DE2239208A1 - Kationische polymere fuer papier - Google Patents

Kationische polymere fuer papier

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DE2239208A1
DE2239208A1 DE19722239208 DE2239208A DE2239208A1 DE 2239208 A1 DE2239208 A1 DE 2239208A1 DE 19722239208 DE19722239208 DE 19722239208 DE 2239208 A DE2239208 A DE 2239208A DE 2239208 A1 DE2239208 A1 DE 2239208A1
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DE
Germany
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alkyl group
carbon atoms
polymer
formula
low molecular
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Application number
DE19722239208
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English (en)
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Geb Carnall Patricia Gongloff
Merwin Frederick Hoover
Geb Chiu Mei Hwa Hwang
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Calgon Corp
Original Assignee
Calgon Corp
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F226/00Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a single or double bond to nitrogen or by a heterocyclic ring containing nitrogen
    • C08F226/02Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a single or double bond to nitrogen or by a heterocyclic ring containing nitrogen by a single or double bond to nitrogen
    • C08F226/04Diallylamine
    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21HPULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H17/00Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its constitution; Paper-impregnating material characterised by its constitution
    • D21H17/20Macromolecular organic compounds
    • D21H17/33Synthetic macromolecular compounds
    • D21H17/34Synthetic macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • D21H17/37Polymers of unsaturated acids or derivatives thereof, e.g. polyacrylates
    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
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    • D21H17/34Synthetic macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • D21H17/41Synthetic macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds containing ionic groups
    • D21H17/44Synthetic macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds containing ionic groups cationic
    • D21H17/45Nitrogen-containing groups
    • D21H17/455Nitrogen-containing groups comprising tertiary amine or being at least partially quaternised

Description

Kationische Polymere für Papier
Es sind schon viele Versuche gemacht worden, mit einem einzigen Zusatz den Fasern Substantivität zu verleihen und gleichzeitig nicht verwebten Materialien, einschließlich Papier; zeitweilige Naßfestigkeit, Trockenfestigkeit, hohes Absorptionsvermögen, Flexibilität und Weichheit zu verleihen. Naß- und Trockenfestigkeit stehen im Widerspruch zu Wegwerf barkeit (leichter Zerstörbarkeit in Abwässersystemen usw. ) und der Forderung., daß die Fasern des verbrauchten Materials sich" voneinander lösen. Die bisherigen Versuche waren daher nur sehr begrenzt erfolgreich.
Aus der US-PS 2.884 058 ist es bekannt, Cellulosebahnerj durch die Verwendung amphoterer Polymerer, die Carboxylgruppen, Amidgruppen und quaternäre Gruppen in bestimmten Verhältnissen enthalten, Troekenfestigkeit zu verleihen.
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C-959
Aus der US-PS j5 077 ^O ist es bekannt, die Naß- und Trockenfestigkeit durch die Verwendung eines wärmehärtenden Methylolacrylamid/Diallylmelamin-Copolymer zu verbessern.
Es wurde nun gefunden, daß gewisse kationische Polymere bei ihrem Zusatz zu wäßrigen Suspensionen dem Faserprodukt Naßfestigkeit, Trockenfestigkeit, Absorptionsvermögen, Flexibilität und Weichheit verleiht. Diese Eigenschaften sind äußerst wichtig bei der Herstellung von Handtücharn, Geweben und nicht verwebten bahnförmigen Materialien. Außerdem sind aber die Naßfestigkeit und Trockenfestigkeit nicht so dauerhaft, daß sie die V/egwe.rf barkeit problematisch machen. Auch kann der Hersteller* leicht den Abfall von mit diesen Polymeren hergestellten Produkten vernichten.
Die gemäß der Erfindung verwendeten Polymeren bestehen im allgemeinen aus (1) einem Alkylacrylat oder -methacrylat mit bis zu 18 Kohlenstoffatomen In der Esterkette, (2) einem Di-(niedr.alkyl)-diallyl-ammoniu.mchlorid und (3) einem einem wärmehärtenden Anteil enthaltenden Monomer. Diese Polymeren sind lineare Copolymere mit willkürlicher Anordnund (random) der allgemeinen Formel
R t
C
C = O t
.CE
CH CH - CH
t ι
CH CH2
\ ,l/ciO
n.
