DE577656C

DE577656C - Process for the production of porous, fibrous flat structures from cellulose

Info

Publication number: DE577656C
Application number: DEB145011D
Authority: DE
Original assignee: CF Burgess Laboratories Inc
Current assignee: CF Burgess Laboratories Inc
Priority date: 1928-08-13
Filing date: 1929-08-03
Publication date: 1933-06-02

Description

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AUSGEGEBEN AM
2. JUNI 1933ISSUED ON
JUNE 2, 1933

ist in Anspruch genommen.is used.

Die Erfindung- betrifft ein Verfahren zur Behandlung poröser, faseriger Flächengebilde ■aus Zellstoff, um solchen tuchartigen Waren aus unvenvebten Fasern bei Erhaltung der Wasseraufnahmefähigkeit und Geschmeidigkeit eine besondere Widerstandsfähigkeit zu λ-erleihen. Alan gewinnt auf diese Weise tuchartige Stoffe, die, trotzdem sie unverwebt sind, für Zwecke verwendet werden können,The invention relates to a method for treating porous, fibrous sheet-like structures ■ made of cellulose to make such cloth-like goods made of non-woven fibers with preservation of the Water absorption and suppleness give it a special resistance λ-borrow. Alan wins cloth-like this way Fabrics that, despite not being woven, can be used for purposes

Ό zu denen gewöhnlich nur feste, verwebte Stoffe brauchbar sind. So können z. B. die erfindungsgemäß behandelten Faserstoffe für Waschtücher, Handtücher, Wischtücher o. dgl. vorteilhaft verwendeTwerden. Die Stoffe gemaß der Erfindung sollen dabei alle Eigenschaften der gewebten Stoffe besitzen, sollen also insbesondere waschbar sein, ohne sich zu zersetzen, und eine große Festigkeit besitzen. Gemäß der Erfindung erfolgt die Behandlung der faserigen, aus Zellstofflagen bestehen-. den Flächengebilde in der Weise, daß sie mittels einer geeigneten Celluloselösung, z. B. Viscoselösung, besprüht oder in Streifen oder anderen Formen überdeckt und nach der Aufbringung regeneriert werden. Dabei können der Celluloselösung gegebenenfalls auch geeignete Weichmachungsmittel, z. B. Glycerin, Türkischrotöl, Seife usw., zugesetzt werden. Nach der Imprägnierung der Zellstoftlagen werden die Fasern bei der nachfolgenden Regenerierung der Celluloselösung zusammengehalten, so daß sie auch unter dem Einfluß des Wassers bzw. von Feuchtigkeit sich nicht mehr lösen oder zersetzen.Ό for which only solid, woven fabrics are usually useful. So z. B. the fibers treated according to the invention for washcloths, towels, wipes or the like. Are advantageously used. The fabrics according to the invention should have all the properties of woven fabrics, so in particular should be washable without decomposing, and should have great strength. According to the invention, the fibrous, cellulose layers are treated. the sheet-like structure in such a way that it can be removed by means of a suitable cellulose solution, e.g. B. Viscose solution, sprayed or covered in Stre ifen or other forms and regenerated after application. The cellulose solution can optionally also contain suitable plasticizers, e.g. B. glycerin, Turkish red oil, soap, etc., can be added. After the cellulose layers have been impregnated, the fibers are held together during the subsequent regeneration of the cellulose solution, so that they no longer dissolve or decompose even under the influence of water or moisture.

Man hat schon Handtücher und Servietten aus Papier hergestellt, wobei man die leichte Zersetzbarkeit und geringe Festigkeit etwas verbessern kann durch Hydratisieren und verlängertes Schlagen des Holz- oder Papierstoffes, jedoch geht diese Verbesserung ganz auf Kosten der Schmiegsamkeit und Wasseraufnahmefähigkeit. Auch die Verwendung von Leimen, Firnissen und Lacken ist ungeeignet, da hierdurch die Wasseraufnahmefähigkeit stark verringert wird.Towels and napkins have already been made out of paper, although the light ones Can slightly improve decomposability and low strength by hydrating and prolonging Hitting the wood or paper stock, however, this improvement is entirely possible at the expense of flexibility and water absorption. The use of glues, varnishes and lacquers is also unsuitable, as this greatly reduces the water absorption capacity.

