DE2619310A1

DE2619310A1 - Verfahren zur herstellung von flaechigen faserwerkstoffen

Info

Publication number: DE2619310A1
Application number: DE19762619310
Authority: DE
Inventors: Paul Arthur Clotz; Vincent Marion Rasicci
Original assignee: BF Goodrich Corp
Current assignee: Goodrich Corp
Priority date: 1975-05-02
Filing date: 1976-04-30
Publication date: 1976-11-11
Also published as: NL7604592A; FR2350423A1; BE841583A; JPS51136905A; FI761279A; FR2350423B1; CA1090511A

Description

VON KREISLER SCHÖNWALD MEYER EISHOLD FUES VON KREISLER KELLER SELTING

PATENTANWÄLTE Dr.-Ing. von Kreisler i" 1973

Dr.-Ing. K. Schönwald, Kölrr Dr.-Ing. Th. Meyer, Köln Dr.-Ing. K. W. Eishold, Bad Soden Dr. J. F. Fues, Köln Dipl.-Chem. AIeIc von Kreisler, Köln Dipl.-Chem. Carola Keller, Köln Dipl.-Ing. G. Selting, Köln

5 KULN 1, d. 27.4.76

DEICHMANNHAUS AM HAUPTBAHNHOF

AvK/Ax The B.F> Goodrich Company, 500 South Main Street, Akron, Ohio (U.S.A.).

Verfahren zur Herstellung von flächigen Faserwerkstoffen

Polymerlatices werden seit Jahren für die Herstellung von verbesserten flächigen Faserwerkstoffen verwendet. In neuerer Zeit geschieht dies wirksam durch Zugabe der Polymerisate zu den Fasern auf der nassen Partie der Papiermaschine oder im Mahlapparat. Hierzu gehören Verfahren, bei denen der Polymerlatex dem gemahlenen Stoff oder den gemahlenen Fasern in Wasser vor der Blattbildung zugesetzt und darauf niedergeschlagen wird. Bei vielen Verfahren wird der Polymerlatex dem Faserbrei zugesetzt und dann gefällt oder koaguliert. Bei vielen Fasern einschließlich der Pasern für die Papierherstellung und anderer Fasern für die Herstellung von Vliesen einschließlich der synthetischen Polymerfasern ist ein Koagulierungsmittel erforderlich. Bei Asbestfasern wird jedoch normalerweise kein Koagulierungsmittel benötigt. Ein bekanntes Verfahren, das zur Zugabe der Polymerlatices im Mahlapparat angewandt wird, wird in der US-PS 2 759 813 beschrieben und basiert auf der Verwendung von Lösungen von Natriumeitrat und Natriumligno-609846/0782

Telefon: (0221) 23454T - 4 · Telex: 8882307 dopa d · Telegramm: Dompatent Köln

sulfonat. Die US-PS 3 7^8 223 beschreibt ein verbessertes Verfahren zur Einarbeitung von Latexpolymerisat in Pasern in wässrigen Dispersionen, wobei im Polymerlatex ein enionisches wasserlösliches Polymerisat, z.B. Polyacrylsäure, verwendet wird. Die Aufgabe, die dieses Patent sich stellte, war die Verbesserung der Abscheidung der Polymerisate in den Fasern. Bei allen diesen Verfahren ist die Regelung oder Einstellung des Mahlgrades als Canadian Standard Preeness wichtig, und Verbesserungen hinsichtlich dieser Variablen sind erwünscht.

Gemäß der Erfindung läßt sich die Canadian Standard Preeness insbesondere bei Asbestfaserstoff leicht einstellen, indem dem Faserstoff vor der Zugabe des Polymerlatex eine geringe Menge eines anionischen wasserlöslichen Polymerisats und anschließend der Polymerlatex zugesetzt wird. Diese Verbesserung ermöglicht die lineare Einstellung der Canadian Standard Preeness in einem Bereich von Freeness-Zahlen von etwa 800 bis hinab zu etwa 200 oder weniger mit erxvünschten Ablaufgeschwindigkeiten. Das Verfahren ist auf beliebige Latices anwendbar, die bei Verfahren, bei denen die Zugabe zu den Fasern im Mahlapparat erfolgt, verwendet werden.

