DE112614C

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KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

KLAASSE 23 e.CLASS 23 e.

zu verwendenden Harzseife.resin soap to be used.

DieHarze, insbesondere die billigeren Handelssorten, wie Kolophonium, finden aufser für die Herstellung von Lacken und Firnissen im Grofsen Anwendung zur Herstellung der sogen. Harzseife.The resins, especially the cheaper commercial grades such as rosin, are also found for the production of lacquers and varnishes in large scale use for the production of the so-called. Resin soap.

Die letztere wird gebraucht in beschränktem Mafse zum Waschen von Textilstoffen an Stelle der gewöhnlichen Fett- oder Oelseifen^ am meisten dagegen zur Leimung der Papiermasse in der Papierfabrikation.The latter is used to a limited extent for washing fabrics in place The usual fat or oil soaps, on the other hand, are mostly used for sizing the paper pulp in paper production.

Zu diesem Zweck wird Fichtenharz oder Kolophonium durch Kochen mit Alkalien oder Alkalicarbonaten gelöst, die zerkleinerte Papiermasse im sogen. Holländer damit getränkt und das Harz durch Zusatz von Säuren oder zumeist Thonerdesalzen, wie Alaun, oder auch schwefelsaurer Thonerde auf die Papierfaser gefällt.For this purpose, spruce resin or rosin is made by boiling with alkalis or Dissolved alkali carbonates, the shredded paper pulp in the so-called. Dutch soaked with it and the resin by adding acids or mostly clay salts, such as alum, or else sulfuric alumina precipitated onto the paper fiber.

Die Erfahrung hat nun ergeben, dafs die Papiermasse eine um so innigere und festere Leimung erfährt und die Harzseife für diesen Zweck um so ausgiebiger ist, je mehr freies, unverseiftes Harz die Harzseife enthält, d. h. je weniger Alkali oder Alkalicarbonat zur Verseifung der gleichen Menge Harz angewendet wird.Experience has now shown that the mass of paper is all the more intimate and firmer Undergoes sizing and the resin soap is all the more extensive for this purpose, the more free, unsaponified resin containing resin soap, d. H. the less alkali or alkali carbonate for saponification the same amount of resin is applied.

Seit einer Reihe von Jahren ist man deshalb bestrebt, die zu verwendende Alkali- oder Sodamenge . thunlichst herabzusetzen und verseift in den letzten Jahren mit 14 bis 16 Theilen Soda auf 100 Theile Kolophonium, während früher 20 bis 25 Theile Soda allgemein in Verwendung kamen.For a number of years, therefore, efforts are made to use the alkali or Soda crowd. as much as possible and saponified in the last few years with 14 to 16 parts Soda to 100 parts of rosin, while previously 20 to 25 parts of soda were generally used Use came.

Die Harzseife soll in Wasser gelöst keine klare Lösung, sondern eine weifse, milchige Emulsion ergeben.When dissolved in water, the resin soap should not be a clear solution, but a white, milky one Result in emulsion.

Die Herstellung einer solchen freies Harz enthaltenden Harzseife, die das freie Harz gleichmäfsig und fein vertheilt in Wasser suspendirt enthält, wird aber im Allgemeinen um so schwieriger und empfindlicher, je reicher an freiem Harz man dieselbe herstellen will, indem aufserordentlich leicht beim Verseifen gröfsere Parthien Harz zusammengeschmolzen in dem Harzleim verbleiben, die sich dann im Wasser sofort als schleimige Masse abscheiden und die ganze Seife für den Leimprocefs unbrauchbar machen.The manufacture of such a free resin-containing resin soap containing the free resin evenly and finely dispersed in water, but is generally around the more difficult and sensitive, the richer in free resin you want to make it, in that large quantities of resin were melted together with extraordinary ease during saponification remain in the resin glue, which then immediately deposit as a slimy mass in the water and make all the soap useless for the glue process.

