DE2539570A1

DE2539570A1 - Verfahren bei der behandlung von holzschliff und/oder daraus hergestellten erzeugnissen

Info

Publication number: DE2539570A1
Application number: DE19752539570
Authority: DE
Inventors: Nicolai Soteland
Original assignee: PAPIRIND FORSKNINGSINST
Current assignee: PAPIRIND FORSKNINGSINST
Priority date: 1974-09-12
Filing date: 1975-09-05
Publication date: 1976-04-01
Also published as: NO743286L; ATA688175A; FI752552A; AT347781B; NO136583C; NL7510763A; DE2539570B2; BE833343A; CA1073162A; IT1049168B; DK141255B; NO136583B; AU8455175A; SE7510158L; FI59444B; FR2284706A1; JPS5184904A; GB1515865A; FR2284706B1; DK406775A

Description

Patentanwälte 3, S

Dr. M. Schneider Dr. A. Eitel

E. Czowalla

P. Matschkur 85 Nürnberg, Königstr. 1

Papirindustriens Forskningsinstitutt Forskningsveien 3 OSLO 3, Norwegen

Erfinder: Nicolai Soteland, Incognito ter. 3b OSLO 2, Norwegen

Verfahren bei der Behandlung von Holzschliff und/oder daraus hergestellten Erzeugnissen

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren bei der Behandlung von Holzschliff und/oder daraus hergestellten Erzeugnissen.

Holzschliff ist eine gemeinsame Bezeichnung für Massen, die mittels mechanischer Defibrierung unterschiedlicher Holzarten, beispielsweise mittels Schleifsteinen oder Scheibenraffineuren, ggf. nach einer milden Chemikalienbehandlung erhältlich sind.

Da Holzschliff im Vergleich zu mittels chemischem Aufschluss hergestellten ZeIIstoffmassen ein verhältnismässig preiswertes Erzeugnis ist, haben derartige Massen weitgehend als Rohmaterial bei der Herstellung von Zeitungspapier, Zeitschriftpapier und dergl. Verwendung gefunden. Da Holzschliff jedoch die nachteilige Eigen-

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schaft hat, dass er bei Lagerung einer "Gelbstklebung" unterliegt, war es bisher erforderlich, Holzschliff in feuchtem Zustand zu lagern und transportieren oder in einer besonderen Weise zu trocknen, beispielsweise nach der s.g. "flash"-Trockenmethode. Infolge der "Selbstklebung" zeigt Holzschliff nach Lagerung mehr oder weniger hydrophobe Eigenschaften, in Abhängigkeit von der Lagerungsdauer, dem Harzgehalt, den Lagerungsverhältnissen u.s.w., was eine weitere Handhabung der Masse erschwert, wenn diese weiterveredelt werden soll.

Wegen der "Selbstklebung" wurde Holzschliff nur in bescheidenem Ausmass für Absorptionszwecke, beispielsweise in Windeln, Binden, Tampons, Handtüchern und ähnlichen Erzeugnissen verwendet, indem hochveredelte, gebleichte Zellstoffe im grossen ganzen für diese Zwecke alleinherrschend waren.

Wenn das Harz aus' dem Holzschliff entfernt werden kann, erweist es sich, dass Holzschliff mit Vorteil auch für die oben angegebenen Zwecke verwendet werden kann, wie in der norwegischen Patentschrift 124 193 angegeben. Laut dieser Patentschrift kann das Harz beispielsweise mittels Extraktion mit Azeton von der Masse entfernt werden, wobei ein Erzeugnis mit guten Absorptionseigehschaften entsteht. Ein industrieller Extraktionsprozess ist indessen ein verhältnismässig komplizierter und verteuernder Prozess, der hohe Kapitalinvestitionen für Extraktionsausrüstung, Rückgewinnungsausrüstung u.s.w. fordert. Azeton-Extraktion von Holzschliff wurde bereits vorgeschlagen zur Verbesserung der Festigkeitseigenschaften der Masse und damit die Masse in dem nachfolgenden Veredlungsverfahren leichter aufschlagbar wird (Brandal & Lindheim, Pulp & Paper Mag. Can. 67 T 431, 1966).

