EP0193111A2 - Process for producing paper with a high dry strength - Google Patents

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EP0193111A2
EP0193111A2 EP86102199A EP86102199A EP0193111A2 EP 0193111 A2 EP0193111 A2 EP 0193111A2 EP 86102199 A EP86102199 A EP 86102199A EP 86102199 A EP86102199 A EP 86102199A EP 0193111 A2 EP0193111 A2 EP 0193111A2
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Heinrich Dr. Hartmann
Guenter Dr. Frey
Michael Dr. Kroener
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Abstract

1. A process for making paper having a high dry strength by adding (A) a water-soluble cationic polymer and (B) a water-soluble anionic polymer in succession to the paper stock and draining the latter with sheet formation by using component (A) in an amount of from 0.01 to 3% by weight and component (B) in an amount of from 0.05 to 3% by weight, based on dry paper stock in each case, component (B) being a homopolymer of an ethylenically unsaturated C3 -C5 -carboxylic acid or a copolymer having a K value of from 50 to 250 (determined according to H. Fikentscher at 20 degrees C in 5% strength aqueous sodium chloride solution and at a polymer concentration of 0.5% by weight) and having been formed from (a) from 35 to 99% by weight of an ethylenically unsaturated C3 -C5 -carboxylic acid, (b) from 65 to 1% by weight of an amide, nitrile and/or ester of an ethylenically unsaturated C3 -C5 -carboxylic acid and (c) from 0 to 15% by weight of styrene or of a C1 -C4 -alkyl vinyl ether, the sum of the percentages by weight in the copolymer being 100 in each case.

Description

Zur Herstellung von Papier mit hoher Trockenfestigkeit und niedriger Naßfestigkeit ist es bekannt, auf die Oberfläche von Papier verdünnte wäßrige Lösungen von synthetischen Polymerisaten, die als Trockenverfestigungsmittel wirken, aufzutragen und das so imprägnierte Papier zu trocknen. Die Mengen an Trockenverfestigungsmittel, die möglichst gleichmäßig auf die Oberfläche des 'Papiers aufgebracht werden sollen, betragen in der Regel 0,1 bis 4 Gew.7, bezogen auf trockenes Papier. Geeignete Trockenverfestigungsmittel sind beispielsweise aus der DE-PS 27 41 753 und den EP-Patentschriften 13 969 und 36 993 bekannt. Da die Trockenverfestigungsmittel auf einer verdünnten wäßrigen Polymerlösung aufgetragen werden - im allgemeinen beträgt die Polymerkonzentration der Präparationslösungen 1 bis 10 Gew.X - ist beim folgenden Trocknungsprozeß eine beträchtliche Menge an Wasser zu verdampfen. Der Trocknungsschritt ist daher sehr energieaufwendig. Die Kapazität der üblichen Trocknungseinrichtungen an Papiermaschinen ist aber nicht so groß, daß man bei der maximal möglichen Produktionsgeschwindigkeit der Papiermaschinen durch Auftrag von wäßrigen Polymerlösungen Papiere mit verbesserter Trockenfestigkeit herstellen kann. Die Produktionsgeschwindigkeit der Papiermaschinen muß vielmehr zurückgenommen werden, damit das Papier in ausreichendem Maße getrocknet wird.For the production of paper with high dry strength and low wet strength, it is known to apply to the surface of paper dilute aqueous solutions of synthetic polymers, which act as dry strength agents, and to dry the paper thus impregnated. The amounts of dry strength agent to be applied as evenly as possible onto the surface of 'paper, are generally from 0.1 to 4 Gew.7, based on dry paper. Suitable dry strength agents are known for example from DE-PS 27 41 753 and EP patents 13 969 and 36 993. Since the dry strength agents are applied to a dilute aqueous polymer solution - in general the polymer concentration of the preparation solutions is 1 to 10% by weight - a considerable amount of water must be evaporated in the following drying process. The drying step is therefore very energy intensive. However, the capacity of the usual drying devices on paper machines is not so great that, with the maximum possible production speed of the paper machines, papers with improved dry strength can be produced by applying aqueous polymer solutions. The production speed of the paper machines must rather be reduced so that the paper is dried to a sufficient extent.

Eine Möglichkeit, die Produktionsgeschwindigkeit der Papierherstellung zu erhöhen, besteht zwar darin, höher konzentrierte wäßrige Polymerlösungen auf die Oberfläche des Papiers aufzutragen. In diesem Fall enthält das Papier jedoch auch eine höhere Menge an Polymerisat, die aber nicht zu einer weiteren Verbesserung der Eigenschaften des Papiers führt. Dieser Weg zur Herstellung von Papier mit hoher Trockenfestigkeit ist daher schon aus wirtschaftlichen Gründen nicht gangbar. Eine andere Möglichkeit ist darin zu sehen, die wäßrigen Polymerlösungen zu verschäumen und dann den Schaum auf die Oberfläche des Papiers aufzutragen und den üblichen Trocknungsschritt anzuschließen. Diese Verfahrensweise erfordert aber einen zusätzlichen Arbeitsgang und führt zu Papieren, die das Polymerisat nicht homogen genug verteilt enthalten und die somit nicht die optimale, mit einer bestimmten Polymerisatmenge erreichbare Festigkeit besitzen.One way to increase the production speed of papermaking is to apply more concentrated aqueous polymer solutions to the surface of the paper. In this case, however, the paper also contains a higher amount of polymer, but this does not lead to a further improvement in the properties of the paper. This way of producing paper with high dry strength is therefore not feasible for economic reasons alone. Another possibility is to foam the aqueous polymer solutions and then apply the foam to the surface of the paper and to follow the usual drying step. However, this procedure requires an additional operation and leads to papers which do not contain the polymer distributed homogeneously enough and which therefore do not have the optimum strength which can be achieved with a certain amount of polymer.

Aus der CA-PS 1 110 019 ist ein Verfahren zur Herstellung von Papier mit huher Trockenfestigkeit bekannt, bei dem man zum Papierstoff zunächst ein wasserlösliches kationisches Polymerisat, z.B. Polyethylenimin, zugibt und danach ein wasserlösliches anionisches Polymerisat, z.B. ein hydrolysiertes Polyacrylamid zufügt und den Papierstoff auf einer Papiermaschine unter Blattbildung entwässert. Die anionischen Polymerisate enthalten bis zu 30 Mol·% Acrylsäure einpolymerisiert. Da man das Trockenverfestigungs-Ks/Kl mittel bereits zum Papierstoff zugibt, ist ein uberilachenauftrag nien mehr erforderlich, allerdings führen die anionischen Polyacrylamide na einer gewissen Laufzeit zu einer schlechteren Entwässerung der Stoffsur pension und zu einem Verkleben der Filze der Papiermaschine.From CA-PS 1 110 019 a process for the production of paper with high dry strength is known, in which a water-soluble cationic polymer, for example polyethyleneimine, is first added to the paper stock and then a water-soluble anionic polymer, for example a hydrolyzed polyacrylamide, is added and the paper stock dewatered on a paper machine with sheet formation. The anionic polymers contain up to 30 mol% of acrylic acid copolymerized. Since you have the dry consolidation Ks / Kl medium already added to the paper stock, a coating application is no longer necessary, but the anionic polyacrylamides lead to poor drainage of the stock and a sticking of the felts of the paper machine after a certain runtime.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung von Papier mit hoher Trockenfestigkeit und möglichst niedriger Naßfestigkeit zur Verfügung zu stellen, bei dem man gegenüber dem aus der CA-PS 1 110 019 bekannten Verfahren Papiere mit verbesserter Trockenfestigkeit und im Fall des Einsatzes gebleichter Stoffe Papiere mit höherer Weiße erhält.The present invention has for its object to provide a process for the production of paper with high dry strength and the lowest possible wet strength, in which compared to the process known from CA-PS 1 110 019 papers with improved dry strength and in the case of use bleached fabrics get papers with higher whiteness.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst mit einem Verfahren zur Herstellung mit Papier mit hoher Trockenfestigkeit durch nacheinander erfolgende Zugabe von (A) wasserlöslichen kationischen Polymerisaten und (B) wasserlöslichen anionischen Polymerisaten zum Papierstoff und Entwässern des Papierstoffs unter Blattbildung, wenn man als Komponente (B) Homopolymerisate von ethylenisch ungesättigten C3- bis C5-Carbonsäuren und/oder Copolymerisate aus

