DE2208454B2 - Verfahren zum Herstellen von Bindelasern - Google Patents

Description

a) Umsetzen von Ligno-Cellulosefasern mit Cyanamid und bzw. oder Alkali oder Erdalkali-Cyanamid im alkalischen Medium,

b) Behandeln der so erhaltenen cyanamidmodifizierten Ligno-Cellulosefasern mit Formaldehyd oder Formaldehyd abspaltenden Substanzen im alkalischen Medium,

c) Erniedrigen des pH-Wertes unter pH 7,

d) Aufziehen von anionischen Kunststofflatices aufdieCyanamid-Formaldehyd-modifizierlen Ligno-Cellulosefasern bei einer Temperatur von 5 bis 35 C in zeitlicher Reihenfolge aufeinander folgen und mindestens einer der Verfahrensschritte a) oder b) in Gegenwart löslicher reduzierender Kohlenhydrate durchgeführt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als reduzierende Kohlenhydrate alkalilösliche Mono-, Oligo- oder Polysaccharide eingesetzt werden.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 und 2. dadurch gekennzeichnet, daß als Kunstsiofflalices des Verfahrensschrittes d) Acrylsäuredcrivaie. Styrol-Butadien-Derivate oder Vinyl-Derivate verwendet werden.

4. Verwendung von kunststoffbeladenen Ligno-Cellulosefasern nach einem der Ansprüche 1 bis 3 zur Herstellung von Vliesstoff, dadurch gekennzeichnet, daß 5 bis 100 Gewichtsprozent an kunslstoffbeladenen Ligno-Cellulosefasern und 95 bis 0 Gewichtsprozent an sonstigen faserigen Materialien eingesetzt werden.

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Bindefasern durch Beladen von Lignocellulosefaser!! mit Kunststoff in wäßrigem Medium.

Es ist eine Vielzahl von Verfahren bekannt, nach denen Cellulosefasern mit synthetischen Polymeren beschichtet oder umhüllt werden können. Ein Verfahren zum Umhüllen von Cellulosefasern mit synthetischen Polymeren macht Gebrauch von der klee, Polymere auf die Cellulose aufzupfropfen (US-PS 30 83 118 und 33 30 787) oder Monomere in Gegenwart von Cellulose zu polymerisieren (US-PS 3121 698). Die Polymerisation wird dabei nach einem der zwei bekannten Wege ausgeführt. Entweder wird tue Cellulose in Gegenwart von Vinylmonomercn bestrahlt oder eine die Polymerisation auslösende Komponente vorher auf der Cellulose verankert.

Cellulosische Monomcrrcaktionsproduktc h;ibcn jedoch jus den nachfolgenden Gründen keine große kommerzielle Bedeutung erreicht:

Die Verfahren sind oft sehr kostspielig, da die Polymerisation unter Bedingungen ausgeführt werden muß. bei denen Sauerstoff, Wasser oder Schwermetall fehlen.

Der Polymerisationsprozeß ergibt ein ungepfropfte Polymer, das nicht von der Faser zurückgehaltei wird und damit die Produktionsaggregate zusetzt.

Außerdem ist der Pfropfprozeß hinsichtlich de richtigen Zahl und Länge der Polymermoleküh schwierig zu steuern.

Das Polymerisationsverfahren ist auf wenige be stimmte Polymere und Copolymere beschränkt, di< auf Giund der bestimmten Prozeßberi -'ungen, di< für die Reaktion gefordert werden, aufgf ·; · jpft werder können, wobei bestimmte Monomere schon ausscheide», da sie so reaktionsfreudig oder so giftig sind daß bereits die Lieferung gefährlich und kostspielig ist

Eine andere Möglichkeit Polymere, beispielsweise Latices auf die Cellulose aufzubringen, besteht irr Einsatz einer Trägersubstanz (US-PS 25 63 897. GBPS 6 54 955). Eine Trägersubstanz ist ein wasserlösliches, kationisches Polymeres, das von der Cellulosefaser adsorbiert wird. Die Stellen positiver Ladung ziehen den anionischen Latex an und halten ihn fest so daß er von der Cellulose zurückgehalten wird Da alle diese Vorgänge physikalischer Natur sind wird dieser Prozeß stark durch die Faserart, die Faseroberfläche, die Konsistenz, die Mischgeschwindigkeit, den pH-Wert und die Niederschlagsgeschwindigkeit beeinflußt.

Ein weiteres Problem ergibt sich, wenn nicht die gesamte Tragersubstanz von der Cellulosefaser absorbiert wurde. Falls dieser Vorgang auftritt, flokulierl der Latex im Wasser und wird nicht von der Cellulose aufgenommen. Der daraus resultierende Verlust von Latex und Trägersubstanz ist nicht nur kostspielig, sondern kann zum Verschmutzen der Aggregate führen.

