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DE69814359T2 - Verfahren und zusammensetzungen für die papierherstellung - Google Patents

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DE69814359T2
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Bayer AG
Bayer Corp
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Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Gemische von Polymeren mit verbesserter Stabilität, die in einem Papierherstellungsverfahren verwendet werden können, um Papier zu erhalten, das sich leicht wiederaufbereiten lässt, aber dennoch ausreichende Nass- und Trockenfestigkeit aufweist.
  • Papier wird typischerweise mit chemischen Additiven hergestellt, die meistens verschiedene Papiereigenschaften verbessern, z. B. Beleimung, Nassfestigkeit, Trockenfestigkeit usw. Additive, die Nassfestigkeit bewirken (Nassfestmittel), können auf der Grundlage der Permanenz der Nassfestigkeit, die sie bewirken, entweder als "permanent" oder als "temporär" klassifiziert werden. Temporäre Nassfestmittel werden im Allgemeinen dadurch von permanenten Nassfestmitteln unterschieden, dass sie sofort, z. B. 5–40 Sekunden nachdem das Papier benetzt wurde, einen gewissen Grad an Nassfestigkeit bewirken, aber einen großen Teil, z. B. 30–75%, dieser sofortigen Nassfestigkeit nach 30 Minuten Einweichen in Wasser verlieren, je nach den Einweichbedingungen. Dagegen nimmt die sofortige Nassfestigkeit eines mit einem permanenten Nassfestmittel behandelten Papiers meistens viel langsamer ab und kann häufig für viele praktische Zwecke als dauerhaft angesehen werden.
  • Mehrere chemische Behandlungen werden verwendet, um Papier Nassfestigkeit zu verleihen; dies beinhaltet Polymere auf der Basis von Melamin-Formaldehyd (MF), z. B. solche, die im US-Patent Nr. 4,461,858 offenbart sind, sowie synthetische kationische Polymere auf der Basis von Polyamid-Epichlorhydrin, Polyamin-Epichlorhydrin und Polyamidamin-Epichlorhydrin (kollektiv PAE). Nassfestmittel auf der Basis von PAE sind zum Beispiel in den US-Patenten Nr. 2,926,116, 2,926,154, 3,733,290, 4,566,943 und 4,722,964 offenbart. Spezielle temporäre Nassfestmittel sind in den US-Patenten Nr. 3,556,932 und 4,605,702 offenbart. Auf alle oben genannten Patente wird hiermit ausdrücklich Bezug genommen.
  • Infolge des verstärkten Bewusstseins und der erhöhten Nachfrage nach Papierprodukten, die zurückgewonnene Cellulosefasern enthalten, wurde versucht, Papierprodukte zu entwickeln, die besser recycelfähig sind. Kommerziell erhältliche nassfeste Papierprodukte sind häufig schwierig wiederaufzubereiten, da sie relativ große Mengen an permanenten Nassfestmitteln enthalten. Obwohl die Zubereitung von Papier mit temporären Nassfestmitteln eine Lösung dieses Problems zu sein scheint, können in der Praxis Schwierigkeiten auftreten, da die sofortige Nassfestigkeit, die man mit temporären Nassfestmitteln erhält, häufig in nachteilhafter Weise geringer ist als diejenige, die man mit permanenten Nassfestmitteln erhält. Außerdem können wegen der Zeit, die für den Verfall der Nassfestigkeit notwendig ist, Verzögerungen bei der Wiederaufbereitung auftreten. Da temporäre Nassfestmittel außerdem typischerweise reaktive funktionelle Gruppen enthalten, können sie eine geringe Stabilität haben, was sich dadurch zeigt, dass sie leicht gelieren oder bei der Lagerung wasserunlöslich werden. Polymerlösungen, die geliert sind oder sich in den letzten Stadien des Gelierungsvorgangs befinden, sind nicht mehr gießfähig und können daher zu Hand- habungsschwierigkeiten führen. Die Gelierung kann zwar teilweise gemildert werden, indem man den Polymerfeststoffgehalt der Polymerlösung reduziert, doch führt dies zu kommerziellen Nachteilen, wie erhöhten Transport- und Lagerungskosten.
  • In der Vergangenheit wurde Papier mit besserer Wiederaufbereitbarkeit unter Verwendung von kommerziell erhältlichen Gemischen von permanenten und temporären Nassfestmitteln hergestellt, und die US-Patente Nr. 5,427,652 und 5,466,337 offenbaren Gemische von permanenten und temporären Nassfestmitteln. In manchen Fällen kann die Stabilität eines solchen Gemischs jedoch durch die Mitverwendung eines reaktiven temporären Nassfestmittels beeinträchtigt werden. Überdies wird in den meisten Fällen erwartet, dass das Mischen irgendeine andere wünschenswerte Eigenschaft beeinträchtigt, die von der einen oder anderen Komponente bewirkt wird. Im Allgemeinen beruht diese Erwartung auf der wohlbekannten "Mischungsregel", die besagt, dass irgendeine bestimmte Eigenschaft eines Gemischs ein gewogenes Mittel der Eigenschaften der individuellen Komponenten ist, die das Gemisch bilden, siehe z. B. "Predicting the Properties of Mixtures: Mixture Rules in Science and Engineering", Lawrence E. Nielson, Marcel Dekker Inc., 1978, 5. 5–9, sowie US-Patente Nr. 5,496,295, 5,476,531, 5,277,245 und 4,926,458.
  • Es ist daher ein Ziel der vorliegenden Erfindung, neue Nassfestzusammensetzungen, die längere Zeit gießfähig bleiben, Verfahren zur Verwendung dieser Zusammensetzung bei der Papierherstellung sowie Papier mit reduzierter Nassfestigkeit (und daher besserer Wiederaufbereitbarkeit) bereitzustellen, ohne eine übermäßig beeinträchtigte Trockenfestigkeit zu erhalten, oder im Falle von mehrlagigem Karton, ohne eine übermäßig beeinträchtigte Trockenlagenbindungsfestigkeit zu erhalten.
  • Kurzbeschreibung der Efindung
  • Es hat sich jetzt gezeigt, dass Zusammensetzungen, die aus Nassfestmitteln und Trockenfestmitteln bestehen, längere Zeit gießfähig bleiben können, wenn sie gemäß den hier angegebenen Lehren hergestellt werden. Es hat sich auch gezeigt, dass effektive Anteile an Nassfestmitteln und Trockenfestmitteln, wenn sie bei der Papierherstellung gemäß den hier angegebenen Lehren verwendet werden, ein Papier mit einer geringeren Nassfestigkeit ohne übermäßig beeinträchtigte Trockenfestigkeit ergeben. Daher wird gemäß der vorliegenden Erfindung ein Papier bereitgestellt, wie es in Anspruch 1 definiert ist.
  • In einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird eine Zusammensetzung bereitgestellt, wie sie in Anspruch 4 definiert ist.