Bei dem Verfahren gemäß der Erfindung werden diese Nachteile vermieden. Die regenerierte Cellulose ist wasseraufnahmefähig, so daß ein Blatt, dessen Fasern durch regenerierte Cellulose zusammengehalten werden, so gut wie nichts an den verlangten Eigenschaften verliert. Wesentlich ist bei dem Verfahren gemäß der Erfindung, daß die Imprägnierung nicht so erfolgt, daß die ganze Oberfläche überzogen wird, da dann das Fertigfabrikat nicht weich und biegsam sein würde, sondern steif und knitterig. Dies wird dadurch vermieden, daß gemäß der ErfindungWith the method according to the invention these disadvantages are avoided. The regenerated Cellulose is water-absorbent, so that a sheet whose fibers are regenerated by Cellulose are held together, as good as nothing in terms of the required properties loses. It is essential in the method according to the invention that the impregnation not done in such a way that the entire surface is covered, since then the finished product would not be soft and pliable, but stiff and wrinkled. this will avoided in accordance with the invention

die Celluloselösung nur stellenweise, ζ. B. in Streifen, Punkten, Wellenlinien u. dgl. aufgebracht wird. Alan erhält dann ein weichen und schmiegsames Fertigprodukt. 5 Erfindungsgemäß verwendet man zweckmäßig eine Yiscoselösung, die ungefähr 7 °/o Cellulose, 6 °/₀ Ätznatron und 3 bis 4 Teile Salz enthält. Selbstverständlich könnten auch andere Konzentrationen und Qualitäten verwendet werden.the cellulose solution only in places, ζ. B. in strips, points, corrugated lines and the like. Is applied. Alan then receives a soft and pliable finished product. 5 According to the invention advantageously uses a Yiscoselösung that about 7 ° / o cellulose, 6 ° / ₀ sodium hydroxide and 3 to 4 parts salt. Of course, other concentrations and qualities could also be used.

Die zur Verarbeitung kommenden Fasern sind vorzugsweise Zellstoffasern. Holzfasern bzw. Holzstoffe sind in Anbetracht ihrer Billigkeit und Verfügbarkeit ganz besonders S zweckmäßig. Da das Fertigprodukt für Wasser und Feuchtigkeit gut aufnahmefähig sein soll, empfiehlt sich eine Verarbeitung von Blättern aus Papier- oder Holzbrei bzw. Holzstoffen, die keinen Leim oder doch nur ο wenig Leim enthalten und nicht satiniert sind. Aus Gründen, die sich noch weiter unten aus der Beschreibung ergeben werden, empfiehlt es sich des weiteren, möglichst langfaserige Stoffe zu verarbeiten. Wird der Stoff nie'rcerisiert, wird die Aufnahmefähigkeit noch verstärkt bzw. vergrößert, da durch das Mercerisieren die sogenannten Alphacellulosefasern schwellen. Auch wird hierdurch die Geschmeidigkeit des Produktes noch jo wesentlich begünstigt.The fibers to be processed are preferably cellulose fibers. Wood fiber and wood pulps are very special in view of their cheapness and availability S appropriate. Because the finished product can absorb water and moisture well processing of sheets made of paper or wood pulp is recommended. Wood materials that contain no glue or at least ο little glue and which do not have a satin finish are. For reasons that will emerge from the description below, It is also advisable to use long-fiber fabrics as possible. Will the Substance never rcerises, the absorption capacity is strengthened or increased, because of that mercerising the so-called alpha cellulose fibers swell. This also significantly improves the suppleness of the product.

Im folgenden soll die Erfindung an Hand einiger Ausführungsbeispiele erläuternder Zeichnungen beschrieben werden. Es stellt dar:
*5 Abb. ι einen Querschnitt.In the following, the invention is to be described with reference to some exemplary embodiments of explanatory drawings. It shows:
* 5 Fig. Ι a cross section.

Abb. 2 ist ein Längsschnitt nach der Linie 3-3 der Abb. 1.Fig. 2 is a longitudinal section along the line 3-3 of Fig. 1.