In der Praxis der Erfindung wird die Verbesserung leicht erreicht, indem zuerst das Paser-Wasser-Gemisch im Holländer oder Refiner gebildet wird, um die Faserbündel zu zerteilen, der Stoff auf die erforderliche Konsistenz verdünnt, das anionische wasserlösliche Polymerisat zugesetzt, der Latexbinder zugegeben und das Blatt gebildet wird.

Die Pasern werden nach dem üblichen Verfahren der Imprägnierung Im Holländer hergestellt und dann in

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Wasser in einer solchen Menge aufgenommen, daß ein Stoffbrei mit einer Konsistenz von etwa 0,5 bis 3 %$ vorzugsweise von etwa 1,5 bis 2,5 % gebildet wird. Im Falle von Asbest werden die Fasern im Holländer gemahlen, um die Faserbündel zu zerteilen und die Fasern zu zerkleinern. Dies kann auch im Refiner durchgeführt werden. Gemäß der Erfindung können beispielsweise Asbestfasern und Cellulosefasern einschließlich

Holzfasern, Lumpenfasern, Polyacrylnitrilfasern, Polyesterfasern, Viscosefasern, Nylonfasern, Baumwollfasern, Kraft- und Sulfitzellstoffasern, die zur Papier-] herstellung oder zur Herstellung von Filzprodukten verwendet werden, behandelt werden. Wie bereits erwähnt, braucht im Falle von Asbestfasern normalerweise kein zusätzliches Fällungs- oder Koagulierungsmlttel zugesetzt werden, nachdem der Latexbinder dem Faserstoff zugesetzt worden ist. Es ist jedoch notwendig, anderen Faseraufschlämmungen Alaun zuzusetzen, nachdem das anionische wasserlösliche Polymerisat und der Latexbinder zugesetzt worden sind. Die Erfindung ist von besonderem Vorteil bei der Einstellung der Canadian Freeness von behandelten Asbestdispersionen.

Die Zugabe von Latices von synthetischen Polymerisaten zu Faseraufschlämmungen oder -dispersionen vor der Blattbildung erfolgt auf der nassen Partie oder im Holländer oder Refiner. Dieses Verfahren dient dazu, dem flächigen Faserwerkstoff in Abhängigkeit vom Endgebrauch des Blattes das Polymerisat in einer Menge von weniger als 1 % bis mehr als 50 % zuzusetzen. Eine geregelte Abscheidung der Latexteilchen wird erreicht, indem ein Koagulierungsmittel, z.B. das bei der Papierherstellung übliche Alaun, in wässriger Lösung den meisten Fasern außer Asbest zugesetzt wird. Diese Verbesserung, d.h. die Verwendung von anionischen wasserlöslichen hydrophilen Polymerisaten wie PoIy-60 9.8 46/07 8?

acrylsäure, ist auf die verschiedensten Verfahren einschließlich der direkten Zugabe, der Ümkehrmethode (inverted method), der Armstrong-Methode und der kontinuierlichen Zugabe, anwendbar.

Beispielsweise kann bei der direkten Zugabe nach dem Mahlen des Stoffs bis zum gewünschten Mahlgrad der pH-Wert des Stoffs mit Alkali auf 8,5 bis 9,0 eingestellt werden, wenn ein alkalischer Latex zugesetzt werden soll. Der Latex wird dem Stoff zugesetzt und durch Betätigung des Holländers dispergiert. Der Latex kann vor der Zugabe verdünnt werden. Nach der Dispergierung des Latex wird eine 1- bis 10/Sige Lösung eines Koagulierungsmittels, z.B. Alaun, zugesetzt, um das Latexpolymerisat zu koagulieren, wobei das Polymerisat auf \ den Pasern abgeschieden wird. Im Falle von Asbestfaserstoff ist jedoch kein Alaun erforderlich. Beim Umkehrverfahren werden die Pasern bis zum gewünschten Mahlgrad gemahlen, der pH-Wert mit Alaun auf 4,5 gesenkt

