Mittel und Verfahren zur Neutralleimung

Beschreibung

[0001] Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Masseleimungsmittel für Papier, Karton, Pappe und andere cellulosehaltige Materialien im neutralen Bereich, sowie ein einstufiges Verfahren zur Masseleimung mit diesem Mittel.

[0002] Ein wichtiges und seit langem eingesetztes Zusatzmittel bei der Leimung in der Papierindustrie ist bekanntlich Aluminiumsulfat, das die Ausfällung und Fixierung der Leimungskomponente, z.B. Kolophoniumharz, auf der Cellulosefaser bewirkt. Der sich aufgrund der hydrolytischen Spaltung einstellende pH-Wert liegt hierbei jedoch - in Abhängigkeit von der Aluminiumsulfatkonzentration - zwischen 4,2 und etwa 4,8, also im deutlich sauren Bereich. Das kann zu Korrosionserscheinungen an Sieben und Maschinenteilen führen. Außerdem weist so gefertigtes Papier eine geringe Alterungsbeständigkeit und verminderte mechanische Festigkeit auf. Besonders nachteilig wirkt sich der saure pH-Bereich dann aus, wenn Papiere erzeugt werden sollen, die im Strich oder in der Masse Calciumcarbonat, z.B. durch Altpapiereintrag, enthalten, da die Zersetzung des Calciumcarbonates bereits in der Nähe des Neutralpunktes (pH 6,5) wenn auch schwach, beginnt. Sowohl die Kohlensäureentwicklung als auch die in Lösung gehende Calciumionen können zu erheblichen Störungen in der Papiererzeugung führen und die Papierleimung verschlechtern.

[0003] Es hat aus diesem Grunde nicht an Versuchen gefehlt, die in der Papierleimung bei Verwendung von Aluminiumsulfat als Flockungs-und Fixierungsmittel zu beobachtenden Nachteile und Schwierigkeiten zu beheben. Versuche, durch Anhebung des pH-Bereiches, etwa durch Verminderung der Aluminiumsulfatmenge und Ersatz des "eingesparten" Aluminiumsulfats durch ein kationisches Retentionsmittel, haben jedoch nicht den angestrebten Erfolg gezeigt. Der pH-Wert der Fasersuspension konnte damit _' lediglich auf Werte von ca. 5,0 angehoben werden, da Mindestmengen an Aluminiumsulfat für eine gute Leimung unabdingbar sind.

[0004] Aus der US-A- 2 240 980 ist weiterhin auch bekannt geworden, daß das Aluminiumsulfat ganz oder teilweise durch wasserlösliches Aluminat ersetzt werden kann. Dabei wird die zu leimende wäßrige Fasersuspension zunächst mit so viel Aluminatlösung versetzt, bis sich ein pH-Wert von mindestens 9 einstellt. Anschließend wird der pH-Wert mittels einer anorganischen Säure oder eines sauer reagierenden Salzes, z.B. Schwefelsäure oder Aluminiumsulfat, auf einen pH-Wert nicht kleiner als 4,5 gesenkt. Das während der Neutralisation erzeugte Aluminiumhydroxid bewirkt nach Zugabe des Harzleimes die Ausflockung des Aluminiumresinates und die gebildeten Aluminiumionen fixieren das Resinat auf der Faser. Unter den angegebenen Bedingungen führt der teilweise oder vollständige Ersatz des Aluminiumsulfates durch Natriumaluminat zu der gewünschten Erhöhung des pH-Wertes, ohne daß eine Leimungsverschlechterung beobachtet wird. Aluminiumsulfat ist demnach zur Ausflockung von Harzleim und dessen Fixierung an den Cellulosefasern nicht mehr erforderlich, es kann durch Natriumaluminatzugabe und anschließende pH-Wert-Änderung substituiert werden.

[0005] Ein Nachteil des vorstehenden Verfahrens wird nun darin gesehen, daß es zweistufig ist und beide Verfahrensstufen in hochverdünnten Stoffsuspensionen ablaufen müssen, Nebenreaktionen und Betriebsstörungen sind bei abgeänderten Verfahrensparametern unvermeidlich.

[0006] Weiterhin wird in der DE-A-2 924 947 ein Oberflächenleimungsmittel für Papier, Karton und Pappen beschrieben, in welchem die Leimungskomponente in Wasser dispergiert ist. Außerdem enthält die Dispersion neben einer basisch reagierenden Verbindung noch Natriumaluminat. Derartige Dispersionen sind zur Masseleimung ungeeignet, da die Leimungskomponenten zur Ausflockung neigen und bei der Masseleimung zu schlechten Ergebnissen führen.

[0007] Es stellte sich nunmehr die Aufgabe, ein Mittel und ein Verfahren zur Neutralleimung von Papier, Karton und anderen cellulosehaltigen Materialien zu finden, bei denen die vorstehenden Schwierigkeiten und Nachteile eliminiert sind.

