DE2139512A1

DE2139512A1 - Textile/paper size - based on water-insol starch complex with multivalent metal

Info

Publication number: DE2139512A1
Application number: DE19712139512
Authority: DE
Inventors: Der Anmelder Ist
Original assignee: Neumann, Salomon, London
Priority date: 1970-08-07
Filing date: 1971-08-06
Publication date: 1972-02-17

Abstract

Starch, in raw or partly cooked form, is treated in presence of water with hydroxide of multivalent metal, capable of forming water-insol. complex with starch. Prod. is useful as size for fibre mats, including paper, textile fibres, yarns and fabrics. Large amt. of starch can be incorporated in material without this adhering to drying drum during gelation of starch and improved dispersibility of starch ensures that size is uniform and no "fish-eyes" are formed.

Description

Verfahren zur Behandlung von Stärke Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Behandlung von Stärke, insbesondere ein Verfahren, bei dem die Stärke in eine solche Form gebracht wird, in welcher sie als Schlichte für Faservliese und Textilien geeignet ist. Method of treating starch The invention relates to a method for the treatment of starch, in particular a process in which the starch is converted into a such a shape is brought in which it is used as a size for nonwovens and textiles suitable is.

Bei der Herstellung von Faservliesen, wie Papier und Pappe oder Karton, ist es zur Qualitätsverbesserung, insbesondere zur Verbesserung der Zugfestigkeit und der Biege--oder Knickfestigkeit, wie auch der Abriebfestigkeit und der Farbaufnahmefähigkeit, üblich, der Fasermasse Stärke oder ein stärkehaltiges Material zuzusetzen, bevor der Masse zur Herstellung des Faserbahnmaterials das Wasser entzogen wird (drained). Auf diese Weise wird die Stärke dem Faservliesmaterial als Schlichte oder Kleister einverleibt.In the production of nonwovens such as paper and cardboard or cardboard, it is to improve quality, especially to improve tensile strength and the bending or kinking strength, as well as the abrasion resistance and the ink absorption capacity, It is common to add starch or a starchy material to the fiber mass before the water is withdrawn from the mass for the production of the fibrous web material (drained). In this way, the strength of the nonwoven material as size or paste incorporated.

Die als Schlichten oder Kleister verwendeten Stärkearten können in natürlicher Form oder in modifizierter Form vorliegen. Stärke wird auch zugesetzt, um die Bindung der Füllstoffe im Papier zu verbessern.The types of starch used as finishing or paste can be used in natural form or in modified form. Starch is also added to improve the binding of the fillers in the paper.

Wird Stärke oder ein stärkehaltiges Material in ungekochte ter, körniger Form oder in gekochter Form der Fasermasse zugesetzt, so kann ein großer Teil der Stärke bei der Entfernung des Wassers mit dem-Abwasser verlorengehen. Damit gewährleistet ist, daß die erförderliche Menge Stärkeim fertigen Faservliesmaterial enthalten ist, ist es gewöhnlich-notwendig, einen hohen Stärkeanteil zu verwenden, um die mit dem-Abwasser verlorengegangene Menge auszugleichen.Will starch or a starchy material in uncooked ter, more granular Form or in cooked form added to the fiber mass, a large part of the Strength at distance of the water get lost with the sewage. This ensures that the required amount of starch in the finished nonwoven material it is usually necessary to use a high proportion of starch, to compensate for the amount lost with the wastewater.

Wird Stärke in ungekochter Form in höheren Anteilen verwendet, so kann sie zu einem Ankleben des Faservliesmaterials an den Trockentrommeln führen, wenn das Faservliesmaterial getrocknet wird. Das Ankleben wird durch das Kochen (oder Gelieren) der Stärke -verursacht, das beim Trocknen bei erhöhter Temperatur in Anwesenheit von Wasser stattfindet.If starch in uncooked form is used in higher proportions, so it can lead to the nonwoven material sticking to the drying drums, when the nonwoven material is dried. The sticking is caused by cooking (or gelling) the starch - causes this when drying at elevated temperature takes place in the presence of water.

Die Verwendung von größeren Mengen ungekochter Stärke k-ann weiterhin zur Bildung von "Fischaugenn (transparente Flekken von gelierter Stärke)~ im Faservliesmaterial führen.The use of larger quantities of uncooked starch can still be used for the formation of "fish eyes" (transparent spots of gelled starch) ~ in the nonwoven material to lead.

Auch wenn ungekochte Stärke in verhältnismäßig geringen Anteilen verwendet wird, besteht der Nachteil, daß die größten-Körner leicht auf die Drahtseite des Faservliesmaterials absinken, wenn die Fasermasse entwässert wird, wodurch die Menge des Kleisters zwischen der einen und der anderen Seite des Faservliesmaterials schwangt.Even if uncooked starch is used in relatively small proportions is, there is the disadvantage that the largest grains easily on the wire side of the Nonwoven material sink when the fiber mass is dewatered, reducing the amount of the paste swings between one and the other side of the nonwoven material.

Werden größere Mengen gekochter Stärke verwendet, so können Schwierigkeiten infolge der Viskositätszunahme der Fasermasse, die durch den EinschluB der Stärke bedingt ist, auftreten. Bekanntlich kann eine Zunahme der Viskosität der Fasermasse die Entwässerungs- und Trocknungszeit verlängeren, wodurch die VerarbeStungsgeschwindXkeit herabgesetzt und die Herstellungskosten erhöht werden.If larger quantities of cooked starch are used, difficulties can arise as a result of the increase in viscosity of the fiber mass caused by the inclusion of the starch is conditional. As is known, there can be an increase in the viscosity of the fiber mass extend the drainage and drying time, thereby increasing the processing speed can be decreased and the manufacturing cost can be increased.