und verdünnter Latex zugesetzt. Das Armstrong-Verfahren wird in den US-PSen 2 375 245 und 2 6Γ3 190 beschrieben, Beim kontinuierlichen Verfahren wird der Stoff gebildet,! der pH-Wert mit Alaun auf 4,5 erniedrigt und der Latex zugesetzt, nachdem der Stoff den Mahlapparat verlassen hat. Es ist dem Fachmann bekannt, daß bei den großtechnischen Verfahren der Zugabe des Latex auf der nassen Partie der Latex normalerweise möglichst stark verdünnt an einer Stelle maximaler Bewegung in einer Konzentration von etwa 10 bis 60 % Gesamtfeststoffen zugesetzt wird. In jedem Fall wird das anionische Polymerisat vor der Zugabe des Latex zugesetzt.

Für die Zwecke der Erfindung eignen sich beliebige Latices von synthetischen Polymerisaten, die für die Zugabe zur Stoffsuspension auf der nassen Partie verwendet werden. Die Verbesserung wird hierbei sowohl

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beim Verfahren als auch bei dem gebildeten Blatt, insbesondere durch vollständigere Abscheidung und durch ein klares Abwasser erzielt. Geeignet sind beispielsweise die bekannten Latices von Polymerisaten und Copolymerisaten von Vinylidenmonomeren, die wenigstens eine Gruppe der Formel CHp< enthalten wie Vinylchlorid, Styrol, Vinylacetat, Vinylidenchlorid, Acrylsäureester, konjugierte Diene und ähnliche Polymerisate und Copolymerisate, insbesondere Latices von elastomeren Polymerisaten. Als Beispiele solcher Latices sind Latices von Älkylacrylatpolymerisaten und -copolymerisaten, Polychloropren, Copolymerisate]! von Butadien und Acrylnitril, Butadien und MethyX&crylat, Butadien und Vinylidenchlorid, Butadien und Styrol sowie Latices von Vinylchloridpolymerisaten einschließlich der Copolymerisate von Vinylchlorid mit 5 bis ^O Teilen copolymer!- sierten Alkylacrylaten zu nennen. Typische geeignete Latices werden in "Synthetic Rubber", Whitby 195^, und "Polymer Processes", Schildknecht 1956, beschrieben.

Pur die Zwecke der Erfindung eignen sich insbesondere Latices, die Polymerisate von Butadien oder Alkylacrylaten und deren Copolymerisate enthalten. Vorteilhaft sind die Alkylacrylatpolymerisate, da mit ihnen verbesserte flächige Paserwerkstoffe, auf denen die Alkylacrylatpolymerisate dispergiert sind, erhalten werden. Da einige Alkylacrylate eine gewisse Löslichkeit in Wasser haben, kann ihre Polymerisation zur Bildung von Latices in Gegenwart geringer Mengen oberflächenaktiver Mittel durchgeführt werden. Bei der einwandfreien Abscheidung von Latices, die geringe Konzentrationen von oberflächenaktiven Verbindungen oder nichtionogenen Emulgatoren enthalten, auf Faserstoffe in wässriger Suspension ergaben sich größere Schwierigkeiten als bei Latices, die größere Mengen ionischer oberflächenaktiver Verbindungen enthalten. Als Beispiele solcher Polymer!- j

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sate sind Homopolymere und Copolymere von Alkylacrylaten mit 1 bis 8 C-Atomen in den Alkylresten der Acrylsäureester zu nennen. Verbesserte Polymerlatices werden aus Copolymerisaten von Alkylacrylaten und Butadien mit Vinylidenmonomeren, die endständige Gruppen der Formel CH₂< enthalten, hergestellt. Als Beispiele solcher Monomerer sind insbesondere Styrol, oc-Methylstyrol, Acrylnitril, Methacrylnitril, Äthylmethacrylat, Butylmethacrylat, Methyläthacrylat, Acrylsäure, Itaconsäure, Vinylchlorid, Vinylidenchlorid und Vinylacetat zu nennen. Diese Polymerisate können außerdem Vulkanisationsstellen enthalten, die im allgemeinen durch chlorhaltige Monomere wie Vinylchloracetat, Chlorpropylacrylat, Chloräthyl viny läther, Vinylbenzylchlorid und andere bekannte Comonomere gebildet werden.

