Einfluss von wasserabweisenden Mitteln auf die Eigenschaften von Beschichtungen und beschichtetem Papier

Mit der rasanten Entwicklung der Papierindustrie, insbesondere von gestrichenem Papier, steigen auch die Qualitätsanforderungen der Druckindustrie an gestrichenes Papier. Um die Druckqualität zu gewährleisten, muss die Oberfläche gestrichenen Papiers beständig gegen Nassreibung sein. Die Nassreibungsbeständigkeit beschreibt den Grad der Beschädigung der Papieroberfläche, nachdem ein bestimmter Bereich von Papier und Karton unter einem bestimmten Druck nass gerieben wurde. Sie spiegelt die Fähigkeit der Papieroberfläche wider, durch Nassreibung nicht zerstört zu werden.

Und um bei wasserfestem, beschichtetem Papier besondere Anforderungen an die Oberfläche zu stellen und ihm Wasserfestigkeit und Wasserabweisung zu verleihen, werden bei der Papierherstellung neben der Leimung des Leimungsmittels und des Oberflächenleimungsmittels auch wasserabweisende Additive bei der Beschichtungsvorbereitung hinzugefügt. Damit die Beschichtung eine gute Wasserabweisung erhält, ist die schnellste Wirkung zu erzielen.

Gleichzeitig werden die nationalen Qualitätsanforderungen für Lebensmittelverpackungspapier und Haushaltspapier aus Sicherheits- und Umweltschutzgründen immer strenger. Immer häufiger wird wasserabweisendes Polyamid-Polyharnstoff-Formaldehyd-Harz (PAPU) verwendet. PAPU wird häufig verwendet, da es kein freies Formaldehyd enthält, schnell ist, direkt nach dem Druckvorgang wirkt und die Anpassungsfähigkeit von gestrichenem Papier im Druckprozess effektiv verbessert.

PAPU hat eine starke pH-Wert-abhängige Wirkung. Die Viskosität von PAPU, das dem Lack zugesetzt wird, ist stabil und die Aushärtungsgeschwindigkeit ist hoch. Die Molekülkette von PAPU enthält mit der Chlorethanolgruppe und der Polyamingruppe zwei aktive Funktionsgruppen, von denen die Chlorethanolgruppe und der Lackkleber eine chemische Bindung bilden, während die Polyamingruppe und der Lackkleber eine ionische Bindung bilden und durch Vernetzung ein Netzwerk aus Aushärtungsfilm bilden. Dies ist die Hauptquelle der Wasserbeständigkeit von PAPU, aber auch das Funktionsprinzip eines wasserfesten Beschichtungsmittels.

Im praktischen Einsatz kann PAPU nicht nur chemische Bindungen mit beschichteter Stärke eingehen, sondern auch ionische Bindungen mit Styrol-Butadien-Latex bilden, wodurch die Nassreibungsbeständigkeit der Beschichtung erhöht wird. Darüber hinaus können die schwachen kationischen Eigenschaften des wasserabweisenden PAPU-Mittels auch eine Mikroflockung mit Anionen in der Beschichtung bewirken, die Quellung, Porosität und Durchlässigkeit der Beschichtungsschicht verbessern und die Druckleistung des fertigen Papiers steigern.

Die rheologischen Eigenschaften sind ein wichtiger Indikator der Farbe. PAPU-Wasserschutzmittel können die Viskosität der Farbe erhöhen. Durch Zugabe von PAPU-Wasserschutzmitteln wird der Wasserverlust der Farbe reduziert und die Wasserspeicherung verbessert. PAPU-Wasserschutzmittel eignen sich zur Herstellung hochviskoser Farbe und verbessern deren Wasserspeicherung.