Forschungsstelle:
PTS München Heßstr. 134 80797 München
Leiter der Forschungsstelle:
Dr.-Ing. H. Großmann Projektleiter:
Dipl.-Ing. Hubert Runge
Dipl.-Ing. A. Lind / Dr.-Ing. R. Sangl Tel: 089 / 12146-0
Fax: 089 / 12146-36
Internet: www.pts-papertech.de E-mail: A.Lind@pts-papertech.de
Forschungsgebiet: Schlagworte:
Papier- und Kartonherstellung inkl. Ausrüstung Streichfarbe, Aufheller Thema:
Optimierung des Einsatzes von optischen Aufhellern in gestrichenen Papieren unter besonderer Be- rücksichtigung der Wirkung von Carriern
Ausgangssituation/Problemstellung:
Besonders die optischen Eigenschaften und vor allem die Weiße haben einen entscheidenden Einfluss auf die Güte und den Wert von Druckerzeugnissen. Mit optischen Aufhellern kann die Weiße des Papiers ohne Hellig- keitsverlust erhöht werden. Der Verbrauch optischer Aufheller hat in den letzten Jahren stark zugenommen.
Mehr als die Hälfte der Aufhellermenge wird dabei im Papierstrich eingesetzt. Für eine erfolgreiche Weißever- besserung des gestrichenen Papiers muss der optische Aufheller-Einsatz optimiert werden, da die alleinige Er- höhung der Aufhellermenge nicht zum Ziel führt. Durch zu hohen Zusatz von Aufhellern kommt es zu einer Ver- grünung oder Vergrauung des Papiers. Des weiteren können eine geringere Ausblutechtheit und/oder vermin- derte Lichtechtheit sowie Viskositätsproble bei der Streichfarbenherstellung auftreten.
Forschungsziel/Forschungsergebnis:
Die Zielsetzung dieses Forschungsvorhabens ist die Optimierung des Einsatzes von optischen Aufhellern in gestrichenen Papieren. Dies soll insbesondere über die bestmögliche Anwendung von geeigneten Trägersub- stanzen für optische Aufheller im Strich erreicht werden. Ein weiterer Schwerpunkt der Untersuchungen war die Variation der Carrier. Dazu wurden bisher Polyvinylalkohole (PVAL) mit unterschiedlichen Molekulargewichten und Viskositäten, Polyvinylpyrrolidone (PVP) mit unterschiedlichen K-Werten und Carboxymethylcellulose (CMC) eingesetzt.
Vollverseifte PVAL erwiesen sich dabei als bessere Carrier als teilverseifte. Produkte mit höherer Lösungsvisko- sität haben in Bezug auf die optischen Eigenschaften einen geringen Vorteil gegenüber Produkten mit geringerer Viskosität. Hierbei ist jedoch auch die Viskosität der Streichfarbe zu beachten.
Die Verwendung von CMC als Carrier erbrachte eine geringere aufhellende Wirkung als PVAL. Außerdem steigt hier die Viskosität der Streichfarbe stark an.
Es wurden drei PVP mit verschiedenen K-Werten untersucht, wobei bei den optischen Eigenschaften keine sig- nifikanten Unterschiede zwischen den Produkten festgestellt werden konnten. Der Weißgrad (bei gleicher Men- ge Aufheller) entspricht etwa dem, der mit PVAL erreicht wurde.
Anwendung/Wirtschaftliche Bedeutung:
Um eine gute Lauffähigkeit der Streichfarben bei hohen Geschwindigkeiten zu gewährleisten, werden auf der Seite der Cobinder in ihrer Eigenschaft als Carrier für optische Aufheller oftmals Zugeständnisse gemacht. Dies hat zur Folge, dass die Wirksamkeit der optischen Aufheller nicht voll ausgenutzt wird. Sie systematischen Ver- suche an Streichfarben mit verschiedenen, auch neuartigen Carriern in unterschiedlichen Konzentrationen wer- den zu einem besseren Verständnis über deren Auswirkungen auf die optischen Papiereigenschaften sowie die Streichfarbenrheologie und das Wasserrückhaltevermögen führen. Die genauere Untersuchung der Wechsel- wirkung Carrier-optischer Aufheller sollen einen bewussteren Umgang mit diesen Substanzen bewirken. Dies geht einerseits mit einer verbesserten Wirtschaftlichkeit der Produktion einher und andererseits werden auch deutliche Verbesserungen der Produktqualität im Hinblick auf Ausblutechtheit und Lichtechtheit erwartet. Die Beibehaltung hervorragender optischer Eigenschaften bei optimiertem Einsatz von optischen Aufhellern bedeu- tet vor allem für kleine und mittelständige Unternehmen eine Erhöhung der Wettbewerbsfähigkeit.
Bearbeitungszeitraum: 01.10.1998 – 30.09.2000 Bemerkungen:
Das Forschungsvorhaben AiF 11 744 wird aus Mitteln des Bundesministeriums für Wirtschaft und Technologie gefördert.
