DE322145C - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung schwacher, freies Harz enthaltender Loesungen von Harzseife durch Emulgieren im Wasser - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung verdünnter Lösungen von Harzseife, die unverseiftes Harz in Lösung enthalten, und bezweckt, Mittel zu schaffen, um sehr schwache Lösungen von Harzseife herzustellen, bei denen das unverseifte Harz in Lösung bleibt.

Beim Gebrauch von Harzseifen zum Leimen von Papier, wobei das aufgelöste Harz mittels

ίο Tonerdesulfat koaguliert wird, erfolgen die chemischen Reaktionen immer in verdünnter Lösung. Wenn die Harzseife nicht verdünnt ist, ehe sie in Berührung mit der Papiermasse gelangt, erfolgt die Verdünnung dann so, daß die endgültige Reaktion immer zwischen schwachen Lösungen eintritt.

Um eine vollständige Reaktion in der koagulierten Masse zu erreichen, die sich bifdet, wenn Tonerdesulfat mit der Harzseife in Berührung kommt, ist es wünschenswert, daß die in der Seife vorhandene Sodamenge so klein wie möglich ist. Wenn indessen eine Harzseife erzeugt wird, die weniger Soda enthält als zum vollständigen Verseifen des Harzes nötig ist, so bleibt ein Teil des unverseiften Harzes in Lösung in der Seife, wobei letztere als Lösungsmittel wirkt.

Man kann also eine klare Lösung von Harzseife haben, in der eine ungefähr gleiche Gewichtsmenge von unverseiftem Harz vorhanden ist. Wenn diese Lösung in konzentrierterer Form, z. B. bei 40 Prozent Wassergehalt, klar und durchscheinend ist, so wird sie weniger durchscheinend beim fortschreitenden Auflösen, bis sich das darin enthaltene unverseifte Harz gänzlich von der Seifenlösung ausscheidet. Es ergibt sich daher in der praktischen Anwendung, daß, während eine Harzseife mit 40 oder 50 Prozent Wasser ihr eigenes Harzgewicht vollständig auflösen kann, sie, wenn man die Lösung in bekannter Weise verdünnt, so daß sie nur 10 Prozent feste Bestandteile und 90 Prozent Wasser enthält, nur etwa halb so viel unverseiftes Harz in klarer Lösung enthalten kann. Verdünnt man die Lösung weiter bis auf 2 Prozent feste Bestandteile, so beträgt die Menge des in vollkommener Lösung verbleibenden unverseiften Harzes nicht mehr als 10 oder 15 Prozent. Es ist daher wünschenswert, ein Verfahren zu schaffen, nach welchem eine Harzseife vollkommen zu einer verbrauchsfähigen, schwachen und klaren Lösung verdünnt werden kann, welche trotzdem das ursprünglich darin enthaltene unverseifte Harz in Lösung enthält.

Es hat sich herausgestellt, daß die Ursache des Niederschlages von gelöstem Harz aus der Lösung, darin begründet ist, daß das Lösen zu langsam vor sich geht. Zur Veranschaulichung dieser Tatsache wird bemerkt, daß, wenn ein Stück harte Harzseife, in welchem gelöstes Harz enthalten ist, in kaltes Wasser : gelegt wird, das unverseifte Harz verbleibt und als Schaum um das Seifenstück erscheint. Es hat sich ferner herausgestellt, daß dieses unverseifte Harz gleichfalls gelöst werden kann, und zwar in vollkommener Lösung wenn der Seife Gelegenheit zur augenblicklichen Lösung

gegeben wird. Um das gewünschte Ergebnis zu erzielen,, muß die Lösung, im Augenblick der Berührung vor sich gehen und außerdem bei geeigneter Temperatur erfolgen. Man erreicht dieses Resultat und erhält eine augenblickliche Lösung, wenn der Papierleim durch Druck in innige. Berührung mit heißem Wasser gezwungen wird. Um diese innige Berührung zu erzielen, wird der heiße Papierleim fein ίο zerteilt, so daß er eine möglichst große Oberfläche darbietet, und wird dadurch unmittelbare Berührung der Oberfläche mit gleichzeitiger Auflösung erreicht. Der heiße Leim wird hierfür durch entsprechende feine Öffnungen, etwa in Form von ganz dünnen Schichten oder feinen Strahlen, in heißes Wasser gepreßt. Das neue Verfahren bietet den Vorteil, daß die denkbar feinste Verteilung des Leimes erzielt wird. Zunächst ist die Einrichtung so ao getroffen, daß der Heizdampf das ganze Leimgemisch durchströmt, so daß der Leim auf eine Temperatur gebracht wird, die beträchtlich über dem Siedepunkt des Wassers liegt. Durch entsprechendes Einstellen des Dampf- ; druckes wird die Temperatur des Leimes so j geregelt, daß der Druck im Behälter im gewünschten Maße erreicht wird. Der dicke Leim im Behälter hat dann die Neigung zu I expandieren, wie es z. B. das unter Druck befindliche Wasser in einem Dampfkessel tut. Beim Expandieren des Leimes tritt infolge ' des Druckabfalls eine beträchtliche Dampf- j menge mit einer explosiven Wirkung auf, die ! das Leimgemisch in feinste Teile zerteilt, i Diese Verteilung wird nun unmittelbar in das i wäßrige Medium geleitet, wobei eine Reihe kleiner, jedoch hörbarer Explosionen auftritt. Der infolge des verminderten Druckes auftretende Dampf wird fast unmittelbar durch das umgebende Wasser, -in das er gelangt, kondensiert, so daß an der Oberfläche dauernd Expansionen und Kontraktionen infolge der Verdampfung und Kondensation auftreten.

In der Zeichnung ist eine, gleichfalls einen Teil der Erfindung bildende Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens beispielsweise veranschaulicht.
Es zeigt:

Fig. ι eine Ausführungsform der Vorrichtung, Fig. 2 eine abgeänderte Ausführungsform, Fig. 3 eine Ansicht des Feinsiebes in vergrößertem Maßstabe.

In Fig. ι bezeichnet 5 ein geschlossenes Gefäß zur Aufnahme von konzentriertem Harzleim, der zweckmäßig aus einem darüber angebrachten Meßbehälter 6 zugeführt wird. Der Leim wird dann bis zu entsprechender Temperatur z. B. mittels Dampf erhitzt, der durch das Rohr 7 zugeführt wird, während durch fio das Rohr 8 ein Flüssigkeitsdruck zugeleitet wird, um die Seife unter Druck zu halten.

Die erhitzte Seife wird dann in gewünschter Menge durch ein Rohr 9 abgezogen, in dem ein Feinsieb 10 angeordnet ist, das Schlitze oder andere entsprechend geformte, enge Öff-• nungen besitzt, um die Seife in sehr dünne Schichten oder Strahlen zu zerlegen, so daß sie eine möglichst große Oberfläche im Verhältnis zur Masse aufweist. Diese fein verteilte Seife wird in ein Heißwasserrohr 11 gespritzt, das mit dem Rohr 9 einen Winkel von mehr als 90 Grad bildet, so daß die Richtung der Seife und die des heißen Wassers mehr oder minder einander entgegengesetzt , sind. Hierdurch wird eine sehr innige Vermischung von Wasser und Seife erzielt, und die Seife tritt im Augenblick der Berührung mit dem Wasser in Lösung über. Die Lösung fließt dann durch das Rohr 12 in den Lösungsbehälter 13. Das Rohr 12 ist zweckmäßig rechtwinklig· zum Rohr 9 angeordnet, während es mit dem Rohr 11 einen Winkel von mehr als 90 Grad bildet, siehe Fig. 1. In das Rohr 9 führt außerdem noch ein Rohr 14, durch das Wasser zum Reinigen des Feinsiebes 10 zugeführt werden kann. Das Heißwasserrohr 11 und das Rohr 12 für die Lösung sind mit Einlaßrohren 15 bzw. 16 für kaltes Wasser und mit Thermometern Vj versehen, so daß die Wassertemperatur genau eingestellt werden kann. Der Durchfluß durch alle Rohre wird mittels Ventile 18 geregelt.

