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'''Leimung''' bzw. '''Leimen''' ist ein Verfahren in der [[Papier#Industrielle Herstellung|Papierherstellung]] und hat nichts mit [[Kleben]] im alltäglichen Verständnis zu tun. Sie dient der Verbesserung wichtiger Papiereigenschaften und hat ihren Ursprung in [[China|chinesischen]] Techniken aus dem 3. Jahrhundert.<ref>[[Joseph Needham]]: ''Science and Civilisation in China:'' Vol. 5 ''Chemistry and chemical technology'', Cambridge University Press, 1985, ISBN 0-521-08690-6, S. 73.</ref><ref>[[Wolfgang Schlieder]]: ''Papier. Traditionen eines alten Handwerks.'' Fachbuchverlag, Leipzig 1985, ISBN 978-3-343-00346-4, S. 10.</ref>
Der Begriff leitet sich vom [[Tierleim]] ab, der früher zu diesem Zweck verwendet wurde.

[[Papiertechnologe]]n unterscheiden die ''Oberflächenleimung'' (dünner Leimauftrag auf die Oberseite der Papierbahn, des Papierblattes) und die ''Masseleimung'' (Zugabe von Leimstoffen vor der Blattbildung in der Fasermasse).

Die Leimung dient in erster Linie
1. der Steuerung der Saugfähigkeit zur Verbesserung der Beschreibbarkeit und
2. der Verbesserung der Oberfläche und der Festigkeit des Papiers zur Verbesserung von Bedruckbarkeit, Glanz, Glätte, [[Rupffestigkeit]] und Staubbildung.

Je nach Menge der Leimzugabe unterscheidet man ungeleimte Papiere, Viertelleimung, Halbleimung, Dreiviertelleimung und Vollleimung.

Wenn dem Bindemittel bei der Oberflächenleimung auch [[Pigmente]] beigegeben werden, erhält man eine [[Streichfarbe]], die zum ''Streichen'' des Papiers verwendet wird.

[[Datei:Macro Biro writing2.jpg|miniatur|Ohne Leimung würden Schreibtinten auf dem Papier verlaufen]]
== Oberflächenleimung ==

Die ''Oberflächenleimung'' erhöht die Oberflächenfestigkeit ([[Rupffestigkeit|Rupf]]- und ''Radierfestigkeit''), verringert die ''Staubneigung'' und verbessert ''Farbaufnahme'' und ''Beschreibbarkeit''.

Auf ungeleimtem Papier, zum Beispiel [[Papier|Küchenkrepp]], [[Löschpapier|Lösch-]] oder [[Toilettenpapier]], verlaufen wasserbasierte und niedrig[[Viskosität|viskose]] Schreibmaterialien wie [[Tinte]] oder [[Tuschezeichner#Tusche|Tusche]]. Die hohe [[Kapillareffekt|Kapillarität]] (Saugfähigkeit) des Papieres verhindern ein sauberes Schriftbild.

Leimung verringert die ''innere'' [[Oberflächenspannung]] des Papiervlieses und somit die Kapillarität,

Leimung bzw. Leimen das teilweise [[Hydrophobie]]ren von Papier, um es beschreib- oder mit wässrigen oder lösemittelhaltigen [[Druckfarbe]]n bedruckbar zu machen.
Statt des Begriffes Leimung kann sinngemäß der Begriff [[Imprägnierung]] verwendet werden. Im englischen Sprachraum verwendet man auch korrekterweise ''sizing'' anstatt ''glueing'', was von der wichtigsten Eigenschaft der Leimung, nämlich der ''[[Hydrophilie]]verringerung'' und somit der ''Saugfähigkeitsbegrenzung'', abgeleitet ist.

Als Maß für die vergleichbare Wasseraufnahme gibt es den sogenannten [[Cobb-Wert]]. Dieser Wert gibt an, wie viel Gramm Wasser von einem Quadratmeter Papier unter normierten Bedingungen aufgenommen werden kann.

Papier mit einem Gewicht von etwa 80 g/m2 (soviel wiegt normales [[Kopierpapier]]) nimmt ungeleimt etwa 100–120 g/m2 Wasser auf. Nachdem es geleimt wurde, beträgt die Wasseraufnahme nur noch etwa 20–25 g/m2.

Papier mit zu geringer Wasseraufnahme lässt die Tinte und Druckfarbe nicht schnell genug einziehen, so dass diese verwischen kann. Eine Überleimung kann im Extremfall zum Abperlen eines Schreibstoffes von der Papieroberfläche führen.

== Masseleimung ==


Bei der Leimung werden die hydrophob wirkenden Harzteilchen an den Oberflächen der Fasern fixiert, es verbleiben aber auch freie Harzteilchen (freier Leim). ''Freier Leim'' setzt in der [[Bütte]] die Bindungsfähigkeit der Fasern ab, indem er die bindungsfähigen [[Mikrofibrille|Fibrillenenden]] besetzt und somit eine Verkettung beim Trocknen verhindert. [[Reißlänge]] und [[Berstfestigkeit]] nehmen mit steigendem Leimeinsatz ab.