Ausgezeichnete Ergebnisse werden mic Latices von Butadien/Alkylacrylat-Copolymerisaten erhalten, die reaktionsfähige Monomere, z.B. Acrylamid und Methacrylamid, tert.-Butylacrylamid, Octylacrylamid und Diacetonacrylamid, N-Alkylolamide, z.B. N-Methylolacrylamid und N-Methylolmethacrylamid, N-Alkoxyalkylacrylamide, z.B. N-A'thoxymethacrylamid und N-Butoxymethacrylamid, und α,ß-ungesättigte Carbonsäuren mit 3 bis 8 C-Atomen, z.B. Acrylsäure und Methacrylsäure, und Dicarbonsäuren, z.B. Itaconsäure, enthalten. Normalerweise werden wenigstens etwa 0,2 % dieser Comonomeren verwendet. Vorteilhaft sind Copolymerisate von Äthyl-, Methyl- und Butylacrylat, die ungefähr je 1 Teil von wenigstens 2 Comonomeren wie N-Butoxymethy!acrylamid und Acrylamid, N-Methylolacrylamid und Acrylamid, N-Methylolacrylamid und Methacrylamid sowie N-Methylolacrylamid und Acrylsäure enthalten. Die Gesamtmenge dieser Monomeren beträgt normalerweise weniger als etwa 10 % des Copolymerisats.

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Zu den anionischen Polymerisaten gehören Polyacrylsäuren mit Molekulargewichten von mehr als etwa 1000, z.B. 2000, bis etwa 3'000.00O. Normalerweise werden Polymerisate mit Zahlenmittel-Molekulargewichten von etwa 5000 bis 300.000 verwendet. Die Polyacrylsäure wird in Mengen von 0,035 bis 1,0 Teil pro 100 Teile Pasern verwendet. Im allgemeinen ist nicht mehr als etwa 1 Gew.-Teil pro 100 Gew.-Teile Pasern erforderlich, jedoch können auch größere Mengen, z.B. 3 bis 5 Teile, verwendet werden. Ausgezeichnete Ergebnisse wurden mit einer Konzentration von etwa 0,1 bis 0,5 Teilen erhalten. Zwar werden bereits mit Mengen von nur 0,001 bis 0,01 Teilen verbesserte Ergebnisse erhalten, jedoch werden mit größeren Mengen, z.B. 0,03 Teilen und mehr, im allgemeinen sowohl verfahrensmäßig als auch produktmäßig bessere Ergebnisse erzielt..Auch andere polymere a,ß-Säuren, z.B. Polymethacrylsäure und Polyitaconsäure, können verwendet werden, solange sie wasserlöslich sind. Copolymerisate solcher Säuren sind ebenfalls geeignet, soweit sie wasserlöslich sind. Diese Polymerisate können außerdem andere mit . ihnen copolymerisierte Vinylidenmonomere enthalten, die wenigstens eine endständige Gruppe der Formel CHp< enthalten, soweit das Copolymerisat oder sein Salz wasserlöslich ist. Diese Materialien enthalten mehr als 6o Gew.-^ Säure und weniger als 40 Gew.-^ anderer copolymerisierbarer monomerer Monovinylidenverbindungen, z.B. Alkylacrylate. Wasserlösliche Alkalisalze, z.B. Natriumpolyacrylat und' Ammoniumpolyacrylat, können verwendet werden.

Als Koagulierungsmittel, die gegebenenfalls außer dem bevorzugten Alaun verwendet werden, eignen sich beispielsweise die üblicherweise verwendeten wasserlöslichen Salze von mehrwertigen Metallen, z.B. Kaliumsulfat und Magnesiumsulfat.

