DE1696233B2 - Verfahren zur herstellung von vernetztem cellulosehalbstoff und dieser so hergestellte cellulosehalbstoff als solcher - Google Patents
Verfahren zur herstellung von vernetztem cellulosehalbstoff und dieser so hergestellte cellulosehalbstoff als solcherInfo
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Description
Obgleich die in Cellulosefabriken hergestellten Papier- und Viskosehalbstoffe, das Papier und die
,o anderen, aus diesen Halbstoffen erhaltenen Fertigprodukte,
die für absorbierende Zwecke geeignet sind, wie Papiertücher, Cellulosewattebäusche. Babywindeln,
Handtücher, Taschentücher, Servietten, Bandagematerialien oder Damenbinden, Flüssigkeiten, wie Wasser,
Schweiß, Körperflüssigkeiten oder Kunststofflösungen absorbieren können, besteht bezüglich dieser Produkte
die Nachfrage nach einer Verbesserung dieser Absorptionseigenschaften sowie nach einer Verbesserung ihrer
Weichheit und Alkalibeständigkeit Derartig verbesserte Eigenschaften dürfen jedoch die fraglichen Produkte
nicht so verteuern, daß sie nicht mehr verkäuflich sind.
Bekanntlich können die Eigenschaften von Cellulosefasern
modifiziert werden, indem man die Fertigprodukte auf Cellulosefaserbasis, z. B. Baumwollcellulose, mit
einem Vernetzungsmittel behandelt das mit den Cellulosemolekülen reagiert und Vernetzungen zwischen
denselben ergibt Es ist weiterhin bekannt daß durch Behandlung des Papierhalbstoffs mit einem
Vernetzungsmittel in stark alkalischer Lösung vor dem
»Holländern« durch Papierbereitung ein Papier mit verbesserter Porosität und besseren Absorptionseigenschafien
erhalten werden kann. Das letztgenannte Verfahren ist jedoch mit erheblichen Nachteilen
verbunden, nämlich hohen Materialverlusten und hohen Hersteilungskosten; daher kann es bei der Herstellung
von Papier- oder Viskosepulpe aus Holz nicht angewendet werden.
Ziel der vorliegenden Erfindung ist daher die Eliminierung der in den bekannten Verfahren auftretenden
Nachteile und die Schaffung eines einfachen, wirtschaftlich vorteilhaften Verfahrens zur Herstellung
neuer Papier- oder Viskosehalbstoffe mit verbesserten Absorptionseigenschaften, verbesserter Weichheit und
Alkalibeständigkeit, wodurch dieser Halbstoff entweder im rohen Zustand, z. B. als Absortionsmaterial in
Bandagen, Babywindeln, Damenbinden, Dental- und chirurgischen Absorptionsmaterial, verwendet oder zu
einem solchen fertigen Papiermaterial weiterbehandelt bzw. verarbeitet werden kann, von welchem hohe
Absorptionseigenschaften und eine Alkalibeständigkeit verlangt werden, wie z. B. Filterpapier und Schichtpapier
und verschiedene Tuchprodukte, wie Servietten, Haushaltspapier, Handtücher, Taschentücher oder Gesichtstücher.
Gegenstand der Erfindung sind nun ein Verfahren zur
Herstellung von vernetzten Cellulosehalbstoff und dieser so hergestellte Cellulosehalbstoff als solcher
gemäß den vorstehenden Patentansprüchen.
Das Ausgangsmaterial des erfindungsgemäßen Verfahrens kann aus einem durch Digerieren mit den
üblichen Chemikalien hergestellten Halbstoff bestehen, wie z. B. Sulfit- oder Sulfathalbstoff vom Papier- oder
Viskosetyp. Der Halbstoff kann gebleicht oder ungebleicht sein. Geeignete Viskosehalbstoffe haben gewohnlich
eine Zusammensetzung aus 88-100% Cellulose, 11 — 0% Hemicellulose und 1-0% Harz und
anderen Bestandteilen. Geeignete Papierhalbstoffe haben gewöhnlich eine Zusammensetzung von
50-88% Cellulose, 18-15% Hemicellulose und 2-0% Hai2 und anderen Bestandteilen. Der Halbstoff muß
jedoch aus Holzcellulose hergestellt sein, wie z. B. Holz
von Fichten, Rottannen, Birken, Eschen, Pappeln,
Buchen oder Eukalyptus. Halbstoffe auf der Basis anderer Ausgangsmaterialien, wie z. B. baumwollinters,
können, u. a. auf Grund der niedrigen Reaktionsfähigkeit
mit den erfindungsgemäß verwendeten Vernetzungsmitteln, nicht nach dem erfindungsgemäßen
Verfahren behandelt werden.
Die erfindungsgemäß verwendeten Vernetzungsmittel umfassen polyfunktlonelle Substanzen aus der
Gruppe der Polyhalogenide, Polyepoxyde und Epoxyhalogenide, die während der Vernetzungsreaktion mit
Cellulose einen alkalischen Katalysator benötigen. Die Bezeichnung »polyfunktionell« bedeutet, daß die fraglichen
Substanzen mindestens zwei funktioneile Gruppen enthalten, die mit der Cellulose zur Bildung von
Vernetzungen innerhalb jeder Faser reagieren. Dies bedeutet nicht Vernetzungsmittel, die Vernetzungen
zwischen Cellulosemolekülen unterschiedlicher Fasern ergeben. Die Celluloseketten sind mittels der erfindungsgemäß
verwendeten Vernetzungsmittel innerhalb der Faser in ihrer Stellung fixiert, so daß die
Kettenmoleküle daran gehindert werden, relativ zu einander zu gleiten bzw. sich zu verschieben, wenn sish
die Quellwirkung der Hemicellulosemoleküle auf den Fasern verringert Erfindungsgemäß eingesetzte Polyhalogenide
sind z. B. organische Dihalogenide, wie Dichloraceton, Dibromaceton, 1,3-Dichlorpropan,
1,3-Dibrompropan, 13-Dijodpropan, 1,3-Difluorpropan, 1,4-Dichlorbutan,
1,4-Dibrombutan, 1,4-Dijodbutan, 1,4-Difluorbutan,
1,3-Dichlorpropan-2,1 ,S-Dibrompropanon^,
l,3-Dijodpropanon-2, l,3-Difluorpropanon-2, l,4-Dichlorbutandion-2,3, l,4-Dibrombutandion-2,3,
M-Dijodbutandion^.M-Difluorbutandion^S,
1 ,S-Dichlorpentandion^,
1 ,S-Dibrompentandion^,
1 ,S-Dijodpentandion^, l,5-Difluorpentadion-2,4, 1,3-Dichlorpropanol-2,1 ,S-Dibrompropanol^, Vernetzungsmittel gewählt wurde und »Cell« für ein Cellulosemolekül steht
1 ,S-Dibrompentandion^,
1 ,S-Dijodpentandion^, l,5-Difluorpentadion-2,4, 1,3-Dichlorpropanol-2,1 ,S-Dibrompropanol^, Vernetzungsmittel gewählt wurde und »Cell« für ein Cellulosemolekül steht
/ \
s Cell — OH + CH2 — CH — CH2Cl
s Cell — OH + CH2 — CH — CH2Cl
OH Alkali CeIl-O-CH2-CH-CH2Cl (I)
IO OH
CeIl-O-CH2-CH-CH2Cl
.5 O -HCl / \ » CeIl-O-CH2-CH — CH2 (II)
/ \ CeIl-O-CH2-CH — CH2 + Cell—OH
OH
-> CeIl-O-CH2-CH-CH2-O-CeIl
(Hl)
In einer alkalischen Umgebung erfolgt weiterhin eine Hydrolyse des Epichlorhydrins gemäß dem folgenden
Schema:
CH2OH-CHOH-CH2Ci (IV)
CH2OH-CHOH-CH2Ci
l,4-Dichlorbutandiol-2,3, l,4-Dibrombutandiol-2,3, NaOH l,4-Dijodbutandiol-2,3, l,4-Difluorbutandiol-2,3,
l,5-Dichlorpentandiol-2,4, 1 ,S-Dibrompentandiol^/t, 1,5-Dijodpentandiol-2,4
oder l,5-Difluorpentandiol-2,4·
Erfindungsgemäß verwendbare Polyepoxyde sind ζ. B. Butadiendioxyd oder Vinylcyclohexendioxyd.
