DE2249792A1 - Dispersible fasern und diese fasern enthaltende produkte - Google Patents
Dispersible fasern und diese fasern enthaltende produkteInfo
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Description
Scott Paper Company, Industrial Highway at Tinicum-Island Road,
Delaware County, Pennsylvania, WSt.A.
Dispersible Fasern und diese Fasern enthaltende Produkte
Die Erfindung betrifft allgemein eellülosische Gewebe mit verbesserten Eigenschaften, modifizierte Fasern, die bei
der Herstellung dieser Gewebe verwendbar sind, und efh Verfahren
zur Herstellung dieser Gewebe» Insbesondere betrifft die Erfindung cellulosisch^ Gewebe, die lange Fasern, wie
Baumwolle oder Rayon enthalten, wobei die,se langen Fasern
mit einer aus Acrylsäure, Methacrylsäure oder Natriüm-styrolsulfonat
bestehenden Verbindung oder Comonomerengemischen,
in welchen mindestens eines der Monomeren Acrylsäure, Methacrylsäure oder Natrium-Styrolsulfonat ist, pfropfcopolymerisiert
und nachfolgend in das Ammonium-, ein Alkali- oder ein orga-·
nischee Amin-Salz des Pfropfoopolymerisats überführt worden
Bind. Die Gewebe werden auf einer herkömmlichen Papierherstellung-
oder naß ausgelegten, nichtgewobenen Vorrichtung bei Konsistenzen, die normalerweise bei der Herstellung von
Papier oder nichtgewobenen Produkten Anwendung finden, hergestellt.
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0«llulO8ische Gewebe, wie nichtgowobene Materialien und
Papier, können aus einer wäßrigen Aufschlämmung oder einem
Eintrag aus Fasern hergestellt werden. Die Fasern werden
gewöhnlich in Wasser zwecks Bildung des Eintrags dispergiert, der Eintrag auf einem Drahtsieb ablaufen gelassen und das
erhaltene Gewebe wird zu einem engen physikalischen Kontakt gepreßt und getrocknet. Das Ergebnis ist ein Blatt oder ;
Gewebe, in welchem die Fasern entweder durch die natürliche faser-Faser-Bindung zusammengehalten werden, die sich infolge
der Wechselwirkung der Fasern miteinander ergibt, oder durch
den Einschluß von Harzen in dem Blatt oder durch eine Kombination
von natürlichem Verbund und Harzen. Der Grad und die Wirksamkeit der natürlichen Faeer-i'aeer-Bindung wird normalerweise
durch Messen der ligneschaften des Blattes, wie
der Zugfestigkeit Reißfestigkeit und Falzfestigkeit; bestimmt»
Die Fasern, welche normalerweise bei der Herstellung cellulosischer
Gewebe verwendet werden, werden als "short fibers" definiert, d.h. die Länge der Fasern beträgt weniger als etwa
4fO mm. Diese Fasern werden normalerweise mit einer "headbox1·-·
Konsistenz von etwa. 0,1 % bis etwa 0,5 fi verwendet. Konsistenz
wird hier benutzt, um die Gewichtsprozent des getrockneten Fasermaterials in der Kombination au3 Fasern und Wasser zu
definieren. Die Verwendung langer Fasern bringt mehrere Probleme mit sich, welche bisher die Verwendung dieser Fasern in j
naßausgelegten Geweber, verhindert haben. Wenn Fasern mit
Längen von mehr als etwa 4»0 mm verwendet werden, hat ee
eich als notwendig erwiesen, Faeerdispersionen von geringer
Konsistenz und/oder mit geringer Geschwindigkeit auf der Gewebeformmaschine zu verwenden. Wenn synthetische Fasern -
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_ 3—
mit Langen von etwa 20 mm oder langer verwendet werden,
ist es allgemein erforderlich, daß. die Fasern ein Denier von mindestens etjfra 10,0 haben und sie mit einer" Konsistenz
von etwa 0,03 $> oder weniger verwendet werden.
Zusätzlich iet ein Bindemittel gewöhnlich erforderlich, um
dem nassen Gewebe genügend Festigkeit zu verleihen, damit es von den Formdraht zu dem Trockenfilz überführt werden
kann, und um dem getrockneten Gewebe Zusammenhalt zu geben. Solche Herstellungserfordernisae setzen die Produktivität
der Maschine herab, schaffen Probleme bei der Wiederverwendung von Abfall oder Ausschuß aus dein Blattformungsarbeits- !
gang und liefern Produkte einer unerwünschten Grobheit, Synthetische Fasern von Längen größer als.etwa 20 mm neigen
auch dazu, selbst tei äußerst geringen Konsistenzen, verheddert
zu werden, Knoten und .Reepe zu bilden, welche die Formung >
eines gleichmäßigen Gewebes auf dem Formdraht verhindern.
