DE1922038A1

DE1922038A1 - Sizing comp contg a fatty acid

Info

Publication number: DE1922038A1
Application number: DE19691922038
Authority: DE
Inventors: Hechler Dr Dipl-Chem Erwin
Original assignee: Giulini Gebrueder GmbH
Current assignee: BK Giulini Chemie GmbH
Priority date: 1969-04-30
Filing date: 1969-04-30
Publication date: 1970-11-12

Abstract

Comp. for sizing and rendering hydrophobic paper, paperboard, fibreboard, textiles, etc. consists of an emulsion of a sizing fatty acid, preferably oleic acid, which is preferably saponified in 2-15%. It can also be partly oxidised by addition of 1-3% of an oxidising agent (accompanied by water glass) or an aluminium salt to suppress foaming). The emulsion is stable and superior to known sizes based on resins.

Description

Verfahren zur Herstellung eines Leimungs- und Hydrophobierungsmittels Es wird nachfolgend ein Mittel beschrieben, durch welches es möglich ist, Papiere, Karton, Pappen, Faserplatten und dergleichen zu leimen und zu hydrophobieren. Zellulose, Grundstoff oder Rohstoff von Fasern zur Herstellung solcher Gebilde, ist von Natur aus hygroskopisch und nimmt leicht Wasser auf, selbst aus der umgebenden Luft, wirkt also ausgesprochen adsorbierend für aufgebrachte Flüssigkeit wie beispielsweise auch Tinte oder Druckfarben in einem Maße, daß die hergestellten Bahnen oder Platten für die meisten Verwendungszwecke veredelt werden müssen, da nur dann die geforderten Eigenschaften wie Beschreibbarkeit, Bedruckbarkeit oder Wasserabstoßung gewährleistet werden können. Process for the production of a sizing and water repellent agent The following describes a means by which it is possible to produce papers, To glue cardboard, cardboard, fibreboard and the like and to make them hydrophobic. Cellulose, The basic material or raw material of fibers for the production of such structures is natural is hygroscopic and easily absorbs water, even from the surrounding air therefore extremely adsorbing for applied liquid such as also ink or printing inks to the extent that the sheets or plates produced must be refined for most purposes, since only then the required Properties such as writability, printability or water repellency are guaranteed can be.

Um beispielsweise ein schreibfähiges Papier herzustellen, ist es notwendig, den Papierstoff zu leimen. Dies kann entweder bereits in wässriger Stoffsuspension oder auch nachträglich durch eine Oberflächenbehandlung erfolgen. Früher setzte man hierfür Tierleim ein, während sich seit vielen Jahrzehnten die Verwendung von Harzleimen durchgesetzt hat.For example, in order to produce writable paper, it is necessary to to glue the paper stock. This can either be done in an aqueous pulp suspension or can also be carried out subsequently by means of a surface treatment. Earlier sat animal glue is used for this, while the use of Resin glue has prevailed.

Dieser wird angewendet entweder als Harzseife, Harzdispersion oder in Form des Trockenleimes. Uberwiegend wird die notwendige Harzleimmenge in gelöster und verdünnter Form der Stoffmasse unter inniger Vermischung mit den Fasern zugeteilt, seine Ausfällung und Fixierung erfolgt vorzugsweise mit Hilfe von Aluminlumsulfat oder Natriumaluminat. Zur Erhöhung des Leimungseffektes werden dem Harzleim oft Paraffine oder Wachse beigemischt, oder auch getrennt von diesem in die Stoffsuspension gegeben. Mit ihrer Hilfe kann man einige Stoffeigenschaften des Papieres vorteilhaft verbessern, beziehungsweise Einsparungen an Harzleim erzielen.This is used either as resin soap, resin dispersion or in the form of dry glue. Mostly the necessary amount of resin glue is dissolved in and diluted form of the mass of matter with intimate mixing with the fibers allocated, its precipitation and fixation is preferably carried out with the aid of aluminum sulfate or sodium aluminate. Resin glue is often used to increase the sizing effect Paraffins or waxes mixed in, or also separately from this in the pulp suspension given. With their help, some material properties of the paper can be beneficial improve or achieve savings in resin glue.

Es ist einleuchtend, daß es in der Vergangenheit- nicht an Bemühungen gefehlt hat, die gebräuchliche Harzleimung mit Kolophoniumharzen durch andere Hilfsstoffe oder Verfahrensweisen zu ersetzen. Stellvertretend für eine Vielzahl von Produkten, die in Vorschlag gebracht worden sind, seien hier genannt die Stearat-Komplexe des Chroms oder aluminiums, Styrol-Mischpolymerisate, Polyacrylate und Fettsäurediketene.It stands to reason that there has been a past-not effort What was missing was the customary resin sizing with rosin resins using other auxiliary materials or replace procedures. Representing a wide variety of products which have been proposed are the stearate complexes des Chromium or aluminum, styrene copolymers, polyacrylates and fatty acid diketenes.

Sie alle haben es aber bisher nicht vermocht, Harzleime auf Kolophoniumbasis als Leimungsmittel in größerem TJmfang zu verdrängen. Mit einer der wesentlichsten Gründe hierfür dürfte in der Preiswürdigkeit des Kolophoniums liegen.But none of them have been able to do it so far, rosin-based resin glue to be displaced to a greater extent as a sizing agent. With one of the most essential The reasons for this are likely to be the price worthiness of the rosin.