Es besteht daher ein Bedürfnis nach einer Stärke, die beim Einschluß in die Fasermasse die Viskosität der Fasermasse nich-t in demselben Ausmaß wie gekochte Stärke erhöht, die aber gleichzeitig nicht mit den bei Verwendung einer ungekochten Stärke auftretenden Nachteilen behaftet ist.There is a need, therefore, for a strength that is effective in entrapment in the pulp the viscosity of the pulp is not to the same extent as cooked Strength increased, but not at the same time with the use an uncooked starch is afflicted with disadvantages.

Manchmal-wird die Stärke auch erst dann einverleibt, wenn das Faservliesmaterial bereits gebildet und ganz oder teilweise getrocknet ist. Eine derartige Appretur wird normalerweise mit einer modifizierten Stärke (lösliche Stärke) in gekochter Form durchgeführt, die mit Hilfe einer Appretur-oder Schlichtepresse auf das Faseryliesmaterial aufgebracht wird. Obgleich nur geringfügige bis gar keine Verluste an Stärke auftreten, wenn die Appretur nach dem Formen des Faservliesmaterials aufgebracht wird, erhöhen sich die Verarbeitungskosten insgesamt, da eine Appreturpresse verwendet werden muß und anschließend getrocknet werden muß. Es wurde nun gefunden, daß eine ungekochte Stärke, d.h. eine Stärke, die nicht vorbehandelt wurde, um zur Bildung einer Lösung und/oder einer kolloidalen Suspension in Wasser befähigt zu sein oder eine teilweise gekochte Stärke, iñ eine Form gebracht werden kann, die für die Appretur von Faservliesmaterial geeignet ist und die die vorstehend angegebenen Anforderungen erfüllt; dies wird dadurch erreicht, daß die Stärke mit einem Hydroxyd eines mehrwertigen Metalls, das in der Lage ist, einen wasserunlöslichen Komplex mit Stärke zu bilden, behandelt wird. Eine solche Stärke ist voluminöser und läßt sich leichter in Wasser dispergieren (insbesondere in der nachstehend beschriebenen bevorzugten Form), und auf- -grund dieser Eigenschaften kann eine derartige Stärke mit besserem Erfolg in einer Appreturpresse verwendet werden als die üblicherweise verwendeten Stärkearten.Sometimes the starch is only incorporated when the nonwoven material is already formed and completely or partially dried. Such a finish is usually cooked in with a modified starch (soluble starch) Form carried out with the help of a finishing or sizing press on the fiber lys material is applied. Although there is little to no loss of strength, if the finish is applied after the nonwoven material has been molded, increase the total processing cost because a finishing press is used must and must then be dried. It has now been found that an uncooked Starch, i.e. a starch that has not been pretreated to form a solution and / or a colloidal suspension in water to be capable or a partial cooked starch, which can be molded into a form for the finishing of non-woven material is suitable and meets the requirements specified above; this will achieved by the fact that the starch with a hydroxide of a polyvalent metal, capable of forming a water-insoluble complex with starch will. Such starch is bulkier and easier to disperse in water (especially in the preferred form described below), and due to With these properties, such a starch can be more successful in a finishing press are used than the commonly used types of starch.

Die Erfindung betrifft somit eineYerfahren zur Herstellung eer behandelten Stärke, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man eine ungekochte oder teilweise gekochte Stärke in Gegenwart von Wasser mit einem Hydroxyd eines mehrwertigen Metalls, das in der Lage ist, einen wasserunlöslichen Komplex mit Stärke zu bilden, behandelt.The invention thus relates to a method of making a treated Starch, which is characterized in that it is uncooked or partially cooked Starch in the presence of water with a hydroxide of a polyvalent Metal, capable of forming a water-insoluble complex with starch.

Nach dem Verfahren gemäß der Erfindung können beliebige Stärkearten, die in ungekochter Form zur Verfugung stehen, behandelt werden; es können reine Stärkearten, modifizierte Stärkearten (z.B. mit Säure behandelte oder chlorierte Stärkearten), teilweise vorgelierte Stärkearten (mechanisch behandelt) oder stärkehaltige Substanzen, wie Getreidemehle (z.B. Weizenmehl), Sagomehl oder Tapiocamehl, verwendet werden.According to the method according to the invention, any types of starch, which are available in uncooked form are treated; it can be pure Types of starch, modified types of starch (e.g. acid-treated or chlorinated Types of starch), partially pre-gelled types of starch (mechanically treated) or starch containing Substances such as cereal flours (e.g. wheat flour), sago flour or tapioca flour are used will.

Bei der Ausführung des Verfahrens gemäß der Erfindung kann die Stärke mit einem handelsüblichen Hydroxyd eines mehrwertigen Metalls, wie vorstehend angegeben, behandelt werden, z.B. mit Magnesiumhydroxyd oder liuminiumhydroxyd.When carrying out the method according to the invention, the strength with a commercial hydroxide of a polyvalent metal, as indicated above, treated, e.g. with magnesium hydroxide or liuminium hydroxide.

