DE577887C - Verfahren zur Herstellung deckkraeftiger Harzseifen - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft die Herstellung von Harzseifen, welche vorzugsweise zur Leimung von Papier verwendet werden sollen. Sie bieten den großen Vorteil, daß ihre wäßrigen Emulsionen mindestens gleiche Leimfestigkeit, Gleichmäßigkeit der Leimung, Dehnbarkeit und Reißlänge der geleimten Papiere erzielen lassen als Emulsionen mit erheblich größeren Mengen nach bekannten Verfahren hergestellter Harzseifen.

Das Verfahren besteht darin, daß das als Rohstoff verwendete Harz in zwei Absätzen verseift wird, und zwar wird zunächst der größte Teil, z. B. 88 °/„, des Harzes mit einer wäßrigen Lösung verkocht, welche zugleich Natriumcarbonat und Natriumbiearbonat enthält, und hierauf der heißen Lösung eine zur Restverseifung ausreichende Menge wäßrigen Ammoniak zugesetzt. Die Natriumcarbonat-Natriumbicarbonat-Lösung soll etwa 40 bis Oo Teile Natriumbiearbonat auf 60 bis 40 Teile Natriumcarbonat enthalten.

Es ist bekannt, Harzseifen in einem ungetrennten Vorgang durch Verkochen von Harzen. mit wäßrigen Lösungen von Ätz- und neutralen kohlensauren Alkalien, von Ammoniak sowie von Gemischen von neutralem kohlensaurem Natrium und Ammoniak zu erhalten. Demgegenüber geschieht gemäß vorliegender Erfindung die Verseifung des Harzes in zwei aufeinanderfolgenden Stufen, und die Verseifung der Hauptmenge des Harzes erfolgt nicht mittels Ätz- oder neutraler kohlensaurer Alkalien, sondern mit wäßrigen Lösungen, welche neben neutralem kohlensaurem Natrium Natriumbiearbonat enthalten. Diese Lösungen sind schwächer alkalisch als Lösungen von Atz- oder neutralen kohlensauren Alkalien und das System Natriumcarbonat-Natriumbicarbonat übt zudem eine Pufferwirkung aus, welche das Ansteigen der Alkalien während des Lösungsvorganges verzögert. Infolgedessen erfordert die Verseifung der Hauptmenge des Harzes einen längeren Zeitaufwand als bei dem bekannten Verfahren, zugleich erfolgt eine auch gegenüber der Verseifung mittels neutraler kohlensaurer Alkalien erheblich stärkere Entwicklung von Kohlensäure, welche intensives Durchrühren der Lösung verursacht. Beide Tatsachen bewirken, daß die entstehende Harzseife sich in einem weit feineren und gleichmäßigeren Verteilungszustand bildet als bei der Verseifung derselben Harze mit Ätz- oder neutralen kohlensauren Alkalien. Diese Wirkung wird noch verstärkt durch den in der zweiten Phase der vorliegenden Erfindung erfolgenden Zusatz von wäßrigem Ammoniak, welches den bisher unverseiften Teil des Harzes sehr rasch verseift und zudem unter Rückbildung geringerer Mengen von freiem Harz zum Teil verdampft. Das Enderzeugnis ist ein etwas freies Ammoniak enthaltendes Gemisch von geringen Mengen bis zur Kolloidität fein verteiltem Harz in Harzseifen von bisher ebenfalls unerreicht hohem Dispersitätsgrad. Die Einzelteilchen dieses Gemisches ballen sich nicht zusammen. Beim Abkühlen erfolgt keine Entmischung, und sie lassen sich mit Wasser zu sehr haltbaren Emulsionen von

äußerster Feinheit verdünnen. Ein besonderer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß es zu Erzeugnissen von stets gleichartigen Eigenschaften führt.

Der hohe Dispersitätsgrad und die große Gleichförmigkeit der unmittelbar erhaltenen Harzseifen bzw. der durch Verdünnen entstehenden Emulsionen bedingen die eingangs erwähnte vorteilhafte Wirkung, die für die ίο Papierleimung wesentlichen Erfolge mittels geringerer Harzmenge als bisher erzielen zu lassen. Gegenüber dem bekannten Verfahren, bei dem in einstufiger Operation Harze mittels wäßriger Lösungen verseift werden, welche gleichzeitig neutrales Natriumcarbonat und Ammoniak enthalten, beträgt bei gleichen, zum Teil sogar besseren Eigenschaften der geleimten Papiere die Ersparnis an Harz rund 25 %.

Eine zur Ausführung des Verfahrens geeignete Vorrichtung ist in der Zeichnung dargestellt.