[0008] Die Lösung der gestellten Aufgabe basiert auf der Erkenntnis, daß das bekannte Leimungsverfahren dadurch verbessert, insbesondere kostengünstiger ausgeführt werden kann, wenn die Leimung mit einem Mittel durchgeführt wird, das sowohl das Aluminat als . auch den Harzleim in gelöster Form enthält, und zwar derart, daß die Ausfällung der Leimungskomponente bzw. des Leimharzes als Aluminiumresinat in dem Leimungsmittel ausgeschlossen ist. Die Ausfällung soll erst nach Einmischung des Leimungsmittels und kationischen Retentionsmittels in die Fasersuspension erfolgen.

[0009] Gelöst wird die gestellte Aufgabe mit einem Leimungsmittel, das aus Wasser, einem mit Wasser unbegrenzt mischbaren organischen Lösungsmittel, einer basisch reagierenden Verbindung, einem Alkalialuminat und einem Leimharz besteht. Als organisches Lösungsmittel sind wasserlösliche Alkohole, beispielsweise Methanol, Äthanol u. Isopropanol, einsetzbar, jedoch können auch wasserlösliche Katone, z.B. Aceton u.a., eingesetzt werden. Das Gewichtsverhältnis Alkohol: Leimungskomponente sollte zwischen 10 : 1 und 1: 2 liegen, beträgt vorteilhafterweise jedoch 5 : 1 bis 0,5 : 1. Die Menge des organischen Lösungsmittels ist abhängig von Löslichkeit und Menge der organischen Leimungskomponente, die im Leimungsmittel gemäß der Erfindung vollständig gelöst sein muß.

[0010] Als basisch reagierende Verbindung werden zweckmäßigerweise Natrium- oder Kaliumhydroxid eingesetzt, und zwar in solchen Mengen, daß der pH-Wert im Leimungsmittel bei etwa 12 liegt, die Ausfällung von Aluminiumhydroxid also vermieden wird. Gegebenenfalls dient die zugesetzte Alkalimenge auch zur Verseifung der Leimungskomponente, die 100%ig sein sollte, beispielsweise Verseifung einer gesättigten oder ungesättigten Fettsäure mit 12 bis 23 C-Atomen.

[0011] Die Leimungskomponente kann ein Kolophonium- oder Tallharz, eine Harzseife oder ein Trockenharzleim sein. Auch Fettsäuren mit 12 bis 23 C-Atomen sind einsetzbar. Die Kolophonium- und Tallharze können selbstverständlich auch als Addukte von Malein-oder Fumarsäure vorliegen (Diels-Alder'sche-Diensynthese).

[0012] Die Herstellung des neuen Leimungsmittels kann in sehr einfacher Weise durch Mischung der Komponenten bei Raumtemperatur durchgeführt werden, und zwar derart, daß in eine Wasservorlage, verwendet wird enthärtetes oder härtestabilisiertes Wasser, zunächst festes Alkalialuminat oder eine wäßrige Alkalialuminatlösung eingetragen wird. Zur Vermeidung von Ausfällungen und gegebenenfalls Verseifung der Leimungskomponente wird Natriumhydroxid in fester oder gelöster Form eingetragen. Abschließend werden Alkohol und Leimungskomponente unter Rühren eingetragen. Es wird so lange gerührt, bis vollständige Lösung der Leimungskomponente eingetreten ist. Bezogen auf den gesamten Wirkstoffgehalt, liegt der Alkaligehalt des neuen Leimungsmittels zwischen 5 und 30 Gew.%, der Natriumaluminatgehalt zwischen 10 und 50 Gew.% und der Gehalt der Leimungskomponente zwischen 40 und 85 Gew.%.

[0013] Die Enthärtung oder Härtestabilisierung ist zur Vermeidung von Ausfällungen erforderlich und erfolgt nach bekannten Verfahren (z.B. mit Ethylendiamintetraessigsäure und Nitrilotriessigsäure).

[0014] Das neue Leimungsmittel kann unmittelbar in die zu leimende Faserstoffsuspension eingetragen werden. Nach Vermischung im Pulper oder in einer nachgeschalteten Bütte erfolgt die Aktivierung des Leimungsmittels mittels Säuren und/oder sauer reagierenden Salzen, wobei die Säure- und/oder Salzmenge so bemessen wird, daß ein pH-Wert von etwa 7 erreicht wird.

[0015] Als Aktivator können alle organischen und anorganischen Säuren eingesetzt werden, die mit den Aluminiumionen weder unlösliche Salze noch Komplexverbindungen bilden. Bei Neutralisation auf einen pH-Wert von 6,8 - 7,2 werden mit dem neuen Leimungsmittel vorzügliche Ergebnisse erhalten. Neben Schwefelsäure und Aluminiumsulfat haben sich auch Ameisensäure und Essigsäure in den durchgeführten Versuchen bestens bewährt. Kationische Retentionsmittel verbessern die Fixierung von Faser- und Füllstoff sowie Leimungsmittel erheblich. Die Menge ist abhängig von der Art des Retentionsmittels. 0,02 bis 0,2 Gew.%, bezogen auf Stoffansatz, sollten jedoch genügen.