Ein Versuch, der als !Technik zur Dispergierung langer Fasern
vorgeschlagen worden ist, ist die Zugabe eines Ein- ; dickers zu dem Eintrag, wie Hydroxyäthyl-cellulose und ,
bestimmte Derivate derselben, wie es in d-er britischen ' ;
Patentschrift 1 049 675 offenbart wurde. Diese Zusätze erhöhen :
die Viskosität des Eintrags, wodurch das Verhedderungsproblem
reduziert wird. Jedoch erhöht die Verwendung dieser Zusätze die Kosten des hergestellten Produktes bedeutend, '
beeinträchtigt oft in widriger Weise andere Eigenschaften ! des Produktee und wegen der erhöhten Viskosität führen aie
zu einem geringeren Wasserentzug auf dem Drahtsieb, wodurch '
die Produktion herabgedrückt wird. Mit synthetischen Fasern mit einem Denier von etwa 1,0 bis etwa 10,0 und einer Länge
von etwa 19 ntn oder länger ist die Wirkung von Eindiekern
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j vernachläseigbar. Wie oben erwähnt, ist es nunmehr in
; der Technik allgemein bekannt, daß durch Erhöhung des
Btniers oder dea Gewichts in Gramm pro 9000 m einer Paser
einer speziellen Länge die Dispergierbarkelt jener faser
verbessert wird. Jedoch hat auch dies praktisch Grenzen
und iat keine befriedigende Lösung, da eine Zunahme im
Denier die Steifheit des Produktes erhöht, bedeutend zum
Gewicht des Gewebes beiträgt und die Opakheit dea Gewebes
einer speziellen Länge die Dispergierbarkelt jener faser
verbessert wird. Jedoch hat auch dies praktisch Grenzen
und iat keine befriedigende Lösung, da eine Zunahme im
Denier die Steifheit des Produktes erhöht, bedeutend zum
Gewicht des Gewebes beiträgt und die Opakheit dea Gewebes
senkt. Alle diese Resultate lind für die meisten Anwendungszwecke
unerwünscht.
j Sie PfDpfcopolymerisatäon cellulosischer fasern 1st in ;
j der Technik auch allgemein bekannt. Siehe zum Beispiel die '
j US-Patentschrift 3 59 224 mit dem Titel "Tfaioated Celluloeio '
j Amylaceous Sutstratea^Bthylenically Unsaturated Monomer
' Graft Copolymer", ertafltlt an R. W. Paiesainger et al. f j
j die US-Patentschrift 2 955 015 mit dem Titel "Grtft^Polymer!- ;
I zation of Certain Beters of Acrylic Acids with Cellular
Substrate11, erieilt an IT. Segrow et al j und die US-Patent- !
schrift 3 083 118 mit dein Titel "Method of Depositing a ,
; Polymer of Olefinioally Unsaturated Monomer within a Polymeric Material and the Resulting Produkt11, erteilt an D.J. j
! Bridgeford. .
i Die Verwendung von Holzfasern in einem Papierprodukt s:it einem:
darauf abgeschiedenen teilweise hydrolyaierten Polymerisat '
[ 1st in der US-Petentschrift 3 370 935, erteilt an D.J. Bridge-:
I ford, und der US-Patentschrift 3 395 070, erteilt an Adams !
I et al., vorgeechlageu worden. Die verwendeten Fasern in- den ;
• Patenten vcn Bridgeford und Adams waren von üblicher Papier- ;
hergetellungßlänge, und das auf diesen Pasern abgeschiedene
Polymerisat war zumindest teilweise hydrolysiert, bevor die :
Polymerisat war zumindest teilweise hydrolysiert, bevor die :
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Pasern verwendet wurden. Keine Patentschrift-berichtet
über die außergewöhnlichen Gewebe-bildenden Eigenschaften
von Textil-lan^en, pfropfpopolym.erisierteri Rayon- und'
Baumwolle-Paseru. Hsher stand kein praktisches, technisches
Verfahren zur Herstellung von Geweben aus langen, cellulosischen
Fasern mit normalen Papierhe.rstellungskon3istenzen und normalen Papierherstellungsgeschwindigkeiten zur Verfügung.
Erfindungsgemäß werden eellulosische Gewebe hergestellt, die
lange Pasern, wie Rayon oder Baumwolle, enthalten, v;elche mit
einer Verbindung, die aus Acrylsäure, Methacrylsäure oder Natrium-styrolsulfonat besteht, oder Coaaononierengemischen,
in welchen mindestens eines der Monomeren Acrylsäure, i/Iethacryl-Säure
oder Hatrium-styrolsulfonat ist, pfropfcopolymerisiert
■und nachfolgend in das Ammonium-, ein Alkali- oder ein organisches Amin-Salz des Pfropfcopolymerisate überführt worden
sind. Wie oben diskutiert werden erfindungsgemäß celluiosische
Pasern mit einer Länge von etwa 6,0 mm oder länger zunächst pfropf copolymerisiert und das erhaltene Pfropfcopoly- '.
merisat nachfolgend in das Ammonium-, ein Alkali oder ein organisches
Ainin-Salz überführt. Die erhaltenen Fasern können
in Wasser mit normalen Papierherstellungskonsistenzen di-spergiert
werden und zu einem Gewebe auf eine r herkömmlichen Papierherstellungs© oder naß ausgelegten, nichtgewobenen
Auerüstung geformt werden. Die Gewebe sind durch ihre ver- ;
besserten Eigenschaften, wie erhöhte Zugfestigkeit, Reißfestigkeit
und Falzfestigkeit, gekennzeichnet. Der bei der ,; Herstellung dieser Gewebe erhaltene Ausschuß kann schnell
©ntfasert werden zur Wiederverwendung, indem man den Aus- J
schuß in Wasser suspendiert.
