DE2611746C3 - Verfahren zur Leimung von Cellulosefasern und Mittel zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents

Verfahren zur Leimung von Cellulosefasern und Mittel zur Durchführung des Verfahrens

Info

Publication number
DE2611746C3
DE2611746C3 DE19762611746 DE2611746A DE2611746C3 DE 2611746 C3 DE2611746 C3 DE 2611746C3 DE 19762611746 DE19762611746 DE 19762611746 DE 2611746 A DE2611746 A DE 2611746A DE 2611746 C3 DE2611746 C3 DE 2611746C3
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
sizing
carbon atoms
cellulose fibers
fibers
groups
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DE19762611746
Other languages
English (en)
Other versions
DE2611746B2 (de
DE2611746A1 (de
Inventor
James Axel Christer Dr Saltsjö-Boo; Ekengren Turid Sollentuna; Björklund (Schweden)
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kemanord AB
Original Assignee
Kemanord AB
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from SE7503209A external-priority patent/SE389354B/xx
Application filed by Kemanord AB filed Critical Kemanord AB
Publication of DE2611746A1 publication Critical patent/DE2611746A1/de
Publication of DE2611746B2 publication Critical patent/DE2611746B2/de
Application granted granted Critical
Publication of DE2611746C3 publication Critical patent/DE2611746C3/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Description