[0016] Nach einer anderen Verfahrensversion kann in die wäßrige Suspension von Cellulosefasern soviel Leimungsmittel eingetragen werden, bis ein pH-Wert von maximal 9 erreicht ist. Anschließend wird kationenaktives Retentionsmittel, insbesondere ein kationenaktives polymeres Retentionsmittel, eingetragen, darin homogen verteilt und das Leimungsmittel durch pH-Wert-Einstellung auf 7,2 bis 7,5 aktiviert. Zweckmäßigerweise trägt man soviel Leimungsmittel in die wäßrige Suspension ein, bis ein pH-Wert von 7,5 bis 8 bzw. 7,6 bis 8 erreicht ist.

[0017] Als kationenaktive Retentionsmittel können wie bei der bereits beschriebenen Verfahrensversion Polyäthylenimin, kationische Stärkederivate, Polyacrylamid, Polymethacrylamid in die wäßrige Suspension eingetragen werden. Quartäre Stickstoffverbindungen können ebenso eingesetzt werden wie kationaktive Polymere. Mengen von 0,1 bis 0,5 Gew.%, bezogen auf den Fasergehalt der wäßrigen Suspension, reichen zur Erzielung einer guten Masseleimung aus, während das Leimungsmittel in Mengen von 0,1 bis 10 Gew.%, bezogen auf den Fasergehalt der Suspension und berechnet als Feststoffgehalt, eingesetzt wird. In manchen Fällen dürften Retentionsmittelmengen ab 0,02 Gew.%, bezogen auf den Stoffansatz, genügen.

[0018] Die Aktivierung des Leimungsmittels kann wie bei dem vorstehenden Verfahren mittels Säuren und/oder sauer reagierenden Salzen erfolgen. Organische und anorganische Säuren, die mit den Aluminiumionen weder unlösliche Salze noch Komplexverbindungen bilden, sind geeignet. Neben Schwefelsäure und Aluminiumsulfat haben sich Ameisensäure und Essigsäure bestens bewährt.

[0019] Wie sich weiterhin gezeigt hat, kann man das neue Verfahren auch derart ausüben, daß man in die wäßrige Suspension von Cellulosefasern mit einem pH-Wert kleiner als 7, insbesondere 6,5 bis 6,8, zunächst ein kationaktives polymeres Retentionsmittel einträgt und dann homogen verteilt. Anschliessend trägt man soviel Leimungsmittel ein, bis ein pH-Wert größer 7 erreicht ist. Es sollte soviel Leimungsmittel in die wäßrige Suspension eingetragen werden, bis ein pH-Wert von 7,5 bis 8 erreicht ist. Der pH-Wert der Cellulosefasersuspension sollte nicht unterhalb 6 liegen.

[0020] Als kationaktives Retentionsmittel können die vorerwähnten Mittel eingesetzt werden, und zwar in Mengen von 0,02 bis 0,5 Gew.%, bezogen auf den Fasergehalt der wäßrigen Suspension.

[0021] Anhand der nachstehenden Beispiele soll der Erfindungsgegenstand noch näher erläutert werden.

Herstellung des Leimungsmittel

Beispiel 1

[0022] In einem Rührgefäß werden 570 Gewichtsteile enthärtetes Wasser vorgelegt. In diese Vorlage rührt man 145 Gewichtsteile NatriumaluminatLösung mit einem Al₂0₃-Gehalt von 19 % und 25 Gewichtsteile Natriumhydroxid ein. Sobald die Komponenten gelöst sind, werden 135 Gewichtsteile Isopropanol zugegeben, anschließend 125 Gewichtsteile einer Mischfettsäure, deren Titer 19, Säurezahl 200, Verseifungszahl 200 und Jodzahl 105 beträgt. Es wird so lange gerührt, bis eine klare Lösung vorliegt. Der Wirkstoffgehalt des Neutralleimungsmittels beträgt 20 Gew.%.

Beispiel 2

[0023] Wie im Beispiel 1 werden in einem Rührgefäß 645 Gewichtsteile Wasser vorgelegt. Nach Eintrag von 50 Gewichtsteilen 50%iger Natriumhydroxidlösung und 45 Gewichtsteilen festen Natriumaluminat in Pulverform wird bis zur vollständigen Lösung gerührt. Dann läßt man 135 Gewichtsteile Isopropanol zulaufen und verteilt 125 Gewichtsteile verstärkten Pulverharzleimes darin. Nach vollständiger Auflösung des Pulverleimes liegt eine schwach gelb gefärbte Lösung vor, der zur Stabilisierung 1 Gewichtsteil Sorbitol beigemischt wird. Der Wirkstoffgehalt des Leimungsmittels beträgt etwa 20 Gew.%.

Beispiel 3

[0024] In einem Rührgefäß werden 630 Gewichtsteile enthärtetes Wasser vorgelegt. Dann werden in das Wasser 100 Gewichtsteile Natriumaluminatlösung mit einem Gehalt von 19% AI₂0₃ und 25 Gewichtsteile festes Natriumhydroxid eingetragen. Nachdem sich die Komponenten gelöst und verteilt haben, erfolgt die Zugabe von 160 Gewichtsteilen Isopropanol. Anschließend wird ein Gemisch aus 100 Gewichtsteilen Balsamharz und 10 Gewichtsteilen eines mit Maleinsäure umgesetzten Kolophoniumharzes in das Rührgefäß eingetragen. Es wird solange weitergerührt, bis sämtliche Komponenten in Lösung gegangen sind.

