DE2346751C3 - Flammwidrig ausgerüstete, holzschlifffreie und holzschlitfhaltige Papiere sowie Verfahren zu ihrer Ausrüstung - Google Patents

Flammwidrig ausgerüstete, holzschlifffreie und holzschlitfhaltige Papiere sowie Verfahren zu ihrer Ausrüstung

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DE2346751C3
DE2346751C3 DE19732346751 DE2346751A DE2346751C3 DE 2346751 C3 DE2346751 C3 DE 2346751C3 DE 19732346751 DE19732346751 DE 19732346751 DE 2346751 A DE2346751 A DE 2346751A DE 2346751 C3 DE2346751 C3 DE 2346751C3
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Klaus Dipl.-Chem. Dr. 6900 Heidelberg Sommer
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BK Giulini Chemie GmbH
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Benckiser Knapsack GmbH
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Description

NH8SO3H · H2NC11H2nNH8 · HO3SNH2 ^ Ejne Lösung von 60 g 1,2-Äthandiamin in 75 ml worin η = 2 oder 3 ist, enthalten, durch Sprühen oder Wasser wird unter kräftigem Rühren zu einer Auf-Tauchen auf das Papier aufbringt und anschließend schlämmung von 194 g Sulfamidsäure in 225 ml Wasser bei 80 bis 1200C trocknet. Auf diese Weise werden getropft, wobei man die Temperatur der Mischung
durch Kühlen unter 500C hält. Eine Fläche von 1 m! eines Papiers vom Gewicht 150 g/ra2 wurde mit l/10 der erhaltenen Lösung gleichmäßig besprüht und auf einer beheizten Walze getrocknet. Es wird ein Papier erhalten, das etwa 14% 1,2-Äthandiaminsulfamat enthält. Aus dem behandelten Papier wurden einzelne Streifen herausgeschnitten und 5 Sekunden beflammt. Die beflammten Papierstreifen erloschen allerspätestens 2 Sekunden nach Entfernen der Flamme.
Beispiel 2 Beispiel 4
Eine Lösung von 10 g Bis-hydroxymethan-phosphinsäure in 200 ml Wasser wurde portionsweise mit 194 g Sulfamidsäure versetzt. Unter Rühren und Kühlen wurde durch Zugabe einer 50°/0igen Lösung von 1,2-Diamihoäthan (rund 130 g) die Mischung neutralisiert. Mit dieser Lösung behandeltes Papier ist bei einer Aufnahme von rund 15% ähnlich schwer ίο entflammbar wie die bei Beispiel 1 behandelten Proben.
Beispiel 5
Eine Lösung von 72 g 1,2-Äthandiairiin in 150 ml Wasser wird unter kräftigem Rühren und Kühlen mit Wasser zu einer Aufschlämmung von 194 g Sulfamidsäure in 250 ml Wasser getropft.
Sofort nach Zugabe des Amins wird mit 75C/Oiger Phosphorsäure (rund 26 g) neutralisiert. Die erhaltene Lösung wurde auf das doppelte Volumen verdünnt und eine 30 cm breite und 150 cm lange Papierbahn mit dieser Lösung getränkt. Nach Abquetschen und Trocknen zeigte das Papier eine Feststoffaufnahme von 14%. Es verhielt sich bei Brennversuchen wie das unter Beispiel 1 beschriebene Papier.
Beispiel 3
Aus 78 g 1,2-Diaminopropan in 75 ml Wasser und 194 g Sulfamidsäure in 200 ml Wasser wurde, wie unter Beispiel 1 beschrieben, eine Lösung des 1,2-Diaminopropan-sulfamats bereitet und mit der Lösung von 8 g Tetrakis-hydroxymethan-phosphonium-sulfat in 10 ml Wasser vereinigt. Mit einer auf das Doppelte verdünnten Lösung wurden Papierproben im Tauchverfahren behandelt, abgequetscht und getrocknet. Sie zeigten nach dem Trocknen eine Feststoffaufnahme von 12 bis 15 % und erloschen bei Beflammung bereits innerhalb 1 Sekunde nach Entfernen der Flamme. Eine Aufschlämmung von 194 g Sulfamidsäure in 300 ml Wasser wird mit 60 g Diaminoäthan oder 78 g 1,3-Diaminopropan in 200 ml Wasser neutralisiert (Temperatur unter 50 C). Zu der erhaltenen Lösung gibt man 18 g Hydroxyflammonium-sulfat. HoIzschliffhaltige Testpapiere wurden wie in den vorhergehenden Beispielen mit dieser Lösung hergestellt und geprüft. Die Papiere zeigten nach Behandeln mit der Substanzmischung keinerlei Verfärbung und waren bei Aufnahme von rund 15% Feststoff selbstveriöschend innerhalb von 2 Sekunden nach Beflammen.
Beispiel 6
26 g 1,2-Aminoäthan-sulfonsäure und 25 g Tetrakishydroxymethanphosphonium-phosphat oder -sulfat werden in 250 ml Wasser gelöst. Zu dieser Lösung gibt man portionsweise 194 g Sulfamidsäure und neutralisiert durch Zutropfen von rund 60 g 1,2-Diaminoäthan — gelöst in 100 ml Wasser —, wobei man die Temperatur unter 5O0C hält. Durch Eintauchen werden Papierprobestreifen mit der Lösung getränkt, abgequetscht und getrocknet. Bei einer Feststoffaufnahme von 15 bis 18% waren die Proben selbstverlöschend.
Die so ausgerüsteten Papiere erfüllen die Forderung der Prüfmethoden von Tappi T 461 OS 68 und ASTM D 777.