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Die Canadian Standard-Freeness-Zahl ist ein Maß der Leichtigkeit, mit der Wasser durch Fasern abläuft, während diese eine nasse Matte auf einer perforierten Platte bilden. Der Canadian-Standard-Freeness-Tester besteht aus einem oberen Gefäß von 1 Liter Fassungsvermögen, das die Faser-Wasser-Suspension enthält, einer perforierten Platte am Boden, einem Bodendeckel, einem oberen Klappdeckel und einem Hahn für den Einlaß von Luft. Wenn der Bodendeckel fallengelassen und der Hahn geöffnet wird, tropft das von den Fasern im oberen Gefäß ablaufende Wasser in einen trichterförmigen Behälter mit einem Überlauf in der Seite und fließt durch eine Standardöffnung im Boden. Wenn das von den Fasern abfließende Wasser schneller in den Trichter fließt, als es durch den Standard-Austritt ausfließen kann, fließt der Überschuß durch das Überlaufrohr und wird in einem Meßzylinder aufgefangen. Das Volumen dieses übergelaufenen Wassers in Kubikzentimeter ist als Canadian-Standard-Freeness-Zahl bekannt.

Beispiel 1

Um die Praxis der Erfindung zu veranschaulichen, wurde der folgende Versuch durchgeführt: Asbestfasern und Wasser wurden in einem Holländer gemischt und auf eine Stoffkonsistenz von 2 % verdünnt. Unterschiedliche Mengen einer 0,5^igen wässrigen Lösung von Natriumpolyacrylat mit einem Molekulargewicht von etwa 18O.OOO bis 220.000 wurden der Stoffsuspension zugesetzt. Ein auf eine Konzentration von 20 % verdünnter Latex eines Copolymerisate von etwa ~$J> % Acrylnitril und 67 % Butadien wurde dann der Stoffsuspension zugesetzt. Die Konzentration des Polymerisats im Latex auf Trockenbasis wird normalerweise von etwa 10 bis 30 %» vorzugsweise von 15 bis 25 % verändert. Die Menge des Natriumpolyacrylats, die Ausfällungszeit, die Canadian-

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Standard-Freeness, die Ausflußzeit und die Dicke, Dichte- und Trockenfestigkeit des Blattes sowie die Menge an Natriumpolyacrylat sind in der folgenden Tabelle genannt.

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Bindemittel (40,9% Feststoffe) in 2% Asbestfasern enthaltender Suspension

(Bindemittel: Butadien/Acrylnitril-Copolymerisat, 20%)