Es ist Grundbedingung, dafs eine vorzügliche innige Mischung des Harzes mit dem Alkali entstehe, und man bedient sich zu diesem Zweck aller Art Vertheilungs- und Mischungsvorrichtungen, Rührwerke, Druckkessel etc. Trotz der besten Apparatur bleibt die Darstellung einer geeigneten Harzseife heute immer noch eine der empfindlichsten und bei der geringsten Unterlassungssünde mifslingenden Operationen in der Papierfabrikation, und dem allgemeinen Bedürfnifs eines durchaus zuverlässigen Verfahrens zur Herstellung einer harzreichen Harzseife ist immer noch nicht abgeholfen worden.It is a basic requirement that an excellent intimate mixture of the resin with the Alkali arises, and for this purpose all kinds of distribution and distribution are used Mixing devices, agitators, pressure vessels, etc. Despite the best equipment, remains The representation of a suitable resin soap is still one of the most sensitive and at today the slightest sin of omission in paper-making operations, and the general need for a thoroughly reliable process for producing a Resin-rich resin soap still has not been remedied.

Man kommt bei der vorzüglichsten und complicirtesten Apparatur z. B. mit dem unter D. R. P. 97823 stehenden Ahrledter'schen Druckkessel mit. Rührwerk bei aller VorsichtWith the most excellent and most complex apparatus, one arrives at B. with the below D. R. P. 97823 standing Ahrledter'schen pressure vessel with. Agitator with great care

und Uebung auf eine Harzseife, die ca. 25 bis 30 pCt. Harz als unverseiftes Harz enthält.and exercise on a resin soap that is approx. 25 to 30 pCt. Contains resin as unsaponified resin.

Ich habe nun gefunden, dafs alle Harze sich aufserordentlich leicht in Phenol und dessen Homologen, den Kresolen, also auch in deren Gemisch, der iooproc. Rohkarbolsäure des Handels, lösen, und dafs man durch theilweises Verseifen dieser Lösungen mittelst wenig Alkali glatt und ohne jede besondere Apparatur zu äufserst harzreichen Harzseifen gelangt, die in Wasser vollkommen gleichmäfsige Emulsionen geben, selbst wenn sie 50, pCt.. des angewendeten Harzes unverseift enthalten.I have now found that all resins dissolve extremely easily into phenol and its Homologues, the cresols, also in their mixture, the iooproc. Crude carbolic acid des Trade, dissolve, and that by partial saponification of these solutions, little is achieved Alkali reaches extremely resin-rich resin soaps without any special equipment give completely uniform emulsions in water, even if they are 50, pCt .. des applied resin contain unsaponified.

Man ist auf diese Weise im Stande, praktisch ausgezeichnet verwendbare Harzseifen herzustellen mit dem theoretischen Minimum an Alkali, d. h. mit z. B, 9,5 Theilen Natriumcarbonat, während bekanntlich zur totalen Verseifung, d. h. zur Darstellung des neutralen Nalronsalzes der Harzseife ig Theile Natrium-, carbonat erforderlich sind.In this way, it is possible to produce resin soaps of excellent practical use with the theoretical minimum of alkali, d. H. with z. B, 9.5 parts sodium carbonate, while, as is well known, for total saponification, d. H. for the representation of the neutral Nalron salt of the resin soap ig parts of sodium, carbonate are required.

Ein Beweis, wie glatt und gleichmäfsig die Verseifung der Harze in Phenollösung erfolgt, ist schon der, dais man so mit Leichtigkeit fette Ammoniakseifen herstellen kann, die unter anderen Verhältnissen gar nicht erhältlich sind.Proof of how smoothly and evenly the saponification of the resins takes place in phenol solution, is the fact that fatty ammonia soaps can be made with ease other ratios are not even available.

Zur Ausführung des neuen Verfahrens löst man entweder das Harz zuerst in Phenolen auf und trägt dann die Lösung des Alkalis oder Alkalicarbonates ein, oder aber man stellt erst eine leicht erhältliche, neutrale oder an freiem Harz arme Harzseife her und trägt dann direct in diese in geschmolzenem Zustande die Harz-Karbollösung ein.To carry out the new process, either the resin is first dissolved in phenols and then enter the solution of the alkali or alkali metal carbonate, or else one sets first a readily available, neutral or resin-poor resin soap and then wears it directly the resin-carbolic solution into this in a molten state.

Der erste Weg ist der einfachste, der zweite Weg kann dazu dienen, harzarme Harzseifen jeder Zeit hinterher mit freiem Harz anzureichern. The first way is the simplest, the second way can be used to make resin soaps that are low in resin to be enriched with free resin at any time afterwards.

Example 1.