Bei der Durchführung der vorliegenden Erfindung wird
es bevorzugt, lange Baumwoll- oder Rayonfasern zu verwenden.
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BAD ORfGfMAL
Der Begriff "lang11 soll Fasern mit einer Länge von etwa
6,0 mm bis etwa 50 mm einschließen, verglichen mit - Fasern,
die normalerweise bei der Papierherstellung ve !"wendet- werden
und gewöhnlich eine Län^e von y.eniger als 4,0 mm haben.
Zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung werden die laugen Pasern zunächst mit einer aus Acrylsäure, Metharylsäure oder
Natrium-styrolaulfonat bestehenden Verbindung oder Comonoinergemiachen,
in welchen mindestens eines der LIonomerenAcrylsäure,
Methacrylsäure oder Katrium-styrolsulfoa?nat ist, pfropfcopolymerisiert. Zu besonders bevorzugten Materialien
zählen Acrylsäure, Methacrylsäure und ein Comonomergemiüc- aus
Acrylsäure und Methacrylsäure. Andere Comonome !-gemische,
welche sich bei der Herstellung von Fasern gemäß der Erfindung als brauchbar erwiesen haben, sind zum Beispiel Acrylsäure-co-■hydroxyäthyl-methacrylat,
Methacryls.iure-co-acrylamid, Acrylsäure-co-N-iaethylacrylamld,
Acryleäure-co-acrylnitril und
Methaorylsäure-co-methylacrylat.
Jedea Pfropf^polymerisationsverfahren, welches die notwendige
Aufpolvmerisation (i. Orig. polymer add-on) ergibt, kann
verwendet werden, um dispergierbare cellulosische Fasern gemäß
der Erfindung herzustellen. Die wesentlichen Gewichtspunkte
sind die Gleichmäßigkeit der Verteilung des Pfropfpolymerieats
auf und in dem eellulosischen Subetratund der G-ehalt
an Carboxyl-(COOH) oder SuIfO-(SO5H)-Gruppen in diesem
Pfropfcopolymerisat. Besonders werden jedoch die Anwendung
der in der oben diskutierten US-Patent8chrif t 3'.,59 224 beschriebenen
Pfropfcopolymerisationsmethoden bevorzugt. i)iese
Verfahrensweise umfaßt!
(a) die Bildung eines Thiocarbonat-Derivats der zu Jtropfenden
oeiluloeischen Faser, und
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(b) Umsetzung der thiocarbonatisierten Fasern mit einem äthylenisch ungesättigten Monomeren- im Gegenwart eines
peroxidischen Freiradikal-Initiators. Der Prozentanteil der
gepfropften Acrylsäure oder Methacrylsäure sollte böi etwa 10 bis 50 Gew.-^ der,pfropfcopolymerisierten Faser liegen.
Bevorzugt sind etwa 15 bis 30 Gew.-# Acrylsäure oder Methacryleäure
in dem Pfropfcopolymerisat, und speziell bevorzugt
sind etwa 18 bis 25 $>.
Die erhaltene pfropfoopolymerisierte Faser wird dann zum
Beispiel mit Ammoniak, dem Ammoniumsalz einer schwachen Säure, einem Alkalihydroxid, dem Alkalisalz einer schwachen Säure
oder einem organischen Amin zwecks Überfuiirung der Carboxyl-
oder SulfoSfgruppen, die im PfropfcQpolymerisat vorhanden sind,
•in das Ammonium-, ein Alkali- oder ein organisches Aniinsalz
behandelt. Die Salze werden vorzugsweise durch Tränken oder
Besprühen des Pfropfcopolymerisate mit einer wäßrigen*Lösung
eines organischen Amins, eines Alkalihydroxide, Ammoniumhydroxid,
eines Alkalicarbonate oder -bicarbonate oder Ammoniumcarbonats oder -bicarbonate gebildet. Bs wird speziell bevorzugt,
die in dem Pfropfcopolymerisat vorhandenen Carboxyl- \
oder Sulfo*gruppen in ihr Amuioniumsalz zu überführen. Die
Überführung der Carboxyl- oder Sulfogruppen des Pfropfcopolymerisats
in eine Salzform ist für die Dispergierbarkeit der hler hergestellten Fasern wesentlich, da gefunden wurde, daß ·
die freie Säurerorti des Pfropfcopolymerisats eine 7/asserdispergierbarkeit
besitzt, die nicht besser als die Dispergierbarkeit des ungepfropften Substrats ist, aus welchem sie sich
ableitet, d.h. dexT nichtbehandelten Baumwoll- oder Eayo.nfasern.