R ι C t R-
(I)
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in der "R" H oder CH-, ist; "R*" eine Alkylgruppe mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen ist; "R2" eine niedrigmolekulare Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen ist; "IU" ein wärmehärtbarer Anteil, der die Fasern zu binden vermag ist; "X" etwa 2 bis etwa 75 Gew.-^; "Y" 15 bis 95 Gew.-^ und "Z" 2 bis 20 Gew.-% ist.
Einige besonders gut verwendbare und bevorzugte Monomere, die wärmehärtende Anteile enthalten und gemäß der Erfindung verwendet werden, sind methyloliertes Acrylamid, methylolier tes Methacrylamid, Glycidylacrylat, Glycidylmetliaerylat, methyloliertes Diacetonacrylamid und die niedr.Alkylacrylaminimide, wie sie in den US-PS ~j> 485 806 und 3 527 802 beschrieben sind. Wann methyloliertes Acrylamid oder Methacrylamid verwendet wird, so haben die Polymeren gemäß der Erfindimg die Formel
-- CH2 -
OR
in der 1R^" -H oder -CHgOH 1st, und zwar wenigstens *j>0% der Gruppen "Ri(" --CH2OH-Gruppen sind, und in der "R", "R1", "X", 11Y" und 11Z" die oben angegebene Bedeutung haben. Yicnn Polymere dieser Formel hergestellt werden, so stehen hierfür verschiedene Methoden zur Verfugung. Die erste Methode besteht darin, daß man die gewünschten Mengen an Acrylat,
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BAD
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quaternären Dialkyl-diallyl-ammoniunwnonomer und Methylolacrylamid und/oder Methylolmethacrylamid-monomer miteinander vermischt und sie einer Lösungs-, Emulsions- oder Suspensionspolymerisation unterwirft. Eine alternative Methode besteht darin, ein Polymer aus dem Acrylat, der quaternären Dialkyldiallyl-ammoniumverbindung und dem Acrylamid und/oder Methacrylamid herzustellen und dann das Acrylamid und/oder Methacrylamid mit Formaldehyd oder einem Pormaldehyddonator in dem gewünschten Ausmaß zu methylolieren. Eine weitere alternative Methode der Verwendung dieser Art Polymer besteht darin, daß man ein Polymer aus dem Acrylat, der quaternären Diaikyl-diallyl-ammoniumverbindung und dem Acrylamid und/oder Methacrylamid herzustellen. Dieses Polymer wird dann mit Formaldehyd oder einem Formaldehyddone.-tor vermischt und dem Papierstoff zugesetzt, oder alternativ werden das Polymer und der Formaldehyd oder Formaldehyddonator getrennt voneinander dem Papierstoff (pulp suspension) zugesetzt. Bei Anwendung dieser dritten Methode erfolgt die Rethylolierung bei der Verfestigung des Papiers. Wenn aber ein vollständig methyloliertes Polymer erwünscht ist, muß das Methylol^acrylamid-monomer verwendet werden, weil es außerordentlich schwierig ist, das Monomer vollständig zu methylolieren, nachdem es polymerisiert ist. Außerdem wurde gefunden, daß wenigstens etwa 50$ der Aei*ylamid- und/oder Methacrylamidgruppen methyloliert sein müssen, dainit die gewünschten Eigenschaften erzielt werden.
Wenn als wärmehärtende Gruppe Glycidylacrylat und/oder -methacrylat verwendet wird, so haben die Polymeren gemäß der Erfindung die Formel
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C-959
(III)
in der "R", 1R1", "R2", "Χ", 11Y" und "Z" die für die obige allgemeine Formel (I) angegebene Bedeutung haben. Wenn Polymere dieser Struktur hergestellt werden, so werden einfach die gewünschten Mengen an Acrylat, quaternärem Dialkyl-diallyl-ammonium-monomer und Glycidylacrylat und/oder Glycidylmethaorylat miteinander vermischt und einer Lösungs-, Emulsions- oder Suspensionspolymerisation unterworfen. Das erhaltene Polymer wird dann verwendet, indem man eine Lösung oder Emulsion davon dem wäßrigen Stoff zusetzt.
