CS242258B1 - Sposob přípravy papierenských glejidiel - Google Patents

Abstract

Vynález rieši zvýšenie účinnosti, zlepšeme ekonomiky a zjednodušenie glejaceho procesu pri výrobě papiera. Riešenia sa dosahuje takou reakciou organických k-arbo-xyživíc, tvořených v pre- -vážnej mti-ere nenasýtenými organickými kyselinami ako je kyselina abietoivá, dehydro-, dihydro- a tetrahydro-abietová, piroarová alebo maleinová, ich izomérmi, zm-esami, anorganickými «a organickými derivátmi a ich kombináciami, cieTo-m hydrofoblzácie papiera známými postupmi chemicky modifikovaných, s predkondenzátmi připravenými z nižších aldehydov a látok majácích aktivně vodíky -na dusíkovom ató-me ako je močovina, thiomočovina, guanidín, dikyandiamid, melamín, ktorá sa uskutoční před přidáním gle',jidla do papieroviny. Vynález možno clelom hydrofobizáci-e huničiny a jej derivátov -využit v papierensko-m, připadne te-xtilnom priemysle.

Description

242258

Vynález irieši spósoib přípravy papieren-ských glejidiel cestou reakcle organickýchkarboxy-derivátov a reakčných produktovaldehydov a zlúčenín majúcich viazaný ak-tívny vodík na dusíkovom atome.

Jedným zo spósobov používaných k pří-pravě ivyeolkoúčinných papierenských gleji-diel je reakcia týchto, resp. iích východzíchsurovin s formiaildehydom: USA patent 2 934 468, 2 994636, 3194 728, 3 253 937, 3 463 768, Holand, pat. 296 550, Fr. patent2 094 462, NSR pat. 2 437 65,6. Reakcia vyža-duje viachodinové vyhriatie do 200 °C, při-padne prácu s vyššími tlalkmi. Úroveň zaglejenia, a iné vlastnosti papie-ra, vylepšujú tiež látky přidávané do papie-roviny ako samostatné zložky, vzniklé re-akciou aldehydov a zlúčenín majúcich via-zaný aktívny vodík na dusíkovom atome.Tak NSR patentaml 1 17,2 943 resp. 1 287 039chráněný bol prídavok nižšie^molekulár-nych močovino-,formuldehydových derivá-tov k papierenským glejidlám v úlohe mik-robicídnych činidiel. Brit. pat. 985 028 aUSA pat. 3 006806 využívá jú kationoidnůpovahu vyššie-molekulárnych močovino —respektive melamínformaldehydových kon-denzátov k fixácii díalkylketónov na vlák-na celulózy. Močovimo-formaldehydové, ne-obmedzene vodou riediteřné živice, přidá-vané ako samostatná zložka do papierovi-ny, zvyšujú účinok glejenia (Osteir. Papier--Zťg 65, no 4:13, 16, 17). Sú tiež pomoc-nou zložkou glejidla vzniklého zreagovanímmastných kyselin a polyaUkylén-polyamínu(Kanad. pat. 586 616) ako 1 k tomuže účelupoužitého vinylacetát/vinylnilkohol-kopoly-méru (Kanad. pat. 573467). Ich fixačnýchvlastností sa využívá i pri glejidle, ktoré jeikombináciou maleinizovaných petrolživíc aoxidovaných par afino v (Jap. pat. 7 327, 203).Podía NSR pat. 1070 916 može kondenzač-ný produkt metylolovaného· dikyandiamidunahradit zrážadlo i fixačně činidlo, živičné-ho glejidla.

Našlo sa, že výhody plynúce zo spevnemiaglejacej zmesi reakciou s formaldehydom az použitia metylovaných di- a polyamidova ich kondenzátov možno vo zvýšenej mie-re dosiahnúť jedinou operáciou tak, že or-ganické karboxy-živice ako základná vý-chodzia surovina papierenských gilejidiel,cielom hydrofobizácie papiera známými po-stupmi účelne chemicky modifikovaná, zre-aguje před přidáním do papieroviny, vý-hodné súčasne s ostatnými chemickými ú-pravami, s metylolovaným di- či polyami-dem resp. s jeho vo vodě dispergovatelnýmkondenzátem.

Podstatou vynálezu je spósob přípravypapierenských glejidiel reakciou organic-kých karboxy-živíc, zloižkami ktorých sú ine-nasýtené organické kyseliny ako je kyseli-na abietová, dehydro-, di- a tetrahydro-abi-etová, pimarová, alebo maleimová, ich izo-méry, zmesi, anorganické a organické deri-váty a ich kombinácie, cielom hydrofobizá- cie papiera známými postupmi chemickymodifikovaných na jednej a predkondezá-tov připravených známými postupmi z lá-tok majúcich aktivně vodíky na dusíkovomatome akO' je močovina, thiomočovina, guia-nidfn, dikyan-diamid, melamín, ich zmesi aderivátov reakciou s nižšími aldehydmi opočte uhlíkových atómov 2 až 4, s ich de-rivátmi a zmesami na druhej straně, vyzna-čený tým, že táto reakcia sa za miešenia anáhrevu do 1010 °C uskuteční před přidánímglejidla do papieroviny, výhodné v jednot-nom výrobnom postupe spolu s ostatnýmichemickými úpravami použitých surovin.

