DE1909488C3

DE1909488C3 - Verfahren zur direkten Gewinnung eines hochporösen Papiers hoher Naßfestigkeit

Info

Publication number: DE1909488C3
Application number: DE19691909488
Authority: DE
Inventors: Guglielmo Mailand Ruffini (Italien)
Original assignee: Vita Mayer & C Gia Flli Vita Sas Mailand (italien)
Current assignee: Vita Mayer & C Gia Flli Vita Sas Mailand (italien)
Priority date: 1968-12-24
Filing date: 1969-02-26
Publication date: 1978-11-02
Also published as: CH511977A; NL6902882A; GB1253594A; NO124169B; DE1909488B2; BE728892A; DE1909488A1; FI49201B; FR2026984A1

Description

Für bestimmte Verwendungszwecke sind hochporöse Papiere mit guter Festigkeit sowohl in trockenem als auch in nassem Zustand von großem Vorteil. Derartige Papiere können als Bettlaken, Filtermaterial, Trägerstoffe für Imprägnierungen mit Kunststoffen, Materialien für klinische Zwecke, Staubsaugerbeutel, Servietten und Handtücher Verwendung finden.

Es sind bereits Papiere und nicht gewebte Stoffe, sogenannte Vliese, aus synthetischen Fasern oder Gemischen von Synthesefasern und Pflanzenfasern, die durch spezielle Bindemittel gebunden sind, bekannt. In der US-PS 30 58 873 wird ein Verfahren zur Papierherstellung beschrieben, bei dem von Cellulosefasern ausgegangen wird, die in Suspension mit einem Epoxyharz und mit Carboxymethylcellulose behandelt werden, um ein naßfestes Papier zu gewinnen. Auch die DE-AS 12 70 943 beschäftigt sich mit der Herstellung von naßfesten Papieren auf einer Papiermaschine unter Verwendung eines Epoxyharzes und Carboxymethylcellulose. Diese nach den bekannten Verfahren hergestellten Papiere und nicht gewebten Stoffe besitzen neben einer guten mechanischen Naß- und Trockenfestigkeit auch andere erwünschte Eigenschaften, wie beispielsweise Beständigkeit gegen Chemikalien und mikrobiologische Wirkstoffe sowie gute Formbeständigkeit. Außerdem sind sie beim Formpressen gut zu verarbeilcn. Diese naßfesten Papiere haben jedoch den Nachteil, daß sie nicht porös sind. Zwar ist es schon bekannt, poröse Produkte, die auch naßfest sind, dadurch herzustellen, daß Fasergemische Verwendung finden, doch ist die Herstellung dieser Produkte mit dem eindeutigen Mangel behaftet, daß sie nicht auf Papiermaschinen erfolgen kann. Beispielsweise beschreibt die DE-AS 11 50 865 naßfeste flächige Gebilde, die auch porös sind und neben Cellulosefssern Polyamidfasern enthalten und mit einem Polyamid imprägniert sind, wobei die Imprägnierung jedoch nach Ausbildung des flächigen Gebildes erfolgt, worauf sich dann ein Trocknen und Pressen anschließt.

Der vorliegenden Erfindung lag nun die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Verfügung zu stellen, mit dem es möglich ist, direkt ein hochporöses Papier hoher Naßfestigkeit aus einer wässrigen Fasersuspension durch Verarbeitung auf der Papiermaschine zu gewinnen, d. h. also ein Papier, das einerseits die Vorteile sowohl einer hohen Naßfestigkeit als auch einer hohen Porosität wie bekannte Produkte auf der Basis unterschiedlicher Fasermaterialien besitzt, dessen Herstellung aber andererseits unmittelbar aus der Fasersuspension auf den üblichen Papiermaschinen erfolgen kann.

Die Lösung dieser Aufgabe ist ein Verfuhren zur direkten Gewinnung eines hochporösen Papiers hoher Naßfestigkeit, bestehend aus natürlichen Fasern und Chemiefasern und enthaltend Carboxymethylcellulose und ein wasserlösliches Polyamid als Bindemittel, aus einer wäßrigen Fasersuspension durch Verarbeitung auf der Papiermaschine, das dadurch gekennzeichnet ist, daß zunächst 20 bis 80Gew.-% natürliche Pflanzenfasern, bezogen auf die Fasermenge, in Wasser suspendiert, anschließend der Suspension Carboxymethylcellulose mit einem Substitutionsgrad von 0,4 bis 0,8 und dann 80 bis 20Gew.-% synthetische Fasern und/oder Fasern aus abgewandelten Naturstoffen, bezogen auf die Fasermenge zugegeben und unter Rühren gleichmäßig suspendiert werden, worauf schließlich unter kräftigem Rühren ein wasserlösliches Polyamid in der Suspension verteilt wird.

