DE4137062A1 - Verfahren zur behandlung einer waessrigen pigmentsuspension mit einem waessrigen bindemittel - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Behandlung eines in Wasser suspendierten Pigments für die Papierindustrie mit einem wäßrigen Bindemittel. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Herstellung von pigmenthaltigem Papier mit erhöhter Reißfestigkeit oder mit erhöhtem Pigmentgehalt.

Stand der Technik

Bei der Herstellung von Druckpapieren ist es seit über einem Jahrhundert üblich, die Oberfläche zu streichen, um ein gutes Druckbild zu erhalten. Die gestrichenen Papiere werden auch als Kunstdruckpapier, Bilderdruckpapier oder Chromopapier und in der höchsten Qualitätsstufe als Emaille-Papier bezeichnet. Der Zweck des Striches besteht darin, eine Schicht für den Druck zu bilden, die ausschließlich aus Pigmenten und einem Bindemittel besteht. Diese Schicht wird meistens noch durch Satinage verdichtet und zu Glanz gebracht. Sie ermöglicht die Wiedergabe feinster Rasterpunkte.

Das Streichen ist ein kostenaufwendiger Prozeß, der meist in einer separaten Streichanlage hinter der Papiermaschine durchgeführt wird. Da der Druck auf Pigmente oder Pigmentschichten zu wesentlich besseren Druckergebnissen als der Druck auf ein reines Faservlies führt, gibt es seit Jahrzehnten Bemühungen, direkt auf der Papiermaschine mehr Pigmente in das Papier einzubringen, ohne seine Reißfestigkeit zu vermindern. Dadurch könnte der aufwendige Streichprozeß vermieden werden.

Große Verbreitung haben holzhaltige, hochgefüllte und hochsatinierte Tiefdruckpapiere mit Pigmentgehalten zwischen 17 und 30 Gew.-%. Sie werden als SC-Papiere (super calendered) bezeichnet. Bei ihrer Herstellung werden die Pigmente, meist Kaolin oder Talkum, adsorptiv und filtrativ in dem Faservlies gebunden.

Zur besseren Bindung des Pigments sind auch schon Bindemittel mitverwendet worden, z. B. modifizierte Stärke, Carboxymethyl-Cellulose, Alginate, Mannogalactane (Meyproid), Gelatine und Hautleim. Sie kommen als kolloidale Lösungen im Stoffeintrag zum Einsatz und werden durch elektrokinetische Kräfte adsorptiv an das Pigment und die Faser gebunden. Diese Bindung ist nie vollständig. Man findet daher im Kreislaufwasser und im Abwasser der Papierfabriken einen Teil des eingesetzten Bindemittels, das dadurch verlorengeht und eine Abwasserklärung notwendig macht.

EP-A 50 316 beschreibt ein Papierherstellungsverfahren, bei dem man in einer ersten Verfahrensstufe eine wäßrige Suspension eines anorganischen Pigments mit einem klassischen organischen Papierbindemittel, wie Dextrin, Stärke, Carboxymethylcellulose, Polyvinylalkohol oder Kunststoffdispersionen, versetzt und das Bindemittel mittels eines kationischen Flockungsmittels ausfällt. Als Flockungsmittel kommen polykationische Verbindungen, wie Polyethylenimin, kationisch modifizierte Polyacrylamide, Polyaluminiumchlorid und kationische Stärke in Betracht. Die eingesetzte Pigmentsuspension kann gegebenenfalls übliche Dispergiermittel, wie Polyphosphate oder Natriumpolyacrylat enthalten; solche Dispergiermittel wirken nicht als Bindemittel.

In der zweiten Verfahrensstufe wird das so vorbehandelte Pigment einem wäßrigen Papierstoff zugesetzt und anschließend die Blattbildung durchgeführt. Man erreicht eine hervorragende Retention des Pigments bei der Blattbildung und erhält ein Papier mit verbesserter Reißfestigkeit.