Karboxy-surovinou možu byť nielen živi-ce získané z natívnych dřevin, ale i takéorganické kariboxy-deriváty, ktorých vý-chodzou surovinovou zložkou sú menasýte-né organické kyseliny, umožňojúce im svo-jim,i reakciami získat’ vyššie-molekulářnu aživičnú formu. Takou je i kyselina malei-nová, připadne fumarová a ich deriváty včí-tane reakčných produktov s di-terpenický-mi nenasýtenými kyselinami ,a látkami,schopnými vytvárať s ňou příslušné kopoly-méry.

Použitie kiomerčnej formy glejidiel v ú-lohe karboxy-suroviny je po ekonomickejstránke mienej výhodné.

Dusíkatá surovinová zložka predkonden-zátu je charakterizovaná vzorcem:

Ri R3 \ /

N— ,C—N / II \ Rž X R4 v ktorom X značí atom kyslíku, síry, aleboskupinu — NRs, v ktorej zase Rs značí atomvodíku, alebo cyklizačnú vdzbu, Ri, R2 zna-čia atomy vodíka, či cykilizačné vazby, ale-bo v případe viaestupňovej kondenzácie ra-dikály —CHR6—, pričom jeden z nich možebyť v poslednom případe nahradený ató-mom vodíka, R3 a R4 značia alebo atóm vo-díka, alebo jeden či oba sú zastúpené—CHRe—OH radikálom a R4 i radikálem—ON, připadne pri podmlenke, že dva zRi—Rá substituentov sú nahradené H-atóma-mi, můžu ostatně značiť alkyl-, či aryl-radi-kál, pričom alkyl má 1—6 atómov a arylmá štruktúru fenyl-, tolyl-, či benzyl-radi-kálu. R6 značí H alebo alkyl použitého al-dehydu.

Reakčným partnerem dusíkatej zložky jenajčastejšie form,aldehyd.

Reakcia sa vykoná zmiešaním oboch zlo-žiek za súčasného náhrevu do 106 °'C. Dobareakcie je okrem od druhu závislá i odkoincentrácie oboch reakčných zložiek. Vý-hodné je rozmedzie 30 až 70 %. Za týchtopodimienok netrvá dlhšie ako 15 až 30 mi-nut. U karboxy-suroviny sa předpokládávodorozpustná, alebo aspoň v každom po-měre s vodou miešatefná forma. ,24 2 2 3 8

Poměr predkondenzátu ku kariboxy-suro-vine je možno· volit v širokom rozsahu, ú-čelne však v rozmedzí 30 až 75 %. Pre kaž-dá hodnotu tohto poměru je nutné pri gle-jení optimalizovat pH a dávku zrážadla. Výhody předmětného· postupu sú v poro-vnaní s doterajším stavom následovně: Úspora dovázaných úzkoprofilových su-rovin pre papierenské glejidlá leh náhra-dou domácími, podstatné lačnějšími a suro-vinové dostupnými produktami, vyrábaný-mi velkokapacitně jednoduchou technoló-giou.

Možnost dosiahnutia zvlášť vysoikej úrov-ně zaglejenia, Iktorú doterajšie formy gle-jldiel nemdžu zabezpečit. Navrhnutým po-stupem nevzniká zmes, ale nový typ glejíd-la s pozměněnou chemickou strukturou anovými výhodnějšími vlastnosťami.

Zníženie spotřeby zrážadla pri glejení.Úspora síranu hlinitého je zhruba rovnápercentuálnemu zastúpeniu moěovino-form-aldehydového predkondenzátu v navrhnuteijreakcii.

Podstatné lepšia stabilita zaglejenia.

Zjednodušenie procesu glejenia náhradoudvojzložkového postupu jednozložkovým,priěom k dosiáhnutiu tejže úrovně zagleje- nia postačuje použit niekoíkonásobne men-šiu zanášku močovinoformaldehydovéhopredkondenzátu do reakcie. Příklad 1 12,5 g 40 %-ného vodného roztelku zmy-delnenej organickej karboxy-živice, pripra-venej reakciou terpénických živíc z tálové-ho oleja s maleinanhydridom, sa zmiešaloso 7,7 g 6'5 %-nej. vodnéj disperzie močovi-no-formaldehydového predkondenzátu, zamiešania sa vyhnalo· na 95 °C a nechaloreagovat pri tejto teplote asi 15 minut. Zrie-dením reakčného· produktu na objem 1 lit-ra sa získal 1 %-ný zásobný roztok.

Bielená sulfátová buničina se vymlela na25 až 30 ° SR a zaglejila 2 %-ami zmydel-nenej živice před reakciou a roznym množ-stvem jej reakčného produktu.

