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Dokumentenidentifikation DE3036551C2 08.01.1987
Titel Verwendung einer nichtgestrichenen Papierbahn im Rotationstiefdruckverfahren
Anmelder Feldmühle AG, 4000 Düsseldorf, DE
Erfinder Dessauer, Guido, Dipl.-Phys. Dr., 4000 Düsseldorf, DE;
Rost, Karl Th., Dipl.-Ing., 4019 Monheim, DE;
Baumgarten, Dieter, Ing.(grad.), 4047 Dormagen, DE
DE-Anmeldedatum 27.09.1980
DE-Aktenzeichen 3036551
Offenlegungstag 01.10.1981
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 08.01.1987
Veröffentlichungstag im Patentblatt 08.01.1987
IPC-Hauptklasse B41M 1/10

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft die Verwendung einer nichtgestrichenen Papierbahn für das Bedrucken im Rotationstiefdruckverfahren mit Druckfarben, die mit Wasser nicht mischbare Lösungsmittel enthalten.

Die Verwendung nichtgestrichener Papierbahnen für das Bedrucken im Rotationstiefdruckverfahren mit Druckfarben, die mit Wasser nicht mischbare Lösungsmittel enthalten, ist bekannt. Es wurde auch bereits vorgeschlagen, solche Papierbahnen zu verwenden, die über den Querschnitt des Faserstoffpapiers verteilte Fasern enthalten, die ganz oder teilweise mit einem oder mehreren hydratisierbaren, filmbildenden, kolloidalen Tonen umhüllt sind und wobei die Papierbahn weitere anorganische Füllstoffe enthält, ein Flächengewicht von 45 bis 100 g/m2 aufweist, eine Dichte zwischen 0,95 und 1,2 g/cm3 hat und eine Glätte von 600 bis 1500 Bekk-sec besitzt.

Der besondere Vorteil, der in der Verwendung einer solchen Papierbahn liegt, besteht darin, daß die bedruckten Warenbahnen einen erheblich verbesserten Farbstand besitzen und hierdurch eine bessere Farbintensität, ein besserer Farbglanz, insgesamt also ein verbessertes Druckergebnis erzielt wird.

Montmorillonitminerale und ihre Verwendung sind beispielsweise beschrieben in: Römpps Chemie-Lexikon, 7. Auflage, 1974, Seite 2217.

Gemäß der DE-PS 26 08 239 wurde die Verwendung von Montmorillonit-haltigen Tonen auch bereit für die Herstellung von Fotokopierpapieren vorgeschlagen, wobei jedoch der Ionenaustausch oder die Verwendung der beschriebenen Papierbahnen im Rotationstiefdruckverfahren nicht angesprochen ist.

Die Literaturstelle: Tappi, Band 54, Nr. 5, Mai 1971, Seiten 748 bis 753 beschreibt die Verbindung von Montmorillonittonen mit Fasern aus alpha-Cellulose, gibt aber keinen Hinweis auf die Verwendungsmöglichkeit von Montmorillonittonen enthaltenden Papieren. Die beschriebenen Untersuchungen wurden mit destilliertem Wasser durchgeführt, um eine Überführung des Natriummontmorillonits in die angeblich schlecht zu dispergierende Magnesiumform zu vermeiden.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Ergebnisse, insbesondere hinsichtlich des Farbstandes und der Farbintensität weiter zu verbessern, die bei Verwendung einer Papierbahn erreichbar sind, welche entsprechend dem oben beschriebenen älteren Vorschlag tonumhüllte Fasern enthält.

Bei einem Druckverfahren der eingangs beschriebenen Art liegt die Lösung dieser Aufgabe erfindungsgemäß in der Verwendung einer nichtgestrichenen Papierbahn, wobei ein die Fasern der Papierbahn ganz oder teilweise umhüllender, hydratisierbarer, filmbildender, kolloidaler Ton ein Montmorillonitmineral enthält, bei dem die austauschfähigen Ionen des Montmorillonitminerals zu 25 bis 40% aus Magnesiumionen bestehen und dessen Restionen Natriumionen sind.

Ein solcher Ton wird aus einem 100%igen Calciumbentonit erhalten, indem dieser zunächst durch Behandlung mit Natronlauge oder Soda in einem 100%igen Natriumbentonit überführt wird und anschließend durch Zugabe eines Magnesiumsalzes, z. B. Magnesiumsulfat oder durch Magnesiumhydroxid ein Teil der Natriumionen gegen Magnesiumionen ausgetauscht wird. Insbesondere, wenn ein Ionenverhältnis von 25 : 75 Mg- : Na-Ionen eingestellt wird, werden hervorragenden Ergebnisse erzielt.

