DE1234895B

DE1234895B - Verfahren zur Herstellung fluessiger Dispersionen von Satinweiss

Info

Publication number: DE1234895B
Application number: DEZ8264A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Rudolf Schwarz; Hans Joachim Bertram; Dr-Ing Theodor Hennig
Original assignee: Zschimmer and Schwarz GmbH and Co KG
Current assignee: Zschimmer and Schwarz GmbH and Co KG
Priority date: 1960-09-27
Filing date: 1960-09-27
Publication date: 1967-02-23

Description

Verfahren zur Herstellung flüssiger Dispersionen von Satinweiß Satinweiß, auch Glanzweiß genannt, ist ein Pigment, das auf Grund seiner besonderen Eigenschaften in großem Umfang bei der Herstellung von gestrichenen Papieren verwendet wird. Chemisch stellt es eine Komplexverbindung von Calciumaluminat mit Calciumsulfat dar, die einen hohen Hydratwassergehalt besitzt.
Satinweiß bildet schon in verhältnismäßig niedriger Konzentration viskose bzw. pastige Suspensionen. Bei einer Konzentration von 30 bis 40% haben die Suspensionen des Pigmentes Pastenform.
Beim Ansetzen der Streichfarben, wobei man auf einen möglichst hohen Gehalt an Pigment angewiesen ist, verteilt sich das pastige Satinweiß nur schwierig in den gleichzeitig verwendeten Lösungen des Bindemittels (z. B. Casein). Selbst bei längerem Rühren können in der Streichfarbe feinkörnige Zusammenballungen der an sich hochdispersen Pigmentteilchen hinterbleiben, die Glanz und Homogenität des erhaltenen Papierstriches ungünstig beeinflussen.
Da auch die Handhabung der feuchten Pigmentpaste, die zum Kleben, Haften und Antrocknen neigt, unbequem ist, besteht seit langem der Wunsch, Satinweißsuspensionen in der erforderlichen Konzentration so zu verflüssigen, daß die Ansatzarbeit erleichtert wird und die Gewähr für eine bestmögliche und rasche Verteilung der Pigmentteilchen in der Streichfarbe gegeben ist.
Als Verflüssiger für Satinweißfarben wurden bereits Alkalisalze von mehrwertigen Oxysäuren, beispielsweise Natriumcitrat oder Natriumtartrat, und/ oder methylennaphthalinsaures Natrium vorgeschlagen.
Bekannt ist weiterhin, daß die als Bindemittel für Papierstreichfarben verwendeten alkalischen Lösungen von Casein oder Sojaprotein - in größerer Menge eingesetzt - Satinweiß verflüssigen. Die auf diese Weise erhaltenen flüssigen Suspensionen von Satinweiß sind jedoch nicht beständig. Sie verdicken und gelieren nach einigen oder mehreren Tagen und werden unbrauchbar. Ein handelsfähiges, flüssiges Satinweiß ist daher mit diesen Mitteln nicht herstellbar.
In der USA.-Patentschrift 1261135 wird beschrieben, daß ein Zusatz von Gummiarabikum eine dauernde Verflüssigung von Satinweiß verursacht. Gummiarabikum ist technisch aber nur unter Schwierigkeiten einsetzbar. Gummiarabikum des Handels zeigt wechselnde Wirkung und bedarf eines vorangehenden Mahlprozesses. Es kann nur in feinster Mahlung angewandt werden, da andernfalls Körnchen im Papierstrich auftreten können. Seine Anwendung in der Technik ist bisher nicht bekanntgeworden.