Die Stärke kann aber auch mit einem im Entstehen begriffenen Hydroxyd, d.h. einem Hydroxyd, das in Gegenwart der Stärke erst gebildet wird, behandelt werden; eine derartige Behandlung kann so durchgeführt werden, daß man ein Salz des mehrwertigen Metalls mit einem Alkali- oder Erdalkalihydroxyd oder set wäßrigem Ammoniak in Gegenwart .der Stärke behandelt. Beispielsweise können die Stärke und ein Salz in Wasser aufgeschlämmt werden, und das Hydroxyd kann durch Zusatz von Natriushydroxyd in situ aus dem Salz gebildet werden. Das Hydroxyd kann aber auch unter Verwendung eines Oxyds eines mehrwertigen Metalls in situ gebildet werden.The starch can also be combined with an emerging hydroxide, i.e. a hydroxide which is only formed in the presence of the starch, are treated; Such a treatment can be carried out so that a salt of the polyvalent Metal with an alkali or alkaline earth hydroxide or set aqueous ammonia in the presence .of strength treated. For example, the starch and a salt can be slurried in water and the hydroxide can be obtained in situ from the salt by adding sodium hydroxide are formed. However, the hydroxide can also be one using an oxide polyvalent metal can be formed in situ.

Das Hydroxyd des mehrwertigen Metalls kann zweckmäßig ein Hydroxyd des Calciums, Magnesiums, Zinks oder Aluminiums sein, Soll das Hydroxyd in situ gebildet werden, so können bequem alle wasserlöslichen Salze des mehrwertigen Metalls, z.B. ein Chlorid, Nitrat, Sulfat oder Acetat verwendet werden.The hydroxide of the polyvalent metal can expediently be a hydroxide of calcium, magnesium, zinc or aluminum, the hydroxide should be in situ all water-soluble salts of the polyvalent metal, e.g. a chloride, nitrate, sulfate or acetate can be used.

Beispielsweise kann Magnesiumhydroxyd aus Magnesiumsulfat und Natriumhydroxyd hergestellt werden.For example, magnesium hydroxide can be made from magnesium sulfate and sodium hydroxide getting produced.

Zur Erzielung der besten Ergebnisse sollte das Hydroxyd des mehrwertigen Metalls nur wenig in Wasser löslich sein, und unter diesem Gesichtspunkt sind Magnesium-, Aluminium-und Zinkhydroxyd die bevorzugten Hydroxyde. In einigen Fällen kann es jedoch auch zweckmäßig sein, ein Hydroxyd zu verwenden, das eine höhere Löslichkeit als Magnesiumhydroxyd hat, aber billiger ist, z.B. Calciumhydroxyd.For best results, the hydroxide should be the polyvalent Metal should only be sparingly soluble in water, and from this point of view magnesium, Aluminum and zinc hydroxides are the preferred hydroxides. In some cases it can however, it may also be useful to use a hydroxide that has a higher solubility than magnesium hydroxide, but it is cheaper, e.g. calcium hydroxide.

Wenn es auf die Farbe nicht ankommt oder eine bestimmte Farbe erwünscht wird, so können erfindungsgemäß auch mehr wertige Metalle mit gefärbten Hydrozyden, z.B. Eisen oder Kupfer, verwendet werden Vorzugsweise wird die zu verwendende Stärke teilweise gekocht, und das Kochen kann in Gegenwart des Hydroxyds des mehrwertigen Metalls erfolgen, indem die Stärkedispersion mit dem Hydroxyd bei oder in der Nähe der Geliertemperatur der Stärke erhitzt wird. Auf diese Weise wird beim Aufquellen der Stärke derjenige Teil der Stärke, der sich normalerweise im Wasser der Suspension lösen wurde, sofort durch das Hydroxyd des mehrwertigen Metalls ausgefällt, wobei sich ein flockenfärmiges Agglomerat aus halbgequollenker Stärke, gefällter Stärke und Metallhydroxyl bildet.When the color is not important or a certain color is desired according to the invention, polyvalent metals with colored hydrocytes, e.g. iron or copper, can be used partially cooked, and the boiling can take place in the presence of the hydroxide of the polyvalent Metal made by dispersing the starch with the hydroxide at or near the starch gelling temperature is heated. This way, when swelling the starch that part of the starch that is normally found in the water of the suspension was dissolved, immediately precipitated by the hydroxide of the polyvalent metal, whereby a flake-like agglomerate of semi-swollen starch, precipitated starch and forms metal hydroxyl.

Die Teilverkochung der Stärke kann aber auch vorzugsweise dadurch erfolgen, daß man die ungekochte Stärke einer heißen wässrigen Suspension eines Hydroxyds eines mehrwertigen Me talls zusetzt. Im allgemeinen wird die Hydroxydsuspension auf oder An der Nähe der Geliertemperatur der Stärke er hitzt. Kommt die Stärke mit dem heißen Wasser in Berührung, so quillt sie auf, und der Teil der Stärke, der sich normalerweise lösen wurde, wird sofort zu einem flockenförmigen Agglomerat ausgefällt.The partial cooking of the starch can, however, also be preferred take place that the uncooked starch of a hot aqueous suspension of a Adds hydroxide of a polyvalent metal. In general, the hydroxide suspension it is heated to or near the setting temperature of the starch. The strength comes in contact with the hot water, it swells up, and the part of the starch which is normally dissolve immediately turns into a flaky shape Agglomerate precipitated.