Weiterhin erfolgt die Bindung der Trägersubstan/ zur Faser mittels schwächerer physikalischer Kräfte an Stelle der stärkeren Bindung durch Vernetzung. Diese schwachen physikalischen Kräfte lassen es /u. daß der Latex während des Pumpens zur Papiermaschine und der Naßformung der Faser zum Vlies von der Faser abgeschert wird und führen zu einem Produkt mit unbefriedigenden physikalischen Eigenschaften.

Eine weitere Methode Cellulosefasern mit einem Polymeren zu umhüllen, ist die Gasdispersions-Tcchnik (US-PS 3173 829). Dieses Verfahren hat den Nachteil, daß speziell dafür ausgelegte Aggregate benötigt werden und organische Lösungsmittel dafür eingesetzt werden müssen.

Eine andere Möglichkeit ist in der US-PS 3380799 enthalten, aus der zu entnehmen ist, daß, wenn Cellulosefasern mit Cyanamid unter alkalischen Bedingungen naß umgesetzt werden, diese Fasern gegenüber anionischen Emulsionen eine bestimmte Affinität erhalten. Dabei ist jedoch nachteilig, daß

1. nur 25% des Lalexgewichles von den Fasern aufgenommen wird.

2. der Latex sich in Klumpen ablagert, wenn cyanamidmodifizicrtc Fasern mit anionischen natürlichen oder synthetischen Fasern gemisch! werden und

3. Flokulalion auftritt.

Aufgabe der vorliegenden Erlindung ist es, ein Verfahren zum Herstellen von Bindefasern durch Beladen von Ligno-Cclluloscfascrn mit Kunststoff im wäßrigen Medium aufzuzeigen, insbesondere ein Verfahren, durch düs die Polvmerbeschichiiinü so

fest in der Cellulosefaser verankert wird, daß die polymerbeschichtete oder -umhüllte Faser durch konventionelle Papierherstellungsmitlel zu Papier bzw. Vlies verarbeitet werden kann und sich durch die verbesserte Verankerung des Latex auf der Zelluloselaser eine Steigerung der Festigkeit und Zähigkeit des getrockneten Produktes ergibt.

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zum Herstellen von Bindefasern durch Beladen von Ligno-Cellulosefasern mit Kunststoff im wäßrigen Medium, das nachfolgende, an sich bekannte Verfahrensschritte aufweist:

a) Umsetzen von Ligno-Cellulosefasern mit Cyanamid und bzw. oder Alkali- oder Erdalkalicyanamid im alkalischen Medium,

b) Behandeln der so erhaltenen cyanamidmodifizierten Ligno-Cellulosefasern mit Formaldehyd oder Formaldehyd abspaltenden Substanzen im alkalischen Medium,

c) Erniedrigen des pH-Wertes unter pH 7,

d) Aufziehen von anionischen Kunststofflatices auf die Cyanamid-Formaldehyd-modifizierten Ligno-Cellulosefasern bei einer Temperatur von 5 bis 35 C in zeitlicher Reihenfolge aufeinander folgend,

wobei mindestens einer der Verfahrensschrittc a) oder b) in Gegenwart löslicher reduzierender Kohlenhydrate durchgeführt wird.

In Übereinstimmung mit dem vorher Beschriebenen hat sich herausgestellt, daß wenn Cellulosefasern zuerst mit Cyanamid oder einem Salz des Cyanamids in wäßrigem, alkalischem Medium umgesetzt werden, dann die cyanamidmodifizierten Cellulosefasern mit Formaldehyd, Paraformaldehyd oder einem Polyoxymethylenpolymer, das während der Reaktion Formaldehyd abspaltet, um ein Cyanamid-Formaldehyd-Kondensationspolymer zu bilden, behandelt werden und anschließend das gebildete Cyanamid-Formaldehyd-Polymer mit anionischer Latexemulsion beladen wird. Latex beschichtete oder -umhüllte Cellulosefasern erhalten werden, die 100 bis 150% ihres eigenen Gewichtes an Latex enthalten.

Demgegenüber ergeben die Verfahren nach dem Stand der Technik nur einen Latexgehalt von 25%. Werden die so erhaltenen modifizierten Zellsloffasern der vorliegenden Erfindung beispielsweise für die Herstellung eines Vlieses eingesetzt, so ergibt sich ein Vlies mit erhöhter Zugfestigkeit und verbesserter Dehnung ohne jegliche Zunahme der unerwünschten Steifigkeit.