Erfindungsgemäß geeignete Epoxyhalogenide sind z. B. Epichlorhydrin, Epibromhydrin, Epifluorhydrin
oder Epijodhydrin.
Geeignete alkalische Katalysatoren sind Alkalimetallhydroxyde, Calciumhydroxyd und Ammoniak. Als
erfindungsgemäße alkalische Katalysatoren können auch Amine und quaternäre Ammoniumbasen, wie
Methylamin, Äthylam'in, Isopropylamin, Dimethylamin, Trimethylamin, Dimethylbenzylamin und Tetrabutylammoniumhydroxyd,
verwendet werden, obgleich die katalytische Wirkung dieser Substanzen auf Grund einer Reaktion mit dem Vernetzungsmittel häufig
geringer ist; außerdem sind ihre Kosten hoch. Besonders vorteilhaft ist die Verwendung von Natriumhydroxyd,
das in den meisten Cellulosefabriken verfügbar ist.
Die erfindungsgemäße Vernetzung verläuft nach dem ir,i.»*r.Hf?r, Schema, in welchem Epichlorhydrin als
/ \
CH2OH-CH — CH2
CH2OH-CH — CH2
(V)
CH,OH—CH
CH2
CH2OH-CHOH-CH2Oh (Vl)
Parallel zur Vernetzung erfolgt auch eine bestimmte Bildung von Celluloseäthem. Die alkalische Hydroxydlösung
und die Epichlorhydrinlösung bilden zwei getrennte flüssige Phasen, so daß zur Erzielung
homogener Reaktiohbedingungen die Halbstoffsuspension gut gerührt werden muß. Das System kann in eine
einzige flüssige Phase umgewandelt werden, wenn ein polares organischen Lösungsmittel zugefügt wird, das
sowohl Wasser und das verwendete Vernetzungsmittel ohne Umsetzung desselben teilweise löst und einen
Siedepunkt zweckmäßig über 500C besitzt Das Lösungsmittel hat zweckmäßig einen so hohen Flammpunkt
daß bei den erfindungsgemäß angewendeten Temperaturen eine Explosionsgefahr vermieden wird.
Erfindungsgemäß geeignete Lösungsmittel sind z.B.
Aceton, Tetrahydrofuran oder Dialkylsulfoxyde, wie Dimethylsulfoxyd.
Die Bildung eines flüssigen Ein-Phasen-Systems ist auch durch Zugabe eines wasserlöslichen anorganischen
Salzes möglich, das beim Lösen in Wasser einen pH-Wert von 6,5 - 7,5 ergibt und das Vernetzungsmittel
nicht ausfällt oder mit diesem reagiert; geeignet sind z.B. Alkalimetallchloride, Alkalimetallbromide und
Alkalimetalljodide, MgCl2 oder CaCl2. Durch Zugabe
eines derartigen Lösungsmittels oder Salzes wird bei den Reaktionsbedingungen eine verbesserte Homogenität
erreicht, die zu einer erhöhten Vernetzung führt, und so ist es möglich, die Reaktionszeit im Vergleich zu
einem Zwei-Phasen-Verfahren abzukürzen.
Die Vernetzung kann bei Zimmertemperatur oder höheren Temperaturen erfolgen. Geeignete Reaktionstemperaturen liegen zwischen 25-95° C, was von der
gewünschten Reaktionszeit und den Konzentrationen an Alkali und Vernetzungsmittel abhängt. Die Reaktionszeit
zur Erzielung des gewünschten Maßes an Vernetzung liegt gewöhnlich zwischen 0,15-10 Stunden.
Besonders vorteilhaft ist die Anwendung von Reaktionstemperaturen von 30-50° C und einer Reaktionszeit
von 1 - 3 Stunden.
Die Vernetzung kann nach der Bildung des Viskoseoder Papierhalbstoffs, d. h. getrennt auf dem fertigen
Halbstoff, erfolgen; sie kann jedoch auch in einer alkalischen Stufe während der Halbstoffherstellung
selbst, z. B. in Verbindung mit dem Bleichverfahren, wenn ein gebleichter Halbstoff behandelt werden soll,
durchgeführt werden. In diesem Fall ist es besonders zweckmäßig, die Vernetzung in einer der alkalischen,
während der Bleichverfahrensfolge auftretenden Behandlungsstufe durchzuführen. Weist das Bleichverfahren
verschiedene alkalische Stufen auf, so ist es besonders zweckmäßig, die erfindungsgemäße Behandlung
in der letzten alkalischen Stufe durchzuführen, wodurch es vermieden wird, daß Vernetzungsmittel
durch die in der vorherigen alkalischen Stufe gelösten Ligninprodukte verbraucht werden. Durch eine derartige
Behandlung wird die Entwässerung des Halbstoffs in den anschließenden Stufen erleichtert, und es ist
möglich, das bereits aus dem Halbstoffherstellungsverfahren anwesende Alkali zu verwenden.