Hmotnostný poměr glejiidlo/z.rážad,lo ahodnota pH holi 1/2 a 4,5 + 0,1 resp. 1/1a '5,0 + 0,1. Hárkovanie sa vykonalo na la-boratórnom hárkovači typu Unger. Hárkysa dodatočne ne,lisovali a nevyhrievali. Stu-peň zaglejenia sa stanovil prístrojom „HER-CULES sizing tester“.

Množstvo glejidlá (%) 2 1,8

Stupeň zaglejenia (sek.]před reakciou po reakcii 130 — — 130 Příklad 2 100 g drevnej živice (kofofónie) sa zmy-delnilo 13 g luhu sodného rozpuštěného v 169,5 g vody. 12,5 g 40%-ného vodného roztoku zmy-delnenej kolofónie sa zmiešalo· so 7,7 g 65 %-nej vodnej disperzie močovino-formal-dehydového predkondenzátu. Vzniklá zmessa za miešania a vyhriatia na 90 °C necha-la reagovat cca 15 minút.

Postupom ako v příklade 1 sa vykonalo astanovilo zaglejenie bielenej, na 25 až30 °SR vymlete j sulfátovej buničiny.

Množstvo glejidlá (%)

Stupeň zaglejenia (sek.)před reakciou po reakcii 2 2,1 155 P r í k 1 a d 3

Postupom ako v příklade 1 sa vykonalozaglejenie biedeij sulfátovej buničiny jednakdisperziou čiastočne zmydelnenej organic-kej karboxy-živice, ktorej podstatná částtvoria deriváty kyseliny maleinovej, jednak

Množstvo glejidlá(%] před reakciou produktem, vzniklým zreagovaním tejtokarboxy-živice s močovino-formaldehydo-vým predkondenzátorom v pomere 1:1.

Hmotnostný poměr glejidlo/zrážadlo ahodnota pH boili 1/2 a 4,5 + 0,2 resp. 1/1a 4,7.

Stupeň zaglejenia (sek.) po reakcii •2 2,2 228,5 225

Claims (1)

1. .24223 8 Příklad 4 Postupom ako v příklade 1 sa vykonalozaglejenie vlákniny flutingu jednak rozto-kom úplné zmydelnenej organickej karboxy-živlce, základnou zložkou, ktorej boila zmesditerpéniekých kyselin a produkt vzájem-né} reakcle týchto s maleinanhydridom,jednak produktom reakcie tejto karboxy-ži-vloe s moňovino-formaldehydovým predkon- Množstvo glejidla (% j před denzátom pri hmotnostnom ipomere reak-tantov 2 : 1. Za inak zrovnateilných podmienok si vy-konané glejenle flutingu vyžiadalo z důvo-dov nízkých zanášok glejidla a zvýšenejalkality vody v oboch případech použitiepoměru glejidlo/zrážadlo· = 1/2. Hodnota•pH bola v přvom i druhom případe 4,5 ++ 0,5. Stupeň zaglejenia sa stanovil kvapkovoumetodou pod fa ČSN 500336. Stupeň zaglejenia (sek. j celou po reakci! 0,3 68 197 0,5 2 950 9 000 0,75 4 825 15 585 P r, í k I a ď 5 rozdielom, že hmotnostný poměr karboxy- -živlce a močoivino-formaldehydového pred- Postupovalo sa. ako v příklade 4 s tým kondenzátu pri reakcii bol 1:1. Množstvo glejidla(%) Stupeň zaglejenia (sek.)před reakciou po· reakcii O.5 2 980 4 470 Hárky bielenej sulfátovej buničiny zagle- bené slkúske stálosti zaglejenia zahriatimjenej ako v příklade 1. alternativně před na 120 °C po dobu 40 minút.reakciou a po reakcii glejidla boli podro- Veličina před reakciou po reakcii Stupeň zaglejenia (sek.) 236 224 Strate stárnutím (°/o ) 43 20 Stav zaglejenia trvale klesá nemeni sa PREDMET Spůsob přípravy papierenských glejidielreakciou organických karboxy-živíc, zlož-kami ktorých sú nenasýtené organické ky-seliny ako· je kyselina abietová, dehydro-,dihydro- a tetrahydro-abietová, pimarová,alebo maleinová, ich izoméry, zmesi, anor-ganické a organické deriváty a ich komibi-nácie, ciefom hydnofobizácie papiera zná-mými postupmi chemicky modifikovanýchna jednej a predkondenzátov připravených VYNALEZU známými postupmi z látok majúcich aktiv-ně vodíky na dusíkovom atóme ako sú mo-čovina, thiomočovina, guanldin, dikyandi-amid, melamín, leh zmesí a derivátov reak-ciou s nižšími aldehydmi o počte uhlíko-vých atómov 2 až 4, s ich derivátmi a zme-sami na druhej straně, vyznačený tým, žetáto reakcia sa za miešania a náhrevu do100 °C uskutoční před přidáním glejidla dopapieroviny. Severografla, n. p., zfivod 7, Most Cena 2,40 Kčs