Beispeil 4

[0025] In einem Rührgefäß, in welchem rich 75 Gewichtsteile Ethanol befinden, werden 50 Gewichtsteile zerkleinertes Kolophoniumharz und 5 Gewichtsteile mit Maleinsäure umgesetztes Kolophoniumharz solange gerührt, bis sich die Festbestandteile völlständig gelöst haben. Dann trägt man unter Rühren 50 Gewichtsteile Natriumaluminatlösung mit einem Al₂0₃-Gehalt von 19 Gew.% und 25 Gewichtsteile einer 50%igen Natriumhydroxidlösung ein. Zuletzt gibt man noch 101 Gewichtsteile enthärtetes Wasser zu. Man erhält eine rotbraune Lösung mit einem Feststoffgehalt von 27,4 %.

Beispiel 5

[0026] 365 Gewichtsteile Brauchwasser (Stadtwasser) mit einem Härtegrad von 25° d.H. werden in ein Rührgefäß gepumpt und mit 1 Gewichtsanteil Ethylendiamintetraessigsäure bzw. Nitrilotriessigsäure versetzt. Unter Rühren trägt man dann 200 Gewichtsteile einer Natriumaluminatlösung mit einem Al₂0₃-Gehalt von 19 Gew.%, 35 Gewichtsteile Natriumhydroxid in Schuppenform und 200 Gewichtsteile Ethanol ein. Man rührt solange, bis sich eine klare Lösung gebildet hat. 160 Gewichtsteile gemahlenes Kolophonium und 40 Gewichtsteile gemahlenes und mit Maleinsäure umgesetztes Kolophoniumharz werden anschließend eingetragen und solange gerührt, bis alle Feststoffe gelöst sind. Als Endprodukt liegt eine rotbraune klare Lösung mit einem Feststoffgehalt von 30 % vor.

Beispiel 6

[0027] In ein Rührgefäß werden 365 Gewichtsteile härtestabilisiertes Leitungswasser eingetragen und mit 200 Gewichtsteilen Natriumaluminatlösung (19% A1₂O₃-Gehalt) versetzt. Dann trägt man 35 Gewichtsteile Natriumhydroxid in Schuppenform ein. In die Lösung wird ein Alkoholgemisch, bestehend aus 160 Gewichtsteilen Ethanol und 40 Gewichtsteilen Methanol, eingebracht und solange gerührt, bis eine klare Lösung entstanden ist. Dann erfolgt die Zugabe von 200 Gewichtsteilen gemahlenem Kolophonium mit einem Maleinierungsgrad von etwa 10 %. Das Endprodukt ist eine rotbraune durchsichtige Flüssigkeit mit einem Feststoffgehalt von 30 %.

Masseleimung

Beispiel 7

[0028] Der Faserstoffansatz für den in diesem Beispiel vorgenommenen Leimungsvorgang besteht aus 85 Gew.% Zellstoff (50% Fichtesulfitzellstoff, 50% gebleichter Kiefernsulfatzellstoff), 10 Gew.% Kreide (Füllstoff) und 5 Gew.% wasserlöslicher Stärke. Der Mahlgrad der Mischung liegt bei etwa 30° SR. Die Leimung wird an einem 3 %igen Faserstoffeinsatz vorgenommen. Zu diesem Ansatz gibt man so viel Leimungsmittel nach Beispiel 1, bis die wirksame Leimungsmittelmenge im Ansatz 2,5 Gew.%, bezogen auf den Faserstoff, beträgt. Nach Vermischung wird die Suspension in die Mischbütte gepumpt und mit verdünnter Schwefelsäure (50 %ig) auf einen pH-Wert von 6,8 gebracht. Sodann wird in üblicher Weise ein kationisches Retentionsmittel zudosiert.

[0029] Nach Blattbildung und Trocknung erhält man ein vollgeleimtes Papier mit einer Tintenschwimmdauer von über 8 Minuten und einen Cobb (⁶⁰)-Wert von kleiner als 30. Der Flächengewichtsbereich des geleimten Papieres liegt zwischen 110 und 120 g/m².

Beispiel 8

[0030] Ein holzhaltiger Stoffansatz wird zu einem halbgeleimten Druckpapier verarbeitet. Zu diesem Zweck wird der Zellstoff zunächst in einem Pulper aufbereitet, dann gemahlen und einer Mischbütte zugeführt. In der Mischbütte wird der 3,5 %ige Stoffansatz unter ständigem Rühren mit einem Leimungsmittel nach Beispiel 2 versetzt, und zwar gibt man auf jeweils 100 Gewichtsteile Stoffansatz 5 Gewichtsteile des 20 %igen Leimungsmittels. Nach guter Durchmischung wird die Suspension in eine Zwischenbütte gepumpt und dort mittels 10 %iger Salzsäure aktiviert. Die Aktivierung ist bei pH 6,8 beendet. Zur Verbesserung der Fixierung von Faser- und Füllstoff sowie Leimungsmittel wird dann noch ein kationisches Retentionsmittel, wie in Beispiel 7, zugesetzt.

