DE3103338A1

DE3103338A1 - "verfahren zur herstellung von schnell loeslichem kleister auf basis von celluloseethern und deren verwendung als tapetenkleister"

Info

Publication number: DE3103338A1
Application number: DE19813103338
Authority: DE
Inventors: Norbert 5657 Haan Kühne; Hasso 4000 Düsseldorf Leischner; Wilfried Dr. Dipl.-Ing. Rähse; Willi Dr. Dipl.-Chem. 4030 Ratingen Wüst
Original assignee: Henkel AG and Co KGaA
Current assignee: Henkel AG and Co KGaA
Priority date: 1981-01-31
Filing date: 1981-01-31
Publication date: 1982-08-26
Also published as: DE3103338C2

Description

Henkelstraße 67 ³ HENKELKGaA

ZR-FE/Patente

4000 Düsseldorf, den 27. Januar 198I

Dr.SchOe/Ge

Patentanmeldung D 625O

"Verfahren zur Herstellung von schnell löslichem Kleister auf Basis von Celluloseethern und deren Verwendung als Tapetenkleister"

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von schnell löslichem Kleister, genannt Instant-Kleister, aus Celluloseethern und gegebenenfalls weiteren Hilfs- und Zusatzstoffen.

Die Herstellung von Kleistern auf Basis von Celluloseethern, die der Zubereitung wäßriger Klebelösungen dienen, ist seit mehr als 30 Jahren bekannt.

Für diesen Zweck wird heute zum Kleben von Tapeten überwiegend Methylhydroxyethylcellulose oder reine Methylcellulose eingesetzt. Aufgrund der anwendungstechnischen Eigenschaften ist ein besonderer Viskositätsbereich bevorzugt, der bei etwa 7 000 bis 12 000 mPa«s in 2-5Siger wäßriger Lösung, gemessen mit einem Brookfield-Viskosimeter bei 20 ⁰C, liegt. Beim Auflösen darf ein als Kleister anwendbarer Celluloseether keine Klumpen bilden und muß nach kurzer Zeit frei sein von ungelösten Partikeln. Durch verschiedene Zusätze, beispielsweise während der Aufarbeitung der Celluloseether bei ihrer Herstellung oder spezielle Zerkleinerungsmethoden und anschließendes Sieben kennen Produkte erhalten werden, die dieses Problem teilweise

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lösen. Eine weitere Verbesserung hinsichtlich des Auflöseng von Instant-Kleistern wird aber weiterhin angestrebt. Beim derzeitigen Stand der Technik der Herstellung von Instant-Kleistemist es erforderlich, den Kleisteransatz etwa 2-^jbis 3mal jeweils für 15 Sekunden lang aufzurühren, damit eine klare Lösung erhalten wird. Bis zur endgültigen Gebrauchsfertigkeit vergehen dann noch etwa 1/2 bis 1 Stunde.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es daher, einen Kleister auf Basis von Celluloseethern herzustellen, bei dem sowohl die notwendige Zeit des Aufrührens beim Auflösen in Wasser als auch die Zeit bis zur Erzielung der Gebrauchsfähigkeit der Kleisterlösung deutlich reduziert ist.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß man pulverförmige, gegebenenfalls teilvernetzte Celluloseether mit einer Korngrößenverteilung von 90 % < 200 JU'/ vorzugsweise mindestens 90 % *< 100 *$'in einer Granuliereinrichtung unter Wasserzusatz in ein schnell lösliches Granulat mit Korngrößen von 100 bis 600 Lr überführt. Bevorzugt ist der Bereich der Korngrößen von 200 bis 400 pn.

Als Ausgangsmaterial für das erfindungsgemäße Verfahren dient ein wasserlöslicher Celluloseether, der pulver- beziehungsweise staubförmig ist. In den meisten Fällen wird man von solchen Peinpulvern ausgehen, die eine Korngröße von 90 % unter 100 Ai/haben. Für das Verfahren geeignete Celluloseether sind in erster Linie Methylcellulose und ethoxylierte beziehungsweise propoxylierte Methylcellulose.