Gegenstand vorliegender Erfindung ist ein Mittel zur Le mung und Hydrophobierung, durch welches es möglich ist, Papiere, Pappen und dergleichen vorteilhaft und sparsam statt mit dem üblicherweise angewandten Harzleim zu veredeln, wobei manche Nachteile bisheriger Leimungsmethoden zudem ausgeschaltet und andererseits bestimmte zusätzliche Effekte erzielt werden können. Erfindungsgemäß wird hierfür eine Fettsäure in Vorschlag gebracht, zumal bekanat ist, daß die zu dieser Gruppe gehörenden Verbindungen einen hohen Hydrophobierungseffekt aufweisen.The present invention is a means for Le mung and water repellency, by which it is possible to use papers, cardboards and the like advantageously and economically instead of refining with the resin glue usually used, with some disadvantages Previous gluing methods are also switched off and, on the other hand, certain additional ones Effects can be achieved. According to the invention, a fatty acid is proposed for this purpose brought, especially since it is known that the compounds belonging to this group create one have a high hydrophobing effect.

Im Gegensatz zu bisher bekannt gewordenen Verfahrensweisen wird von einer flüssigen Fettsäure ausgegangen, wie sie beispielsweise die blsaure darstellt. Aber auch andere ungesättigte Fettsäuren, wie beispielsweise die Elaidinsäure, die Linolsäure oder die Linolensäure könnten Verwendung finden, doch hat sich gezeigt, daß aus preislichen, verarbeitungsgemäßen wie auch anwendungstechnischen Gründen- und im Zusammenhang-mit den Qualitätsansprüchen in der verschiedenartigsten Hinsicht sich die Ölsäure als Grund- und Ausgangsstoff zur Herstellung eines vorzüglichen Leimungs-und Hydrophobierungsmittels am besten eignet.In contrast to previously known procedures, started out from a liquid fatty acid, such as that represented by pale acid. But also other unsaturated fatty acids, such as elaidic acid, for example Linoleic acid or linolenic acid could be used, but it has been shown that for reasons of price, processing and application technology- and in connection with the quality requirements in the most varied of respects oleic acid as a basic and starting material for the production of an excellent Sizing and waterproofing agents are best suited.

Daß erfindungsgemäß von der Clsäure (oder einer anderen flüssigen Fettsäure) ausgegangen wird, hat seinen Grund darin, daß der daraus hergestellte Hilfsstoff als Emulsion vorliegen soll, also in feinster Verteilung der flüssigen Phase in Wasser, denn gerade diese Verteilungsform hat-gemäß den gemachten Erfahrungen besondere Vorteile hinsichtlich der Leimung un Hydrophobierung, auf die weiter unten noch zu sprechen sein wird.That according to the invention of the acid (or some other liquid Fatty acid) is assumed to be due to the fact that the one made from it The adjuvant should be in the form of an emulsion, i.e. in the finest distribution of the liquid Phase in water, because it is precisely this form of distribution that has - according to experience special advantages in terms of sizing and water repellency, which are discussed further below still to be spoken.

bum anderen wird erfindungsgemäß die Verfahrensweise zur Emulgierung dahingehend zum Inhalt des Patentanspruchs gemacht, als im Gegensatz zu den bisher bekannten Methoden zur'Herstellung von wasserlöslichen Fettsäure-Derivaten nur eine eilverseifung durchgeführt wird. Bei den bisher bekannten Fettsäure-Dispersionen handelt es sich um mehr oder weniger voliverseifte Verbindungen (z.B. Palmitate, Stearate), welche in ihrer Konsistenz pastös bis hart sind, und daher zumeist nur in zehn- bis zwanzigprozentiger Form in den Handel gebracht werden. Auch eine vollverseifte Emulsion einer flüssigen Fettsäure ist dick und pastös, sodaß ihre Anwendurch auf erhebliche Schwierigkeiten stoßen würde. Eine Teilverseifung indessen, und diese auch nur innerhalb eines engen Bereiches, gestattet es, dünnflüssige Emulsionen für Leimungs- und Hydrophobierungszwecke herzustellen mit einem Gehalt an wirksamer Substanz bis über 60 -* in der Emulsion.On the other hand, according to the invention, the procedure for emulsification is used to the effect made the content of the patent claim, as in contrast to the previously known methods zur'Herstellung of water-soluble fatty acid derivatives only one Rapid saponification is carried out. With the previously known fatty acid dispersions are more or less voliver saponified compounds (e.g. palmitates, Stearates), which are pasty to hard in their consistency, and therefore mostly only be put on the market in ten to twenty percent form. Also a fully saponified one The emulsion of a liquid fatty acid is thick and pasty, so it can be used would encounter considerable difficulties. A partial saponification, however, and this one even within a narrow range, it allows thin-bodied emulsions for sizing and waterproofing purposes with a content of more effective Substance up to over 60 - * in the emulsion.

Eine solcherart gefertigte Emulsion ist sowohl scherbeständig als auch in hohem Maße lagerungsstabil, von höherer Weiße als eine Harzdispersion und ohne sonstige Emulgierhilfen herstellbar, darüber hinaus bedarf sie im allgemeinen keiner Stabilisierungs- oder Konservierungsmittel.An emulsion made in this way is both shear resistant also highly stable in storage, of higher whiteness than a resin dispersion and Can be produced without any other emulsifying aids; in addition, it is generally required no stabilizers or preservatives.

Selbst aus höchsten Konzentrationen heraus läßt s-ich eine solche Emulsion beliebig mit Wasser verdünnen.Even from the highest concentrations I leave such a thing Dilute the emulsion with water as required.

Das Herstellungsverfahren ist sehr einfach und bedarf nicht einmal einer armezufuhr, da für die Emulgierung alleine die zehen Scherkräfte einer geeigneten Apparatur genügen. Dies ,estattet auch, die Verfahrensweise zur Herstellung kontinuierlich zu gestalten, was Ersparnisse an Raum und benötigtem personal, welches dann nur noch eine Uberwachungsfunktion zu übernehmen hat, bedeuten.The manufacturing process is very simple and doesn't even require it a poor intake, since the emulsification alone is the toes shear forces a suitable apparatus is sufficient. This also allows the procedure for Manufacturing continuously to design what savings in space and required personnel, which then only has to take on a monitoring function.