  • (a) 35 bis 99 Gew.Z ethylenisch ungesättigten C3- bis Cs-Carbonsäuren.
  • (b) 65 bis 1 Gew.% eines Amids, Nitrils undloder Esters einer ethylenisch ungesättigten C3- bis Cs-Carbonsäure und
  • (c) 0 bis 15 Gew.Z Styrol oder eines C1- bis C4-Alkylvinylethers einsetzt, die jeweils einen K-Wert von 50 bis 250 (bestimmt nach H. Fikentscher bei 20°C in 5 %iger wäßriger Kochsalzlösung und einer Polymerkonzentration von 0,5 Gew.%) haben.
The object is achieved according to the invention with a process for producing paper with high dry strength by successively adding (A) water-soluble cationic polymers and (B) water-soluble anionic polymers to the paper stock and dewatering the paper stock with sheet formation if component (B) is homopolymers from ethylenically unsaturated C 3 to C 5 carboxylic acids and / or copolymers
  • (a) 35 to 99 parts by weight of ethylenically unsaturated C 3 to Cs carboxylic acids.
  • (b) 65 to 1% by weight of an amide, nitrile and / or ester of an ethylenically unsaturated C 3 - to Cs-carboxylic acid and
  • (c) 0 to 15 Gew.Z styrene or a C 1 - to C 4 alkyl vinyl ether, each having a K value of 50 to 250 (determined according to H. Fikentscher at 20 ° C in 5% aqueous sodium chloride solution and one Polymer concentration of 0.5% by weight).

Die kationischen Polymerisate werden dem Stoff zugesetzt, um die negativ geladenen Cellulosefasern umzuladen. Als wasserlösliche kationische Polymerisate (A) kommen beispielsweise folgende Verbindungsklassen in Betracht: Polyethylenimine, die in 10 %iger wäßriger Lösung bei einem pH-Wert von 7 eine Viskosität in dem Bereich von 5 bis 100, vorzugsweise 10 bis 40 mPas aufweisen (gemessen bei 20°C, Rotationsviskosimeter, 20 U/min). Die Polymerisate können mit organischen Säuren wie Ameisensäure, Essigsäure oder Propionsäure oder mit anorganischen Säuren, wie Salzsäure, Schwefelsäure oder Phosphorsäure neutralisiert sein.The cationic polymers are added to the fabric in order to transfer the negatively charged cellulose fibers. The following classes of compounds are suitable as water-soluble cationic polymers (A): polyethyleneimines which, in 10% strength aqueous solution at a pH of 7, have a viscosity in the range from 5 to 100, preferably 10 to 40 mPas (measured at 20 ° C, rotational viscometer, 20 rpm). The polymers can be neutralized with organic acids such as formic acid, acetic acid or propionic acid or with inorganic acids such as hydrochloric acid, sulfuric acid or phosphoric acid.

Als Komponente (A) eignen sich außerdem partiell bis vollständig hydrolysierte Homo- und Copolymerisate des N-Vinylformamids. Der Hydrolysegrad des N-Vinylformamids in diesen Polymerisaten beträgt mindestens 30 Mol.% und liegt vorzugsweise in dem Bereich von 50 bis 100 Mol.%. Geht man beispielsweise von einem Homopolymerisat des N-Vinylformamids aus und hydrolysiert zu 100 %, so erhält man ein Polyvinylamin. Copolymerisate des N-Vinylformamids mit anderen Monomeren, z.B. Vinylacetat, Acrylnitril, Methacrylnitril, Acrylamid und Methacrylamid können ebenfalls durch Einwirkung von Säuren oder Basen hydrolysiert werden. Der Hydrolysegrad, der oben angegeben wurde, bezieht sich bei den Copolymerisaten des N-Vinylformamids immer auf den Gehalt an N-Vinylformamid im Copolymerisat. Bei der Verseifung von Copolymerisaten aus N-Vinylformamid und Vinylacetat erhält man Polymerisate, die neben den Einheiten der diesen Polymerisaten zugrundeliegenden Monomeren noch Einheiten von Vinylamin und Vinylalkohol aufweisen. Geeignete Homopolymerisate des N-Vinylformamids und Copolymerisate des N-Vinylformamids mit anderen ethylenisch ungesättigten Monomeren haben einen K-Wert (nach H. Fikentscher) von 50 bis 250 und vorzugsweise von 100 bis 150. Der K-Wert der nichtverseiften und der verseiften N-Vinylformamidpolymerisate stimmt im Rahmen der Fehlergrenzen überein.Partially to fully hydrolyzed homo- and copolymers of N-vinylformamide are also suitable as component (A). The degree of hydrolysis of the N-vinylformamide in these polymers is at least 30 mol% and is preferably in the range from 50 to 100 mol%. For example, if one starts from a homopolymer of N-vinylformamide and hydrolyzes 100%, a polyvinylamine is obtained. Copolymers of N-vinylformamide with other monomers, for example vinyl acetate, acrylonitrile, Methacrylonitrile, acrylamide and methacrylamide can also be hydrolyzed by the action of acids or bases. The degree of hydrolysis stated above always relates to the N-vinylformamide content of the copolymer in the copolymers of N-vinylformamide. Saponification of copolymers of N-vinylformamide and vinyl acetate gives polymers which, in addition to the units of the monomers on which these polymers are based, also have units of vinylamine and vinyl alcohol. Suitable homopolymers of N-vinylformamide and copolymers of N-vinylformamide with other ethylenically unsaturated monomers have a K value (according to H. Fikentscher) from 50 to 250 and preferably from 100 to 150. The K value of the unsaponified and the saponified N- Vinylformamide polymers agree within the limits of error.

Als Komponente (A) eignen sich außerdem Homo- und Copolymerisate von N-Vinylimidazol und N-Vinylimidazolin sowie deren Derivate. Die Copolymerisate enthalten mindestens 30 Gew.% N-Vinylimidazol oder N-Vinylimidazolin oder deren Derivate einpolymerisiert. Als Comonomer eignen sich beispielsweise Acrylamid, Methacrylamid, Acrylnitril, Methacrylnitril, Vinylpropionat, Vinylactat und Vinyl-C1- bis C4=alkylether (z.B. Vinylmethylether oder Vinylethylether). Als Derivate von N-Vinylimidazol und N-Vinylimidazolin kommen beispielsweise jeweils die C1- bis C3-alkylsub- stituierten bzw. phenylsubstituierten Verbindungen in Betracht.Also suitable as component (A) are homopolymers and copolymers of N-vinylimidazole and N-vinylimidazoline and their derivatives. The copolymers contain at least 30% by weight of N-vinylimidazole or N-vinylimidazoline or their derivatives in copolymerized form. Examples of suitable comonomers are acrylamide, methacrylamide, acrylonitrile, methacrylonitrile, vinyl propionate, vinyl lactate and vinyl C 1 - to C 4 = alkyl ether (for example vinyl methyl ether or vinyl ethyl ether). Examples of suitable derivatives of N-vinylimidazole and N-vinylimidazoline are, for example, the C 1 -C 3 -alkyl-substituted or phenyl-substituted compounds.