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-θ-
Die wie oben beschriebenen >:;Odifizierten Fasern sind in
Wasser schnell dispergierbar und können zu einem gleichförmigen
Gewebe bei üblichen Papierherstellungskonsiatenzen geformt werden. Wenn der Prozentanteil an Carboxyl- oder
8ulfogruppen in dem .Pfropf copolymeriaat niedrig ist, wird
es bevorzugt, Wasser mit einer Härte von weniger als etwa 300 ppm (ale Calciumcarbonat) zu verwenden, um die Bildung
des Ammonium-, Alkali- oder organischen Aminsalzes des
Pfropfcopolymerieets sicherzustellen. In jenen Fällen, wo
die Härte des Wassere wichtig iat, wird speziell die Verwendung von Wasser mit einer Härte von etwa 0 bis 100 ppm
(als Calciumcarbonat) bevorzugt.
Die modifizierten Fasern können entweder allein oder in Kombination mit Holzpulpefasern oder irgendwelchen anderen
Fasern ähnlicher Länge verwendet werden. Wenn sie mit HoIzpulpefasern
kombiniert werden, wird ea bevorzugt, etwa 10 bis 90 Gew.-^ der modifizierten Fasern zu verwenden, wobei
das exakte Verhältnis von den im Endprodukt gewünschten phyeikaliaohen
Eigenschaften abhängig ist.
Fasern, welche erfindungsgemäß kodifiziert worden sind,
sind in einer Vielzahl von naß ausgelegten, nichtgewobenen Produkten brauchbar, tingeschlossen zum Beispiel Bandagematerial
und sanitäres Tuch und Windeldeckmmaterialieti.
Um die vorliegende Erfindung zum Zwecke eines klareren Verständnisses zu beschreiben, sind die folgenden Beispiele
gegeben. Diese Beispiele sind hauptsächlich zum Zwecke der Erläuterung gegeben, und eine spezielle Anführung eines darin
enthaltenen Details sollte nicht als eine Beschränkung des
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erfindungsgemäJBen Konzeptes interpretiert werden. Die in
den Beispielen gegebenen Testergebnisse wurden nach den folgenden Standardtests bestimmt*
Reißfestigkeit - TAPPI Standard T414ts-6i,
Falzfestigkeit'- TAPPI Standard T4O3ts~63 Zugfestigkeit(trockene) - TAPPI Standard T4o4ts-66
Zugfestigkeit )naß) - TAPPI Standard T456ts-68
Rayonfasern mit einer Länge von -40 ram und einetu Denier von
1,5 wurden mit Acrylsäure pfropfcopolymerisiert, um ein
faserartiges Copolymerisat zu erhalten, das 44 i° aufgepfropfte
Poly(acrylsäure) und 56 $ Rayön enthielt. Mehrere
Einträge, wie in Tabelle I angegeben, wurden hergestellt, · welche die gepferopften Fasern und verschiedene Mengen an
zerfaeerter (Canadian freeness von 4oo ecm), gebleichter,
West Coast-, Sulfit-, Holzpulpe enthielten. Die gepfropften Fasern wurden in ihr Ammoniumsalz duron' Zugabe des Amcioniumhydroxids
zu dem Eintrag in einer Menge, .die gleich dem,
etwa 2- bis 3-fachen der stöchioinetrischen Menge, die für
die in den Fasern vorhandenen Carboxylgruppen erforderlich
waf überführt. Der Eintrag hatte eine Konsistenz von etwa
0,3 Ί» und bestand aus gleichmäßig verteilten Fasern ohne
sichtbare Flockenbildung oder Verheddrung. Standard-Noble-
und -Wood-Handblätter, die ein. Grundgewicht von etwa 51,9"g/m
hatten, wurden aus jedem Eintrag hergestellt und getestet. Die Ergebnisse sind in !Tabelle I wiedergegeben.
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; Eintrag
Ί* Pfropf- i<
> HoIz-
>copolymerisat pulpe
Reißfestig keit
Falzfestig keit 9 lbs/in
■Tr ο c Ice u Zugfestigkeit
qm/'in
O
25
50
75
25
50
75
100 75 50 25
77 344 658
774
25 H 17 18
291 124
73 54
gum Vergleich hatten Handblätter, die aus nichtüodifizierten
Rayonfasern mit einer Länge von 0,635 cm und einem Denier von
9,0 hergestellt waren, keine Strukturfestigkeit und konnten nicht getestet werden. Handblätter konnten nicht aus Rayonfasern
mit einer Länge über 0,635 om hergestellt werden.
Rayoni'aeern wurden wie in Beispiel I mit Acrylsäure pfropfcopolymeriaiert,
um ein faeerartigea Copolycierisat zu erhalten,
das 35 i° Po Iy (acryl se ure) und 65 i» layon enthielt.
Die gepfropften Fasern wurden in ihr Ammoniumsalz überführt, mit verschiedenen Mengen Holzpulpe kombiniert und wie in
Beispiel I zu Blättern ausgeformt. Die Testergebaisse Bind in Tabelle II wiedergegeben.
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Eintrag | io HoIz- | Reiß | Falz | III | .Trockenzug- |
i» Pfropf- | pulpe | festigkeit | festigkeit ο |
festigkeit | |
copolymerisat | 100 | M2 | liDs/irr | gm/in | |
0 | 75 | 77 | " 25 | 291 | |
25 | 50 | 348 | 17 | 167 | |
50 | 25 | 700 | 20 | 119 | |
75 | 744 | 20 | 52 | ||
Beispiel | |||||
Rayonfasern wurden wie in Beispiel I mit Acrylsäure pfropfcopolytaerisiert,
um ein faserartiges Oopolycierisat zu erhalten, das 38 i» Poly (acrylsäure), und 62 # Rayon enthielt.