  • In einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Efindung wird ein Verfahren bereitgestellt, wie es in Anspruch 5 definiert ist.
  • Der hier verwendet Ausdruck "Papier" ist ein allgemeiner Ausdruck, der bahnartige Massen und aus faserigen Cellulosematerialien hergestellte Formteile umfasst, die aus natürlichen und/oder aus synthetischen Quellen stammen können. Papier kann aus irgendeiner wässrigen Suspension von Cellulosefasern hergestellt werden und kann auch andere Fasersubstanzen, wie organische, anorganische oder synthetische Fasern, enthalten. Spezielle Beispiele für Papier sind Druck- und Schreibpapiere, Saugpapiere; Papiertücher, Papierhandtücher, Karton, Deckenkartonmedium, Kistenpappe oder Schachtelpappe, die jeweils beschichtet oder unbeschichtet sein können. Papier kann aus Cellulosefasern gebildet werden, die aus irgendeiner Faserquelle stammen; dazu gehören unter anderem alle gebleichten oder ungebleichten chemischen, mechanischen oder chemimechanischen Hartholz- oder Weichholzzellstoffe sowie Recyclingfasern aus Quellen wie alter Kistenwellpappe (OCC), recyceltem Zeitungspapier usw. Vorzugsweise wird das Papier aus recycelter Faser gebildet.
  • Die polymeren kationischen Nassfestmittel der vorliegenden Erfindung sind im Allgemeinen Polymere, die, wenn man sie in einem Papierherstellungsverfahren verwendet, die sofortige Nassfestigkeit von dabei hergestelltem Papier um etwa 10% oder mehr, vorzugsweise etwa 15% oder mehr, verbessern. Nassfestmittel verbessern auch häufig das Verhältnis von Nassfestigkeit zu Trockenfestigkeit von Papier. Im Allgemeinen hat Papier, das kein Nassfestmittel enthält, ein sehr geringes Verhältnis von Nassfestigkeit zu Trockenfestigkeit. Die polymeren kationischen Nassfestmittel der vorliegenden Erfindung sind im Allgemeinen Polymere, die, wenn man sie in einem Papierherstellungsverfahren verwendet, dem Papier eine sofortige Nassfestigkeit verleihen, die etwa 10% oder mehr, vorzugsweise etwa 15% oder mehr, der Trockenfestigkeit des Papiers beträgt. Die polymeren kationischen Nassfestmittel können permanent oder temporär sein und sind vorzugsweise permanent. Die bei der praktischen Durchführung der Erfindung verwendeten permanenten Nassfestmittel können Aminoplastpolymere sein, die herkömmlicherweise in der Technik der Papierherstellung verwendet werden, z. B. Harnstoff-Formaldehyd und Melamin-Formaldehyd, doch vorzugsweise sind es Polyamin-Epichlorhydrin-, Polyamid-Epichlorhydrin- oder Polyamidamin-Epichlorhydrin-Polymere (kollektiv PAE). Ein typisches Melamin- Formaldehyd-Polymer ist von Cytec Industries unter dem Handelsnamen Paramel HE® kommerziell erhältlich. Repräsentative Beispiele für polymere kationische Nassfestmittel sind in der gesamten Literatur beschrieben. Siehe zum Beispiel "Wet Strength in Paper and Paperboard", TAPPI Monograph Series Nr. 29, Tappi Press (1952), John P. Weidner (Hrsg.), Kapitel 1, 2 und 3; US-Patente Nr. 2,345,543, 2,926,116, 2,926,154 usw. Zahlreiche permanente polymere kationische Nassfestmittel sind kommerziell erhältlich. Typische Beispiele für einige bevorzugte kommerziell erhältliche permanente polymere kationische Nassfestmittel sind die PAE-Produkte, die von Hercules unter dem Handelsnamen Kymene® vertrieben werden, z. B. Kymene® 557H, die von Georgia Pacific Resins unter dem Handelsnamen Amres® vertrieben werden, z. B. Amres 8855®, und die von Henkel unter dem Handelsnamen Fibrabon® vertrieben werden, z. B. Fibrabon 36®.
  • Zu den temporären Nassfestmitteln, die ebenfalls für die vorliegende Erfindung geeignet sind, gehören Dialdehydstärke, Polyethylenimin, Mannogalactangummi, Dialdehydmannogalactan und kationisches glyoxaliertes Polyacrylamid. Temporäre Nassfestmittel in Form von glyoxaliertem Polyacrylamid, die hier geeignet sind, sind im US-Patent Nr. 3,556,932 (Coscia) beschrieben. Diese Polymere sind typischerweise Reaktionsprodukte von Glyoxal und vorgeformten wasserlöslichen Acrylamidpolymeren. Zu den geeigneten Polyacrylamid-Copolymeren gehören solche, die durch Copolymerisieren eines (Meth)acrylamids und eines kationischen Monomers, wie 2-Vinylpyridin, 2-Vinyl-N-methylpyridiniumchlorid, Diallyldimethylammoniumchlorid usw., hergestellt werden. Reaktionsprodukte von Acrylamid und Diallyldiniethylammoniumchlorid in einem Stoffmengenverhältnis von 99 : 1 bis 75 : 25 Glyoxal und Polymere von Methacrylamid und 2-Methyl-5-vinylpyridin in einem Stoffmengenverhältnis von 99 : 1 bis 50 : 50 sowie Reaktionsprodukte von Glyoxal und Polymeren von Vinylacetat, Acrylamid und Diallyldimethylammoniumchlorid in einem Stoffmengenverhältnis von 8 : 40 : 2 sind speziellere Beispiele, die von Coscia angegeben werden. Diese Acrylamidpolymere können ein Molekulargewicht von bis zu 1 000 000 haben, aber Polymere mit Molekulargewichten von weniger als 25 000 sind bevorzugt. Die Acrylamidpolymere werden mit ausreichend Glyoxal umgesetzt, um ein wasserlösliches duroplastisches Polymer zu ergeben. In den meisten Fällen beträgt das Stoffmengenverhältnis von Substituenten, die von Glyoxal abgeleitet sind, zu Aminsubstituenten im Polymer wenigstens 0,06 : 1 und am typischsten etwa 0,1 : 1 bis 0,2 : 1. Ein bevorzugtes temporäres Nassfestmittel hat den Handelsnamen Parez 631NC® und wird von Cytec Industries Inc. vertrieben.
  • Polymere kationische Trockenfestmittel sind im Allgemeinen Polymere, die, wenn man sie in einem Papierherstellungsverfahren verwendet, die Trockenfestigkeit von dabei hergestelltem Papier um 10% oder mehr, vorzugsweise 15% oder mehr, verbessern. Bevorzugte Trockenfestmittel erhöhen die Nassfestigkeit von Papier nicht oder erhöhen sie nur um 15% oder weniger, vorzugsweise 10% oder weniger. Polymere kationische Trockenfestmittel können natürlich sein oder von natürlichen Produkten, z. B. Stärke, Naturgummen usw., abgeleitet sein. Das polymere kationische Trockenfestmittel gemäß der Erfindung ist jedoch synthetisch; es ist ein wasserlösliches Vinyladditionspolymer, das durch Copolymerisieren von Monomeren, wie Acrylamid, mit dem kationischen Comonomer Diallyl- dimethylammoniumchlorid hergestellt wird. Das synthetische polymere kationische Trockenfestmittel ist ein sogenanntes "kationisches Polyacrylamid", bei dem es sich um ein Polymer handelt, das Acrylamid-Repetiereinheiten und kationische Repetiereinheiten enthält. Das synthetische polymere kationische Trockenfestmittel ist ein Copolymer von Acrylamid mit Diallyldimethylammoniumchlorid (DADM). Ein besonders bevorzugtes kationisches Polyacrylamid ist ein Copolymer, das etwa 10 Gew.-% DADM-Repetiereinheiten und etwa 90 Gew.-% Acrylamid-Repetiereinheiten enthält, bezogen auf das Gesamtgewicht. Zahlreiche Trockenfestmittel sind kommerziell erhältlich oder können durch wohlbekannte Verfahren, vorzugsweise durch Lösungspolymerisation unter Verwendung von radikalischer Initiation, synthetisiert werden. Lösungspolymerisationsverfahren sind in der Technik wohlbekannt, siehe z. B. "Principles of Polymer Science", G. Odian, 2. Aufl., 1981, 5. 194–215, auf das hier ausdrücklich Bezug genommen wird. Lösungspolymerisationen beinhalten typischerweise die Polymerisation oder Copolymerisation der Monomere in im Wesentlichen entoxygeniertem Wasser, gegebenenfalls in Gegenwart von Additiven, wie einem Kettenübertragungsmittel, Verzweigungsmittel, pH-Regulator, Chelatisierungsniittel usw. Zu den typischen Polymerisationsstartern gehören Redox-, thermische und photochemische Starter.
  • Obwohl die Menge des kationischen Comonomers in einem synthetischen polymeren kationischen Trockenfestmittel größer als 15 Mol-% oder sogar 25 Mol-% sein kann, bezogen auf die Gesamtstoffmenge der Repetiereinheiten, werden in der Praxis gewöhnlich kleinere Gehalte an kationischem Comonomer bevorzugt, da man möchte, dass das Trockenfestmittel von der FDA zugelassen ist. Die United States Food and Drug Administration (FDA) fordert, dass Polymere, die in bestimmten Papieranwendungen verwendet werden, strenge Standards erfüllen, wenn dieses Papier wahrscheinlich mit Lebensmitteln in Kontakt kommt. Daher sind bevorzugte synthetische polymere kationische Trockenfestmittel von der FDA zugelassen, insbesondere zur Verwendung als Trockenfestmittel bei der Herstellung von Papier und Karton, das mit Lebensmitteln in Kontakt kommt, von der FDA zugelassen, am meisten bevorzugt zur Verwendung als Trockenfestmittel bei der Herstellung von Papier und Karton, das mit fettigen und wässrigen Lebensmitteln in Kontakt kommt, gemäß den Bestimmungen von 21 CFR 176.170 oder zur Verwendung als Trockenfestmittel bei der Herstellung von Papier und Karton, das mit trockenen Lebensmitteln in Kontakt kommt, gemäß den Bestimmungen von 21 CFR 176.180 von der FDA zugelassen. Daher beträgt die Menge des kationischen Comonomers in der synthetischen polymeren kationischen Trockenfestmittelkomponente der vorliegenden Erfindung 15 Mol-% oder weniger; besonders bevorzugt 10 Mol-% oder weniger, am meisten bevorzugt 5 Mol-% oder weniger, bezogen auf die Gesamtstoffmenge der Repetiereinheiten, und 1% oder mehr, vorzugsweise 3% oder mehr, auf derselben Basis.
  • Die Molekulargewichte von synthetischen polymeren kationischen Trockenfestmitteln betragen im Allgemeinen etwa 50 000 oder mehr, vorzugsweise etwa 100 000 oder mehr, besonders bevorzugt etwa 250 000 oder mehr. Es könnten zwar auch Polymere mit Molekulargewichten von oberhalb etwa 1 000 000 verwendet werden, doch kann die Viskosität von Lösungen eines Polymers mit sehr hohem Molekulargewicht die Gießfähigkeit beeinträchtigen, was möglicher weise zu Zubereitungen mit reduziertem Gehalt an Polymerfeststoffen führt. Daher sind Molekulargewichte von unterhalb etwa 1000 000 im Allgemeinen bevorzugt. Molekulargewichte sind gewichtsgemittelt und können mit Verfahren bestimmt werden, die dem Fachmann wohlbekannt sind, einschließlich Lichtstreuung, Ausschlusschromatographie usw. Die für die vorliegende Erfindung geeigneten synthetischen polymeren kationischen Trockenfestmittel können verschiedene molekulare Architekturen einschließlich linear, verzweigt, Stern, Block, Pfropf usw. haben.
  • In der Industrie ist bekannt, dass die Anwesenheit von anionischen Spezies im Zellstoff eine nachteilige Wirkung auf die Effizienz des Nassfestmittels haben kann, das gewöhnlich kationisch ist. In manchen Fällen kann diese Beeinträchtigung reduziert werden, indem man den Zellstoff mit kationischen Polymeren behandelt, die in der Industrie als kationische Promotoren bekannt sind. Einige Beispiele für kationische Promotoren sind Polyethylenimin, quaternisierte Polyamine, wie Polydiallyldimethylammoniumchlorid, kationische Stärke und spezielle kommerzielle Produkte, die von Cytec Industries Inc. unter den Handelsnamen Cypro® 514, 515 und 516 erhältlich sind. Kationische Promotoren sind für die Zwecke der vorliegenden Erfindung keine synthetischen polymeren kationischen Trockenfestmittel, da es sich nicht um Polymere handelt, die, wenn man sie in einem Papierherstellungsverfahren verwendet, die Trockenfestigkeit von dabei hergestelltem Papier um 10% oder 15% oder mehr verbessern. Kationische Promotoren unterscheiden sich auch dadurch, dass sie häufig kleinere Molekulargewichte haben als Trockenfestmittel, und auch dadurch, dass sie im Allgemeinen lange vor den Nassfestmitteln zu dem Zellstoff gegeben werden, um ein ausreichendes Mischen und ausreichenden Kontakt mit den Fasern zu gewährleisten. Dagegen werden die Trockenfestmittel der vorliegenden Erfindung vorzugsweise im Wesentlichen gleichzeitig mit den Nassfestmitteln zu dem Zellstoff gegeben.
  • Trockenfestigkeit, sofortige Nassfestigkeit und Trockenlagenbindungsfestigkeit können alle auf gewöhnliche Weise mit Methoden gemessen werden, die dem Fachmann wohlbekannt sind. Gemäß der Erfindung wird jedoch die Trockenfes tigkeit gemäß dem TAPPI-Testverfahren T 494 om-88 gemessen, die sofortige Nassfestigkeit wird gemäß dem TAPPI-Testverfahren T 456 om-87, und die Trockenlagenbindungsfestigkeit wird gemäß dem TAPPI-Testverfahren T 541 om-89 gemessen, wie es in den folgenden Beispielen beschrieben ist. Am meisten bevorzugt werden zahlreiche Proben getestet, so dass die Festigkeit eines besonderen Papiers bestimmt wird, indem man die Ergebnisse von mehreren individuellen Tests in statistisch gültiger Weise mittelt.
  • Durch Vermischen von Mengen eines polymeren kationischen Nassfestmittels und eines polymeren kationischen Trockenfestmittels werden Zusammensetzungen erhalten, die für die Papierherstellung geeignet sind. Obwohl diese Zusammensetzungen theoretisch hergestellt werden könnten, indem man Lösungen oder Emulsionen der Polymere miteinander mischt und das resultierende Gemisch trocknet, so dass ein pulverförmiges Polymerprodukt entsteht, oder indem man die Polymere einzeln trocknet und die resultierenden Pulver miteinander mischt, kann es in der Praxis energetisch ineffizient sein, das Wasser zu entfernen, und auch impraktikabel sein, da der Anwender möglicherweise in Geräte investieren muss, die geeignet sind, um das pulverförmige Polymer zur Verwendung wieder aufzulösen. Daher bestehen die Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung aus einem polymeren kationischen Nassfestmittel, einem polymeren kationischen Trockenfestmittel und Wasser und haben einen Polymerfeststoffgehalt von 5 Gew.-% oder mehr, besonders bevorzugt 10 Gew.-% oder mehr, am meisten bevorzugt 15 Gew.-% oder mehr, bezogen auf das Gesamtgewicht. Vorzugsweise sind die Zusammensetzungen stabil; z. B. wird die Fähigkeit der Komponenten zur gewünschten Funktion durch die Lagerung nicht übermäßig beeinträchtigt, und die Zusammensetzung selbst bleibt längere Zeit gießfähig. Sowohl die Gießfähigkeit als auch die Stabilität werden häufig durch die Temperatur, die Gesamtmenge der Polymerfeststoffe und die relativen Reaktivitäten der Komponenten beeinflusst. Wenn Polymerlösungen zum Beispiel aus einem kationischen temporären Nassfestmittel und einem polymeren kationischen Trockenfestmittel bestehen, muss die Feststoffmenge häufig auf relativ niedrigen Werten gehalten werden, wenn man eine langfristige Stabilität wünscht, da die Gießfähigkeit leicht durch Gelierung beeinträchtigt wird. Die Geschwindigkeit einer solchen Gelbildung wird häufig durch höhere Temperaturen, einen höheren Gesamtgehalt an Polymerfeststoffen und durch höhere Mengen an reaktiveren Komponenten erhöht. Da temporäre Nassfestmittel häufig reaktive funktionelle Gruppen enthalten, folgt, dass die Mitverwendung eines temporären Nassfestmittels im Gemisch in manchen Fällen die Stabilität beeinträchtigen kann. Wenn Lagerstabilität und Gießfähigkeit der Zusammensetzung gewünscht werden, sind daher im Allgemeinen vorzugsweise das Trockenfestmittel und das Nassfestmittel relativ unreaktiv gegeneinander. In der Praxis bedeutet dies, dass permanente Nassfestmittel wie PAE gegenüber permanenten Nassfestmitteln auf der Basis von Melamin-Formaldehyd-Chemie und auch gegenüber temporären Nassfestmitteln wie solchen, die mit reaktiven Komponenten, z. B. Dialdehyd, Glyoxal usw., zubereitet werden, bevorzugt sind. Dieselben Überlegungen gelten in Bezug auf den Gesamtfeststoffgehalt, da die Gelbildung bei höheren Feststoffgehalten häufig schneller erfolgt. In der kommerziellen Praxis kann eine gute Gießfähigkeit bedeuten, dass eine Probenpolymerzusammensetzung, die hergestellt wird, indem man ein kationisches Nassfestmittel und ein kationisches Trockenfestmittel in Wasser unter Bildung einer Zusammensetzung mit 15 Gew.-% Feststoffen, bezogen auf das Gesamtgewicht, miteinander mischt, nach der Herstellung etwa 25 Tage oder länger, vorzugsweise 30 Tage oder länger, gießfähig bleibt, wenn sie bei etwa .35°C gelagert wird. Für die Zwecke der vorliegenden Erfindung bleibt eine Zusammensetzung gießfähig, wenn sie eine sirupartige Konsistenz hat, z. B. eine Volumenviskosität von etwa 5000 Centipoise (cP) oder weniger, vorzugsweise etwa 2000 cP oder weniger, am meisten bevorzugt etwa 1500 cP oder weniger, gemessen mit einem Drehzylinderviskometer, z. B. Brookfield-Viskometer, bei 25°C, wie es in den folgenden Beispielen beschrieben ist. Eine Polymerlösung, die geliert ist, gilt für die vorliegenden Zwecke nicht mehr als gießfähig, selbst wenn eine falsche Viskositätsablesung erhalten werden könnte, wenn man das Viskometer in die gelierte Masse zwingt.
  • Kommerziell werden Nassfestmittel gewöhnlich nicht für die Entwicklung der Trockenfestigkeit verwendet, da Nassfestmittel häufig die Rückgewinnung des Ausschusses erschweren. Wenn sie zusammen verwendet werden, sollen das Trockenfestmittel und das Nassfestmittel verschiedene Polymere sein, selbst dann, wenn zum Beispiel das Nassfestmittel sowohl Trockenfestigkeit als auch Nassfestigkeit bewirkt und daher sowohl als Trockenfestmittel wie auch als Nassfestmittel klassifiziert werden könnte. In diesem Zusammenhang sind die Polymere verschieden, wenn sie physikalisch oder chemisch unterscheidbar sind, z. B. eine verschiedene chemische Struktur oder Zusammensetzung, verschiedenes Molekulargewicht usw., haben.
  • Die Nassfestmittel und Trockenfestmittel der vorliegenden Erfindung können in beliebiger Reihenfolge mit dem Zellstoff gemischt werden, um ein Gemisch zu bilden, das dann anschließend durch wohlbekannte Verfahren, die typischerweise den Zwischenschritt der Bahnbildung beinhalten, zu Papier verarbeitet wird. Zur Herstellung des Papiers der vorliegenden Erfindung wird zum Beispiel ein Zellstoff hergestellt, der typischerweise eine Konsistenz von etwa 0,1 bis 1,0% hat. Der Punkt der Zugabe des Nassfest- und des Trockenfestpolymers kann je nach der Gestaltung der Papierherstellungsmaschine und der Natur des Papierprodukts variieren, solange die Polymere ausreichend Gelegenheit haben, mit der Faser in Kontakt zu treten, bevor die Bahn gebildet wird. Das Nassfest- und das Trockenfestmittel können an jedem Punkt vor dem Stoffauflaufkasten, wie in der Stoffbütte, den Kegelmühlen oder der Ventilatorpumpe, hinzugefügt werden. Das Gemisch aus Zellstoff, Nassfestmittel und Trockenfestmittel wird dann typischerweise zu einer Bahn verarbeitet, aus der anschließend das Papier gebildet wird. Vorzugsweise werden das Nassfestmittel und das Trockenfestmittel unter Bildung einer Zusammensetzung vorgemischt, die vorzugsweise stabil ist, wie es oben beschrieben wurde.
  • Die Mengen des Nassfestmittels, des Trockenfestmittels und des Zellstoffs sind im Allgemeinen so groß, dass sie das resultierende Papier effektiv mit einer sofortigen Nassfestigkeit versehen, die geringer ist als die sofortige Nassfestigkeit eines vergleichbaren Papiers, bei dem anstelle der Kombination aus Nassfestmittel und Trockenfestmittel nur das Nassfestmittel verwendet wird. Der hier verwendete Ausdruck "vergleichbares Papier" bezeichnet ein Papier, das im Wesentlichen in identischer Weise hergestellt ist, außer dass nur das besondere Nassfestmittel anstelle der Gesamtmenge an Nass- und Trockenfestmittel verwendet wird. Die Mengen des Nassfestmittels, des Trockenfestmittels und des Zellstoffs sind außerdem im Allgemeinen so groß, dass sie das Papier effektiv mit einer Trockenfestigkeit versehen, die größer ist als die aufgrund der Mischungsregel erwartete Trockenfestigkeit. Die Nassfestigkeit eines Papiers, das mit einer besonderen Menge an Nassfestmittel und ohne Trockenfestmittel hergestellt wird, kann also reduziert werden, indem man das Nassfestmittel durch dieselbe Menge einer Kombination aus Nassfestmittel und Trockenfestmittel ersetzt. Wenn effektive Mengen der Kombination aus Nassfestmittel und Trockenfestmittel verwendet werden, ist die Trockenfestigkeit des Papiers überraschenderweise höher als diejenige, die man aufgrund der Mischungsregel erwarten würde. Die Mengen des Nassfestmittels liegen im Bereich von 0,05 bis 1 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Papiers. Ebenso liegen die Mengen des Trockenfestmittels auch im Bereich von 0,05 bis etwa 1 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Papiers. In vielen Fällen hängen die bevorzugten Mengen des Nassfestmittels und des Trockenfestmittels vom gewünschten Grad der Wiederaufbereitbarkeit ab. Im Allgemeinen kann eine leichtere Wiederaufbereitbarkeit durch die Verwendung geringerer Mengen an Nassfestmittel erreicht werden, so dass es häufig wünschenswert ist, mehr Trockenfestmittel als Nassfestmittel zu verwenden. Das Verhältnis von Nassfestmittel zu Trockenfestmittel liegt im Bereich von 1 : 4 bis 4 : 1, vorzugsweise 1 : 3 bis 3 : 1, am meisten bevorzugt 2 : 3 bis 3 : 2. Da Zellstoff zum Beispiel ein natürliches Produkt enthält und von Charge zu Charge variieren kann, kann es sein, dass die Mengen des Zellstoffs, des Nassfestmittels und des Trockenfestmittels, die unter besonderen Herstellungsbedingungen effektiv sind, unter anderen Herstellungsbedingungen nicht effektiv sind, so dass anzuerkennen ist, dass eine bestimmte Menge an Routineversuchen notwendig sein kann, um effektive Mengen zu bestimmen. Nassfest- und Trockenfestmittel werden im Allgemeinen zur Verwendung innerhalb eines vorbestimmten pH-Bereichs empfohlen, der je nach der Natur des Polymers variiert. Zum Beispiel werden die oben genannten Amres®-Nassfestmittel typischerweise bei einem pH-Wert von etwa 4,5 bis 9 verwendet. In der vorliegenden Erfindung sollten also die im Allgemeinen empfohlenen pH-Anforderungen für das besondere Polymer verwendet werden. Ein pH-Wert im Bereich von etwa 6 bis etwa 8 wird bevorzugt. Gemäß der Erfindung hergesteltes Papier kann auch andere Additive enthalten, die herkömmlicherweise in der Papierindustrie verwendet werden, wie Leime, Füllstoffe usw.
  • Im Falle von mehrlagigem Karton kann eine geringere Nassfestigkeit auch erreicht werden, indem man Mengen an Nassfestmittel, Trockenfestmittel und Zellstoff verwendet, die den resultierenden Karton effektiv mit einer sofortigen Nassfestigkeit versehen, die geringer ist als die sofortige Nassfestigkeit eines vergleichbaren Papiers, bei dem anstelle der Kombination aus Nassfestmittel und Trockenfestmittel nur das Nassfestmittel verwendet wird. Die Mengen des Zellstoffs, des Nassfestmittels und des Trockenfestmittels sind außerdem so groß, dass sie den Karton effektiv mit einer Trockenlagenbindungsfestigkeit versehen, die größer ist als die aufgrund der Mischungsregel erwartete Trockenlagenbindungsfestigkeit.
  • Die "Mischungsregel" bezieht sich auf eine Methode zur Bestimmung des hypothetischen Werts für eine gegebene physikalische Eigenschaft eines Blends oder Gemischs von zwei oder mehr Polymeren. Der hypothetische Wert ist die Summierung der anteiligen Beiträge der tatsächlichen Werte der physikalischen Eigenschaft von jedem der Polymerkomponenten, bezogen auf die Gewichtsprozente der Polymerkomponenten, die in das Gemisch eingebaut werden. Gemäß der "Mischungsregel" kann der Wert für eine gegebene physikalische Eigenschaft (Eigenschaft "X") eines Gemischs von zwei Polymeren (Polymere A & B) gemäß der folgenden Formel berechnet werden: Hypothetischer Wert der Eigenschaft "X" für ein Gemisch von Polymeren A & B = (Gewichtsprozent Polymer A im Gemisch) × (tatsächlicher Wert der Eigenschaft "X" für Polymer A) + (Gewichtsprozent Polymer B im Gemisch) × (tatsächlicher Wert der Eigenschaft "X" für Polymer B).
  • Es ist ein Merkmal der vorliegenden Erfindung, dass Papier hergestellt werden kann, das effektive Mengen Trockenfestmittel, Nassfestmittel und Cellulosefaser enthält und reduzierte Nassfestigkeit aufweist und daher typischerweise im Vergleich zu einem vergleichbaren Papier, das nur das Nassfestmittel anstelle der Kombination aus Nassfestmittel und Trockenfestmittel aufweist, besser wiederaufbereitbar ist. Es ist auch ein Merkmal der vorliegenden Erfindung, dass dieses Papier eine Trockenfestigkeit (und im Falle von Karton Trockenlagenbindungsfestigkeit) hat, die größer ist als diejenige, die man aufgrund der Mischungsregel erwartet. Diese Merkmale können wie in den folgenden Beispielen veranschaulicht werden, indem man drei Gruppen von ansonsten im Wesentlichen identischen Papieren herstellt, die jeweils dieselbe Menge an Gesamtpolymer aufweisen, außer dass das erste (vergleichbare) Papier nur unter Verwendung des Nassfestmittels hergestellt wird, das zweite unter Verwendung von effektiven Mengen Cellulosefaser, demselben Nassfestmittel wie das erste Papier und Trockenfestmittel hergestellt wird und das dritte nur unter Verwendung des Trockenfestmittels hergestellt wird. Dann werden die sofortigen Nassfestigkeiten und Trockenfestigkeiten der drei Gruppen von Papier in der üblichen Weise. bestimmt. Wenn es gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt wird, ist die Nassfestigkeit des zweiten Papiers vorzugsweise geringer als die Nassfestigkeit des ersten Papiers, doch überraschenderweise ist die Trockenfestigkeit des zweiten Papiers größer als die Trockenfestigkeit, die man auf der Grundlage der Mischungsregel und der für die erste und die dritte Papiergruppe erhaltenen Trockenfestigkeitsergebnisse erwartet. Daher ist es ein Vorteil der vorliegenden Erfindung, dass Papier hergestellt werden kann, dass reduzierte Nassfestigkeit (und daher erhöhte Wiederaufbereitbarkeit) aufweist, ohne eine übermäßig beeinträchtigte Trockenfestigkeit zu zeigen.
  • Es ist ein weiteres Merkmal der vorliegenden Erfindung, dass bevorzugte Gemische von Nassfestmittel und Trockenfestmittel stabil sind und einer Gelbildung in viel größerem Maße widerstehen als zum Beispiel Gemische, die glyoxalhaltige temporäre Nassfestmittel oder Nassfestmittel auf Melamin-Formaldehyd-Basis enthalten. Daher ist es ein Vorteil der vorliegenden Erfindung; dass Produkte mit höherem Feststoffgehalt oder Produkte mit äquivalentem Polymerfeststoffgehalt, aber erhöhter Lagerbeständigkeit, hergestellt werden können. Beide Vorteile sind unter kommerziellen Aspekten in hohem Maße wünschenswert.
  • Veranschaulichende Beispiele:
  • Allgemeines Handbogenverfahren: Zu einer wässrigen Zellstoffsuspension von etwa 0,6 Gew.-% Stoffdichte, die aus Hartholz-/Weichholzfasern = 1 : 1 bestand, die auf einen CSF-Mahlgrad (Canadian Standard Freeness) von etwa 450–550 Milliliter (ml) gemahlen wurden, und den unten angegebenen pH-Wert hatte, wurden das verdünnte (typischerweise 1 Gew.-%) Trockenfestmittel und Nassfestmittel gegeben, so dass man die unten angegebene Dosierung erhielt, die in der Einheit pound per ton (Ib/T); bezogen auf die trockene Faser, angegeben ist. Der pH-Wert wurde wieder auf den anfänglichen pH-Wert eingestellt, und das Gemisch wurde kurz gerührt, um den Kontakt zwischen dem Polymer und der Faser zu erleichtern. Dann wurde dieses Gemisch verwendet, um mehrere. Bahnen von acht inch mal acht inch ("Handbögen") mit der unten angegebenen flächenbezogenen Masse herzustellen, wobei man eine Papierherstellungsmaschine mit stationärem Schöpfrahmen (Noble and Wood) verwendete. Dann wurde Papier gebildet, indem man die Bahnen zwischen Fließpapier presste (unter 15 psi Druck), eine Minute lang bei 115°C auf einem Drehtrommeltrockner trocknete, 3 Minuten lang bei 105°C nachhärtete und über Nacht bei 25°C und 50% relativer Feuchtigkeit konditionierte.
  • Allgemeines Mehrlagen-Handbogenverfahren: Zur Herstellung von mehrlagigem Papier für Trockenlagenbindungstests wurden zwei Bahnen mit einer flächenbezogenen Masse von 50 pound wie oben hergestellt, außer dass die Polymerdosierung aufgespalten wurde, wobei ungefähr die Hälfte auf jede Bahn gelangte. Dann wurde mehrlagiges Papier gebildet, indem man die beiden Bahnen zwischen dem Fließpapier (unter 25 psi Druck) zusammenpresste, eine Minute lang bei 115°C auf einem Drehtrommeltrockner trocknete, 3 Minuten lang bei 105°C nachhärtete und über Nacht bei 25°C und 50% relativer Feuchtigkeit konditionierte.
  • Da er von einem Naturprodukt abgeleitet ist, variiert Zellstoff häufig, so dass von verschiedenen Zellstoffchargen verschiedene Festigkeitsergebnisse erhalten werden können. Daher wurde für jede Gruppe von Vergleichsexperimenten im Allgemeinen derselbe Zellstoff verwendet, und für jede Gruppe wurde im Allgemeinen eine Blindprobe durchgeführt. Um die Blindproben herzustellen, wurden die obigen Verfahren befolgt, außer dass keine Nassfest- oder Trockenfestmittel zugefügt wurden.
  • Allgemeine Zugtestverfahren: Die sofortige Nassfestigkeit wurde durch Zugtests gemäß dem TAPPI-Testverfahren T 456 om-87 bestimmt. Die sofortige Nassfestigkeit ist die Zugfestigkeit, die beibehalten wird, nachdem das Papier 5–40 Sekunden lang benetzt wurde. Die Trockenfestigkeit wurde durch Zugtests bestimmt, die gemäß dem TAPPI-Testverfahren T 494 om-88 durchgeführt wurden. Die Trockenlagenbindungsfestigkeiten wurden durch Zugtests bestimmt, die gemäß dem TAPPI-Testverfahren T 541 om-89 durchgeführt wurden. Im Allgemeinen stellt jedes der folgenden Festigkeitsergebnisse den Mittelwert von etwa 6–12 einzelnen Zugtests dar. Die folgenden Ergebnisse sind für Nass- und Trockenzugtests in der Einheit pound per inch (Ib/in) und für Trockenlagenbindungsfestigkeitstests in der Einheit mil·foot·pound (mil·ft·Ib) angegeben.
  • Allgemeines Mischungsherstellungsverfahren: Gemische von Trockenfestmittel und Nassfestmittel wurden aus Polymerlösungen hergestellt, indem man eine Lösung zu der anderen gab, auf die gewünschte Polymerfeststoffmenge verdünnte und etwa eine Stunde lang rührte.
  • Das in den folgenden Beispielen verwendete Acrylamid/DADM-Copolymer wurde durch Lösungspolymerisation eines Gemischs von Acrylamid und DADM (Gewichtsverhältnis 95/5) in Wasser hergestellt, wobei ausreichende Mengen an Radikalstarter und Methylenbis(acrylamid) verwendet wurden, um ein Acrylamid/DADM-Copolymer mit einem Molekulargewicht von etwa 250 000 zu erhalten. Das PAE, glyoxalierte Polyacrylamid und die Melamin-Formaldehyd-(MF)-Polymere wurden kommerziell erhalten.
  • Beispiele 1–10
  • Ein Gemisch wurde nach dem allgemeinen Mischungsherstellungsverfahren hergestellt, wobei man ein kommerziell erhältliches PAE als Nassfestmittel und Acrylamid/DADM-Copolymer (95/5) als Trockenfestmittel in den in Tabelle 1 angegebenen Anteilen verwendete. Papier wurde nach dem allgemeinen Handbogenverfahren bei zwei unterschiedlichen pH-Werten und bei einer Gesamtpolymerdosierung von etwa 5 pound/ton gebildet, wobei Bögen mit einer flächenbezogenen Masse von 70 pound entstanden. Vergleichbares Papier, bei dem das Nassfestmittel allein anstelle des Gemischs verwendet wurde, wurde ebenfalls nach dem allgemeinen Handbogenverfahren bei zwei unterschiedlichen pH-Werten und bei einer Dosierung von etwa 5 pound/ton gebildet, wobei Bögen mit einer flächenbezogenen Masse von 70 pound entstanden. Die Ergebnisse zeigen die Mengen des Nassfestmittels, des Trockenfestmittels und des Zellstoffs, die das Papier effektiv mit einer sofortigen Nassfestigkeit versehen, die geringer ist als die sofortige Nassfestigkeit eines vergleichbaren Papiers, bei dem anstelle des Gemischs nur das Nassfestmittel verwendet wird, und die Mengen des Nassfestmittels, des Trockenfestmittels und des Zellstoffs, die das Papier effektiv mit einer Trockenfestigkeit versehen, die größer ist als die aufgrund der Mischungsregel erwartete Trockenfestigkeit.
  • Tabelle 1
    Figure 00180001
  • Beispiele 11–20
  • Gemische der in Tabelle 2 gezeigten Nassfestmittel und Trockenfestmittel wurden nach dem allgemeinen Mischungsherstellungsverfahren hergestellt und auf den angegebenen Polymerfeststoffwert verdünnt. Die Volumenviskositäten der resultierenden Polymerlösungen wurden nach der einstündigen Rührzeit bestimmt (Zeitpunkt = 0), dann bei den angegebenen Temperaturen in Öfen gelagert. Danach wurden in regelmäßigen Abständen Proben für Messungen der Volumenviskosität genommen, wobei man ein Brookfield-Viskometer mit den geeigneten Spindeln verwendete, bis eine Gelbildung beobachtet wurde. Die Volumenviskosität wird in der Einheit Centipoise (cP) angegeben. Die in Tabelle 2 gezeigten Ergebnisse zeigen, welche Mischungsproben, die durch Mischen von Trockenfestmittel und Nassfestmittel in Wasser unter Bildung einer Zusammensetzung mit 15 Gew.-% Feststoffanteil, bezogen auf das Gesamtgewicht, hergestellt wurden; nach der Herstellung wenigstens etwa 25 Tage lang gießfähig blieben, wenn sie bei etwa 35°C gelagert wurden. Die Ergebnisse zeigen ebenfalls, dass Gemische mit einem höheren Feststoffgehalt häufig rascher gelieren als Gemische mit einem niedrigeren Feststoffgehalt und dass bei höheren Temperaturen gelagerte Gemische häufig rascher gelieren als bei niedrigeren Temperaturen gelagerte Gemische. Die Ergebnisse zeigen auch, dass Gemische, die permanente Nassfestmittel, wie 95/5-Acrylamid/DADM-Copolymer enthalten, häufig eine größere Stabilität haben als Gemische, die reaktivere Komponenten, wie MF oder glyoxaliertes Polyacrylamid, enthalten.
  • Tabelle 2
    Figure 00190001
  • Figure 00200001
  • Figure 00210001
  • Beispiele 39–42
  • Ein Gemisch wurde nach dem allgemeinen Mischungsherstellungsverfahren hergestellt, wobei man ein kommerziell erhältliches PAE als Nassfestmittel und 95/5-Acrylamid/DADM-Copolymer als Trockenfestmittel in den in Tabelle 3 angegebenen Anteilen verwendete. Mehrlagiges Papier wurde nach dem allgemeinen Mehrlagenhandbogenverfahren bei pH 6,5 und bei einer Gesamtpolymerdosierung von etwa 5 pound/ton gebildet, wobei Bögen mit einer flächenbezogenen Masse von 100 pound entstanden. Die in Tabelle 3 gezeigten Ergebnisse zeigen die Mengen des Nassfestmittels, des Trockenfestmittels und des Zellstoffs, die das mehrlagige Papier effektiv mit einer sofortigen Nassfestigkeit versehen, die geringer ist als die sofortige Nassfestigkeit eines vergleichbaren mehrlagigen Papiers, bei dem anstelle des Gemischs nur das Nassfestmittel verwendet wird, und die Mengen des Nassfestmittels, des Trockenfestmittels und des Zellstoffs, die das mehrlagige Papier effektiv mit einer Trockenlagenbindungsfestigkeit versehen, die größer ist als die aufgrund der Mischungsregel erwartete Trockenlagenbindungsfestigkeit.