[0031] Die geleimte Masse wird zu Papier verarbeitet, das einen Aschegehalt von 15 Gew.% (Kaolingehalt) und ein Flächengewicht von 70 g/cm² aufweist. Der Cobb(⁶⁰) -Wert beträgt 45.

Beispiel 9

[0032] In einem Altpapier verarbeitenden Betrieb, der mit sehr eng geschlossenen Wasserkreislauf arbeitet, wird Verpackungspapier hergestellt. Schmutzfracht und Härtegrad liegen demnach hoch (Härtegrade größer 100°d.H.)

[0033] In eine Mischbütte wird Leimungsmittel nach Beispiel 2 eingetragen und dort mit dem Altpapieransatz gut vermischt. Auf 100 g Altpapier kommen jeweils 2,25 Gew.% Wirkstoff des Leimungsmittels. Die Aktivierung wird in einer Zwischenbütte mit verdünnter Schwefelsäure (50 %ig) bzw. Aluminiumsulfat durchgeführt. Der pH-Wert beträgt bei der Aktivierung 6,7 bzw. 6,8 und die Stoffdichte 3,0 %; auch wird ein kationisches Retentionsmittel zugegeben. Das vollgeleimte Packpapier weist ein Flächengewicht von 110 bzw. 120 g/m² auf.

Beispiel 10

[0034] In einer Mischbütte mit einem Inhalt von 25 m³ Fassungsvermögen liegt vor eine Stoffsuspension von 4 % Stoffdichte. Es handelt sich in diesem Fall um einen aufgelösten Faserstoff, bestehend aus 55 % Mischpapierabfällen, 25 % Wellpappeabfällen und 20 % Kartonabfällen. Der pH-Wert der Suspension liegt bei 6,9. In diese trägt man nun 125 kg des 20 %igen Neutralleimungsmittels nach Beispiel 3 ein. Damit steigt der pH-Wert auf 8,35 an. Nachdem der Leimungsstoff sich gut mit der Faserstoffsuspension vermischt hat, werden 1,5 kg Polyäthylenimin zudosiert und gleichmäßig in der Stoffmasse verteilt. Der pH-Wert der Suspension ändert sich dabei nicht. Nun läßt man den Aktivator (verdünnte Schwefelsäure) langsam in die Bütte zulaufen, bis sich ein pH-Wert im Bereich von 7,3 eingestellt hat. Die Weiterverarbeitung auf der Maschine erfolgt in üblicher Weise, und man erhält am Ende eine Pappe, die einen Cobb-Wert (60 Sek.) zwischen 50 und 75 aufweist.

Beispiel 11

[0035] Die neutrale Masseleimung wird mit einem Stoffansatz vorgeführt, der aus 50 % gebleichtem Fichtesulfitzellstoff und 50 % angebleichtem Holzschliff besteht. Zu dem Stoffansatz, der sich in einer Mischbütte befindet, eine Stoffdichte von 4 % und einen pH-Wert von 6,5 aufweist, wird ein stark kationisches Retentionsmittel (ein Polyäthylenimin, und zwar das Handelsprodukt Polyimin SK) in Mengen von 0,2 Gew.%, bezogen auf den Fasergehalt, eingetragen. Nach guter Durchmischung erfolgt die Zugabe von 2 % Leimungsmittel (100 %ig),hergestellt nach Beispiel 3. Anschließend wird die Masse in der Maschinenbütte umgepumpt und dabei mit etwa der fünffachen Wassermenge (bez.auf Volumen) verdünnt und auf die notwendige Auflaufkonsistenz von etwa 0,8 % gebracht. Nach Entwässerung und Trocknung der Papierbahn liegt ein vorzüglich geleimtes Papier vor.

Beispiel 12

[0036] Die Masseleimung wird wie im Beispiel 7 durchgeführt, jedoch ohne Zusatz von Stärke. Mit dem Leimungsmittel nach Beispiel 4 erhält man ein vollgeleimtes Papier mit einem Cobb (60)-Wert von kleiner als 30 bei einem Flächengewicht des Papieres von 70 g/m².

Ansprüche

1) Mittel sur Masseleimung von Papier, Karton, Pappen und anderen cellulosehaltigen Materialien im Neutralbereich,
dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel aus Wasser, einem mit Wasser unbegrenzt mischbarem organischen Lösungsmittel, einer basisch reagierenden Verbindung, einem Alkalialuminat und einer Leimungskomponente besteht.

2) Mittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es als organisches Lösungsmittel Alkohol, enthält.

3) Mittel nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewichtsverhältnis Alkohol zur Leimungskomponente 10: 1 bis 1 : 2 beträgt.

4) Mittel nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß es als basisch reagierende Verbindung Natriumhydroxid, Kaliumhydroxid und/oder Ammoniumhydroxid enthält.

5) Mittel nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß es als Leimungskomponente eine gesättigte oder ungesättigte Fettsäure mit 12 bis 24 Kohlenstoffatomen enthält.

6) Mittel nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß es als Leimungskomponente vollständig verseifte Fettsäure enthält.