Die gepfropften Pasern wurden in ihr Ammoniumsalζ überführt,
mit yereohiedenen Mengen Holzpulpe kombiniert und zu» Blättern
wie in Beispiel I ausgeformt. Die Testergebnisse sind in Tabelle ΠΙ wiedergegeben·
i>. HoIz- | Tabelle | III | Trockenzug | i 1 |
|
Eintrag | .pulpe | Reiß | PaIz- · | festigkeit | ϊ |
# Pfropf- | 100 | festigkeit M2 |
feetigkeit | gm/in | |
copolymerisat | 75 | 77 | lbs/in*1 | 291 | |
0 | 50 | 340 | 25 | 181 | I |
25 | 25 | 720 | 19 | 98 | |
50 | 941 | 20 | 50 | ||
75 | 20 | ||||
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BoJBpiel 17
Rayonfasern mit einer Länge von 20 mm und einem Denier von
1,5 wurden mit verschiedenen Mengen Acrylsäure pfropfcopolymerisert.
Die gepfropften Pasern wurden in ihr Attuaoniumealz
durch Zugabe von Aminoniumhydroxid überführt, um in dem
Eintrag einen pH-Wert von 8,0 aufrecht zu halten, mit Holz- >
pulpe kombiniert und wie in Beispiel I zu Blättern ausgeformt. Die Krgebnisae der mit den Blättern ausgeführten Tests sind
in Tabelle IV wiedergegeben.
Tabelle | IV | Reiß festig keit |
Falz festig keit ρ lbs/in* |
Trockei Zug festig keit qm/in |
|
Pfropfcopoly- ineriaat i» Poly (acryl säure) |
Eintrag . 5 io Pfropf- sat |
ί Holz pulpe |
64 | 20* | 198 |
40 | 0 | 100 | 110 | 17 | 182 |
40 | 25 | 75 | 254 | 13 | 112 |
40 | 50 | .50 | 280 | 8 | 71 |
40 | 75 | 25 | 64 | 20 | 198 |
32 | 0 | 100 , | 155 | 16 | 174 |
32 | 25 | 75 | 352 | 14 | 115 |
32 | 50 | 50 | 438 | 12 | 55 |
32 | 75 | 25 | 520 | 143 | |
25 | 50 | 50 | 459 | 133 | |
15 | 50 | 50 | - | - | |
7+ | 50 | 50 | - | - | |
3+ | 50 | 50 | 76 | 260 | |
0 | 50 | 50 | |||
schlechte Blattbildung
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Beigpiel T
Rayonfasern mit verschiedenen längen und. einem Denier von ·
1,5 wurden mit verschiedenen Monomergemischen pfropfGopolymerisiert.
Die verwendeten Monomeren, die Prozent Polymerisat indem Pfropf oopoiymerisaii und der Prozentanteii jedes Monomeren
in dem Polymerisatteil des Pfropfcopolymerisats sind in Tabelle T wiedergegeben. Die gepfropften ffasern wurden durch Zugabe
Ton Ammoniumhydroxid in ihr Ammoniumsalz überführt, um in dem Eintrag einen pH-Wert von 7,0 aufrecht zu halten, mit HqIzpulpe
kombiniert und wie in Beispiel I zu Blättern ausgeformt. Die -Ergebnisse der mit den Blättern durchgeführten Tests sind
auoh in Tabelle V angegeben.
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40 | co | 40 | i» Polyme- Monomer« | Acrylsäure | — | (50 | Tabelle | . | - — | Trockenzug | |||
^ 4-0 | risat | Acrylamid | (50 | jteols- | festigkeit | ||||||||
40 | co | 20 | Acrylsäure. | Bintra/c | pulpe | Eeiß- | Falz | oz/in · | |||||
3 40 | 44 | Acrylamid | fi£t TO pf- | 100 | feetig- | festigkeit | 248 | ||||||
40 | -j | 20 | Acrylsäure | copplymer | keit (Μέ) |
lbs/in2 | |||||||
Pfropfoopolyaerisat | --40 | 44 | Acrylamid | (15) | 0 | 75 | 74 | 21 | 141 | ||||
Kayonfaser | —» | '. 20 | Acrylsäure | (85 | |||||||||
τηηΊ | ° 40 | 44 | Acrylamid | (15 | 25 | 50 | 325 | 14 | 97 | ||||
c*> co |
20 | Acrylsäure | 85 | ||||||||||
44 | Acrylamid | (15 | 50 | 25 | 623 | 13 | 38 | ||||||
Acrylsäure | 85 | ||||||||||||
48 | Acrylamid | 15 | 75 | 100 | 633 | 14 * | 248 | ||||||
Acrylsäure | 85 | ||||||||||||
48 | Acrylamid | 21 | 0 | 75 | 74 | 21 | 66 ^ | ||||||
Acrylsäure I | 79 | ||||||||||||
48 | Acrylamid j | 21 | 25 | 50 | 263 v | 15 | 107 | ||||||
Acrylsäure | 79 | ||||||||||||
48 | 21 | 50 | 25 | 585 | 14 | 49 | |||||||
79 | |||||||||||||