Wenn als wärmehärtender Anteil das methylolierte Diacetonacrylamid verwendet wird, so haben die Polymeren gemäß der Erfindung die Formel
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C-959
-CH,-, —
(IV)
CH - CH,
CH2 - CH
OR
C = O N-R1
CH^-C-CHx J t J
C=O
in der "R", "R1", "R2", '1R4", "Χ", "Y" und "ζ" die oben angegebene Bedeutung haben. Wenn Polymere dieser Struktur hergestellt werden, s ο können die oben für Acrylamid angeführten Methoden angev/andt werden. Das vollständig methylollerte Diacetonacrylamid ist ein im Handel erhältliches Monomer, und die übrigen methylolierten Diacetonacrylamj.de sind leicht nach an sich bekannten Verfahren herstellbar. Wenn rnethyloliertes Diacetonacrylamid verwendet wird, muß wenigstens die Hälfte der Diacetonacrylamidgruppen wenigstens eine methylolierte Gruppe enthalten.
Wenn als Quelle für die V/ärmehärtbarkeit die niedrig Alkylacrylaminimide verwendet werden, so haben die Polymeren gemäß der Erfindung die Formel
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C-.959
in-der "R", "R1", 11R2", 11X",- "Y" und "Ζ" die oben angegebene Bedeutung haben und 1R1-" eine Alkylgruppe oder eine Mono- oder Dihydroxyalkylgruppa mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen ist. Wenn Polymere dieser Struktur hergestellt werden, so werdtrn einfach die gewünschten Mengen an Acrylat, quaternär»!« Dialkyldiallylarnmoniummonomer und Acrylaminirnid miteinander vermischt und einer Lösungs-, Emulsions- oder Suspensionspolymerisation unterworfen. Das erhaltene Polymer wird darm verwendet, indem man eine Lösung oder Emulsion davon dem wäßrigen Papierbrei zusetzt. Das Aminimid zersetzt sich während der Verfestigung unter Bildung eines Isocyanats, das die Faser bindet.
Die oben beschriebenen Terpolyrneren ziehen auf Cellulosefasern auf und können bei'sowohl alkalischem als auch saurem pH gehärtet vierden. Sie können dem Papier in Mengen von 0,2^/9 biii etwa" 2,0$, vorzugsweise 0,5 bis 1,5?£, bezogen auf das Gewicht der Cellulosefaser, zugesetzt werden. Sie können den Stoff in der Form einer }£nulsion oder als Lösung zugesetzt vierden.
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BAD ORIGINAL
Die Terpolymeren gemäß der Erfindung wurden auf ihre Wirkung bei Paserprodukten geprüft. Das Prüfverfahren bestand darin, daß man einen Papierstoff herstellte, das Terpolymer in den Stoff einbrachte, aus dem Stoff ein Handblatt herstellte und dieses härtete und prüfte.
Der Papierstoff war gemäß einer Norm für Papierhandtücher hergestellt. Er bestand aus 50% gebleichtem Weichholzkraftstoff und 50$ Hartholzkraftstoff. Kein Füllstoff, Alaun oder Irgendein anderes Material wurde zugesetzt. Die beiden Stofftypen wurden getrennt zerfasert und im Holländer auf 750 bis 800 cc Schopper Riegler Freeness (550 - 600 cc Canadian Standard) verarbeitet (beaten to 750-800 cc Schopper Riegler Freeness). Gleiche Mengen von jedem Stoff wurden miteinander vermischt. Der so erhaltene Papierstoff hatte eine Konsistenz von etwa 1,4$ und ein pH von etwa 8 bis 9,5.
Die zu prüfende Polymerlösung oder -suspension wurde dem Fapierstoff vor der Herstellung des Handblatts, aber nach der Verarbeitung im Holländer (after the pulp v/as beaten) zugesetzt. Die Polymeren wurden in Mengen von 0,25 bis 2,0$, bezogen auf das Gewicht des trockenen Stoffs, zugesetzt. Sie wurden in der Form 1#-iger Lösungen oder Suspensionen zugesetzt. Das Polymer wurde mit dem Stoff vermischt und 1 Minute oder langer vorsichtig gerührt, bevor das Gsmisch in die Handblattmaschine übergeführt wurde.