Lösliche reduzierende Kohlenhydrate, nachfolgend reduzierende Zucker genannt, müssen sowohl während der Cyanamid- als auch während der Formaldehyd-Reaktion vorhanden sein. Der reduzierende Zucker kann in situ als erster Schritt beim Umsetzen der Cellulosefasern mit unterchloriger Säure erzeug! und dann die restlichen Cellulosefasern mit dem Cyanamid und dem erhaltenen löslichen Zucker umgesetzt werden. Alternativ kann der reduzierende Zucker während ilerCyanamidrcaktion oder der Formaldchydreaktion dadurch eingebracht werden, daß entweder

1. ein alkalisch lösliches Polysaccharid, wie Stärke.

2. ein Oligosaccharid, wie Cellobiose, oder

3. ein Zucker, der Aldehyd- oder llcmiacelylgruppen bildet bzw. enthält, zugesetzt wird.

Eine weitere Möglichkeil, einen löslichen reduzierenden Zucker während der Cyanamidreaktionsstufe einzubringen, besteht darin, eine Cellulosefaser, die Hemicellulose enthält, einzusetzen, die sich teilweise in dem alkalischen Reakiionsmedium, das sowohl Tür die Cyanamidreaktionsstufe als auch für die Formaldehydreaktionsstufe eingesetzt wird, auflöst.

Die Gegenwart von löslichen reduzierenden Zuckern ergibt ein mit Zucker bedecktes Cyanamid-Formaldehyd-Polymer, das eine gesteigerte Fähigkeit hat. sich mit dem Latex in einem flüssigen System zu verbinden. Da der lösliche Zucker hydrophil ist, wird er Wasser aufsaugen und sich so leicht auf der Oberfläche verteilen. Wenn der lösliche Zucker nicht vorhanden wäre, würde das Cyanamid-Formaldehyd-Polymer hydrophob sein und würde sich in Inseln ungleichmäßig auf der Oberfläche der Cellulose ablagern. Wenn das Cyanamid-FormaJdehyd-Polymer in Inseln abgelagert ist, lagert sich der Latex ebenfalls in dieser Form ab. Der Latex ist damit unfähig, die Fasern zu binden. Wenn löslicher reduzierender Zucker eingesetzt wird, ergibt sich ein überzug aus löslichem Zucker über der Cyanamid-Formaldehyd-Umhüllung. die zu einer gleichmäßigen Ablagerung von Latex führt, wobei der Zucker starke Wasserst offbrücken mit der Cellulosefaser bildet, wenn die Faser getrocknet ist. Diese Wasserstoffbrückenbindung ergibt eine feste Verankerung für das andere Ende des Polymers.

Wenn zum Oxydieren der Cellulose als erster Verfahrensschritt unterchlorige Säure angewendet wird, kann diese entweder durch Zugabe eines Alkalimctallhydroxyds zu einer wäßrigen Chlorlösung oder durch Zugabe einer starken Mineralsäure wie Salzsäure zu einer wäßrigen Lösung von Natrium- oder Calciumhjpochlorid erhalten werden. LIm eine maximale Oxydation und Aufschließung zu erreichen, sollte der endgültige pH-Wert der unterchlorigen Säure auf 5 bis 7 eingestellt werden und die Reaktionstemperatur mindestens 35 C betragen. Die Menge der untcrchlorigen Säure sollte zwischen 0.5 und etwa 2 Gewichtsprozent des aktiven Chlors bezogen auf Cellulose liegen.

Der Vorteil der vorzugsweise durchgeführten Anfangsbehandlung mit unterchloriger Säure ist der. daß sie schnell mit der Cellulose reagiert. Aldehvd- und Carboxylgruppen bildet und zu einer Hydrolyse der Cellulose führt. Das Ergebnis sind mehr Aldehydgruppen in der Cellulosefaser, wobei diese Gruppen im wesentlichen an der Oberfläche der Faser konzentriert sind. Des weiteren bemerkt man eine Steigerung der kaustischen Lösbarkeit, so daß mehr lösliche reduzierende Zucker in der Lösung enthalten sind. Das Ergebnis sind kürzere Kelten und ebenso eine größere Anzahl von Ketten sowie mehr kovalente und Wassersloffbindiingen pro Oberflächcneinheii der Cellulosefaser, d. h. eine stärkere Bindung der Trägcrsubslanz an die Faser. Das Produkt hat einen niederen Stickstoffgehalt, da das Cyanamid-Formaldchydpolymcr zum großen Teil beidseitig mit löslichen Zuckern abgedeckt ist und diese Polymere von der Pulpe abgewaschen werden. Der niedrigere Stickstoffgehalt der Fasern hat jedoch keinen schädlichen Effekt, wenn diese beispielsweise zu Vliesen verarbeitet werden, da die Trägcrsubstanz auf Grund ihrer stärkeren Bindung zur Faser und der Tatsache, daß sie im wesentlichen auf der Oberfläche der Faser angeordnet ist. einen besseren Wirkungsgrad besilzt.