41 | 75 | 100 | 585 | 15 | 260 | ||||||||
41 | 0 | 50 | 75 | 113 | |||||||||
40 | 50 | 100 | 205 | — | 260 | ||||||||
40 | 0 | 50 | 75 | - | 140 | ||||||||
50 | 177 | ||||||||||||
[21) | |||||||||||||
79) | |||||||||||||
50) | |||||||||||||
It&ylaerylat CSO) | |||||||||||||
Acrylsäure (50) | |||||||||||||
üthylacrylai | |||||||||||||
Acrylsäure { | |||||||||||||
6 150) | |||||||||||||
,50 | |||||||||||||
Ae*ylttltrUC5O | |||||||||||||
Acrylsäure | |||||||||||||
Acrylnitril |
-15-Beiepiel
-YI
Rayonfasern mit einer Länge τοπ 20 mm und elneui Denier von
5 »5 wurden mit Acrylsäure pfropfcopolyoierisiert, um ein
faeerartigee Copolyinerisat zu -erhalten, das 56 tfo Polyacrylsäure)
und 64 9» Rayon enthielt. i>ie gepfropften Fasern wurden
in ihr Äthanolamin-Sale; durch Tränken' der sauren Fasern mit
einer 2'?6igen Äthanolarain-Lösung während 10 Minuten und Filtern zwecks Gewinnung der Fasern überführt. Drei Teile,Fasern
wurden dann mit einem Teil Holapulpe kombiniert und su Blättern
ausgeformt, die ein Grundgewicht von etwa 44,4 g/m hatten. Die Blattbildung war ausgezeichnet, und die Blätter
hatten die folgenden physikalischen Eigenschaftenϊ
Reißfestigkeit (M2) -73 Falzfestigkeit (lfcs/in2) -10
Beispiel YII .
Rayonfaaern mit einer Länge von 20 mm und einets Denier von
5»5 wurden mit Methacrylsäure pfropfcopolymerisiert, um ein
fnaerartiges Copolymerisat,zu erhalten, das 40 $>
PolyCmethacrylaäure)
und 60 ^ Rayon enthielt. Mehrere Eintrage wurden herge-.
stellt, die die gepfropften Pesern und verschiedene Mengen
nichtzerfaserter, gebleichter, südlicher Kiefern-, Kraft-,
Holzpulpe enthielten«, Die gepfropften Fasern wurden in ihr · '
Ammoniumealz überführt, und es wurden wie in Beispiel I
Handblätter hergestellt. Die Ergebnisse von mit den Blättern · durchgeführten Teets sind in der folgenden Tabelle gegeben. ;
309817/1038
BAD ORIGINAL
Tabelle TI | Reißfestigkeit (IS*) | |
Eintrag | 60 33 16 ■■;■ - 25 51 |
|
Jf Pfropfcopolymerieat | j4 Holzpulpe | |
1Ö0 75 50 . 25 - ■■■ ■'■■■■ ■■'' 0 |
0 25 50 100 |
|
Beispiel VIII | ||
Rayonfasern mit einer Länge von 20 mm und einest Denier von
9fO wurden mit Methacrylsäure pfropfcopolymerisiert, um ein
faserartigee Copolymeriaat zu erhalten, das 36 f>
Poly(methaofcylsäure)
und 64 i» Rayon enthielt. Die gepfropften Fasern
wurden in ihr Ammoniumsalζ überführt, mit Holzpulpe kombiniert
und wie in Beispiel TII zu Blättern ausgeformt. Ein Blatt, das
50 i> Pfropfeopolymerisat und 50 i» Holzpulpe enthielt, hatte
eine Reißfestigte it von 50 M2.
Sayonfaserri mit einer Länge von 20 mm und einem Denier von
5,5 wurden mit Acrylsäure pfropfcopolymerieiert, um ein
faeerartlges Copolymerieat zu erhalten, das 36 i» Poly (acrylsäure)
und 64 1° Rayon enthielt. Die gepfropften Fasern wurden in das Ammoniumsalζ durch Tränken In einem Überschuß Ammoniumbloarbonat-Lusung
überführt. Das Salz wurde in einem BUohnertrichter abfiltriert, luftgetrocknet und zwei Wochen bei
25 C gelagert. Die fasern wurden dann in Wasser geschlämmt
und zu Standard-Noble- und -Wodd-Handblätterr. ausgeformt,
welche ein Grundgewicht von 5Of3 g/m hatten. Die Blätter
hatten eine Heißfestigkeit von 27 Mr.
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-17-
Beispiel Σ
£jtB Rayonfaser mit hohem Haßmodul, einer Länge von 20 mm.
und einem Denier von 2,3 wurde mit Acrylsäure pfropfcopolymerisiert, um ein faserartiges Copolymeriaat zu erhalten,
das 29 i* gepfropfte PoIyCacrylsäure) und 71 # Rayon enthielt.