Claims (5)

PaDiere erhalten, die mindestens 12% Alkandiamin-
1. F,ammwidrig ausge,üsM=
bzw. holzschliffhaltige Fapiere, dadurch ge-
kennzeichnet, daß sie mindestens 12% w™£stverständlich können ohne Schwierigkeiten
Alkandiam.n-d,sulfamat der allgemeinen Formel Jj^^^JSiere Mengen der Sulfamate auf das
NH-SO11H · H.NC„H2ttNH2 · HO3SNH2 Pa ier aufgebracht werden, doch sollte man Konzen-
worin η = 2 oder 3 ist, enthalten. » trationen über 2OJV ™^J\™^ ^J^
2. Flammwidrig ausgerüstete holzschliffhaltige trationen ^. Papiere nach; Anspruch, dadurch gekennzeichnet, Eigenschaften der
daß sie zusätzlich 2 bis 5% Hydroxylammonium- einer Auf age von £/.^;£
sulfat oder -phosphat enthalten. riammsuiuu. cn ' . R vor7llBSWeise 11 hi«
3. Verfahre^ zur Ausrüstung der Papiere nach „ [$^^^^ Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß lö/0 aer nammwiungt
wäßrige Lösungen, die 10 bis 50% Alkandiamin- vorhanden sind. Pqnieren hat es sich _u
disulfamat enthalten, durch Sprühen oder Tauchen Bei holzscMiffha 'g™ PaPie™ ^8Jg d*Is
aufgebracht und anschließend die Papiere bei besonders r>^^*™^l\i™*<W™*
80 bis 12O0C getrocknet werden. » Alkandiamin-d.sulfamaten noch 2 bis 5 Hydroxy -
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekenn- ammoniumsulfat oder -Phosphat das der Sulfainatzeichnet, daß 2 bis 5% Hydroxylammonium-sulfat lösung zugesetzt w.rd, auf das Papier aufbr ngt Auf bzw. -phosphat der Sulfamat-Lösung zugesetzt diese Weise kann man die bei derBehandlung von werden Papieren mit mehr oder weniger Holzscnlifigenalt stets
5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch *5 auftretenden Gelbfärbungen £^^^»d«™ gekennzeichnet, daß den Sulfamat-Lösungen 2 bis Ahnlich gute ^™™^»
10% 1,2-Äthandiammonium-phosphat, 1,2-Äthan- mit _ Alkandiammomum-pp
diammonium - bis - hydroxy - methan - phosphinat, 1,2-Athandiammon.um-phosphat Da die Loslchkeit
Tetrakis-hydroxymethan-pnosphonium-sulfat bzw. dieser Produkte in Wasser jedoch maßig ist wireI der
-phosphat oder 1,2-Aminoäthansulfonsäure sowie 3° Einsatz beträchtlich erschwert. Aij'vorteiltetesten
deren Gemische zueesetzt werden lassen sie sich zusammen mit den Sulfamaten einsetzen,
deren oemiscne zugesetzt weraen. .^^ ^^ den wäßrjgen Sulfamatlösungen die 1,2-Al-
kandiammonium-phosphate in Mengen von 2 bis 10%
zufügt. Des weiteren können in gleicher Weise und in
35 gleichen Mengen noch 1,2-Äthandiammonium-bishydroxymethan-phosphinat, Tetrakis-hydroxymethan-
Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind flamm- phosphonium-sulfat bzw. -phosphat oder 1,2-Amino-
widrig ausgerüstete holzschlifffreie bzw. holzschiff- äthan-sulfonsäure sowie deren Gemische zugesetzt