Die Cyanamidreaklion in wäßriger Lösung, die der Formaldehydreaktion vorangeht, ist mil verschiedenen Cellulosefasern sowohl in ihrem natürlichen als auch in ihrem regenerierten Zustand möglich. Beispiele für diese Fasern sind Baumwolle, Baumwolllinters. Zellstoff, Reyon und Holzmehl.

Während der Cyanamidreaktion kann entweder Cyanamid selbst oder ein Alkali oder ein Erdalkali-Metallsalz des Cyanamide eingesetzt werden

Am bequemsten kann Cyanamid durch Hydrolyse von Calciumcyanamid erhalten werden, da das CaI-ciumsalz den richtigen Alkalitätsgrad für die Reaktion mit der Cellulose besitzt. Die Lösung sollte einen pH-Wert von 9,5, vorzugsweise von 10,5~ bis 11.5 besitzen und die Temperatur zwischen 5 und 45 C während einer Zeitdauer von etwa 30 Minuten liegen. Natürlich ist die Reaktionszeit abhängig von der angewendeten Temperatur. Obwohl der Einsatz von Calciumcyanamid bevorzugt wird, is' es auch möglich, Nalrium-. Kaiium-, Lithium-, Barium- oder Slrontiumcyanamid mit gleichem Effekt einzusetzen. Der Grund für die bevorzugte Anwendung von Calciumcyanamid ist der. daß es den erforderlichen Grad an Alkalität aufweist, leicht erhältlich ist, geringe Kosten verursacht und einen hohen Wirkungsgrad aufweist. Cyanamid sollte vorzugsweise in einer Menge von 8 bis 32 Gewichtsprozent, bezogen auf die luftgetrocknete Pulpe, eingesetzt werden.

Die cyanamidmodifizierlen Cellulosefasern werden dann mit Formaldehyd, Paraformaldeh\d oder PoK-oxymethylenpolymer, das während der Reaktion Formaldehyd bildet, umgesetzt. Die Reaktion sollte bei einer Temperatur zwischen etwa 5 bis etwa 45 C, vorzugsweise zwischen 25 und 35 C, bei einem pH-Wert von etwa 9,5 bis 11,5 Tür eine Zeitspanne von etwa 30 Minuten erfolgen, um eine gute Ausbeute zu ergeben und einen unnötigen Abbau der Faser zu vermeiden.

Das Verhältnis der Molekulargewichte von Cyanamid zu Formaldehyd liegt vorzugsweise bei 1 : 1. Andere Verhältnisse können eingesetzt werden. Da jedoch das Kondensationspolymer, nämlich das Cyanamid-Formaldehyd-Kondensationspolymer ein Mol Cyanamid und 1 Mol Formaldehyd enthält, führt die Abweichung von dem Verhältnis 1 : 1 zur Verschwcndung einer Reaktionskomponente.

Die mit dem Cyanamid-Formaldehyd-Kondensationspolymer modifizierten Cellulosefasern müssen angesäuert werden, wobei dies mit jeder starken Säure, insbesondere einer Mineralsäure, wie Schwefelsäure. Phosphorsäure oder Salzsäure erfolgen kann.

Vorzugsweise wird Salzsäure eingesetzt, weil die Anwendung von Schwefelsäure oder Phosphorsäure unlösliche Salze ergeben würde, wenn Calciumcyanamid verwandt wird. Es wird so lange Säure zugegeben, bis der pH-Wert auf etwa 8 bis 9 reduziert ist, daran schließt sich eine Reaktionszeit von l'/₂ bis 24 Stunden an. Darauffolgend wird der pH-Wert sauer eingestellt, nämlich unter 7, vorzugsweise zwischen 4 und 5. Nach der Filtration und eventuellem Waschen mit Wasser werden die mit Cyanamid-Formaldehyd-Kondensationspolymer überzogenen Cellulosefasern in Wasser dispergiert.

Die Pulpe darf nureinesolche Konsistenz aufweisen, daß eine wirkungsvolle Mischung staltfinden kann. Eine passende Konsistenz ist etwa 2%: Der pH-Wert der Pulpe sollte zwischen 4 und 6, vorzugsweise bei etwa 4,5 liegen. Die Menge des gebundenen StickStoffs in der Cyanamid-Foi maldehyd-Suspension kann zwischen 0.5 und etwa 5 Gewichtsprozent, bezogen auf die Cellulose, betragen.