Bei einem in DE-A 21 15 409 beschriebenen Verfahren werden mineralische Füllstoffe für die Papierindustrie, vor allem Calciumcarbonat, mit einem Überzug aus einem organischen Polymeren versehen, wodurch vor allem die Zersetzung des Calciumcabonats im sauren Bereich unterdrückt werden soll. Der Überzug kann z. B. aus einer wäßrigen Lösung eines neutralisierten Acrylsäurepolymerisats durch Ausfällung mittels Aluminiumsulfat gebildet werden. Die Aluminiumionen haben die Wirkung, dem Füllstoff bzw. Pigment eine positive Ladung zu verleihen und dadurch deren Affinität zu den Cellulosefasern zu verstärken.

Aufgabe und Lösung

Ziel der Erfindung ist ein Verfahren zur Behandlung eines in Wasser suspendierten Pigments für die Papierindustrie mit einem Bindemittel und anschließende Fixierung des Bindemittels unter Bildung einer Pigmentsuspension, die zur Herstellung von hoch pigmenthaltigem Papier durch Blattbildung aus einem wäßrigen Papierstoff geeignet ist. Das Bindemittel soll dabei so fest an das Pigment gebunden werden, daß es sich davon nicht wieder ablöst und daß die wäßrige Phase der Suspension weniger als 5 Gew.-% des Bindemittels enthält und der Gehalt des Bindemittels in der wäßrigen Phase auch bei einer intensiven Scherbehandlung nicht ansteigt.

Es wurde gefunden, daß dieses Ziel erreicht wird, wenn als Bindemittel eine alkalische Lösung eines amphoteren hochmolekularen Polymerisats eingesetzt wird und die mit dem Bindemittel versetzte Pigmentsuspension allmählich mit einem Absäuerungsmittel neutralisiert wird.

Offenbar erreicht das amphotere Polymerisat im Neutralbereich, d. h. bei einem pH-Wert von etwa 5,5 bis 7,5, vorzugsweise von 6 bis 7, ein Löslichkeitsminimum. Es wird angenommen, daß die Polymerisatmoleküle im alkalischen und sauren Bereich stark solvatisiert und infolgedessen gut löslich sind. Dieser Zustand tritt durch Klarheit und verhältnismäßig hohe Viskosität der reinen Polymerlösung in Erscheinung. Im Neutralbereich nimmt die Solvatation ab, so daß sich die Polymermoleküle zusammenknäulen, was sich durch eine leichte Trübung der Lösung und Absinken ihrer Viskosität zu erkennen gibt. In diesem Zustand ist die Bindefähigkeit des amphoteren Polymerisats am höchsten. Es vermag sich an die Pigmentteilchen und gegebenenfalls an die Fasern anzulagern, so daß es bei der Blattbildung nahezu vollkommen retendiert wird. Wird der Neutralbereich überschritten, so nimmt die Löslichkeit des Polymerisats wieder zu. Im sauren Bereich tritt höchstens eine teilweise Bindung an das Pigment ein.

Die Anlagerung des Bindemittels an die Pigment- bzw. Faseroberfläche scheint durch einen Synergismus von elektrokinetischen und koazervativen Wechselwirkungen bewirkt zu werden. Löslichkeitseffekte dürften eine wesentliche Rolle spielen, so daß die Abscheidung des Bindemittels als Koazervation anzusehen ist. Man versteht darunter (nach Römpps Lexikon der Chemie, 9. Aufl, S.2770) den Übergang des ursprünglich als gelöstes Kolloid vorliegenden Bindemittels aus dem Solzustand in ein Präzipitat. Dabei wird ein Zwischenzustand durchlaufen, bei dem sich das vorher gleichmäßig verteilte Polymer in einer eigenen, noch flüssigen, wasserhaltigen Phase abscheidet. Offenbar verbindet sich diese Phase mit der Oberfläche der Pigmentpartikel und geht unter zunehmender Entwässerung in einen unlöslichen Zustand über.