Am Beispiel der ölsäure als Ausgangssubstanz werden im folgenden Herstellungsablauf und Verfahrensweise beschrieben: Beispiel 1 Zur Herstellung einer etwa 50 %igen Emulsion werden 50 T1.Using the example of oleic acid as the starting substance, the following production process and procedure described: Example 1 For the production of an approximately 50% Emulsion will be 50 T1.

Ölsäure mit 50 Tln. Wasser in der Kälte vermischt und unter Rühren etwa 5 - 10 Minuten verteilt. Die Erfahrung hat gelehrt, daß nicht unbedingt destilliertes oder entsalztes Wasser Verwendung finden muß, auch mit normalem Stadtwasser nicht zu hoher Härte läßt sich arbeiten. Alsdann läßt man Natronlauge in einer enge von 1 T1. (bezogen auf die Fettsäure) langsam unter weiterem Rühren einfließen, sodaß eine Teilverseifung eintritt. Hierfür genügen etwa 5 - 10 Minuten. Dabei bleibt die Emulsion noch dünnflüssig, und dies ist insofern ein wichtiger Punkt, als bei höherem Grad der Verseifung sehr rasch eine Verdickung eintreten würde. So aber bleibt eine dünne Flüssigkeit erhalten, welche alsdann unter starker mechanischer Einwirkung in einem Emulgieraggregat zu einer strahlend weißen Emulsion verarbeitet werden kann. Nach etwa 5 - 20 Minuten Emulgierung kann der Herstellungsvorgang als abgeschlossen angesehen werden. Die Emulsion ist dünnflüssig und kann nach Belieben mit Wasser verdünnt werden. Es ist solcherart möglich, Emulsionen bis über 60 °%ig herzustellen. Wie oben beschrieben,ist es notwendig, die Teilverseifung unter langsamem Rühren vorzunehmen, nicht also bereits unter der Einwirkung jener großen Scherkräfte, wie dies für die Emulgierung anschließend notwendig ist. Es hat sich gezeigt, daß die beschriebene Emulsion sehr stabil ist und bedenkenlos über einen längeren Zeitraum hinweg gelagert werden kann. Bedenken wegen physiologischer Unverträglichkeit bestehen nicht (es wird äa kein synthetischer Emulgator zusätzlich benötigt), auch Vorgänge wie Aufrahmen oder Absetzen, bekannt und gefürchtet aus der Verarbeitung von Kolophoniumharzen zu Dispersionen, konnten nicht beobachtet werden. Ebenso ist die Kältestabilität besser als bei Harzleim-Dispersionen.Mix oleic acid with 50 parts of water in the cold and stir spread around 5 - 10 minutes. Experience has shown that not necessarily distilled or desalinated water must be used, not even with normal city water too high hardness can be worked. Then one leaves caustic soda in a close of 1 T1. (based on the fatty acid) slowly pour in with continued stirring, so that partial saponification occurs. About 5 - 10 minutes are sufficient for this. It remains the emulsion is still runny, and this is an important point as for with a higher degree of saponification, thickening would occur very quickly. But so a thin liquid remains, which then under strong mechanical pressure Action in an emulsifying unit processed into a brilliant white emulsion can be. After about 5 - 20 minutes of emulsification, the manufacturing process can be started as be viewed as completed. The emulsion is thin and can be used as desired be diluted with water. In this way it is possible to use emulsions up to over 60% to manufacture. As described above, it is necessary to carry out the partial saponification under slow To stir, not already under the influence of those great shear forces, how this is necessary for the emulsification afterwards. It has been shown that the emulsion described is very stable and without hesitation over a longer period of time period can be stored away. There are concerns about physiological intolerance not (there is no additional synthetic emulsifier required), also processes such as creaming or settling, known and feared from the processing of rosin resins to dispersions, could not be observed. Likewise is the cold stability better than resin glue dispersions.

Beispiel 2 Zur Steigerung der Weiße und zur Erzielung einer höheren Lichtstabilität, welche ohnehin diejenige von Harzleim-Dispersionen übertrifft, kann man die Ölsäure partiell oxydieren. Gemäß der in Beispiel 1 beschriebenen Herstellungsweise wird vor dem Emulgiervorgang ein Peroxyd, beispielsweise Wasserstoffperoxyd, Natriiimperoxyd oder Kaliumpersulfat, in einer Menge von vorzugsweise 1 - 3 % (bezogen auf die Fettsäure) zugegeben. Infolge der einsetzenden Sauerstoffentwicklung wird die Fettsäure an ihrer Doppelbindung partiell oxydiert, ae nach den Bedingungen auch teilweise aufgespalten, und es entsteht aus der Ölsäure so teilweise 9,1O-Dioxy-stearinsäure. Bei der Verwendung von Natriumperoxyd beispielsweise muß aber dafür Sorge getragen werden, daß die Alkalität nicht zu hoch ansteigt, da ansonsten Verdickung aus vorbeschriebenen Gründen eintreten würde. Gegebenenfalls muß daher die Zugabemenge an Natronlauge, die zur Teilverseifung benötigt wird, vermindert werden.Example 2 To increase the whiteness and to achieve a higher one Light stability, which in any case exceeds that of resin glue dispersions, the oleic acid can be partially oxidized. According to the method of preparation described in Example 1 a peroxide, for example hydrogen peroxide, sodium peroxide, is used before the emulsification process or potassium persulfate, in an amount of preferably 1 - 3% (based on the fatty acid) admitted. As a result of the onset of the evolution of oxygen, the fatty acid increases their double bond partially oxidized, ae also partially split according to the conditions, and some 9,1O-dioxystearic acid is formed from the oleic acid. When using of sodium peroxide, for example, care must be taken to ensure that the The alkalinity does not rise too high, otherwise thickening for the reasons described above would occur. If necessary, therefore, the amount of sodium hydroxide added to the Partial saponification is required, can be reduced.