Bevorzugt finden Latexcmulsionen auf der Basis von Acrylsäurederivaten, wie z.B. Polybutyiacr\lut. Styrolbutadien, Gummi oder Vinylderivate Verwendung. Das Aufbringen oder Ausfällen des Latex sollte bei einem pH-Wert von weniger als 7, insbesondere bei einem solchen von etwa 3,5 bis 4,5 und bei einer Temperatur von etwa 5 bis 35 C erfolgen.

Da das Ausfällen des Latex auf einem physikalischen Phänomen, nämlich der Adsorption, beruht, ist klar ersichtlich, daß die Bedingungen in Abhängigkeit von den eingesetzten Lalices weit voneinander abweichen, ohne sich dabei vom Inhalt der vorliegenden Erfindung zu entfernen. Die zugefügte Latexmenge ist abhängig vom Bestimmungszweck des Endproduktes des polymerbeschichteten Cellulosefasermaterials. Die Cellulosefasern können zwischen 100 bis 150 oder mehr Prozent ihres eigenen Gewichtes an Latex aufnehmen.

Obwohl die Vorgänge im einzelnen noch nicht völlig klar sind, ist anzunehmen, daß das erfindungsgemäße Verfahren deshalb zu einem verbesserten Produkt führt, weil durch die Mitverwendung löslicher reduzierender Kohlenhydrate eine gleichmäßigere Beladung mit den Kunststoff-Latices erfolgt und die Bindungskräfte an die Cellulosefasern verstärkt sind.

Die erfindungsgemäß hergestellten polymerbeschichteten oder -umhüllten Ceilulosefasern können zur Herstellung von Bändern. Schleifpapierträgern. Filtern, Vliesen, Textilersatzsloffen. Kunstleder. Tapeten. Elektro- und Isolierpapier und synthetischen Papieren eingesetzt werden. Diese weite Einsatzmöglichkeit der Endprodukte ergibt sich aus der Anwendung einer Vielzahl von Polymeren oder Mischungen von Polymeren und unterschiedlichen Celluloscfasersubstraten in unterschiedlichen Mengen.

Weiterer Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung dieser kunststoffbeladenen Cellulosefasern zur Herstellung von Vliesstoff. Ein solcher Vliesstoff besteht vorzugsweise aus 5 bis 100 Gewichtsprozent an kunststoffbeladenen Cellulosefasern und 95 bis 0% an sonstigen faserigen Materialien. Enthält der Vliesstoff nur 5% von kunststoffbeladenen Cellulosefasern. so tritt bereits eine Vorbindung ein, die dem Vliesstoff eine solche Festigkeil verleiht, daß er nach der üblichen Papierherstellungstechnik weiter verarbeitet werden kann und seine endgültige Festigkeit durch späteres Auf- oder Einbringen von weiteren Bindemitteln, beispielsweise durch ein- oder beidseitiges Bedrucken oder Durchführen durch ein Imprägnierungsbad erhalten kann.

In den Fällen, wo es beabsichtigt ist, statt eines locker gebundenen Vliesstoffes ein verdichtetes, papierähnliches Erzeugnis herzustellen, wird der Anteil der kunststoffbeladenen Cellulosefasern auf 50 bis 100% erhöht. Durch Erwärmen und Verdichten dieses Materials ergibt sich ein Papier von ausgezeichneten Eigenschaften, insbesondere großer Reißfestigkeit.

Ein Vliesstoff mit einem Anteil von kunstsloffbeladenen Cellulosefasern in der Nähe von 100% oder von 100% bietet den weiteren Vorteil, daß dieses Material heißsiegelfähig ist. Materialien dieser Art können als Textilersatzstoffe eingesetzt werden und mil wesentlich höherer Arbeitsgeschwindigkeit zu

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Wäsche oder Bekleidungsstücken verarbeitet werden. Nach der Cyanamid- und Formaldehydreaktion als es mit den konventionellen Nähmaschinen möglich wird die Pulpe nach Tappi-Verfahren T418-OS-61 ist, da die Verbindung untereinander durch Heiß- auf den Stickstoffgehalt in Prozent untersucht. Die siegeln, also eine Art Schweißvorgang, erfolgen kann. Vlieseigenschaften des Handmusters gemäß Tappi-Neben den kunststoffbeladenen Cellulosefasern kann 5 Methode T220m-60 und der Stickstoffgehalt in der Vliesstoff weitere faserige Materialien, insbe- Prozent sind der nachstehenden Tabelle I zu entsondere in Form von Slapelfasern aus Kunststoff oder nehmen.
Reyon enthalten. Die erfindungsgemäß behandelten
Fasern dienen hierbei als Bindefaser für die übrigen, labeile I

