or lignocellulose fibres of natural origin only modified by a particular after-treatment
    • D21H11/20—Chemically or biochemically modified fibres
    • D21H11/22—Chemically or biochemically modified fibres cationised
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H27/00—Special paper not otherwise provided for, e.g. made by multi-step processes
    • D21H27/18—Paper- or board-based structures for surface covering

Definitions

  • the invention relates to a decorative base paper and under Use of the same made decorative films or decorative laminates.
  • Decorative coating materials so-called Decorative papers or decorative films are preferably used Surface coating in furniture manufacturing and in Interior fittings used.
  • Decorative foil is understood a resin-impregnated or resin-impregnated and surface treated, printed or unprinted Paper web.
  • Decorative films come with a backing plate glued or glued.
  • Laminates high pressure Laminates
  • the structure of these laminates consists in general from a highest surface resistance producing transparent overlay, one resin-soaked decorative paper and a phenolic resin Kraft paper. As a basis for this, for example Hardboard and chipboard as well as plywood used.
  • the decorative paper impregnated with synthetic resin is pressed directly onto a base, for example a particle board, using a low pressure.
  • the decorative paper used in the coating materials mentioned above is used in white or color with or without additional printing.
  • Decorative base papers generally consist of bright white Sulphate pulps, mainly from hardwood pulp, up to 45% pigments and fillers as well as wet strength agents, Retention aids and fixatives.
  • Decorative base papers differ from usual papers by the very much higher filler content and the lack of one when Paper with normal mass sizing or surface sizing the known sizing agents such as alkyl ketene dimers.
  • Opacity is one of the most important properties of the Decorative base paper. This characterizes the covering ability towards the document. To ensure sufficient The fiber is filled with fillers in large quantities added. For good retention of the fillers in the sheet To achieve this, the pulp will be different Retention agent added. On the other hand, with increasing The pigment content and filler content deteriorate Strength and the impregnation behavior of the paper.
  • the strength of the decorative base paper especially the Dry strength, but is for further processing, during transport through the printing press or at Rewinding operations important in the paper machine.
  • the object of the invention is therefore a decorative base paper with high mechanical strength, high opacity and sufficient absorbency (impregnation ability) to provide.
  • a decorative base paper the from a cellulose fiber and filler containing Paper pulp and, if necessary, customary aids is formed and a mixture of cellulose fibers unmodified and cationically modified Contains pulp.
  • Cationically modified pulps are for example known from DAS PAPIER, Issue 12 (1980) p.575-579. Their Use in decorative base papers and the resultant Strength increase can not be the prior art remove.
  • the pulp mixture preferably contains a proportion of cationically modified cellulose fibers of at least 5 % By weight, based on the weight of the pulp mixture, contains.
  • a portion has proven to be particularly advantageous from 10 to 50% by weight, in particular 10 to 20% by weight, of cationically modified pulp in the pulp mixture proven.
  • the cationically modified cellulose contained in the paper pulp has an effective cationic charge of 20 to 300 mmol / kg cellulose, determined according to the internal method No. 4 of the TU Darmstadt. Cellulose fibers with a charge density of 30 to 200 mmol / kg, in particular 30 to 100 mmol / kg, are preferred.
  • effective cationic charge is understood to mean a charge density which has been offset against the charge density of the non-cationized pulp.
  • the charge density of the pulp depends on the amount of the cationic agent to be used.
  • the amount of the cationizing agent can be 0.005 to 200 g / 1 kg of pulp .
  • the cationic modification of the pulp fibers can by reaction of the fibers with epichlorohydrin and a tertiary amine take place or by reaction with quaternary ammonium chlorides, such as Chlorhydroxypropyltrimethyl ammonium chloride or Glycidyl trimethyl ammonium chloride.
  • the cationization of the pulp fibers can also be carried out by radical grafting of charged monomers, for example [2- (methacryloyloxy) ethyl] trimethyl ammonium chloride (TMAEMA) with neutral comonomers such as acrylamide respectively.