Die vorteilhafte Wirkung von Tonen, deren Montmorillonitmaterial einen bis zu 40% betragenden Anteil von Magnesiumionen aufweist und dessen Restionenanteil aus Natriumionen besteht, erklärt sich u. a. dadurch, daß durch eine höhere Flexibilität die Qualität der die Fasern umhüllenden Filme verbessert wird und dadurch Farbstand und Farbintensität weiter verbessert werden.

Eine noch weitergehende Verbesserung des Farbstandes läßt sich dadurch erreichen, daß eine Papierbahn verwendet wird, bei der an den hydratisierbaren, filmbildenden kolloidalen Ton organische wasserlösliche Makromoleküle angehängt sind. Ganz besonders bevorzugt haben sich hierbei Polyäthylenglykole mit einem Molekulargewicht zwischen 5000 und 100 000 erwiesen. Vorzugsweise erfolgt der Einsatz dieser Substanzen in der Masse, indem z. B. nach durchgeführtem Ionenaustausch der Tonaufschlämmung vorteilhaft 10 Gew.% Polyäthylenglykol aus einer maximal 10%igen Lösung zugemischt werden. Die Qualität des Films, der sich aus den Tonen auf den Fasern bildet, bzw. gebildet hat, wird durch diesen Zusatz nicht beeinträchtigt.

Eine weitere zweckmäßige Ausführungsform sieht die Verwendung solcher Papierbahnen vor, deren Fasern von hochquellfähigen und filmbildenden Tonen umhüllt sind und bei dem eine wäßrige Lösung eines Polyäthylenglykols vor dem Aufroller auf die Warenbahn gesprüht worden ist.

Das nachfolgende Ausführungsbeispiel verdeutlicht die Erfindung, ohne diese auf das Beispiel zu beschränken.

Beispiel

Ein halbgebleichter Nadelsulfatzellstoff wird im Pulper bei 4,8% Stoffdichte und pH 7 aufgelöst und auf 23° SR angemahlen.

Nach der Mahlung wird dem Zellstoff 1,5 Gew.% einer Mischung aus Natrium-Magnesium-Bentonit und Polyäthylenglykol zugesetzt, die wie folgt hergestellt wurde:

In eine 8-%ige vordispergierte Calciumbentonitsuspension werden 1,5 Gew.% NaOH und 7 Gew.% MgSO4 zudosiert. Es stellt sich eine hohe Viskosität ein, welche als Zeichen für eine gute Aktivierung gilt. Aus 6%iger Lösung wird ein Polyäthylenglykol mit einem Molekulargewicht von 20 000 zugegeben. Die Zusatzmenge beträgt 18 Gew.%, bezogen auf Bentonit.

Der behandelte Zellstoff wird in einer Mischzentrale mit einem splitterfreien Holzschliff von 76° SR im Verhältnis von 25 : 75 Gew.% und mit einer getrennt hergestellten Slurry aus Kaolin und Calciumcarbonat zusammengemischt. Die Kaolin-Calciumcarbonat-Slurry besteht zu 70 Gew.-Teilen aus Kaolin und 30 Gew.-Teilen aus Calciumcarbonat. In der Suspension liegt ein Faserstoff-zu-Füllstoff- Verhältnis von 71 : 29 vor.

Bei einem pH-Wert von 7,4 wird diese Stoffmischung auf 0,8% verdünnt und in üblicher Weise eine Papierbahn gebildet, getrocknet und satiniert. Das fertige Papier hat ein Flächengewicht von 60 g/m2, eine Dichte von 1,1 und eine Oberflächenglätte nach Bekk von 1100 sec. Der Aschegehalt beträgt 25%.

Das Papier wird auf einer üblichen Rotationstiefdruckmaschine mit einer toluolhaltigen Druckfarbe bedruckt. Das bedruckte Papier zeigt ein hervorragendes Druckergebnis.


Anspruch[de]
  1. 1. Verwendung einer nichtgestrichenen Papierbahn, wobei ein die Fasern der Papierbahn ganz oder teilweise umhüllender, hydratisierbarer, filmbildender, kolloidaler Ton ein Montmorillonitmineral enthält, bei dem die austauschfähigen Ionen des Montmorillonitminerals zu 25 bis 40% aus Magnesiumionen bestehen und dessen Restionen Natriumionen sind, für das Bedrucken im Rotationstiefdruckverfahren mit Druckfarben, die mit Wasser nicht mischbare Lösungsmittel enthalten.
  2. 2. Verwendung einer nichtgestrichenen Papierbahn nach Anspruch 1, wobei an den Ton Makromoleküle von Polyäthylenglykolen mit einem Molekulargewicht von 5000 bis 100 000 angehängt sind.






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