Die Polymerisate des N-Vinylimidazols und des N-Vinylimidazolins haben K-Werte (bestimmt nach H. Fikentscher) von 50 bis 250 und vorzugsweise 100 bis 150.The polymers of N-vinylimidazole and N-vinylimidazoline have K values (determined according to H. Fikentscher) from 50 to 250 and preferably 100 to 150.

Weitere wasserlösliche kationische Polymerisate (A) sind Polyamidoamine, die mit Epichlorhydrin vernetzt sind. Geeignete Produkte dieser Art sind beispielsweise aus der US-PS 2 926 116 bekannt. Sie werden hergestellt, indem man eine Dicarbonsäure. wie Adipinsäure, mit einem Polyamin z.B. Diethylentriamin oder Tetraethylenpentamin kondensiert und das dabei erhaltene Harz soweit mit Epichlorhydrin vernetzt, daß man noch wasserlösliche Reaktionsprodukte erhält. Diese Polymeren haben in 10 gew.%iger wäßriger Lösung bei einer Temperatur von 20°C eine Viskosität von 20 bis 200 mPas (gemessen mit einem Rotations-Viskosimeter bei 20 U/min).Other water-soluble cationic polymers (A) are polyamidoamines which are crosslinked with epichlorohydrin. Suitable products of this type are known, for example, from US Pat. No. 2,926,116. They are made by using a dicarboxylic acid. such as adipic acid, with a polyamine e.g. Diethylene triamine or tetraethylene pentamine condensed and the resin obtained crosslinked with epichlorohydrin to the extent that water-soluble reaction products are still obtained. These polymers have a viscosity of 20 to 200 mPas in a 10% strength by weight aqueous solution at a temperature of 20 ° C. (measured with a rotary viscometer at 20 rpm).

Zu dieser Gruppe von kationischen Polymeren gehören auch mit Ethylenimin gepfropfte Polyamidoamine, die mit Epichlorhydrin oder gemäß der DE-PS 24 34 616 mit Reaktionsprodukten vernetzt sind, die durch Umsetzung der endständigen OH-Gruppen von Polyalkylenoxiden mit 8 bis 100 Alkylenoxid-Einheiten (vorzugsweise Polyethylenoxiden) mit mindestens äquivalenten Mengen Epichlorhydrin erhalten werden. Die Viskosität der mit Ethylenimin gepfropften und vernetzten, wasserlöslichen Produkte batrigt - gemessen mit einem Rotationsviskosimeter bei 20 U/min und 20°C = 38 bis 2500 mPas.This group of cationic polymers also includes polyamidoamines grafted with ethyleneimine, which are crosslinked with epichlorohydrin or, according to DE-PS 24 34 616, with reaction products which are converted by reaction of the terminal OH groups of polyalkylene oxides with 8 to 100 alkylene oxide units (preferably polyethylene oxides ) can be obtained with at least equivalent amounts of epichlorohydrin. The viscosity of the with Ethy lenimin grafted and crosslinked, water-soluble products are saturated - measured with a rotary viscometer at 20 rpm and 20 ° C = 38 to 2500 mPas.

Außerdem eignen sich als kationische Polymerisate (A) Homopolymerisate von Diallyldi-C1- bis C3-alkylammoniumverbindungen und Diallylmono-C1-bis C3-aminen. Han kann entweder die freien Basen bzw. die Halogenide, insbesondere die Chloride verwenden. Besonders geeignet sind Homopolymerisate von Diallyldimethylammoniumchlorid und Diallyldiethylammoniumchlorid. Die Polymerisate dieser Stoffklasse haben K-Werte (gemessen nach H. Fikentscher) von 50 bis 150, vorzugsweise von 100 bis 150.Also suitable as cationic polymers (A) are homopolymers of diallyldi-C 1 -C 3 -alkylammonium compounds and diallyl mono-C 1 -C 3 -amines. Han can use either the free bases or the halides, especially the chlorides. Homopolymers of diallyldimethylammonium chloride and diallyldiethylammonium chloride are particularly suitable. The polymers of this class of substances have K values (measured according to H. Fikentscher) from 50 to 150, preferably from 100 to 150.

Von den Verbindungen der Komponente (A) verwendet man vorzugsweise Polyethylenimine, Polyvinylamine, die durch Hydrolyse von Homopolymerisaten des N-Vinylformamids oder von Copolymerisaten aus N-Vinylformamid und Vinylacetat, Acrylamid oder Acrylnitril hergestellt werden, wobei der Hydrolysegrad, jeweils bezogen auf einpolymerisiertes N-Vinylformamid, mindestens 50 bis 100 Mol.% beträgt, und Polyvinylimidazol. Bezogen auf trockenen Papierstoff setzt man 0,01 bis 3, vorzugsweise 0,1 bis 0,5 Gew.X einer kationischen Verbindungen (A) ein. Es ist selbstverständlich auch möglich, eine Mischung von 2 oder 3 verschiedenen kationischen Verbindungen bei dem erfindungsgemäßen Verfahren einzusetzen. Sofern die kationischen Verbindungen (A) stark basisch sind, können sie in teilweise oder vollständig mit einer Säure neutralisierten Form eingesetzt werden. Der pH-Wert dieser Lösungen beträgt dann 6 bis 8, vorzugsweise 7 bis 7,5.Of the compounds of component (A), preference is given to using polyethyleneimines, polyvinylamines which are prepared by hydrolysis of homopolymers of N-vinylformamide or of copolymers of N-vinylformamide and vinyl acetate, acrylamide or acrylonitrile, the degree of hydrolysis, in each case based on polymerized N- Vinylformamide, at least 50 to 100 mol.%, And polyvinylimidazole. Based on dry paper stock, 0.01 to 3, preferably 0.1 to 0.5% by weight of a cationic compound (A) is used. It is of course also possible to use a mixture of 2 or 3 different cationic compounds in the process according to the invention. If the cationic compounds (A) are strongly basic, they can be used in a form partially or completely neutralized with an acid. The pH of these solutions is then 6 to 8, preferably 7 to 7.5.