Bei der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform sind die Meß- und Druckbehälter für die Seife ebenso angeordnet wie bei der ersten Ausführungsform. Die Seife fließt aus dem Druckbehälter durch das Rohr 9a, das unmittelbar in den Behälter 13 für die Lösung führt. Dieses Rohr ist möglichst nahe am Behälter 13. mit einem Feinsieb 10 a ausgestattet. Entsprechend dem Rohre 14 der ersten Ausführungsform ist auch hier ein Rohr 14 a für Reinigungszwecke vorgesehen. In dem Behälter 13 für die Lösung kann ein Rührorgan 19 vorgesehen werden, um die Lösung im Behälter 13 in Bewegung zu halten und den bereits gelösten Leim weiterer Einwirkung Zu entziehen, so daß nur reines Wasser oder eine schwache Lösung in Berührung mit den zuströmenden Seifenteilen kommt.

Die in Fig. 1 veranschaulichte Ausführungsform hat offensichtlich viele Vorteile gegenüber der zuletzt beschriebenen, da die Seifenmasse und das Wasser in ungefähr entgegengesetzter Richtung fließen, schließlich aber gezwungen sind, dieselbe Richtung einzunehmen, wodurch eine gründliche und augenblickliche Mischung von Wasser und Seife erfolgt, so daß der Leim in Lösung übergeht. Der Fluß des Wassers und des Leims kann so geregelt werden, daß zu jeder Zeit eine bestimmte Menge Leim in .Berührung mit der

geeigneten Menge von frischem Wasser gebracht wird, die zur Herstellung der gewünschten Lösung nötig ist.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 2, wo sich das Wasser im Behälter 13 befindet und die Seifenmasse in diesen hineingedrückt wird, wird der Vorgang allmählich langsamer und deshalb auch unvollkommener, da in dem . Maße, wie das Wasser die Seife aufnimmt, eine bestimmte Menge der Lösung die- lösende Kraft etwa im gleichen Verhältnis verliert, wie sie die Seife aufnimmt. .Dies wird durch entsprechende Geschwindigkeitseinstellung der Rührvorrichtung 19 ausgeglichen. Nach Herts stellung der Lösung kann das Wasser weiter abgekühlt werden, um Stabilität der Lösung zu erreichen, indem man etwa kaltes Wasser durch das Rohr 16 oder unmittelbar in den Lösungsbehälter 13 zuführt.

Das augenblickliche Mischen bzw. Auflösen des fein verteilten Leimes im Wasser gibt die Möglichkeit, einen mit Wasser verdünnten Papierleim zu schaffen, ohne Niederschlag von unverseiftem Harz, so daß eine klare Lösung, die nur 2 Prozent feste Bestandteile enthält, erzielt wird.

Claims (3)

Patent-Ansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung schwacher, freies Harz enthaltender Lösungen von Harzseife durch Emulgieren im Wasser, dadurch gekennzeichnet, daß die Harzseife in einem geschlossenen Behälter auf mehr als. 100 ° C erhitzt und durch den so entstehenden Druck durch ein engmaschiges Sieb in fein verteilter Form ausgetrieben und in Wasser eingespritzt wird.

2. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die aus dem engmaschigen Sieb austretende Harzseife in einen aus entgegengesetzter Richtung ankommenden Strom heißen Wassers von einer Temperatur von unter 100° C gepreßt wird.

3. Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Zuleitungsrohr (11) für das heiße Wasser jenseits des engmaschigen Siebes (10) mit dem Ausflußrohr (9) aus dem Heizkessel (5) und dem rechtwinklig dazu angeordneten Zufüh-.rungsrohr (12) zum Lösungsbehälter (13) je einen Winkel von mehr als 90 ° bildet

Hierzu ι Blatt Zeichnungen.