Beispiel 3 Bei der in Beispiel 2 beschriebenen partiellen Oxydation der ungesättigten Fettsäure kann es vorkommen, daß stärkeres Schäumen auftritt. In diesem Fall ist es angebracht, unter Einhaltung der inden Beispielen 1 und 2 beschriebenen Arbeitsweisen eine geringe Menge an Wasserglas zuzumischen Dieses kann in manchen Fällen auch zu einer Erhöhung der Leimung und Steifigkeit des Papieres beitragen. Oder aber man gibt ein Aluminiumsalz, beispielsweise Natriumaluminat, in ganz geringen Mengen, meist genügen solche unter 0,5 wozu, welches sich mit der Fett säure zu einer schaumzerstörenden Substanz umzusetzen vermag.Example 3 In the partial oxidation described in Example 2 The unsaturated fatty acid may cause excessive foaming. In this case it is appropriate to follow the instructions given in Examples 1 and 2 described Mixing in a small amount of water glass In some cases, this can also lead to an increase in the gluing and rigidity of the paper. Or you can add an aluminum salt, for example sodium aluminate, in very small quantities, usually those below 0.5 are sufficient for what purpose, which deals with the Able to convert fatty acid into a foam-destroying substance.

Diese weiße, beliebig verdünnbare, stabile Fettsäure-Emulsion, wie in den Beispielen 1 bis 3 beschrieben, bewirkt in wässriger Faserstoffsuspension alleine noch keine Leimungs- oder Hydrophobierungswirkung. Mit einem geeigneten Fällungsmittel hingegen, beispielsweise Aluminiumsulfat, wird die Substanz in feinster Verteilung auf die Fasern gefällt und fixiert. Gegenüber den bisher verwendeten vollverseiften Fettsäure-Dispersionen aber, die mit Aluminiumsulfat, Natriumaluminat oder sonstigen Fällungs- und Fixierungsmitteln einen grobflockigen Niederschlag ergeben, ist dieser bei der beschriebenen Teilverseifung sehr fein und gleichmäßig und stellt solcherart die erfindungsgemäße Neuheit dar. Gerade diese feine Verteilung ermöglicht eine gleichmäßige Bedeckung der Faseroberflächen. Die somit erbrachte Leimungs- bzw. Hydrophobierungswirkung ist höher, als dies bei dem herkömmlichen Einsatz der Harzleimung oder unter Verwendung von vollverseiften Fettsäureverbindungen erreicht wird. Es genügen also bei weitem geringere Anwendungsmengen der beschriebenen Emulsion, um eine Volleimung zu erzielen, als dies bei der Harzleimung notwendig ist. Diese Erkenntnis, die weiter unten durch Zahlenbeispiele belegt wird, ist ebenso neu wie unerwartet und setzt neue maßstäbe auf dem Gebiet der Leimung wie auch Hydrophobierung.This white, freely dilutable, stable fatty acid emulsion, such as described in Examples 1 to 3, effected in aqueous pulp suspension alone no sizing or waterproofing effect. With a suitable On the other hand, precipitants, such as aluminum sulfate, become the finest of the substance Distribution on the fibers precipitated and fixed. Compared to the previously used fully saponified fatty acid dispersions but those with aluminum sulfate, sodium aluminate or other precipitants and fixatives a coarse flaky precipitate result, this is very fine and even with the partial saponification described and in this way represents the novelty according to the invention. It is precisely this fine distribution enables uniform coverage of the fiber surfaces. The thus rendered Sizing or water repellent effect is higher than that of the conventional one Use of resin sizing or using fully saponified fatty acid compounds is achieved. So it is sufficient by far smaller application amounts of the described Emulsion to achieve full sizing than is necessary for resin sizing is. This finding, which is demonstrated below by numerical examples, is the same new as well as unexpected and sets new standards in the field of sizing as well as water repellency.

Die Anwendungsweise ist die übliche, d.h. wie bekannt von der Harzleimung her.The application is the usual, i.e. as known from resin sizing here.

beispiel 4 Es wird eine Olsäure-Emulsion hergestellt in der Verfahrensweise, wie in Beispiel 1 beschrieben, also ein teilverseiftes produkt mit einem Gehalt an freier Säure von etwa 93%.Example 4 An oleic acid emulsion is prepared using the procedure as described in example 1, ie a partially saponified product with a content of free acid of about 93%.

Die Versuche und Erfahrungen haben gezeigt, daß die hohe wirksamkeit des erzielten Leimungseffektes sich aber nur auf solche Produkte beschränkt, deren Verseifungsgrad zwischen 2 und 15 % vorzugsweise bei 5 bis 10 J/O liegt, was einem Gehalt an freier säure in der Emulsion zwischen 85 und 98 % entspricht, vorzugsweise dieser bei 9w bis 95 -* ist.Experiments and experiences have shown that the high effectiveness the achieved sizing effect is limited to those products whose Degree of saponification between 2 and 15%, preferably 5 to 10 I / O, which is a Content of free acid in the emulsion corresponds to between 85 and 98%, preferably this is at 9w to 95 - *.