Läßt man nach der Koazervation die behandelte Pigmentsuspension sedimentieren, so ist das überstehende Wasser völlig klar und zeigt keinen Tyndalleffekt. Daher findet man in der wäßrigen Phase der Pigmentsuspension nach Abschluß der Koazervation praktisch keine Anteile des Bindemittels mehr. Auf jeden Fall ist in der wäßrigen Phase weniger als 5 Gew.-%, meistens sogar weniger als 1 Gew.-% des ursprünglich eingesetzten Bindemittels enthalten. Oft lassen sich mit gebräuchlichen Nachweismethoden, z. B. der CSB-Messung, keine über den Nullwert hinausgehenden Gehalte an organischer Substanz in der überstehenden wäßrigen Phase mehr finden. Das gilt noch mehr für das Siebwasser der Blattbildung, wenn die erfindungsgemäß behandelte Pigmentsuspension einem Faserstoff für die Herstellung eines pigmenthaltigen Papieres zugesetzt wird.

Überraschenderweise erweist sich die Haftung des Bindemittels an dem Pigment als scherstabil. Selbst wenn man die erfindungsgemäß behandelten Pigmente über längere Zeit hohen Scherkräften aussetzt, wird das Bindemittel nicht wieder von den Pigmentteilchen abgelöst und die wäßrige Phase bleibt frei von dem eingesetzten Bindemittel. In der Regel steigt der Gehalt des Bindemittels in der wäßrigen Phase bei einer Scherbehandlung mit einem Intensivmischer nach Prof. Wilms ("Ultraturrax"®, Herst. Fa. Janke & Kunkel) innerhalb von 3 min bei 4000 UpM auf nicht mehr als 5 Gew.-%, bezogen auf den gesamten Bindemittelgehalt der Suspension, an.

Eine vollständige Solvatation des Polymers ist zu Beginn des Verfahrens nicht zwingend erforderlich. Oft genügt eine begrenzte Solvatation, die wenigstens einen kolloidalen Lösungszustand zuläßt. Bei der Neutralisation der Bindemittellösung gehen die ursprünglich vorliegenden Carboxylatgruppen in nicht neutralisierte Carboxylgruppen über oder es bildet sich eine Betainstruktur aus, in der den Carboxylatgruppen die kationischen Gruppen des amphoteren Polymerisats als Gegenionen gegenüberstehen. Das unlösliche Koazervat, das sich an der Oberfläche der Pigmentteilchen niedergeschlagen hat, enthält noch genügend Wasser, um eine hohe Bindekraft zu entfalten. Erst beim Trocknen des gebildeten Blattes geht das Bindemittel in einen festen Zustand über und entfaltet seine einbindende und verfestigende Wirkung.

Während der Neutralisation ist eine lokale Übersäuerung möglichst zu vermeiden. Jedenfalls soll die Pigmentsuspension nicht zu der Lösung des Absäuerungsmittels hinzugegeben werden. Das Absäuerungsmittel wird vorzugsweise unter Rühren unter möglichst gleichmäßiger Verteilung mit einer Geschwindigkeit zugesetzt, die mit der Umsetzung mit dem Polymer schritt hält. Um unwirtschaftlich lange Koazervationszeiten zu vermeiden, ist eine möglichst intensive Rührung vorteilhaft.

Durch Alkalischmachen kann das Koazervat wieder solvatisiert oder sogar in Lösung gebracht werden. Das ist für die Aufarbeitung von Altpapier von Bedeutung.

Anwendung der behandelten Pigmentsuspension

Die erfindungsgemäß behandelte Pigmentsuspension eignet sich zur Herstellung von Papieren mit hohem Pigmentgehalt auf der Papiermaschine. Die höchsten Festigkeitswerte werden erreicht, wenn die behandelte Suspension in den Faserstoff eingearbeitet wird. Man kann gegebenenfalls auch so vorgehen, daß man in der Stoffzentrale der Papiermaschine das Pigment, das Bindemittel und den Faserstoff vermischt und die Koazervation durch Zusatz des Absäuerungsmittels zu diesem Gemisch bewirkt. Ebenso kann man das Bindemittel in den alkalisch eingestellten Faserstoff einarbeiten, dann das Pigment zumischen und anschließend die Koazervation durchführen. Danach erfolgt jeweils nach üblichen Methoden die Blattbildung auf dem Sieb. Vorzugsweise wird das Papier anschließend satiniert.