Als wasserlösliche anionische Polymerisate - Komponente (B) - verwendet man beispielsweise Homopolymerisate von ethylenisch ungesättigten C3- bis Cs-Carbonsäuren. Hierunter beispielsweise Homopolymerisate der Acrylsäure, Methacrylsäure, Maleinsäure, hydrolysierte Homopolymerisate von Maleinsäureanhydrid und Itaconsäure. Die genannten ethylenisch ungesättigten Carbonsäuren können mit anderen Monomeren copolymerisiert werden. So eignen sich als Komponente (B) Copolymerisate aus (a) 35 bis 99 Gew.% ethylenisch ungesättigten C3- bis Cs-Carbonsäuren, (b) 55 bis 1 Gew.% eines Amids, Nitrils und/oder eines Esters einer ethylenisch ungesättigten C3- bis Cs-Carbonsäure und (c) 0 bis 15 Gew.% Styrol oder eines C1- bis C4-Alkylvinylethers. Die Copolymerisate enthalten vorzugsweise (a) 40 bis 70 Gew.% einer ethylenisch ungesättigten C3- bis C5-Carbonsäure, (b) 60 bis 30 Gew.% eines Amids, Nitrils und/oder eines Esters einer ethylenisch ungesättigten Carbonsäure und (c) 0 bis 15 Gew.1 Styrol oder eines Ci- bis C4-Alkylvinylethers. Die Summe der Gewichtsprozente im Copolymerisat beträgt jeweils 100. Die Ester von ethylenisch ungesättigten C3- bis Cs-Carbonsäuren der Komponente (b) der Copolymerisate leiten sich vorzugsweise von Alkoholen mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen ab. Besonders bevorzugt als Komponente (B) sind Terpolymerisate aus (a) 40 bis 70 Gew.7. Acrylsäure, (b1) 10 bis 50 Gew.% Acrylamid und (b2) 10 bis 50 Gew.%. Acrylnitril. Die anionischen wasserlöslichen Polymerisate (B) haben einen K-Wert (nach H. Fikentscher) von 50 bis 250 und vorzugsweise von 100 bis 150. Der K-Wert für die Copolymerisate wird bestimmt bei 20°C in 5 %iger wäßriger Kochsalzlösung und einer Polymerkonzentration von 0,5 Gew.%. Der pH-Wert bei der Bestimmung der K-Wertebeträgt 7. Die anionische Komponente (B) wird in einer Menge von 0,05 bis 3, vorzugsweise 0,1 bis 1,0 Gew.1, bezogen auf trockenen Faserstoff angewendet. Das Gewichtsverhältnis der Komponenten (A) zu (B) beträgt 1:0,5 bis 10 und liegt vorzugsweise in dem Bereich von 1:2 bis 4. Die anionische Komponente kann in Form der freien Säuren bzw. in partiell oder vollständig mit Basen neutralisierter Form zur Anwendung gelangen. Wichtig ist hierbei lediglich, daß die partiell oder vollständig neutralisierten Polymerisate in Wasser löslich sind. Als Basen kommen Alkali- und Erdalkalilaugen sowie Ammoniak und Amine in Betracht, z.B. Natronlauge, Kalilauge, Cacliumhydroxyd, Bariumhydroxid, Ammoniak, Trimethylamin, Ethanolamin und Morpholin.The water-soluble anionic polymers - component (B) - are, for example, homopolymers of ethylenically unsaturated C 3 - to Cs-carboxylic acids. These include, for example, homopolymers of acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid, hydrolyzed homopolymers of maleic anhydride and itaconic acid. The ethylenically unsaturated carboxylic acids mentioned can be copolymerized with other monomers. Suitable as component (B) are copolymers of (a) 35 to 99% by weight of ethylenically unsaturated C 3 to Cs carboxylic acids, (b) 55 to 1% by weight of an amide, nitrile and / or an ester of an ethylenically unsaturated C 3 to Cs carboxylic acid and (c) 0 to 15% by weight of styrene or a C 1 to C 4 alkyl vinyl ether. The copolymers preferably contain (a) 40 to 70% by weight of an ethylenically unsaturated C 3 to C 5 carboxylic acid, (b) 60 to 30% by weight of an amide, nitrile and / or an ester of an ethylenically unsaturated carboxylic acid and (c ) 0 to 15 wt.1 styrene or a Ci to C 4 alkyl vinyl ether. The sum of the percentages by weight in the copolymer is 100 in each case. The esters of ethylenically unsaturated C 3 to Cs carboxylic acids of component (b) of the copolymers are preferably derived from alcohols having 1 to 4 carbon atoms. Especially preferred as component (B) are terpolymers from (a) 40 to 70% by weight. Acrylic acid, (b 1 ) 10 to 50% by weight of acrylamide and (b 2 ) 10 to 50% by weight. Acrylonitrile. The anionic water-soluble polymers (B) have a K value (according to H. Fikentscher) from 50 to 250 and preferably from 100 to 150. The K value for the copolymers is determined at 20 ° C. in 5% strength aqueous sodium chloride solution and one Polymer concentration of 0.5% by weight. The pH when determining the K values is 7. The anionic component (B) is used in an amount of 0.05 to 3, preferably 0.1 to 1.0, by weight, based on the dry fiber. The weight ratio of components (A) to (B) is 1: 0.5 to 10 and is preferably in the range from 1: 2 to 4. The anionic component can be neutralized in the form of the free acids or partially or completely with bases Form apply. It is only important here that the partially or completely neutralized polymers are soluble in water. Suitable bases are alkali and alkaline earths as well as ammonia and amines, for example sodium hydroxide solution, potassium hydroxide solution, calcium hydroxide, barium hydroxide, ammonia, trimethylamine, ethanolamine and morpholine.

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren können alle bekannten Papier- und Kartonqualitäten hergestellt werden, z.B. Schreib-, Druck- und Verpackungspapiere. Die Papiere können aus einer Vielzahl verschiedenartiger Fasermaterialien hergestellt werden, beispielsweise aus Sulfit- oder Sulfat-Zellstoff in gebleichtem oder ungebleichtem Zustand, Holz-, Schliff-oder Altpapier. Die Papierherstellung erfolgt in dem pH-Bereich von 4,5 bis 8, vorzugsweise bei pH-Werten von 6 bis 7. Zur Einstellung des pH-Wertes der Stoffsuspension kann man Schwefelsäure oder Aluminiumsulfat verwenden. Vorzugsweise führt man das erfindungsgemäße Verfahren in Gegenwart von nur geringen Aluminiumsulfatmengen durch. Erfindungsgemäß gibt man zum Stoff zunächst die kationische Komponente (A), die für eine Umladung der Cellulosefasern verantwortlich ist. Die Komponente (A) wird sehr rasch auf den Fasern fixiert. Direkt danach oder auch nach einer gewissen Verweilzeit, z.B. nach 1 bis 10 Minuten, fügt man eine oder mehrere Verbindungen gemäß (B) zum Stoff, homogenisiert die Mischung und setzt gegebenenfalls weitere übliche Hilfsmittel zu, wie Retentionsmittel, Entwässerungsmittel, Füllstoffe. Leimungsmittel, optische Aufheller, Entschäumer, Farbstoffe, Stärke, Polyvinylalkohol, Carboxymethylcellulose oder Mannogalactane - und bildet daran anschließend das Blatt auf einer Papiermaschine.All known paper and cardboard qualities can be produced by the process according to the invention, e.g. Writing, printing and packaging papers. The papers can be produced from a large number of different types of fiber materials, for example from sulfite or sulfate pulp in the bleached or unbleached state, wood, ground or waste paper. The paper production takes place in the pH range from 4.5 to 8, preferably at pH values from 6 to 7. To adjust the pH value of the stock suspension, sulfuric acid or aluminum sulfate can be used. The process according to the invention is preferably carried out in the presence of only small amounts of aluminum sulfate. According to the invention, the cationic component (A), which is responsible for the recharge of the cellulose fibers, is first added to the substance. Component (A) is very quickly fixed on the fibers. Immediately afterwards or after a certain dwell time, e.g. after 1 to 10 minutes, one or more compounds according to (B) are added to the substance, the mixture is homogenized and, if appropriate, other customary auxiliaries are added, such as retention aids, drainage agents, fillers. Sizing agents, optical brighteners, defoamers, dyes, starch, polyvinyl alcohol, carboxymethyl cellulose or mannogalactans - and then forms the sheet on a paper machine.