Der so behandelte Papierstoff wurde in eine Handblattmaschine übergeführt, und auf der Form wurde das Celluloseblatt gebildet. In der Handblattmaschine wurde der Stoff auf eine Konsistenz von 0,12$ verdünnt, und das pH wurde nach Wunsch eingestellt, d.h. entweder auf ein alkalisches pH von 8 bis 9*5 oder auf ein saures pH von 3*5 bis 5· Dann wurden
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aus diesem Stoff Handblätter hergestellt. .
Danach wurden die Handblätter gehärtet und geprüft. Das Härten erfolgte bei Temperaturen in dem Bereich von 105cC bis 1400C für 20 Minuten oder langer (bis zur Trockne). Die Prüfung erfolgte wie folgt:
Trocken- und Naßfestigkeit wurden gemäß TAPPI Standard Methods T22DM-69 und T456OS-68 gemessen. Sie wurden als "burst factor" und "breaking length" aufgezeichnet. Das Absorptionsvermögen (absorbency) wurde gemäß TAPPI Standard Method T423TS-64 gemessen und in Sekunden, die erforderlich waren, damit das Blatt einen 0,1-ml-Tropfen destilliertes V/asser absorbierte, angegeben. Die Weichheit (softness) wurde mittels des Gurley-Testers bestimmt und in Sekunden, die erforderlich waren, damit 100 ecm Luft bei einem Druck von 21 kg/cm durch das Handblatt hindurchtraten, angegeben. Je langer die Zeit, desto weicher das Papier. Um die Auflösbarkeit (rebrokability) zu bewerten, wurden 5β g behandelte und ausgehärtete Handblätter zerrissen und über Nacht unter Rühren in 67ΟΟ ml Leitungswasser eingeweicht. Dann wurde der Stoff im Holländer aufgeschlagen (beaten in the beater) und die Auflösbarkeit wurde durch Messung der Freiheit (freeness) bestimmt.
Wie oben erwähnt, können die Polymeren gemäß der Erfindung nach irgendwelchen bekannten Polymerisationsmethoden hergestellt werden. Wenn das erhaltene Polymer wasserlöslich ist, ist die einfachste und bevorzugte Methode zur Herstellung des Polymer eine Lösungspolymerisation. Wenn das erhaltene Polymer jedoch wasserunlöslich ist, wird das Polymer entweder durch Emulsions- oder Suspensionspolymerisation hergestellt.
Beispiel 1 veranschaulicht die Herstellung eines Polymer
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gemäß der Erfindung mit einer wärmehärtenden Gruppe, die sich von methyloliertem Acrylamid ableitet.
Beispiel 1
Synthese eines Äthylacrylat/Dimethyl-diallyl-ammoniumchlorid/
Acrylamid-Terpolymer (22,5/67,5/10 Gew.-^)
Be s chi ckung: g
1. Wasser
2. Nicht ionisches oberflächenaktives
Kittel Triton X 305 17,20
3. Dimethyl-diallyl-arnmoniumchlorid-
lösung (61,4$ aktiv) 220,QC
h. General Electric Anti-foam 10 0,33 ml
5. EDTA 0,05
6. Acrylamid (aufgelöst in 50 g Wasser) 20,00
7. Äthylacrylat 45,00
8. Kaliumpersulfat 1,35
9. Natriumbisulfit 0,50
Verfahren
Wasser, oberflächenaktives Mittel, Antischaummittel, EDTA und Dirnethyl-diallyl-ammoniumchlorid-lösung wurden in einem 1-1-Kolben mit Rührer, Kondenser, Abzugsrohr, Thermometer und zwei Zugabetrichtern miteinander vermischt. Die Lösung wurde 1 Stunde bei Raumtemperatur purgiert. Äthylacrylat und Acrylamidlösungen wurden in getrennte Zugabetrichter eingebracht und nach 1 Stunde wurde ein Zehntel jeder Lösung in den Kolben eingebracht. Die Monomerlösung wurde gerührt, während sie auf 400C erwärmt wurde. Das Austrittsrohr (purge tube) wurde angehoben, urn die Reaktion abzuschirmen, und Persulfat und Bisulfit wurden zugesetzt. Die restlichen Monomeren wurden langsam eintropfen gelassen, so daß 1/3 den Acrylarnids und 2/3 des Acrylats 1 Stunde nach der Zugabe des Katalysators zugesetzt waren. Zu dieser
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Zeit war durch die exotherme Umsetzung die Temperatur auf 50,50C gestiegen, und die Emulsion hatte begonnen einzudicken. Während der nächsten 15 Minuten wurden rasch der Rest des Acrylate und des Acrylamids zugesetzt, und die exotherme Umsetzung in der Emulsion wurde ablaufen gelassen. 2 1/2 Stunden nach Beginn erreichte die Temperatur einen Höchstwert von 860C. Die Gesamtreaktionszeit betrug 5 1/2 Stunden. Der erhaltene viskose blau-weiße Latex wurde zu einer Emulsion mit 25$ Feststoffen, einer Brookfield-Viskosität von 1β00 cp und einem pH = 6,0 verdünnt.
Methylolierung des Terpolymer
Das wie oben beschrieben hergestellte Terpolymer wurde mit 10 Gew.-$ Paraformaldehyd methyloliert. Theoretisch müßte dabei ein Polymer mit 10 Gew.-% Methylolacrylamid erhalten werden; wegen der strukturellen Behinderung, hauptsächlich zufolge von Kettenknäuelung, werden jedoch vermutlich nicht alle Acrylamidsteilen umgesetzt. Das wirksamste Methylolierungsverfahren ist unten angegeben.
Reaktanten:
1. Terpolymer (25$ aktiv) 50,00 g
2. Paraformaldehyd 1,25 g
jj. Natriumhydroxydlösung (n/2) nach Erfordernis
4. Puffer (pH 7,4) aus NaOH und
Monokaliumphosphat 72,00 g
Verfahren
Die Emulsion rait 25^ aktiven Peststoffen wurde in einem Wasserbad auf 55 bis 60°C erhitzt, und das pH des Latex wurde auf 9>0 eingestellt. Formaldehyd wurde zugesetzt und eingerührt, während das pH nach jeweils 5 Minuten v/ieder auf 9,0 eingestellt wurde. 15 Minuten m ch der Zugabe des Forrnaldehyds war die Emulsion zu einer gallertigen
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Kugel eingedickt. Der Latex wurde sofort von dem Bad entfernt, und es wurde so viel Puffer zugesetzt, daß das Gesamtgewicht des Latex 125 g betrug, was eine iO$-ige Lösung an aktiven Feststoffen ergab. Der eingedickte Latex wurde unter kurzem Rühren auf dem Heller-Mischer in dem Puffer gelöst.
Es wurden Polymere, in denen der Acrylatester 1 bis 18 Kohlenstoff atome enthielt, hergestellt. Die Verwendung der höheren Acrylatester verleiht dem Endprodukt Wasserabweisung sowie Weichheit (verbesserten Griff). Beispielsweise wurde gefunden, daß Polymere, die Acrylate, wie Octadecylmethäcrylat und Isodecylmethacrylat, enthalten, dem Endprodukt Weichheit verleihen, das Absorptionsvermögen aber senken und die übrigen erwünschten Eigenschaften etwas beeinträchtigen. Dagegen beeinträchtigen Acrylate wie MethylmethacryLat, Äthylacrylat, Butylacrylat und dgl. die übrigen Eigenschaften nicht, verleihen aber dem Endprodukt nicht immer die gewünschte Wasserabweisung und Weichheit. Daher kann als Acrylatanteil ein Gemisch von 2 oder mehr verschiedenen Acrylatestern verwendet werden, damit die gewünschten Eigenschaften erzielt werden.
Außerdem wurden Polymere, in denen das Dialkyl-diallylammonium-monomer verschiedene niedrigmolekulare Alkylgruppen enthielt, hergestellt. Vorzugsweise wird jedoch das Dirnethyl-diallyl-arnmoniumchlorid oder das Diäthyldiallyl-ammoniumchlorid verwendet.