Es hat sich nun überraschenderweise erwiesen, dass es möglich ist, Holzschliff derart zu behandeln, dass er mittels Alterung hydrophil verbleibt und somit bei der nachfolgenden Veredelung leicht aufschlagbar ist. Es hat sich ferner erwiesen, dass sich eine derartige Masse ausgezeichnet für Absorptionszwecke eignet, dies trotz der Tattsache, dass die neue Behandlungsweise den Harzgehalt des Holzschliffes nur in geringem Ausmass beeinflusst.

Die neue Behandlungsweise umfasst eine Behandlung oder Imprägnierung

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des Holzschliffes mit einem Paffet, welcher im pH-Bereich 6 bis 10/ vorzugsweise 7 bis 9 puffert. Geeignete Puffer sind Alkalimetallsalze und Ammoniumsalze beispielsweise von Phosphorsäure, Kohlensäure, Zitronensäure, Weinsäure u.s.w. Der Puffer wird dem Holzschliff vorzugsweise in der Form einer wässrigen Lösung und in einer derartigen Menge zugesetzt, dass dem Holzschliff mindestens 0,2 Gewichts-%, basiert auf das Trockengewicht des Holzschliffes, vorzugsweise aber 0,5 Gewichts-% oder mehr zugegeben wird.

Eine derartige Behandlung des Holzschliffes mit einer wässrigen Lösung des Puffers lässt sich sehr einfach und preiswert durchführen. Der Zusatz kann während der Herstellung des Holzschliffes in Abhängigkeit des Verwendungsgebietes des Erzeugnisses und der zur Verfügung stehenden Ausrüstung an mehreren Stellen erfolgen. Der Zusatz kann beispielsweise während der Massenherstellung in einem Raffineur oder Holzschleifer, in den Wasserkreislauf der Papiermaschine, in die Leimpresse, mittels Bespritzung während oder nach der Bogenbildung oder Einspritzung in die Masse ehe jene ggf. zu Massenballen verarbeitet wird erfolgen. Die neue Behandlungsweise lässt sich somit mit zur Verfügung stehender Ausrüstung durchführen und kann in bereits existierenden Produktionsanlagen erfolgen. Mit dem neuen Verfahren kann man beispielsweise absorbierende Werkstoffe aus Holzschliff herstellen, was gegenüber den hochveredelten Zellstofferzeugnissen wesentliche Ersparnisse mitsichführt. Aus ressource- und milieumässigen Gesichtspunkten bedeutet das Verfahren grosse offenbare Vorteile.

Die Erfindung wird nachstehend andhand der folgenden die Wirkung der neuen Behandlungsweise erläuternden Beispiele näher beschrieben.

Unterschiedliche Massentypen wurden mit dem Puffer behandelt, sowohl mittels Bespritzung, als auch mittels Eintauchen in die Pufferlösung. Der Trockenstoffgehalt vor der Behandlung oder Bespritzung mit der Pufferlösung variierte zwischen 25% und 90% Trockenstoff. Nach der Behandlung wurde die Masse in einem Zyklon getrocknet und (in einer Wenneberg-Mühle) zwecks Flockenbildung behandelt. Ein Teil der somit mit Puffer behandelten und einer Flockenbildung ausgesetzten Masse wurde bei 105⁰C eine Stunde künstlich gealtert, wonach die Masse 30 bis 60 Minuten bei Raumtemperatur stand, ehe

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die Wasserabsofption der gealterten Masse bestimmt wurde. Die Wasserabsorption einer nicht gealterten und nicht behandelten Masse wurde ebenfalls bestimmt.

Die Bestimmung der Wasserabsorptions-Geschwindigkeit wurde bei diesen Versuchen derart durchgeführt, dass 10 g lufttrockene
Flockenmasse gleichmässig in einem Metallnetz (Metallkorb mit Abmessungen 7 χ 20 χ 1 cm) verteilt wurde/ worauf das Netz in einen 200 ml Wasser enthaltenden Behälter gelegt wurde. Die Zeit, die verrinnt von dem Augenblick der Anbringung des Metallnetzes im Behälter und bis die gesamte Masse mit Wasser durchfeuchtet ist, dient als Mass für die Wasserabsorptions-Geschwindigkeit der Masse.

Die erzielten Ergebnisse finden sich in der nachstehenden Tabelle.