Das erhaltene Pfropfcopolymerisat wurdeLin Wasser zu einer
Konsistenz von 0,4 $> aufgeschlämmt und durch Zugäbe von
genügend Ammoniumcarbonat, um den pH-Wert der Aufschlämmung hei etwa 8,0 zu halten, in das Ammoniumsalz überführt. '. Zu dieser Aufschlämmung wurde eine Gewichtsmenge gebleichter,
nichtzerfaserter Guinmiholzpulpe, die gleich der Gewichtsmenge der in dieser Aufschlämmung vorhandenen gepfropften \
und einem Denier von 2,3 wurde mit Acrylsäure pfropfcopolymerisiert, um ein faserartiges Copolymeriaat zu erhalten,
das 29 i* gepfropfte PoIyCacrylsäure) und 71 # Rayon enthielt.
Das erhaltene Pfropfcopolymerisat wurdeLin Wasser zu einer
Konsistenz von 0,4 $> aufgeschlämmt und durch Zugäbe von
genügend Ammoniumcarbonat, um den pH-Wert der Aufschlämmung hei etwa 8,0 zu halten, in das Ammoniumsalz überführt. '. Zu dieser Aufschlämmung wurde eine Gewichtsmenge gebleichter,
nichtzerfaserter Guinmiholzpulpe, die gleich der Gewichtsmenge der in dieser Aufschlämmung vorhandenen gepfropften \
!Faser war, und genügend Wasser gegeben, um eine Eintrag- j
konsAstenz von 0,4 $ zu erhalten. Unter Verwendung eines
Voith-Hydroformers, eine Gewebeformmaschine, der J.M-. Voith ä GmTbH, Heidenheim, Westdeutschland, wurde ein Gewebe mit einem j
Voith-Hydroformers, eine Gewebeformmaschine, der J.M-. Voith ä GmTbH, Heidenheim, Westdeutschland, wurde ein Gewebe mit einem j
ßrundgewicht von 19#3 g/m gebildet. Das Gewebe hatte die j
folgenden physikalischen Eigenschaftenι ' '
Falzfestigkeit - 6,83 lbs/in3 ;
Trookenfestigkeit - 5f8 ouncea/in . ;
Reißfestigkeit - 45 M2 '.
Beispiel XI
'.
Bayonfaaern mit einer Länge von 20 mm und einem Denier von !
1,5 wurden mit einem Cömonomerengemisch pfropfeupolymerieiert,
das aus gleiohen Gewichtsteilen Acrylsäure und Methacryiiäure
bestand, indem die in der US-Patentschrift 3 083 118 vonj
Bridgeford beschriebenen lisen(II)-ion-Wasserstoffperoxid- ;
Bedoxtechniken angewendet wurden. 3)as erhaltene Pfropfcopoly- j
merisat bestand aus 33 Gew.~$ Polyiacrylsäure-co-MethacrylsäurJB),
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UQd 67 öew.-# Rayon· Die jfcfropfcopolymerisierten Fasern
wurden in Wasser auf geschlämmt, in ihr Ammoniuoisalz überführt
und zu Blättern, wie in Beispiel I beschrieben, ausgeformt·
Bin Noble- und Wocd-Handblatt mit einem Grund6ewicut
von etwa 52 g/m , aua dieseti Eintrag hergestellt,
hatte eine Reißfeutigfceit von 49 M2.
Rayonfaaern mit einer Länge voü 20 mm und eineta Denier von '
1,5 wurden mit Natrium-styrolaulfonat pfropfcopolymerieiert,
um ein faserartiges Pfropfcopolymerisat zu erhalten, das 32 $
PolyCnatrium-Btyrolsulfonat) und 68 eJ>
Rayon enthielt. Das erhaltene Pfropfcopolyineriaat wurde in Wasser auf geachlärmt
und in das Ammoniumsalz, wie in -Beispiel I bescliriebeu, überführt.
Standard-Noble- und Wood-Handblätter, die -aue dieaetn
Eintrag hergestellt waren, hatten ein Grundgewicnt v£»u 44,5
g/m . Das erhaltene Blatt konnte ohne Schwierigkeit entfasert ■
werden, hatte eine hervorragende Aueformung, eine Beiiäfestigkeit
von 61 IT und eine Falzfestigkeit von 14 lbs/in2.
Beispiel· XIII · .
Virginia-Baumwolletapel mit einer durchschnittlichen Länge ,
von 2,54 cm und einem Mikronaire von 6,2 wurde gereinigt,
entfettet und gebleicht, wobei übliche Textilteohniken
verwendet wurden, und nachfolgend mit Acrylsäure pfropfcopolymerisiert,
um ein faserartiges Copolymeriaat zu
erhalten, das 41,6 $> gepfropfte Poly(acrylsäure) und 58,4 & '
Rayon enthielt. Die gepfropften Fasern wurden in Wasser aufgeschlämmt
und in ihr AmEoniumsalz durch Zugabe von Ammoniumhydroxid
in einer Menge, die gleich etwa dem 2- bis 3-fachen
309817/1038
der stöehiometrischen Menge, die für die in den Pasern
vorhandenen Carboxylgruppen erforderlich war, überführt.