R1 0
\ Il
N—S —Cl
/ Il
R2 O
worin Ri eine organische hydrophobe Gruppe mit 8 bis 40 Kohlenstoffatomen darstellt und R2 eine Alkylgruppe mit 1 bis 7 Kohlenstoffatomen ist oder die gleiche Bedeutung wie Ri besitzt, verwendet wird.
2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Verbindung, in der Ri eine Alkylgruppe mit 8 bis 40 Kohlenstoffatomen bedeutet und R2 eine Alkylgruppe mit 1 bis 7 Kohlenstoffatomen ist oder die gleiche Bedeutung wie Ri besitzt, verwendet wird.
3. Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Verbindung, in der Ri eine Alkylgruppe mit 12 bis 30 Kohlenstoffatomen bedeutet und R2 eine Alkylgruppe mit 1 bis 7 Kohlenstoffatomen ist oder die gleiche Bedeutung wie Ri besitzt, verwendet wird.
4. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Leimung in Gegenwart eines Chlorformiats oder eines Isocyanats durchgeführt wird.
5. Mittel zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß es eine Wasserdispersion von zumindest einem Emulgiermittel und einer Verbindung der allgemeinen Formel
R,
N—S—Cl
/ Il
R2 O
worin Ri eine organische hydrophobe Gruppe mit 8 bis 40 Kohlenstoffatomen bedeutet und R2 eine Alkylgruppe mit 1 bis 7 Kohlenstoffatomen ist oder die gleiche Bedeutung wie Ri besitzt, umfaßt.
6. Mittel gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Dispersion ein Chlorformiat oder ein Isocyariat enthält.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Leimung von Cellulosefasern enthaltenden Produkten, wobei die Fasern in wäßriger Aufschlämmung oder im fertigen Produkt mit einer Verbindung behandelt werden, das dadurch gekennzeichnet ist, daß eine Verbindung der allgemeinen Formel
R, O
\ Il
N—S —CI
R2
ίο worin Ri eine organische hydrophobe Gruppe mit 8 bis 40 Kohlenstoffatomen darstellt und R2 eine Alkylgruppe mit 1 bis 7 Kohlenstoffatomen ist oder die gleiche Bedeutung wie Ri besitzt, verwendet wird.
Man leimt Papier, um diesem eine Beständigkeit gegenüber Wasser und anderen fluiden bzw. flüssigen Materialien zu verleihen. Die beiden prinzipiellen Verfahren zur Leimung sind die Innenleimung und die Oberflächenleimung. Die Innenleimung umfaßt die Zugabe geeigneter Chemikalien zu der Pulpe bzw. dem Faserbrei, wobei die Chemikalien entweder an den Cellulosefasern absorbiert werden, oder mit der Cellulose reagieren. Bei der Innenleimung wird ein hydrophober Effekt in der gesamten Papierstruktur erzielt. Der Effekt der Oberflächenleimung ist demgegenüber mehr oder weniger auf die tatsächliche Oberflächenstruktur beschränkt. Die beiden Methoden werden häufig in Kombinationen verwendet.
Die zur Leimung verwendeten Mittel sind überwiegend Kolophoniumarten, Wachse, Asphaltemulsionen und eine Vielzahl an synthetischen Materialien. Die früheren Mittel werden gewöhnlich an den Celluiosefasern durch Ausfällung mit Alaun fixiert. Die Gruppe der synthetischen Leimungsmittel umfaßt ζ. B. Alkylketendimere, die durch Umsetzung mit den Hydroxylgruppen der Cellulose chemisch an die Cellulose gebunden werden. Andere synthetische Leimungsmittel sind Anhydride von Carbonsäuren, wie Stearinsäure und Alkylbernsteinsäure, Isocyanate, Carbamoylchloride usw.
Erfindungsgemäß wurde gefunden, daß eine gute hydrophobe Wirkung erhalten werden kann, indem man die vorstehend genannten Verbindungen als Leimungsmittel verwendet. Die Verbindungen enthalten zumindest eine hydrophobe Gruppe und eine reaktive Gruppe
NSO2CI
die mit den Hydroxylgruppen der Cellulose reagieren kann.