Abb. 3 zeigt einen Querschnitt einer weiteren Ausführungsform.Fig. 3 shows a cross section of a further embodiment.

Ί° Abb. 4 ist ein Längsschnitt nach der Linie 5-5 der Abb. 3.Ί ° Fig. 4 is a longitudinal section after the Line 5-5 of Fig. 3.

Zwecks Herstellung eines dünnen Erzeugnisses für Waschtücher wird ein Blatt 1 aus gebleichtem Sulfitzellstoff hergestellt, beispielsweise ein Blatt, welches etwa 0,04 bis 0,05 kg je m² wiegt. Dieses Blatt wird mit getrennten Streifen von Vikcose überzogen, die in beliebiger Weise hergestellt werden können. Vorzugsweise werden diese Streifen 2 geradlinig durch eine Nutenwalze hergestellt, ' in welche NijtenjJie Viscose eingefüllt wird, um dann durch Beclrucken~an das Blatt übertragen zu werden. Für eine Zellstoffpulpe aus langfaserigem Sulfitzellstoff eignen sich zwölf Streifen für je 25 mm Oberfläche, wobei jeder Streifen etwa ⁵/s ^mm breit ist. Die Viscose besitzt die obengenannte Beschaffenheit und fließt nicht in die Zwischenräume zwischen den Streifen über. Dagegen ■60 dringt die Viscose in die Fasermasse ein. Die Flächen zwischen den Streifen sind im wesentlichen frei von Viscose, dagegen sind die meisten nicht imprägnierten Fasern an dem einen oder dem anderen Ende in dem Streifen durch' die Viscose befestigt und verankert. Anstatt geradlinig zu sein, können die Streifen auch wellenförmig oder gekrümmt sein. Auch können anstatt Streifen Punkte oder sonstige Muster in Abständen vorgesehen sein.In order to produce a thin product for washcloths, a sheet 1 is made of bleached sulfite pulp, for example a sheet which weighs ^{about 0.04 to 0.05 kg per m 2.} This sheet is covered with separate strips of Vikcose, which can be made in any way. These strips 2 are preferably produced in a straight line by means of a grooved roller into which Nijtenjie viscose is poured in order then to be transferred to the sheet by printing. For a pulp made from long-fiber sulfite pulp, twelve strips are suitable for each 25 mm surface, each strip being about ⁵ / s ^mm wide. The viscose has the properties mentioned above and does not overflow into the spaces between the strips. In contrast, the viscose penetrates into the fiber mass. The areas between the strips are essentially free of viscose, but most of the non-impregnated fibers are attached and anchored at one end or the other in the strip by the viscose. Instead of being straight, the strips can also be wavy or curved. Instead of stripes, points or other patterns can also be provided at intervals.

Obwohl man das Blatt nur auf einer Seite mit Viscosestreifen usw. versehen kann, können auch beide Blattseiten in dieser Weise behandelt werden. Wird die eine Seite z. B. mit parallelen Streifen von Viscose, wie in Abb. 1 dargestellt, versehen, so wird die Gegenseite in ähnlicher Weise mit Streifen bedruckt, in der Weise, daß die Streifen 3, wie in Abb. 2 dargestellt, senkrecht zu den Streifen 2 auf der anderen Seite verlaufen. Auf diese Weise kann eine beliebig feste Verankerung der losen Fasern erzielt werden. Die Festigkeit des Erzeugnisses wird dadurch erhöht, so daß praktisch sämtliche Fasern 4 an beiden Seiten des Blattes verankert sind. Die größte Länge der nicht imprägnierten Fläche des Blattes bzw. der Abstand zwischen den Viscosestreifen soll im wesentlichen der Durchschnittslänge der Fasern entsprechen.Although the sheet can only be provided with viscose strips etc. on one side, you can also treat both sides of the sheet in this way. If one side z. B. with parallel strips of viscose, as shown in Fig. 1, so the opposite side is in a similar way with Strips printed in such a way that the strips 3, as shown in Fig. 2, perpendicular run to strip 2 on the other side. In this way one can arbitrarily firm anchoring of the loose fibers can be achieved. The strength of the product is thereby increased so that practically all of the fibers 4 are on both sides of the sheet are anchored. The greatest length of the non-impregnated area of the sheet or the Distance between the viscose strips should be essentially the average length of the fibers correspond.