Die Konzentration der an der Vernetzung teilnehmenden Substanzen, die für den Reaktionsverlauf, die
Wirtschaftlichkeit sowie die Eigenschaften des erhalte nen Produktes sehr wichtig ist, ist im folgenden der
Klarheit halber sowohl als Gew.-%, bezogen auf den trockenen Cellulosehalbstoff, als auch in Gew.-%,
bezogen auf die Reaktionslösung, angegeben.
Bei Anwendung eines Zwei-Phasen-Systems muß die Reaktion mit einer Alkalikonzentration von 0,01-2,1
Gewichtsprozent und einem Vernetzungsmittelgehalt von 0,05—8^ Gewichtsprozent, beides bezogen auf die
Reaktionslösung, erfolgen. Besonders zweckmäßig sind
eine Alkalikonzentration von 0,2-0,6 Gewichtsprozent und eine Vernetzungsmittelkonzentration von 0,5—4,4
Gewichtsprozent Bei der Angabe in Gewichtsprozent, bezogen auf einen absolut trockenen Cellulosehalbstoff,
betragen die entsprechenden Werte 0,5-12 Gewichtsprozent vorzugsweise 2-6 Gewichtsprozent, Alkali
und QJ5— 50 Gewichtsprozent vorzugsweise 5—25
Gewichtsprozent Vernetzungsmittel Für eine gute Wirßchaftlichkeit sollte die Vemetzungsmittelmenge
s^so in bezug auf die Halbstoffmenge relativ hoch seia
Dagegen sollte die Alkalimenge 2,1 Gewichtsprozent bezogen auf das Gewicht der Reaktionslösung, nicht
übersteigen, da sonst Hemicellulose gelöst wird, wodurch eine praktische Durchführung des Verfahrens
unmöglich wird. Weiterhin verhindert eine niedrige Alkalikonzentration eine Verätherung der Cellulose.
Bei Verwendung eines Systems mit einer einzigen flüssigen Phase sollte die Menge an zugegebenem
organischem Lösungsmittel, das sowohl das Wasser als auch das verwendete Vernetzungsmittel ohne Reaktion
mit demselben löst, 5-50, vorzugsweise 8-15 Ge-ο wichtsprozent, bezogen auf das zugefügte Vernetzungsmittel,
betragen. In diesem Fall enthält die Reaktionslösung neben den oben angegebenen Prozentsätzen für
Alkali und Vernetzungsmittel noch 0,25 - 4,4, vorzugsweise 0,4-1,2 Gewichtsp-^zcnt, an organischem
Lösungsmittel, bezogen auf das Gewicht der Reaktionslösung. Wird in einem System mit nur einer flüssigen
Phase statt dessen ein anorganisches Salz verwendet, so sollte dessen Menge 40-70, vorzugsweise 45-60%,
der zugefügten Menge an Vernetzungsmittel betragen.
In diesem Fall enthält die Reaktionslösung neben Alkali und Vernetzungsmittel 0,2-6,2%, vorzugsweise
0,5-2,2%, an anorganischem Salz, bezogen auf das Gewicht der Reaktionslösung. Die restliche Menge an
Reaktionslösung besteht aus Wasser, einschließlich dem möglicherweise mit der Cellulose zugeführten Wasser.
Zur leichteren Dispergierung des Vernetzungsmittels in der alkalischen wäßrigen Phase ist auch die Zugabe
einer geringen Menge eines oberflächenaktiven Mittels möglich, wie z. B. die bekannten anionischen, kationisehen
oder nichtionischen, oberflächenaktiven Mittel. Geeignet sind z. B. nicht ionische oberflächenaktive
Mittel, wie Alkylenoxyd-Addukte von Fettalkoholen oder Alkylphenolen; anionische Alkylensulfate und
Alkylarylsulfonate, z. B. Laurylsulfat sowie kationische
Cetylpyridiniumsulfat Das Netzmittel kann dem Halbstoff vor, nach oder während der Zugabe von Alkali
und/oder Vernetzungsmittel zugefügt werden. Besonders zweckmäßig ist die Zugabe des Netzmittels
gleichzeitig mit dem Vernetzungsmittel, wodurch die
direkte Dispergierung des letzteren in der alkalischen wäßrigen Phase erleichtert wird. Geeignete Menge an
oberflächenaktivem Mittel liegen zwischen 0,005-0,5%, vorzugsweise 0,1 -0,1%, bezogen auf die
Menge des trockenen Halbstoffs.
Die Halbstoffkonsistenz ist während der Vernetzung zweckmäßig so hoch wie möglich zu halten, um
Nebenreaktionen zu vermeiden; sie darf jedoch nicht se hoch sein, daß ein gutes Mischen des Reaktionsmedium!
unmöglich wird. So kann die Reaktion mit einei
Halbstoffkonsistenz über 10%, zweckmäßig zwischer 25-60%, vorzugsweise 35-50%. durchgeführt wer
den.
Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Ver fahrens können die obengenannten erforderlichei
Reaktionsbedingungen geschaffen werden, indem mai
Papier- oder Viskosehalbstoffe mit einer Alkali um Vernetzungsmittel enthaltenden Lösung mischt di<
Vernetzung durchführt und den umgesetzten Halbstof wäscht Ein besonders zweckmäßiges Verfahren is
schematisch in der Zeichnung dargestellt Danach win
nach dem Mischen des Halbstoffs mit der Reaktionslö sung auf eine Halbstoffkonsistenz von 1-15%
vorzugsweise 5-10% eingestellt, die Reaktionslösunj durch Auspressen, z. B. in einer Presse oder Zentrifug
entfernt wobei die abgetrennte Flüssigkeit zur Misch stufe zurückgeführt und gleichzeitig damit die erforder
lichen Mengen an frischer Reaktionslösung zugefühi werden, um die verbrauchte zu ersetzen. Das Veme)
wngsmittel wird aus dem Tank 1 zum Behälter 4 geleitet, wo es mit der wäßrigen alkalischen Hydroxydösung
aus Tank 2 gemischt wird. Eine Lösungshilfe in Form eines organischen Lösungsmittels oder anorganischen
Salzes kann aus dem Behälter 3 zugeführt werden, wenn eine einzige flüssige Phase erforderlich is;t. Die
gesamte Reaktionslösung wird dann zum Mischgefäß 5 geleitet, das mit einer Rührvorrichtung versehen ist;
dort wird es mit dem durch Leitung 9 zugeführten Halbstoff gemischt. Der behandelte Halbstoff wird in m
die Preßvorrichtung 6 übergeführt, wo er die notwendige Konsistenz erhält. Die abgetrennte Reaktionslösung
wird durch die Pumpe 10 über die Leitung 11 zum Mischgefäß 5 zurückgeführt, während der ausgepreßte
Halbstoff zum Reaktionsgefäß 7 geführt wird, in welchem man ihn mit der Reaktionslösung bis zum
erforderlichen Vernetzungsgrad reagieren läßt. Der umgesetzte Halbstoff wird dann im Behälter 8
gewaschen.
