DE2110900A1

DE2110900A1 - Bahn aus Cellulosefasern mit herabgesetztem Haftungsvermoegen und Verfahren zu ihrer Herstellung

Info

Publication number: DE2110900A1
Application number: DE19712110900
Authority: DE
Inventors: Angel Joseph Harold; George Donald Kirklin
Original assignee: Riegel Textile Corp
Current assignee: Riegel Textile Corp
Priority date: 1970-11-25
Filing date: 1971-03-08
Publication date: 1972-05-31
Also published as: ZA711296B; GB1348409A; NO130777B; CA947915A; FR2115773A5; BE764430A; LU62818A1; NL7105437A; AT303510B; US3930933A; CH555942A

Description

In dem Patent (Patentanmeldung Nr.

P 19 32 012.8 vom 24. Juni 1969) ist ein aus Papierstoff oder dergl. hergestelltes bahnförmiges Material beschrieben, das dadurch leicht zerfaserbar gemacht worden ist, daß die Papierstoffaufschwemmung oder Pulpe oder die nasse Papierstoffbahn mit einer relativ kleinen Menge, z.B. weniger als 1 $, einer kationischen langkettigen Pettalky!verbindung behandelt worden ist, die mindestens in einer Alkylkette mindestens 12 Kohlenstoffatome enthält. Nach dieser Behandlung der Aufschwemmung oder der nassen Papierstoffbahn wird die Bahn getrocknet, woraufhin sie

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sich sehr leicht zerfasern läßt, wobei nur eine minimale Zahl von Fasern gebrochen wird, so daß man ein weicheres, bauschigeres und in hohem Maße saugfähiges lockeres Material erhält. In dem genannten Patent sind mehrere Beispiele für kationische chemische Verbindungen erwähnt, die verwendet werden können, um eine leicht zerfaserbare Bahn aus Fasern mit herabgesetztem Haftungs- oder Bindevermögen zu erzeugen. Zu diesen Yerbindungen gehören langkettige quaternäre Fe tt-Arnmoniumverbindungen sowie langkettige tertiäre, sekundäre und primäre Fett-Aminverbindungen. Die Wirkungsweise dieser Verbindungen bei der Verbesserung der Zerfaserbarkeit der Papierstoffbahn umfaßt offenbar eine Verringerung des Haftungs- oder Bindungsvermögens der Gellulosefasern, die bewirkt, daß sich die Fasern leicht voneinander trennen, wenn man sie einer mechanischen Sohleifwirkung aussetzt.

Selbst wenn man diese langkettigen Fettverbindungen auch nur in sehr geringen Mengen von weniger als 1 io verwendet, zeigt es sich, daß in hohem Maße diese die Fähigkeit haben, das Bindungsvermögen der Oellulosefasern zu verringern und Wirkungen hervorzurufen, die sich vor der Erfindung des eingangs genannten Patentes nicht erzielen ließen. Die früher angestellten Versuche, das Haftungsvermögen von Cellulosefasern durch Beifügen natürlicher Öle oder ähnlicher natürlicher Stoffe zu ver-

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ringern, blieben erfolglos und führten "bestenfalls zu einer begrenzten Verringerung des Bindungsvermögens, wenn die genannten Stoffe in erheblichen Mengen von z.B. 10 bis 4Q Gewichtsprozent verwendet wurden. Die Wirkungslosigkeit der Öle im Hinblick auf den vorgesehenen Zweck ist offensichtlich darauf zurückzuführen, daß die Cellulosefasern oleophob sind, d.h. daß sie die Öle abstoßen» Im Gegensatz hierzu v/erden die *

langkettigen kationischen !Fettverbindungen von den Cellulosefasern in hohem Maße angezogen, und sie zeigen eine erhebliche Wirksamkeit bezüglich der Herabsetzung des Bindungsvermögens der !Fasern schon bei der Verwendung äußerst kleiner Mengen von z.B. nur 0,5 f» oder noch etwas weniger.

Im weiteren Verlauf der !Forschungsarbeiten, die zu der Erfindung führten, welche den Gegenstand des eingangs genannten Patentes bildet, und gemäß welcher ' das Haftungsvermögen von Oellulosefasern durch kationische Verbindungen herabgesetzt wird, hat es sich gemäß der vorliegenden Erfindung gezeigt, daß sich die gleiche und in der Praxis sogar eine noch bessere Wirkung erzielen läßt, wenn man ein Gemisch aus einer kationisehen Verbindung und einem öligen Material verwendet. Dieses überraschende Ergebnis steht in Gegensatz