Das so bedruckte oder imprägnierte Blatt wird dann, durch die bekannten Bäder zum Regenerieren und Waschen- der Cellulose geleitet. Bei der Verwendung von Viscose wird das Blatt oder die ununterbrochene Bahn des Zellstoffzeuges durch ein Bad geleitet, welches ι bis 2 °/₀ Schwefelsäure und 15 bis. 20 % Natriumsulfat zwecks Ausfällung der Viscose enthält, oder es kann Ammoniumsulfat verwendet werden und alsdann sehr verdünnte Mineralsäure. Auf diese Weise wird Cellulose in hoch hydratiertem Zustande regeneriert. Das Gebilde wird dann durch eine 0,2 °/o, Ätznatronlauge geleitet und zum Schluß mit Wasser gewaschen. Das Bleichen erfolgt in schwacher Lösung von unterchlorigsaurem Natron, enthaltend 0,1 bis 0,2 °/o aktives Chlor. Das Säuern wird mit verdünnter Chlorwasserstoffsäure von 0,5 bis 1,0 °/o bewirkt. Alsdann wird mit Wasser gespült. Das Gebilde kann dann getrocknet werden, vorzugsweise geht es jedoch noch durch ein weichmachendes Bad, z. B.. aus Glycerin allein oder mit Paraffin, öl usw. Zweckmäßig besteht das Bad aus 1 °/₀ Seife, 2 °/o Türkischrotöl, 4°/o Glycerin. Das Gebilde behält etwas von diesen Stoffen zurück, wodurch die Weichheit erhöht wird.The printed or impregnated sheet is then passed through the known baths for regenerating and washing the cellulose. When using Viscose the sheet or continuous web of the pulp mold is passed through a bath containing ι to 2 ° / ₀ sulfuric acid and 15 to. Contains 20% sodium sulphate for the purpose of precipitating the viscose, or ammonium sulphate can be used and then very dilute mineral acid. In this way, cellulose is regenerated in a highly hydrated state. The structure is then passed through a 0.2% caustic soda solution and finally washed with water. The bleaching takes place in a weak solution of sodium hypochlorite containing 0.1 to 0.2% active chlorine. The acidification is effected with dilute hydrochloric acid at from 0.5 to 1.0%. It is then rinsed with water. The structure can then be dried, but it is preferably still through a softening bath, e.g. B .. of glycerol, alone or with wax, oil, etc. Advantageously, there is a bath of 1 ° / ₀ soap, 2 ° / o turkey, 4 ° / o glycerol. The structure retains some of these fabrics, which increases the softness.

Das Gebilde wird entweder vor oder nach dem Weichmachen getrocknet und wird zu diesem Zweck zunächst ausgequetscht. Das Trocknen erfolgt zweckmäßig unter leichterThe structure is dried either before or after softening and becomes too initially squeezed out for this purpose. The drying is expediently carried out under lighter

Spannung, da, wenn das Gebilde ohne jegliche Spannung getrocknet wird, das Einschrumpfen der regenerierten Cellulose eine • rauhe und gefurchtete Beschaffenheit verursacht. Wird es dagegen unter hoher Spannung getrocknet, so besitzt es ein papierähnliches, allzu glattes Aussehen. Beim Trocknen unter leichter Spannung bleibt das Gebilde eben; das starke Einschrumpfen der regenerierten Cellulosestreifen verursacht jedoch, daß diese Streifen unterhalb der Oberfläche der nicht imprägnierten Streifen konkav einsinken, wie bei 5 in Abb. 2, 4 dargestellt ist. Dadurch erhält das Gebilde angenehmes Aussehen und fühlt sich ähnlich einem gewebten Stoff an. Wenn erforderlich, kann das Gebilde gefärbt und geprägt sein, um gewebeähnliche Effekte nachzuahmen. Ein solches Gebilde von Zellstoffblättern, die etwa. 0,04 bis 0,05 kg je m² wiegen, enthält auf demselben Flächeninhalt, wenn es auf beiden Seiten mit Cellulosestreifen versehen wird, etwa 8,75 bis 10 g regenerierte Cellulose.Tension, because if the structure is dried without any tension, the shrinkage of the regenerated cellulose causes a rough and furrowed texture. If, on the other hand, it is dried under high tension, it has a paper-like, overly smooth appearance. When drying under slight tension, the structure remains flat; however, the severe shrinkage of the regenerated cellulose strips causes these strips to sink concavely below the surface of the non-impregnated strips, as shown at 5 in FIGS. This gives the structure a pleasant appearance and feels like a woven fabric. If necessary, the structure can be colored and embossed to mimic fabric-like effects. Such a structure of cellulose sheets, which is about. Weighing 0.04 to 0.05 kg per m ² , contains about 8.75 to 10 g of regenerated cellulose on the same surface area if it is provided with cellulose strips on both sides.