  • TMAEMA Trimethacryloyloxy trimethyl ammonium chloride
  • Pulp fibers used by a Addition reaction of quaternary, glycidyl-functional Groups containing ammonium compounds with Hydroxyl groups of cellulose modified cationically are.
  • the unmodified pulp and the cationic modified pulp are preferably short fiber pulps with an average fiber length of 0.5 to 0.7mm, but also long-fiber pulps or blends both types of pulp can be used.
  • Short fiber pulps are, for example, hardwood pulps of aspen, beech or eucalyptus, of which the latter is particularly preferred.
  • the pulp has preferably a freeness of 30 to 45 ° SR.
  • Suitable fillers are, for example, titanium dioxide, in particular of the rutile type, zinc sulfide, calcium carbonate, kaolin, talc or mixtures thereof.
  • a rutile-type titanium dioxide surface-treated with Al 2 O 3 is particularly preferred.
  • the proportion of the filler in the decorative base paper can be up to 55% by weight, in particular 20 to 45% by weight.
  • the decorative base paper can contain other substances such as organic and inorganic colored pigments, dyes, optical brighteners and dispersants included in the manufacture of the decorative base paper added to the paper suspension become.
  • the decorative base papers according to the invention are produced in a known manner in a paper machine in a grammage range from 50 to 200 g / m 2 .
  • the pulp mixture of cationically modified pulp and unmodified pulp with a consistency of 2 to 4% by weight is ground to a freeness of 30 to 45 ° SR.
  • Filler and wet strength agent are added in a mixing chest and mixed well with the pulp mixture.
  • the thick material obtained in this way is diluted to a consistency of about 1% and, if necessary, further auxiliaries such as retention aids, defoamers, aluminum sulfate and, if appropriate, wet strength agents are added.
  • This thin material is fed through the headbox of the paper machine onto the wire section. A nonwoven fabric is formed and the decorative base paper is obtained after dewatering, which is then dried.
  • Impregnated or impregnated synthetic resin dispersions are conventional synthetic resin dispersions for example those based on polyacrylic or Polyacrylic methyl esters, polyvinyl acetate, polyvinyl chloride or synthetic resin solutions based on phenol / formaldehyde, Urea / formaldehyde or melamine / formaldehyde precondensates or their compatible mixtures.
  • the impregnation can also be done in the size press Paper machine done.
  • the decorative base paper can be such be impregnated that the paper is not complete is impregnated by.
  • Such decorative papers are also known as pre-impregnates.
  • the share of that in that Decorative base paper by impregnation of the resin in this case is 25 to 30% by weight, based on the Weight of the paper.
  • the soaked papers can still painted and printed and then on a Substrate can be applied like a wooden plate.
  • the painted and possibly printed products generally referred to as decorative films.
  • Weight percentages refer to the weight of the pulp unless otherwise stated is specified.
  • polyamide / polyamine-epichlorohydrin resin were then added to the cellulose suspension and a base paper with a basis weight of 97 g / m 2 was produced there
  • the further substances were added to the cellulose suspension as in Example 1 and a base paper with a basis weight of 95 g / m 2 was produced therefrom.
  • a pulp mixture of 16.7% by weight of a eucalyptus pulp modified with glycidyltrimethylammonium chloride (Quab® 151) with a charge density of 65.5 mmol / kg and 83.3% by weight of a standard eucalyptus pulp was obtained with a consistency of 3% to ground to a freeness of 38 ° SR.
  • the further substances were then added to the cellulose suspension as in Example 1 and raw paper with a basis weight of 95 g / m 2 was produced therefrom.
  • the further substances were then added to the pulp suspension as in Example 1 and a 95 g / m 2 paper was made therefrom.
  • a cellulose mixture of 16.7% by weight of a eucalyptus cellulose modified with 2- (methacryloyloxy) ethyltrimethyl ammonium chloride and acrylamide with a charge density of 153.7 mmol / kg and 83.3% by weight of a standard eucalyptus cellulose was prepared in accordance with Example 1 and processed with the same substances (pigment and wet strength agent) to a base paper with a basis weight of 96 g / m 2 .