  • Tabelle 3
    Figure 00220001
  • Beispiele 43–64
  • Eine Reihe von Gemischen wurde nach dem allgemeinen Mischungsherstellungs- verfahren hergestellt, wobei man ein kommerziell erhältliches PAE als Nassfestmittel und 95/5-Acrylamid/DADM-Copolymer als Trockenfestmittel in den in Tabelle 4 angegebenen Anteilen verwendete. Papier wurde nach dem allgemeinen Handbogenverfahren bei der in Tabelle 4 gezeigten Gesamtpolymerdosierung gebildet, wobei Bögen mit einer flächenbezogenen Masse von 70 pound entstanden. Vergleichbares Papier, bei dem das Nassfestmittel allein anstelle des Gemischs verwendet wurde, wurde ebenfalls nach dem allgemeinen Handbogenverfahren bei der in Tabelle 4 gezeigten Dosierung gebildet, wobei Bögen mit einer flächenbezogenen Masse von 70 pound entstanden. Der pH-Wert betrug etwa 7,5. Die Ergebnisse zeigen die Mengen des Nassfestmittels, des Trockenfestmittels und des Zellstoffs, die das Papier effektiv mit einer sofortigen Nassfestigkeit versehen, die geringer ist als die sofortige Nassfestigkeit eines vergleichbaren Papiers, bei dem anstelle des Gemischs nur das Nassfestmittel verwendet wird, und die Mengen des Nassfestmittels, des Trockenfestmittels und des Zellstoffs, die das Papier effektiv mit einer Trockenfestigkeit versehen, die größer ist als die aufgrund der Mischungsregel erwartete Trockenfestigkeit.
  • Tabelle 4
    Figure 00230001
  • Figure 00240001
  • Beispiele 65–68
  • Zwei Gemische wurden nach dem allgemeinen Mischungsherstellungsverfahren hergestellt, wobei man die in Tabelle 5 angegebenen Komponenten und Anteile verwendete. Recycling-Fasermasse, die aus einer kommerziellen Papierfabrik erhalten wurde, wurde verwendet, um nach dem allgemeinen Mehrlagenhandbogenverfahren mehrlagige Papierbögen mit einer flächenbezogenen Masse von 100 pound bei pH 7,0 und einer Gesamtpolymerdosierung von etwa 10 pound/ton zu bilden. Die in Tabelle 6 gezeigten Ergebnisse für die Trockenlagen-bindungsfestigkeit zeigen die Leistungsvorteile eines 50/50-Gemischs aus PAE und 95/5-Acrylamid/DADM-Copolymer.
  • Tabelle 5
    Figure 00250001
  • Beispiele A–F
  • Papier wurde nach dem allgemeinen Handbogenverfahren bei pH 6 gebildet, wobei man eine Reihe von kommerziell erhältlichen Trockenfestmitteln und kationischen Promotoren mit einer Gesamtpolymerdosierung von etwa 10 pound/ton verwendete, wobei Bögen mit einer flächenbezogenen Masse von 50 pound entstanden. Wie in Tabelle 6 gezeigt ist, erhöhen kationische Promotoren wie der kationische Promotor Cypro® 514 und der kationische Promotor Cypro® 515 die Trockenfestigkeit von Papier nicht um 10 Gew.-% oder mehr und sind somit keine Trockenfestmittel für die Zwecke der vorliegenden Erfindung.
  • Tabelle 6
    Figure 00260001

Claims (6)

  1. Papier, umfassend: (a) Cellulosefasern; (b) 0,05 bis 1 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Papiers, eines polymeren kationischen Nassfestmittels, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Polyamin-Epichlorhydrin, Polyamid-Epichlor- hydrin und Polyamidamin-Epichlorhydrin besteht; und (c) 0,05 bis 1 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Papiers, eines synthetischen Acrylamid-Diallyldimethylammoniumchlorid-Copolymers als Trockenfestmittel mit 1 bis 15 Mol-% Diallyldimethylammoniumchlorid-Repetiereinheiten, bezogen auf die gesamte Stoffmenge der Repetiereinheiten; wobei das Verhältnis von (b) zu (c) im Bereich von 1 : 4 bis 4 : 1 liegt; wobei die Mengen von (a), (b) und (c) und das Verhältnis von (b) zu (c) bewirken, dass das Papier eine Nassfestigkeit gemäß dem TAPPI-Testverfahren T 456 om-87 erhält, die geringer ist als die Nassfestigkeit des Papiers, bei dem anstelle von (b) und (c) nur (b) in derselben Menge wie die Summe von (b) und (c) verwendet wird, wobei die Nassfestigkeiten 5 bis 40 Sekunden nach Befeuchten des Papiers bestimmt werden; und wobei die Mengen von (a), (b) und (c) und das Verhältnis von (b) zu (c) bewirken, dass das Papier eine Trockenfestigkeit gemäß dem TAPPI-Testverfahren T 494 om-88 erhält, die größer ist als die auf der Basis der Mischungsregel erwartete Trockenfestigkeit.
  2. Papier gemäß Anspruch 1, bei dem es sich um einen mehrlagigen Karton handelt.
  3. Papier gemäß Anspruch 2, wobei die Mengen von (a), (b) und (c) und das Verhältnis von (b) zu (c) bewirken, dass das Papier eine Trockenlagenbindungsfestigkeit gemäß dem TAPPI-Testverfahren T 541 om-89 erhält, die größer ist als die auf der Basis der Mischungsregel erwartete Trockenlagenbindungsfestigkeit.
  4. Zusammensetzung, bestehend aus: (a) einem polymeren kationischen Nassfestmittel, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Polyamin-Epichlorhydrin, Polyamid-Epichlorhydrin und Polyamidamin-Epichlorhydrin besteht; und (b) einem synthetischen Acrylamid-Diallyldimethylammoniumchlorid-Copolymer als Trockenfestmittel mit 1 bis 15 Mol-% Diallyldimethylammoniumchlorid-Repetiereinheiten, bezogen auf die gesamte Stoffmenge der Repetiereinheiten; und (c) Wasser; wobei das Verhältnis von (a) zu (b) im Bereich von 1 : 4 bis 4 : 1 liegt und wobei die Zusammensetzung einen Polymerfeststoffanteil von 5 Gew.-% oder mehr aufweist, bezogen auf das Gesamtgewicht.
  5. Verfahren zur Herstellung des Papiers gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, umfassend: (a) Bereitstellen einer Papiermasse; (b) Mischen von (i) einem polymeren kationischen Nassfestmittel, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Polyamin-Epichlorhydrin, Polyamid-Epichlorhydrin und Polyamidamin-Epichlorhydrin besteht; und (ii) einem synthetischen Acrylamid-Diallyldimethylammoniumchlorid-Copolymer als Trockenfestmittel mit 1 bis 15 Mol-% Diallyldimethylammoniumchlorid-Repetiereinheiten, bezogen auf die gesamte Stoffmenge der Repetiereinheiten; und (iii) der Papiermasse unter Bildung eines Gemischs; (c) Bilden einer Bahn aus dem Gemisch; und (d) Bilden eines Papiers aus der Bahn; wobei (i) und (ii) jeweils unabhängig in Mengen von 0,05 bis 1 Gew.-% verwendet werden, bezogen auf das Gesamtgewicht des Papiers; und wobei das Verhältnis von (i) zu (ii) im Bereich von 1 : 4 bis 4 : 1 liegt.
  6. Verfahren gemäß Anspruch 4, wobei (b) durch Mischen einer Zusammensetzung gemäß Anspruch 4 mit der Papiermasse unter Bildung eines Gemischs erfolgt.
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