DE2539570B2

DE2539570B2 - Holzschliff mit hoher Absorptionsgeschwindigkeit und Verfahren zu seiner Herstellung

Info

Publication number: DE2539570B2
Application number: DE2539570A
Authority: DE
Inventors: Nicolai Oslo Soteland
Original assignee: PAPIRINDUSTRIENS FORSKNINGSINSTITUTT OSLO
Current assignee: PAPIRINDUSTRIENS FORSKNINGSINSTITUTT OSLO
Priority date: 1974-09-12
Filing date: 1975-09-05
Publication date: 1979-06-13
Also published as: NO743286L; ATA688175A; FI752552A; AT347781B; NO136583C; NL7510763A; BE833343A; CA1073162A; IT1049168B; DK141255B; NO136583B; AU8455175A; SE7510158L; FI59444B; FR2284706A1; JPS5184904A; GB1515865A; FR2284706B1; DK406775A; FI59444C

Description

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 Zellstoffmassen ein verhältnismäßig preiswertes Erzeugnis ist, haben derartige Massen weitgehend als Rohmaterial bei der Herstellung von Zeituiigspapier, Zeitschriftenpapier und dergleichen Verwendung gefunden. Da Holzschliff jedoch die nachteilige Eigenschaft hat, daß er bei Lagerung einer »Selbstklebung« unterliegt, war es bisher erforderlich, Holzschliff in feuchtem Zustand zu lagern und zu transportieren oder in einer besonderen Weise zu trocknen, beispielsweise nach der sog. »flashw-Trockenmethode. Infolge der »Selbstklebung« zeigt Holzschliff nach Lagerung mehr oder weniger hydrophobe Eigenschaften, in Abhängigkeit von der Lagerungsdauer, dem Harzgehalt, den Lagerungsverhältnissen usw., was eine weitere Handhabung der Masse erschwert, wenn diese weiterveredelt werden soll.

Wegen der »Selbstklebung« wurde Holzschliff nur in geringem Ausmaß für Absorptionszwecke, beispielsweise in Windeln, Binden, Tampons, Handtüchern und ähnlichen Erzeugnissen verwendet, wofür hochveredelte, gebleichte Zellstoffe praktisch allein als Ausgangsstoff dienten.

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 1 24 193 angegeben. Laut dieser Patentschrift kann das Harz beispielsweise mittels Extraktion mit Azeton von der Masse entfernt werden, wobei ein Erzeugnis mit guten Absorptionseigenschaften entsteht. Ein industrieller Extraktionsprozeß ist indessen ein verhältnismäßig komplizierter und verteuernder Prozeß, der hohe Kapitalinvestitionen für Extraktionsausrüstung, Rückgewinnungsausrüstung usw. fordert Azeton-Extraktion

ίο von Holzschliff wurde bereits vorgeschlagen zur Verbesserung der Festigkeitseigenschaften der Masse und damit die Masse in dem nachfolgenden Veredlungsverfahren leichter aufschlagbar wird (Brandal Sc. Lindheim, Pulp & Paper Mag. Can. 67 T 431,1966).

Es hat sich nun überraschenderweise gezeigt daß es möglich ist Holzschliff derart zu behandeln, daß er auch bei Alterung hydrophil verbleibt und somit bei der nachfolgenden Veredelung leicht aufschlagbar:-·. Es hat sich ferner erwiesen, daß sich eine derartige Masse ausgezeichnet für Absorptionszwecke eignet dies trotz der Tatsache, daß die neue Behandlungsweise den Harzgehaii des Holzschliffes nur in geringem Ausmaß beeinflußt.

Die neue Behandlungsweise umfaßt eine Behandlung

oder Imprägnierung des Holzschliffes mit einem Puffer, welcher im pH-Bereich 6 bis 10, vorzugsweise 7 bis 9 puffert Geeignete Puffer sind Alkaürnctaüsalze und Ammoniumsalze beispielsweise von Phosphorsäure, Kohlensäure, Zitronensäure, Weinsäure usw. Der Puffer

ίο 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

)5 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 Verfüfung 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 Produktionsarligen erfolgen. Mit dem neuen Verfahren kann man beispielsweise absorbierende Werkstoffe aus Holzschliff herstellen, was gegenüber den hochveredelten Zellstofferzeugnissen wesentliche Ersparnisse mit sich führt. Aus ressource- und milieumäßigen Gesichtspunkten bedeutet das Verfahren große offenbare Vorteile.

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

bo 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-Miihle) zwecks Flockenbildung behandelt. Ein Teil der somit mit Puffer behandelten und einer Flockenbildung

ausgesetzten Masse wurde bei 105° C eine Stunde künstlich gealtert, wonach die Masse 30 bis 60 Minuten bei Raumtemperatur stand, ehe die Wasserabsorption 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 Rockenmasse 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.

Beisp. Nr.	Massentyp	Chemikalienzusatz Berechnet als % von absolut trockener Massen menge	pH 8	pH 7,8	Wasserabsorptions- Geschwindigkeit Vor Alterung Nach 1 Stunde bei 105°C	s/10 g Masse
					s/10 g Masse	380
1	Raffineurmasse aus Föhre	Keiner	1,5% ΝΗ,-Kiirbonatpuffer pH 7,8	pH 7,8	18	4
	Raffineunuisse aus Föhre	10% Na-Phosphatpuffer	Keiner	pH 7,8	3	700
2	Thermomechanische Masse aus Fichte	Keiner	1 % Na-KarbcinatpufTer		13	5
	Thermomechanische Masse aus Fichte		Keiner	pH 7,8	4	ISO
3	Holzschliff aus Fichte		2% Na-ZitratpufTer	15	3
	Holzschliff aus Fichte	2% Na-Boratpuffer	2	550
4	Thermomechanische Masse aus Föhre	Keiner	20	3
	Thermomeclianische Masse aus Föhre	3% Na-Karbonatpuffer	3	280
5	Thermomechanische Masse aus Föhre		35	2700
6	Thermomechanische Masse aus Fichte ozonbehandelt mit 3% O₃	160	3
	Thermomechanische Masse aus Fichte ozonbehandelt mit 3% O,	2

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, daß 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 hochveredelten Zellstoffmassen. Weil sie ferner ihre hydrophilen Eigenschaften bei Alterung behalten, lassen sie sich leicht bei einer eventuellen weiteren Veredelung aufschlagen, beispielsweise in einer Papierfabrik, wo Holzschliff als Rohprodukt

IS verwendet wird.

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

Claims

Patentansprüche:

1. Leicht aufschlagbarer Holzschliff mit hoher 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, enthält

2. Holzschliff nach 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 nach 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 nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß dem Holzschliff eine Puffersubstanz zugesetzt wird, die ein Aikaiimeiaii- oder Ammoniumsalz von Phosphorsäure, Kohlensäure, Zitronensäure oder Weinsäure oder ein Gemisch derselben ist.

5. Verfahren nach den Ansprüchen 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.