haltige Papiere sowie ein Verfahren zu ihrer Ausrü- werden. ,
stung. Es ist bekannt, daß Papier mit Monoäthanol- 4° Die genannten Zusätze beeinflussen die Konsistenz
amin-, Diäthanolamin- und Triäthanolamin-Salzen und die Eigenschaften des Papiers nur geringfügig,
der Sulfamidsäure flammwidrig ausgerüstet werden Eine Verbesserung der Steifigkeit falls erwünscht,
kann (Amer. Paper Converter, 23 (6), 11,1949). Dieses wird insbesondere durch den Zusatz von Tetrakis-
Ausrüstungsverfahren hat insbesondere drei Nachteile. hydroxymethan-phosphonium-salzen in form der
Einmal wird die Steifigkeit der behandelten Papiere 45 Sulfate oder Phosphate erreicht Auch die analogen
durch den Weichmacher-Eff-.-kt dieser Substanzen Phosphoniumsalze, die man durch Addition von
stark herabgesetzt, zum anderen sind, um einen Glyoxal an Phosphin erhält, können zu diesem Zweck
einigermaßen brauchbaren Flammschutz zu erzielen, angewandt werden. Der Zusatz dieser Verbindungen
Einsatzmengen von 20 bis 40% erforderlich. Weiterhin bewirkt noch eine, wenn auch nur geringfügige
ist unangenehm, daß die genannten Aminsalze der 5<> Steigerung des flammhemmenden bttektes Uleicn-
Sulfamidsäure bei sehr vielen Papieren eine starke zeitig gelingt es, fast vollständig Farbveranderungen
Farbveränderung bewirken. des Materials, sofern es wenig Holzschliff enthalt, zu
Die flammwidrige Ausrüstung ist besonders für unterbinden.
Dekorations- und Verpackungspapiere sowie Pappe Man kann entweder aus den festen Alkandiarnm-
erforderlich, da diese Papiere eine umfassende Ver- 55 sulfamaten durch Zugabe von Wasser die entsprecnen-
wendung finden und auf Grund ihrer leichten Brenn- den Lösungen herstellen, oder aber man arbeitet so,
barkeit eine Gefahrenquelle und Schadensursache daß man das in Lösung befindliche Umsetzungspro-
darstellen. dukt aus dem entsprechenden Amm und Sulfamid-
Es wurde nun gefunden, daß man zu ausgezeichnet säure ohne vorherige Isolierung der Reinsubstanz
flammwidrig ausgerüsteten Papieren gelangt, die die 6o auf die gewünschte Konzentration einstellt und das
eingangs geschilderten Nachteile nicht aufweisen, Papier direkt damit behandelt, wenn man wäßrige Lösungen, die 10 bis 50% Alkan-
diamün-disulfamat der allgemeinen Formel Beispiel 1
DE19732346751 1973-09-17 1973-09-17 Flammwidrig ausgerüstete, holzschlifffreie und holzschlitfhaltige Papiere sowie Verfahren zu ihrer Ausrüstung Expired DE2346751C3 (de)

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FR7431189A FR2244052A1 (en) 1973-09-17 1974-09-16 Self-extinguishing paper - contg. alkylene-diamine sulphamates as flame-proofing agents

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