In den folgenden drei Tabellen sind die nach den obigen Verfahren bestimmten Werte der burst strength, Zugfestigkeit, des Absorptionsvermögens und der Weichheit für eines der Polymeren gemäß der Erfindung zusammengestellt. Das Polymer war ein Terpolymer aus 67,5$ Dimethyl-diallylarnmoniurnchlorid, 22,5$ Äthylacrylat und 10$ Acrylamid, das nach der Polymerisation nach dem Verfahren von Beispiel 1 methyloliert worden war.
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Zuges.;'..
Menge an
Polyni. ,
bez.auf
trockenen
Stoff, fa pH
9,0 Behandlung 1 Stunde Basis-
ge- -
wicht,
g/m2
48,2 46,9 48,5 T a b e lie I Burst-Pestigkeit % Naß
gegen
über
trockenem
Blatt
(Mullen)
0 4,5 ' Här-
tungs-
tempe-
ratur, Här-
0C tungs-
zeit
1 Stunde 47,6 über Nacht 48,1 über Nacht 47,4 über Nacht 46,6 NaJ3-
Surst-
Faktor
28,0 % Naß
gegenüber
trockenem
Vergleichs
blatt
1,0 9,0 120 1 Stunde· 47,6 1 Stunde 1 Stunde Trocken-
Burst-
Faktor
% Zunahme
gegen
über
Ver
gleich
4,4 17,7 28,0
0,5 9,0 120 48,5 15,4 0 6,1 22,3 , 39,7
0,5 4,5 120 über Nacht 48,2 34,5 124,4 4,6 - 29,9
0,5 4,5 105 1 Stunde 20,7 34,4 7,6 22,8 49,4
ο 0,5 9,0 120 - - ■ 5,9 27,3 38,4
co 1,0 9,0 105 25,9 68,2 7,4 29,5 48,-1
00
CD
1,0 4,5 120 27,1 76,0 6,6 31,6 42,8
CD 1,0 4,5 105 22,4 45,5 . 8,2 26,8 ' 53,3
1,0 120 26,0 68,8 7,1 29,9 ' 46,1
O 105 26,6· 72,7 " 8,3 54, σ '
so 27,8 80,5
VO VJl
Ci
ISJ CO CO
O CO
T a b e 11 e
II
t
I
c*> Zuges.
Mense an
Pclym.,
bez.auf
trockenen
Stoff .Jg
Behandlung
Här-
tungs-
tempe-
ratur, Här-
tungs-
pH υ zeit
120 1 Stunde Basis
gewicht,
S/m2
Trocken-
Breaking
Length
Zugfestigkeit
% Zunahme
gegenüber Naß-
Ver- Breaking-
gleich Length
63 % Naß
gegenüber
-trockenem
Blatt
% Naß
gegenüber
trockenem
Vergleichs
blatt
O
OD
C 9,0 120 1 Stunde 47,6 4900 0 1129 1,29 .1,3
00
O
1,0 4,5 120 1 Stunde 47,6 6182 26,2 467 1,8 23,0
00 0,5 9,0 105 über Nacht 48,5 4983 17,0 583 9,4 9,5
_i 0,5 9,0 120 1 Stunde 48,2 - - 508 - 12,0
K>
O
0,5 4,5 105 über Nacht 48,2 5312 8,4 761 9,5 10,4
00 0,5 4,5 120 1 Stunde 48,1 5372 9,6 509 14,2 15,5
1,Q 9,0 105 über Nacht 46,9 5610 14,5 718 9,1 10,4
1,0 9,0 120 1 Stunde 47,4 5109 4,3 671 14,1 14,7
1,0 4,5 105 über Nacht 48,5 5233 6,8 1002 12,9 13,7
1,0 4,5 46,6 5790 18,2 17,4 20,5
VO VJi VO
Ca) CO N> O OO
T a b e 11 e III
Ca>
cc cc eras
O OO
Behandlung PH Här-
tungs-
tempe
ratur,
0C
Härtungs-
zeit
Basis
gewicht,
g/m2
Absorptions
vermögen ·
(0,1 ml destillier
tes Wasser)
see
Weichheit,
Gurley,
see
z,uges.