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Auch andere kaltwasserlösliche Celluloseether wie Hydroxyethylcellulose sind geeignete Ausgangsmaterialien. Gemeinsam ist allen für das Verfahren geeigneten Celluloseethern, daß sie auch in untergeordneter Menge neben den Alkyl- und Hydroxyalkylgruppen noch Carboxyalkylgruppen enthalten können, sofern die gute Löslichkeit in Wasser gegeben ist. Die wasserlöslichen Celluloseether können bereits vor der erfindungsgemäßen Granulierung mit einem Dialdehyd wie Glyoxal behandelt sein.

Als Ausgangsmaterial für das erfindungsgemäße Verfahren kann der unmittelbar nach der Reaktions- und Aufbereitungsstufe zur Verfügung stehende Celluloseether dienen. Er kann ohne weitere Trocknung mit einer Restfeüchte von 30 bis 80i?, vorzugsweise von 35 bis 50 % sowie nach der Trocknung mit einer Restfeuchte von 0,5 bis 25 %» vorzugsweise mit einer Restfeuchte von 7 bis 12 Si₅In die Granulationsstufe eingesetzt werden.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform erfolgt hier die Behandlung mit Dialdehyd, vorzugsweise Glyoxal. Dadurch wird eins gut steuerbare, äußerst gleichmäßige Vernetzung bewirkt. Auch können - wie üblich - während des Granulierens weitere Hilfsstoffe zugesetzt werden, die zum einen das Granulieren selbst günstig beeinflussen, zum anderen die Kleistereigenschaften verbessern. So ist es möglich, Netzmittel, insbesondere synthetische anionische oder nichtionische (zum Beispiel Ethylenoxidaddukte an Fettalkohole oder Nonylphenol) zuzufügen. Das erfindungsgemäße Verfahren kann insbesondere auf Alkyl-, Alky!hydroxyalkyl- beziehungsweise Carboxyalkylcellulose angewandt werden, wobei auch Kunststoffdispersionspulver zugesetzt werden kennen.

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Zum Granulieren selbst können prinzipiell alle bekannten und üblichen Qranuliereinrichtungen verwendet werden. Man kann zum Beispiel in Mischern oder im Wirbelbett arbeiten, wobei sowohl eine kontinuierliche als auch diskontinuierliche Arbeitsweise möglich ist.

Zur Aufarbeitung wird die optimale, das heißt gewünschte Kornfraktion ausgesiebt, das Oberkorn desagglomeriert und wieder dem Sieb zugeführt, während das Unterkorn zur weiteren Granulierung rezirkuliert werden sollte. Wenn bereits vor der Granulierung die Vernetzung erfolgt, sollte auf eine Rückführung verzichtet werden, um extrem gute Löseeigenschaften zu erreichen.

Das granulierte Pulver ist auf Grund der speziellen Makrostruktur in der Lage, beim Kontakt mit Wasser zu zerfallen und sich sofort zu lösen. Es ist also in der erhaltenen Form unmittelbar gebrauchsfähig und stellt einen hochwertigen Instant-Kleister dar. Dieser nach der vorliegenden Erfindung hergestellte Instant-Kleister besitzt eine etwa dreifach höhere Lösegeschwindigkeit als solche nach dem Stand der Technik und braucht jaußerdem nur einmal 5 bis 10 Sekunden lang aufgerührt zu werden.

Zur Konfektionierung ist es weiterhin möglich, diesen speziell granulierten Celluloseether durch einen Preß-Vorgang in eine Tabletten-, Brikett-, Nadel-, Strangoder Pelletform zu überführen, ohne daß die guten anwendungstechnischen Eigenschaften verlorengehen. Selbstverständlich muß der Preßdruck sorgfältig ausgewählt werden, um einerseits mechanisch stabile Körper zu erhalten und andererseits die Porenstruktur des Feingranulats nicht zu zerstören. Dies scheint nur mit

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den Celluloseethern möglich zu sein, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt wurden. Der Instant-Kleister ist in allen Fällen in 5 bis 15 Minuten nach dem Anrühren gebrauchsfertig. Diese Zeit kann über die Ausgangsteilchengröße und über den Umfang der in die Vernetzung in an sich bekannter Weise eingesetzten Dialdehyds gesteuert werden.

Die erfindungsgemäßen Produkte können mit besonderem Vorteil zur Herstellung von Tapetenkleistern eingesetzt werden. Hier machen sich die geschilderten Vorteile der besonders schnellen Löslichkeit und das einfache klumpenfreie Anrühren besonders günstig bemerkbar.