Das Verfahren kann kontinuierlich sowie absatzweise durchgeführt werden. Für die Wirtschaftlichkeit des
Verfahrens ist es günstig, wenn die abgetrennte. Alkali und Vernetzungsmittel enthaltende Lösung in das
Verfahren zurückgeführt wird. Wird in der Mischstufe z. B. eine Halbstoffkonsistenz von 8% eingehalten, und
werden 15% Vernetzungsmittel, bezogen auf den trockenen Halbstoff, eingeführt so ist es durch
Auspressen auf eine Halbstoffkonsistenz von 35-50% möglich, 83-90% der zugeführten Vernetzungsmittelmenge
in das Verfahren zurückzuführen, während die Zufuhr an frischem Vernetzungsmittel auf 2,5-0,8%,
bezogen auf den trockenen Halbstoff, gehalten werden kann. Dadurch ist das Verfahren sehr wirtschaftlich. Das
Waschen nach der Reaktionsstufe erfolgt zweckmäßig unter Zugabe einer neutralisierenden Substanz, z. B.
einer Säure oder SO2-Wasser, um den Halbstoff zu
neutralisieren und einen möglichen Überschuß an Vernetzungsmitte! zu entfernen. Der wie oben behandelte
Halbstoff kann ohne Schwierigkeit, z. B. durch Bleichen weiterbehandelt werden.
Zum technischen Fortschritt
Das aus der deutschen Patentschrift 1184 201
bekannte Verfahren hat gegenüber dem erfindungsgemäßen Verfahren den Nachteil, daß es aufeinanderfolgende
Herstellungsstufen umfaßt. In der ersten Stufe wird das Cellulosematerial mit einer stark alkalischen
Lösung behandelt, wonach es nach Abschleudern von Überschußalkali in einer anderen Stufe mit einem
geeigneten Vernetzungsmittel umgesetzt wird. Da der Zusatz der Alkalilösung zum Cellulosematerial in einer
getrennten Stufe des Verfahrens ohne Anwesenheit des Vernetzungsmittels stattfindet, die Alkalikonzentration
hoch ist und die Alkalibehandlung über einen längeren Zeitraum erfolgt wird eine bedeutende Menge von
Hemicellulose und von Celluloseabbaustoffen herausgelöst Die herausgelösten Substanzen vermischen sich
dabei mit der Alkalilösung. Dadurch wird eine weitere nochmalige Verwendung der Lösung unmöglich. Eine
nennenswerte Rückgewinnung der eingesetzten Alkalilösung kann folglich bei einem kontinuierlichen Prozeß
nach dem Verfahren der DT-PS 11 84 201 nicht in Frage
kommen.
Weiterhin wird beim erfindungsgemäßen Verfahren eine sehr niedrige Alkalikonzentration (nicht über 2,1 6s
und vorzugsweise 0,2-0,6 Gewichtsprozent von Alkali in der Reaktionslösung) und eine kurze totale
Behandlungszeit angewendet Außerdem wird bei diesem Verfahren die Alkalilösung der Cellulose
zusammen mit dem Vernetzungsmittel zugesetzt. Dies ist ein großer Vorteil, weil der Celluloseabbau dadurch
in hohem Grade erschwert wird und die Hemicellulosemoleküle durch das Vernetzungsmittel aneinander und
an die Cellulosemoleküle gebunden werden, so daß die Lösung von Hemicellulose beinahe vollkommen blokkiert
wird. Zweifelsohne tragen auch die niedrige Alkalikonzentration und die kurze Reaktionszeit dazu
bei, die Lösung von Hemicellulose zu verhindern. Die ausgepreßte Überschu.ßmenge von Alkali und Vernetzungsmittel
ist daher vollkommen frei von Hemicellulose und Abbaustoffen und kann ohne weiteres zur
erneuten Verwendung in den Prozeß zurückgeführt werden.
Ein Vergleich der beiden Verfahren zeigt außerdem, daß Chemikalien- und Verlustkosten bei dem aus der
DT-PS 11 84 201 bekannten Verfahren mehr als achtmal höher sind als beim erfindungsgemäßen Verfahren (s.
Vergleichsversuche).
Ein weiterer bedeutender Unterschied zwischen dem erfindungsgemäßen Verfahren und dem aus der DT-PS
11 84 201 bekannten Verfahren liegt in der Zellstoffkonsistenz
während der Vernetzungsreaktion. Die Höhe dieser Konsistenz ist von großer Bedeutung, unter
anderem zum Herabdrücken von unerwünschten Nebenreaktionen.
Im erfindungsgemäßen Verfahren ist die Konsistenz während der Vernetzungsreaktion wesentlich höher:
Sie liegt vorteilhaft zwischen 25 und 60%. Demgegenüber hat in sämtlichen Beispielen der DT-PS 11 84 201
das Versuchsmaterial eine Konsistenz von 2,5%. Das Material wird danach noch weiter mit NaOH-Lösung
verdünnt und dürfte bei der Vernetzungsreaktion eine Zellstoffkonsistenz von höchstens 1 % haben.
Man arbeitet hier also in einem ganz anderen Konsistenzbereich als beim erfindungsgemäßen Verfahren.
Gegenüber dem aus der DT-PS 11 84 20! bekannten
Verfahren erhält man beim erfindungsgemäßen Verfahren eine Cellulose mit besonders guten und überlegenen
Eigenschaften in bezug auf Alkalibeständigkeit, Wasserabsorptionsfähigkeit
und Weichheit.
Vergleichsversuche
Zur Darlegung der Unterschiede zwischen dem Verfahren gemäß der deutschen Patentschrift 11 84 201
und der vorliegenden Erfindung wurden beide Verfahren unter so gleichartigen Bedingungen wie möglich
verglichen. Aus dem Vergleichsbeispiel geht hervor, daß man, falls man in beiden Fällen von einem Sulfit- bzw,
Sulfatstoff mit 50% Kochausbeute ausgeht und bei dem Endprodukt ungefähr das gleiche Volumgewicht und
gleiche Absorptionseigenschaften erhält, die Kosten prc
Tonne fertiges Produkt nach dem Verfahren dei deutschen Patentschrift 11 84 201 etwa 681 DM betra
gen während sie bei dem beanspruchten Verfahrei lediglich 84 DM betragen.
Das Verfahren nach der
deutschen Patentschrift 11 84 201
Die Behandlung der Zellstoffsuspension Findet mi 8% NaOH während 20 Minuten bei einer Temperatu
von 38-400C und einer Zellstoffkonzentration vo
10% statt Die NaOH-Lösung wurde abgeschleudei und 10% Epichlorhydrin der Suspension zugesetzt un
609 527/4(
mit derselben etwa 65 Stunden bei Raumtemperatur reagieren gelassen.