100 Theile Kolophonium, zerkleinert, werden unter Erwärmen bis auf ca. ioo° C. in 20 Theilen iooproc. roher Karbolsäure vom Siedepunkt 190 bis 200⁰ C. gelöst und unter Rühren eine Lösung von 9,5 Theilen calcinirter Soda in 20 Theilen Wasser eingetragen.100 parts of rosin, crushed, are heated to about 100 ° C. in 20 parts iooproc. dissolved raw carbolic acid of boiling point 190 to 200 ⁰ C. and added to a solution of 9.5 parts calcinirter soda in 20 parts of water with stirring.

Das Aufschäumen ist nach kurzem Erwärmen und damit die Reaction beendigt.After a short period of heating, the foaming and thus the reaction is complete.

Der Leim ergiebt mit Wasser von 60 bis γο° C. angerührt sofort eine schöne, gleichmäfsige Emulsion.When mixed with water at 60 to γο ° C, the glue immediately produces a beautiful, even emulsion.

An Stelle der obigen 9,5 Theile Soda kann man auch 12,5 Theile einer Natronlauge von 43⁰ Be. oder 37 Theile concentrates Ammoniak vom spec. Gewicht o,8S5 verwenden.Instead of the above 9.5 parts soda one can also use 12.5 parts of a sodium hydroxide solution of 43 ^% Be. or 37 parts concentrates ammonia of the spec. Use weight o, 8S5.

Example 2.

Man reichert eine Harzseife, erhalten aus 100 Theilen Harz und 15 Theilen Soda, dadurch an, dafs man in die bei ca. ioo° C. geschmolzene Seife, die etwa 25 pCt. freies Harz enthält·,· also eine Seife darstellt, wie sie in der Papierfabrikation bei gutem Verseifungsverfahren schon gewonnen werden kann, eine heifse Lösung von 25 Theilen Harz inA resin soap, obtained from 100 parts resin and 15 parts soda, is thereby enriched suggests that the soap, melted at about 100 ° C. and containing about 25 pCt. free Resin contains ·, · thus represents a soap, as it is used in paper manufacture with good saponification processes can already be obtained, a hot solution of 25 parts of resin in

5 Theilen Karbolsäure unter Rühren einträgt. Die Mischung giebt glatt mit Wasser von5 parts of carbolic acid are introduced with stirring. The mixture gives off smoothly with water

6p bis 70⁰ C. eine homogene, milchige Emulsion.6p to 70 ⁰ C. a homogeneous, milky emulsion.

Während bislang bei Aufgebot selbst der besten Apparate stundenlanges Kochen zur gleichmäfsigen Verseifung erforderlich war, erfolgt die Verseifung glatt und in wenigen Minuten bei 80 bis 100⁰C, wenn das Harz zuvor in Karbolsäure gelöst wurde; das Harz befindet sich eben durch das Lösen in Karbolsäure in feinster Vertheilung und wird deshalb von den Alkalien in gleichmäfsigster. und raschester Weise angegriffen.While even the best devices had to be boiled for hours to achieve uniform saponification, the saponification takes place smoothly and in a few minutes at 80 to 100 ^° C. if the resin has previously been dissolved in carbolic acid; the resin is very finely distributed because it is dissolved in carbolic acid, and is therefore more evenly distributed from the alkalis. and attacked as quickly as possible.

In der Verdünnung, wie der Papierleim bei der Fabrikation angewendet wird, dafs durchschnittlich im Holländer auf 1 1 Wasser 3 bisIn the dilution, as the paper glue is used in manufacture, that is average im dutch on 1 1 water 3 to

6 g Harz kommen, entsprechend also höchstens ³J- bis °/_ä g Karbolsäure pro Liter Wasser, ist die Karbolsäure.selbst wasserlöslich, und während die Papiermasse das Harz aufnimmt, bleibt die Karbolsäure im. Wasser gelöst und fliefst also zum allergröfsten Theil mit den Abwässern ab. Die Papiermasse enthält also nach dem Abtropfen der Masse nur noch Spuren von Karbolsäure, die sich auf der Heifstrockenwalze noch vollständig mit dem Wasserdampf verflüchtigt, so dafs das fertige Papier vollkommen karbolfrei, also vollkommen geruchlos erscheint.If 6 g of resin come in, corresponding to a maximum of ³ ½ to _¼ g of carbolic acid per liter of water, the carbolic acid itself is water-soluble, and while the paper pulp absorbs the resin, the carbolic acid remains in the. Water is dissolved and therefore for the most part runs off with the sewage. After the mass has dripped off, the paper pulp therefore only contains traces of carbolic acid, which is completely evaporated on the hot-drying roller with the steam, so that the finished paper appears completely free of carbol, i.e. completely odorless.