Von besonderem Vorteil ist bei diesem Verfahren die Verwendung von Reyonfasern als Fasern aus abgewandelten Naturstoffen, und zwar Reyonfasern mit einem Tiler von 1,5 den und einer Schnittlänge von 3 bis 10 mm. Als Bindemittel werden 2 bis 4 Gew.-°/o

■»ο Carboxymethylcellulose und 2 bis 4 Gew.-% eines Polyamids, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der eingesetzten Fasern, verwendet.

Die Reihenfolge der Verfahrensschritte und die sonstigen Bedingungen des Verfahrens haben auf die gewünschten Eigenschaften des Endproduktes einen besonderen Einfluß.

Durch das Zumischen der Chemiefasern, insbesondere der Reyonfasern, erhält man ein Papier mit besonders lockerer Struktur und höheren Reißfestigkeitswerten.

so Das Endprodukt hat ferner ein den echten Geweben ähnliches Aussehen.

Die erfindungsgemäß verwendete Carboxymethylcellulose erfüllt zwei Aufgaben, und zwar sorgt sie einerseits für die mechanische Festigkeit des Papiers und verleiht andererseits, indem sie sich mindestens teilweise auf den beispielsweise verwendeten Reyonfasern ablagert, diesen einen leicht ionischen Charakter, so daß die gleichmäßige Verteilung der Fasern in der wässrigen Suspension erleichtert wird.

ω Das in der Fasersuspension verteilte wasserlösliche Polyamid verleiht dem Papier nicht nur die gewünschte Naßfestigkeit, sondern es wirkt auch seinerseits als Dispergiermittel, indem es das Zusammenballen der Fasern verhindert.

hi Die Kombination von Carboxymethylcellulose und wasserlöslichem Polyamid im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäß verwendeten Fasergemisch führt zu einer Naßfestigkeit, die 50% und mehr der ursprüngli-

chen Trockenfestigkeit entspricht.

In den nachstehenden Beispielen bedeutet C.S.F. (Canadian Standard Freeness) bzw. S.R. (Schopper Riegler) die MaBeinhejt für den Mahlgrad der zum Einsatz kommenden Cellulose.

Beispiel 1

7 g Cellulose (680 CS.F. = 16,5° S.R.; 90% α-Cellulose) werden in 5000 ml Wasser suspendiert. Der Suspension werden unter kräftigem Rühren 0,3 g in 10 ml Wasser gelöste Carboxymethylcellulose mit einem Substitutionsgrad von 0,5 zugemischt und das Gemisch weitere 5 Minuten gerührt. Alsdann fügt man 3 g Reyonfasern (1,5 den, Schnittlänge 5 bis 6 mm) hinzu, rührt 5 Minuten lang, gibt dann 2,5 ml eines im Handel erhältlichen wasserlöslichen Polyamidharzes auf der Basis von Polyamin-Polyamid-Epichlorhydrin hinzu und rührt nochmals 5 Minuten. Die erhaltene Masse wird auf einer Papiermaschine zu 20 g/m- schweren Laboratoriumsbogen verarbeitet. Das erhaltene Papier ist hochporös, flüssigkeitsdurchlässig und hat eine Reißlänge von 5000 m in trockenem Zustand und von 2500 m in nassem Zustand. Es kann anstelle eines im Handel erhältlichen, sehr leichten und nicht absorbierenden, nicht gewebten Stoffes hoher Durchlässigkeit und Naßfestigkeit aus 100% Reyonfasern und einem Bindemittel zur Herstellung von Hygieneartikeln, wie beispielsweise Kinderwindeln und Binden, verwendet werden. Der im Handel erhältliche nicht gewebte Stoff hat zwar eine gute Trocken- und Naßfestigkeit in Längsrichtung (5600 bzw. 2900 m), aber nur eine geringe Festigkeit in Querrichtung (1000 bzw. 600 m). Das in diesem Beispiel beschriebene Papier benötigt 460 Sekunden, um 0,01 ml Wasser zu absorbieren, das oben erwähnte Handelsprodukt hingegen 470 Sekunden. Wasser wird bei beiden Produkten, wenn die Produkte in Verbindung mit einem saugfähigen Material stehen, unmittelbar durchgelassen.

Es ist somit die Möglichkeit gegeben, das in diesem Beispiel beschriebene Papier als Oberflächenschicht zu verwenden. Infolge seiner hohen Durchlässigkeil für Flüssigkeiten werden diese von den darunterliegenden Schichten aus saugfähigem Material, beispielsweise Cellulosewatte, sofort absorbiert, so daß die obere Schicht vollständig trocken bleibt. Im Vergleich zu dem nicht gewebten Stoff aus 100% Reyonfaser betragen die Herstellungskosten für das hier beschriebene Papier nur etwa ein Drittel.