  • a pulp suspension of 100% by weight of standard eucalyptus pulp with a consistency of 3% and a degree of pulping of the pulp fibers of 36 ° SR was added to substances according to Example 1 and a base paper with a basis weight of 94 g / m 2 was produced therefrom.
  • Measurement method developed in cellulose is a colorimetric method.
  • the colorimetric method uses dye ions of the dye methyl orange to Neutralize the charges in and on the fiber.
  • the used solution depletes of dye ions. This Decrease in concentration is in a UV spectrometer detected.
  • the amount of by cationic groups adsorbed methyl orange is calculated from the Difference of colorimetric in the blank determined and that in the sample supernatant colorimetric determined amount of methyl orange.
  • the content of cationic groups are given in mmol / kg pulp.
  • the purpose of the exam is to assess a person's ability Decor paper to incorporate a melamine resin.
  • 2 test strips (15 x 100 mm) in melamine resin MW 550 submerged, over a flat surface between two strips Blotting paper placed with a coating weight for 15 s loaded and then weighed back. The calculation the resin absorption takes place in% of the weight.
  • the opacity is a measure of the translucency of the Paper. It was on paper test strips of a size of 8 x 8 cm with the help of the Elrepho 2000 color measuring device measured.
  • wet strength can be increased by increasing the proportion Wet strength agents or by adding anionic substances brought to the desired level.

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Abstract

Ein Dekorrohpapier zur Herstellung von Dekorpapieren oder Dekorfolien, das aus einer Zellstoffasern und Füllstoff enthaltenden Papiermasse gebildet ist, enthält als Zellstoffgemisch einen nicht-modifizierten und einen kationisch modifizierten Zellstoff, wodurch eine verbesserte Festigkeit des Dekorrohpapiers erzielt wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Dekorrohpapier und unter Verwendung desselben hergestellte Dekorfolien oder dekorativen Schichtpreßstoffe.
Dekorative Beschichtungswerkstoffe, sogenannte Dekorpapiere oder Dekorfolien, werden vorzugsweise zur Oberflächenbeschichtung bei der Möbelherstellung und im Innenausbau eingesetzt. Unter Dekorfolie versteht man eine kunstharzgetränkte oder kunstharzgetränkte und oberflächenbehandelte, bedruckte oder unbedruckte Papierbahn. Dekorfolien werden mit einer Trägerplatte verleimt oder verklebt.
Je nach Art des Imprägniervorgangs unterscheidet man zwischen Dekorfolien mit durchimprägniertem Papierkern und Dekorfolien auf Vorimprägnat-Basis, bei denen das Papier in der Papiermaschine on-line nur teilweise imprägniert wird. Schichtpreßstoffe (High Pressure Laminates) sind Laminate, die durch Verpressen mehrerer imprägnierter, aufeinander geschichteter Papiere entstehen. Der Aufbau dieser Schichtpreßstoffe besteht im allgemeinen aus einem höchste Oberflächenbeständigkeit erzeugenden transparenten Auflageblatt (Overlay), einem kunstharzgetränkten Dekorpapier und einem phenolbeharztem Kraftpapier. Als Unterlage hierfür werden beispielsweise Hartfaser- und Holzspanplatten sowie Sperrholz eingesetzt.
Bei den nach dem Kurztaktverfahren hergestellten Laminaten (Low Pressure Laminates) wird das mit Kunstharz getränkte Dekorpapier direkt mit einer Unterlage, beispielsweise einer Spanplatte, unter Anwendung eines niedrigen Drucks verpreßt.
Das bei den oben genannten Beschichtungswerkstoffen verwendete Dekorpapier wird weiß oder farbig mit oder ohne zusätzlichen Aufdruck eingesetzt.
