DE1141876B

DE1141876B - Verfahren zur Herstellung von nassfesten Zellstoffwatten und Papieren

Info

Publication number: DE1141876B
Application number: DEV16224A
Authority: DE
Inventors: Dr Rolf Mohr; Klaus Schlandt
Original assignee: ROLF MOHR DR
Current assignee: ROLF MOHR DR
Priority date: 1959-03-20
Filing date: 1959-03-20
Publication date: 1962-12-27

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von naßfesten Zellstoffwatten und Papieren. Sie besteht darin, daß der Stoffbrei mit 10 bis 15% ^enies wasserlöslichen Aluminiumsalzes versetzt wird und die daraus hergestellten Papiere oder Watten einer kurzfristigen Wärmebehandlung bei einer Temperatur von etwa 200° C oder einer an die Veresterung der Carboxylgruppen gebundenen Zeit-Temperatur-Behandlung unterworfen wird.

Es ist bekannt, daß man naßfeste, hochsaugfähige Papiere dadurch herstellen kann, indem man dem Zellstoffbrei ein Bindemittel und ein dreiwertiges Metallsalz (Alaun) zusetzt und die gebildete Papierbahn anschließend einer Wärmebehandlung bei etwa 200° C unterwirft.

Demgegenüber besteht die neue Arbeitsweise darin, daß kombiniert nebeneinander und aneinander anschließend folgende zwei Maßnahmen angewendet werden:

Einmal ein Zusatz von 10 bis 15 Gewichtsprozent eines wasserlöslichen Aluminiumsalzes zum Stoffbrei und zum anderen unmittelbar anschließend eine kurzzeitige Wärmebehandlung der daraus hergestellten Papiere oder Watten, bei einer Temperatur von 200° C bzw. eine an die Veresterung der Carboxylgruppen gebundene Zeit-Temperatur-Behandlung.

Nur durch die gemeinsame Anwendung dieser Maßnahmen läßt sich die Aufgabe der Erfindung technisch erreichen. Die Zugabe des Aluminiumsalzes kann in einer beliebigen Station vor der Papiermaschine, wie im Holländer, dem Pulper oder Refiner erfolgen.

Bei einer Anwendung von Al₂(SO₄)S · 18 H₂O beträgt der Eintrag auf Stoff atro gerechnet etwa 10%· Im Falle des Aluminiumsulfate werden die besten Ergebnisse bei einem pH-Wert des Zellstoffbreies von etwa 4 erzielt. Verdünnungs- und Siebwasser bedürfen keiner besonderen Einstellung. Es ist jedoch zweckmäßig, mit einem pH-Wert von 4,3 an der Papiermaschine zu fahren.

Die unter solchen Bedingungen hergestellten Zellstoffwatten oder Papiere zeigen beim Verlassen der Papiermaschine in der Regel noch keine Naßfestigkeit. Erst durch eine nachfolgende Wärmebehandlung wird eine gute Naßfestigkeit erzielt. Die Temperatur beträgt dabei kurzzeitig ungefähr 200° C. Hierbei muß jedoch so vorgegangen werden, daß keine Verhornung oder Vergilbung der Zellulose erfolgt. Eine länger andauernde Wärmebehandlung bei niedrigeren Temperaturen ist auch möglich. Die Art der Wärmezuführung ist gleichgültig. Es kommt jedoch vorzugsweise Infrarotbestrahlung zur Anwendung.

Verfahren zur Herstellung von naßfesten
Zellstoffwatten und Papieren

Anmelder:

Dr. Rolf Mohr,

Freiburg (Breisgau)-Littenweiler,
Ekkebertstr. 33

Dr. Rolf Mohr, Freiburg (Breisgau)-Littenweiler,

und Klaus Schlandt, Hamburg-Bramfeld,

sind als Erfinder genannt worden

Die so hergestellten Zellstoffwatten und Papiere zeichnen sich durch gute Naßfestigkeit, Weichheit, hohes Saugvermögen und einen hohen Weißgrad aus. Bei gleicher Festigkeit sind die den mit Kunstharzen versehenen Zellstoffwatten und Papieren in vorgenannten Eigenschaften deutlich überlegen.

Beispiel

Zur Herstellung von Zellstoffwatten werden 300 kg Zellstoff in den Holländer eingetragen und eine Mahlung bei einer Stoffdichte von 6% vorgenommen. Gleich nach beendetem Eintrag wird dem Zollstoffbrei 30 kg (etwa 10% auf Stoff atro gerechnet) Aluminiumsulfat, Al₂(SOi)₃' 18 H₂O zugegeben. Von ursprünglich 5,8 wird der pH-Wert dadurch auf etwa 4 gesenkt.