Da die Phenole und deren Homologen gegenüber den Farbstoffen vollkommen neutral wirken, wird die Papierfärbung nicht im Geringsten durch die Anwesenheit der ersteren beeinflufst.Because the phenols and their homologues are completely neutral to the dyes work, the paper coloring will not in the least be due to the presence of the former influences.

Eine Zunahme der Feuersgefahr, welche ja in gewissem Grade bef jeder Verarbeitung von Harzen vorliegt, durch Einführung der Karbolsäure als Lösungsmittel für Harz ist nicht zu befürchten; Phenole sind ja erst bei sehr hoher Temperatur in der Nähe ihres Siedepunktes anzuzünden. Darin liegt ein grofser Vortheil gegenüber dem* im D. R. P. 89145 empfohlenen Petroleum. Letzteres hat sich aber auch anderweitig für Herstellung eines Papierleimes unbrauchbar erwiesen. Es zeigt der Karbolsäure gegenüber ' ein sehr schwaches Lösungsvermögen für Harz: 100 Theile Kolophonium gebrauchen bei ioo° 10 Theile Karbolsäure zur Verflüssigung, dagegen 200 Theile Petroleum; beim Erkalten dieser Lösungen bleiben Karbolsäure und Harz gemischt, aus Petroleum aber scheidet sich das Harz ab. Vor allen Dingen aber fällt aus einem mit Petroleum-Harzlösung hergestellten Leim beim Eintragen in Wasser nicht nur Harz, sondern auch Petroleum aus und dieses erzeugt auf dem zu leimenden Papier unvertilgbare Oelflecke.An increase in the risk of fire, which to a certain extent affects every processing of Resins is not to be feared because of the introduction of carbolic acid as a solvent for resin; Phenols can only be ignited at a very high temperature close to their boiling point. There is a great advantage in this compared to the petroleum recommended in D. R. P. 89145. But the latter has also changed elsewhere proved unusable for the production of a paper glue. It shows the carbolic acid on the other hand, a very poor dissolving power for resin: use 100 parts of rosin at 100 ° 10 parts carbolic acid for liquefaction, on the other hand 200 parts petroleum; when these solutions cool, carbolic acid and resin remain mixed, but petroleum does the resin separates. But above all, falling out of a petroleum resin solution produced glue when immersed in water not only consists of resin, but also petroleum and this creates indelible oil stains on the paper to be glued.

Harzseife und rohe Karbolsäure sind bereits im D. R. P. 52129 zusammengebracht und die Anwendung der Harzseife zum Wasserlöslichmachen der rohen Karbolsäure geschützt worden. Mit diesem Verfahren hat vorliegende Erfindung nichts zu thun, denn wie aus den im Beispiel b) des Patentes 52129 genannten Mengen Kolophonium und Alkali hervorgeht, hat man es hier nur mit neutralen Harzseifen zu thün. Dies ist auch ganz natürlich, denn das Patent 52129 will klare Lösungen herstellen und wählt daher neutrale Seifen; die vorliegende Erfindung will dagegen möglichst trübe Emulsionen in bequemer Weise herstellen. Das Patent 52129 will die Kohlenwasserstoffe der rohen Karbolsäure wasserlöslich machen; das vorliegende Verfahren wählt die Mengenverhältnisse absichtlich so, dafs beim Mischen der Seife mit Wasser möglichst viel Harz wasserunlöslich bleibt.Resin soap and crude carbolic acid are already brought together in D. R. P. 52129 and the Application of resin soap to solubilize crude carbolic acid in water. The present invention has nothing to do with this process, as from those mentioned in example b) of patent 52129 Amounts of rosin and alkali shows, you only have neutral resin soaps here to do. This is also quite natural, because the patent 52129 aims to produce clear solutions and therefore choose neutral soaps; on the other hand, the present invention intends to do so as much as possible make cloudy emulsions conveniently. The 52129 patent wants the hydrocarbons make the crude carbolic acid water-soluble; the present procedure elects the proportions intentionally so that when possible when the soap is mixed with water a lot of resin remains insoluble in water.

Claims

Patent claim:

Process for the preparation of resin soap containing free resin, which with water a gives perfect emulsion, characterized by the use of phenol or its Homologues such that the resin dissolved in the phenol either with the known saponifying agents is partly saponified or that resin soaps are mixed with resin-carbolic solutions will.