== Historische Leimungsmittel ==

Als '''Leimungsmittel''' wurden in den frühen ostasiatischen und arabischen Papieren natürliche [[Stärke]] und verschiedene [[Schleimstoffe|Pflanzenschleime]] verwendet (vegetabile Leimung). Später, als das Wissen um die Papierherstellung nach Europa gekommen war, verwendete man [[Tierleim]] oder [[Hautleim]] – daher auch der Name. Sowohl Tierleim ([[Gelatine]]lösung) als auch Stärkelösung lassen sich sinnvoll nur als Oberflächenleimung einsetzen, da ihre [[Retention (Papiermacherei)|Eigenretention]] zu gering für einen Einsatz in der Masse ist. Das damit geleimte Papier ist zwar sehr gut gegen Umwelteinflüsse und Schreibstoffe geschützt, es ist jedoch nicht radierfest. Bis nach 1810 zog man die Papiere einzeln durch heißen tierischen Leim und verbesserte durch die Oberflächenleimung ihre Qualität.

Seit etwa 1806 benutzt man vorher modifizierte (durch Kochen mit [[alkalische Lösung|Lauge]] [[Verseifung|verseifte]]) [[Harz (Pflanze)|Baumharze]], überwiegend [[Kolophonium]] (Harzleim), in der Masse. Die Leime enthalten meist noch zahlreiche weitere Substanzen, wie [[Tallharz]] oder andere tierische oder pflanzliche Leime sowie [[Kunstharz]]zusätze.<ref>[[Carl Zerbe]]: Mineralöle und verwandte Produkte. 2. Auflage, 2. Teil. Springer 1969, ISBN 978-3-642-87510-6, S. 696.</ref><ref>Erich Siebel, Rudolph Korn, Friedrich Burgstaller: Handbuch der Werkstoffprüfung. 2. Auflage, 4. Band. Springer 1953, ISBN 978-3-662-21990-4, S. 68.</ref><ref>Vgl. [[Moritz Friedrich Illig]]: Anleitung, auf eine sichere, einfache und wohlfeile Art Papier in der Masse zu leimen. Als Beitrag zur Papiermacherkunst. – Forschungsstelle Papiergeschichte. Mainz 1959, {{DNB|452205972}}, Nachdruck der Originalausgabe von 1807.</ref> Die neuartigen Harzseifen hatten allerdings den Nachteil, nicht auf den [[Zellulosefaser]]n zu haften. Um eine Haftfähigkeit zu erreichen, wird durch vorheriges [[Beizen]] der Zellulosefasern mit [[Alaune|Alaun]], dem Kalium-Aluminium-Sulfat, eine Fixierung erreicht. Die sogenannte saure [[Fällung]] der [[Verseifung|verseiften]] Harze in der [[Papiermaschine]] oder [[Bütte]] erfolgte zuerst durch die Aluminiumionen des [[Aluminiumkaliumsulfat-Dodecahydrat|Kalialaun]] und später durch die des billigeren [[Aluminiumsulfat]]s. Das entsprach den überlieferten Erfahrungen der Papiermacher mit Alaun.<ref>Otto Lange: Chemisch Technische Vorschriften. 2. Band, 3. Auflage. Springer 1923, ISBN 978-3-662-31454-8, S. 161–176.</ref>

Da in beiden Fällen zur Verhinderung freien Leims und zur Verbesserung der maschinellen Verarbeitung mit einem Überschuss an freien Aluminiumionen gegenüber den reaktionsfähigen [[kolloid]]en Leimsubstanzen gearbeitet werden muss, entsteht ein schwach sauer reagierendes Papierprodukt, das nicht alterungsbeständig ist. Das Papier wird nämlich bei Zutritt von Luftfeuchte ([[Schwefelsäure]]) von innen heraus geschädigt ([[Katalyse|katalytisch]] verursachte Cellulosedegradation). Das Papier verfärbt sich, von hellgelb bis dunkelbraun, wird brüchig, reißt an Rändern und Ecken ein, schließlich kommt es zum [[Papierzerfall]].

Holzschliff altert schneller als Zellstoff. Beim Zusammentreffen von Holzschliff und saurer Harzleimung kann ein Papier nicht alterungsbeständig sein. Durch [[Hydrolyse]] des im Papier verbliebenen Alaungehaltes – gleichgültig, ob es sich um Zellstoffpapiere oder Holzschliffpapiere handelt – entstand partiell [[Schwefelsäure]], die zur Übersäuerung und zum beschleunigten Abbau der Papiere des 19. und 20. Jahrhunderts führte. Allerdings wurden auch tierisch geleimte alte [[Hadernpapier]]e mit Alaun behandelt. Dem Tierleim wurde auch [[Kalkmilch]] zur Klärung zugesetzt, gefolgt von Alaunlösung.<ref>Werner Griebenow: Alterungserscheinungen bei Papier - vorwiegend aus chemischer Sicht. – In: Restauro. Zeitschrift für Kunsttechniken, Restaurierung und Museumsfragen. Vol. 97, No. 5, S. 329–335, {{Webarchiv |url=http://www.viks.sk/chk/resta_5_91_329_335.doc |text=Online |wayback=20161026065819 |archiv-bot=}} (DOC; 1,8 MB) auf viks.sk, abgerufen am 26. Oktober 2016, No. 6, S. 409–415, 1991, {{ISSN|0933-4017}}.</ref><ref> Irene Brückle: The Role of Alum in Historical Papermaking. In: The Abbey Newsletter. Volume 17, Number 4, Sep 1993, S. 53–57, [http://cool.conservation-us.org/byorg/abbey/an/an17/an17-4/an17-407.html Online] auf cool.conservation-us.org, abgerufen am 26. Oktober 2016.</ref>