An sogenannte Dekorrohpapiere als Ausgangsmaterialien zur Herstellung der oben genannten Beschichtungswerkstoffe werden besondere Anforderungen gestellt wie hohe Opazität für eine bessere Abdeckung der Unterlage, gleichmäßige Formation und Grammatur des Blatts für eine gleichmäßige Harzaufnahme, hohe Lichtbeständigkeit, hohe Reinheit und Gleichmäßigkeit der Farbe für gute Reproduzierbarkeit des aufzudruckenden Musters, hohe Naßfestigkeit für einen reibungslosen Imprägniervorgang, entsprechende Saugfähigkeit zur Erlangung des erforderlichen Harzsättigungsgrades, Trockenfestigkeit, die bei Umrollvorgängen in der Papiermaschine und beim Bedrucken in der Druckmaschine.
Dekorrohpapiere bestehen im allgemeinen aus hochweißen Sulfatzellstoffen, überwiegend aus Laubholzzellstoff, bis zu 45% Pigmenten und Füllstoffen sowie Naßfestmittel, Retentionsmitteln und Fixiermitteln. Dekorrohpapiere unterscheiden sich von üblichen Papieren durch den sehr viel höheren Füllstoffanteil und das Fehlen einer beim Papier üblichen Masseleimung oder Oberflächenleimung mit den bekannten Leimungsmitteln wie Alkylketendimeren.
Die Opazität gehört zu den wichtigsten Eigenschaften des Dekorrohpapiers. Dieses kennzeichnet das Abdeckvermögen gegenüber der Unterlage. Zur Sicherung ausreichender Opazität werden dem Faserstoff Füllstoffe in hohen Mengen zugesetzt. Um eine gute Retention der Füllstoffe im Blatt zu erreichen, werden der Papiermasse verschiedene Retentionsmittel zugesetzt. Andererseits mit steigendem Pigmentanteil und Füllstoffanteil verschlechtern sich die Festigkeit und das Imprägnierverhalten des Papiers.
Die Festigkeit des Dekorrohpapiers, insbesondere die Trockenfestigkeit, ist aber für die Weiterverarbeitung, beim Transport durch die Druckmaschine oder bei Umrollvorgängen in der Papiermaschine wichtig.
Bei Verwendung wasserlöslicher Harzsysteme zur Imrägnierung von Dekorpapieren ist die Naßreißfestigkeit von großer Bedeutung. Unter Naßreißfestigkeit ist die mechanische Beanspruchbarkeit im nassen Zustand zu verstehen. Sie wird bei der Papierherstellung gewöhnlich durch Zugabe von Naßfestmitteln beeinflußt.
Weil es schwierig ist, die an Dekorrohpapiere gestellten Anforderungen gleichzeitig zu erfüllen, sind bekannte Dekorrohpapiere noch verbesserungsfähig. Dies gilt insbesondere im Hinblick auf die Eigenschaften Opazität und Festigkeit des Rohpapiers.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Dekorrohpapier mit hoher mechanischer Festigkeit, hoher Opazität und ausreichender Saugfähigkeit (Imprägnierfähigkeit) bereitzustellen.
Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Dekorrohpapier, das aus einer Zellstoffasern und Füllstoff enthaltenden Papiermasse und gegebenenfalls üblichen Hilfsmitteln gebildet ist und als Zellstoffasern ein Gemisch aus nicht-modifizierten und kationisch modifizierten Zellstoff enthält.
Überraschenderweise wurde eine Verbesserung der Trockenfestigkeit festgestellt, obwohl der Papiersuspension keine Trockenfestigkeitsmittel zugegeben wurden. Andere wichtige Eigenschaften des Dekorrohpapiers wie Imprägnierfähigkeit oder Opazität werden durch Zugabe des kationisch modifizierten Zellstoffs nicht beeinträchtigt.
Kationisch modifizierte Zellstoffe sind beispielsweise aus DAS PAPIER, Heft 12 (1980) S.575-579 bekannt. Deren Einsatz in Dekorrohpapieren und die dadurch erhaltene Festigkeitszunahme läßt sich dem Stand der Technik nicht entnehmen.