7) Mittel nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß es als Leimungskomponente Kolophoniumharz enthält.

b) Mittel nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß es als Leimungskomponente Tallharz enthält.

9) Mittel nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß es als Leimungskomponente ein mit Maleinsäure oder Fumarsäure umgesetztes Kolophoniumharz enthält.

10) Mittel nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß es als Leimungskomponente ein mit Fumar- oder Maleinsäure umgesetztes Tallharz enthält.

11) Mittel nach den Ansprüchen 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß es 5 bis 30 Gew.% Alkalien, 10 bis 50 Gew.% Aluminat und 40 bis 85 Gew.% Leimungskomponente enthält.

12) Mittel nach den Ansprüchen 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß es als Stabilisierungsmittel 0,25 Gew.% Sorbitol, bezogen auf den Feststoffgehalt des Mittels, enthält.

13) Verfahren zur Masseleimung von Papier, Karton, Pappe und anderen cellulosehaltigen Materialien in Neutralbereich, durch Zugabe des Leimungsmittels zu einer Suspension von Cellulosefasern und Kationisierung mit einem kationenaktiven polymeren Retentionsmittel, dadurch gekennzeichnet, daß man das Leimungsmittel gemäß den vorstehenden Ansprüchen in Mengen von 0,1 bis 10 Gew.⁰/o, bezogen auf den Feststoffgehalt einsetzt. aktiviert und mit einem kationenaktiven Retentionsmittel, insbesondere polymeren Retentionsmittel, kationisiert.

14) Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß man das Leimungsmittel in die Fasersuspension einträgt, homogen verteilt, aktiviert und mit einem Retentionsmittel kationisiert.

15) Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß man die Aktivierung durch Neutralisation mit anorganischen oder organischen Säuren auf einen pH-Wert um 7, insbesondere 6,8 bis 7,2, durchführt.

16) Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß man die Aktivierung durch Neutralisation mit sauer reagierenden Salzen durchführt.

17) Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß man die Aktivierung mit Schwefelsäure oder Ameisensäure durchführt.

18) Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß man die Aktivierung mit Aluminiumsulfat durchführt.

19) Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß man in eine wäßrige Suspension von Cellulosefasern soviel Leimungsmittel gibt, bis ein pH-Wert von maximal 9 erreicht ist, anschließend ein kationenaktives polymeres Retentionsmittel einträgt, darin homogen verteilt und das Leimungsmittel durch pH-Wert-Einstellung auf 7,2 bis 7,5, aktiviert.

20) Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß man soviel Leimungsmittel in die wäßrige Suspension einträgt, bis ein pH-Wert von 7,6 bis 8 erreicht ist.

21) Verfahren nach den Ansprüchen 19 und 20, dadurch gekennzeichnet, daß man die Aktivierung durch Einstellen das pH-Wertes mit anorganischen oder organischen Säuren durchführt.

22) Verfahren nach den Ansprüchen 19 und 20, dadurch gekennzeichnet, daß man die Aktivierung durch Neutralisation mit sauer reagierenden Salzen durchführt.

23) Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß man die Aktivierung mit Aluminiumsulfat durchführt.

24) Verfahren nach den Ansprüchen 19 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß man die Aktivierung mit Schwefelsäure oder Ameisensäure durchführt.

25) Verfahren nach den Ansprüchen 13 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß man als kationenaktives Retentionsmittel Polyäthylenimin, kationische Stärke Polyacrylamid, Polymethacrylamid und/oder eine quartäre Stickstoffverbindung in die wäßrige Suspension einträgt.

26) Verfahren nach den Ansprüchen 13 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß man das kationenaktive Retentionsmittel in Mengen von 0,1 bis 0,5 Gew.%, bezogen auf den Fasergehalt der wäßrigen Suspension, einträgt.

-27) Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß man die eine wäßrige Suspension von Cellulosefasern mit einem pH-Wert von 6,5 bis 6,9 zunächst ein kationenaktives polymeres Retentionsmittel einträgt und darin homogen verteilt und anschließend soviel Leimungsmittel einträgt, bis ein pH-Wert größer 7 erreicht ist.

28) Verfahren nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß man soviel Leimungsmittel in die wäßrige Suspension einträgt, bis ein pH-Wert von 7 bis 8 erreicht ist.

29) Verfahren nach den Ansprüchen 27 und 28, dadurch gekennzeichnet, daß man als kationenaktives Retentionsmittel Polyäthylenimin, kationenaktive Stärke Polyacrylamid, Polymethacrylamid und/oder eine quartäre Stickstoffverbindung in die wäßrige Suspension einträgt.

30) Verfahren nach den Ansprüchen 27 bis 29, dadurch gekennzeichnet, daß man das kationenaktive Retentionsmittel in Mengen von 0,02 bis 0,5 Gew.%, bezogen auf den Fasergehalt der wäßrigen Suspension, einträgt.

Claims

1. An agent for the pulp sizing of paper, cardboard, board and other cellulose-containing materials in the neutral range, wherein the agent comprises water, an organic solvent miscible to an unlimited extent with water, a basic reacting compound, an alkali aluminate and a sizing component.