Das beschriebene Verfahren ist für dünne Fabrikate geeignet, für schwerere, z. B. Wischtücher, muß jedoch das nachfolgende Verfahren benutzt werden. Das Erzeugnis wird durch Zusammenfügen von mehreren dünnen Blättern hergestellt, in der Weise, daß sie zu einem einheitlichen Gebilde zusammengepreßt werden, wobei die Cellulosestreifen 8 als Verkittungsmittel der einzelnen Blätter dienen. Ein schwereres Einzelgebilde von Fasern kann nicht durchgehend imprägniert werden, ohne daß die Viscose auf der Oberfläche überfließt, da die Viscose und im allgemeinen die Celluloselösung viel leichter entlang den auf der Oberfläche verlaufenden Fasern fließt, welche Fasern im allgemeinen parallel zu der Oberfläche des Blattes verlaufen. Infolgedessen besitzt ein solches schwereres oder dickes Gebilde eine nicht imprägnierte Zone in der Mitte, wodurch es sich beim Gebrauch an dieser Zone spalten könnte, wenn es mit Wasser benetzt wird. Das Imprägnierungsmittel soll im allgemeinen genügend tief nach einwärts von der Oberfläche gegen die entgegengesetzte Fläche eindringen, um das Spalten zu verhindern.
Es kann auch eine Mehrzahl von Blättern verwendet werden, von welchen das eine- Blatt schwerer ist als die vorher beschriebenen. Anstatt eines Blattes, enthaltend mercerisierte gebleichte Sulfitpulpe, die je Quadratmeter 0,04 bis 0,05 kg enthält, wird ein Blatt verwendet, welches 0,085 bis 0,096 kg auf demselben Flächeninhalt wiegt. Dieses schwerere Blatt wird mit Streifen oder Punkten auf der einen Seite des Blattes versehen. Ein weiteres Blatt aus derselben Pulpe, welches jedoch 0,04 bis 0,05 kg je m^a wiegt, wird dann auf die bedruckte Seite des erstgenannten schwereren Blattes aufgelegt, und die beiden Blätter werden dann durch ein Preßwalzenpaar hindurchgeleitet, wodurch die beiden Blätter fest aneinanderhaften, weil die Viscoseschicht an dem schwereren Blatt durch die Fasern an dem dünneren Blatt dringt und die beiden Blätter miteinander stellenweise verkittet.The method described is suitable for thin products, for heavier, z. B. wipes, however, the following procedure must be used. The product is produced by joining several thin sheets together in such a way that they are pressed together to form a unitary structure, the cellulose strips 8 serving as cementing agents for the individual sheets. A heavier individual structure of fibers cannot be continuously impregnated without the viscose overflowing on the surface, since the viscose, and in general the cellulose solution, flows much more easily along the fibers running on the surface, which fibers run generally parallel to the surface of the sheet . As a result, such a heavier or thick structure has a non-impregnated zone in the middle, as a result of which it could split in use at this zone if it is wetted with water. The impregnant should generally penetrate deep enough inward from the surface against the opposite face to prevent splitting.
A plurality of sheets can also be used, one sheet of which is heavier than those previously described. Instead of a sheet containing mercerized bleached sulphite pulp, which contains 0.04 to 0.05 kg per square meter, a sheet is used which weighs 0.085 to 0.096 kg on the same surface area. This heavier sheet is provided with stripes or dots on one side of the sheet. Another sheet of the same pulp, which however ^{weighs 0.04 to 0.05 kg per m a} , is then placed on the printed side of the first-mentioned heavier sheet, and the two sheets are then passed through a pair of press rollers, whereby the two sheets are fixed stick together because the viscose layer on the heavier sheet penetrates through the fibers on the thinner sheet and the two sheets are cemented together in places.