Gegenüber dem bekannten Verfahren beobachtet man bei Verwendung der anionischen Komponenten (B) eine Verbesserung der Retention von Faser-und Füllstoffen sowie üblicher Hilfsmittel, wie Stärke oder Carboxymethylcellulose bei allen Papierqualitäten. Ein weiterer Vorteil bei Einsatz der anionischen Verbindungen (B) besteht in einer Verbeserung der Entwässerung der Stoffsuspension und darin, daß die Filze der Papiermaschine auch bei längerer Laufzeit nicht verkleben. Aufgrund dieser vorteilhaften Eigenschaften hat das erfindungsgemäße Verfahren besondere Bedeutung für die Herstellung von Papier aus Altpapier. Bei der Herstellung von gebleichten Papierqualitäten findet man eine deutlich höhere Weiße des Papiers gegenüber den Verfahren des Standes'der Technik.Compared to the known process, when using the anionic components (B), an improvement in the retention of fibers and fillers and of conventional auxiliaries, such as starch or carboxymethyl cellulose, is observed in all paper grades. Another advantage of using the anionic compounds (B) is an improvement in the Drainage of the stock suspension and that the felts of the paper machine do not stick together, even over a long period. Because of these advantageous properties, the method according to the invention is of particular importance for the production of paper from waste paper. In the production of bleached paper grades, there is a significantly higher whiteness of the paper compared to the processes of the prior art.

Die in den folgenden Beispielen angegebenen Teile sind Gewichtsteile, die Prozentangaben beziehen sich auf das Gewicht der Stoffe. Der K-Wert der Polymerisate wurde nach H. Fikentscher, Cellulosechemie 13, 58-64 und 71-74 (1932) bei einer Temperatur von 20°C in 5 ligen wäßrigen Kochsalzlösungen bei einem pH-Wert von 7 und einer Polymerkonzentration von 0,5 bestimmt; dabei bedeutet K = k · 103.The parts given in the following examples are parts by weight, the percentages relate to the weight of the substances. The K value of the polymers was determined according to H. Fikentscher, Cellulosechemie 13, 58-64 and 71-74 (1932) at a temperature of 20 ° C in 5 l aqueous saline solutions at a pH of 7 and a polymer concentration of 0. 5 determined; where K = k · 10 3 .

In den Laborversuchen wurden die Blätter in einem Rapid-Köthen Laborblattbildner hergestellt. Die Trockenreißlänge wurde gemäß DIN 53 112. Blatt 1 und die Naßreißlänge gemäß DIN 53 112, Blatt 2 bestimmt. Die Weiße der Papierblätter wurde mit Hilfe eines Reflektionsfotometers (Elrefo-Gerät) nach DIN 53 145 bestimmt. Die Ermittlung des CMT-Wertes erfolgte nach DIN 53 143, der Trockenberstdruck wurde nach DIN 53 141 ermittelt.In the laboratory tests, the sheets were produced in a Rapid-Köthen laboratory sheet former. The dry tear length was determined in accordance with DIN 53 112, sheet 1 and the wet tear length in accordance with DIN 53 112, sheet 2. The whiteness of the paper sheets was determined with the aid of a reflection photometer (Elrefo device) in accordance with DIN 53 145. The CMT value was determined in accordance with DIN 53 143, the dry burst pressure was determined in accordance with DIN 53 141.

Beispiel 1example 1

Aus 100 % gemischtem Altpapier wurde eine 0,5 %ige wäßrige Stoffsuspension hergestellt. Der pH-Wert der Suspension betrug 7,2, der Mahlgrad des Stoffs 50° Schopper-Riegler (SR). Die Stoffsuspension wurde dann in fünf gleiche Teile geteilt und unter den folgenden Bedingungen zu Blättern einer Flächenmasse von 120 g/m2 verarbeitet:

  • a) Vergleich
    Aus der Stoffsuspension wurde ohne weitere Zusätze ein Blatt gebildet.
  • b) Vergleich
    Zur Stoffsuspension gab man zunächst, bezogen auf trockenen Faserstoff, 0,25 % Polyethylenimin, das in 10 %iger wäßriger Lösung eine Viskosität von 30 mPas hatte. 5 Minuten später fügte man, bezogen auf trockenen Faserstoff, 0,5 % eines Copolymerisates aus 80 Z Acrylamid und 20 % Acrylsäure zu. Das Copolymerisat lag in Form des Natriumsalzes vor und hatte einen K-Wert von 120. Nach einem guten Durchmischen und einer Verweilzeit von 5 Minuten wurde das Blatt gebildet.
  • c) Vergleich Zu der oben beschriebenen Stoffsuspension gab man, bezogen auf trockenen Faserstoff, 0,3 % Polyethylenimin wie bei b) und nach einer Verweilzeit von 5 Minuten 1,0 % des anionischen Polyacrylamids gemäß b). Die Mischung wurde 5 Minuten gerührt und dann unter Blattbildung entwässert.
  • d) Beispiel gemäß Erfindung Zu einem weiteren Teil der oben angegebenen Stoffsuspension gab man, bezogen auf trockenen Faserstoff, 0,25 % des Polyethylenimins, das gemäß b) verwendet wurde und fügte nach einer Verweilzeit von 5 Minuten 0,5 1, bezogen auf trockenen Faserstoff, eines Mischpolymerisats aus 50 % Acrylsäure und 50 % Acrylnitril in Form des Natriumsalzes zu. Das Copolymerisat hatte einen K-Wert von 120. Nach einer Mischungszeit von 5 Minuten wurde ein Papierblatt gebildet.
  • e) Beispiel gemäß Erfindung Zu einer Probe der oben beschriebenen Stoffsuspension gab man, bezogen auf trockenen Faserstoff, 0,5 % des unter b) beschriebenen Polyethylenimins und fügte nach einer Verweilzeit von 5 Minuten 1,0 % eines Copolymerisates aus 50 % Acrylsäure und 50 % Acrylnitril zu. Nach einem Durchmischen von 5 Minuten wurde die so erhaltene Stoffsuspension unter Blattbildung entwässert. Die Ergebnisse von Prüfungen, die an den jeweils gebildeten Blättern vorgenommen wurden, sind in Tabelle 1 angegeben.
    Figure imgb0001
A 0.5% aqueous stock suspension was prepared from 100% mixed waste paper. The pH of the suspension was 7.2, the degree of grinding of the material was 50 ° Schopper-Riegler (SR). The stock suspension was then divided into five equal parts and processed into sheets with a mass per unit area of 120 g / m 2 under the following conditions:
  • a) Comparison
    A sheet was formed from the stock suspension without further additives.
  • b) comparison
    0.25% of polyethyleneimine, which had a viscosity of 30 mPas in 10% strength aqueous solution, was initially added to the stock suspension, based on dry fiber stock. 5 minutes later, based on dry fiber material, 0.5% of a copolymer of 80% acrylamide and 20% acrylic acid was added. The copolymer was in the form of the sodium salt and had a K value of 120. After thorough mixing and a residence time of 5 minutes, the sheet was formed.
  • c) Comparison To the pulp suspension described above, 0.3% of polyethyleneimine, based on dry fibrous material, was added as in b) and, after a residence time of 5 minutes, 1.0% of the anionic polyacrylamide in b). The mixture was stirred for 5 minutes and then dewatered to form leaves.
  • d) Example according to the invention 0.25% of the polyethyleneimine used in b ) was added to a further part of the above-mentioned pulp suspension, based on dry pulp, and 0.5 l, based on dry pulp, were added after a residence time of 5 minutes Fibers, a copolymer of 50% acrylic acid and 50% acrylonitrile in the form of the sodium salt. The copolymer had a K value of 120. A paper sheet was formed after a mixing time of 5 minutes.
  • e) Example According to the Invention 0.5% of the polyethyleneimine described under b) was added to a sample of the stock suspension described above, and 1.0% of a copolymer of 50% acrylic acid and 50 was added after a residence time of 5 minutes % Acrylonitrile too. After mixing for 5 minutes, the stock suspension obtained in this way was dewatered with the formation of leaves. The results of tests carried out on the sheets formed are shown in Table 1.
    Figure imgb0001