== Heutige Leimungsmittel ==
Heutige Harzleime sind sog. verstärkte Harzsäuren. Dazu werden Harzsäuren wie die [[Levopimarsäure]] mit [[Maleinsäureanhydrid]] in einer [[Diels-Alder-Reaktion]] umgesetzt. So werden weiter Carboxylgruppen in die Harzsäuren eingebracht und diese wie bei den klassischen Harzsäuren mit [[Aluminiumsulfat]] auf der Papierfaser ausgefällt.<ref>{{internetquelle |url=https://opus4.kobv.de/opus4-hm/files/358/Belle_2015_Artikel.pdf |titel=Leimungswissen: Harzleim-AKD-ASA Aus der Forschung für die Praxis |abruf=20. Februar 2026 }}</ref> Da für die Anwendung leicht saure Bedingungen herrschen müssen und Aluminiumsulfat verwendet wird, sind die so erzeugten Papiere nicht alterungsbeständig. Die Harzleimung wird daher nur noch für Verpackungspapiere verwendet.

Das modernste und papierschonendste Verfahren ist die aktuell gebräuchliche, synthetische Leimung. Verwendet werden dabei vorrangig hydrophobierend wirkende [[Polymer]]e (zum Beispiel [[Copolymer]]e aus [[Styrol]] und [[Acrylsäureester]]n oder [[Maleinsäure]]), [[alkylierte Ketendimere]] (AKD-Leimung) oder [[Alkenylbernsteinsäureanhydride]] (ASA-Leimung).

In der Oberflächenleimung kommen auch [[Stärke]], Stärkederivate ([[Ether]], [[Stärkeester|Ester]]), [[Tierleim]], [[Casein]], [[Paraffin]], [[Wachs]], [[Celluloseester]] ([[Methylcellulose]], Natrium-[[Carboxymethylcellulosen]]) zum Einsatz.

Als Leimungshilfsmittel dienen [[Alginat]]e und [[Mannane|Manno]]-[[Galactane]] ([[Glucomannane]]).<ref>Thomas Krause, Werner Franke (Hrsg.): Prüfung von Papier, Pappe, Zellstoff und Holzstoff. Band 1. Springer 1991, ISBN 978-3-642-48379-0, S. 87 ff.</ref>

== Siehe auch ==
* [[Schlichte (Fertigungstechnik)]]

== Literatur ==

* Hans-H. Hofer und Josef Weigel: ''Möglichkeiten der Papierleimung.'' In: H. Bansa (Hrsg.): ''Zeitschrift für Bibliothekswesen und Bibliographie. Dauerhaftigkeit von Papier: Vorträge des 4. Internationalen Graphischen Restauratorentages 1979.'' Sonderh. 31, Klostermann, 1980, ISBN 3-465-01448-0, S. 82–90, [https://iada-home.org/wp-content/uploads/2021/05/Gottingen_1979_Hofer_082.pdf Online] ([https://cool.culturalheritage.org/iada/ta79_082.pdf PDF]; 356 kB), auf iada-home.org, abgerufen am 31. Oktober 2023.
* Günter Engelhardt, Klaus Granich, Klaus Ritter: ''Das Leimen von Papier.'' Fachbuchverlag, Leipzig 1972, {{DNB|730155331}}.
* Kurt Hess: ''Die Chemie der Zellulose und ihrer Begleiter.'' Akademische Verlagsgesellschaft, Leipzig 1928, {{OCLC|313883984}}.
* Andreas Pingel Keuth: ''Papierproduktion: Von Zellstoff zu Filtertüte, Schreibpapier, ..'' In: ''[[Chemie in unserer Zeit]].'' 2005, 39(6), S. 403–409, {{DOI|10.1002/ciuz.200500234}}.
* [http://www.gruberscript.net/17Masseleimung.pdf ''Masseleimung''] (PDF; 595 kB), auf gruberscript.net, abgerufen am 21. Oktober 2016.
* [http://www.gernsbacher-meister.de/downloads/Vortraege/2006%20-%20Roquette%20-%20Staerkeeinsatz%20im%20Papier.pdf ''Stärkeeinsatz im Papier und deren Dosiereinrichtungen.''] (PDF; 1,02 MB), auf gernsbacher-meister.de, abgerufen am 24. Oktober 2016.

== Einzelnachweise ==
<references />

[[Kategorie:Verfahren (Papierherstellung)]]
[[Kategorie:Chemisch-technisches Verfahren]]

Leimung - Versionsgeschichte

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