Vorzugsweise enthält das Zellstoffgemisch einen Anteil an kationisch modifizierten Zellstoffasern von mindestens 5 Gew.%, bezogen auf das Gewicht des Zellstoffgemischs, enthält. Als besonders vorteilhaft hat sich ein Anteil von 10 bis 50 Gew.%, insbesondere 10 bis 20 Gew.%, des kationisch modifizierten Zellstoffs im Zellstoffgemisch erwiesen.
In einer besonderen Ausgestaltung der Erfindung weist der in der Papiermasse enthaltene kationisch modifizierte Zellstoff eine wirksame kationische Ladung von 20 bis 300 mmol/kg Zellstoff auf, bestimmt nach der internen Methode Nr. 4 der TU Darmstadt. Bevorzugt werden Zellstoffasern mit einer Ladungsdichte von 30 bis 200 mmol/kg, insbesondere 30 bis 100 mmol/kg. Unter dem Begriff
Figure 00040001
wirksame kationische Ladung" ist eine Ladungsdichte zu verstehen, die mit der Ladungsdichte des nicht kationisierten Zellstoffs verrechnet wurde. Die Ladungsdichte des Zellstoffs hängt von der Menge des einzusetzenden kationischen Mittels ab. Die Menge des kationisierenden Mittels kann 0,005 bis 200 g/1 kg Zellstoff betragen.
Die kationische Modifizierung der Zellstoffasern kann durch Reaktion der Fasern mit Epichlorhydrin und einem tertiären Amin erfolgen oder durch Reaktion mit quaternären Ammoniumchloriden, wie Chlorhydroxypropyltrimethyl-Ammoniumchlorid oder Glycidyltrimethyl-Ammoniumchlorid.
Ferner kann die Kationisierung der Zellstoffasern durch radikalische Pfropfung geladener Monomere, beispielsweise [2-(Methacryloyloxy)ethyl]trimethyl-Ammoniumchlorid (TMAEMA) mit neutralen Comonomeren wie Acrylamid erfolgen.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung werden Zellstoffasern eingesetzt, die durch eine Additionsreaktion von quaternären, glycidylfunktionelle Gruppen aufweisenden Ammoniumverbindungen mit Hydroxylgruppen der Cellulose kationisch modifiziert sind.
Der nicht-modifizierte Zellstoff und der kationisch modifizierte Zellstoff sind vorzugsweise Kurzfaser-Zellstoffe mit einer mittleren Faserlänge von 0,5 bis 0,7mm, aber auch Langfaser-Zellstoffe oder Mischungen beider Zellstoffarten können eingesetzt werden. Kurzfaser-Zellstoffe sind beispielsweise Laubholz-Zellstoffe von Espe, Buche oder Eukalyptus, von denen letzter besonders bevorzugt wird. Der Zellstoff hat vorzugsweise einen Mahlgrad von 30 bis 45 °SR.
Geeignete Füllstoffe sind beispielsweise Titandioxid, insbesondere vom Rutiltyp, Zinksulfid, Calciumcarbonat, Kaolin, Talkum oder deren Gemische. Besonders bevorzugt ist ein mit Al2O3 oberflächenbehandeltes Titandioxid vom Rutiltyp. Der Anteil des Füllstoffs im Dekorrohpapier kann bis zu 55 Gew.%, insbesondere 20 bis 45 Gew.%, betragen.
Als Naßfestmittel können Melamin/Formaldehyd-Harze, Polyaminderivate oder Polyamidderivate in Mengen von 0,3 bis 2 Gew.%, bezogen auf das Gewicht des Zellstoffs, eingesetzt werden.
Das Dekorrohpapier kann weitere Stoffe wie organische und anorganische Buntpigmente, Farbstoffe, optische Aufheller und Dispergiermittel enthalten, die bei der Herstellung des Dekorrohpapiers der Papiersuspension zugesetzt werden.