Nach Erreichung des gewünschten Mahlgrades gelangt der Stoff über die Bütten (pH 4,1) auf die Wattemaschine (pn etwa 4,3).

Die an den Wattemaschinen abgenommenen Watten werden anschließend in einem Tunnel durch Infrarotbestrahlung kurzzeitig auf etwa 200⁰C erhitzt und dadurch naßfest gemacht. Die Dauer der Behandlung ist dabei eine Funktion des Quadratmetergewichtes.

Der technische Fortschritt der neuen Arbeitsweise ergibt sich aus der folgenden Gegenüberstellung:

Versuch 1
Holländerstoff ohne jede Zugabe

Naßbruchlast in g: 170, 171, 166, 173, 177, 161, Mittel 170.

209 749/299

Versuch la

Die gleichen Blätter wie oben 90 Minuten auf 90° C ■ erhitzt. Naßbruchlast in g: 202,202, 215,208, 208, 168, Mittel 200.

Es ist also eine gewisse, aber nicht besonders starke Erhöhung der Naßbruchlast durch das Erhitzen gegenüber Versuch 1 eingetreten.

Versuch 2

Holländerstoff erhält einen Zusatz von 10% Aluminiumsulfat. Naßbruchlast in g: 290, 287, 280, 265, 258, 297, Mittel 279.

Versuch 2 a

Die gleichen Blätter wie oben 90 Minuten auf 90° C erhitzt. Naßbruchlast in g: 382, 408, 445, 417, 393, 432, Mittel 413.

Man sieht, daß durch die Kombination der Zugabe von Aluminiumsalzen und Erhitzen die Naßbruchlast auf mehr als das Doppelte des Versuches 1 gesteigert werden konnte.

Um den technologischen Fortschritt zu zeigen, den das Verfahren bringt, sei noch angeführt, daß bei einer bisherigen betrieblichen Fertigung, wobei ein übliches NaßverfestigungsmitteliHarnstorF-Formaldehyd-Kombination) verwendet wurde, folgende Naßbruchlasten erhalten haben.

. Versuch 3

Holländerstoff erhält den betriebsüblichen Zusatz einer Harnstoff-Formaldehyd-Kombination.

Naßbruchlast in g: 212, 240, 188, 228, 230, 223, Mittel 220.

Die Saugfähigkeit, eine insbesondere bei Zellstoffwatten unbedingt nötige Eigenschaft, ist bei Versuch 2a durch den Zusatz und das Erhitzen gegenüber Versuch! innerhalb der Meßgenauigkeit genau die gleiche, die Naßbruchlast ist aber mehr als das Doppelte.

Die vorstehenden Vergleichsversuche zeigen, daß das Erhitzen, so lange es in technisch möglichen Grenzen verbleibt, allein nicht viel zur Erhöhung der Naßfestigkeit beiträgt. Ein Erhitzen über zu große Zeiträume ist nicht möglich, weil sonst die Zellulose verhornt und die Saugfähigkeit rapid sinkt. Der Vorschlag, zum Papierstoff Zusätze von Harz und anderen Kolloiden zu machen, führt technisch aber zu keinen brauchbaren Ergebnissen, weil sich solche Kolloide beim nachfolgenden Erhitzen naturgemäß ganz anders umsetzen als die Salze des Aluminiums, mit denen sich die in technischen Zellulosen immer vorhandenen — COOH-Gruppen dreidimensional verbinden und so auch in nassem Zustand fest verknüpft bleiben.

Claims

PATENTANSPRUCH:

Verfahren zur Herstellung naßfester, hochsaugfähiger und weicher Zellstoffwatten und Papiere hohen Weißgehalts, gekennzeichnet durch die Kombination folgender im einzelnen bekannter Merkmale:

a) Zusatz von 10 bis 15% eines wasserlöslichen Aluminiumsalzes zum Stoff brei,

b) kurzfristige Wärmebehandlung des oder der daraus hergestellten Papiere oder Watten bei einer Temperatur von etwa 200⁰C oder eine an die Veresterung der Carboxylgruppen gebundene Zeit-Temperatur-Behandlung.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Französische Patentschriften Nr. 1010 430, 58 085 (Zusatz zu Nr. 924 844);
USA.-Patentschrift Nr. 2 116 544.

© 209 749/299 12.