2. An agent according to claim 1, wherein it contains alcohol as the organic solvent.

3. An agent according to claims 1 and 2, wherein the weight ratio of the alcohol to the sizing component is 10:1 to 1:2.

4. An agent according to claims 1 to 3, wherein it contains sodium hydroxide, potassium hydroxide and/or ammonium hydroxide as the basic reacting compound.

5. An agent according to claims 1 to 4, wherein it contains as the sizing component a saturated or unsaturated fatty acid with 12 to 24 carbon atoms.

6. An agent according to claim 5, wherein it contains as the sizing component completely saponified fatty acid.

7. An agent according to claims 1 to 3, wherein it contains colophony rosin as the sizing component.

8. An agent according to claims 1 to 3, wherein it contains tall rosin as the sizing component.

9. An agent according to claims 1 to 4, wherein it contains a colophony rosin reacted with maleic acid or fumaric acid as the sizing component.

10. An agent according to claims 1 to 4, wherein it contains a tall rosin reacted with. fumaric or maleic acid as the sizing component.

11. An agent according to claims 1 to 10, wherein it contains 5 to 30% by weight of alkalis, 10 to 50% by weight of aluminate and 40 to 85% by weight of the sizing component.

12. An agent according to claims 1 to 11, wherein it contains as the stabilizing agent 0.25% by weight of sorbitol, based on the solide content of the agent.

13. A process for the pulp sizing of paper, cardboard, board and other cellulose-containing materials in the neutral range by adding the sizing agent to a suspension of cellulose fibres and cationizing with a cationic polymeric retention agent, wherein, in accordance with the above claims, the sizing agent is used in quantities of 0.1 to 10% by weight, based on the solids content, followed by activation and cationization with a cationic retention agent, particularly a polymeric retention agent.

14. A procese according to claim 13, wherein the sizing agent is introduced into the fibre suspension, is homogeneously dispersed, activated and cationized with a retention agent.

15. A process according to claim 14, wherein activation is carried out by neutralizing with organic or inorganic acids to a pH-value of approximately 7, particularly 6.8 to 7.2.

16. A procese according to claim 14, wherein activation takes place by neutralizing with acid reacting salts.

17. A process according to claim 15, wherein activation is carried out with sulphuric or formic acid.

18. A process according to claim 16, wherein activation is carried out with aluminium sulphate.

19. A process according to claim 13, wherein sufficient sizing agent is added to an aqueous suspension of cellulose fibres to obtain a pH-value of max 9, a cationic polymeric retention agent then being introduced, homogeneously dispersed therein and the sizing agent is activated by pH-value setting to 7.2 to 7.5

20. A process according to claim 19, wherein sufficient sizing agent is introduced into the aqueous suspension until a pH-value of 7.6 to 8 is obtained.

21. A procesa according to claims 19 and 20, wherein activation is performed by adjusting the pH-value with organic or inorganic acids.

22. A process according to claims 19 and 20, wherein activation is performed by neutralizing with acid reacting salts.

23. A process according to claim 22, wherein the activation is carried out with aluminium sulphate.

24. A process according to claims 19 to 21, wherein the activation is performed with sulphuric or formic acid.

25. A process according to claims 13 to 24, wherein polyethylene imine, cationic starch, polyacrylamide, polymethacrylamide and/or a quaternary nitrogen compound is introduced as the cationic retention agent into the aqueous suspension.

26. A process according to claims 13 to 25, wherein the cationic retention agent is introduced in quantities of 0.1 to 0.5% by weight, based on the fibre content of the aqueous suspension.

27. A process according to claim 13, wherein a cationic polymeric retention agent is introduced into an aqueous suspension of cellulose fibres with a pH-value of 6.5 to 6.9, is homogeneously dispersed therein and then sufficient sizing agent is introduced until a pH-value higher than 7 is obtained.

28. A process according to claim 27, wherein sufficient sizing agent is introduced into the aqueous suspension until a pH-value of 7 to 8 is obtained.

29. A process according to claims 27 and 28, wherein polyethylene imine, cationic starch, polyacrylamide, polymethacrylamide and/or a quaternary nitrogen compound is introduced as the cationic retention agent into the aqueous suspension.

30. A process according to claims 27 to 29, wherein the cationic retention agent is introduced In quantities of 0.02 to 0.5% by weight, based on the solids content of the aqueous suspension.

Revendications

1. Agent d'encollage dans la masse pour le papier, le carton, les cartonnages et autres matériaux renfermant de la cellulose en milieu neutre, caractérisé en ce que l'agent consiste en de l'eau, en un solvant organique à miscibilité illimitée avec l'eau, en un composé à réaction basique, en un aluminate alcalin et en un composant d'encollage.

2. Agent selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il contient de l'alcool en tant que solvant organique.

3. Agent selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le rapport pondéral entre alcool et composant d'encollage s'élève à 10 : 1 à 1 : 2.

4. Agent selon les revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il contient en tant que composé à réaction basique de l'hydroxyde de sodium, de l'hydroxyde de potassium et/ou de l'hydroxyde d'ammonium.

5. Agent selon les revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il contient comme composant d'encollage un acide gras saturé ou insaturé ayant 12 à 24 atomes de carbone.