Der Verbrauch an NaOH und Epichlorhydrin pro Tonne fertiges Produkt während des Prozesses betrug
720 bzw. 100 kg. Der Ausbeuteverlust kann auf etwa 12% berechnet werden. Die Chemikalien- und Verlustkosten
betragen etwa:
für 720 kg NaOH 207,- DM
für 100 kg Epichlorhydrin 326,- DM
für 12 kg Ausbeuteverlust 148,— DM
insgesamt 681,— DM
pro Tonne Fertigprodukt
Laut dem angemeldeten Verfahren
Die Behandlung der Zellstoffsuspension findet durch Zusatz von 2% NaOH und 20% Epichlorhydrin bei
einer Zellstoffkonzentration von 10% statt. Die Zellstoffsuspension wird unmittelbar danach auf eine
Zellstoffkonzentration von 45% ausgepreßt, während die ausgepreßte Reaktionslösung für die erneute
Verwendung zurückgeführt wird. Die Vernetzungsreaktion verläuft bei einer Temperatur von 400C während
etwa 2 Stunden und bei einer Zellstoffkonzentration von 45%. Der Verbrauch von NaOH (Katalysator) und
Epichlorhydrin pro Tonne fertiges Produkt ist 8,5 kg bzw. 25 kg. Die Ausbeute beträgt 100%, weil die Masse
nicht mit Alkali separat vorbehandelt worden ist.
Die
sind:
sind:
für 8,5 kg NaOH 2,45 DM
für 25 kg Epichlorhydrin 81,40 DM
insgesamt 83,85 DM
pro Tonne Fertigprodukt
Epichlorhydrin und
ungefähren Chemikalienkosten in diesem Fall
Die vorliegende Erfindung wird durch die folgenden Beispiele weiter veranschaulicht. Dabei wurden die
folgenden Meßverfahren angewendet:
Wasserabsorption nach Klemm: Das Verfahren ist
in SCAN-P 13 :64 (Papper och Trä 46, [1964] 10, S. 603-605) beschrieben und bezieht sich auf die
Saughöhe in mm pro 10 Minuten für Wasser in einem vertikal aufgehängten Papierstreifen, dessen unteres
Ende in Wasser eingetaucht ist.
Alkalibeständigkeit gemäß SCAN-C 2:61 (R 18): Nach diesem Verfahren (veröffentlicht in Papper och
Trä 43, [1961]: 4, S. 301 -312) wird der Halbstoff mit einer 18%igen wäßrigen Natriumhydroxydlösung bei
200C behandelt, und die gelösten Substanzen werden
mit Dichromat oxydiert Der Oberschuß an Dichromat wird volumetrisch bestimmt R 18 bezieht sich auf die
Menge an alkalibeständigem Halbstoff als % des absolut trockenen Halbstoffs.
Als Ausgangsmaterial wurde ein aus Kiefer durch Digerieren gemäß dem Sulfatverfahren und Bleichen
mit Chlor, Natriumhypochlorit und Chlordioxyd hergestellter Papierhalbstoff mit den folgenden Ausgangseigenschaften verwendet: Alkalibeständigkeit R 18
gemäß SCAN-C 2 :61 :83,0%. Wasserabsorption nach K! em in: 80 mm/10 min. In einen 980 g Wasser
enthaltenden Behälter, der mit einem Rührer versehen war, wurden 6,5 g Epichlorhydrin und 4 g NaOH
eingeführt, worauf 370 g Halbsioff mit einem Feststoffgehalt von 27%, was 100 g völlig trockenem Halbstoff
entsprach, unter Rühren zugegeben wurden. Die s Halbstoffkonsistenz betrug so 8%, und die 1150 ecm
betragende Reaktionslösung enthielt 0,57 Gewichtsprozent Epichlorhydrin und 0,35 Gewichtsprozent NaOH.
Es wurde 5 Minuten weiter gerührt, worauf die erhaltene Halbstoffsuspension in eine Laboratoriumspresse
übergeführt und auf eine Konsistenz von 40% ausgepreßt wurde. So konnten 70% der zugegebenen
Epichlorhydrinmenge wiederverwendet werden. Der ausgepreßte Halbstoff wurde in einen in ein Wasserbad
von 4O0C, eingetauchten Behälter überführt, wo der
Halbstoff 3 Stunden reagieren gelassen wurde. Dann wurde der Halbstoff 4mal bei einer Konsistenz von 3%
mit Wasser gewaschen, wobei zwischenzeitlich zentrifugiert wurde und die zweite Wäsche mit Wasser erfolgte,
das 1 % SO2 enthielt. Ein Teil des Halbstoffs wurde dann
in Wasser aufgeschlämmt und zur Bestimmung der Wasserabsorption in einer Laboratoriumspresse bei
einem Druck von 7 kg/cm2 zu Handbögen mit einem Gewicht von 100 g/m2 verarbeitet; zur Bestimmung der
Alkalibeständigkeit wurde ein anderer Teil in 18%igem NaOH aufgeschlämmt.
Der mit Epichlorhydrin behandelte Halbstoff hatte eine Alkalibeständigkeit von 86,9% und eine Wasserabsorption
nach Klemm von 170 mm/10 min. Die Ausbeute an vernetzten Halbstoff betrug 100,7%, und es
wurde kein Verlust an Hemicellulose festgestellt. Die entsprechende Behandlung des Halbstoffs ohne Epichlorhydrin
ergab eine Alkalibeständigkeit von 84,5% und eine Wasserabsorption von 101 mm/10 min. Wurde
vergleichsweise statt dessen ein zweistufiges Behandlungsverfahren mit starkem Alkali in der ersten Stufe
(8% NaOH) angewendet, in welchem das Alkali abzentrifugiert und bei einer Halbstoffkonsistenz von
8% ohne zwischenzeitliche Entfernung des Epichlorhydrins 5 Stunden bei 40°C mit 0,57% Epichlorhydrin
behandelt wurde, so wurde eine Alkalibeständigkeit von 94,6% und eine Wasserabsorption von 197 mm/10 min
erhalten. Die Halbstoffausbeute betrug jedoch nur 84% somit war eine merkliche Lösung der Hemicellulose
erfolgt. Erfolgt der letztgenannte Test unter gleicher Bedingungen, jedoch ohne Epichlorhydrinbehandlung
so wird eine Alkalibeständigkeit von 92,3% und eine Wasserabsorption von 180 mm/10 min sowie eine
Ausbeute von 93% erhalten, was nur der kurzer Alkalisierung zuzuschreiben ist.
Obgleich durch die Behandlung mit starkem Alkal
oder durch eine solche Behandlung in Verbindung mi einer Epichlorhydrinbehandlung eine wünschenswert!