nicht mit Kunststoff beladenen Fasern. Die Vlies- io % Stickstoff 0,77

stoffe können, insbesondere bei Massenprodukten, Bruchlast 1,45 kg/15 mm

bis zu 50 Gewichtsprozent aus Zellstoff bestehen. % Dehnung 12,4

Vorzugsweise beträgt der Zellstoffanteil aber nicht Ablagerung 100%

mehr als 30%. kein Alaun benötigt,

Die nachfolgenden Beispiele sollen das erfindungs- 15 ' gute Beladung
gemäße Verfahren näher erläutern.

η · · 1 , Beispiel2

B e 1 s ρ 1 e 1 1 '

50 g Nadelholz-Kraft-Pulpe werden in 1 I Wasser Mit Ausnahme der Behandlung mit unterchloriger

von 70 C dispergiert und 7,6 ml Natriumhypochloril- 20 Säure, die bei 35'C durchgeführt wird, werden die-

lösung mit 4,3% verfügbarem Chlor zugefügt. Der selben Bedingungen wie im Beispiel 1 zugrunde gelegt.

pH-Wert der Mischung wird durch Zugabe von Es ergibt sich dabei:
18,5%iger Salzsäure auf 6,2 eingestellt. Die Reak-

tionszeit der Pulpe beträgt 2 Stunden. Während dieser Tabelle II

Zeit sinkt die Temperatur auf Grund von Strahlungs- 25 % Stickstoffgehalt 0,95

Verlusten auf 40 C. Während der Reaktionszeit werden Bruchlast l,29kg/I5mm

18 g technisch reines Calciumcyanamid in 200 ml % Dehnung 8,4

Wasser von 25'C zugegeben, gefiltert und das Filtrat Ablagerung 100%

der Pulpe nach Ablauf der 2stündigen Reaktion mit 10 cm³ Alaun erforder unterchlorigen Säure zugegeben. Die Pulpe wird 30 derlich, gute Bedann mit dem Filtrat 30 Minuten gemischt. Danach schichtung
werden 16,2 g einer 37%igen Lösung von Formaldehyd zugefügt. Die Mischung wird nochmals Beispiel 3 ,
30 Minuten gerührt. Der pH-Wert beträgt 10,5, die '

Temperatur liegt während der Reaktion des Cyan- 35 Gleiche Bedingungen wie im Beispiel 1, ausge-

amids mit dem Formaldehyd zwischen 40 und 30 C. nommen, daß die Reaktionspartner um 80% des im

Danach wird der pH-Wert durch Zufügen von ver- Beispiel 1 eingesetzten Betrages reduziert werden,

dünnter Salzsäure auf 8,7 eingestellt. Die Mischung Da keine Latex-Ablagerung auftritt, können keine

wird dann nochmals 90 Minuten gerührt, der pH- Handmuster angefertigt werden.

Wert dann durch Zugabe weiterer Salzsäure auf 4,5 40

eingestellt, die Pulpe danach abgefiltert und mit 1 1 tabelle IM

Wasser ausgewaschen. % Stickstoff 0,39

11.5 g Cyanamid-Formaldehyd-modifizierte Pulpe Bruchlast —

werden mit 1800 ml dest. Wasser 10 Minuten lang in Dehnung —

einem Wasserbad, das bei einer Temperatur von 60 45 Ablagerung kein Latex

bis 62 C gehalten wird, gemischt. Die Polybutyl- abgelagert

acrylat-Latex-Emulsion mit einem Feststoffgehalt von „.-,,_η·.| ₄

40 bis 50% (Lieferzustand) wird in solcher Menge Beispiel *

zugegeben, daß 11.5 g Latex, bezogen auf das Fest- Gleiche Bedingungen wie im Beispiel 2, ausge-

stoffgewicht, zugefügt werden. Der pH-Wert der 50 nommen daß der Formaldehyd unmittelbar nach

Mischung wird dann durch Zufügen verdünnter dem Cyanamid zugegeben wird. Handmuster können

Schwefelsäure auf 4 eingestellt. Ist die Aufnahme des nicht angefertigt werden, da die Fasern klumpen.

Latex nach 5 Minuten noch nicht abgeschlossen, so „ , _n

wird eine 1 %ige Lösung von Aluminiumsulfat in aoene

Dosen von 2 ml zugefügt und sorgfältig mehrere 55 % Stickstoffgehalt 1.88

Minuten lang untergemischt, bis die Aufnahme ab- Bruchlast —

geschlossen ist. Dehnung ■—

Probeblätter werden durch Mischen von 23 g von Ablagerung 100% Latex-

mit Latex beschichteten Fasern mit 28 g eines Ge- Ablagerung,
misches aus Polyamid- und Reyonfasern in 101 60 ungleichmäßige BeWasser hergestellt, wobei nach der Entwässerung schichtung. Fasern
der Pulpe die Proben ein Basisgewicht von etwa " klumpen
53,6 g/nr aufweisen.

Die Handmuster werden nach dem Abdrücken B e i s ρ i e 1 5

zwischen Löschpapier 5 Minuten an einer heißen «5

Platte auf 105 C aufgeheizt und danach mindesten.. Gleiche Bedingungen wie im Beispiel 1, ausge-

18 Stunden bei 2Z8 C und 50% relativer Luftfeuchtig- nommen, daß die doppelte Menge unterchlorige Säure

keit konditioniert. eingesetzt wird

9 10

Tabelle V Danach wird der pH-Wert durch Zufügen von ver- °/ Sti -kstoff'ehalt 0 81 dünnter Salzsäure auf 8,7 eingestellt und die Mi-Bruchlast l'23kü/l5mm schung abermals 90Minuten gerührt. Daran an-

°/ Dehnung 69 schließend wird der pH-Wert durch Zusatz weiterer

Ablagerung .'."'.'.'. '.'.'.'.'.'. 100% Latex ⁵ Salzsäure auf 4,5 gebracht. Die Pulpe wird dann

^e ibcelauert abnitriert und mit 1 1 Wasser ausgewaschen.

kein Alaun erforder- "<⁵S ^der Cyanamid-Formaldehyd-modifizierten

lieh aleichmäßiiie Pulpe werden mit 1800 ml dest. Wasser 10 Minuten

Beschichtung 'ⁱⁱⁿ£ '^{n emem au}f 60 bis 62°C gehaltenen Wasserbad

ίο gemischt. Dann wird eine der in der nachstehenden

Tabelle VI unter A bis D aufgeführten Latex-Emul-

Beispiel 6 sioneii mit einem Feststoffgehalt von etwa40 bis 50%

in einer solchen Menge zugefügt, daß 11,5g Latex,

100 g gebleichte Hartholz-Sulfit-Pulpe werden in bezogen auf das Feststoffgewicht, einverleibt werden. 11 Wasser von 70'C dispergiert, 11,7 ml Natrium- 15 Der pH-Wert der Mischung wird dann durch Zugabe hypochlorit-Lösung mit 5% aktivem Chlor werden verdünnter Schwefelsäure auf 4,0 erniedrigt. Wenn zugefügt, der pH-Wert der Mischung wird durch das Aufziehen des Latex nach 5 Minuten noch unZugabe von 18,5% Salzsäure auf 6,2 eingestellt. Die vollständig ist, wird eine l%ige Lösung von Alumi-Reaktionszeit der Pulpe beträgt 2 Stunden, die Tem- niumsulfat zugeführt. Die einzelnen Zugaben betragen peratur der Pulpe sinkt dabei auf 40°C durch Wärme- 20 2 ml. Nach sorgfältiger mehrminütiger Mischung wird verlust an die Umgebung. ein vollständiges Aufziehen erreicht.

Während der Reaktionszeit der Pulpe werden 60 g Handmuster werden angefertigt durch Mischen

Calciumcyanamid technischer Reinheit in 200 ml von 23 g latexbeschichteten Fasern mit 28 g unge-

Wasser von 25°C 15 Minuten lang dispergiert. Die schlagenen, gebleichten Fichtenholz-Kraftzellstoffa-

erhaltene Dispersion wird gefiltert und das Filtrat 25 sern in 101 Wasser. Von der so erhaltenen Mischung

der Pulpe am Ende der 2stündigen Reaktionszeit werden Teile abgenommen, um Handmuster zu fer-

zugefügt. Die Pulpe wird mit dem Filtrat 30 Minuten tigen. Nach dem Abtrocknen werden die Handmuster

gemischt, dann werden 32,4 g einer 37%igen Lösung 5 Minuten an einer heißen Platte auf 105⁰C gebracht,

von Formaldehyd hinzugefügt. Die Mischung wird daran anschließend mindestens 18 Stunden bei 22,8"C

nochmals 30 Minuten gerührt, der pH-Wert beträgt 30 und 50% relativer Luftfeuchtigkeit konditioniert,

während der Reaktionszeit des Cyanamide mit dem Die Vlieseigenschaften der Handmuster sind der

Formaldehyd 10,5, die Temperatur 40°C und 30 "C. nachfolgenden Tabelle VI zu entnehmen.

Tabelle VI

	Lalcx	Kupplungsmittel	Klächcn-	Berstdruck	Bruchlast	Bruch	Cantilever
			gewicht			dehnung	Steifigkeit
							in cm
							Bicgelänge
							siehe
							DlN 53 362
			(g/m-)	(kg cm2)	(kg/15 mm)	(%)	(cm)
A	Polybulyl-Acrylat	Cyanamid	52,6	1,568	2,1	8,4	9,7
		Formaldehyd
B	weich eingestelltes	desgl.	59,2	1,898	2,7	10,2	10,0
	Acrylsäurederivat
C	Styrol-Butadien	desgl.	53.7	0,935	1,5	5.2	10.1
D	Äthylen	desgl.	53.9	1.863	2,7	8,0	10,1
	Vinylchlorid

Beispiel 7

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50 g Laubholz-Kraft-Pulpe werden in 7(H) ml Wasser 20 Minuten lang bei 70 C suspendiert.

18 g Calciumcyanamid werden naßgemahlen und dann mit 200 ml Wasser 15 Minuten gemischt. Daran schließt sich eine Filtration an. Das Calciumcyanamid- 60 Filtrat wird der Pulpe zugegeben und mit ihr unter Mischen 30 Minuten reagieren gelassen. Dann werden 16,2 g einer 37%igen Lösung von Formaldehyd zugeführt und dem Gemisch ebenfalls unter Rühren eine Raktionszeit von 30 Minuten eingeräumt. Der 65 pH-Wert wird dann durch Zugabe verdünnter Salzsäure auf 8,7 eingestellt. Die Mischung wird abermals 90 Minuten gerührt, der pH-Wert wird dann durch

Zugabe von Salzsäure auf 4,5 gesenkt. Die Pulpe wird abgefiltert und mit 1 1 Wasser ausgewaschen.

11,5g der Cyanamid-Formaldehyd-modifizierten Pulpe werden mit 1800 ml dest. Wasser 10 Minuten in einem Wasserbad vermischt, das auf einer Temperatur von 60 bis 62 C gehalten wird. Eine PoIybutylacrylat-Latex-Emulsion mit einem Feststoffgehalt von 40 bis 50% wird in einem solchen Betrag zugeführt, daß 11,5g Latex, bezogen auf das Feststoffgewicht, einverleibt werden. Der pH-Wert der Mischung wird dann abgesenkt auf 4,0 durch Zugabe von verdünnter Schwefelsäure. Eine 1%ige Lösung von Aluminiumsulfat wird in Mengen von 2 ml so lange zugesetzt und sorgfaltig durchgerührt, bis ein vollständiges Aufziehen erreicht ist. Die Ergebnisse

11

der Tafel VIl zeigen, daß bei einer Pulpe, die einen Normalanteil an Aldehyd enthält, eine IOO%ige Ablagerung erfolgt. Diese erfolgt jedoch in klumpiger, ungleichmäßiger Form. Das ist darauf zurückzuführen, daß keine löslichen Zucker bei der Cyanamid-Reaktion oder der Formaldehyd-Reaktion eingesetzt werden.

Tabelle VlI

% Stickstoffgehalt
Bruchlast

Dehnung ..
Ablagerung

2,60

Handmuster können nicht angefertigt werden

Handmuster können nicht angefertigt werden

100% Ablagerung (klumpig)
26,5% ecm ]%igen Alauns müssen zugesetzt werden

Beispiel 8

Die Bedingungen sind die gleichen wie im Beispiel 7. Jedoch werden 3,23 g Cellobiose, die in genügend heißem Wasser aufgelöst wird, unmittelbar vor Zugabe des Formaldehyds zugesetzt. Handmuster werden wie im Beispiel 1 beschrieben angefertigt. Aus den in Tabelle VIII gezeigten Ergebnissen ist ίο zu ersehen, daß bereits bei 0,0094gMol eines löslichen reduzierenden Zuckersein 100%iges Aufziehen in einer gleichmäßigen Beschichtung erfolgt, ohne daß der Zusatz von Aluminiumsulfat erforderlich ist.

_1S Tabelle VIII

% Stickstoffgehalt .... 3,05

Bruchlast 1,01 kg/15 mm

Dehnung 4,2%

Ablagerung 100%, kein Alaun

erforderlich, gleich

förmige Beschichtung

Claims (1)

"5 Palentansprüche:

1. Verfahren zum Herstellen von Bindefasern durch Beladen von Ligno-Cellulosefasern mil Kunststoff im wäßrigen Medium, dadurch gekennzeichnet, daß die als solche bekannten Verfahrensschritte