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zu der Wirkungslosigkeit von Ölen und öligen Materialien, die zu erwarten ist, wenn man solche Materialien allein und sogar in großen Mengen verwendet. Diese Entdeckung ist von erheblicher wirtschaftlicher Bedeutung bei der Verwendung von kationischen Stoffen, da diese Stoffe selbst dann ziemlich teuer sind, wenn sie nur in kleinen Mengen verwendet werden. Wenn man das ölige Material, z.B. ein natürliches pflanzliches oder tierisches Öl, der langkettigen kationischen Verbindung beimischt, ist es gemäß der Erfindung möglich, eine hervorragende Wirkung bezüglich der Verringerung des Haftungsvermögens der !fasern zu erzielen, wobei es nur erforderlich ist, 0,15$ bis 0,3$ des kationisehen Materials zu verwenden, das mit einer zwei- bis dreimal so großen Menge eines natürlichen Öls, z.B. eines Mineralöls von niedriger Viskosität, gemischt ist. ferner wurde festgestellt_tdafi durch das Mischen einer kationisehen Verbindung mit einem Öl eine sehr erhebliche Verbesserung der Zerfaserbarkeit einer bestimmten Materialbahn erzielt wird, deren Zerfaserbarkeit nur wenig verbessert wird, wenn man nur das kationische Material oder nur ein öl — und das Öl sogar in großen Mengen — verwendet.

Die Erfindung und vorteilhafte Einzelheiten der Erfindung werden im folgenden an Ausführungsbeispielen

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erläutert, wobei auch. Beispiele für die deutlich schlechteren Ergebnisse gegeben werden, die man erhält, wenn man allein das kationische Material oder nur ein Öl verwendet.

a) Einer ungeschlagenen Sulfatfaseraufschwemmung, die 100 g trockenen Zellstoff enthält, wird ein inniges Gemisch aus 0,25 g des Markenerzeugnisses Arquad 2HT-75, j d.h. Dirnethyldi- (hydrierter Talg)-Ammoniumchlorid (Erzeugnis der Firma Armour & Co.) und 0,50 g weißes Mineralöl beigefügt. Dieses Gemisch läßt man 5 min lang stehen, um eine innige Berührung zu ermöglichen, und dann wird das Gemisch unter Benutzung einer normalen Laboratoriumsform zu einer Bahn bzw. einem Blatt verarbeitet. Das entwässerte Blatt wird zwischen Filzen gepreßt und auf einem mit Dampf beheizten Trockenzylinder getrocknet, wobei man ein weiches Blatt aus Fasermaterial erhält, das sich durch Reiben mit dem Fingernagel leicht zu einer losen bauschigen Masse aus ungebrochenen lasern auflockern läßt.

b) Ein zweites Blatt wird wie unter a) beschrieben hergestellt, abgesehen davon, daß nur 0,25 g des Erzeugnisses Arquad 2HT-75 verwendet wird. Dieses Blatt ist zwar relativ weich, doch läßt es sich mit dem Fingernagel nur unter großen Schwierigkeiten zerfasern, und man erhält eine bemerkbar weniger lockere Fasermasse.

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c) Ein drittes Blatt wird wie unter a) beschrieben hergestellt, wobei jedoch weder das genannte Erzeugnis noch ein Öl verwendet wird. Es zeigt sich, daß dieses Blatt viel zu hart und zu fest gebunden ist, so daß j3s nicht möglich ist, es mit dem Fingernagel zu zerfasern.

d) Ein viertes Blatt wird wie unter a) beschrieben hergestellt, wobei jedoch nur 0,5 g Öl verwendet wird} es zeigt sich , daß dieses Blatt im wesentlichen dem wie unter c) beschrieben hergestellten Blatt ähnelt.

e) Ein Blatt wird wie unter a) beschrieben hergestellt, wobei 0,30 g des Markenerzeugnisses Hyamine 3500, d.h. n-Alkyl (C-t?¹ ^14.» CLg)-Dirnethylbenzylammoniumchlorid, das von der !irma Rohm & Haas Go. hergestellt wird, und 0,50 g Erdnußöl verwendet wird. Dieses Blatt hat eine etwas dunklere Farbe, doch läßt es sich leicht auflockern, und es zeigt ähnliche Eigenschaften wie das unter a) beschrieben hergestellte Blatt.

f) Es werden Blätter aus je 100 g Sulfitzellstoff hergestellt, und zwar a) mit 0,25 g Arquad 2HT-75 und 0,75 g Mineralöl, b) mit 0,30 g Arquad 2HT-75 und 0,5 g Maisöl, c) mit 0,25 g Hyamine 3500 und 0,5 g Specköl sowie a) mit 0,30 g Hyamine 3500 und 0,80 g Spermwalöl.