Organische hydrophobe Gruppen Ri, die als geeignet für die Leimung von Cellulosefasermaterial befunden wurden, sind solche, in denen die hydrophobe Gruppe eine Kohlenwasserstoffgruppe ist, wie ein höherer Alkylrest, mit zumindest ca. 8 Kohlenstoffatomen, z. B. Decyl, Undecyl, Dodecyl, Tridecyl, Tetradecyl, Pentadecyl, Hexadecyl. Heptadecyl, Octadecyl. Tetracosyl und Pentacosyl und ein höherer Alkylrest mit bis zu ca. 40 Kohlenstoffatomen, wenn erwünscht, obgleich diejenigen mit ca. 12 bis 30 Kohlenstoffatomen bevorzugt sind, wobei die entsprechenden Alkenylgruppen zwischen ca. 8 und ca. 40 Kohlenstoffatomen aufweisen, unter denen beispielsweise Decenyl, Tridecenyl, Heptadecenyl, Octadecenyl, Eicosenyl, Tricosenyl usw. genannt werden können, Aralkyl, Alkaryl und Alkyl-substituiertes Cycloalkyl mit zumindest ca. 8 Kohlenstoffatomen, z. B. 4-tert.-Butylphenyl, Octylphenyl, Dinonylphenyl,
Dodecylphenyl, Tridecylphenyl, Pentadecylphenyl,
Octadecylphenyl, Heneicosylphenyl,
Nonylclopropyl, Dodecylcylobutyl,
Tridecykryclopentyl.Tetradecylcylohexyl,
Pentadecycloheptyl, Ostadecylcyclohexyl usw.
und jede dieser Gruppen, die Sauerstoff oder nicht eingreifende inerte Substituenten enthalten. Unter inerten Substituenten können Carboalkoxyl-, Alkyloxy-, Aryloxy-, Arylalkyloxy-, Keto- und tert-Amidgruppen usw. genannt werden. Als Beispiele für Reste, die nicht in einem beträchtlichen Ausmaß in der hydrophoben Gruppe vorliegen sollten, können Hydroxylgruppen, primäre und sekundäre Aminogruppen, Amidgruppen mit Amidwasserstoff und Carboxylgruppen oder andere Säuregruppen bzw. saure Gruppen genannt werden. Für den Fachmann ist es ohne weiteres ersichtlich, welche Gruppen in diesen Verbindungen verwendet werden können, um unerwünschte Nebenreaktionen zu vermeiden. Ri ist geeigneterweise eine geradkettige, verzweigte oder polycylische Alkylgruppe mit 12 bis 30 Kohlenstoffatomen und R2 ist eine Alkylgruppe mit 1 bis 7 Kohlenstoffatomen oder besitzt die gleiche Bedeutung wie Ri.
Verbindungen dieses Typs waren zuvor bekannt und können beispielsweise durch Umsetzung des entsprechenden Amins mit Sulfurylchlorid hergestellt werden.
Cellulosefasern, die erfindungsgemäß geleimt werden, können in Form einer Wassersuspension oder in kondensierter Form z. B. als Papier, Pappe oder Kartonmaterial vorliegen. Die Cellulosefasern können auch mit anderen Materialien z. B. Kunststoffen kombiniert sein.
Der hydrophobe Effekt hängt nicht von der Art ab, gemäß der die Verbindungen mit dem Cellulosefasern enthaltenden Produkt in Kontakt gebracht werden. Das Verfahren kann somit durch Zugabe einer Stammcharge der Verbindungen zu einer Wassersuspension der Cellulosefasern durchgerührt werden. Kondensierte Formen der Cellulosefasern können durch Eintauchen in z. B. eine Wasserdispersion oder eine Lösung der Verbindungen geleimt werden. Alternativ können die Verbindungen in geeigneter Formulierung durch Überziehen aufgebracht werden.
Eine geeignete Methode zur Herstellung von Papier mit hydrophoben Eigenschaften besteht in der Zugabe der Verbindungen zu einer Wassersuspension der Fasern vor dem Drahtteil bzw. Siebteil einer herkömmlichen Papierherstellungsmaschine. Nach Entwässerung der Fasersuspension auf dem Sieb wird der feuchte Bogen durch die Presse und den Trocknungsabschnitt geleitet, wobei sich die hydrophobe Wirkung zu entwickeln beginnt. Die hydrophobe Wirkung entwikkelt sich vollständig, teilweise auf der Trommel, teilweise bei der anschließenden Lagerung.
Die Zeit zur vollständigen Entwicklung der hydrophoben Wirkung der erfindungsgemäßen Mittel kann beträchtlich herabgesetzt werden, indem man die Leimung in Gegenwart eines Chlorformiats oder eines Isocyanats mit Alkylgruppen, die geeigneterweise 12 bis 30 Kohlenstoffatome enthalten, durchführt. Diese Verbindungen üben auf die Umsetzung eine beschleunigende Wirkung aus, während die hydrophobe Gesamtwirkung im wesentlichen nicht verändert wird. Das Verhältnis von Leimungsmittel zu Chlorformiat bzw. Isocyanat wird geeigneterweise innerhalb des Bereiches von 1 :0,05 bis 1:1, vorzugsweise 1 :0.1 bis 1 :0,7, ausgewählt.