Die erhaltenen Pasern dispergiertev: sich schnell und gleich-Ääßig
in Wasser^ eo daß ein Noble- und Wood-Handblatt" mit
einem Grundgewicht von 29*6 g/m und von ausgezeichneter
JLusformung aus einem Eintrag geformtiwerden konnte, der eine
Konsistenz von 0,05 # aufwies. Das getrocknete Blatt konnte
schnell wieder in Wasser neu dispergiert und zu einem Blatt ohne Schwierigkeit ausgeformt
Bin Pfropfoopolymerisat, das Rayonfasern mit einer Länge
von 50 mm und einem Denier von 3,0 und Poly(iiiethylacryiat)
enthielt, wurde gemäß der' inVfleispiel 27 der US-Patentschrift 2 922 .768 (erteilt an Mino und KaiEerman) beschriebenen
Verfahrensweise hergestellt. Das erhaltene Pfropfcopolymerisat
hatte, nach erschöpfender Extraktion von Homopolyiiierisat
mit Aceton, einen Polymerisatgehalt von 45 Gew.-^.
Dae Pfropfoopolymerisat wurde in einem Überschuß 0,5
Natriumhydroxid-Lösung "bei einer Temperatur von etwa 70 0C
bis 90 0C etwa 10-30 Minuten lang verseift, um ein dispereibles
Pfropfcopolymerisat isu erhalten,-das Rayonfasern und
PolyCnatrium-Biethacrylat) enthielt. Handblätter, die wie in
Beißpiel I hergestellt waren, hätten-efne^H@iBfe§figlliFvon
79 ir. ■*-'■'; - -'
309817/103 8
Claims (10)
1. CelluloaisoheB Gewebe, dadurch gekennzeichnet» daß es
Hayon- oder Baumwollfaeern enthält, welche
(a) mit einer aus Acrylsäure, Methacrylsäure oder Katriumetyroleulfonat
beetehenden Verbindung oder Comonomerengemiechen,
in welchen zumindest eines der Monomeren Acrylsäure, Methacrylsäure oder Katrium-etyrolsulfoaet let, pfropfcopolymerisiert
worden Bind, und *
(t>) in daa Ammonium-, ein Alkali- oder ein organisches Amin-Salz des Pfropfcopolymerisats überführt wurden,
(t>) in daa Ammonium-, ein Alkali- oder ein organisches Amin-Salz des Pfropfcopolymerisats überführt wurden,
2. Cellulosisches Gewebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Rayon- oder Baumwollfasern eine Länge. Tön etwa 6,00 mm bis etwa 50 mm.haben.
■■■*
' ■ ■ *
3. Oelluloeischea Gewebe nacn Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die Pasern Pf ropf copolyiceri sate aind,
die etwa 10 bis 50 Gew.-^ Polymerisat enthalten.
4. Cellulosiechea Gewebe nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Polymerisat Poly(acrylsäure)
i3t.
5· Cellulosisches Gewebe nacn einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß das Pfropfcopolymerisat als Ammoniumsalz
dieees PfropfcopolymeriBats vorliegt.
6, Oelluloeißches Gewebe nach einem der vorherigtn Ansprüclie,
dadurch gekennzeichnet, daß daß Gewebe auch Holzpulpefssern
jnthält.
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7· Cellulosisches Gewebe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge der Holzpulpefasern gleich etwa
10 /bis 90 io des Gesamtfasergewichtes ausmacht.' ' .
10 /bis 90 io des Gesamtfasergewichtes ausmacht.' ' .
8. Verfahren zur Bildung eines cellulosischen Gewebes,
gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren
enthält . :
gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren
enthält . :
(a) die Herstellung einer wäßrigen Aufschlämmung, die Rayonoder
Baumwollfasern enthält, welche mit einer aus Acrylsäure»
Methacrylsäure oder Natrium-styrolsulfonat bestehenden Verbindung
oder Comonomerengei^ischen, in welchen mindestens
eines der Monomeren Acrylsäure, Methacrylsäure oder Natriumstyrolsulfonat ist, pfropfcopolymerisiert worden -sind? -
eines der Monomeren Acrylsäure, Methacrylsäure oder Natriumstyrolsulfonat ist, pfropfcopolymerisiert worden -sind? -
(b) die Überführung der Pfropf copolymerisate in das AtamoniugL-,
#in Alkali- oder ein organisches Amin-Salzf und · . ;
(c) die Formung eines Gewebes aus der erhaltenen Aufschlämmung.
. "
9» Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet", daß
eine wäßrige Aufschlämmung hergestellt wird, die auch ' ;
Holzpulpefasern enthält. ■ ' ,
10. Celluloaischee Faser, welche, "zur-Herstellung eines ;
celluloßisoheii Gewebes gemäß Anapruoh ι brauchbar ist und ;
eine verbesserte Dispergierbarkeit hat, bestehend-aus einer i
Raypn- oder Baumwollfaser, welche mit einer Verbindung, die Γ
aus Acrylsäure, Methacrylsäure oder Natrium-styrolsulfornat ,
besteht, oder Comonomerengeraisehen,, in welchen mindestens j
eines der lÄonomereajlcrjleäure', Methacrylsäure oder Hstriumstyrolsulfonat
1st, pfropfcopolymerisiert und in das Ammonium-jj
ein Alkali- oder ein organisches Aminsala des Pfropfeopqly-' j
merisata überführfc worden- ist. !
309817/1038 :
BAD ORlGlNAl.
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