Die erfindungsgemäßen Dekorrohpapiere werden in bekannter Weise in einer Papiermaschine in einem Grammaturbereich von 50 bis 200 g/m2 hergestellt. Dazu wird das Zellstoffgemisch aus kationisch modifiziertem Zellstoff und nicht modifiziertem Zellstoff bei einer Stoffdichte von 2 bis 4 Gew.% bis zu einem Mahlgrad von 30 bis 45 °SR gemahlen werden. In einer Mischbütte werden Füllstoff und Naßfestmittel zugesetzt und mit dem Zellstoffgemisch gut vermischt. Der so erhaltene Dickstoff wird bis zu einer Stoffdichte von etwa 1% verdünnt und soweit erforderlich weitere Hilfsstoffe wie Retentionsmittel, Entschäumer, Aluminiumsulfat und gegebenenfalls Naßfestmittel zugemischt. Dieser Dünnstoff wird über den Stoffauflauf der Papiermaschine auf die Siebpartie geführt. Es wird ein Faservlies gebildet und nach Entwässerung das Dekorrohpapier erhalten, welches anschließend noch getrocknet wird.
Zur Herstellung von Dekorpapieren werden die Dekorrohpapiere mit für diesen Zweck üblichen Kunstharzdispersionen imprägniert oder getränkt. Für diesen Zweck übliche Kunstharzdispersionen sind beispielsweise solche auf der Basis von Polyacryl- oder Polyacrylmethylestern, Polyvinylacetat, Polyvinylchlorid oder Kunstharzlösungen auf Basis von Phenol/Formaldehyd-, Harnstoff/Formaldehyd- oder Melamin/Formaldehyd-Vorkondensaten oder deren verträgliche Gemische.
Die Imprägnierung kann auch in der Leimpresse der Papiermaschine erfolgen. Das Dekorrohpapier kann derart imprägniert werden, daß das Papier nicht vollständig durch imprägniert wird. Derartige Dekorpapiere werden auch als Vorimprägnate bezeichnet. Der Anteil des in das Dekorrohpapier durch Imprägnierung eingebrachten Harzes beträgt in diesem Fall 25 bis 30 Gew.%, bezogen auf das Gewicht des Papiers.
Nach Trocknung können die getränkten Papiere noch lackiert und bedruckt werden und anschließend auf ein Substrat wie eine Holzplatte aufgebracht werden. Die lackierten und gegebenenfalls bedruckten Produkte werden im allgemeinen als Dekorfolien bezeichnet.
Die Erfindung wird in den folgenden Beispielen weiter erläutert. Angaben in Gewichtsprozent beziehen sich auf das Gewicht des Zellstoffs, sofern nichts anderes angegeben ist.
Beispiel 1
Ein Zellstoffgemisch aus 16,7 Gew.% eines mittels Glycidyltrimethyl-AmmoniumChlorid (Quab® 151) modifizierten Eukalyptuszellstoffs mit einer Ladungsdichte von 34,8 mmol/kg und 83,3 Gew.% eines Standard-Eukalyptuszellstoffs mit einer mittleren Faserlänge von 0,7 mm wurde bei einer Stoffdichte von 3 % bis zu einem Mahlgrad von 33 °SR gemahlen. Der Zellstoffsuspension wurden dann 100 Gew.% TiO2 (Rutil, d=3,9 g/m3) und 2 Gew.% Polyamid/Polyamin-Epichlorhydrinharz zugesetzt und daraus ein Rohpapier mit einem Flächengewicht von 97 g/m2 gefertigt.
Beispiel 2
Ein Zellstoffgemisch aus 50 Gew.% eines mittels Glycidyltrimethyl-Ammoniumchlorid modifizierten Eukalyptuszellstoffs mit einer Ladungsdichte von 34,8 mmol/kg und 50 Gew.% eines Standard-Eukalyptuszellstoffs wurde bei einer Stoffdichte von 3 % bis zu einem Mahlgrad von 33 °SR gemahlen. Der Zellstoffsuspension wurden die weiteren Stoffe wie in Beispiel 1 zugegeben und daraus ein Rohpapier mit einem Flächengewicht von 95 g/m2 gefertigt.