Bei der Zugabe einer Stammcharge liegen die Verbindungen geeigneterweise in Form einer Dispersion vor, wobei kationische, anionische oder nicht-ionische Emulgiermittel verwendet werden. Um eine stabile Dispersion zu erhalten, kann eine Kombination der vorstehenden Emulgiermitteltypen verwendet werden. Vorzugsweise werden katonische Emulgiermittel verwendet, z. B. Polyäthylenamin, Polyamid-harz, kationische Stärke, quaternäre Ammoniumverbindungen usw., geeigneterweise in einer Menge von 0,1 bis 10 Gew.-%, bezogen auf das Verleimungsmittel. Die Dispersion kann gewünschtenfalls auch Mittel zur Beschleunigung der Umsetzung, insbesondere Retsntionsmittel usw. enthalten. Es können auch andere Verleimungsmittel in Kombination mit den erfindungsgemäßen Verleimungsmitteln verwendet werden, die entweder einen Teil der Dispersion bilden, oder getrennt zu der Pulpe bzw. dem Faserbrei zugegeben werden.
Die Erfindung betrifft auch ein Mittel zur Durchführung des Verfahrens. Eine Papierleimungszusammensetzung gemäß der Erfindung umfaßt eine Wasserdispersion des Leimungsmittels zusammen mit zumindest einem an sich bekannten Emulgiermittel, die gegebenenfalls ein Chlorformiat oder ein Isocyanat als Beschleuniger für die Umsetzung zwischen dem Verleimungsmittel und der Cellulose enthält
Bei der Zugabe einer Stammcharge zu den Cellulosefasern oder bei einer Oberflächenverleimung werden die erfindungsgemäßen Verbindungen in Mengen verwendet, die 0,001 Gew.-% bezogen auf die trockenen Fasern überschreiten. Die obere Grenze ist nicht kritisch, jedoch wird sie von wirtschaftlichen Gesichtspunkten bestimmt. Eine Zugabe innerhalb des Bereiches von 0,005 bis 5 Gew.-%, vorzugsweise 0,005 bis 0,5 Gew.-% bezogen auf die trockenen Fasern ist zweckmäßig. Die Cellulosefasernsuspension oder das kondensierte Cellulosefasern enthaltende Material können bei der Papierherstellung übliche Additiva wie Füllstoffe, Retentionsmittel, Flockungsmittel usw. enthalten.
Die Erfindung wird anhand der folgenden Beispiele näher erläutert. Prozentangaben und Teile sind, wenn nicht anders angegeben, als Gew.-% und Gew.-Teile zu verstehen.
Beispiel 1
Ungeleimte Papierbögen mit einem Oberflächengewicht von 70 g/m2 werden in einer Laboratüriumsmaschine zur Bogenherstellung aus einer gebleichten Sulfatpulpe hergestellt. Die Bogen werden durch Eintauchen in Toluollösungen von Sulfamoylchlorid imprägniert. Die Bogen werden getrocknet und. 1 Stunde bei 105°C gehärtet. Anschließend wurde die Cobb-Zahl bestimmt.
Leimungsmittel %Sulfamoyl- Cobbeo-Zahl
chlorid, g/m2
bezogen auf
trockene
Fasern
Didodecylsulf-
amoylchlorid 0,4 19,5
Dioctadecyl-
sulfamoylchlorid 0,2 16,5
Dioctadecyl-
sulfamoylchlorid 0,1 21,5
Vergleichsweise absorbiert ungeleimtes Papier mehr als 130 g/m2.
Beispiel 2
In diesem Beispiel wurde die Härtungszeit für Leimungssysteme bestimmt, die Distearylsulfamoylchlorid als Leimungsmittel und Steary.'isocyanat bzw. Cetylchlorformiat als Beschleunigungskomponente enthielten.
Es wurden Streifen von ungeleinuen Papierbögen in Toluollösungen getaucht, die verschiedene Mengen Sulfamoylchlorid und verschiedene Mengen der jeweiligen katalysierenden Komponenten enthielten. Die Streifen wurden bei Raumtemperatur getrocknet, danach wurden sie in Heizkammern bei 600C gehärtet und nach verschiedenen Zeiträumen zur Untersuchung der Härtungszeit entnommen. Die Härtungszeit wurde durch den Tinten (FIotations)-Test in der Weise bestimmt, daß die Streifen auf ein Wasserbad mit einem pH von 8, das einen Farbstoff enthielt, gebracht wurden. Die Proben wurden als vollständig verleimt angesehen, wenn nach 10 minütiger Verweilzeit anf der Wasseroberfläche kein Durchschlagen erfolgte. Die Ergebnisse sind in den folgenden Tabellen angegeben.
mg Distearylsulf- % Stearylisocya- Härtungs
amoylchloridje nat, bezogen auf zeit, Min.
100 ml Toluol Sulfamoylchlorid
' 60 0 110
60 !0 80
80 0 78
80 10 45
,o 10° 0 65
10 loo 10 40
mg Distearylsulf- % Cetylchlorfor Härtungs
amoylchlorid miat, bezogen auf zeit, Min.
is je 100ml Toluol Sulfamoylchlorid
60 0 110
60 15 110
80 0 78
20 80 15 70
100 0 65
100 15 55