Erhöhung der Alkalibeständigkeit und Wasserabsorp tion erreicht werden kann, so zeigt dieser Test daß di<
Lösung an Hemicellulose und Cellulosezersetzungspro dukten so groß ist, daß diese Verfahren in der Praxi
nicht angewendet werden können. Neben eine Erhöhung der Menge an gelöster Hemicellulose bringei
hohe Alkalikonzentrationen auch beträchtliche Verlus an Vernetzungsmittel auf Grund einer Hydrolyse
desselben, was durch ein geringeres Maß an Vernet zung, bezogen auf die verwendete Vernetzungsmittel
menge, gezeigt wird. Erfolgt dagegen die erfindungsge mäße Behandlung mit niedriger Alkalikonzentration ii
Kombination mit einem Vernetzungsmittel, so kann di gewünschte Alkalibeständigkeit und Wasserabsorptio
ohne merkliche Halbstoffverhiste und mit einer Mindestverlust an Vernetzungsmittel erreicht werden.
Dieser Versuch erfolgt unter denselben Bedingungen wie Beispiel 1, wobei jedoch 14,0 g Epichlorhydrin
zugegeben wurden. Die Epichlorhydrinkonzentration in s der Reaktionslösung betrug daher 1,22 Gewichtsprozent.
Der erhaltene, vernetzte Halbstoff hatte eine Alkalibeständigkeit von 87,9% und eine Wasserabsorption
von 220 mm/10 min. Die Ausbeute betrug 100,1%.
Beispiel 3 '°
Beispiel 1 wurde wiederholt, wobei die Reaktionslösung jedoch 4,1 Gewichtsprozent Epichlorhydrin unu
0,8 Gewichtsprozent NaOH enthielt. So konnten 88% des zugefügten Epichlorhydrins wiedergewonnen wer- is
den. Der erhaltene vernetzte Halbstoff hatte eine Alkalibeständigkeit von 95,3% und eine Wasserabsorption
von 345 mm/10 min. Die Ausbeute betrug 101,5%.
Beispiel 1 wurde wiederholt, wobei jedoch die Reaktionslösung 3 Gewichtsprozent Epichlorhydrin,
0,38 Gewichtsprozent NaOH und 0,2 Gewichtsprozent Aceton enthielt und so nur aus einer flüssigen Phase
bestand; die Umsetzungstemperatur war 500C und die
Behandlungszeit nach dem Pressen betrug 2 Stunden. Der erhaltene vernetzte Halbstoff hatte eine Alkalibeständipkeit
von 92,1% und eine Wasserabsorption von 300 mm/10 min; die Ausbeute betrug 100%. Eine
entsprechende Behandlung ohne Aceton ergab eine J0
Alkalibeständigkeit von 90,2%, eine Wasserabsorption von 264 mm/10 min und eine Ausbeute von 99,8%.
100 g völlig trockener, gebleichter Kiefernsulfathalbstoff wurden sorgfältig mit einer 0,5% NaOH und 0,52%
1,3-Dichlorpropan enthaltenden Reaktionslösung auf eine Konsistenz von 8% gemischt. Die Suspension
wurde auf eine Konsistenz von 40% ausgepreßt, und der gepreßte Halbstoff wurde 3 Stunden bei 400C reagieren
gelassen, wonach die Reaktion abgebrochen und das Produkt wie im Beispiel 1 gewaschen wurde. Der
Ausgangshalbstoff hatte die folgenden Eigenschaften: R 18 = 83,5; Wasserabsorption 80 mm/10 min. Der erfindungsgemäß
behandelte Halbstoff hatte die folgenden A^
Testdaten: R 18 = 85,2; Wasserabsorption 123 mm/ 10 min; Ausbeute = 98,6%.
Beispiel 5 wurde unter Verwendung von 1,3-Dichlor-
propanol an Stelle von 1,3-Dichlorpropan wiederholt Der behandelte Halbstoff hatte die folgenden Testdaten:
R 18 = 863%; Wasserabsorption 156 mm/10 min; Ausbeute = 99,0%.
Beispiel 5 wurde unter Verwendung von 13-Dichlorpropanon an Stelle von 13-Dichlorpropan wiederholt.
Der behandelte Halbstoff hatte die folgenden Eigenschaften: R 18 = 85,6%; Wasserabsorption 134 mm/
10 min; Ausbeute = 98,7%.
Beispiel 5 wurde unter Verwendung von Epibromhydrin an Stelle von 13-Dichlorpropan wiederholt Der
behandelte Halbstoff hatte die folgenden Eigenschaften: R 18 ■« 86,6%; Wasserabsorption 164 mm/10 min; Aus
heute = 993%.
100 g trockener, gebleichter Rottannensulfithalbstoff (Papierhalbstoff-Typ) wurde sorgfältig mit einer 1,5%
NaOH und 2% 13-Dichlorpropan enthaltenden Reaktionslösung auf eine Konsistenz von 8% gemischt. Die
Suspension wurde auf eine Konsistenz von 40% ausgepreßt, und der gepreßte Halbstoff wurde 2
Stunden bei 500C reagieren gelassen; dann wurde die Reaktion abgebrochen und das Produkt gemäß Beispiel
1 gewaschen. Der Ausgangshalbstoff hatte folgende Eigenschaften: R 18 = 83,2%; Wasserabsorption
63 mm/10 min.
Ein mit NaOH allein behandelter Halbstoff hatte folgende Eigenschaften: R 18 = 85,4%; Wasserabsorption
102 mm/10 min; Ausbeute 94,2%, während der erfindungsgemäß behandelte Halbstoff folgende Werte
aufwies: R 18 = 87,8%; Wasserabsorption 138 mm/ 10 min; Ausbeute = 97%.
Beispiel 10
Beispiel 9 wurde mit l,3-Dichlorpropanol-2 an Stelle von 1,3-Dichlorpropan wiederholt. Das behandelte
Produkt hatte die folgenden Eigenschaften: R 18 = 92,8%; Wasserabsorption 194 mm/10 min; Ausbeute
= 98,6%.
Beispiel 11
Beispiel 9 wurde mit l,3-Dichlorpropanon-2 an Stelle
von 1,3-Dichlorpropan wiederholt. Der behandelte
Halbstoff hatte die folgenden Eigenschaften: R 18 = 90,2%; Wasserabsorption 165 mm/10 min; Ausbeute
97,1%.
Beispiel 12
Beispiel 9 wurde mit Epichlorhydrin an Stelle von 1,3-Dichlorpropan wiederholt. Der behandelte Halbstoff
hatte die folgenden Eigenschaften: R 18 = 96,4%; Wasserabsorption 232 mm/10 min; Ausbeute = 99,2%.