Beispiel 3
Ein Zellstoffgemisch aus 16,7 Gew.% eines mittels Glycidyltrimethyl-Ammoniumchlorid (Quab® 151) modifizierten Eukalyptuszellstoffs mit einer Ladungsdichte von 65,5 mmol/kg und 83,3 Gew.% eines Standard-Eukalyptuszellstoffs wurde bei einer Stoffdichte von 3 % bis zu einem Mahlgrad von 38 °SR gemahlen. Der Zellstoffsuspension wurden dann die weiteren Stoffe wie in Beispiel 1 zugesetzt und daraus Rohpapier mit einem Flächengewicht von 95 g/m2 gefertigt.
Beispiel 4
Ein Zellstoffgemisch aus 16 Gew.% eines mittels 3-Chlor-2-Hydroxypropyldimethyldodecyl-Ammoniumchlorid (Quab® 342) modifizierten Eukalyptuszellstoffs mit einer Ladungsdichte von 56,5 mmol/kg und 84 Gew.% eines Standard-Eukalyptuszellstoffs wurde bei einer Stoffdichte von 3 % bis zu einem Mahlgrad von 39 °SR gemahlen. Der Zellstoffsuspension wurden dann die weiteren Stoffe wie in Beispiel 1 zugegeben und daraus ein 95 g/m2 schweres Papier gefertigt.
Beispiel 5
Ein Zellstoffgemisch aus 16,7 Gew.% eines mittels 2-(Methacryloyloxy)ethyltrimethyl-Ammoniumchlorid und Acrylamid modifizierten Eukalyptuszellstoffs mit einer Ladungsdichte von 153,7 mmol/kg und 83,3 Gew.% eines Standard-Eukalyptuszellstoffs wurde gemäß Beispiel 1 aufbereitet und mit den gleichen Stoffen (Pigment und Naßfestmittel) zu einem Rohpapier mit einem Flächengewicht von 96 g/m2 verarbeitet.
Vergleichsbeispiel
Eine Zellstoffsuspension aus 100 Gew.% Standard-Eukalyptuszellstoff mit einer Stoffdichte von 3% und einem Mahlgrad der Zellstoffasern von 36 °SR wurden Stoffe gemäß Beispiel 1 zugegeben und daraus ein Rohpapier mit einem Flächengewicht von 94 g/m2 gefertigt.
Prüfung der gemäß den Beispielen und dem Vergleichabeispiel hergestellten Dekorrohpapiere
Zur Bewertung der gefertigten Dekorrohpapiere wurden folgende Prüfverfahren herangezogen:
Messung kationischer Ladung im Zellstoff
Die Bestimmung erfolgt gemäß der Internen Methode Nr.4 der TU Darmstadt. Die zu Bestimmung kationischer Gruppen in Zellstoffen entwickelte Meßmethode ist ein kolorimetrisches Verfahren. Die kolorimetrische Methode verwendet Farbstoffionen des Farbstoffs Methylorange zum Neutralisieren der Ladungen in und an der Faser. Die eingesetzte Lösung verarmt dabei an Farbstoffionen. Diese Konzentrationsabnahme wird in einem UV-Spektrometer erfaßt. Die Menge des durch kationische Gruppen adsorbierten Methylorange errechnet sich aus der Differenz der in der Blindprobe kolorimetrisch ermittelten und der im Probenüberstand kolorimetrisch ermittelten Menge von Methylorange. Der Gehalt an kationischen Gruppen wird in mmol/kg Zellstoff angegeben.
Harzaufnahme [%]
Zweck der Prüfung ist die Beurteilung der Fähigkeit eines Dekorpapiers, ein Melaminharz aufzunehmen. Hierzu wurden 2 Probestreifen (15 x 100 mm) in Melaminharz MW 550 getaucht, über einer ebenen Fläche zwischen zwei Streifen Löschpapier gelegt, mit einem Auflagegewicht 15 s lang belastet und anschließend zurückgewogen. Die Berechnung der Harzaufnahme erfolgt in % der Einwaage.
Opazität
Die Opazität ist ein Maß für die Lichtdurchläßigkeit des Papiers. Sie wurde an Papier-Prüfstreifen einer Größe von 8 x 8 cm mit Hilfe des Elrepho 2000-Farbmeßgeräts gemessen.