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Beisp. Nr,

Massentyp

Chemikalienzusatz

Berechnet als % von

absolut trockener Massenmenge

Wasserabsorptions-Geschwindigkeit

Vor Alterung Nach 1 Stunde bei

105⁰C

s/10 g Masse s/10 g Masse

Raffineurmasse τ , „.„„.„,	aus	Föhre	Keiner	pH 8	18	380
J. Il	Il	Il	10% Na-Phosphatpuffer	3	4

Thermomechanisehe Masse aus Pichte	1/	Keiner	pH	7,	8	13	700
Il Il H		5% ΝΗ,-Karbonatpuffer				4	5
Holzschliff aus Fichte	Keiner			15	180

1% Na-Karbonatpuffer pH 7,8

Thermomechani sehe
Masse aus Föhre

Keiner

2% Na-Zitratpuffer pH 7,8 20

550

Thermomechani sehe
Masse aus Föhre

2% Na-Boratpuffer pH 7,8 35

280

Thermomechani sehe Masse
aus Fichte ozonbehandelt
mit 3% 0-

Keiner 160

2700

3% Na-Karbonatpuffer pH 7,8

Wie aus den oben angegebenen Ergebnissen hervorgeht, wird bei der erfindungsgemässen Behandlung eine bedeutend verbesserte Wasserabsorptionsgeschwindigkeit gegenüber nicht behandelter Masse erzielt. Eine Ausnahme bildet indessen der Boratpuffer, welcher für nicht gealterte Masse anscheinend eine herabsetzende Wirkung auf die Absorptionsgeschwindigkeit hat. Nach Alterung zeigt eine gealterte, mit Boratpuffer behandelte Masse jedoch eine höhere Absorptionsgeschwindigkeit als eine nicht behandelte Masse.

Es dürfte ferner hervorgehen, das mit den anderen Puffern behandelte Massen bezüglich der Wasserabsorptions-Geschwindigkeit durch künstliche Alterung kaum beeinflusst werden, da ein Unterschied von 1 Sek. wahrscheinlich innerhalb der Fehlergrenze- dieser besonderen Probemethodik liegt.

Vergleichsweise sei erwähnt, dass eine hochveredelte Zellulose unter entsprechenden Bedingungen eine Wasserabsorptions-Geschwindigkeit in Grössenordnung 5 Sek. zeigt.

Die erfindungsgemässen Holzschliffe sind somit hinsichtlich der Wasserabsorptions-Geschwindigkeit vergleichbar mit höchveredelten Zellstoffmassen. Weil sie ferner ihre hydrophilen Eigenschaften bei Alterung behalten, lassen sie sich leicht bei einer eventuellen weiteren Veredelung aufschlagen, beispielsweise in einer Papierfabriek, wo Holzschliff als Rohprodukt verwendet wird.

Die Erfindung umfasst auch ein absorbierendes Mittel für Verwendung in Windeln, Binden, Tampons, Handtüchern oder dergl., welches sich dadurch auszeichnet, dass es aus einen Puffer wie oben angegeben enthaltendem Holzschliff besteht.

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Claims

Patentansprüche

1. Leicht aufschlagbarer Holzschliff mit ^r.oher Absorptionsgeschwindigkeit , dadurch gekennzeichnet, dass er mindestens 0,2 Gew.-% eines nicht Borat enthaltenden Pufferbestandteiles, welcher im pH-Bereich 6 bis 10, vorzugsweise im pH-Bereich 7 bis 9 puffert.

2. Holzschliff laut Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass er als Puffer ein Alkalimetall- oder Ammoniumsalz von Phosphorsäure, Kohlensäure, Zitronensäure oder Weinsäure oder Gemische derselben enthält.

3. Verfahren bei der Herstellung des Holzschliffes laut Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass dem Holzschliff eine nicht Borat enthaltende Puffersubstanz zugesetzt wird, die im pH-Bereich 6 bis 10, vorzugsweise im pH-Bereich 7 bis 9 puffert.

4. Verfahren laut Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass dem Holzschliff eine Puffersubstanz zugesetzt wird, die ein Alkalimetall- oder Ammoniumsalz von Phosphorsäure, Kohlensäure, Zitronensäure oder Weinsäure oder ein Gemisch derselben ist.

5. Verfahren laut der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass dem Holzschliff Puffer in einer Menge von mindestens 0,2%, vorzugsweise 0,5%, berechnet von der trockenen Masse, zugesetzt wird.

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