Das so zusammengesetzte Doppelgebilde wird dann wiederum mittels einer gerillten Walze mit Streifen oder ähnlichen Stellen der Viscose versehen, um die beiden äußeren Flächen mit Streifen 3 (Abb. 4) der Viscose zu bedecken, wobei die Streifen der letztgenannten Art senkrecht zu denjenigen des ersten Überzuges verlaufen. Dadurch werden die Fasern in der Masse selbst besser verriegelt. Das Doppelgebilde wird dann durch die Bäder zwecks Regenerieren der Cellulose geleitet, gewaschen usw. Anstatt nur zwei Blätter zu verwenden, können noch zusätzliche dünne Blätter hinzugefügt werden.The double structure thus assembled is then again grooved by means of a Roller provided with strips or similar places of the viscose to the two outer ones Cover areas with strips 3 (Fig. 4) of the viscose, the strips being the latter Art run perpendicular to those of the first coating. As a result, the fibers are better locked in the mass itself. The double structure is then passed through the baths to regenerate the cellulose, washed, etc. Instead of using only two sheets, additional thin sheets can be added.

Außer Viscoselösungen können auch andere Celluloselösungen Verwendung finden, z. B. eine Lösung von Cellulose in Ätznatronlauge, ferner Kupferoxydammoniakcelluloselösungen, Celluloserhodanidlösungen. Anstatt des Aufdruckens oder Aufstreichens der Viscoselösung kann das Anbringen derselben go auch in anderer Weise erfolgen, beispielsweise durch einen Sprühregen oder durch Aufbürsten mittels gelochter Schablonen erfolgen, wodurch die Größe, die Verteilung und die Menge des stellenweisen Überzuges geregelt werden kann, indem man z. B. den Druck der Auftragwalze oder der Bürste regelt, je nachdem ob die Viscose tiefer oder weniger tief eindringen soll.In addition to viscose solutions, other cellulose solutions can also be used, z. B. a solution of cellulose in caustic soda, also copper oxide ammonia cellulose solutions, Cellulose thiocyanate solutions. Instead of printing or spreading the viscose solution the same can also be attached in a different way, for example by spraying or by brushing done by means of perforated stencils, whereby the size, the distribution and the Amount of the local coating can be regulated by z. B. the pressure of The application roller or the brush regulates, depending on whether the viscose is deeper or less deep should penetrate.

Claims

Patent claims:

1. A process for the production of porous, fibrous sheet-like structures from cellulose, thereby characterized in that cellulose layers by means of cellulose solution, e.g. B. viscose solution, optionally with the addition of softening agents such as glycerin, Turkish red oil, soap, sprayed in places or covered in strips or the like and regenerated after application.

2. The method according to claim 1, characterized in that the distances between the strips of regenerated cellulose are at most as large as the Average length of the fibers in the pulp mass.

3. The method according to claim 1 and 2, characterized in that the pulp mass consists of long-fiber, preferably mercerized wood pulp or sulphite pulp, which is in sheet form

or tracks mechanically transferred and by means of deepened engraved rollers with Cellulose solution printed and then passed through precipitation baths, such as acid will.

4. The method according to claim 1 to 3, characterized in that the sheet or the web is regenerated on both sides with preferably parallel strips Cellulose is provided, with the strips etc. on one side perpendicular to those on the opposite side.

5. The method according to claim 1 to 4, characterized in that of one A plurality of sheets or webs some printed with strips of the cellulose solution or otherwise provided and placed with the printed surface against the other, non-printed sheets or webs and the whole is then compressed, after which the compressed sheet or web on one or both surfaces are printed with further strips of the cellulose solution and finally treated with acid, etc.

For this purpose ι sheet of drawings