Claims (1)

  1. Patentansprüche:
    ί. Verfahren zur Leimung von Cellulosefaser!! enthaltenden Produkten, wobei die Fasern in wäßriger Aufschlämmung oder im fertigen Produkt mit einer Verbindung behandelt werden, dadurch gekennzeichnet, daß eine Verbindung der allgemeinen Formel
DE19762611746 1975-03-20 1976-03-19 Verfahren zur Leimung von Cellulosefasern und Mittel zur Durchführung des Verfahrens Expired DE2611746C3 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE7503209A SE389354B (sv) 1975-03-20 1975-03-20 Sett att hydrofobera cellulosafibrer.
SE7503209 1975-03-20

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DE2611746A1 DE2611746A1 (de) 1976-09-23
DE2611746B2 DE2611746B2 (de) 1977-07-07
DE2611746C3 true DE2611746C3 (de) 1978-02-16

Family

ID=

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2929512C2 (de) Verfahren zur Herstellung von absorbierender Cellulosepulpe
DE2710061C2 (de) Verwendung eines stickstoffhaltigen Kondensationsproduktes als Leimungsbeschleuniger zur Herstellung geleimten Papiers oder geleimter Pappe
DE2400058A1 (de) Verfahren zum leimen von papier
DE1595791A1 (de) Verfahren zur Herstellung eines kationischen,waermehaertenden Harzes
DE1260059B (de) OElabweisendmachen von festen wasserunloeslichen Stoffen
DE2830177A1 (de) Staerkeaetherderivat, verfahren zu seiner herstellung und seine verwendung
EP0701020A2 (de) Öl- und wasserabweisende Papiere, Verfahren zu ihrer Herstellung und neue fluorhaltige Copolymerisate hierzu
DE3410405A1 (de) Stabiles mittel aus kohlenwasserstoffsubstituierten bernsteinsaeureanhydrid und einem nichtionischen emulgiermittel und seine verwendung
DE2234716C3 (de) Verfahren zur Leimung von Zelluloselaserprodukten
DE2522306C3 (de) Cyclische, substituierte Dicarbonsäureanhydride enthaltendes Papierleimungsgemisch und dessen Verwendung
EP0129689A2 (de) Copylmere und ihre Verwendung als Leimungsmittel
DE3439117A1 (de) Emulgiermittel und seine verwendung
DE2611746C3 (de) Verfahren zur Leimung von Cellulosefasern und Mittel zur Durchführung des Verfahrens
DE2611827C3 (de) Verfahren zur Leimung von Cellulosefasern enthaltenden Materialien und Mittel zur Durchführung des Verfahrens
DE2533411A1 (de) Verleimungsgemisch und verfahren zum verleimen von papierprodukten
DE2423651C3 (de) Verfahren zur hydrophobierenden Verleimung von Cellulosefasern
DE1918415A1 (de) Verfahren zum Leimen von Papier und dadurch geleimtes Papier
EP0036993B1 (de) Verfahren zum Veredeln von Papier, Pappe und Karton
DE2804202A1 (de) Verfahren zur masseleimung von papier
DE2611746B2 (de) Verfahren zur leimung von cellulosefasern und mittel zur durchfuehrung des verfahrens
EP0008761B1 (de) Leimungsmittel für Papier und mit demselben geleimtes Papier
DE2627213C3 (de) Mittel zur Masseleimung von Papier, Verfahren zur Herstellung und Verwendung desselben
DE2733026C2 (de) Verfahren zur Herstellung einer im wesentlichen stabilen wäßrigen Dispersion eines Kolophoniummaterials
DE2404571C3 (de) Verfahren zum Leimen von Zellulosefasern enthaltenden Materialien und hierzu verwendete Zusammensetzung
DE2335756C3 (de) Wäßrige Dispersion von Keten-dimeren zum Leimen von Zellulosefasern