Es wurde nun gefunden, daß sich Satinweiß durch Zusatz von Salzen der Carboxymethylcellulose (CMC) verflüssigen läßt. Geeignet sind sogenannte niedrigviskose Präparate, d. h. Produkte, die in Wasser bei einer bestimmten Konzentration relativ niedrigviskose Lösungen ergeben. Mit hochviskosen CMC-Präparaten ist die beschriebene Wirkung in Suspensionen handelsüblicher Konzentration nicht zu erreichen, da hier die viskositätserhöhende Wirkung der CMC ihre verflüssigende Wirkung übertrifft. Die erforderlichen Zusatzmengen, mit denen ein handelsübliches Satinweiß verflüssigt werden kann, liegen in der Größenordnung von etwa 0,5 bis 3,0%.
Beispiel In einem kräftigen Rührwerk werden 200 kg handelsübliches, pastiges Satinweiß (Trockengehalt 33 %) mit 2 kg niedrigviskosem Natriumsalz von CMC verrührt. Schon nach kurzer Zeit verflüssigt sich die Masse. Es entsteht eine haltbare, fließende, pumpfähige, nicht oder wenig absetzende, leicht thixotrope Suspension, die praktisch frei von Sekundäragglomeraten ist.
Wird das CMC-Salz schon bei der Fällung von Satinweiß aus gelöschtem Kalk und Tonerdesulfat mitverwendet, so zeigen die entstandenen Suspensionen gleichfalls eine niedrige Viskosität. Unter Umständen kann daher ein Filtrationsprozeß, der üblicherweise bei der Herstellung von Satinweiß notwendig ist, entfallen.
Der erfindungsgemäße Befund ist überraschend, da CMC mit Ionen mehrwertiger Metalle unlösliche, gelartige Umsatzprodukte ergibt und durch Zusatz von CMC eine Verdickung des Satinweißes, das stets freies Ca-Hydroxyd enthält, zu erwarten war.
CMC wird in der Papierindustrie sowohl »in der Masse« als auch zur Oberflächenbehandlung von Papieren verwendet (s. unter anderem »Das Papier«, 1953, Heft 19/20, S. 377 ff., und 1949, Heft 15/16, S.304ff). Hierbei werden einerseits die Eigenschaften seiner Fällungsprodukte mit Tonerdesulfat, andererseits die filmbildenden und verklebenden Wirkungen der CMC ausgewertet. Die verflüssigende Wirkung von niedrigviskoser Carboxymethylcellulose auf pastige Satinweißsuspensionen war aus den bekannten Verwendungszwecken nicht zu erkennen.
Der durch vorliegende Verfahrensweise erzielbare technische Fortschritt wird durch folgende Merkmale gekennzeichnet: Mögliche Vereinfachung der Herstellung von Satinweiß, leichtere Handhabung des verflüssigten pumpfähigen Pigments, das keine oder nur geringe Neigung zum Absitzen zeigt, bei Versand und Verwendung. Vereinfachte Herstellung der Streichfarben, da die Komponenten der Farbe nicht mehr verknetet werden müssen, sondern sich verrühren lassen.
Da CMC filmbildend ist und als Bindemittel in der Streichfarbe wirkt, besitzt ein erfindungsgemäß hergestelltes Satinweiß einen geringeren Bindemittelbedarf als normales Satinweiß.
Gegenüber anderen bekannten Mitteln (Natriumcitrat, Naphthalinsulfonat) bietet es den Vorteil, gleichzeitig als Pigmentbindemittel im Papierstrich zu wirken.

Claims

Patentanspruch: Verfahren zur Herstellung flüssiger Dispersionen von Satinweiß für Papierstreichfarben, da -durch gekennzeichnet, daß dem Satin weiß bei der Herstellung oder danach in Wasser Lösungen von niedriger Viskosität bildende Salze der Carboxymethylcellulose, vornehmlich in Mengen von etwa 0,5 bis 3,011/o, unter Rühren zugesetzt werden. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschrift Nr. 1181538; USA.-Patentschriften Nr. 1261135, 1523 182, 2 671032; »Das Papier«, 3 (1949), S. 304 bis 310; 7 (1953), S. 377 is 381. Bei der Bekanntmachung der Anmeldung ist ein Versuchsbericht ausgelegt worden.