Beispiel 9 Eine durch Mahlung auf 420S.R. gebrachte gebleichte Fichtesulfitzellulose wird auf eine otoffdichte von etwa 3 % im llolländer gebracht. Indem man den Faserstoff weiter umtreiben läs3t, wird von der in Beispiel 1 beschriebenen Emulsion erfindungsgemäß soviel zufließen lassen, bis die Menge an leimender Substanz einem Prozent der Faserstoffmenge entspricht. Nach guter und inniger Vermischung läßt man den Faserstoff in eine Bütte ab und gibt soviel Alaun zu, als es der doppelten Leimungsmittelmenge entspricht. Es stellt sich hierbei ein schwach saurer pH-&ert ein. Nach Verlassen der Papiermaschine hat man ein Papier, welches Tinte nicht verfließen und diese nicht durch das Blatt durchdringen läßt, also eine Volleimung.Example 9 A mill obtained by milling on 420S.R. brought bleached spruce sulfite cellulose is brought to an otoff density of around 3% in the Dutch region. By getting the fiber The emulsion described in Example 1 is carried out according to the invention Allow so much to flow in until the amount of sizing substance is one percent of the amount of fiber is equivalent to. After thorough and thorough mixing, the pulp is placed in a vat and adds as much alum as it corresponds to twice the amount of sizing agent. A weakly acidic pH is established here. After leaving the paper machine you have a paper that does not allow ink to flow through the sheet can penetrate, so a full sizing.

In diesem Zusammenhang ist erwähnenswert, daß man die notwendige Zugabemenge an Aluminiumsulfat im Durchschnitt auf die doppelte Menge, gemessen an eingesetztem Leimungsmittel, veranschlagen kann. auch hat sich gezeigt, das mit Hilfe von Natriumaluminat sich bei weitem nicht so gute Leimungs- und Hydrophobierungsergebnisse erzielen lassen wie mit Aluminiumsulfat.In this context it is worth mentioning that you have to add the necessary amount of aluminum sulfate, on average, doubled the amount measured on the amount used Sizing agents. it has also been shown to do this with the help of sodium aluminate The results of sizing and waterproofing are not nearly as good leave like with aluminum sulfate.

Beispiel 6 Um einen Vergleich mit einer handelsüblichen 40 %igen Harzleim-Dispersion anzustellen, wurden mit dieser unter steigenden Zugabemengen bei Verwendung des gleichen wie unter Beispiel 5 beschriebenen Faserstoffes Leimungsversuche angestellt und den Ergebnissen mit der erfindungsgemäß beschriebenen Fettsäure-Emulsion gegenübergestellt. Für die Tintenschwimmdauer ergaben sich hierbei folgende Werte: Leimsubstanz 0,5 1,0% 2,0% 3,0% jeweils bezogen Aluminiumsulfat 1,0% 2,0% 4,0% 6,0% auf Faserstoff Harzleim-Dispersion 2 40 80 110 sec Clsäure-Emulsion 2 55 115 180 sec Sehr aufschlußreich sind auch die Werte für die Tropfenwegschlagzeiten, die nachfolgend wiedergegeben sind: Leimsubstanz 0,5 1,0% 2,G 3,0% jeweils bezogen Aluminiumsulfat 1,0% 2,0% 4,0'% 6,Q auf Faserstoff Harzleim-Dispersion 45 sec 10 26 3G min Clsäure-Emulsion 45 sec 30 60 120 min Hier zeigt sich die gegenüber der Harzleim-Dispersion gröberge abstoßende Kraft der Fettsäure-Emulsion. Nicht zahlenmäßig zu erfassen ist weiterhin auch die Art der Tintenverteilung auf dem Papierblatt. Bei der Harzleimung wird man.Example 6 A comparison with a commercially available 40% resin size dispersion to employ, were with this with increasing amounts added when using the same as in Example 5 described fiber sizing tests were carried out and compared with the results with the fatty acid emulsion described according to the invention. The following values were obtained for the ink swimming time: glue substance 0.5 1.0% 2.0% 3.0% each related to aluminum sulfate 1.0% 2.0% 4.0% 6.0% based on fiber Resin glue dispersion 2 40 80 110 sec. Clic acid emulsion 2 55 115 180 sec. Very informative are also the values for the droplet absorption times, which are given below are: glue substance 0.5 1.0% 2, G 3.0% each related to aluminum sulfate 1.0% 2.0% 4.0% 6, Q on fibrous resin size dispersion 45 sec 10 26 3G min Cl acid emulsion 45 sec 30 60 120 min This shows what is more repulsive than the resin glue dispersion Power of the fatty acid emulsion. Also not to be recorded numerically How the ink is distributed on the sheet of paper. With resin sizing one becomes.

ein rascheres Ausbreiten der Tinte selbst unter höheren Zugabemengen feststellen als unter Verwendung der beschriebenen Emulsion, d.h. ein Tintenstrich verhält sich in beiden Fällen unterschiedlich. So haben denn auch Tintenstrichvergleiche ergeben, daß ein Papier, welches mit nur einem Prozent der Fettsäure-Emulsion geleimt wurde, das Schriftbild klarer wiederzugeben vermag als ein mit zwei Prozent harzgeleimtes Papier, bei dem die Tinte an den Rändern noch unter den hier vorgegebenen Versuchsbedingungen leicht verlief.faster spreading of the ink even with higher amounts than using the emulsion described, i.e. a line of ink behaves differently in both cases. So have ink stroke comparisons show that a paper which is sized with only one percent of the fatty acid emulsion was able to reproduce the typeface more clearly than one that was glued with two percent resin Paper in which the ink at the edges is still under the test conditions specified here went easily.