Freeness-

Einstellmittel cm³

Vol. Fäll- Canadian Ausfluß- Blattdicke Dichte Trocken-

dauer Standard zeit, Min. Freeness, Sek, cm³

mil Menge

mm lbs./ft³ kg/nr* festigkeit Gew,-Teile/

psi kg/cm^ 100 Teile Asbest

O
Oi
OO

0,5$ Natriumpolyaorylat

5,0$ Natrium-

citrat/Natrium-

lignosulfonat

4:1

O
10

15
20
30
4o

0
10

15
20
30
40

2,5
2,5
2,5
2,5
2,5

3
3
3
3
3

780 64o 560 430 290 220

790 650 660 6oo 380

5,5 300

13 22 2Q 50 80

6 13 15 23 39 51

32.0 33.0 31.0 31.0 31.0 31.0

32.0

31.Οι

31.0

30.0

0,81 0,84 0,79 0,79 0,79 0,79

0,81 0,79 0,79 0,79 0,7? 0,76

69.0 66.0 69.0 69.5 67.3 67.5

1105 1057 U05

1078 1081

1105 1089 1097 1115 IO78 1089

1170 1660 2280 2350 2350 234ο

82

117 160

165

165,2

164,5

1170

1630 114,6

i960

2210

2140

2250

0,071 O.IO7

0.143 0,214 0.286

0.714

I.07

1.43

2.14

2.86

5,0$ Diammonium- 0 3 78O

äthylendiamin- 10 3 740

tetraessigsäure/ 20 3 700

Natriumligno- 30 3 660

sulfonat 4:1 4q 3 570

6 8

12 18

Die vorstehenden Werte zeigen, daß bei dem verbesserten Verfahren gemäß der Erfindung ohne Beeinträchtigung der Abflußzeit bei der gleichen Preeness eine gute Preeness-Einstellung mit verringerten Kosten im Vergleich zu anderen Systemen, die bei diesem Verfahren angewandt werden, erzielt wird. Vom Standpunkt der Umweltverunreinigung ist es wichtig, daß das Natriumpolyacrylat mit den Pasern aus dem Wasser entfernt wird, während die Salze wie Natriumeitrat und Diammoniumäthylendiamintetraessigsäure im Wasser bleiben und ein Beseitigungsproblem darstellen. Wenn, wie bei vielen Papiermischungen, das Wasser im Kreislauf geführt werden muß, hat das Verbleiben der Salze im Wasser u.a. den Nachteil, daß Salze wie Natriumeitrat eine Abweichung in der Einstellung der Produktions-Preeness verursachen. Bei einer Wiederholung des in diesem Beispiel beschriebenen Versuchs mit einem Latex eines Copolymerisats aus einem größeren Anteil n-Butylacrylat und etwa gleichen Teilen Acrylnitril, Acrylamid und N-Methylolacrylamid wurde ein Bereich der Canadian-Standard-Preeness von 750 bis l60 erhalten, während bei Verwendung des Natriumpolyacrylat s gemäß Beispiel 1 die anfängliche Canadian-Standard-Preeness-Zahl 750 betrug.

Beispiel 2

Um die A^orteile zu veranschaulichen, die erzielt werden, wenn das Natriumpolyacrylat der Stoffsuspension zugesetzt und anschließend der Polymerlatex zugegeben wird anstatt das Natriumpolyacrylat im Latex zuzusetzen, wurden zwei Versuche durchgeführt. Beim ersten Versuch wurde das Natriumpolyacrylat in einer Menge von 0,5 ^ und dann der gleiche Latex wie in Beispiel 1 der Stoffsuspension zugesetzt, worauf die Canadian-Standard-Freeness in Abhängigkeit von den Kubikzentimetern als 0,5$iges Natriumpolyacrylat bestimmt wurde. Zum Ver-609846/078?

gleich wurde die äquivalente Menge Natriumpolyacrylat dem gleichen Latex wie in Beispiel 1 zugesetzt, worauf die Canadian-Standard-Freeness bestimmt wurde. Die folgenden Ergebnisse wurden erhalten:

Volumen Canadianml Standard-Preeness cm3

Zusatz von Natriumpolyacrylat zur StoffSuspension

Zusatz von.Natriumpolyacrylat im Latex

15
20
30
40

15
20

30
40

780 560 44

290

220

78O 6OO

480 440 350

Beispiel 3

Eine weitere Reihe von Demonstrationsversuchen mit Asbestfaserdispersionen wurde auf die in Beispiel 1 beschriebene Weise unter Verwendung eines Polymerlatex durchgeführt, der ein Copolymerisat von 67 % Butadien und 33 % Acrylnitril enthielt. Bei diesem Latex betrug die Canadiän-Standard-Freeness-Zahl 780, wenn keine Polyacrylsäure verwendet wurde. Ebenso wie in Beispiel 1 wurden 20 % polymeres Bindemittel aufgebracht. In der folgenden Tabelle sind die Art der Polyacrylsäure (freie Säure oder Salz) und das Molekulargewicht angegeben. Ferner sind in der Tabelle die Mengen der 0,5/aigen Lösung der Polyacrylsäure in Wasser, die Fälldauer in Minuten, die Canadian-Standard-Freeness-Zahl (CSF) und die Abflußzeit in Sekunden angegeben.