Man erhält auf diese Weise Papiere mit einem Gesamtgehalt an Pigment bis zu 45 Gew.-%, vorzugsweise 17 bis 35 Gew.-%.

Im Extremfall läßt läßt sich der Pigmentgehalt noch weiter steigern; selbst Gehalte von 60 Gew.-% sind erreichbar. Im Verhältnis zu dem hohen Pigmentgehalt ist die Reißlänge des Papieres - als charakteristische Meßgröße seiner Festigkeit - erstaunlich hoch. Die Erfindung gestattet somit, Papiere mit üblichen hohen Pigmentgehalten und gesteigerter Reißlänge oder Papiere mit üblicher Reißlänge und deutlich erhöhtem Pigmentgehalt herzustellen. Letzteres bedeutet eine Kostenminderung, da die Pigmente in der Regel billiger als die Faserstoffe sind, und gleichzeitig eine Qualitätsverbesserung der Druckeigenschaften durch den hohen Pigmentgehalt.

Die erfindungsgemäß behandelte Pigmentsuspension kann gegebenenfalls auch zum Streichen von Papieren verwendet werden.

Das Bindemittel

Für das Verfahren der Erfindung geeignete amphotere Polymerisate können als klare bis kolloidale Lösungen zur Verfügung stehen. Der amphotere Charakter beruht auf der Anwesenheit von anionischen und kationischen Monomereinheiten der Polymermoleküle. Das Aquivalenzverhältnis von anionischen zu kationischen Gruppen liegt vorzugsweise im Bereich von 5 : 1 bis 1 : 5. Die zusätzliche Anwesenheit von nichtionischen, insbesondere hydrophoben Comonomereinheiten hat sich als vorteilhaft erwiesen.

Die anionischen Monomereinheiten leiten sich vorzugsweise von äthylenisch ungesättigten, radikalisch polymerisierbaren Mono- oder Dicarbonsäuren ab, wie z. B. Acryl-, Methacryl-, Itakon- oder/und Maleinsäure. Geeignete kationische Monomereinheiten enthalten eine äthylenisch ungesättigte, radikalisch polymerisierbare Gruppe und eine kovalent damit verbundene Amino- oder Ammoniumgruppe. Bevorzugte amphotere Polymerisate sind zu 6 bis 80, vorzugsweise zu 10 bis 80 Gew.-% aus Einheiten von ungesättigten Carbonsäuren und zu 10 bis 90 Gew.-%, vorzugsweise zu 20 bis 50 Gew.-% aus Einheiten eines stickstoffhaltigen kationischen Monomeren und gegebenenfalls bis zu 84 Gew-% aus nichtionischen Monomereinheiten aufgebaut. Typische Beispiele der kationischen Monomeren sind:

2-Dimethylamino-ethyl-acrylat und -methacrylat,
3-(N,N-Dimethylamino)-propyl-acrylat und -methacrylat,
4-(N,N-Dimethylamino)-butyl-acrylat und -methacrylat,
3-(N,N-Dimethylamino)-propyl-acrylamid und -methacrylamid,
Triethanolamin-monoacrylat und -monomethacrylat,
2-(Dimethylaminoethyloxy)-ethyl-acrylat und -methacrylat,
2-Imidazolyl-ethyl-acrylat und -methacrylat,
2-Piperazinyl-ethyl-acrylat und -methacrylat,
2-Piperazinyl-ethyl-acrylamid und -methacrylamid,
N,N-Dimethylamino-neopentyl-acrylat und -methacrylat,
N,N-Dimethylamino-neopentyl-acrylamid und -methacrylamid,
(1,2,2,6,6-Pentamethyl-piperidyl-4)-acrylat und -methacrylat,
3-Morpholino-propyl-acrylamid und -methacrylamid,
2-Morpholino-ethyl-acrylat und -methacrylat,
2-(N,N-Dibutylamino)-ethyl-acrylat und -methacrylat,
4-Diethylamino-1-methyl-butyl-acrylamid und -methacrylamid.