Es ist also nicht nur der gute Leimungseffekt, welcher die beschriebene Ölsäure-Emulsion auszeichnet und schon bei geringen Zugabemengen eine gute Beschreibbarkeit gewährleistet, in höherer Zuteilung zum Stoff angewandt, kann man gleichermaßen eine hydrophobierende Wirkung erzielen. Dies im Gegensatz zu den Harzleimen, die für sich selbst keine wasserabweisende Wirksamkeit aufweisen, beruht doch deren Leimungseffekt auf der Ausbildung gefritteter Partikel auf den Fasern. Hiervon ausgehend, benötigt man auch bei der erfindungsgemäßen Anwendung der Emulsion als Leimungsmittel keine Frittungstemperatur wie bei der Harzleimung. Andererseits wirkt sich die Satinage nicht so ungünstig aus wie bei der Harzleimung.So it is not just the good sizing effect that makes the described Oleic acid emulsion distinguishes itself and is easy to write on even when small amounts are added guaranteed, applied in a higher allocation to the substance, one can equally achieve a hydrophobic effect. This in contrast to the resin glues that have no water-repellent effectiveness for themselves, but it is based on it Sizing effect on the formation of fritted particles on the fibers. Based on this, is also required when using the emulsion according to the invention as a sizing agent no frying temperature as with resin sizing. On the other hand, the satinage has an effect not as unfavorable as with resin sizing.

Auch konnte festgestellt werden, daß unter dem Einfluß von Licht und Wärme ein solcherart geleimtes Papier viel weniger vergilbt als bei der Verwendung nichtstabilisierter Harzleiiae. Hinzu kommen die gute Säure- und Alkalistabilität, bessere Flachlage und Dimensionsstabilität der Papiere, sowie höherer Glanz und Glätte. In drucktechnischer Hinsicht werden außerdem die Druckeigenschaften verbessert, insbesondere was Stäuben und Rupfen anbetrifft, wobei die besonders für den Offset-Druck notwendige Wischwasser-Beständigkeit mit eingeschlossen ist.It was also found that under the influence of light and When heated, paper sized in this way will yellow much less than when it is used non-stabilized Harzleiiae. Added to this are the good acid and alkali stability, better flatness and dimensional stability of the papers, as well as higher gloss and Smoothness. In terms of printing technology, the printing properties are also improved, especially when it comes to dust and plucking, especially for offset printing necessary resistance to wiping water is included.

Andererseits muß auch die einfache Verfahrens- wie hnwendungsweise hervorgehoben werden, welche gestattet, unter sehr geringem materiellem wie personellem Aufwand die Herstellung des beschriebenen Leimungsmittels kontinuierlich zu gestalten. Darüber hinaus sind die eingesetzten Rohstoffe, insbesondere die Ölsäure, sehr preiswert und jederzeit in gleichmäßiger qualität zu erhalten, was nicht zuletzt auch dem Leimungs- und Hydrophobierungsmittel bezüglich der Gleichmäßigkeit des Ausfalles der qualität zugute kommt.On the other hand, the simple method of use must also be used highlighted, which allows, under very little material as well as personnel Effort to make the production of the sizing agent described continuous. In addition, the raw materials used, especially oleic acid, are very inexpensive and to keep it in consistent quality at all times, not least of all for that Sizing and waterproofing agents with regard to the uniformity of the drop the quality benefits.

Natürlich kann es auch mit anderen rapierhilfsmitteln, eingeschlossen Harzleimen, zusammen eingesetzt werden, sofern deren Verträglichkeit gewährleistet ist. Ausfällung wie Fixierung auf die Fasern kann gegebenenfalls auch zusammen mit einem kationischen Hilfsmittel erfolgen. Das beschriebene Leimungs- und Hydrophobierungsmittel ist hell weiß und vermag sogar eine :jeißesteigerung des gefertigten Hapieres zu bewirken um ein bis zwei Punkte gegenüber einer gleichwertigen Xarzleimung. Es ist praktisch geruchlos, physiologisch unbedenklich, wenig frotempfindlich und beliebig mit Wasser verdünnbar. Eine erhebliche Frachtersparnis gegenüber den normalerweise 40 zieigen Harzleim-Dispersionen stellt die Möglichkeit dar, das beschriebene Leimungs-und Hydrophobierungsmittel bis auf eine Konsistenz von über 60 °m bringen zu können. Seine Anwendung in der Papierindustrie ist denkbar einfach und problemlos, die Einsparungen gegenüber einem Harzleim können beträchtlich sein. Für Leimungszwecke muß aber eine Uberdosierung vermieden werden,-während zur Erzielung von hydrophoben Effekten eine höhere Zugabe nicht schädlich ist. Dieses Mittel kann insbesondere auch dort eingesetzt werden, wo sich ansonsten die Verwendung von Harzleimen nicht besonders eignet, beispielsweise für bestimmte technische Papiere wie Fotorohpapiere, Dokumentenpapiere u.a.Of course, it can also be used with other rapier aids, too Resin glues, are used together, provided that their compatibility is guaranteed is. Precipitation such as fixation on the fibers can optionally also be combined with a cationic aid. The sizing and waterproofing agent described is bright white and can even increase the size of the manufactured Hapieres effect by one to two points compared to an equivalent Xar sizing. It is practically odorless, physiologically harmless, not very sensitive to frost and arbitrary can be diluted with water. A significant freight saving compared to the usual 40 different resin size dispersions represent the possibility of the described sizing and To be able to bring water repellants up to a consistency of over 60 ° m. Its application in the paper industry is very simple and easy, the savings compared to a resin glue can be considerable. For gluing purposes, however, a Overdosing can be avoided, while a hydrophobic effect is achieved adding more is not harmful. This means can in particular also be used there where otherwise the use of resin glues is not particularly suitable, for example for certain technical papers such as photo base papers, document papers i.a.

Nie bereits beschrieben, läßt sich die Fettsäure-Eiiu1sion auch als Hydrophobierungsmittel für Pappen verwenden. Beispiele für Hydrophobierung von Kartondecke sowie Vollimprägnietung von kappe sind nachfolgend angegeben.Fatty acid erosion has never been described before Use water repellants for cardboard. Examples for water repellency The cardboard cover and the full impregnation of the cap are specified below.

Beispiel 7 Es soli ein wasserabweisender Karton hergestellt werden.Example 7 A water-repellent cardboard is to be produced.

Zu diesem zweck wird dem Stoff fiir die Kartondecke das beschriebene Hydrophobierungsmittel in einer enge zwischen 2 und 5% Ul, ,o (bezogen auf Faserstoff) in der Masse zugegeben und anschließend die ausfällung und Fixierung mit etwa der dopj elten Liege an aluminiumsulfat vorgenommen. Auf die Kartonoberfläche auftretendes wasser wird von dieser abperlen und somit nicht die Innenlagen durchdringen können. Somit leidet auch das verpackte Gut geschützt.For this purpose, the fabric for the cardboard cover is as described Water repellant in a narrow range between 2 and 5% Ul,, o (based on fiber) added in the mass and then the precipitation and fixation with about the double bed made of aluminum sulphate. Occurring on the cardboard surface water will roll off this and thus not be able to penetrate the inner layers. In this way, the packaged goods also suffer when they are protected.

Beispiel 8.Example 8.

ur Lösung der Aufgabe, eine wasserabweisende und ziehfähige Vollpappe herzustellen, wird in den Faserstoff in wässriger Suspension 2 bis 6 % des Hydrophobierungsmittels eingebracht und in oben beschriebener Weise fixiert. Ziehfähigkeit und Rillbarkeit werden verbessert, die Steifheit etwas vermindert.ur solution to the problem, a water-repellent and stretchable solid board produce, 2 to 6% of the water repellent is in the fiber in aqueous suspension introduced and fixed in the manner described above. Drawability and creasability are improved, the stiffness somewhat reduced.

Beispiel 9 Zur Herstellung einer besonders gegen Regen geschützten Wellpappe, wird die obere Deckschicht solcherart hydrophobiert, daß in den veckenstoff das angegebene Hydrophobierungsmittel in einer Zugabemenge zwischen 2 und 5 % eingebracht und in üblicher eise auf die Fasern fixiert wird.Example 9 For the production of a particularly protected against rain Corrugated cardboard, the top cover layer is hydrophobized in such a way that it is embedded in the fabric the specified water repellent added in an amount between 2 and 5% and is fixed to the fibers in the usual way.

Auch ist noch die Möglichkeit gegeben, dieses Leimungs- und Hydrophobierungsmittel für die Oberflächeale.mung einzusetzen, sei es ausschließlich und aus verdünnter Lösung heraus oder aber unter Beimischung zu anderen Hilfsstoffen. Für den ersten Fall wird man das Mittel beispielsweise mit einer Leimpresse auf die Bahn aufbring, wobei das an die Fasern gebundene Aluminiumsulfat im Papier die Rolle des Fixiermittels über~ nimmt. E-benso gut kann man natürlich auch beispielsweise Stärke für die Oberflächenleimung zur Anwendung bringen, welche mit der Ölsäure-Emulsion vorher hydrophob ausgerüstet worden ist.There is also the possibility of using this sizing and water repellent agent to be used for the surface area, be it exclusively and from diluted Solution out or with admixture to other auxiliary materials. For the first case you will apply the agent to the web, for example with a size press, wherein The aluminum sulfate bound to the fibers in the paper plays the role of the fixing agent over ~ takes. Of course, starch can also be used just as well for surface sizing, for example bring to use, which are made hydrophobic with the oleic acid emulsion beforehand has been.

Beispiel 10 In die Wanne der Leimpresse wird eine 3 bis 5 °,bige Ölsäure-Emulsion eingebracht und diese innerhalb der Papiermaschine auf die laufende Papierbahn aufgebracht. Je nach dem gewünschten Effekt der Oberflächenleimung beträgt die Auftragsmenge zwischen G,25 bis 2,5 g/m2.Example 10 A 3 to 5 °, yellow oleic acid emulsion is placed in the tub of the size press introduced and this applied within the paper machine to the running paper web. The amount to be applied depends on the desired surface sizing effect between G, 25 to 2.5 g / m2.

Beispiel 11 Statt nur mit einer verdünnten Emulsion zu arbeiten, kann man auch in üblicher Weise Stärke, Polyvinylalkohol, Mannogalaktane oder ähnliche und geeignete Hilfsmittel in nasser vorher lösen und auf die vorgesehene Konsistenz bringen. Dann werden 1 bis 3 °,0 der beschriebenen Emulsion beispielsweise unter Vermischung eingebracht. Die Fixierung der hydrophoben Substanz erfolgt alsdann mit Hilfe von Aluminiumsulfat oder einem anderen geeigneten Fällungsmittel auf den Grundkörper. Der mit Hilfe der Leimpresse oder einer anderen geeigneten Auftragsvorrichtung aufgebrachte Oberflächenstrich ist dann in hohem Maße wasserfest und macht das Papier insbesondere für den Offset-Druck geeignet. Gerade bezüglich der Oberflächenleimung können die verschiedensten Rezepturvorschläge zur Anwendung gebracht werden, hier wirkt das beschriebene Hilfsmittel als Hydrophobierungshilfe, zur Verbesserung der Oberfläche und zur Erzielung besserer Druckeigenschaften.Example 11 Instead of only working with a dilute emulsion, starch, polyvinyl alcohol, mannogalactanes or the like are also used in the usual way and dissolve suitable aids in wet beforehand and to the intended consistency bring. Then 1 to 3 °, 0 of the emulsion described, for example, under Mixing introduced. The hydrophobic substance is then fixed with the help of aluminum sulfate or another suitable precipitant on the Base body. With the help of the size press or another suitable application device The applied surface coating is then to a high degree waterproof and makes the paper particularly suitable for offset printing. Especially with regard to surface sizing a wide variety of recipe suggestions can be used here the auxiliary described acts as a water repellent to improve the Surface and to achieve better printing properties.

Schließlich sind noch eine Reihe weiterer Anwendungsmöglichkeiten gegeben, von denen drei in Beispielen nachfolgend beschrieben werden.Finally, there are a number of other possible uses are given, three of which are described in examples below.

Beispiel 12 Es wird eine Steichmasse-Rezeptur ausgearbeitet, bei der unter anderem Glanz und Glätte, Rupffestigkeit und Feuchtigkeitsbeständigkeit verlangt werden. Eine solche Rezeptur wird beispielsweise bestehen aus 80 Tln. China Clay und 20 Tln. Calciumcarbonat als Pigmente, welche als Bindemittel enthalten 10 Tl. Stärke und 10 Tl. einer Kunststoff-Dispersion (50%in), 0,4 Tl. Polyphosphat, 0,1 Tl. optischen Aufheller und mit soviel Wasser vermischt, daß eine 50 %ige Streichmasse entsteht. Eine qualitätsverbesserung in obigem Sinne ist dadurch zu erzielen, daß man beispielsweise ein bis zwei Prozent einer 50 %igen Emulsion beschriebener Fettsäure zumischt.Example 12 A paste formulation is worked out in which demands, among other things, gloss and smoothness, pick resistance and moisture resistance will. Such a recipe will, for example, consist of 80 parts of china clay and 20 parts calcium carbonate as pigments, which contain 10 parts as a binder. Starch and 10 parts of a plastic dispersion (50% in), 0.4 part polyphosphate, 0.1 Tl. Optical brightener and mixed with enough water that a 50% coating mass arises. A quality improvement in the above sense can be achieved in that for example, one to two percent of a 50% emulsion of the described fatty acid mixes.

Beispiel 13 Ein Faserstoffvlies soll eine abweisende Ausrüstung auf der Oberfläche erhalten. In diesem Fall bringt man beispielsweise mit Hilfe eines Rakels oder einer Druckwalze oder einer Sprühvorrichtung eine dem Auftragsverfahren hinsichtlich der Konsistenz angemessene Paste oder Lösung auf. Schichtdicke und Auftragsmenge werden in üblicher weise reguliert.Example 13 A fibrous nonwoven is said to have a repellent finish of the surface. In this case, for example, you bring with the help of a Squeegee or a pressure roller or a spray device one of the application process paste or solution appropriate for consistency. Layer thickness and Order quantities are regulated in the usual way.

Beispiel 14 Zur Imprägnierung einer Gewebebahn wird eine Paste aufgebracht, die beispielsweise aus den Komponenten Latex, Kunststoff-Dispersion und Naßfestmittel besteht. Durch Zugabe der beschriebenen Emulsion können insbesondere die hydrophoben Eigenschaften der Streichmasse verbessert werden, wobei der Effekt in Abhängigkeit zur angewandten Menge steht.Example 14 A paste is applied to impregnate a fabric web, for example from the components latex, plastic dispersion and wet strength agent consists. By adding the emulsion described, in particular the hydrophobic Properties of the coating slip are improved, the effect depends on the amount used.

In der vorliegenden Beschreibung wurden das Verfahren zur Herstellung eines neuartigen Leimungs- und Hydrophobierungsmittels eingehend dargelegt und anhand von-Anwendungsbeispielen eine Anzahl von Möglichkeiten des Einsatzes beschrieben, wobei insbesondere auf die qualitätserhöhenden effekte hingewiesen worden ist.In the present specification, the method of manufacture a new sizing and waterproofing agent presented in detail and based on application examples describe a number of possible uses, the quality-enhancing effects have been pointed out in particular.

Claims

Patent claims

Process for the production of a sizing and waterproofing agent, characterized in that the emulsion of a liquid fatty acid, preferably (; lsaure, is used.

2. The method according to claim 1, characterized in that it is liquid Fatty acid, preferably oleic acid, is partially saponified with alkali before emulsification.

3. The method according to claim 1 and 2, characterized in that the Partial saponification range in terms of quantity to 2 to 15, preferably 5 to 10 ° s0 is limited.

4. The method according to claim 1 to 3, characterized in that by Addition of 1 to 3% of an oxidizing agent part of the unsaturated fatty acid is converted into a saturated fatty acid.

5. The method according to claim 1 to 4, characterized in that for Regulation of oxygen splitting according to claim 4 an amount of 1 to 10 X one Water glass is added.

6. The method according to claim 1 to 4, characterized in that for Reduction of foaming in the course of partial oxidation according to claim 4 an amount of G, 1-0.5% of an aluminum salt is added before the emulsification process.

7. The method according to claim 1 to 6, characterized in that according to the partial saponification and addition of further auxiliaries, as in claims 4 to 6 described the incorporation and distribution into an emulsion with the aid of a Apparatus takes place under the action of high shear forces.

8. The method according to claim 1 to 3, characterized in that in the emulsion described further auxiliaries such as dispersing and stabilizing agents, Means to increase or decrease the flowability, other sizing or Water repellants, dyes or optical brighteners, extenders or binders, Fungicides or odor-binding or suppressing agents are introduced.