Der Kocher besteht aus einem zylindrischen Behälter i, dessen Bodens kegelförmig ist und einen Doppelboden 3 aufweist, durch den eine Dampfkammer 6 gebildet wird, in die der Dampf durch ein Rohr 4 eintritt, um dann durch ein Rohr 5 wieder abzuströmen. Vom Boden 2 ab erheben sich zwei konzentrische Kränze von an ihrem Scheitel geschlossenen, an ihrem unteren Ende in die Dampfkammer 6 mündenden Rohrstücken 7. Vom Scheitel des kegeligen Bodens 2 geht ein mit Auslaßventil 17 versehener Rohrstutzen 16 ab. Durch dieses Ventil wird das Fertigprodukt abgelassen.

Im Innern des Behälters 1 befindet sich ein abnehmbarer Kegelstumpf 8, der oben und unten offen ist und dessen Basis auf drei Konsolen 9 ruht, die in gleichen Abständen an der Behälterwandung befestigt sind. Das obere Ende dieses Kegelstumpfes befindet sich in einer bestimmten Entfernung vom oberen Rande des Behälters 1 und ist mit einem Griff 10 zur Erleichterung der Handhabung versehen.

Am oberen Teile des Behälters 1 ist an der Außenseite ein Ring 11 mit Boden 12 befestigt. Der Durchmesser dieses Ringes ist größer als der des Behälters 1, wodurch ein behälterartiger Ringraum 13 entsteht, welcher über ein mit Ventil 15 versehenes Rohr 14 mit dem unteren Teil des Behälters 1 kommuniziert.

Um Harzseifen mit kolloidalem Freiharz zu erhalten, verfährt man beispielsweise wie folgt:

Tn den Kocher 1, 2 werden 100 kg Harz zusammen mit einem gleichen Wasserquantum eingebracht, wonach ein Gemisch von Alkalicarbonat und Alkalicarbonat in solchen Mengen zugesetzt und das Ganze erwärmt wird, so daß 88 % des in Behandlung genommenen Harzes davon verseift werden. Wird das Bicarbonat in ungefähr halb so 6g großer Menge verwendet wie das Carbonat, so sind annähernd 11 kg Natriumcarbonat und 5 kg Natriumbicarbonat erforderlich.

Tst der Kochprozeß genügend weit vorgeschritten, so wird Wasser und Ammoniak zur Verseifung der restlichen 12 kg Harz zugesetzt. Bei 0,930 Dichte sind ungefähr 4 kg Salmiakgeist von handelsüblicher Qualität nötig. Durch weiteres Einleiten von Heizdampf wird das Gemisch einige Minuten lang auf Siedehitze erhalten. Nach Ablauf dieser Zeit ist die Herstellung des Produktes beendet.

Während des Kochens werden durch den Kegelstumpf 8 die wärmsten, stets an der Oberfläche des Bades befindlichen Teile des Gemisches innerhalb des Kegels in Schaumform bis zum oberen Kegelrand geleitet, wo sie dann überfließen und so in den den Kegel 8 umgebenden Raum gelangen, der auf niedriger Temperatur bleibt, da er ja den Einwirkungen des Dampfes nicht ausgesetzt ist. Infolgedessen kühlt sich der Schaum während seines Herabgleitens an der Kegelaußenfläche ab, und er verwandelt sich in eine Flüssigkeit, welche vom Kegel herabfällt und sich mit dem in dem die Heizrohre enthaltenden Räume kochenden Harz wieder vereinigt. Der Vorgang setzt sich so lange fort, wie das Kochen anhält, und infolge dieses lebhaften Kreisens des Gemisches wird die Auflösung des Harzes beschleunigt.

Bei übermäßiger Beheizung kann starke Schaumbildung und dadurch der Fall eintreten, daß der Schaum am oberen Rande des Behälters 1 überläuft. Dieser Schaum wird im ringförmigen Behälter 13 aufgefangen und über die Leitung 14 und Ventil 15 in den unteren Teil des Kochers zurückgeleitet.

Claims (1)

1. Patentanspruch: ^1o5

   Verfahren zur Herstellung von Harzseifen durch Kochen des Harzes mit wäßrigen Lösungen von Alkalicarbonat und Ammoniak, dadurch gekennzeichnet, daß bei der in zwei Stufen vorgenommenen Verseifung zuerst der größte Teil des Harzes mit einem Gemisch aus ungefähr gleichen Teilen Natriumcarbonat und -bicarbonat und dann der Rest mit Ammoniak verseift wird.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen