DE19923778A1 - Cationic modified whitener dispersion for the paper industry - Google Patents
Cationic modified whitener dispersion for the paper industryInfo
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Abstract
Beschrieben wird eine kationisch modifizierte Aufhellerdispersion für die Papierindustrie, enthaltend (a) einen anionischen optischen Aufheller, (b) ein nichtionisches bzw. schwach anionisches oder schwach kationisches Schutzkolloid und (c) ein kationisches oder kationisiertes Polymer. Die Erfindung betrifft ferner die Herstellung dieser Aufhellerdispersion, deren Verwendung sowie das diese Dispersion enthaltende bzw. damit bestrichene Papier.Described is a cationically modified brightener dispersion for the paper industry comprising (a) an anionic optical brightener, (b) a nonionic or weakly anionic or weakly cationic protective colloid, and (c) a cationic or cationized polymer. The invention further relates to the preparation of this brightener dispersion, the use thereof as well as the paper containing this dispersion or coated therewith.
Description
Die Erfindung betrifft eine kationisch modifizierte Aufheller dispersion für die Papierindustrie.The invention relates to a cationically modified brightener Dispersion for the paper industry.
Der Weißgrad von Papieren und Kartonagen ist ein wesentlicher technischer Parameter des Endproduktes. Die Industrie geht von einem anhaltenden Weißtrend im internationalen Wettbewerb aus. Das macht deutlich, daß bei graphischen Papieren die optischen Eigenschaften und vor allem die Weiße einen entscheidenden Einfluß auf die Güte und den Wert des Druckerzeugnisses haben. Hochweiße Papiere mit sehr unterschiedlichen Ausgangsvoraus setzungen zu erzeugen, ist schwierig und stark halbstoff- und prozeßbedingt.The whiteness of papers and cardboard is an essential one technical parameter of the final product. The industry is leaving a continuing white trend in international competition. This makes it clear that in graphic papers, the optical Properties and especially the whites a decisive Have influence on the quality and value of the printed product. High white papers with very different initial advance It is difficult and very hard to produce subsidence process-related.
Die wichtigsten Rohstoffe der Papiererzeugung, Zellstoff und Holzstoff, sind nicht reinweiß, sondern gelbstichig. Vom menschlichen Auge wird ein gelbes Weiß als dunkler empfunden als ein bläuliches Weiß. Für die Erzeugung eines weißes Papiers ist es also nötig, den Gelbstich mit Unterstützung bestimmter Hilfsmittel zu beseitigen. Prinzipiell gibt es zur Verbesserung der Weiße die Möglichkeiten der Bleiche der Rohstoffe, Einsatz von weißeren Füllstoffen und Pigmenten, Zugabe von Nuancierungsmitteln sowie die Zugabe von optischen Aufhellern.The main raw materials of paper production, pulp and Wood pulp, are not pure white, but yellowish. from In the human eye, a yellowish white is perceived as darker as a bluish white. For the production of a white one Papiers so it is necessary, the yellow cast with support certain remedies. In principle there is to Improving the whiteness of the possibilities of bleaching the Raw materials, use of whiter fillers and pigments, Addition of shading agents and the addition of optical Brighteners.
Durch die aus der zunehmenden ökologischen Verpflichtung re sultierende Einführung der chlorfreien Bleiche ist die durch schnittliche Weiße der verfügbaren Zellstoffe in letzter Zeit allerdings zurückgegangen. Gleichzeitig erhöhte sich der Gelb wert. Der vermehrte Einsatz von Altpapier auch in hochwertigen Druckpapieren hat ebenfalls eine Reduzierung der Weiße zur Folge. Bei Verwendung von blauen bis violetten Nuancierfarb stoffen erscheint das Papier weißer, da der Gelbstich des Faserstoffes oder des Streichpigmentes durch den zusätzlichen Blauanteil kompensiert wird. Dies hat allerdings einen Hellig keitsverlust zur Folge.Due to the growing ecological commitment re The following is the introduction of chlorine-free bleach by average whiteness of available pulps lately however, decreased. At the same time, the yellow increased value. The increased use of waste paper even in high quality Printing paper also has a reduction in whiteness Episode. When using blue to violet shade The paper appears whiter because the yellowish tinge of the Fibrous or the coating pigment by the additional Blue component is compensated. However, this has a Hellig loss of quality.
Die optische Aufheller haben nun die Fähigkeit, durch Fluores zenz den Gelbstich auszugleichen, ohne gleichzeitig die Hel ligkeit zu vermindern. Die optischen Aufheller adsorbieren UV- Licht mit einem Maximum bei 350-360 nm und wandeln es in sichtbares blaues Licht mit einem Maximum bei 440 nm um. Die Substanzen sind sehr effektiv, so daß schon die Zugabe einer kleinen Menge einen großen Einfluß auf die Weiße des Papiers hat. Durch den Einsatz optischer Aufheller in der Papiermasse, bei der Oberflächenleimung oder im Strich ist man in der Lage, Papiere mit hoher Weiße herzustellen.The optical brighteners now have the ability to fluoresce zenz to compensate for the yellowish tinge, without at the same time Hel to reduce The optical brighteners adsorb UV Light with a maximum at 350-360 nm and convert it to visible blue light with a maximum at 440 nm. The Substances are very effective, so that even the addition of a small amount a big influence on the whiteness of the paper Has. By using optical brighteners in the pulp, in surface sizing or in the line one is able to Produce papers with high whiteness.
Die optischen Aufheller besitzen im allgemeinen einen anioni schen Ladungscharakter und verhalten sich in vielen Fällen wie substantive Farbstoffe.The optical brighteners generally have an anionic Charge character and behave in many cases as substantive dyes.
Für die Verwendung als Aufheller in der Papierindustrie haben
sich aufgrund ihrer Affinität zu Cellulose die Derivate der
Diamino-Stilben-Disulfonsäuren durchsetzen können. Tendenziell
haben Typen mit hoher Löslichkeit eine geringere Affinität zur
Faser. Die verfügbaren Produkte haben prinzipiell alle die
nachstehend angegebene Grundstruktur:
For their use as brighteners in the paper industry, the derivatives of diamino-stilbene-disulphonic acids have become popular because of their affinity for cellulose. There is a tendency for high solubility types to have a lower affinity for the fiber. The available products have in principle all the following basic structure:
worin Me Alkali, vorzugsweise Natrium, und x, y, w und z ver schiedene Endgruppen, wie Halogen-, Alkyl-, Hydroxy- oder Alkylsulfogruppen darstellen.wherein Me Alkali, preferably sodium, and x, y, w and z ver various end groups, such as halogen, alkyl, hydroxy or Represent alkylsulfo groups.
Neben den Disulfonsäurederivaten gibt es auch die Tetra- und Hexasulfonsäurederivate mit 4 bzw. 6 Sulfogruppen im Molekül. Die Löslichkeit und die Säurestabilität nehmen mit der Anzahl der Sulfogruppen zu, während die Affinität zur Faser abnimmt. Die Tetrasulfonsäurederivate haben weiterhin eine gute Ver träglichkeit mit Stärke, während die Hexasulfonsäurederivate eine Tendenz zur Vergrauung zeigen.In addition to the Disulfonsäurederivaten there are also the tetra and Hexasulfonic acid derivatives with 4 or 6 sulfo groups in the molecule. The solubility and the acid stability decrease with the number of the sulfo groups, while the affinity to the fiber decreases. The Tetrasulfonsäurederivate continue to have a good Ver With strength, while the Hexasulfonsäurederivate show a tendency to graying.
Als alternative Aufheller für die Papierindustrie wurden in
neuerer Zeit Distyryldiphenyl-Derivate eingeführt. Der Vorteil
dieser Produkte besteht in einer Verdoppelung der Stilbengrup
pe, womit die Effizienz deutlich gesteigert werden konnte.
Diese Verbindungen haben die allgemeine Grundstruktur:
Distyryldiphenyl derivatives have recently been introduced as alternative brighteners for the paper industry. The advantage of these products is a doubling of the stilbene group, which has significantly increased efficiency. These compounds have the general basic structure:
wobei die Anzahl der Sulfogruppen auch bis zu 6 betragen kann.wherein the number of sulfo groups can also be up to 6.
Ein für die Wirksamkeit ausschlaggebendes Merkmal der opti schen Aufheller vom Diamino-Stilben-Sulfonsäuretyp ist die Existenz von zwei verschiedenen Atomanordnungen (Cis-Trans- Isomerie). Nur in der Trans-Form kann der optische Aufheller fluoreszieren, während die Cis-Form hierzu nicht in der Lage ist. Handelsübliche Aufhellerlösungen liegen in der Trans-Form vor. Durch die Einwirkung von Licht findet eine Umwandlung in die Cis-Form statt, die durch eine ausreichende Fixierung des Aufhellers an einer Oberfläche zum Teil vermieden werden kann. Die Aufheller müssen aus diesem Grund an geeignete Trägermate rialien (Carrier) gebunden werden.A key to the effectiveness of the opti The brightener of diamino-stilbene-sulfonic acid type is the Existence of two different atomic arrangements (cis-trans Isomerism). Only in the trans form can the optical brightener fluoresce while the cis form is unable to do so is. Commercially available brightener solutions are in the trans-form in front. By the action of light finds a transformation into the cis form held by a sufficient fixation of the Brightener on a surface can be partially avoided. For this reason, the brighteners must have suitable carrier material (carrier).
Beim Einsatz der optischen Aufheller in der Papiermasse fun giert Cellulose als Trägermaterial, da Aufheller eine natür liche Affinität zu dieser besitzen. Die Substantivität be wirkt, daß der Aufheller aufgrund von Elektronenwechselwir kungen mit den OH-Gruppen der Cellulose an der Faser adsor biert wird, obwohl beide Substanzen negativ geladen sind.When using the optical brightener in the paper mass fun gels cellulose as a carrier material, since brighteners a natural have a slight affinity to this. The substantivity be Acts that the brightener due to electron exchange we tions with the OH groups of cellulose on the fiber adsor is beer, although both substances are negatively charged.
Da die optischen Aufheller aber keine Affinität zu Pigmenten oder synthetischen Bindemitteln haben, muß in Streichfarben grundsätzlich eine weitere Komponente zugegeben werden, auf der die Aufheller aufziehen können. Als Trägermaterialien wirken z. B. Polyvinylalkohol, Carboxymethylcellulose, Stärke, Casein, Polyacrylat-Verdicker, Melamin-, Formaldehyd-(MF)- und Harnstoff-Formaldehyd-(HF)-Harze und Polyglykole. Da diese Stoffe häufig eingesetzte Co-Binder oder Vernetzungsmittel sind, ist die Möglichkeit der optischen Aufhellung auch in Streichfarben gegeben.As the optical brightener but no affinity for pigments or synthetic binders must be in coating colors In principle, a further component can be added to who can raise the brighteners. As carrier materials act z. As polyvinyl alcohol, carboxymethyl cellulose, starch, Casein, polyacrylate thickener, melamine, formaldehyde (MF) - and Urea-formaldehyde (HF) resins and polyglycols. This one Substances commonly used co-binders or crosslinking agents are, the possibility of optical brightening is also in Given coating colors.
Allerdings ist ein optimales Verhältnis zwischen Trägermate rial und optischem Aufheller eine Voraussetzung für einen effizienten Einsatz des Aufhellers. Ist zu wenig Träger material vorhanden, wird das Wirkpotential des Aufhellers nicht vollständig genutzt. Sind dagegen an einem Trägermate riäl weitgehend alle Plätze mit Aufhellermolekülen besetzt, fixiert sich der Aufheller sozusagen auf sich selbst, d. h. es bilden sich "Schichtpakete" aus mehreren Aufhellermolekülen. Hierdurch wird eine weitere Erhöhung des Weißgrades ver hindert, d. h. es ist die sogenannte "Vergrauungsgrenze" er reicht. Werden die Schichtpakete durch Erhöhung der Aufheller konzentration dicker, verschieben sie den Farbton immer deut licher nach Grün. In einer Streichfarbe, welche nicht genügend geeignetes Trägermaterial enthält, tritt die Vergrauung bzw. Vergrünung bereits bei sehr niedrigen Aufheller-Zusätzen ein.However, an optimal ratio between Trägermate Rial and optical brightener a prerequisite for a efficient use of the brightener. Is too little carrier material is present, the effect potential of the brightener not fully used. Are against it on a carrier mat Riäl occupied almost all places with Aufhellermolekülen, the brightener fixates on itself, as it were, d. H. it form "layer packages" of several brightener molecules. As a result, a further increase in the whiteness ver hinders, d. H. it is the so-called "grayness border" he enough. Be the layer packages by increasing the brightener Concentration thicker, move the hue always German Licher to green. In a coating color, which is not enough contains suitable carrier material, the graying or Greening already at very low brightener additives.
Die Aufheller werden sowohl in der Masse, als auch in der Leimpresse und im Strich eingesetzt. Diese Entwicklung hat sich zunächst bei Anwendung in der Masse für holzfreie oder schwach holzhaltige Qualitäten durchgesetzt. Später kamen die gestrichenen holzhaltigen Qualitäten, wie LWC (Light Weight Coated), dazu.The brighteners are both in the mass, as well as in the Size press and used in the line. This development has initially when used in bulk for wood-free or weak woody qualities enforced. Later they came painted woody qualities, such as LWC (Light Weight Coated), to.
Die Anwendung von optischen Aufhellern in der Masse für holz freie Papiere oder für Papiere mit einem geringen Anteil an mechanischen Fasern hat in den letzten Jahren extrem zuge nommen. Bei Zeitungsdruck, verbessertem Zeitungsdruck und SC- Papier (Super Calandered Papier) wurden dagegen in der Ver gangenheit keine Aufheller verwendet.The application of optical brighteners in bulk for wood free papers or for papers with a low content Mechanical fiber has been extremely poor in recent years accepted. Newspaper printing, improved newspaper printing and SC On the other hand, paper (Super Calandered Paper) was used in Ver No brightener used.
Der Hauptgrund dafür ist, daß optische Aufheller als anioni sche Substanzen durch kationische Hilfsmittel, wie Alaun, kationische Leimungs-, Naßfest- und Retentionsmittel gestört werden. Dies ist um so gravierender, je höher die kationische Ladungsdichte des Hilfsmittels ist.The main reason for this is that optical brightener than anioni substances by cationic auxiliaries, such as alum, cationic sizing, wet strength and retention agents disturbed become. This is all the more serious the higher the cationic Charge density of the aid.
Besonders die Zugabe von stark kationischen Fixiermitteln, die als Ersatz von Alaun (Al-Sulfat) bei der neutralen Papierher stellung eingesetzt werden, kommt es zur Löschung bzw. Aus fällung von anionischen Aufhellern. Dasselbe gilt für kationi sche Zusätze in Leimpressenformulierungen (wie z. B. kationi sche Stärke, kationische Dialkyldiketene (AKD), kationische synthetische Oberflächenleimungsmittel) und in Streichfarben.Especially the addition of strong cationic fixatives, the as a substitute of alum (Al sulphate) in the neutral Papierher be used, it will be deleted or off Precipitation of anionic brighteners. The same applies to cationi additives in size press formulations (such as kationi starch, cationic dialkyl diketene (AKD), cationic synthetic surface sizes) and in coating colors.
Vor allem bei kationischen Streichfarbenformulierungen, die bei gestrichenen Inkjet-Papieren zum Stand der Technik gehö ren, versagen anionische Aufheller. Kationische Aufheller ent sprechen aber nicht der 36. Empfehlung des Bundesgesundheits amtes (BGA) für Farbstoffe in Lebensmittelverpackungen. Werden hochweiße Papiere gefordert, so können vielfach die qualitati ven und wirtschaftlichen Vorteile von kationischen Leimungs- oder Streichfarbensystem wegen des Weißeverlustes und der Schädigung des anionischen optischen Aufhellers nicht genutzt werden.Especially in cationic coating formulations, the in coated inkjet papers belong to the prior art anionic brighteners fail. Cationic brightener ent but do not speak the 36th recommendation of the Federal Health Office (BGA) for colorants in food packaging. Become demanded very white papers, so often the qualitati and economic benefits of cationic sizing or coating color system because of the white loss and the Damage to the anionic optical brightener not used become.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Aufhellerwirkung von anionisch optischen Aufhellern in Anwesenheit von katio nischen Störsubstanzen bzw. kationischen Oberflächen- und Streichfarbenformulierungen zu verbessern.The invention is based on the object, the brightening effect of anionic optical brighteners in the presence of katio niche interfering substances or cationic surface and To improve coating color formulations.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine kationisch modi
fizierte Aufhellerdispersion für die Papierindustrie gelöst,
die
This object is achieved by a cationic modi fied brightener dispersion for the paper industry, the
- a) einen anionischen optischen Aufheller,a) an anionic optical brightener,
- b) ein nichtionisches bzw. schwach anionisches oder schwach kationisches Schutzkolloid undb) a nonionic or weakly anionic or weak cationic protective colloid and
- c) ein kationisches oder kationisiertes Polymer enthält.c) contains a cationic or cationized polymer.
Unter dem Begriff "schwach anionisch" bzw. "schwach katio nisch" versteht man, daß das Schutzkolloid eine Ladungsdichte von weniger als 1 mmol/g, vorzugsweise um etwa 0,25 mmol/g hat.By the term "weak anionic" or "weak katio It is understood that the protective colloid is a charge density of less than 1 mmol / g, preferably about 0.25 mmol / g Has.
Die Ladungsdichte wird nach folgender Methode bestimmt: eine wäßrige Dispersion des schwach anionischen bzw. schwach kat ionischen Schutzkolloids wird in einer Konzentration von 0,1 bis 5 Gew.-% mit einem Standard-Polyelektrolyten entgegenge setzter Ladung nach der Streaming Current Detection(SCD)- Methode titriert. Diese Methode ist im einzelnen in der Lite raturstelle Peter Heß, "Untersuchungen zur Anwendung der Poly elektrolyttitration auf dem Gebiet der Papierherstellung", Dissertation Technische Hochschule Darmstadt, 1983, beschrie ben.The charge density is determined by the following method: a aqueous dispersion of the weakly anionic or weakly cat ionic protective colloid is in a concentration of 0.1 to 5 wt .-% with a standard polyelectrolyte entgegenge charged after the streaming current detection (SCD) - Method titrated. This method is detailed in the lite Peter Hess, "Studies on the Application of Poly electrolyte titration in the field of papermaking ", Dissertation Technical University Darmstadt, 1983, described ben.
Durch die optimale Fixierung des kationisch modifizierten Auf hellers an der Faser sowie durch seine schwach kationische La dung (Ladungsdichte der Dispersion etwa 0,001 bis 0,5 mmol/g, vorzugsweise von 0,01 bis 0,3 mmol/g) lassen sich auch unter erschwerten Bedingungen, z. B. in Gegenwart von Al+3-Ionen, kationischen Fixier-, Naßfest- und Leimungsmitteln, ausge zeichnete Aufhellerwirkungen sogar bei stark holzhaltigen und altpapier(AP)-haltigen Stoffsystemen erzielen.Due to the optimal fixation of the cationically modified on hellers on the fiber and by its weakly cationic La tion (charge density of the dispersion about 0.001 to 0.5 mmol / g, preferably from 0.01 to 0.3 mmol / g) can also be under difficult conditions, eg. B. in the presence of Al +3 ions, cationic fixing, Naßfest- and sizing agents, recorded brightener effects even in heavily wood-containing and waste paper (AP) -containing material systems achieve.
Die kationisch modifizierten Aufheller lassen sich auch ohne Probleme in kationischen Leimpressenformulierungen und Streichfarbensystemen einsetzen. Neben einer ausgezeichneten Aufhellerwirkung in kationischen Leim- und Streichfarbenformu lierungen werden auch erhebliche Qualitätsverbesserungen im Hinblick auf Inkjet-Bedruckbarkeit erzielt.The cationically modified brighteners can be used without Problems in cationic size press formulations and Use coating systems. In addition to an excellent Brightening effect in cationic glue and coating color form Alloys will also provide significant quality improvements With regard to inkjet printability.
Weitere Vorteile, die mit den erfindungsgemäßen Aufheller
dispersionen erzielt werden können sind:
Further advantages which can be achieved with the brightener dispersions according to the invention are:
- - Verbesserung der Qualität von oberflächengeleimten und gestrichenen Inkjet-Papieren,- Improving the quality of surface glued and coated inkjet papers,
- - Verbesserung der Ausblut- und Lichtechtheit von Inkjet- Farben, - Improvement of the bleeding and lightfastness of inkjet To dye,
- - Synergistische Bleich- und Aufhellerwirkung, in Kombination mit kationischen Photoaktivatoren (Farbortverschiebung von Gelb nach Blau)- Synergistic bleaching and brightening effect, in combination with cationic photoactivators (color locus of Yellow to blue)
- - Wirtschaftliche Vorteile.- Economical advantages.
Durch die Zugabe der erfindungsgemäßen kationisch modifizier ten Aufheller ist nicht nur der angestrebte Verzicht der re duktiven Bleiche realisierbar, sondern es sind auch die von vielen Herstellern von Altpapier und holzhaltigem (h. h.) Pa pier gewünschten, um 3 bis 4 Punkte höheren Weißgrade wirt schaftlich erzielbar. Dabei kann vor allem der synergistische Bleich- und Aufhellereffekt genutzt werden, der sich mit Kom binationen von Photoaktivatoren und optischen Aufhellern er gibt. Geeignete Photoaktivatoren sind z. B. in den EP-A-0 588 767 und EP-A-0 588 768 sowie in der DE-A-199 16 078.3 be schrieben.By the addition of the cationic modifizier invention brightener is not just the intended waiver of re ductile bleaching feasible, but there are also those of many manufacturers of waste paper and wood-containing (h.) Pa desired 3 to 4 points higher degrees of whiteness economically achievable. Above all, the synergistic Bleaching and lightening effect can be used, dealing with Kom combinations of photoactivators and optical brighteners gives. Suitable photoactivators are, for. In EP-A-0 588 767 and EP-A-0 588 768 and in DE-A-199 16 078.3 be wrote.
Der als Ausgangsmaterial für die erfindungsgemäße, kationisch modifizierte Aufhellerdispersion verwendete anionische opti sche Aufheller ist vorzugsweise ein Stilbenderivat oder eine Distyryldiphenylverbindung, wie sie vorstehend bei der Diskus sion des Standes der Technik angegeben wurden.The as starting material for the invention, cationic modified brightener dispersion used anionic opti brightener is preferably a stilbene derivative or a Distyryldiphenylverbindung, as mentioned above in the discus of the prior art.
Das nichtionische Schutzkolloid ist vorzugsweise Polyvinyl alkohol (PVA), Polyvinylpyrrolidon (PVP), Polyethylenglykol (PEG), Polyacrylamid (PAA) und/oder ein nichtionisches oder amphoteres Polysaccharid, das schwach anionische Schutzkolloid ein Polysaccharid mit einer Ladungsdichte von bis zu etwa 1 mmol/g und das schwach kationische Schutzkolloid ein katio nisiertes Polysaccharid, wie Galaktomannan oder Guar mit einer Ladungsdichte von bis zu etwa 1 mmol/g.The nonionic protective colloid is preferably polyvinyl alcohol (PVA), polyvinylpyrrolidone (PVP), polyethylene glycol (PEG), polyacrylamide (PAA) and / or a nonionic or amphoteric polysaccharide, the weakly anionic protective colloid a polysaccharide with a charge density of up to about 1 mmol / g and the weakly cationic protective colloid a katio Nysed polysaccharide, such as galactomannan or guar with a Charge density of up to about 1 mmol / g.
Die nichtionischen Schutzkolloide sind im allgemeinen Handels produkte. So wird z. B. PVA durch Teil- oder Vollverseifung vom Polyvinylacetat erhalten. Handelsprodukte sind die "Mowiol®"- Typen der Firma Hoechst AG, z. B. Mowiol 3-83, Mowiol 4-88 (teilverseift), Mowiol 3-98, Mowiol 4-98 und Mowiol 6-98 (vollverseift). Die erzielbaren Feststoffgehalte ergeben sich aus der Verseifungszahl und dem Molekulargewicht.The nonionic protective colloids are generally commercial Products. So z. B. PVA by partial or Vollverseifung of Polyvinyl acetate obtained. Commercial products are the "Mowiol®" - Types of the company Hoechst AG, z. Mowiol 3-83, Mowiol 4-88 (partially saponified), Mowiol 3-98, Mowiol 4-98 and Mowiol 6-98 (Completely hydrolyzed). The achievable solids contents result from the saponification number and the molecular weight.
Geeignete Polyvinylpyrrolidone (PVP) werden zum Beispiel von
der Firma BASF AG in den Handel gebracht. Sie weisen nach
Angaben des Herstellers folgende Molekulargewichte auf:
K 15: MG = 8500; K 30: MG = 38 000; K 90: MG = 700 000Suitable polyvinylpyrrolidones (PVP) are marketed, for example, by the company BASF AG. According to the manufacturer, they have the following molecular weights:
K 15: MW = 8500; K 30: MW = 38,000; K 90: MG = 700,000
Auch Polyethylenglykole (PEG) können als Schutzkolloide ver wendet werden. Die günstigsten Effekte konnten im Molekular gewichtsbereich zwischen 1500-3000 erzielt werden.Also polyethylene glycols (PEG) can ver as protective colloids be used. The most favorable effects could be found in molecular weight range between 1500-3000 be achieved.
Weitere nichtionische, wasserlösliche Polymere sind handels übliche Polyacrylamide (PAA).Other nonionic, water-soluble polymers are commercial usual polyacrylamides (PAA).
Die nichtionischen oder amphoteren Polysaccharide werden bei spielsweise von der Firma Meyhall (Galactomannane, Guars) sowie von Stärkeherstellern (Cerestar, Roguette, u. a.) ver trieben.The nonionic or amphoteric polysaccharides are added For example, from the company Meyhall (Galactomannane, Guars) and starch producers (Cerestar, Roguette and others) ver exaggerated.
Die schwach anionischen Schutzkolloide sind ebenfalls im Han del unter den Bezeichnungen Galactomannan, Guar, Stärke er hältlich.The weakly anionic protective colloids are also in the han del under the terms galactomannan, guar, starch he hältlich.
Nachstehend ist ein allgemeines Verfahren zur Herstellung von nichtionischen bzw. schwach kationischen Schutzkolloid-Disper sionen angegeben.Below is a general method for the production of nonionic or weakly cationic protective colloid-Disper specified.
Das Schutzkolloid (z. B. PVA) wird unter Rühren in Wasser ein gestreut. Die Mischung wird entweder direkt (Einleiten von Dampf) oder indirekt (Mantelheizung) auf eine Mindesttempera tur von 90°C erwärmt, bis der PVA vollständig gelöst ist. Nach dem Abkühlen auf etwa 60-65°C werden die vorgesehenen kationi schen Hilfsmittel (z. B. Poly-DADMAC) sowie die nichtionischen Hilfsmittel (z. B. PVP oder PEG) langsam unter Rühren zugesetzt und ca. 20 min. eingerührt. Anschließend können weitere Chemi kalien unter Rühren zugesetzt werden.The protective colloid (eg PVA) is stirred in water with stirring scattered. The mixture is either directly (initiating Steam) or indirectly (jacket heating) to a minimum tempera heated from 90 ° C until the PVA is completely dissolved. To Cooling to about 60-65 ° C, the intended kationi aids (eg Poly-DADMAC) as well as the non-ionic Add auxiliaries (eg PVP or PEG) slowly while stirring and about 20 min. stirred. Subsequently, further Chemi be added with stirring.
Die schwach kationischen Schutzkolloid-Dispersionen können z. B. wie folgt hergestellt werden:The weakly cationic protective colloid dispersions can z. B. be prepared as follows:
100 Gew.-Teile PVA (Mowiol 4-98), fest
6,5 Gew.-Teile Poly-DADMAC (Certrex 340) WS* 38%
3 Gew.-Teile PVP K 30 (Luviskol K 30) WS 30%
2,5 Gew.-Teile PEG Mol-Gew. 2000 W, fest
0,04 Gew.-Teile Etingal L (Handelsware).
* WS = Zahlenwerte, bezogen auf Wirksubstanz.100 parts by weight PVA (Mowiol 4-98), solid
6.5 parts by weight of Poly-DADMAC (Certrex 340) WS * 38%
3 parts by weight PVP K 30 (Luviskol K 30) WS 30%
2.5 parts by weight of PEG mol. Wt. 2000 W, fixed
0.04 parts by weight Etingal L (commercial goods).
* WS = numerical values, based on active substance.
Der PVA wird in 350 Gew.-Teilen Wasser in einem Stärkekocher oder Wasserbad bei 95°C über 30 Minuten aufgeschlossen. Nach dem Abkühlen auf 60°C werden die restlichen Chemikalien ein gerührt. Die Dispersion hat eine Ladungsdichte von 0,10 bis 0,70 mmol/g.The PVA is dissolved in 350 parts by weight of water in a starch cooker or water bath at 95 ° C for 30 minutes. To Cooling to 60 ° C, the remaining chemicals touched. The dispersion has a charge density of 0.10 to 0.70 mmol / g.
100 Gew.-Teile PVA Mowiol 3-83
30 Gew.-Teile Poly-DADMAC (Certrex 340) WS 38%
4 Gew.-Teile PVP K 30 (Luviskol K 30) WS 30%
3 Gew.-Teile PEG Mol-Gew. 3000
0,04 Gew.-Teile Etingal L. 100 parts by weight PVA Mowiol 3-83
30 parts by weight of Poly-DADMAC (Certrex 340) WS 38%
4 parts by weight PVP K 30 (Luviskol K 30) WS 30%
3 parts by weight of PEG mol. Wt. 3000
0.04 parts by weight Etingal L.
Die Herstellung erfolgt analog zu Beispiel A mit einem Fest stoffgehalt von 30 Gew.-%. Die Dispersion hat eine Ladungs dichte von 1,0 bis 2,0 mmol/g. Sie kann auch zur Bereitstel lung des kationisierten Polymers (Komponente C) verwendet werden.The preparation is analogous to Example A with a solid content of 30 wt .-%. The dispersion has a charge density of 1.0 to 2.0 mmol / g. It can also be used as a supply tion of the cationized polymer (component C) used become.
Die kationischen oder kationisierten wasserlöslicher Polymere
(c) sind im allgemeinen dadurch gekennzeichnet, daß sie in der
Hauptkette und/oder in den Seitenketten quaternäre Stickstoff
atome enthalten. Beispiele für derartige Verbindungen sind
polymere Diallyverbindungen, Melamin-Formaldehydharze, Epi
chlorhydrinharze, Dicyandiamidharze, quaternäre Acrylate sowie
anorganische Polymere, wie Polyaluminiumhydroxychlorid (PAC).
Besonders hat sich hierbei Poly-(Diallyldimethylammonium
chlorid) (Poly-DADMAC) bewährt, das vorzugsweise ein Moleku
largewicht von 45 000 und 120 000 und folgende mögliche Struk
tur aufweist:
The cationic or cationized water-soluble polymers (c) are generally characterized by containing quaternary nitrogen atoms in the main chain and / or in the side chains. Examples of such compounds are polymeric diallyl compounds, melamine-formaldehyde resins, epi chlorohydrin resins, dicyandiamide resins, quaternary acrylates and inorganic polymers such as polyaluminum hydroxychloride (PAC). Poly (diallyldimethylammonium chloride) (poly-DADMAC), which preferably has a molecular weight of 45,000 and 120,000 and the following possible structure, has proved to be particularly suitable:
Andere geeignete kationische Polymere haben die Strukturen:
Other suitable cationic polymers have the structures:
Des weiteren können folgende kationische Polymere für die Kationisierung bzw. für die Einstellung der kationischen Ladungsdichte (der Schutzkolloid-Dispersion) (b) eingesetzt werden, wobei von relativ niedermolekularen Verbindungen ausgegangen wird.Furthermore, the following cationic polymers for the Cationization or for the cessation of cationic Charge density (the protective colloid dispersion) (b) used being of relatively low molecular weight compounds is assumed.
Polyvinylaminhydrochlorid:
polyvinylamine:
Polyvinylpyridiniumsalze
polyvinylpyridinium
R = H, Methyl, Ethyl-, n-Butyl; X = OH, Cl, Br
Polyvinylbenzyltrimethyammoniumchlorid
R = H, methyl, ethyl, n-butyl; X = OH, Cl, Br
Polyvinylbenzyltrimethyammoniumchlorid
kationisch modifizierte Polyacrylamide (PAA)
cationically modified polyacrylamides (PAA)
Polyamidamine (PAAM)
Polyamidoamine (PAAM)
Polyethylenimin (PEI)
Polyethyleneimine (PEI)
Polyamme (PA)
Polyamide (PA)
Neben diesen organischen kationischen Polymeren kann als an organisches Polymer Polyaluminiumhydroxychlorid (PAC) Al2(OH)5Cl.2,5 H2O verwendet werden.In addition to these organic cationic polymers can be used as the organic polymer polyaluminum hydroxychloride (PAC) Al 2 (OH) 5 Cl.2,5 H 2 O.
Vorzugsweise beträgt das Verhältnis der Komponenten a : b : c = 1 : 1-10 : 1-6. Dieses Verhältnis hängt von der Anzahl der Sulfo gruppen im optischen Aufheller ab.Preferably, the ratio of components a: b: c = 1: 1-10: 1-6. This ratio depends on the number of sulfo groups in the optical brightener.
Die erfindungsgemäße Aufhellerdispersion hat vorzugsweise eine Feststoffkonzentration von etwa 5 bis 25 Gew.-%, wobei der Anteil des anionischen optischen Aufhellers etwa 0,5 bis 5 Gew.-% beträgt.The brightener dispersion of the invention preferably has one Solids concentration of about 5 to 25 wt .-%, wherein the Proportion of anionic optical brightener about 0.5 to 5 Wt .-% is.
Ferner hat die erfindungsgemäße Aufhellerdispersion im all gemeinen einen pH-Wert im Bereich von etwa 4,5 bis etwa 9,5, vorzugsweise von etwa 5,5 bis 7,5.Furthermore, the brightener dispersion of the invention has in all commonly has a pH in the range of about 4.5 to about 9.5, preferably from about 5.5 to 7.5.
Die Ladungsdichte der erfindungsgemäßen Aufhellerdispersion beträgt vorzugsweise etwa 0,002 bis 0,8 mmol/g, insbesondere 0,08 bis 0,3 mmol/g. Die Ladungsdichte der Gesamtdispersion wird hierbei nach dem gleichen Verfahren bestimmt wie die La dungsdichte der Schutzkolloid-Dispersion aus den Komponenten (a) und (b).The charge density of the brightener dispersion according to the invention is preferably about 0.002 to 0.8 mmol / g, in particular 0.08 to 0.3 mmol / g. The charge density of the total dispersion is determined by the same procedure as the La Density of the protective colloid dispersion of the components (a) and (b).
Gegenstand der Erfindung ist ferner ein Verfahren zur Her stellung einer kationisch modifizierten Aufhellerdispersion, wie sie vorstehend definiert ist; das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß man den anionischen optischen Aufheller (a) zunächst in einer oder mehreren Stufen mit dem nicht- ionischen bzw. schwach ionischen oder schwach kationischen Schutzkolloid (b) im wäßrigen Medium zusammenbringt und an schließend das kationische oder kationisierte Polymer (c) zu setzt. Im allgemeinen wird das Verfahren so durchgeführt, daß man in der (den) ersten Stufe(n) den anionischen Aufheller in einem wäßrigen Medium vorlegt und diesem Medium unter Rühren das nichtionische bzw. schwach anionische oder schwach katio nische Schutzkolloid zusetzt, bis man in die Nähe des Ladungs nullpunktes kommt bzw. diesen bis in den leicht positiven Bereich überschreitet, worauf man eine Dispersion des kationischen oder kationisierten Polymers (c) zusetzt.The invention further relates to a method for Her position of a cationically modified brightener dispersion, as defined above; the process is thereby characterized in that the anionic optical brightener (a) initially in one or more stages with the non- ionic or weakly ionic or weakly cationic Protective colloid (b) in the aqueous medium and brings together closing the cationic or cationized polymer (c) puts. In general, the method is carried out so that in the first stage (s), the anionic brightener in an aqueous medium and this medium with stirring the nonionic or weakly anionic or weak katio Add niche protective colloid until close to the charge Zero point comes or this up in the slightly positive Range exceeds what is a dispersion of the cationic or cationized polymer (c).
Die Herstellung der kationisch modifizierten Aufhellerdisper sion aus einem anionischen Aufheller (a) erfolgt also in meh reren Teilschritten, deren Ablauf exakt eingehalten werden muß, um Ausfällungsreaktionen zu vermeiden. Beim ersten Schritt ist dafür zu sorgen, daß durch die Zugabe der Schutz kolloide (b) eine optimale Fixierung des anionischen Aufhel lers an den nichtionischen bzw. schwach kationischen Polymeren erfolgt. Dabei wird auch eine deutliche Reduzierung der anionischen Ladung des optischen Aufhellers erzielt.The preparation of the cationically modified brightener disperse sion from an anionic brightener (a) thus takes place in meh sub-steps whose sequence is exactly adhered to must to avoid precipitation reactions. At the first Step is to ensure that by adding the protection colloids (b) optimal fixation of the anionic Aufhel Lers on the nonionic or weak cationic polymers he follows. It also a significant reduction of achieved anionic charge of the optical brightener.
Die Reduzierung der Ladung zeigt sich auch in einem deutlichen Anstieg der Viskosität, was durch eine Wechselwirkung zwischen Polykation und Polyanion bzw. Polyanion und nichtionischem Polymer bedingt ist. Trägt man die Viskositätszunahme gegen die zugegebene Menge an entgegengesetzt geladenem Polyelek trolyten auf, so erhält man S-förmige Kurven. Das Verfahren wird in der Literatur auch als Bestimmungsmethode herange zogen. Diese Methode wird auch erfindungsgemäß zur Bestimmung der Ladungsdichte der Schutzkolloiddispersion (b) und der kationisch modifizierten Aufhellerdispersion insgesamt angewendet. Diese Methode ist vorstehend näher definiert.The reduction of the charge is also evident Increase in viscosity, due to an interaction between Polycation and polyanion or polyanion and nonionic Polymer is conditional. If one bears the viscosity increase against the added amount of oppositely charged polyelek trolytes, we obtain S-shaped curves. The procedure is also used as a method of determination in the literature pulled. This method is also used according to the invention for the determination the charge density of the protective colloid dispersion (b) and the cationically modified brightener dispersion in total applied. This method is defined in more detail above.
In wäßriger Lösung sind Polyelektrolyte dissoziiert in poly valente Makroionen und eine äquivalente Anzahl solvatisierter niedermolekularer Gegenionen. Zwischen Makro-, Gegen- und eventuell vorhandenen Coionen treten chemische und elektro statische Wechselwirkungen auf, die zu nichtadditiven Gesetz mäßigkeiten der makromolekularen und elektrolytischen Eigen schaften führen. Man unterscheidet zwischen spezifischen, (chemischen) und nichtspezifischen, elektrostatischen . (Coulomb-) Wechselwirkungen. Koazervation tritt auf, wenn eines der Polymere negativ und das andere positiv geladen ist. Man spricht auch von Komplexkoazervaten, heteropolaren Sym plexen sowie Symplexen mit zusätzlicher Nebenvalenzbindung (H-Brücken).In aqueous solution, polyelectrolytes are dissociated in poly valent macroions and an equivalent number solvated low molecular weight counterions. Between macro, counter and any existing coions occur chemical and electro static interactions that lead to non-additive law Moderate macromolecular and electrolytic properties lead. One differentiates between specific, (chemical) and nonspecific, electrostatic. (Coulombic) interactions. Coacervation occurs when one of the polymers is negative and the other is positively charged. One also speaks of complex coacervates, heteropolar Sym plexes as well as symplexes with additional minor valence bond (H-bridges).
