DE2539570C3

DE2539570C3 - Holzschliff mit hoher Absorptionsgeschwindigkeit und Verfahren zu seiner Herstellung

Info

Publication number: DE2539570C3
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: 1980-02-14
Also published as: NO743286L; IT1049168B; ATA688175A; FR2284706A1; SE418873B; NO136583B; JPS5184904A; DK406775A; BE833343A; DK141255B; NO136583C; AU8455175A; GB1515865A; SE7510158L; DE2539570A1; NL7510763A; FI59444C; FI752552A; FI59444B; CA1073162A

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 Zeitungspapier, Zeitschriftenpapier und dergleichen Verwendung gefunden. Da Holzschliff jedoch die nachteilige Eigenschaft hat, daß er bei Lagerung einer »Sflbstklebung« 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 L.agerungsverhältnissen 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 hochvercdelte. 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 iu 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 iviasse 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 gezeigt, daß es möglich ist, Holzschliff derart zu behandeln, daß er auch bei 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 Tatsache, daß die neue Behandlungsweise den Harzgehalt des Holzschliffes nur in geringem Ausmaß beeinflußt.

Die neue Behandlungsweise umfaßt eine Behandlung

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

in 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

j-, 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

4·-, 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

v) in bereits existierenden Produktionsanlagen 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.

ho 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%

_h5 Trockenstoff. Nach der Behandlung wurde die Masse in einem Zyklon getrocknet und (in einer Wenneberg-Mühle) zwecks Flockenbildung behandelt. Rin 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 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 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.

Beisp. Massentyp	Chemikalienzusatz	Wasserabsorptions-
Nr.		Geschwindigkeit
	Berechnet als % von absolut trockener
	Massenmenge	Vor Alterung Nach 1 Stunde
		bei 105X
		s/10 g Masse s/10 g Masse

1 Raffineurmasse aus Föhre
Rafiineurmasse aus Föhre

2 Thermomechanische Masse
aus Fichte

Thermomechanische Masse
aus Fichte

3 Holzschliff aus Fichte
Holzschliff aus Fichte

4 Thermomechanische Masse
aus Föhre

Thermomechanische Masse
aus Föhre

5 Thermomechanische Masse
aus Föhre

6 Thermomechanische Masse
aus Fichte ozonbehandelt mit
3% O₃

Thermomechanische Masse
aus Fichte ozonbehandelt mit
3% O₃

Keiner 18

10% Na-Phosphatpuffer pH 8 3

Keiner 13

1,5% NH₄-KarbonatpufTer pH 7,8 4

3% Na-Karbonatpufler pH 7,8

380
4

700

Keiner	pH 7,8	15	180
1 % Na-KarbonatpufTer		2	3
Keiner	pH 7,8	20	550
2% Na-ZilratpufTer	pH 7,8	3	3
2% Na-Boratpuffer		35	280
Keiner	160	2700

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 ■r> Zellulose unter entsprechenden Bedingungen eine Wasserabsorptions-Geschwindigkeit in Größenordnung 5 Sek. zeigt.

Die erfindungsgemäßen Holzschliffe sind somit hinsichtlich der Wasserabsorptions-Geschwindigkeit

«ι 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 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

bo 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 puffen.

4. Verfahren nach 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 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.