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Beispiele Beispiel 1

In einem kontinuierlichen Mischer wurden 500 kg Methylhydroxyethylcellulose mit 40 % Feuchte pro Stunde unter Zusatz von 92,5 kg Wasser, 1,8 kg 40-£iger Glyoxallösung, 0,1 kg 85-?lger Phosphorsäure, 5₃4 kg einer 20 $igen wäßrigen Lösung von ethoxyliertem technischem Fettalkohol granuliert. Etwa 50 % des erv haltenen Granulats wiesen den Korngrößenbereich von 100 bis ¹JOOyU/ auf. Das Produkt war nach Trocknung auf 10 % Restfeuchte gebrauchsfertig. 50 % der Endviskosität wurden in einem Löseversuch nach knapp 4 Minuten erreicht. Die Endviskosität betrug, gemessen mit dem Brookfield-Viskosimeter bei 20 ⁰C in 2-iiger Lösung, 10 800 mPa«s. Die Bestimmung der Substitutionsgrade ergab für -OCH₃: 1,45 und für -OC₂H₅OH: 0,04.

Beispiel 2

Das im Beispiel 1 beschriebene Granulat wurde in einer Presse tablettiert. Der Durchmesser der Tabletten betrug 25 mm. Nach Einwerfen der Tabletten in '/fasser konnte ein augenblicklich einsetzender Zerfall der Tablette beobachtet werden. Der Ansatz brauchte nur einmal fünf Sekunden lanf: aufgeschlagen zu werden, um eine homogene Lösung zu erreichen. Der Kleister war nach 8 Minuten gebrauchsfertig.

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Beispiel 3

300 kg/h Methylhydroxyethylcellulose nit einem Wassergehalt von 2 % und einer Teilchen^r^ßenverteilunp· von 97 #<125 Air wurden wie im Beispiel 1, das heißt unter Zusatz der gleichen Mengen an Glyoxallösung, Phosphorsäure und 5,4 kg einer 20-^igen wäßrigen Lösung von ethoxyliertem technischem Fettalkohol, aber unter Zugabe von 166 kg Wasser, granuliert. Nach Trocknung auf 8 % Restfeuchte und Aussiebung der Kornfraktion von 200 bis 400 ii/konnte im Löseversuch ein gebrauchsfertiger Kleister bereits nach 6 Minuten Lösezeit erhalten werden. Die Endviskosität und die Substitutionsgrade entsprechen den im Beispiel 1 genannten Werten, da der gleiche Celluloseether eingesetzt wurde. Die Klebequalität des Kleisters unterscheidet sich nicht von der, wie sie durch Kleister, die nach dem Stand der Technik hergestellt werden, erreicht werden kann.

Claims

Patentanmeldung D 6250 £ HENKELKGaA ZR-FE/Patente Patentansprüche

1) Verfahren zur Herstellung von schnell löslichem Kleister auf Basis von Celluloseethern, dadurch gekennzeichnet, daß pulverförinige, gegebenenfalls teilvernetzte Celluloseether mit einer Teilchengrößenverteilung von 90 % -^-2OO ^"'vorzugsweise mindestens 90 % -^100 μ?/ in einer Granuliereinrichtung unter Wasserzusatz in ein schnell lösliches Granulat mit Korngrößen von 100 bis 600/i^üb er führt werden.

2) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erhaltene Granulat Korngrößen von 200 bis 400 ^/-"aufweist.

3) Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Behandlung mit einem Dlaldehyd, vorzugsweise mit Glyoxal, in der Granuliereinrichtung vorgenommen wird.

4) Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet j daß das Granulieren in einer Wirbelschicht erfolgt.

5) Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4. dadurch gekennzeichnet, daß die Granulate in einer Preßvorrichtung in Tabletten, Briketts, Nadeln, Str-inre oder Pellets überführt werden.

6) Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Celluloseether Alkyl-, Alkylhydroxyalkyl- beziehungsweise Carboxyalkylcellulosen oder Mischungen daraus recebenenfalls unter Zusatz von Kunststoffdispersionspulver eingesetzt werden.

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7) Verwendung der nach dem Verfahren gemäß den Ansprüchen 1 bis 6 hergestellten Produkte als Tapetenkleister.

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