Beispiel 2

Es wird entsprechend Beispiel I gearbeitet mit dem Unterschied, daß die Masse mit einer Dichte von 3% hergestellt wird. Die aus dieser Masse hergestellten Bahnen !laben die gleichen Eigenschaften wie die nach Beispiel I gewonnenen. Dieses Beispiel zeigt,daßdie Verwendung von Carboxymethylcellulose und Polyamidharz die Dispergierbarkeit tier Reyonfasern (1,5 den, Schnittlänge 5 bis 6 mm) auch dann günstig beeinflußt, wenn man mit einer Masse höherer Dichte arbeitet.

Beispiel 3

Die einzelnen Komponenten werden hierbei in der gleichen Reihenfolge zugesetzt wie im Beispiel 1, und es wird mit konstantem Verhältnis zwischen Cellulose und Reyonfasern und mit konstanten prozentualen Mepgen der einzelnen Zusätze gearbeitet. Die Dichte der Masse beträgt in diesem Fall 0,4%.

Die Masse wird zu Bahnen von 200 g/m² verarbeitet. Das Papier weist folgende Eigenschaften auf: Reißlänge 5000 m in trockenem und 2200 m in nassem Zustand, Porosität nach Gurley 9 Sekunden, Reißfaktor 190, Watierabsorption 209 g/m². Diese Bahnen können als Trägerbahnen für Imprägnierungen verwendet werden.

Beispiel 4

Es wird gemäß Beispiel 1 gearbeitet, mit dem Unterschied, daß anstelle von Reyonfasern Mischfasern aus 80% Celluloseacetat und 20% Nylon (Abfaiifasern der Textilindustrie) verwendet werden. Aus der Masse werden Bahnen von 20 g/m² Gewicht hergestelllt, die eine Reißlänge von 2900 m im trockenen und 1000 m im nassen Zustand haben.

Berspiel 5

Es wird gemäß Beispiel 1 gearbeitet, mit dem Unterschied, daß anstelle von Reyonfasern Polypropylenfasern verwendet werden.

Die daraus hergestellten 20g/m²-Bahnen haben eine Reißlänge von 2500 m im trockenen und von 900 m im nassen Zustand.

J₅ B e i s ρ i e I 6

Einer Suspension von 3 g Sulfitcellulose (gebleicht, veredelt, 280 CS.F. = 43° S.R.) in 5000 ml Wasser werden 0,3 g Carboxymethylcellulose zugegeben. Man rührt 5 Minuten, fügt dann 7 g f.eyonür.ern (1,5 den, Schnittlänge 5 bis 6 mm) hinzu und rührt weitere 5 Minuten. Dann gibt man 2,5 ml des im Beispiel 1 genannten Polyamidharzes hinzu. Aus der Masse werden Bahnen von 20 g/m² Gewicht hergestellt, die eine Reißlänge von 2400 m in trockenem und von 900 m in nassem Zustand haben. Dieses Papier ist in seinem Aussehen einem nicht gewebten Stoff vergleichbar.

Beispiel 7

Einer Suspension von 8 g Sulfitcellulose (gebleicht, veredelt, 400 CS.F. = 32° S. R.) in 2500 ml Wasser gibt man 0,3 g Carboxymethylcellulose zu und rührt 5 Min'iten. Dann fügt man 2 g Reyonfasern (1,5 den, Schnittlänge 6 bis 7 mm) und nach 10 Minuten Rühren 2,5 ml des im Beispiel I genannten Polyamidharzes hinzu. Aus der Masse stellt man Bahnen von 50 g/m² her, die folgende Eigenschaften besitzen: Reißlänge trocken 8000 m, naß 3000 m, Porosität Gurley 4 Sekunden, Reißfaktor 90, Absorption 42 g/m². Dieses Papier kann für Handtücher und Tischwäsche verwendet werden.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur direkten Gewinnung eines hochporösen Papiers hoher Naßfestigkeit, bestehend aus natürlichen Fasern und Chemiefasern und enthaltend Carboxymethylcellulose und ein wasserlösliches Polyamid afs Bindemittel, aus einer wässrigen Fasersuspension durch Verarbeitung auf der Papiermaschine, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst 20 bis 80Gew.-% natürliche Pflanzenfasern, bezogen auf die Fasermenge, in Wasser suspendiert, anschließend der Suspension Carboxymethylcellulose mit einem Substitutionsgrad von 0,4 bis 0,8 und dann 80 bis 20Gew.-% synthetische Fasern und/oder Fasern aus abgewandelten Naturstoffen, bezogen auf die Fasermenge, zugegeben und unter Rühren gleichmäßig suspendiert werden, worauf schließlich unter kräftigem Rühren ein wasserlösliches Polyamid in der Suspension verteilt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Fasern aus abgewandelten Naturstoffen Reyonfasern mit einem Titer von 1,5 den und einer Schnittlänge von 3 bis 10 mm verwendet werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Bindemittel 2 bis 4 Gew.-°/o Carboxymethylcellulose und 2 bis 4 Gew.-% eines Polyamids, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der eingesetzten Fasern, verwendet werden.