Nachstehend sind die Ladungsdichten einiger kationischer Poly
merer angegeben:
The charge densities of some cationic polymers are given below:
Gegenstand der Erfindung ist ferner die Verwendung der vorste hend beschriebenen kationischen Aufhellerdispersionen bei der Papierherstellung (in der Masse), bei der Oberflächenleimung, beim Streichen von Papier sowie zur Aufhellung der Füllstoff- und Streichfarbenpigmente.The invention further relates to the use of the vorste described cationic brightener dispersions in the Papermaking (in bulk), surface sizing, when painting paper and brightening the filler and coating color pigments.
Gegenstand der Erfindung ist weiterhin das Papier, das die vorstehend beschriebenen Aufhellerdispersionen enthält oder damit bestrichen ist.The invention further relates to the paper that the contains brightener dispersions described above or so that is painted.
Die Erfindung ist durch die nachstehenden Beispiele erläutert:The invention is illustrated by the following examples:
100 Gew.-Teile eines anionischen Stilbenderivat-Aufhellers (Handelsware) mit 6 Sulfogruppen (LEUKOPHOR SHR-flüssig, Her steller Clariant Deutschland GmbH) werden in einem Becherglas vorgelegt. Dann werden langsam unter Rühren 50 Gew.-Teile einer (30%igen) PVP K 30-Lösung zugegeben. Anschließend werden 10 Gew.-Teile einer 10%igen PEG-(MG 2000)-Lösung unter Rühren zudosiert, worauf 40 Gew.-Teile Wasser 10 min. unter Rühren gut eingemischt werden. Dann werden 80 Gew.-Teile der schwach kationischen PVA-Dispersion von Beispiel A ganz langsam unter Rühren zudosiert, 10 min. gut durchgemischt und mit 30 Gew.-Teilen Wasser versetzt. Die Ladungsdichte der Dispersion beträgt 0,06 mmol/g.100 parts by weight of an anionic stilbene derivative brightener (Commercial product) with 6 sulfo groups (LEUKOPHOR SHR-flüssig, Her Clariant Deutschland GmbH) are placed in a beaker submitted. Then slowly with stirring 50 parts by weight added to a (30%) PVP K 30 solution. Subsequently 10 parts by weight of a 10% PEG (MG 2000) solution under Stirring added, whereupon 40 parts by weight of water for 10 min. under Stir well. Then 80 parts by weight of the weakly cationic PVA dispersion of Example A completely slowly added with stirring, 10 min. well mixed and mixed with 30 parts by weight of water. The charge density of Dispersion is 0.06 mmol / g.
Dann werden 60 Gew.-Teile der kationischen PVA-Dispersion von Beispiel B (als Teil der Komponente (c)) ganz langsam unter Rühren zudosiert und 15 min. gut durchgemischt. Schließlich werden 20 Gew.-Teile einer 5%igen Poly-DADMAC-Lösung (Rest der Komponente (c)) und 25 Gew.-Teile einer PAC-Lösung (Carta fix LA-flüssig) zugegeben. Die fertige Dispersion hat eine Ladungsdichte von 0,3 mmol/g.Then 60 parts by weight of the cationic PVA dispersion of Example B (as part of component (c)) very slowly under Stirring added and 15 min. well mixed. After all 20 parts by weight of a 5% poly-DADMAC solution (remainder of component (c)) and 25 parts by weight of a PAC solution (Carta fix LA liquid) was added. The finished dispersion has a Charge density of 0.3 mmol / g.
100 Gew.-Teile eines anionischen Distyryl-Diphenylderivat-Auf hellers (Uvitex NFW; Hersteller Ciba-Geigy; enthält auch PEG und ein Tensid) werden in einem Becherglas vorgelegt. Dann werden 50 Gew.-Teile einer (30%igen) PVP K 30-Lösung und 50 Gew.-Teile Wasser zugegeben.100 parts by weight of an anionic distyryl-diphenyl derivative-on hellers (Uvitex NFW, manufacturer Ciba-Geigy; also contains PEG and a surfactant) are placed in a beaker. Then 50 parts by weight of a (30%) PVP K 30 solution and 50 Parts by weight of water added.
Die Mischung wird unter Rühren (10 min.) gut durchgemischt. Dann werden 90 Gew.-Teile der schwach kationischen PVA-Dis persion (von Beispiel A) ganz langsam unter Rühren zudosiert, und die Mischung wird 10 min. gut durchgerührt. Die Ladungs dichte der Dispersion beträgt 0,009 mmol/g.The mixture is thoroughly mixed with stirring (10 min.). Then 90 parts by weight of the weakly cationic PVA dis persion (of Example A) is metered in very slowly with stirring, and the mixture is 10 min. well stirred. The charge density of the dispersion is 0.009 mmol / g.
Dann werden 40 Gew.-Teile Wasser, 70 Gew.-Teile der katio nischen PVA-Dispersion von Beispiel B ganz langsam unter Rühren zudosiert und 15 min. gut durchgemischt. Schließlich werden 25 Gew.-Teile einer 5%igen Poly-DADMAC-Lösung zugesetzt. Then 40 parts by weight of water, 70 parts by weight of katio niche PVA dispersion of Example B very slowly below Stirring added and 15 min. well mixed. After all become 25 parts by weight of a 5% poly-DADMAC solution added.
Die so erhaltene kationische Aufhellerdispersion hat eine Ladungsdichte von 0,085 mmol/g.The cationic whitener dispersion thus obtained has a Charge density of 0.085 mmol / g.
100 Gew.-Teile eines anionischen Aufhellers (Tinopal SK B von Ciba-Geigy, ein Distyryl-Diphenylderivat-Aufheller) werden in einem Becherglas vorgelegt.100 parts by weight of an anionic brightener (Tinopal SK B of Ciba-Geigy, a distyryl-diphenyl derivative brightener) are used in presented to a beaker.
Dann werden 30 Gew.-Teile 30-%ige PVP K30-Lösung und 50 Gew.- Teile Wasser zugegeben und unter Rühren 10 min. gut durchge mischt. Anschließend werden 75 Gew.-Teile der kationischen PVA-Dispersion von Beispiel A ganz langsam unter Rühren zu dosiert und 10 min. gut durchgemischt. Die Ladungsdichte der Dispersion beträgt 0,01 mmol/g.Then, 30 parts by weight of 30% PVP K30 solution and 50% by weight. Add water and stir for 10 min. good mixed. Subsequently, 75 parts by weight of the cationic PVA dispersion of Example A very slowly with stirring dosed and 10 min. well mixed. The charge density of Dispersion is 0.01 mmol / g.
Dann werden nochmals 30 Gew.-Teile Wasser und 85 Gew.-Teile der kationischen PVA-Disperison von Beispiel B ganz langsam unter Rühren zudosiert und 15 min. gut durchmischt.Then another 30 parts by weight of water and 85 parts by weight the cationic PVA disperison of Example B very slowly added with stirring and 15 min. mixed well.
Die so erhaltene kationisch modifizierte Aufhellerdispersion hat eine Ladungsdichte von 0,12 mmol/g.The cationically modified brightener dispersion thus obtained has a charge density of 0.12 mmol / g.
100 Gew.-Teile eines anionischen Aufhellers (Uvitex NFW von Ciba-Geigy, ein Distyryl-Diphenylderivat-Aufheller) werden in einem Becherglas vorgelegt. Dann werden 70 Gew.-Teile einer (30%-igen) PVP K 30-Lösung und 40 Gew.-Teile Wasser zugegeben. Nach 10 min. werden 40 Gew.-Teile einer (15%igen) PVA-Lösung (Mowiol 4-98) langsam zudosiert. Die Mischung wird 10 min. mit 30 Gew.-Teilen Wasser verrührt. Die Ladungsdichte der Disper sion beträgt 0,2 mmol/g. 100 parts by weight of an anionic brightener (Uvitex NFW of Ciba-Geigy, a distyryl-diphenyl derivative brightener) are used in presented to a beaker. Then 70 parts by weight of a (30%) PVP K 30 solution and 40 parts by weight of water added. After 10 min. become 40 parts by weight of a (15%) PVA solution (Mowiol 4-98) added slowly. The mixture is 10 min. With 30 parts by weight of water stirred. The charge density of the Disper sion is 0.2 mmol / g.