6. Agent selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il contient en tant que composant d'encollage un acide gras totalement saponifié.

7. Agent selon les revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il contient en tant que composant d'encollage une résine de colophane.

8. Agent selon les revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il contient en tant que composant d'encollage une résine de tall.

9. Agent selon les revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il contient en tant que composant d'encollage une résine de colophane ayant réagi avec de l'acide maléique ou de l'acide fumarique.

10. Agent selon les revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il contient en tant que composant d'encollage une résine de tall ayant réagi avec de l'acide fumarique ou maléique.

11. Agent selon les revendications 1 à 10, caractérisé en ce qu'il contient 5 à 30% en poids d'alcalis, 10 à 50% en poids d'aluminate et 40 à 85% en poids de composant d'encollage.

12. Agent d'encollage selon les revendications 1 à 11, caractérisé en ce qu'il contient en tant qu'agent de stabilisation 0,25% en poids de sorbitol par rapport à la teneur en matière solide de l'agent.

13. Procédé d'encollage dans la masse du papier, du carton, des cartonnages et autres matériaux contenant de la cellulose en milieu neutre, par addition de l'agent d'encollage à une suspension de fibres de cellulose et cationisation avec un agent de rétention polymère catioactif, caractérisé en ce qu'on utilise l'agent d'encollage selon les revendications qui précèdent en des quantités de 0,1 à 10% en poids par rapport à la teneur en matière solide, on active et l'on cationise avec un agent de rétention catioactif, en particulier un agent de rétention polymère.

14. Procédé selon la revendication 13, caractérisé en ce qu'on introduit l'agent d'encollage dans la suspension de fibres, on le distribue de manière homogène, on active et l'on cationise avec un agent de rétention.

15. Procédé selon la revendication 14, caractérisé en ce qu'on exécute l'activation par neutralisation avec des acides minéraux ou organiques à une valeur de pH voisine de 7, en particulier de 6,8 à 7,2.

16. Procédé selon la revendication 14, caractérisé en ce qu'on exécute l'activation par neutralisation avec des sels à réaction acide.

17. Procédé selon la revendication 15, caractérisé en ce qu'on exécute l'activation avec de l'acide sulfurique ou de l'acide formique.

18. Procédé selon la revendication 16, caractérisé en ce qu'on exécute l'activation avec du sulfate d'aluminium.

19. Procédé selon la revendication 13, caractérisé en ce qu'on ajoute dans une suspension aqueuse de fibres de cellulose une quantité suffisante d'agent d'encollage pour acquérir une valeur de pH atteignant un maximum de 9, on introduit ensuite un agent de rétention polymère catioactif, on l'y distribue de manière homogène et l'on active l'agent d'encollage par réglage de la valeur du pH à 7,2 à 7,5.

20. Procédé selon la revendication 19, caractérisé en ce qu'on introduit suffisamment d'agent d'encollage dans la suspension aqueuse pour atteindre une valeur de pH de 7,6 à 8.

21. Procédé selon les revendications 19 et 20, caractérisé en ce qu'on exécute l'activation par réglage de la valeur du pH avec des acides minéraux ou organiques.

22. Procédé selon les revendications 19 et 20, caractérisé en ce qu'on exécute l'activation par neutralisation avec des sels à réaction acide.

23. Procédé selon la revendication 22, caractérisé en ce qu'on exécute l'activation avec du sulfate d'aluminium.

24. Procédé selon les revendications 19 à 21, caractérisé en ce qu'on exécute l'activation avec de l'acide sulfurique ou de l'acide formique.

25. Procédé selon les revendications 13 à 24, caractérisé en ce qu'on introduit en tant qu'agent de rétention catioactif de la polyéthylène imine, de l'amidon cationique, de la polyacrylamide, de la polyméthacrylamide et/ou un composé azoté quaternaire dans la suspension aqueuse.

26. Procédé selon les revendications 13 à 25, caractérisé en ce qu'on introduit l'agent de rétention catioactif en des quantités de 0,1 à 0,5% en poids par rapport à la teneur en fibres de la suspension aqueuse.

27. Procédé selon la revendication 13, caractérisé en ce que dans une suspension aqueuse de fibres de cellulose ayant une valeur de pH de 6,5 à 6,9 on introduit d'abord un agent de rétention polymère catioactif et l'y distribue de manière homogène et l'on introduit ensuite suffisamment d'agent d'encollage pour atteindre une valeur de pH supérieure à 7.

28. Procédé selon la revendication 27, caractérisé en ce qu'on introduit suffisamment d'agent d'encollage dans la suspension aqueuse pour atteindre une valeur de pH de 7 à 8.

29. Procédé selon les revendications 27 et 28, caractérisé en ce qu'on introduit en tant qu'agent de rétention catioactif de la polyéthylène imine, de l'amidon catioactif de la polyacrylamide, de la polyméthacrylamide et/ou un composé azoté quaternaire dans la suspension aqueuse.

30. Procédé selon les revendications 27 à 29, caractérisé en ce qu'on introduit l'agent de rétention catioactif en des quantités de 0,02 à 0,5% en poids par rapport à la teneur en fibres de la suspension aqueuse.