Vorzugsweise enthält das amphotere Polymerisat Einheiten von kationischen Monomeren mit quartären Ammoniumgruppen. Die entsprechenden Monomeren gehen aus den oben aufgelisteten Aminoalkyl-Monomeren durch Umsetzung mit Quaternisierungsmitteln, wie Methylchlorid oder Dimethylsulfat, hervor.

Das amphotere Polymerisat enthält auf jeden Fall einen ausreichenden Anteil an sauren Monomereinheiten, um wenigstens im alkalischen Bereich (pH8) löslich zu sein.

Der für eine ausreichende Solvatisierung erforderliche Carboxylatgehalt hängt von der Hydrophilie des gesamten Polymerisats ab. Sie wird durch die Einheiten der stickstoffhaltigen kationischen Monomeren wesentlich mitbestimmt. Die Solvatisierung kann weiterhin durch den Einbau von nichtionischen stark hydrophilen Monomereinheiten, wie Acrylamid und Methacrylamid oder Hydroxyalkylestern der Acryl- und/oder Methacrylsäure, verstärkt werden, darf aber nicht so hoch sein, daß der Gehalt an solchen Gruppen auch am Neutralpunkt zur vollständigen Solvatation ausreicht. Dies würde die Abscheidung des Polymerisats erschweren. Der Gehalt an nichtionischen hydrophilen Monomereinheiten liegt deshalb vorzugsweise nicht über 60 Gew.-%.

Als weitere Comonomere können wenig oder schwer wasserlösliche äthylenisch ungesättigte, radikalisch polymerisierbare Monomere am Aufbau des Polymerisats beteiligt sein. Eine vorteilhafte Wirkung haben Styrol, Ethylen und Alkylester der Acryl- und/oder Methacrylsäure, insbesondere mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen im Alkylrest. Ihr Anteil beträgt vorzugsweise 20 bis 90 Gew.-%, besonders bevorzugt 20 bis 80 Gew.-%. Andere verwendbare Comonomere sind z. B. Acrylnitril oder Vinylacetat. Schließlich können auch geringe Anteile von vernetzenden Comonomeren mit zwei oder mehr äthylenisch ungesättigten, radikalisch polymerisierbaren Gruppen im Molekül, wie Ethylenglykol-diacrylat und -dimethacrylat, Allylacrylat und -methacrylat, am Aufbau des Polymerisats beteiligt sein. Ihr Anteil muß jedoch niedrig genug sein, um noch eine ausreichende Solvatisierung zu gestatten, beispielsweise bis zu 3, vorzugsweise bis zu 1, insbesondere bis zu 0,1 Gew.-%.

Zur alkalischen Einstellung der Bindemittellösung ist im Prinzip jede Base geeignet, die einwertige Kationen enthält. Wäßriges Alkali, insbesondere Natronlauge, ist aus wirtschaftlichen Gründen bevorzugt. Vorzugsweise hat die Bindemittellösung einen pH-Wert von 8 bis 12, insbesondere von 9 bis 11.

Eine befriedigende Wirkung als Bindemittel setzt ein ausreichendes Molekulargewicht des Polymerisats voraus. Es soll im allgemeinen wenigstens 20 000, vorzugsweise 50 000 bis 1 Million betragen, jeweils als Gewichtsmittelwert bestimmt. Noch höhere Molekulargewichte führen zu hohen Viskositäten, die den Einsatz auf der Papiermaschine erschweren, ohne für die Binderwirkung förderlich zu sein. Bevorzugte Bindemittel haben in Form einer mit Natronlauge auf pH 9 eingestellten wäßrigen Lösung bei einer Konzentration von 200 g/l und 2O°C eine Viskosität von mehr als 100, insbesondere mehr als 1000 mPa·s. Diese Viskosität wird von sehr hochmolekularen Bindemitteln schon bei einer Konzentration von etwa 30 g/l erreicht.

Bezogen auf das Gewicht des trockenen Pigments wird das Bindemittel zweckmäßig in einer Menge von 1 bis 11, vorzugsweise von 2 bis 5 Gew.-%, berechnet als reines, nicht neutralisiertes Polymerisat, eingesetzt.