Dann werden 90 Gew.-Teile des kationischen PVA von Beispiel B ganz langsam unter Rühren zudosiert werden. Die Dispersion wird 15 min. gut durchgemischt, worauf 30 Gew.-Teile einer 5%igen Poly-DADMAC-Lösung zugesetzt werden.Then, 90 parts by weight of the cationic PVA of Example B be added slowly with stirring. The dispersion will be 15 min. thoroughly mixed, whereupon 30 parts by weight of a 5% poly-DADMAC solution can be added.
Die Ladungsdichte der so erhaltenen kationisch modifizierten Aufhellerdispersion beträgt 0,002 mmol/g.The charge density of the thus obtained cationically modified Brightener dispersion is 0.002 mmol / g.
100 Gew.-Teile eines anionischen Aufhellers (Uvitex NFW von Ciba-Geigy, ein Distyryl-Diphenylderivat-Aufheller) werden in einem Becherglas vorgelegt. Dann werden 250 Gew.-Teile einer kationischen PVA-Dispersion (Cartabond® VP WSI, Clariant Deutschland GmbH) langsam unter Rühren zudosiert. Die Ladungs dichte der Dispersion beträgt 0,1 bis 0,2 mmol/g.100 parts by weight of an anionic brightener (Uvitex NFW of Ciba-Geigy, a distyryl-diphenyl derivative brightener) are used in presented to a beaker. Then 250 parts by weight of a cationic PVA dispersion (Cartabond® VP WSI, Clariant Germany GmbH) slowly added with stirring. The charge density of the dispersion is 0.1 to 0.2 mmol / g.
Diese Dispersion wird mit 60 Gew.-Teilen Wasser und 40 Gew.- Teilen kationischer PVA-Dispersion von Beispiel B 15 min. unter Rühren gut durchgemischt. Anschließend werden 35 Gew.- Teile einer 5%igen Poly-DADMAC-Lösung langsam unter Rühren zudosiert.This dispersion is mixed with 60 parts by weight of water and 40 parts by weight. Parting cationic PVA dispersion of Example B 15 min. mixed thoroughly while stirring. Subsequently, 35 parts by weight Slowly add portions of a 5% poly DADMAC solution while stirring added.
Die kationisch modifizierte Aufhellerdispersion hat eine Ladungsdichte von 0,04 mmol/g.The cationically modified brightener dispersion has a Charge density of 0.04 mmol / g.
100 Gew.-Teile eines anionischen Stilbenderivat-Aufhellers mit 6 Sulfogruppen (LEUKOPHOR® SHR-flüssig) werden in einem Becherglas vorgelegt, worauf 45 Gew.-Teile Wasser zugesetzt werden. 200 Gew.-Teile der kationischen PVA-Dispersion von Beispiel A werden ganz langsam unter Rühren zudosiert und 10 min. gut durchgemischt. Dann werden 20 Gew.-Teile Wasser und 10 Gew.-Teile PVP K 30 und 5 Gew.-Teile 10%ige PEG zudosiert und 15 min. gerührt. Die Ladungsdichte der schwach katio nischen Schutzkolloiddispersion beträgt 0,01 mmol/g.100 parts by weight of an anionic Stilbenderivat brightener with 6 sulfo groups (LEUKOPHOR® SHR liquid) are in one Beaker submitted, whereupon 45 parts by weight of water added become. 200 parts by weight of the cationic PVA dispersion of Example A are metered in very slowly with stirring and 10 minute well mixed. Then 20 parts by weight of water and 10 parts by weight of PVP K 30 and 5 parts by weight of 10% PEG added and 15 min. touched. The charge density of the weak katio protective colloid dispersion is 0.01 mmol / g.
Dann werden 60 Gew.-Teile kationische PVA-Dispersion von Bei spiel B ganz langsam unter Rühren zudosiert, worauf 15 min gut durchmischt wird. Schließlich werden 30 Teile Polyaluminium chlorid-(PAC)-Lösung (Cartafix® LA-flüssig) zugesetzt.Then, 60 parts by weight of cationic PVA dispersion from Bei Game B slowly added with stirring, whereupon 15 minutes well is mixed. Finally, 30 parts of polyaluminum chloride (PAC) solution (Cartafix® LA liquid).
Mit der PVP K 30-Lösung wird eine zusätzliche Stabilisierung der Dispersion erzielt. Die PAC-Lösung ohne Zusatz des Schutz kolloids und des kationisierten Polymers würde die Fluoreszenz des Stilbenderivat-Aufhellers normalerweise löschen. Im vor liegenden Beispiel kann es jedoch zur weiteren Ladungsein stellung verwendet werden.With the PVP K 30 solution will provide additional stabilization achieved the dispersion. The PAC solution without added protection colloid and the cationized polymer would increase the fluorescence usually delete the style bender derivative brightener. I'm in front however, it may be for further charging be used.
Die Ladungsdichte der kationisch modifizierten Aufhellerdis persion beträgt 0,4 mmol/g.The charge density of the cationically modified brightener dispers persion is 0.4 mmol / g.
5 g otro eines Altpapierfaserstoffs, der aus der laufenden Produktion eines Zeitungsdruckherstellers stammt, werden nach dem Deinkingvorgang entnommen und dann in 1 Liter Wasser suspendiert. Als Hilfschemikalien werden 0,5% Aluminiumsul fat, 0,25 Gew.-% eines kationischen Polymers (Poly-DADMAC) und 0,4 Gew.-% eines Retentionshilfsmittels (Polyethylenimin) zugesetzt. Dieser Vorgang wird ein zweites und drittes Mal wiederholt, nur mit dem Unterschied, daß vor der Zugabe des Retentionsmittels 0,2 Gew.-% eines optischen Aufhellers (0,65 Gew.-% des kationischen Polymergemisches) von Beispiel 2 bzw. 6 zugegeben werden. Die Stoffsuspension wird auf 6 Liter verdünnt und mittels eines Rapid-Köthen-Blattbildungsgeräts entwässert. Die Bestimmung des Weißgrades (R 457) erfolgt in Anlehnung an DIN 53245, Teil 1 + 2, und die Bestimmung der Helligkeit mit einem Gerät, das die Anforderungen von DIN 53145, Teil 1 erfüllt. Die Bestimmung des Gelbstiches erfolgt nach DIN 53 145.5 g otro of a waste paper pulp, from the current Production of a newspaper printing manufacturer comes, after taken from the Deinkingvorgang and then in 1 liter of water suspended. As auxiliary chemicals, 0.5% aluminum sulph fat, 0.25 wt .-% of a cationic polymer (poly-DADMAC) and 0.4% by weight of a retention aid (polyethyleneimine) added. This process will be a second and third time repeated, only with the difference that before the addition of the Retention agent 0.2 wt .-% of an optical brightener (0.65 Wt .-% of the cationic polymer mixture) of Example 2 or 6 are added. The stock suspension is limited to 6 liters diluted and by means of a Rapid Köthen sheet forming device dewatered. The determination of the whiteness (R 457) takes place in Based on DIN 53245, part 1 + 2, and the determination of the Brightness with a device that meets the requirements of DIN 53145, part 1 met. The determination of the yellow cast takes place according to DIN 53 145.
Es wurden folgende Ergebnisse erhalten:
The following results were obtained:
Die Qualität des Inkjet-Ausdruckes wird von den mechanischen Voraussetzungen der verwendeten Drucker sowie von den che misch-physikalischen Eigenschaften von Tinte und Bedruckstoff bestimmt.The quality of the inkjet print is determined by the mechanical Requirements of the printers used as well as the che Mixed physical properties of ink and substrate certainly.