Neben den vorstehend angegebenen Stärkearten kann als teilweise gekochte Stärke auch ein Gemisch von gekochter Stärke und ungekochter Stärke verwendet werden, und zwar im allgemeinen ein Gemisch, das bis zu 50 % gekochte Stärke enthält.In addition to the types of starch specified above, it can be used as partially cooked Starch a mixture of cooked starch and uncooked starch can also be used, generally a mixture containing up to 50% cooked starch.

Die Ausfällung der Stärke bei Verwendung einer teilweise gekochten Stärke kann vollständig oder unvollständig sein, was von der Menge des vorhandenen Hydroxyds des mehrwertigen Metalls abhängt. Die Menge der ausgefällten Stärke im Agglomerat hängt auch von dem Ausmaß der stattfindenden Quellung bzw. von der verwendeten Menge an vorgequollener (gekochter) Stärke ab. Es ist klar, daß die Menge der gequollenen (gekochten) Stärke, bezogen auf die Menge der ungekochten Stärke umso größer sein kann, je größer das Verhältnis zwischen dem Hydroxyd des mehrwertigen Metalls und der Stärke ist, ohne daß ein entsprechender Stärke verlust an das Wasser der Suspension eintritt. Für die meisten Anwendungen reicht es gewöhnlich aus, bis zu etwa 20 Gew.-%, z.3. etwa 2 bis 10 Gew.-% mehrwertiges Metallhydroxyd, bezogen auf das Gewicht der trockenen Stärke, zu verwenden.The precipitation of the starch when using a partially cooked Strength can be complete or incomplete, depending on the amount present Hydroxyds of the polyvalent metal depends. The amount of starch precipitated in the Agglomerate also depends on the extent of the swelling that takes place or on the one used Amount of pre-swollen (cooked) starch. It is clear that the amount of swollen (cooked) starch, based on the amount of uncooked starch can, the larger the ratio between the hydroxide of the polyvalent metal and the strength is without a corresponding loss of strength in the water of the suspension entry. For most applications it is usually sufficient to add up to about 20% by weight, z.3. about 2 to 10% by weight of polyvalent metal hydroxide, based on the weight of the dry starch to use.

Zur vollständigen Ausfällung sämtlicher gelöster Stärke verwendet man vorzugsweise das Äquivalent eines mehrwertigen Metallatoms, z.3. ein Mol eines zweiwertigen Metallhydroxyds, auf zwei glutoseeinheiten in der Stärke.Used for complete precipitation of all dissolved starch one preferably the equivalent of a polyvalent metal atom, z.3. a mole of one divalent metal hydroxide, on two glutose units in starch.

Die Quelltemperaturen variieren mit den jeweiligen Stäkearten. Beispielsweise beginnt Kartoffelstärke bereits bei etwa 600 zu quellen und ist bei etwa 650C vollständig geliert, während Maisstärke bei etwa 70°C zu quellen beginnt und bei etwa 82°C vollständig geliert ist. Auch Stärke von Produkten, die in verschiedenen Jahren und in verschiedenen Ländern geerntet wurden, zeigt Schwankungen in dem Geliertemperatur. Die Temperatur, bei der die Gelierung einsetzt, wird auch durch den pH-Wert beeinflußt, wobei bei einem hohen pH-Wert die Quelltemperatur beträchtlich herabgesetzt wird. Eine 5gew.-ige Kartoffelstärkesuspension, die 2 Gew.-% Calciumhydroxyd (bezogen auf die trockene Stärke) enthält, beginnt bei etwa 450C zu quellen, während eine 5 gew.-%ige Kartoffelstärkesuspension, die 2 Gew.-% Magnesiumhydroxyd (berechnet auf die trockene Stärke) enthält, bei etwa 590C zu quellen beginnt.The source temperatures vary with the respective types of starch. For example Potato starch begins to swell at around 600 and is complete at around 650C gels, while corn starch begins to swell at around 70 ° C and completely at around 82 ° C is gelled. Also strength of products made in different years and in different Countries harvested shows fluctuations in the setting temperature. the The temperature at which gelation starts is also influenced by the pH value, where at a high pH the source temperature is reduced considerably. A 5% strength by weight potato starch suspension containing 2% by weight calcium hydroxide (based on on the dry starch) begins to swell at around 450C, while a 5% by weight potato starch suspension, the 2% by weight magnesium hydroxide (calculated on the dry starch) begins to swell at around 590C.

Es ist deshalb ersichtlich, daß bei dem bevorzugten Verfahren gemäß der Erfindung, bei dem eine teilweise gekochte Stärke verwendet wird, die Temperatur, auf welche die Stärkedispersion oder die Hydroxydsuspension erhitzt werden soll, um einen bestimmten Quellungsgrad zu liefern, von der Art und der Herkunft der Stärke und von dem pH-Wert (und somit auch von dem jeweils verwendeten mehrwertigen Metallhydroxyd) abhängt.It can therefore be seen that in the preferred method according to of the invention using a partially cooked starch, the temperature, on which the starch dispersion or the hydroxide suspension is to be heated, to provide a certain degree of swelling, depending on the type and origin of the starch and the pH value (and thus also the polyvalent metal hydroxide used) depends.