Trockenbruchlast
Diese Prüfung dient der Bestimmung der Zugfestigkeit und der Dehnfähigkeit von Rohpapieren. Sie wird an Papierstreifen 15 x 200 mm im Zugprüfer der Firma Lorentzen & Wettre nach DIN 53112 durchgeführt. Die Werte werden in N angegeben. Je höher der Zahlenwert, je besser ist die Trockenfestigkeit.
Naßbruchlast
Diese Prüfung wird zur Beurteilung der Naßfestigkeit der Rohpapiere durchgeführt. Hierzu wurden Prüfstreifen von 15 mm Breite 5 Minuten lang in destilliertes Wasser eingetaucht. Anschließend wurden die nassen Streifen in einer Zugprüfmaschine auf ihre Naßbruchlast geprüft. Die Meßwerte sind in N angegeben. Je niedriger der Zahlenwert, je schlechter ist die Naßfestigkeit.
Aschegehalt
1 g Papier in Streifenform wird mindestens 30 Min. bei 23°C/50% relativer Feuchte konditioniert und anschließend in das Veraschungsgerät eingebracht und verascht. Die Asche wird in einen Porzellantiegel überführt und abgewogen. Die Asche in % ergibt sich aus der Auswaage in g x 100. Der Aschegehalt kann in g/m2 umgerechnet werden. Die Prüfergebnisse sind in Tabelle 1 zusammengestellt.
Prüfung Beispiele Vergleich
1 2 3 4 5
Trockenbruchlast, N 30,0 32,0 29,6 25,1 29,6 24,4
Naßbruchlast [N] 6,1 6,0 4,8 4,8 6,1 6,1
Aschegehalt [g/m2] 33,2 34,0 32,4 32,0 32,4 32,0
Opazität [%] 91,4 91,0 91,7 91,4 91,0 91,1
Harzaufnahme [%] 85,5 85,5 84,6 84,8 85,0 85,4
Die Ergebnisse zeigen, daß die Trockenfestigkeit der Dekorrohpapiere durch Einsatz kationisch modifizierter Zellstoffe verbessert wird, wobei auf den zusätzlichen Einsatz von Trockenfestigkeitsmittel verzichtet werden kann. Imprägnierfähigkeit und Opazität der erfindungsgemäßen Dekorrohpapiere sind sehr gut. Auch eine verbesserte Retention des eingesetzten Füllstoffs konnte beobachtet werden.
Die bei einigen Versuchen beobachtete Verschlechterung der Naßfestigkeit kann durch Erhöhung des Anteils an Naßfestmittel oder durch Zugabe anionischer Substanzen auf das gewünschte Niveau gebracht werden.

Claims (8)

  1. Dekorrohpapier, das aus einer Zellstoffasern und Füllstoff enthaltenden Papiermasse gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Papiermasse ein Zellstoffgemisch aus einem nicht-modifizierten und einem kationisch modifizierten Zellstoff enthält.
  2. Dekorrohpapier nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der kationisch modifizierte Zellstoff eine wirksame kationische Ladung von 20 bis 300 mmol/kg aufweist.
  3. Dekorrohpapier nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zellstoffasern mit quaternären Ammoniumverbindungen mit Glycidylfunktion modifiziert sind.
  4. Dekorrohpapier nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Anteil des kationisch modifizierten Zellstoffs im Zellstoffgemisch mindestens 5 Gew.% beträgt.
  5. Dekorrohpapier nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der kationisch modifizierte Zellstoff ein Kurzfaser-Zellstoff ist.
  6. Dekorrohpapier nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Papiermasse Naßfestmittel in einer Menge von 0,3 bis 2 Gew.%, bezogen auf den Zellstoff, enthält.
  7. Dekorrohpapier nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Füllstoff Titandioxid, Calciumcarbonat, Kaolin, Talkum oder eine Mischung daraus ist.
  8. Dekorpapier oder Dekorfolie, enthaltend ein Dekorrohpapier nach einem der Ansprüche 1 bis 7.
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