Beispiel 2Example 2

Aus 70 % gebleichtem Holzschliff und 30 % gebleichtem Buchensulfitzellstoff wurde eine 0,5 %ige wäßrige Stoffsuspension hergestellt, die einen pH=Wert von 7,5 und einen Mahlgrad von 45° SR hatte. Die Suspension wurde in fünf gleiche Teile geteilt und unter den nachstehenden Bedingungen zu Blättern mit einer Flächenmasse von 100 g/m2 verarbeitet:

  • a) Vergleich
    Die oben beschriebene Stoffsuspension wurde direkt zu einem Blatt verarbeitet.
  • b) Vergleich Eine Probe der oben beschriebenen Stoffsuspension wurde, bezogen auf trockenen Faserstoff, mit 0,3 Z eines Polyethylenimins einer Viskosität von 50 mPas (gemessen bei einem Feststoffgehalt von 10 % in wäßriger Lösung bei einem pH-Wert von 7) versetzt. Dadurch erfolgte eine Umladung der Cellulosefasern. Nach einer Verweilzeit von 1 Minute fügte man 0,9 % eines Copolymerisates aus 90 % Acrylamid und 10 % Acrylsäure zu. Das Copolymerisat lag in Form des Ammoniumsalzes vor und hatte einen K-Wert von 90. Die Stoffsuspension wurde noch 10 Minuten gerührt und anschließend unter Blattbildung entwässert.
  • c) Vergleich
    Zu einer Probe der oben beschriebenen Stoffsuspension gab man, bezogen auf trockenen Faserstoff. 0,3 % eines Homopolymerisates aus Dimethyldiallylammoniumchlorid mit einem K-Wert von 90 und nach einer Verweilzeit von 1 Minute 0,9 %, bezogen auf trockenen Faserstoff, des anionischen Polymerisats gemäß b) aus 90 % Acrylamid und 10 % Acrylsäure. Nach einer Verweilzeit von 10 Minuten entwässerte man den so behandelten Stoff unter Blattbildung.
  • d) Beispiel gemäß Erfindung
    Zu einer Probe des oben beschriebenen Stoffs gab man, bezogen auf trockenen Faserstoff, 0,3 1 des oben unter b) beschriebenen Polyethylenimins und nach einer Verweilzeit von 1 Minute 0,9 % eines Copolymerisats aus 50 % Acrylsäure, 30 % Acrylamid und 20 % Acrylnitril. Das Copolymerisat lag in Form des Ammoniumsalzes vor und hatte einen K-Wert von 90. 10 Minuten nach Zugabe des anionischen Copolymerisates und nach einem Durchmischen wurde der so behandelte Stoff unter Blattbildung entwässert.
  • e) Beispiel gemäß Erfindung
    Zu einer anderen Probe des oben beschriebenen Stoffs gab man 0,3 %, bezogen auf trockenen Faserstoff des gleichen Dimethyldiallylammonium chloridpolymerisates, wie im Versuch c) hinzu und anschließend nach einer Minute Verweilzeit 0,9 %, bezogen auf trockenen Faserstoff, des Copolymerisats aus 50 Z Acrylsäure, 30 % Acrylamid und 20 % Acrylnitril gemäß d). Die Mischung wurde dann 10 Minuten gerührt und anschließend sofort unter Blattbildung entwässert. Von allen Blättern warden die Festigkeitseigenschaften bestimmt. Die dabei erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle 2 angegeben.
    Figure imgb0002
A 70% bleached wood pulp and 30% bleached beech sulfite pulp were used to produce a 0.5% aqueous suspension, which was a pH = 7.5 and a freeness of 45 ° SR. The suspension was divided into five equal parts and processed into sheets with a mass per unit area of 100 g / m 2 under the following conditions:
  • a) Comparison
    The stock suspension described above was processed directly into a sheet.
  • b) Comparison 0.3 Z of a polyethyleneimine having a viscosity of 50 mPas (measured at a solids content of 10% in aqueous solution at a pH of 7) was added to a sample of the stock suspension described, based on dry fiber stock. As a result, the cellulose fibers were reloaded. After a residence time of 1 minute, 0.9% of a copolymer of 90% acrylamide and 10% acrylic acid was added. The copolymer was in the form of the ammonium salt and had a K value of 90. The stock suspension was stirred for a further 10 minutes and then dewatered to form sheets.
  • c) comparison
    A sample of the pulp suspension described above was added, based on dry pulp. 0.3% of a homopolymer of dimethyldiallylammonium chloride with a K value of 90 and after a residence time of 1 minute 0.9%, based on dry fibrous material, of the anionic polymer according to b) from 90% acrylamide and 10% acrylic acid. After a dwell time of 10 minutes, the substance treated in this way was dewatered to form sheets.
  • d) Example according to the invention
    To a sample of the above-described substance, based on dry fiber, 0.3 l of the polyethyleneimine described above under b) and after a residence time of 1 minute 0.9% of a copolymer of 50% acrylic acid, 30% acrylamide and 20% Acrylonitrile. The copolymer was in the form of the ammonium salt and had a K value of 90. 10 minutes after the addition of the anionic copolymer and after mixing, the substance treated in this way was dewatered to form sheets.
  • e) Example according to the invention
    Another sample of the material described above was added with 0.3%, based on dry fibrous material of the same dimethyldiallylammonium chloride polymer as in experiment c), and then after one minute of residence time 0.9%, based on dry fibrous material, of the copolymer of 50 Z acrylic acid, 30% acrylamide and 20% acrylic nitrile according to d). The mixture was then stirred for 10 minutes and then immediately drained to form leaves. The strength properties of all sheets are determined. The results obtained are shown in Table 2.
    Figure imgb0002

Beispiel 3Example 3

Aus 70 / gebleichtem Kiefernsulfatzellstoff und 30 % gebleichtem Birkensulfatzellstoff wurde eine 0,5 %ige wäßrige Stoffsuspension hergestellt, die einen pH-Wert von 6,5 und einen Mahlgrad von 300SR aufwies. Diese Suspension wurde in 5 gleiche Teile geteilt und jeweils wie folgt beschrieben zu Blättern mit einer Flächenmasse von 80 g/m2 verarbeitet:

  • a) Vergleich
    Die Stoffsuspension wurde ohne jeden weiteren Zusatz unter Blattbildung entwässert.
  • b) Vergleich
    Zu einer Probe der oben beschriebenen Stoffsuspension wurde, bezogen auf trockenen Faserstoff, 0,25 % eines Harzes zugesetzt, das durch Kondensation von Adipinsäure mit Diethylentriamin und Vernetzen des Polyamidoamins mit Epichlorhydrin gemäß Beispiel 1 der US-PS 2 926 116 erhalten wurde. Nach einer Verweilzeit von 2 Minuten setzte man 0,5 % eines Copolymerisats aus 80 % Acrylamid, 10 % Acrylnitril und 10 % Acrylsäure zu. Das Copolymerisat lag in Form des Natriumsalzes vor und hatte einen K-Wert von 130. Nach einer Einwirkungszeit von 2 Minuten wurde die Stoffsuspension unter Blattbildung entwässert.
  • c) Vergleich
    Zu einem anderen Teil der oben beschriebenen wäßrigen Stoffsuspension fügte man, bezogen auf trockenen Faserstoff, 0,25 % eines Polyvinylamins mit einem K-Wert von 140 und nach einer Einwirkungszeit von 2 Minuten außerdem noch 0,5 %, bezogen auf trockenen Faserstoff, des gleichen Polymerisats aus 80 % Acrylamid, 10 % Acrylnitril und 10 % Acrylsäure gemäß b}. Nach einer Einwirkungszeit von 2 Minuten wurde die Stoffsuspension unter Blattbildung entwässert.
  • d) Beispiel gemäß Erfindung
    Zu einer Probe der oben beschriebenen wäßrigen Stoffsuspension fügte man, bezogen auf trockenen Faserstoff 0,25 % des oben unter b) beschriebenen Epichlorhydrinharzes und nach einer Verweilzeit von 2 Minuten außerdem noch 0,5 x, bezogen auf trockenen Faserstoff, eines Copolymerisates aus 60 % Acrylsäure, 15 % Acrylnitril und 15 Acrylamid. Das Copolymerisat lag in Form des Natriumsalzes vor und hatte einen K-Wert von 130. Nach einer Einwirkungszeit von 2 Minuten wurde auch diese Stoffsuspension unter Blattbildung entwässert.
  • e) Beispiel gemäß Erfindung
    Zu einer Proben der oben beschriebenen wäßrigen Stoffsuspension fügte man, bezogen auf trockenen Faserstoff 0,25 % des oben unter c) beschriebenen Polyvinylamins und nach einer Verweilzeit von 2 Minuten außerdem noch 0,5 %, bezogen.auf trockenen Faserstoff, des unter d) angegebenen Copolymerisats aus 60 % Acrylsäure, 15 % Acrylnitril und 15 % Acrylamid. Nach einer Einwirkungszeit von 2 Minuten wurde auch dieser Stoff unter Blattbildung entwässert. Von allen oben hergestellten Papierblättern wurden die in Tabelle 3 angegebenen Eigenschaften bestimmt.
    Figure imgb0003
70 / bleached pine sulphate pulp and 30% bleached birch sulphate pulp, a 0.5% aqueous suspension was prepared, which had a pH of 6.5 and a degree of beating of 30 0 SR. This suspension was divided into 5 equal parts and processed into sheets with a mass per unit area of 80 g / m 2 as described below:
  • a) Comparison
    The stock suspension was dewatered without any further addition, with leaf formation.
  • b) comparison
    To a sample of the stock suspension described above, 0.25% of a resin was added, based on dry fiber stock, which was obtained by condensing adipic acid with diethylenetriamine and crosslinking the polyamidoamine with epichlorohydrin according to Example 1 of US Pat. No. 2,926,116. After a residence time of 2 minutes, 0.5% of a copolymer of 80% acrylamide, 10% acrylonitrile and 10% acrylic acid was added. The copolymer was in the form of the sodium salt and had a K value of 130. After an exposure time of 2 minutes, the stock suspension was dewatered to form sheets.
  • c) comparison
    Another part of the aqueous stock suspension described above was added, based on dry fiber stock, 0.25% of a polyvinyl amines with a K value of 140 and after an exposure time of 2 minutes also 0.5%, based on dry fibrous material, of the same polymer made from 80% acrylamide, 10% acrylonitrile and 10% acrylic acid according to b}. After an exposure time of 2 minutes, the stock suspension was dewatered with the formation of leaves.
  • d) Example according to the invention
    0.25% of the epichlorohydrin resin described in b) above was added to a sample of the aqueous pulp suspension described above and, after a residence time of 2 minutes, 0.5% of a copolymer of 60%, based on dry pulp. Acrylic acid, 15% acrylonitrile and 15 acrylamide. The copolymer was in the form of the sodium salt and had a K value of 130. After an exposure time of 2 minutes, this stock suspension was also dewatered with the formation of leaves.
  • e) Example according to the invention
    To a sample of the aqueous pulp suspension described above, 0.25% of the polyvinylamine described under c) was added, based on dry pulp, and after a dwell time of 2 minutes a further 0.5%, based on dry pulp, of d) specified copolymer of 60% acrylic acid, 15% acrylonitrile and 15% acrylamide. After an exposure time of 2 minutes, this substance was dewatered with the formation of leaves. The properties specified in Table 3 were determined for all paper sheets produced above.
    Figure imgb0003

Beispiel 4Example 4

Aus einem gemischten Altpapier wurde eine 0,5 %ige wäßrige Stoffsuspension hergestellt, die einen pH-Wert von 7,5 und einen Mahlgrad von 45°SR hatte. Die Stoffsuspension wurde dann in fünf gleiche Teile geteilt und unter den nachstehend angegebenen Bedingungen zu Blattern eines Flächengewichts von 120 g/m2 verarbeitet.