Menge an
Polyra.,
bez.auf
trockenen
Stoff,%
9,0 120 1 Stunde 47,6 29,7.. 33,8
O 4,5 120 1 Stunde ,47; 6 ;■■ 110,, '·. 32,4
1,0 ' 9,0 120 1 Stunde ■48,5 45 32,6
0,5 9,0 105" über Nacht 48,2 57 34,8
0,5 ^5 120 1 Stunde 48,2 . 64 , 32,4
0,5 ^5 105 über Nacht: 48,1 58 .· ._ - ,34,2
0,5 9,0 120 1 Stunde 46,9 73 . ,, 30,0
1,0 9,0 105 über Nacht 47,4 79 '32,2
1,0 4,5 120 1 Stunde : 48,5 ,. 83, ' .. 30,1, .".
1,0 4,5 105 über Nacht 46,6 . 140 , 30,7 -
1,0 ■"■
ro co CD K3 CD CO
Der Auflöstest für diese Probe zeigte, daß es möglich war, das mit dem Terpolymer behandelte Papier zum Zerfall zu bringen. Nach leichtem Erwärmen des zerrissenen Papiers wurde die "Freiheit" (freeness) des ursprünglichen Stoffs erreicht.
Die gleichen Prüfungen wurden mit anderen Polymeren gemäß der Erfindung durchgeführt. Die Ergebnisse zeigen, daß die Terpolymeren auf den Fasern aufziehen und die Trocken- und Naßfestigkeit sowohl bei alkalischem als auch bei saurem pH verbessern. Außerdem verbessern die Terpolynieren das Absorptionsvermögen und die Weichheit. Schließlich sind alle Polymeren aufbrechbar (rebrokable) bis zur Freiheit des ursprünglichen Stoffs, ohne daß hierfür eine unerwünscht lange oder kostspieliege Behandlung erforderlich ist.
- 16 3098U8/I208

Claims (3)

  1. Patentansprüche
    Verfahren zur Herstellung nicht gewebter Faserprodukte durch Herstellung einer wäßrigen Suspension der Fasern, Zusetzen eines Polymer zu der Fasersuspension, Verarbeiten der Fasermasse zu einem Blatt oder einer Bahn und Trocknen des Blattes oder der Bahn, dadurch gekennzeichnet, daß man als Polymerzusatz ein lineares Polymer mit ungeordneter Anordnung der Einheiten (random) der folgenden Formel
    in der "R" H oder CTU; "R1" eine Alkylgruppe mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen; "R2" eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen; "JU" ein wärmehärtender Anteil, der die Fasern zu binden vermag; "X" 2 bis etwa 75 Gew.-^; "Y" 15,bis 95 Gew.-% und "Z" 2 bis 20 Gew.-% ist, verwendet.
  2. 2. Verfahren zur Herstellung nicht verwebter Faserprodukte gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das verwendete Polymer die Formel
    - 17 309808/1208
    C-959
    -CHo -
    CIL
    H,
    2 /a2
    CDcP
    in der "R" H oder CIJy "R1" eine Alkylgruppe mit 1 bis Kohlenstoffatomen; "R2" eine niedrigmolekulare Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen; 11R^" H oder -CH2OH, wobei wenigstens 50?ί der Gruppen "Rj1" -CH2OH sind; "X" 2 bis etwa 75 Gew.-^; 11Y" 15 bis 95 Gew.-^ und "Z" 2 bis 20 Gew. -% ist, hat.
    Verfahren zur Herstellung nicht verwebter Faserprodukte nach Anspruch λ, dadurch gekennzeichnet, daß das Polymer die Formel
    CH - CH
    - 18 -
    309808/1208
    in der "R" H oder CH3; "R1" eine Alkylgruppe mit 1 Ms i8 Kohlenstoffatomen; "Rg" eine niedrigmolekulare Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen; "Χ" 2 bis etwa 75 Gew.-^; "Y" 15 bis 95 Gew.-^ und "Z" 2 bis 20 Gew.-^ ist, hat.
    h. Verfahren zur Herstellung nicht gewebter Faserprodukte gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Polymer die ■ Formel
    t CH-,-C-CH-,
    R4CR4 C=O
    R4CR4 1
    in der "R" H oder CH3; "R1" eine Alkylgruppe rriit 1 bis 18 Kohlenatoffatomen; "Rp" eine niedrigmolekulare Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen; "R4" H oder -CHgOH, wobei wenigstens ein "R4" für eine Hälfte der Gruppen "Z" -CH2OII ist; "X" 2 bis etwa 75 Gew.-^; "Y" 15 bis etwa 95. Gew.-^ und "Z" etwa 2 bis 20 Gew.-^ ist, hat.