Wird das Verfahren gemäß der Erfindung zur Behandlung einer Stärkesuspension angewendet, wobei die Stärke in der Suspension anschließend absitzen gelassen wird, so kann die Absitzhöhe der Stärke, verglichen mit der ursprünglichen Absitzhöhe der unbehandelten Stärke um das Fzinf- bis Zwanzigfache erhöht werden. Weiterhin ist die erneute Dispergierung der behandelten Stärke viel leichter als die erneute Dispergierung der unbehandelten Stärke. Wird das bevorzugte Verfahren gemäß der Erfindung angewendet, so kann die behandelte Stärke sogar noch voluminöser sein, und die Absitzhöhe kann das Zehn- bis Fünfzigfache der Absitzhöhe der unbehandelten Starke betragen.If the method according to the invention is used for treating a starch suspension applied, whereby the starch in the suspension is then allowed to settle, so the height can be compared to the original height the untreated strength can be increased by five to twenty times. Farther redispersing the treated starch is much easier than redispersing it Dispersion of the untreated starch. If the preferred method according to the Invention applied, the treated starch can be even more voluminous, and the settling height can be ten to fifty times the settling height of the untreated Be strong.

Die nacii dem Verfahren gemäß der Erfindung behandelte Stärke hat eS niedrigere Dichte als unbehandelte Stärke sowie eine größere Oberfläche. Aufgrund dieser Tatsache ist die behandelte Stärke besser für die Appretur von Faservliesmaterial geeignet,wenn sie als Schlichte oder Kleister in die Fasermasse einverleibt wird. Bei Verwendung der nach dem Verfahren gemäß der Erfindung behandelten Stärke wird die Stärke praktisch quantitativ im Faservliesmaterial zurückgehalten. Weiterhin tragen diese Eigenschaften, wie schon erwähnt, dazu bei, daß die behandelte Stärke bei der Appretur von geformtem Vlies oder Bahnmaterial mit besserem Erfolg verwendet werden kann.The starch treated after the method according to the invention has eS lower density than untreated starch and a larger surface. Because of that fact is the treated starch better for finishing of fiber fleece material when it is used as a size or paste in the fiber mass is incorporated. When using the treated according to the method according to the invention Starch, the starch is retained practically quantitatively in the fiber fleece material. Furthermore, as already mentioned, these properties contribute to the fact that the treated Strength in finishing formed nonwoven or sheet material with better success can be used.

Bei der Durchführung der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung können das Ausmaß der Quellung und somit auch die Bildung eines rlookenförmigen Agglomerats, die zur Erzielung der besten Ergebnisse notwendig sind, dadurch bestimmt werden, daß mehrere Stärkeproben mit mehreren mehrwertigen Metallhydroxyden bei unterschiedlichen Temperaturen unterhalb der Temperatur der vollständigen Gelierung behandelt werden, wobei das optimale Produktdaswenige ist, das bei einer bestimmten Menge Metallhydroxyd die größte Absitzhöhe hat und bei dem die überstehende Flüssigkeit eine negative Jodreaktion zeigt.In practicing the preferred embodiment of the invention can determine the extent of the swelling and thus also the formation of a rlooken-shaped Agglomerate, which are necessary to achieve the best results, determined thereby that several starch samples with several polyvalent metal hydroxides in different temperatures below the temperature of complete gelation treated, the optimal product being the little that is needed for a given one Amount of metal hydroxide has the greatest sedimentation height and at which the supernatant liquid shows a negative iodine reaction.

Wird bei einer bestimmten Temperatur und Hydroxydkonzentration eine positive Jodreaktion gefunden, so ist es klar, daß die Stärkemenge in der überstehenden Flüssigkeit durch Temperaturerniedrigung oder durch Erhöhung der Hydroxydkonzentration erniedrigt werden kann. Weiterhin ist es klar, daß in den meisten Fällen bessere Ergebnisse erhalten werden, wenn die Hydroxydkonzentration erhöht wird.Becomes a at a certain temperature and hydroxide concentration found positive iodine reaction, it is clear that the amount of starch in the supernatant Liquid by lowering the temperature or by increasing the hydroxide concentration can be degraded. Furthermore, it is clear that in most cases better Results are obtained when the hydroxide concentration is increased.

Jie vorstehend erwähnt, können bei der bevorzugten AusfUhrungsform des Verfahrens gemäß der Erfttmg das Ausmaß-der stattfindenden Quellung und/oder die Menge des vorhandenen mehrwertigen Metallhydroxyds so eingestellt werden, daß das Dispersionswasser frei von gelöster Stärke bleibt. Falls gewünscht, kann aber auch eine gewisse Auflösung der Stärke stattfinden. Auch wenn man eine solche Auflösung in Kauf nimmt, ist das Stärkebindungsvermögen in der appretur von Faservliesmaterial bei Verwendung von Stärke; die nach dem Verfahren gemäß der Erfindung behandelt wurde, viel größer als das Haltevermögen, das gewöhnlich mit unbehandelter oder gekochter Stärke erhalten wird.As mentioned above, in the preferred embodiment of the method according to the invention, the extent of the swelling that takes place and / or the amount of polyvalent metal hydroxide present can be adjusted so that the Dispersion water remains free of dissolved starch. If desired, but a certain dissolution of strength can also take place. Even if you have a accepts such dissolution, is the starch binding capacity in the finish of Non-woven material when using starch; by the method according to the invention treated, much greater than the holding power that is usually obtained with untreated or cooked starch.

Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Her stellung von faserigem Vlies- oder Bahnmaterial, wie Papier oder Pappe, das dadurch gekennzeichnet ist; daß man eine wäßrige Suspension von Fasern, die eine nach dem Verfahren gemäß der Erfindung hergestellte, behandelte Stärke enthält, unter Bildung einer Fasermatte entwässert.The invention further relates to a method for the manufacture of fibrous nonwoven or web material, such as paper or cardboard, which is characterized is; that you have an aqueous suspension of fibers, which one by the method according to treated starch prepared according to the invention to form a fiber mat drains.

Um möglichst viel Stärke in das faserige Bahnmaterial zu bringen, soll die Suspension beim Entwässern vorzugsweise neutral oder alkalisch sein. Die Suspension kann aber auch, falls gewünscht, angesäuert werden, obgleich bei einer Ansäuerung weniger S-tårke in das Material gehen kann. Gewöhnlich kann ein pH-Wert unter 7, jedoch nicht unter 5, an gewendet werden, doch können, falls notw7çendig9 auch niedrigere pH-Werte angewendet werden. Vorzugsweise erfolgt die Ansäuerung mit Alaun; wird Alaun verwendet, so verwendet man vorzugsweise eine Stärke, die mit Aluminiumhydroxyd als Hydroxyd eines mehrwertigen Metalls behandelt wurde.In order to bring as much strength as possible into the fibrous web material, the suspension should preferably be neutral or alkaline during dewatering. the However, suspension can also, if desired, be acidified, albeit with one Acidification means that less starch can go into the material. Usually can be a pH under 7, but not under 5, can be used, but if necessary9 lower pH values can also be used. The acidification is preferably carried out with alum; if alum is used, it is preferred to use a starch which treated with aluminum hydroxide as the hydroxide of a polyvalent metal.

Die Stärke kann vor der Zugabe zu der Fasersuspension behandelt werden, was vorzuziehen ist; die Stärke kann aber auch in situ behandelt werden.The starch can be treated before adding to the fiber suspension, what is preferable; however, the starch can also be treated in situ.

Wird eine erfindungsgemäß behandelte Stärke zur Herstellung eines faserigen Bahnmaterials verwendet, so findet dieendgültige/Gelierung der Stärke beim Trocknen der Faserbahn statt. Es wurde gefunden, daß auch bei Verwendung von großen Mengen von Stärke, die nach dem Verfahren gemäß der Erfindung behandelt wurde, das Material während der Gelierung der Stärke nicht an der Trockentrommel festklebt. Weiterhin wird wegen der verbesserten Dispergierbarkeit der behandslten Stärke eine gleichmäßige Appretur erhalten, und es bilden sich keine "Fischaugen".If a starch treated according to the invention is used to produce a fibrous sheet material is used, the final / gelation of the starch takes place when drying the fiber web instead of. It was found that too when using large amounts of starch prepared by the method according to the invention the material was not treated on the drying drum during the gelling of the starch sticks. Furthermore, because of the improved dispersibility of the treated Starch get a uniform finish and no "fish eyes" are formed.

Ein weiterer Vorteil wird erzielt, wenn die Stärke in Gegenwart eines Füllstoffes, z.B. Calciumcarbonat, behandelt wird; der Füllstoff wird durch die bei der Behandlung gebildete voluminöse Stärkemasse gebunden, wodurch der Anteil des Füllstoffes, der dem faserigen Bahnmaterial einverleibt werden kann, erhöht werden kann Außer zur Appretur von faserigem Bahnmaterial, wie Papier oder Pappe, kann die nach dem Verfahren gemäß der Erfindung behandelte Stärke zur Appretur von Textilfasern, Garnen und Geweben verwendet werden, insbesondere, wenn es erwünscht ist, diesen Materialien einen hohen Stärkeanteil einzuverleiben.Another benefit is achieved when the starch is in the presence of a Filler such as calcium carbonate is treated; the filler is made by the voluminous starch mass formed during the treatment is bound, thereby reducing the proportion of filler that can be incorporated into the fibrous sheet material is increased can be used except for the finishing of fibrous web material such as paper or cardboard, the starch treated by the process according to the invention can be used for finishing Textile fibers, yarns and fabrics can be used, particularly if so desired is to incorporate a high proportion of starch into these materials.

Die Erfindung betrifft somit auch ein Verfahren zur Appretur von Textilfasern, Garne und Geweben, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man auf die Fasern, Garne oder Gewebe eine wäßrige Dispersion einer nach dem Verfahren gemäß der Br.£ir dung hergestellten, behandelten Stärke aufbringt.The invention thus also relates to a method for finishing textile fibers, Yarns and fabrics, which is characterized in that the fibers, yarns or fabric, an aqueous dispersion of a mixture produced by the method according to the Br produced, treated starch applies.

Insbesondere kann die nach dem Verfahren gemäß der Erfindung behandelte Stärke im haushalt zur Appretur, d.h zum Stärken, von Bekleidungsstücken, z.B. Hemden, Hemdkrägen, Taschentüchern usw., verwendet werden. Hierbei ist eine wäßrige Suspension, die bis 40 Gew.-% behandelte Stärkefeststoffe enthält, im Hinblick auf eine wirtschaftliche Verpackung aweckmäßig, doch wird die Suspension gewöhnlich für den eigentlichen Gebrauch im Haushalt noch weiter verdünnt, Falls gewünscht, kann die Suspension im Gemisch mit einem geeigneten Treibmittel in einem Behälter mit einem Zerstäuber verpackt und als "Sprühstärke" verwendet werden.In particular, the treated by the method according to the invention Starch in the household for finishing, i.e. starching, of items of clothing, e.g. shirts, Shirt collars, handkerchiefs, etc., can be used. Here is an aqueous suspension, which contains up to 40% by weight treated starch solids for economical reasons Packaging wise, however, the suspension is usually used for the actual use further diluted in the household, if desired, the suspension can be mixed packed with a suitable propellant in a container with an atomizer and used as "spray starch".