Beispiel 13
100 g völlig trockener, gebleichter Rottannensulfithalbstoff (Viskosehalbstoff) wurde mit einer 1% NaOH
und 4% Epibromhydrin enthaltenden Reaktionslösung auf eine Konsistenz von 8% gemischt Die Suspensior
wurde auf eine Konsistenz von 45% ausgepreßt und A Stunden bei 400C reagieren gelassen, worauf die
Reaktion abgebrochen und der Halbstoff gemäC Beispiel 1 gewaschen wurde.
Der Ausgangshalbstoff hatte die folgenden Eigen schäften: R 18 = 93,5%; Wasserabsorption 100 mm
10 min. Der mit NaOH allein behandelte Halbstoff hatt<
die folgenden Werte: R 18 = 94,7%; Wasserabsorptioi 136 mm/10 min; Ausbeute 96,7%; während der erfin
dungsgemäß hergestellte Halbstoff folgende Eigen schäften aufwies: R 18 = 98,7%; Wasserabsorptioi
268 mm/10 min; Ausbeute 98,6%.
100 g völlig trockener, gebleichter Kiefernsulfathalb
stoff wurde mit einer 035% NaOH und 0,87«* Epichlorhydrin enthaltenden Reaktionslösung auf ein
Konsistenz von 8% gebracht; die Reaktionszeit betru 3 Stunden bei 400C Anschließend wurde die Reaktio
abgebrochen und der Halbstoff gemäß Beispiel gewaschen.
Der Ausgangshalbstoff hatte die feigenden Eigei
schäften: R 18 - 83,5%; Wasserabsorption 88 mir
10 min. Der mit NaOH allein behandelte Halbstoff
zeigte die folgenden Werte: R 18 = 84,5%; Wasserabsorption 101 mm/10 min; Ausbeute = 973%-Der erfindungsgemäß
hergestellte Halbstoff hatte folgende Eigenschaften: R18 = 88,0%; Wasserabsorption
225 nan/10 min; Ausbeute 983%.
Ein in gleicher Weise hergestellter Halbstoff, bei welcher die Reaktionslösung jedoch mit 0,1% eines
oberflächenaktiven Fettalkohol-Äthylenoxyd-Adduktes,
berechnet auf trockenen Halbstoff, zugeführt wurde, hatte die folgenden, verbesserten Absorptionseigenschaften:
R 18 = 88,5%; Wasserabsorption 238 mm/ 10 min; Ausbeute 99,7%.
Beispiel 15
100 g trockener, gebleichter Kiefernsulfathalbstoff wurden mit einer 035% NaOH und 0,87% Epichlorhydrin
enthaltenden Lösung auf eine Konsistenz von 8% gemischt Nach dem Homogenisieren wurde die
Suspension auf eine Halbstoffkonsistenz von 17% ausgepreßt, worauf die gepreßte Lösung als Zusatz für
frischen Halbstoff zusammen mit einer frischen Zufuhr an NaOH und Epichlorhydrin, die der im vorhergehenden
Ansatz verwendeten Menge entsprach, verwendet Der gepreßte Halbstoff wurde 3 Stunden bei 40° C
reagieren gelassen; dann wurde die Reaktion abgebrochen und der Halbstoff gemäß Beispiel 1 gewaschen.
Das Verfahren wurde weitere 6mal wiederholt, wobei die folgenden Testdaten erzielt wurden. (Der Wert von
R 18 des Ausgangshalbstoffes betrug 83,2%.)
Ansatz
R 18%
Wasserabsorpt.; mm/10 min
1 | 88,6 | 220 |
2 | 89,2 | 218 |
3 | 88,6 | 224 |
4 | 88.5 | 230 |
5 | 88,4 | 223 |
6 | 88,4 | 196 |
7 | 88,5 | 220 |
8 | 88,5 | 208 |
durchgeführt, bei denen jedoch die Absortionsschicht aus nicht vernetzten! Halbstoff bestand. Es wurden die
folgenden Ergebnisse erzielt:
Babywindeln
•
20
35
40
Aus der obigen Tabelle geht hervor, daß der Wert von R 18 ohne zusätzliche Epichlorhydrinzufuhr über die
verwendete Menge konstant bleibt; somit kann im erfindungsgemäßen Verfahren das Vernetzungsmittel
mit Erfolg zurückgeführt werden. Anwendungstechnischer Fortschritt der erfindungsgemäß hergestellten
Cellulosehalbstoffe:
Beispiel 16
Aus dem gemäß Ansatz 1 von Beispiel 15 hergestellten Papierhalbstoff wurden Babywindeln
einer Größe von 32 χ 11,5 χ 1 cm aus einer etwa 1 cm
dicken Schicht trockenen, entfaserten (flauschigen) Halbstoffs hergestellt, die von einem dünnen Schutzüberzug
aus Cellulosewatteumgeben war; über diesem befand sich eine dünne Schicht gefaserter Rayon-Faser
(nicht gewebt). Die Absorptionsfähigkeit dieser Windel wurde in üblicher Weise bestimmt; dabei wurde die
Windel am Boden einer gewölbten Platte festgemacht, in deren Mittelpunkt sich ein Loch befand; über diesem
war eine 300 ecm Wasser enthaltende Bürette angebracht. Das Wasser wurde absatzweise aus der Bürette
abgegeben, bis die ersten Tropfen die Unterseite der windel durchdrangen. Entsprechende Tests wurden mit
handelsüblichen Babywindeln desselben Aufbaues Absorbierte Wassermenge
in g pro
g Windel
g Windel
Mit erfindungsgemäß vemetzter 8,1
Absorptionsschicht
Mit nichtvernetzter Absorptions- 6,4
schicht
Die erfindungsgemäß hergestellten Babywindeln hatten somit eine um 26% verbesserte Absorptionsfähigkeit
und konnten fast 100 ecm Wasser mehr absorbieren als die vergleichsweise verwendeten
Windeln. Beispiel 17
Aus einem gemäß Ansatz 1 von Beispiel 15 hergestellten Halbstoff wurde ein Material für Bandagen
und Blutabsorptionszwecke einer Größe von 0,5 χ 10 χ 10 cm eines ähnlichen Aufbaues wie die
Windel von Be spiel 16 hergestellt Das Material enthielt so eine Absorptionsschicht aus erfindungsgemäß behandeltem,
getrocknetem, entfasertem Halbstoff (Flausch), die bei einem Druck von 2 kg/cm2 komprimiert war und
als Staubschutz von einer dünnen Schicht gefaserter Rayon-Faser (nicht gewebt) umgeben war. Die Absorptionsfähigkeit
dieses Materials wurde wie im Beispiel 16 bestimmt und mit einem handelsüblichen Material
derselben Struktur verglichen, das jedoch nicht vernetzten Halbstoff enthielt Es wurden die folgenden
Ergebnisse erzielt:
Bandagenmaterial
Absorbierte Wassermenge g/g Bandage
Mit erfindungsgemäß vernetzter 8,7
Absorptionsschicht
Mit nichtvernetzter Absorptions- 6,8
schicht
Die erfindungsgemäß hergestellte Bandage hatte somit eine um 28% verbesserte Absorptionsfähigkeit
gegenüber einem handelsüblichen Material.