  • a) Vergleich
    Aus der Stoffsuspension wurde ohne weiteren Zusatz ein Blatt gebildet.
  • b) Vergleich
    Zu einer der oben beschriebenen Probe einer wäßrigen Stoffsuspension gab man zunächst 0,5 %, bezogen auf trockenen Faserstoff, eines Homopolymerisates von Vinylimidazol mit einem K-Wert von 90 und nach einer Verweilzeit von 5 Minuten außerdem noch 1,0 %, bezogen auf trockenen Faserstoff eines Copolymerisates aus 85 % Acrylamid und 15 % Acrylsäure. Das Copolymerisat lag als Natriumsalz vor und hatte einen K-Wert von 130. Nach einer Einwirkungszeit von 1 Minute wurde diese Stoffmischung unter Blattbildung entwässert.
  • c) Vergleich
    Zu einer weiteren Probe der oben angegebenen Stoffsuspension fügte man, bezogen auf trockenen Faserstoff. 0,5 1 eines Polyvinylamins mit einem K-Wert von 110 und gab nach einer Verweilzeit von 5 Minuten anschließend noch 1,0 %, bezogen auf trockenen Faserstoff des Copolymerisats aus 85 % Acrylamid und 15 Acrylsäure gemäß Versuch b) hinzu. Nach einer Einwirkungszeit von 1 Minute erfolgte die Entwässerung dieses Papierstoffs unter Blattbildung.
  • d) Beispiel gemäß Erfindung
    Zu einer weiteren Probe der oben beschriebenen Stoffsuspension gab man, jeweils bezogen auf trockenen Faserstoff, 0,5 Z des Vinylimidazolpolymerisats gemäß Versuch b) und nach einer Verweilzeit von 5 Minuten, 1,0 % eines Copolymerisats aus 60 1 Acrylsäure und 40 % Acrylnitril zu. Das Copolymerisat lag in Form des Natriumsalzes vor und hatte einen K-Wert von 130. Nach einer Einwirkungszeit von 1 Minute wurde auch der in dieser Weise behandelte Papierstoff unter Blattbildung entwässert.
  • e) Beispiel gemäß Erfindung
    Zu der verbliebenen Probe der oben beschriebenen Stoffsuspension gab man, jeweils bezogen auf trockenen Faserstoff, 0,5 % des Polyvinylamins gemäß c) und nach einer Einwirkungszeit von 5 Minuten 1,0 % des Copolymerisates auf 60 % Acrylsäure und 40 / Acrylnitril gemäß d) hinzu und entwässerte den Stoff nach einer Einwirkungszeit von 1 Minute unter Blattbildung.
A 0.5% aqueous suspension was prepared from a mixed waste paper, which had a pH of 7.5 and a freeness of 45 ° SR. The stock suspension was then divided into five equal parts and processed into sheets with a basis weight of 120 g / m 2 under the conditions specified below.
  • a) Comparison
    A sheet was formed from the stock suspension without further addition.
  • b) comparison
    To one of the above-described samples of an aqueous stock suspension, 0.5%, based on dry fiber, of a homopolymer of vinylimidazole with a K value of 90 was added, and after a residence time of 5 minutes, a further 1.0%, based on dry Fibers of a copolymer of 85% acrylamide and 15% acrylic acid. The copolymer was in the form of the sodium salt and had a K value of 130. After an exposure time of 1 minute, this mixture of substances was dewatered to form sheets.
  • c) comparison
    Another sample of the above-mentioned stock suspension was added, based on dry fibrous stock. 0.5 1 of a polyvinylamine with a K value of 110 and then, after a residence time of 5 minutes, added a further 1.0%, based on dry fibrous material of the copolymer of 85% acrylamide and 15 acrylic acid according to experiment b). After an exposure time of 1 minute, this paper stock was drained to form sheets.
  • d) Example according to the invention
    To a further sample of the stock suspension described above, based on dry fiber, 0.5% of the vinylimidazole polymer according to experiment b) and after a residence time of 5 minutes, 1.0% of a copolymer of 60 l of acrylic acid and 40% of acrylonitrile was added . The copolymer was in the form of the sodium salt and had a K value of 130. After an exposure time of 1 minute, the paper stock treated in this way was also dewatered to form sheets.
  • e) Example according to the invention
    0.5% of the polyvinylamine according to c) and, after an exposure time of 5 minutes, 1.0% of the copolymer onto 60% acrylic acid and 40 / acrylonitrile according to d) were added to the remaining sample of the stock suspension described above, based in each case on dry fiber stock added and drained the material after a contact time of 1 minute with leaf formation.

Die gemäß a) bis d) hergestellten Papierblätter wurden anschließend geprüft. Die Meßergebnisse sind in Tabelle 4 angegeben.

Figure imgb0004
The paper sheets produced according to a) to d) were then tested. The measurement results are shown in Table 4.
Figure imgb0004

Claims (5)

1. Verfahren zur Herstellung von Papier mit hoher Trockenfestigkeit durch nacheinander erfolgende Zugabe von (A) wasserlöslichen kationischen Polymerisaten und (B) wasserlöslichen anionischen Polymerisaten zum Papierstoff und Entwässern des Papierstoffs unter Blattbildung, dadurch gekennzeichnet, daß man als Komponente (B) Homopolymerisate von ethylenisch ungesättigten C3- bis Cs-Carbonsäuren und/oder Copolymerisate aus (a) 35 bis 99 Gew.% ethylenisch ungesättigten C3- bis C5-Carbonsäuren, (b) 65 bis 1 Gew.X eines Amids, Nitrils und/oder Esters einer ethylenisch ungesättigten C3- bis C5-Carbonsäure und (c) 0 bis 15 Gew.% Styrol oder eines C1- bis C4-Alkylvinylethers einsetzt, die jeweils einen K-Wert von 50 bis 250 (bestimmt nach H. Fikentscher bei 20°C in 5 %iger wäßriger Kochsalzlösung und einer Polymerkonzentration von 0,5 Gew.%) haben. 1. A process for the production of paper with high dry strength by successively adding (A) water-soluble cationic polymers and (B) water-soluble anionic polymers to the pulp and dewatering the pulp with sheet formation, characterized in that homopolymers of ethylenically as component (B) unsaturated C 3 - to Cs carboxylic acids and / or copolymers (a) 35 to 99% by weight of ethylenically unsaturated C 3 to C 5 carboxylic acids, (b) 65 to 1% by weight of an amide, nitrile and / or ester of an ethylenically unsaturated C 3 to C 5 carboxylic acid and (c) 0 to 15% by weight of styrene or a C 1 - to C 4 -alkyl vinyl ether, each having a K value of 50 to 250 (determined according to H. Fikentscher at 20 ° C in 5% aqueous sodium chloride solution and one Polymer concentration of 0.5% by weight). 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als Komponente (B) Homopolymerisate der Acrylsäure einsetzt.2. The method according to claim 1, characterized in that homopolymers of acrylic acid are used as component (B). 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als Komponente (B) Copolymerisate aus (a) 40 bis 70 Gew.% ethylenisch ungesättigten C3- bis C5-Caxbon- säuren, (b) 60 bis 30 Gew.% eines Amids, Nitrils und/oder eines Esters einer ethylenisch ungesättigten C3- bis Cs-Carbonsäure und (c) 0 bis 15 Gew.% Styrol oder eines C1- bis C4-Alkylvinylethers einsetzt. 3. The method according to claim 1, characterized in that copolymers as component (B) (a) 40 to 70% by weight of ethylenically unsaturated C 3 to C 5 -carboxylic acids, (b) 60 to 30% by weight of an amide, nitrile and / or an ester of an ethylenically unsaturated C 3 - to Cs-carboxylic acid and (c) 0 to 15% by weight of styrene or a C 1 - to C 4 -alkyl vinyl ether is used. 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als Komponente (B) ein Terpolymerisat aus (a) 40 bis 70 Gew.% Acrylsäure, (b1) 10 bis 50 Gaw.% Acrylamid und (b2) 10 bis 50 Gew.% Acrylnitril einsetzt. 4. The method according to claim 1, characterized in that a terpolymer as component (B) (a) 40 to 70% by weight of acrylic acid, (b 1 ) 10 to 50% by weight of acrylamide and (b 2 ) 10 to 50% by weight of acrylonitrile is used. 5. Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß man als Komponente (A) Polyethylenimin, zu mindestens 30 bis 100 % hydrolysierte Polymerisate des N-Vinylformamids und Polymerisate des N-Vinylimidazols sowie als Komponente (B) Copolymerisate aus (a) 40 bis 70 Gew.% Acrylsäure und (b1) 10 bis 50 Gew.% Acrylamid und (b2) 10 bis 50 Gew.% Acrylnitril einsetzt.5. The method according to claim 1, characterized in that as component (A) polyethyleneimine, at least 30 to 100% hydrolyzed polymers of N-vinylformamide and polymers of N-vinylimidazole and as component (B) copolymers from (a) 40 to 70 % By weight of acrylic acid and (b 1 ) 10 to 50% by weight of acrylamide and (b 2 ) 10 to 50% by weight of acrylonitrile.
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