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- Γ5 -

cnr	FaIl-	CSP	Abfluß-
(PA)	dauer	ml	zeit,
	Minuten		Sekunden
O	2	78ο	6
10	2	590	19
15	2	410	2Q
20	2	290	48
30	2	210	81
40	2	ι8ο	108
0	2	780	6
10	2	580	16
15	2	400	32
20	2	270	59
30	2	200	91
40	2	I60	114
0	2	78Ο	6
10	2	54ο	21
15	2	44ο	31
20	2	28ο	58
30	2	210	86
4o	2	190	101
0	2	78ο	6
10	2	64ο	12
15	2	550	19
20	2	400	33
30	2	310	55
4o	2	250	74
0	2	78ο	β
10	2	64ο	12
15	2	550	19
20	2	4οο	33
30	2	310	55
40	2 .	250	74
0	2	780	6
10	2	64ο	14
15	2	530	20
20	2	36θ	42
30 40	2 2	270 250	75 78

Polyacrylsäure, Molekulargewicht 80.000 bis 110.000

Kaliumsalz von Polyacrylsäure mit Molekulargewicht 80.000 - 110.000

Polyacrylsäure, Molekulargewicht etwa 5000

Kaliumsalz von Polyacrylsäure mit Molekulargewicht 5000

Polyacrylsäure, Molekulargewi cht 220.000 Ms 250.000

Kaliumsalz von Polyacrylsäure mit Molekulargewicht 220.000 bis 250.000

Weitere Versuche wurden mit 0,25^iger Polyacrylsäure und ihrem Kaliumsalz durchgeführt. Die folgenden Ergebnisse wurden erhalten:

Polyacrylsäure, Molekulargewicht etwa 5OOO

2,5	780	6
2,5	720	9
2	65O	12
2	600	17
2	370	34
2	260	54

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	cnr	Fäll	CSF	Abfluß-
	(PA)	dauer,	ml	zeit,
		Minuten		Sekunden
Kaliumsalz von Poly	0	2,5	780	6
acrylsäure mit	10	2,5	69O	12
Molekulargewicht 5000	15	2	610	15
	20	2	560	19 i
	30	2	410	36 !
	40	2	290	54 ι

Durch das neue Verfahren gemäß der Erfindung werden gegenüber der bekannten Verwendung von Polyacrylsäure im Latex die weiteren Vorteile erzielt, daß bei gewissen Latices, insbesondere solchen, in denen Emulgatoren · auf Basis von Fettsäure oder Harzsäure verwendet werden,' Stabilitätsprobleme bei der Zugabe von Polyacrylsäure oder Natriumpolyacrylat auftreten könne, wobei besondere Vorsichtsmaßnahmen notwendig sein können, um den Verlust von Polymerisat durch Bildung von Koagulat zu verhindern. Dieses Problem wird ausgeschaltet, wenn die Polyacrylsäure oder ihr Salz der Stoffsuspension vor der Zugabe des Latex zugesetzt wird.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist die Flexibilität, die man im Vergleich zur Zugabe des anionischen Einstellmittels im Latex hat, bei der sich ein Verlust an Flexibilität ergibt. Beispielsweise könnte nur ein Blatt von bestimmter Dicke oder Dichte unter Verwendung eines Latex hergestellt werden, der eine gegebene Menge des anionischen Zusatzstoffs enthält. Um Blätter mit verschiedenen Dichten und Dicken zu bilden, muß daher jeder Latex getrennt formuliert werden. Gemäß der Erfindung läßt sich die Canadian-Freeness im Verhältnis zur Dicke oder Dichte des j gewünschten Blattes durch Veränderung der zugesetzten _; Menge der Polyacrylsäure oder ihres Salzes zur Stoffsuspension leicht einstellen, so daß der gleiche Latex ' ohne Rücksicht auf die gewünschte Dicke und Dichte des Blattes verwendet werden kann. In jedem Fall läßt sich '

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nach der Abscheidung des Polymerisats auf den Faser- ι teilchen ein Blatt aus den umhüllten Fasern leicht auf i üblichen Papiermaschinen wie Rundsiebmaschinen und Langsiebmaschinen herstellen.