Die Erfindung betrifft weiterhin eine Stärkezusammensetzung, die eine Stärke und eine Verbindung eines mehrwertigen Metalls enthält, wobei das mehrwertige Metall mit der Stärke einen wasserunlbslichen Komplex bilden kann, wenn es in Form eines Hydroxyds zur Behandlung einer ungekochten oder teilweise gekochten Stärke in Gegenwart von Wasser verwendet wird.The invention further relates to a starch composition which is a Contains starch and a compound of a polyvalent metal, the polyvalent Metal can form a water-insoluble complex with the starch when in shape of a hydroxide for treating an uncooked or partially cooked starch is used in the presence of water.

Nachstehend ist ein Beispiel für die Behandlung von Stärke nach dem Verfahren gemäß der Erfindung angegeben. Alle Teile sind als Gewichtsteile und alle Prozente als Volumprozente angegeben.Below is an example of starch treatment after the Method according to the invention indicated. All parts are by weight and all Percentages given as percentages by volume.

Beispiel 1 Zu 350 Teilen Wasser, das 1,5 Teile Calciumhydroxyd enthielt, wurden 50 Teile einer 10 zeigen Lösung von Zinksulfat-Heptahydrat unter stetigem Rühren gegeben, wobei sich ein Niederschlag aus Zinkhydroxyd bildete. Das ganze wurde dann auf 580C erhitzt. Beim Erreichen dieser Temperatur wurde das Erhitzen unterbrochen, worauf sofort 20 Teile Kartoffelstärke unter fortgesetztem Rühren zugesetzt wurden und die Temperatur absinken gelassen wurde. Es wurde ein voluminöser Niederschlag erhalten, der aus einem Agglomerat aus teilweise gequollener Stärke und Zinkhydroxyd bestand, wobei die überstehende Flüssigkeit einen pH-Wert von 7 hatte. Example 1 To 350 parts of water containing 1.5 parts of calcium hydroxide, were 50 parts of a 10 point solution of zinc sulfate heptahydrate under steady Stirring was added, a precipitate of zinc hydroxide being formed. The whole was then heated to 580C. When this temperature was reached, the heating was stopped interrupted, whereupon immediately 20 parts of potato starch with continued stirring were added and the temperature was allowed to drop. It became a voluminous one Precipitation obtained from an agglomerate of partially swollen starch and zinc hydroxide, the supernatant liquid having a pH of 7 would have.

Eine bi8 auf einen Stärkegehalt von 1 % verdünnte Probe in einem 100 ml-Meßzylinder hatte sich nach 30 Minuten bis auf 20 ml tzt. Dies entsprach der 15-fachen Absetzhöhe einer 1%igen Dispersion von roher Stärke.A sample diluted to a starch content of 1% in a 100 The ml graduated cylinder had corroded to 20 ml after 30 minutes. This corresponded to the 15 times the settling height of a 1% dispersion of raw starch.

Beispiel 2 19 Teile rohe Maisstärke wurden in 100 Teilen einer eigen gekochten Lösung der gleichen Stärke dispergiert. Dann wurden 50 Teile einer 10%igen Lösung von Magnesiumsulfat-ISeptahydrat und anschließend 100 Teile Wasser zugesetzt. Dann wurde eine äquivalente für eine stöchiometrische Reaktion mit dem Magnesiumsulfat ausreichende Menge einer 10igen Natrilnzaiydroxydlösung zugesetzt. Das Gemisch wurde dann durch Zusatz von Wasser auf insgesamt 400 Teile aufgefüllt. Example 2 19 parts of raw corn starch became inherent in 100 parts of one boiled solution of the same strength dispersed. Then 50 parts of a 10% strength Magnesium sulfate ISeptahydrate solution and then 100 parts of water were added. Then an equivalent was made for a stoichiometric reaction with the magnesium sulfate Sufficient amount of a 10% sodium hydroxide solution added. The mixture was then made up to a total of 400 parts by adding water.

Es wurde ein voluminöses Agglomerat von ausgefällter Stärke und roher Stärke mit Magnesiumhydroxyd erhalten, wobei die überstehende Flüssigkeit einen pH-Wert von 8 hatte.It became a bulky agglomerate of precipitated starch and crude Get starch with magnesium hydroxide, with the supernatant liquid a had a pH of 8.

Eine bis auf einen Stärkegehalt von 1 % verdünnte Probe dieser Dispersion setzte sich in einem 100 ml-Meßzylinder nach 30 Minuten bis auf 15 ml ab.A sample of this dispersion diluted to a starch content of 1% settled down to 15 ml in a 100 ml graduated cylinder after 30 minutes.