Es zeigte sich, daß mit bestimmten kationischen Polymergemi schen und mit den erfindungsgemäßen kationisch modifizierten optischen Aufhellern, bedingt durch die Verbesserung der Ad sorption und Fixierung des anionischen Inkjet-Farbstoffes, ne ben einer ausgezeichneten Weißgradverbesserung (Erzielung von Aufhellerverbesserung in kationischen Systemen) sich auch eine Verbesserung der Inkjet-Qualität erzielen läßt. Die herge stellten Streichfarben wurden mittels eines motorisierten Handrakels (Erichsen K Control Coater) auf holzfreie, oberflä chengeleimtes Rohpapier von 80 g/m2 mit einer Auftragsmenge von 10 g/m2 appliziert.It was found that with certain cationic Polymergemi rule and with the cationically modified optical brighteners according to the invention, due to the improvement of Ad sorption and fixation of the anionic inkjet dye, ne ben an excellent whiteness improvement (achieving brightener improvement in cationic systems) is also a Improve inkjet quality. The prepared coating colors were applied by means of a motorized hand doctor blade (Erichsen K Control Coater) to wood-free, surface-sized base paper of 80 g / m 2 with an application rate of 10 g / m 2 .
Für die Herstellung der Streichfarbenansätze wurden folgende
Geräte verwendet:
Zum Lösen des PVA sowie zum Stärkeaufschluß ein automatischer
Laborkocher; zum Dispergieren der Pigmente ein hochscherendes
Dispergiergerät (Labordisperger mit Zahnscheibe); zum Mischen
der einzelnen Komponenten ein Labormischer mit Propeller
rührer; zur Messung der rheologischen Eigenschaften, d. h. zur
Bestimmung der low- und high-shear-Viskosität ein Brookfield-
und Rotationsviskosimeter nach ISO 2555 (89) und DIN 53 214
(02.82).The following devices were used to prepare the coating color approaches:
To release the PVA and to digest starch, an automatic laboratory cooker; for dispersing the pigments a high-shear dispersing device (laboratory disperger with toothed disc); for mixing the individual components of a laboratory mixer with propeller stirrer; for measuring the rheological properties, ie for determining the low- and high-shear viscosity, a Brookfield and rotational viscometer according to ISO 2555 (89) and DIN 53 214 (02.82).
Der pH-Wert wurde mit einer Glaselektrode bestimmt, das Zeta- Potential nach PTS-RS: 016/93 nach dem Prinzip der Mikro elektrophorese gemessen (vgl. auch "Zeta-Potential-Symposium", München 1988, Tagungsband, S. 5-7).The pH was determined with a glass electrode containing zeta Potential according to PTS-RS: 016/93 according to the principle of micro electrophoresis (see also "Zeta Potential Symposium", Munich 1988, conference proceedings, pp. 5-7).
Die gestrichenen Papiere wurden in einem Umluft-Trockenschrank bei 50°C getrocknet. Für das Bedrucken der gestrichenen Papie re wurde ein Canon BJC 4000-Drucker bzw. ein Hewlett-Packard (HP) DJ 850-Drucker verwendet. Die Weißgradbestimmung (Farb ortbestimmung) erfolgte nach DIN 53 145, Teil 1 und Teil 2 (04.92) mit und ohne UV-Anteil. Die Rezeptur sowie die Eigen schaften der Streichfarbe und die Beurteilung der gestrichenen Papiere sind in der nachstehenden Tabelle angegeben. The coated papers were placed in a convection oven dried at 50 ° C. For printing the coated paper re was a Canon BJC 4000 printer or a Hewlett-Packard (HP) DJ 850 printer used. The whiteness determination (color location determination) was carried out according to DIN 53 145, part 1 and part 2 (04.92) with and without UV content. The recipe as well as the own properties of the coating color and the assessment of the coated ones Papers are given in the table below.
Die Untersuchungsergebnisse zeigen, daß sich durch die Zugabe der erfindungsgemäßen kationisch modifizierten Aufhellerdis persion nicht nur erheblich Weißgradverbesserungen erzielen lassen, sondern auch verbesserte Inkjet-Druckergebnisse im Vergleich zur Standardrezeptur erhalten werden. Ein weiteres Ergebnis der Laborversuche war, daß unterschiedliche Drucker (Canon bzw. HP) sehr unterschiedliche Druckerergebnisse auf demselben Papier liefern können.The test results show that the addition the cationically modified brightener dispers according to the invention not only achieve significant whiteness improvements but also improved inkjet printing results in Compared to the standard recipe can be obtained. Another one Result of laboratory experiments was that different printers (Canon or HP) very different printer results can deliver the same paper.
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Cited By (1)
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB9930177D0 (en) * | 1999-12-22 | 2000-02-09 | Clariant Int Ltd | Improvements in or relating to organic compounds |
| WO2001098446A1 (en) * | 2000-06-19 | 2001-12-27 | Ciba Specialty Chemicals Holding Inc. | Fluorescent brightener pigment compositions |
| EP1438197B1 (en) * | 2001-09-03 | 2008-10-15 | Basf Se | Method for increasing the whiteness of paper by means of cationic polyelectrolytes |
| DE10162052A1 (en) * | 2001-12-17 | 2003-06-26 | Basf Ag | Production of paper or cardboard with enhanced whiteness involves treating the pulp with a mixture of linear, cationic polyelectrolyte and optical brightener |
| GB2391011A (en) * | 2002-07-19 | 2004-01-28 | Crosmill Ltd | Bleaching cellulose suspensions |
| WO2007096242A1 (en) * | 2006-02-20 | 2007-08-30 | Clariant International Ltd | Improved process for the manufacture of paper and board |
| WO2019018983A1 (en) * | 2017-07-24 | 2019-01-31 | Rhodia Operations | Perfume-containing detergent composition |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2628571A1 (en) * | 1976-06-25 | 1977-12-29 | Mobil Oil Deutschland | METHOD FOR IMPROVING THE EFFECT OF OPTICAL BRIGHTENERS IN THE PAPER INDUSTRY |
| CH617453A5 (en) * | 1976-03-10 | 1980-05-30 | Ciba Geigy Ag | Stable, commercial aqueous solutions of water-soluble brighteners |
| DE3502038A1 (en) * | 1985-01-23 | 1986-07-24 | Sandoz-Patent-GmbH, 7850 Lörrach | AQUEOUS BRIGHTENING DEVICES AND THEIR USE IN THE PAPER LINE |
| EP0624687A1 (en) * | 1993-05-08 | 1994-11-17 | Ciba-Geigy Ag | Fluorescent whitening of paper |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB9422280D0 (en) * | 1994-11-04 | 1994-12-21 | Ciba Geigy Ag | Fluorescent whitening agent formulation |
-
1999
- 1999-05-22 DE DE1999123778 patent/DE19923778A1/en not_active Withdrawn
-
2000
- 2000-05-20 EP EP00110803A patent/EP1055774A1/en not_active Withdrawn
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CH617453A5 (en) * | 1976-03-10 | 1980-05-30 | Ciba Geigy Ag | Stable, commercial aqueous solutions of water-soluble brighteners |
| DE2628571A1 (en) * | 1976-06-25 | 1977-12-29 | Mobil Oil Deutschland | METHOD FOR IMPROVING THE EFFECT OF OPTICAL BRIGHTENERS IN THE PAPER INDUSTRY |
| DE3502038A1 (en) * | 1985-01-23 | 1986-07-24 | Sandoz-Patent-GmbH, 7850 Lörrach | AQUEOUS BRIGHTENING DEVICES AND THEIR USE IN THE PAPER LINE |
| EP0624687A1 (en) * | 1993-05-08 | 1994-11-17 | Ciba-Geigy Ag | Fluorescent whitening of paper |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| MÜLLER,F., u.a.: Optische Aufheller - neuere Erkenntnisse zu Eigenschaften und Verhalten im Papier. In: Wochenblatt für Papierfabrikation, 6, 1991, S.191-203 * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ITMI20111701A1 (en) * | 2011-09-21 | 2013-03-22 | 3V Sigma Spa | COMPOSITIONS FOR THE TREATMENT OF THE CARD |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP1055774A1 (en) | 2000-11-29 |
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