Das Pigment

Das Verfahren der Erfindung ist mit allen in der Papierindustrie gebräuchlichen Pigmenten durchführbar. Der Begriff "Pigment" schließt alle in der Papierindustrie gebräuchlichen Füllstoffe ein. Anorganische, insbesondere säurebeständige Pigmente sind bevorzugt. Dazu gehören Kaolin, Talkum, Calciumcarbonat, Calciumsulfat, Kieselsäure, Bariumsulfat, Titandioxid, und deren Gemische. Kaolin und Talkum sind besonders bevorzugt. In der Regel liegt die Teilchengröße von wenigstens 50 Gew.-% der Pigmentpartikel zwischen 0,1 und 10, vorzugsweise zwischen 0,3 und 5 Mikrometer. Die Mehrzahl der Pigmente hat in wäßriger Aufschlämmung ein negatives Zeta-Potential, liegt also im anionischen Zustand vor.

Das Absäuerungsmittel

Darunter sind alle Mittel von ausreichend saurer Wirkung zu verstehen, mit denen der pH-Wert der Bindemittellösung von dem bei 8 bis 11 liegenden Ausgangswert auf Werte von etwa 5,5 bis 7,5 vermindert werden kann. In der Regel sind es niedermolekulare, insbesondere anorganische saure Verbindungen. Dazu gehören Mineralsäuren, wie z. B. Schwefelsäure. Bevorzugt setzt man sauer reagierende Salze ein, wie Alkalihydrogensulfate oder insbesondere Aluminiumsulfat, das in der Papierindustrie meistens als Alaun bezeichnet wird.

Die Menge des Absäuerungsmittels ist kritisch, um das Löslichkeitsminimum zu erreichen, bei dem der erwünschte Koazervationszustand erreicht wird. Der optimale pH-Wert der behandelten Suspension hängt von der Polymerisatzusammensetzung ab. Wird eine Mineralsäure als Absäuerungsmittel verwendet, so liegt die eingesetzte Säureäquivalentmenge unter der Äquivalentmenge der Carboxylatgruppen des Polymers. Bei Verwendung von Aluminiumsulfat, das infolge von Hydrolyse sauer reagiert, ist eine stöchiometrische Berechnung des Bedarfs an Absäuerungsmittel kaum möglich.

Bevorzugte Arbeitsweise

Das anorganische Pigment wird in einer Konzentration von 2 bis 30 Gew.-%, vorzugsweise 2 bis 20 Gew.-%, in Wasser suspendiert. Übliche Dispergiermittel, wie Polyphosphate, können verwendet werden, sofern sie die Koazervation nicht stören. Der pH-Wert der Suspension wird auf den pH-Wert der Bindemittellösung eingestellt. Unter Rühren wird das Bindemittel in Form einer wäßrigen Lösung in die Suspension eingerührt und gleichmäßig verteilt. Danach wird eine wäßrige Lösung des Absäuerungsmittels allmählich unter Vermeidung ortlicher Übersäuerungen eingerührt, wodurch die Koazervation ausgelöst wird.

Vor oder nach der Koazervation wird die Suspension dem Faserstoff zugesetzt. Alle zur Papierherstellung gebräuchlichen Faserstoffe können verwendet werden, wie Holzschliff, Zellstoff, Halbzellstoff, Hochausbeutestoffe, Altpapier. Der Faserstoff hat beim Zumischen der Pigmentsuspension vorzugsweise einen Feststoffgehalt von 3 bis 4 Gew.-% und wird vor der Blattbildung mit Kreislaufwasser auf 0,1 bis 1 Gew.-% verdünnt. Zweckmäßig wird die Mischung unmittelbar in der Stoffzentrale einer Papiermaschine bereitet. Gebräuchliche Zusätze, wie Entschäumer, Dispergiermittel, Verdickungsmittel, Retentionsmittel, optische Aufheller, Farbstoffe, Fungizide, Bakterizide, Gleitmittel, können in üblichen Mengen mitverwendet werden. Alle erwähnten Verfahrensschritte können bei den in der Papierherstellung üblichen Temperaturen durchgeführt werden. Die Masse wird anschließend in üblicher Weise zu einem Blatt geformt und kann danach satiniert werden.