Beispiel 3 20 Teile Kartoffelstärke wurden in 100 Teilen Wasser dispergiert. Der Dispersion wurden 50 Teile einer 10 zeigen Lösung von Aluminiumsulfat (16 H20) zugesetzt, worauf unter stetigem Rühren 14 Teile einer 10 eigen Natriumhydroxydlösung zugesetzt wurden. Dann wurde Wasser bis auf 200 Volumteile zugesetzt. Es wurde ein voluminöser Niederschlag von roher Stärke in komplexer Bindung mit Aluminiumhydroxyd erhalten, wobei die überstehende Flüssigkeit einen pH-Wert zwischen 5 und 6 hatte. Example 3 20 parts of potato starch were dispersed in 100 parts of water. 50 parts of a 10 show solution of aluminum sulfate (16 H20) were added to the dispersion. added, whereupon 14 parts of a 10 own sodium hydroxide solution with constant stirring were added. Then water was added up to 200 parts by volume. It became a voluminous precipitate of raw starch in a complex bond with aluminum hydroxide obtained, the supernatant liquid having a pH between 5 and 6.

Eine 1 ziege Dispersion des Niederschlages in einem 100 ml-Meßzylinder setzte sich nach 30 Minuten bis auf 10 ml ab.A 1 goat dispersion of the precipitate in a 100 ml measuring cylinder settled down to 10 ml after 30 minutes.

Beispiel 4 Zu 350 Teilen Wasser wurden 50 Teile einer 10 %igen Magnesiumsulfatlösung (MgSO4 x 7H20) gegeben; dann wurden 14 Teile einer 10 %igen Natriumhydroxydlösung zugesetzt. Das ganze wurde unter Rühren auf 80°C erhitzt, worauf das Erhitzen unterbrochen wurde. Der erhaltenen wäßrigen Suspension aus Magnesiumhydroxyd wurden 20 Teile roher Maisstärke unter stetigem Rühren zugesetzt. Example 4 50 parts of a 10% strength magnesium sulfate solution were added to 350 parts of water (MgSO4 x 7H20) given; then 14 parts of a 10% sodium hydroxide solution were added added. The whole was heated to 80 ° C. with stirring, whereupon the heating was interrupted became. The resulting aqueous suspension of magnesium hydroxide was 20 parts raw corn starch added with constant stirring.

Eine bis auf einen Stärkegehalt von 1 % verdünnte Probe der Dispersion in einem 100 ml-Meßzylinder war nach 30 Minuten bis auf 65 ml abgesetzt.A sample of the dispersion diluted to a starch content of 1% in a 100 ml graduated cylinder was deposited to 65 ml after 30 minutes.

Beispiel 5 Einer gerührten Dispersion von 40 Teilen eines feinen Weiß pigments (CaCO), das für die Papierverarbeitung geeignet war, in 400 Teilen Wasser wurden 2 Teile Aluminiumhydroxydzugesetzt, und das ganze wurde auf 650C erhitzt. Das Erhitzen wurde dann unterbrochen, worauf 20 Teile Kartoffelstärke unter Rühren zugesetzt wurden. Während des Rührens fiel die Temperatur. Das erhaltene Produkt war eine voluminöse Masse, die aus teilweise gequollener Stärke, Aluminiumhydroxyd und Weißpigment bestand und die eine geeignete Appretur und ein geeignetes Füllmaterial für eine Papiermasse darstellte. Wurde das Produkt zu einer Suspension von Fasern zur Papierherstellung gebracht, bevor die Suspension abgepreßt wurde, so wurden die Stärke und der Füllstoff im wertigen Papier gut festgehalten. Example 5 A stirred dispersion of 40 parts of a fine White pigments (CaCO), which was suitable for paper processing, in 400 parts Water was added to 2 parts of aluminum hydroxide and the whole was heated to 650C. The heating was then discontinued, whereupon 20 parts of potato starch were stirred were added. The temperature dropped during the stirring. The product obtained was a voluminous mass made from partially swollen starch, aluminum hydroxide and white pigment and which had a suitable finish and filler material for a paper pulp. The product became a suspension of fibers brought to papermaking before the suspension was squeezed out, so were the starch and filler in the high-quality paper are well retained.

-Ansprüche- -Expectations-

Claims

P a t e n t a n 5 p r ü c Ii e Process1 for the treatment of starch, characterized in that one has an uncooked or partially cooked starch in Presence of water with a hydroxide of a polyvalent metal capable of is treated to form a water-insoluble complex with starch.

2. The method according to claim 1, characterized in that as polyvalent metal calcium, magnesium, zinc or aluminum is used.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that one an aqueous dispersion of uncooked starch in the presence of the hydroxide of the polyvalent Metal heated to a temperature close to the gelation temperature of the starch.

4. The method according to claim 1 or 2, characterized in that one uncooked starch one up to the setting temperature or near the setting temperature the starch heated aqueous suspension of the hydroxide of the polyvalent metal clogs.

5. The method according to one or more of claims 1 to 4, characterized characterized in that about 2 to 10% by weight of the hydroxide of the polyvalent metal is based on the weight of the dry starch, used.

6. Process for making a fibrous sheet or nonwoven material whereby an aqueous fiber suspension is dewatered to form a fiber mat, characterized in that the aqueous fiber suspension used is one which contains a starch, which by the method according to one or more of the Claims 1 to 5 has been dealt with.

7. Process for finishing textile fibers, yarns and fabrics, wherein an aqueous starch dispersion is applied to the fibers, yarns or fabrics, characterized in that one uses a starch obtained by the method according to one or more of claims 1 to 5 has been dealt with.

8. Starchy composition, characterized in that the Starch is present in a mixture with a compound of a polyvalent metal, wherein the polyvalent metal is able to form a water-insoluble complex with the Starch form when it is in the form of a hydroxide to treat an uncooked or partially cooked starch is used in the presence of water.