Aus einem Halbstoff gemäß Ansatz 1 von Beispiel 15 wurden Tupfer zur Speichelabsorption für Dentalzwekke
mit einer Länge von 43 cm und einem Durchmesser von 1 cm hergestellt, die mit einem dünnen Schutzüberzug
aus gefaserter Rayonfaser versehen waren. Die Absorptionsfähigkeit dieser Tupfer betrug 8,8 g/g
Tupfer gegenüber 6,3 g/g Tupfer für entsprechende, nicht vernetzten Flausch enthaltende Tupfer. Die
erfindungsgemäß hergestellten Tupfer hatten somit eine um 40% verbesserte Absorptionsfähigkeit
Beispiel 19
Aus dem Halbstoff gemäß Ansatz 1 von Beispiel 15 wurden Damenbinden von 1,5 χ 5,5 χ 19 cm in praktisch
ovaler Form hergestellt, die aus zwei Schichten Flausch in einer dünnen Schicht von Papiertuch
bestanden, wobei die äußere Oberfläche einer Flauschschicht weiterhin mit einer dünnen Kunststoffolie
versehen war, die außerhalb des Papiertuches lag und als besonderer Schutz diente. Die beiden Flauschschich-
ten wurden durch eine weitere Hülle aus zweischichtigem Papiertuch zusammengehalten, das entlang der
Bindenkanten gepreßt (geprägt) war, um die Schichten zusammenzuhaltea Eine Hülle voluminöser Baumwolle
von etwa 22 ram Dicke wurd: über das äußere Papiertuch gelegt, und die Binde wurde in ein genadeltes
Netz eingeschlossen. Die Absorptionstests zeigten, daß die mit dem erfindungsgemäßen Halbstoff hergestellte
Damenbinde 6,6 g Wasser pro g Binde absorbieren konnte gegenüber einem Wert von nur 5,2 g Wasser pro
g Binde bei einer entsprechenden, nichtvernetzten Flausch enthaltenden Binde. Die mit dem erfindungsgemäß
erhaltenen Halbstoff hergestellte Damenbinde hatte somit eine um 27% erhöhte Absorptionsfähigkeit.
Beisp:el 20
Der Halbstoff von Ansatz 1 in Beispiel 15 wurde in einem Jordan-Holländer bis zu einem Wert von 23
(Schopper-Riegler) naß geschlagen. Die erhaltene Halbstoftsuspension einer Konsistenz von 0,2% wurde
zum Entwässern in eine Papierblattvorrichtung übergeführt und zu Papierstreifen geformt, die auf dem
Glättzylinder einer Yankee-Maschine aufgenommen und gekreppt wurden. Aus dem gekreppten Papier
wurden Handtücher hergestellt, die im Vergleich mit entsprechenden, aus nicht vernetztem Halbstoff hergestellten
Tüchern eine 28% bessere Absorptionsfähigkeit zeigten.
Hierzu 1 Blau Zeichnungen
Claims (10)
1. Verfahren zur Herstellung von vernetzten! Cellulosehalbstoff mit verbesserten Absorptionseigenschaften,
verbesserter Weichheit und Alkalibeständigkeit durch Umsetzung von Cellulose mit
einem Vernetzungsmittel aus der Gruppe der Polyhalogenide, Polyepoxide oder Epoxihalogenide
in alkalischer Lösung, dadurch gekennzeichnet,
daß man Holzcellulose gleichzeitig mit einem vorgenannten Vernetzungsmittel (0,05 bis 8,8
Gewichtsprozent, bezogen auf Reaktionslösung) bei 25 bis 95° C in einer alkalischen wäßrigen Lösung
(nicht über 2,1 Gewichtsprozent Alkali, bezogen auf Reaktionslösung) so lange umsetzt, bis die Beständigkeit
der erhaltenen vernetzten Cellulose gegenüber einer 18%igen Natriumhydroxydlösung bei
iO°C, gemessen gemäß SCAN-C2.-61 als R 18
iPapper och Trä 43 [1961]: 4, Seite 301 bis 312), um 1
bis 16% erhöht ist
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß man die Umsetzung in Anwesenheit eines polaren organischen Lösungsmittels mit einem
Siedepunkt über 500C, das sowohl das V/asser als »uch das verwendete Vernetzungsmittel ohne
Reaktion mit demselben löst, oder in Anwesenheit eines wasserlöslichen anorganischen Salzes, das
beim Lösen in Wasser einen pH-Wert von 6,5 bis 7,5 ergibt und das Vernetzungsmittel nicht ausfällt oder
mit diesem reagiert, durchführt
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß man die Umsetzung bei einer Menge an organischem Lösungsmittel von 0,25 bis 4,4,
vorzugsweise 0,4 bis 1,2 Gewichtsprozent, der Reaktionslösung durchführt
4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man die Umsetzung bei einer
Alkalihydroxydkonzentration von 0,2 bis 0,6 Gewichtsprozent, bezogen auf Reaktionslösung, durchführt
5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man für die Umsetzung eine
Alkalihydroxydmenge verwendet, die, berechnet auf trockenen Cellulosehalbstoff, 0,5 bis ^Gewichtsprozent,
vorzugsweise 2 bis 6 Gewichtsprozent, beträgt
6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß man die Umsetzung bei einer
Vernetzungsmittelkonzentration von 0,5 bis 4,4 Gewichtsprozent durchführt.
7. Verfahren nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß man für die Umsetzung eine
Vernetzungsmittelmenge verwendet, die, berechnet auf trockenen Cellulosehalbstoff, 0,5 bis 50 Gewichtsprozent
vorzugsweise 5 bis 25 Gewichtsprozent, beträgt
8. Verfahren nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß man die Umsetzung in Gegenwart
von 0,005 bis 0,5%, vorzugsweise 0,01 bis 0,1, berechnet auf trockenen Cellulosehalbstoff, eines
oberflächenaktiven Mittels durchführt.
9. Verfahren nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß man die Umsetzung innerhalb
von 0,15 bis 10 Stunden, vorzugsweise 1 bis 3 Stunden, bei vorzugsweise 30 bis 500C durchführt.
10. Vernetzter Cellulosehalbstoff mit verbesserter
Absorptionsfähigkeit Weichheit und Alkalibeständigkeit hergestellt nach Verfahren gemäß Anspruch
1.
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