    Verfahren zur Herstellung nicht gewebter Faserprodukte gemäß AnSj)I=UCh 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Polymer cjio Vovnc.l
    - 19 -
    309UU8/12Ü8
    C-959
    CH - CH,
    R,
    R2
    in der "R" H oder CH
    3;
    " eine Alkylgruppe mit 1 bis 18
    Kohlenstoffatomen; "R2" eine niedrigmolekulare Alkylgruppe mit 1 bis k Kohlenstoffatomen; "Rp-" eine Alkylgruppe, eine Monohydroxyalkylgruppe oder eine Dihydroxyalkylgruppe, in der die Alkylgruppe 1 bis 6 Kohlenstoffatome hat; "X" 2 bis 75 Gew.-56; "Y" 15 bis 95 Gew.-Ji und "Z" 2 bis 20 Gew.-% ist, hat.
    6. Nicht gewebtes Faserprodukt, bestehend aus der Faser und einem linearen Polymer mit willkürlicher Anordnung der Einheiten (random) der folgenden Formel
    R C
    - 20 -
    3098Ü8/T 2OH
    €-959
    in der "R" H oder CH-,; "R1" eine Alkylgruppe mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen; "R2" eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen; "R " ein wärmehärtender Anteil, der die Fasern zu binden vermag; "X" 2 bis etwa 75 Gew.-#; "Y" 15 bis 95 Gew.-# und "Z" 2 bis 20 Gew.-^ ist.«
    7. Faserprodukt nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Polymer die Formel
    R - C
    C= »
    NH t
    in der "R" H oder CH3; "R1" eine Alkylgruppe mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen; "Rg" eine niedrigmolekuTare Alkylgruppe mit 1 bis h Kohlenstoffatomen; "R1^" H oder -CH2OH, wobei
    wenigstens 50 Gew.-5< der Gruppen "R^" -CH2OH sind;
    "X" 2 bis etwa 75 Gew.-^; "Y" 15 bis 95 Gew.-^ und 11Z" 2 bis 20 Gew.-Ji ist, hat.
    8. Faserprodukt nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Polymer die Formel
    - 21 -
    309808/ 1208
    c-959
    -aa.
    CH - C
    in der "R" H oder CH3; "R1" eine Alkylgruppe mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen, "R2" eine niedrigmolekulare Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen; "X" 2 bis etwa 75 Gew.-%; "Y" 15 bis 95 Gew.-# und "Z" 2 bis 20 Gew.-% ist, hat.
    9. Paserprodukt nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Polymer die Formel
    - 22 -
    309808/ 1208
    C-959
    in der "R" H odTer CH
    y "R1" eine Alkylgruppe mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen; "Rp" eine niedrigmolekulare Alkylgruppe mit ibis 4 Kohlenstoffatomen; 11R1^" H oder-CHgOH, wobei wenigstens ein 'R^" für eine Hälfte der Gruppen "Z" -CH2OH ist; "X" 2 bis etwa 75 Gew.-%; "Y" 15 bis etwa 95 Gew.-% und 11Z" etwa 2 bis 20 Gew.-% ist, hat.
    10. Faserprodukt nach Anspruch 6,' dadurch gekennzeichnet, daß das Polymer die Formel
    CH ■- CH
    CH ■-
    R
    C —
    C=O
    in der "R" H oder CH3; "R1" eine Alkylgruppe mit 1 bis 18
    3;
    Kohlenstoffatomen; 1R2" eine niedrigmolekulare Alkylgruppe mit 1 bis k Kohlenstoffatomen; "Rp-" eine Alkylgruppe, eine Monohydroxyalkylgruppe oder eine Dihydroxyalkylgruppe, in der die Alkylgruppe 1 bis 6 Kohlenstoffatome hat; "Xn 2 bis 75 Gew. -%; "Y" I5 bis 95 Gew.-^ und 11Z" 2 bis 20 Gew. -% ist, hat. ·:
    -■23 -
  3. 3 0 9 8 0 8/1208
    OBIGINAL
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