Beim Einsatz säureempfindlicher Pigmente, wie Calciumcarbonat, kann es vorteilhaft sein, die Koazervation in Abwesenheit des Pigments einzuleiten, das entstehende Koazervat, gegebenenfalls unter gelindem Erwärmen, fein zu emulgieren und erst dann das Pigment und den Faserstoff einzumischen.

Vorzugsweise werden Papiere mit einem Flächengewicht von 32 bis 170 g/m² hergestellt. Sie haben die Qualität bekannter SC-Papiere oder übertreffen diese sogar. Sie eignen sich besonders als Druckpapiere.

Beispiele

Eine 5%ige Suspension von Kaolin in Wasser wird mit Natronlauge auf pH 11 eingestellt. Dann wird eine alkalische Lösung des Bindemittels unter Rühren zugefügt. Es besteht aus einem Mischpolymerisat von etwa 50 Gew.-% Trimethylammoniumethyl-methacrylat-hydrochlorid, 30 Gew.-% Styrol und 20 Gew.-% Acrylsäure. Es wird soviel Aluminiumsulfat zugesetzt, bis ein pH-Wert von 5,5 erreicht ist. Diese Mischung wird in der Stoffzentrale einer Papiermaschine mit dem Faserstoff, bestehend aus Fichtenzellstoff und Holzschliff im Verhältnis 1:1, vermischt, so daß sich ein Feststoffgehalt von 0,5 Gew.-% ergibt. Danach wird die Masse in üblicher Weise zu einem Blatt geformt und anschließend satiniert. An dem fertigen Papier wird die Reißlänge gemessen.

Ergebnis-Tabelle

Claims (10)

1. Verfahren zur Behandlung eines in Wasser suspendierten Pigments für die Papierindustrie mit einem wäßrigen Bindemittel durch Ausfällung des Bindemittels auf dem Pigment dadurch gekennzeichnet, daß als Bindemittel eine alkalische Lösung eines amphoteren hochmolekularen Polymerisats eingesetzt wird und daß die mit dem Bindemittel versetzte Pigmentsuspension allmählich mit einem Absäuerungsmittel neutralisiert wird.

2. Verfahren zur Herstellung von füllstoffhaltigem Papier durch Blattbildung aus einem wäßrigen Papierstoff, dadurch gekennzeichnet, daß dieser ein gemäß Anspruch 1 behandeltes Pigment enthält.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als anorganischer Füllstoff Kaolin, Calciumsulfat, Talkum oder Titandioxid eingesetzt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Bindemittel ein amphoteres Polymerisat mit einem Molekulargewicht M_w<20 000, vorzugsweise <50 000 eingesetzt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Bindemittel ein amphoteres Polymerisat eingesetzt wird, das 6 bis 80, vorzugsweise 10 bis 80 Gew.-% Einheiten der Acryl-, Methacryl- oder/und Maleinsäure und 10 bis 90 Gew.-%, vorzugsweise 20 bis 80 Gew.-% Einheiten eines stickstoffhaltigen kationischen Monomeren und gegebenenfalls bis zu 84 Gew.-% Einheiten eines nichtionischen Monomeren enthält.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das kationische Monomer eine quartäre Ammoniumgruppe enthält.

7. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß als Absäuerungsmittel ein sauer reagierendes Salz eines mehrwertigen Metallkations eingesetzt wird.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß Aluminiumsulfat eingesetzt wird.

9. Wäßrige Suspension nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß in der wäßrigen Phase weniger als 5 Gew.-% des Bindemittels enthalten ist.

10. Wäßrige Suspension nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehalt des Bindemittels in der wäßrigen Phase nach einer intensiven Scherbehandlung von 3 min mittels eines Hochgeschwindigkeitsrührers bei 4000 Upm nicht mehr als 10 Gew.-%, bezogen auf den gesamten Bindemittelgehalt der Suspension, beträgt.