Wie bereits erwähnt, ist die Erfindung von besonderem
Vorteil bei Asbestfasersuspensionen, wo bisher Probleme ; bei der Behandlung dieser Materialien mit Polymerlatices_ι aufgrund der Anwesenheit erheblicher Mengen von Metall- j ionen in der Fasersuspension auftraten. Zahlreiche ·

Verfahren wurden zur Lösung dieses Problems ausprobiert, j soweit es die Einstellung der Canadian-Standard-B'reeness ! betrifft. Im Vergleich zu diesen Verfahren ermöglicht j das Verfahren gemäß der Erfindung eine bessere Einstel- . lung der Freeness, wie die Beispiele zeigen, und eine
größere Flexibilität in der Wahl der Bindemittel. Ein j besonderer Vorteil besteht darin, daß lediglich die
Polysäure oder ihr Alkalisalz erforderlich ist und keine weiteren zusätzlichen Bestandteile notwendig sind.
Überraschend war die Feststellung, daß eine Kombination von Natriumpolyacrylat und Äthylendiamlntetraessigsäure ■ völlig unbefriedigend ist. Beispielsweise wurde mit j einer 5$igen Lösung die Canadian-Standard-Freeness nicht · unter 500 cnr gesenkt. j

Das gemäß der Erfindung mit dem vorstehend beschriebenen Latex gebildete Faserblatt hat gutes Aussehen und gute j Abflußgeschwindigkeit. Eine Verklebung mit dem Sieb oder Filz findet nicht statt. Die trockenen Blätter haben I gute Zugfestigkeit. Der ungewöhnlich weite Bereich der j Canadian-Freeness von etwa 800 bis 200 mit einem einzigen Latex bei guten Abflußgeschwindigkeiten läßt sich " j leicht erreichen, wenn der verwendete Latex ohne Verwendung des anionischen Zusatzstoffs eine Canadian-Standard-Freeness-Zahl von mehr als etwa 600 hat. !

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Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zur Herstellung von flächigen Paserwerkstoffen,; in denen Polymerlatexteilchen auf den Fasern abgeschieden sind, wobei man Latices von synthetischen Polymerisaten dem Faserbrei oder der Stoffsuspension auf der nassen I Partie vor der Blattbildung aus den Fasern durch Koagulierung zusetzt, dadurch gekennzeichnet, daß man der Fasersuspension vor der Zugabe des Polymerlatex ein anionisches wasserlösliches hydrophiles Polymerisat mit j einem Molekulargewicht von mehr als etwa 1000 in einer | Menge von mehr als 0,01 bis weniger als 5 Teile pro

100 Gew.-Teile Fasern zusetzt. j

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß | man das anionische wasserlösliche hydrophile Polymerisat , in Mengen von etwa 0,05 bis weniger als 1 Gew.-Teil zusetzt und als anionische Polymerisate wasserlösliche Polymerisate von Acrylsäure, Methacrylsäure, Itaconsäure und/oder ihre wasserlöslichen Salze verwendet.

5. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, '

daß man als anionisches Polymerisat Polyacrylsäure oder i

ein Ammoniumsalz oder Alkalisalz von Polyacrylsäure mit ;

einem Molekulargewicht im Bereich von etwa 2000 bis ^!

500.000 in einer Menge von etwa 0,0^5 bis 1 Gew.-Teil , pro 100 Gew.-Teile Fasern verwendet.

4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3> dadurch gekennzeichnet, | daß die Fasersuspension eine Suspension von Asbestfasern

ist. I

5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, ! ' · daß man einen Latex verwendet, der ein Butadienpolymeri- j

sat enthält. '

609846/0782 "

6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß man einen Latex eines Copolymerisats von Butadien und Acrylnitril verwendet. ^l '

7· Verfahren nach Anspruch 1 bis 5* dadurch gekennzeichnet, : daß man einen Latex eines Copolymerisats von Butadien und Styrol verwendet.

8. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, ^: daß man einen Latex verwendet, der ein Polymerisat eines ■ Alkylacrylats enthält.

9. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man als■anionisches Polymerisat Natriumpolyacrylat verwendet. :

10. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß man als Polymerisat ein Athylacrylatpolymerisat verwendet.

11. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, , daß man einen Latex verwendet, der ein Vinylchloridpolymerisat enthält. ° <

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