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Kachstehend sind als Beispiele kationische Verbindungen genannt, die gemäß der Erfindung verwendet werden können:

Quaternäre Verbindungen

Mono-Baumwollsaatöl-Trimethylammoniumchlorid Mono-Koko s öl-Ürime thylaramoniumchlori d Mono-Stearyltrimethylammoniumchlorid Mono-Oleyltrimethylammoniumchlorid Mono-Sojaöl-Trimethylammonitunchlorid Dilauryldimethylammonitunchlorid Aus ialgöl abgeleitetes zweifach hydriertes Dime thylammonium c hlor i d Aus Sojaöl abgeleitetes Dimethylammoniumchlorid U-Alkyl (C₁₂ .j, ^)-MiHethyIbenzylammoniumchlorid Kokosö1-Dimethylbenzylammoniumchlorid

Tertiäre Verbindungen

Mono-Steafyläifflethylaminchlorid

Sekundäre Verbindungeii

Di-Kokos'dl-Aminchlorid Zweifach hydriertes ialgaminciilorid Di-Oleylaminchlorid

Primäre Verbindungen

Dodeeylaminchlorid Palmitylaminehlorid Kokosöl-Aminchlorid Eokosöl-Aminacetat Stearylaminchlorid S te arylaminac e tat Oleylaminchlorid

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Oleylaminacetat

Sojaöl-Aminchlorid

Taigaminchlorid

Zu den öligen Materialien, die gemäß der Erfindung mit den kationisehen Verbindungen gemischt werden können, gehören unter anderen Erdnußöl, Mineralöle, deren Viskosität in einem großen Bereich variiert, Baumwollsaatöl, 7/alöl und Specköl. Als in der Praxis vorteilhaft verwendbares Material sei farbloses Paraffinöl genannt, wie es allgemein zum Schmieren von Maschinen und zu kosmetischen Zwecken verwendet wird, wobei z.B. die Sorte Texaco white oil A in Präge kommt.

Bs sei bemerkt, daß man im Rahmen der Erfindung neben den vorstehend genannten G-emischen auch die verschiedensten anderen G-emische aus kationisehen Verbindungen und Ölen verwenden kann, die eine Verringerung des Haftungsvermögens von Cellulosefasern bewirken, und daß man ferner die Bedingungen, unter denen sich die beschriebenen Verfahren abspielen, in der verschiedensten ffeise abändern kann, um eine erfindungsgemäß verbesserte Zellstoffbahn der beschriebenen Art zu erzeugen.

Alle in den Unterlagen offenbarten Angaben und Merkmale, soweit sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind, werden als erfindungswesentlich beansprucht.

-Ansprüche-209823/053?

Claims

C-7 21 Yo 9 OO A I SPRÜCHE

1.) Bahnförmiges Material aus Cellulosefaser mit vermindertem Bindungs- bzw. Haftungsvermögen, das sich leicht auf mechanischem Y/ege zerfasern läßt, um ein lockeres., bauschiges und saugfähiges !Fasermaterial zu erzeugen, dadurch gekennzeichnet, daß das Material mit einem Gemisch aus einer langkettigen, kationischen Fettverbindung mit mindestens 12 Kohlenstoffatomen in mindestens einer Alkylkette und einem natürlichen Öl imprägniert ist, wobei das natürliche Öl mit der kationischen Verbindung zusammenwirkt, um das Bindungs- bzw. Haftungsvermögen der Fasern des bahnförmigen Materials herabzusetzen und das Material leicht zerfaserbar zu machen.

2. Material nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η zeichnet, daß die Menge der kationischen Verbindung weniger als 1$ und die Menge des Öls mehr als 1$ des Trockengewichtes der Fasermaterialbahn entspricht.

3· Material nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η zeichnet , daß die kationische Verbindung eine langkettige quaternäre Fett-Aiarnoniumverbindung ist.

4. Material nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η zeichnet, daß das öl ein Mineralöl von niedriger Vi^icof.:if.t ist.

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5. Verfahren zuri Herstellen eines Materials gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß dem Fasermaterial bzw. der Pulpe vor dem Trocknen der Materialbahn ein G-emisch beigefügt wird, das eine langkettige, kationische Fettverbindung mit mindestens 12 Kohlenstoffatomen in mindestens einer Alkylkette und ein natürliches Öl enthält, das mit der kationischen Verbindung zusammenwirkt, um das Bindungsbzw. Haftungsvermögen der Fasern des bahnförmigen Materials herabzusetzen und das Material leicht zerfaserbar zu machen, und daß das bahnförmige Material dann getrocknet wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch g e k e η η zeichnet, daß das Gemisch aus der kationischen Verbindung und dem Öl vor dem Herstellen des bahnförmigen Materials in die laseraufschwemmung eingeleitet wird,

7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch g e k e η η zeichnet, daß das G-emisch aus der kationischen Verbindung und dem Öl in die vorgeformte nasse Fasermaterialbahn eingeführt wird, bevor die Fasermaterialbahn getrocknet wird.

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