DE602890C

DE602890C - Process for the production of particularly absorbent, paper-like material from cellulose

Info

Publication number: DE602890C
Application number: DEP60374D
Authority: DE
Original assignee: EI Du Pont de Nemours and Co
Current assignee: EIDP Inc
Priority date: 1928-06-06
Filing date: 1929-05-24
Publication date: 1934-09-18
Also published as: GB313085A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines voluminösen, porösen und dementsprechend besonders saugfähigen papierähnlichen Stoffes mit filzartigem Charakter, der infolge dieser Eigenschaften zur Herstellung z. B. von Kunstleder durch Tränken mit Imprägnierungsmitteln, z.B. Latex o.dgl., besonders geeignet ist, wobei Cellulosefasern beliebiger Herkunft in losen Fasern als Ausgangsmaterial Verwendung finden können.The invention relates to a method for producing a voluminous, porous and accordingly particularly absorbent paper-like material with a felt-like character, as a result of these properties for the production of z. B. of artificial leather by soaking with impregnating agents, e.g. latex or the like, is particularly suitable, cellulose fibers Any origin in loose fibers can be used as the starting material.

Das neue Verfahren besteht darin, daß man Cellulosefasern von zur Papierfabrikation geeigneter Länge in Form ungepreßter loser Fasern ohne Kochen bei Temperaturen von 20 bis 6o° mit solchen Mengen von Ätzalkalilösungen von Mercerisierungsstärke, entsprechend einer 16- bis 35 °/_oigen Natronlauge bei einer Stoffdichte von 11,9 °/₀ oder darüber, bei der also auf 1 Teil Stoff 7,4 Teile Lösung oder weniger zur Anwendung kommen, behandelt und daß man die Reaktion zwischen Fasern und Lösung nach höchstens 30 Minuten, vorzugsweise aber schon nach wenigen, zur vollständigen Verteilung der Lösung in der Fasermasse und zum nur oberflächlichen Gelatinieren der Fasern eben ausreichenden Minuten durch Verdünnen der Lösung auf eine unterhalb der Merceräsierungsstärke liegende Konzentration zum Stillstand bringt, hierauf die behandelten Fasern von der Lösung frei wäscht und im Anschluß daran auf dem Sieb einer Papier- oder Pappenmaschine ztt einer wollfilzigen Papierbahn verarbeitet.The new method consists in that cellulose fibers suitable for papermaking length in the form unpressed loose fibers without cooking at temperatures of 20 to 6o ° with such amounts of caustic alkali solutions of Mercerisierungsstärke, corresponding to a 16 to 35 ° / _o aqueous sodium hydroxide solution at a pulp density of 11.9 ° / ₀ or above, in which therefore to 1 part 7.4 parts of substance solution or less are used, handled and that the reaction between the fibers and solution within 30 minutes, but preferably after only a few, for complete distribution of the solution in the fiber mass and only sufficient minutes to gelatinize the fibers superficially by diluting the solution to a concentration below the mercerase strength, then washing the treated fibers free of the solution and then placing them on the sieve of a paper - or cardboard machine processed into a wool felt paper web.

Die alkalische Behandlung von Zellstoff in Form loser Fasern ist an sich bekannt, doch erfolgte sie bei den bekannten Verfahren dieser Art zu einem anderen Zweck und infolgedessen auch in wesentlich anderer Weise. Es handelte sich dabei um die Herstellung entweder einer gereinigten Cellulose für chemische Zwecke oder von hochwertigen Papieren, wobei die Zellstoffasern durch die Alkalibehandlung möglichst weitgehend von den darin enthaltenen Pentosen, Hemicellulosen, Gummiarten und Harzen befreit werden sollten, so daß im wesentlichen ein aus Natron- oder ein aus Alphacellulose bestehendes Produkt entstand. Hierzu ist aber insbesondere eine Durchmercerisierung und demgemäß zeitlich ausgedehnte Behandlung des Stoffes mit Alkalilösungen erforderlich, wohingegen bei dem vorliegenden Verfahren die Behandlung der losen Zellstoffasern mit Alkalilösungen nur zu einer oberflächlichen Gelatinierung der Fasern, nicht aber zu einer wesentlichen Mercerisierung derselben und auch nicht zu einer Entfernung der Pentosen,The alkaline treatment of pulp in the form of loose fibers is known per se, but in the known processes of this type it was carried out for a different purpose and consequently also in a significantly different way. It was either manufacturing a purified cellulose for chemical purposes or high quality papers, whereby the cellulose fibers as much as possible from the pentoses, hemicelluloses contained therein, as a result of the alkali treatment, Gums and resins should be freed, so that essentially one made of soda or one made of alpha cellulose Product emerged. For this purpose, however, in particular a mercerization and accordingly Long-term treatment of the substance with alkali solutions required, whereas in the present method the treatment of the loose pulp fibers with alkali solutions is only superficial Gelatinization of the fibers, but not to a substantial mercerization of the same and not even to a removal of the pentoses,

Hemicellulosen usw. aus den Fasern führen soll und darf, und bei dem durch eine zeitlich möglichst kurze alkalische Behandlung der Fasern in der Hauptsache nur eine starke Kräuselung derselben erzielt werden soll, welche für die Erzielung eines filzartigen papierähnlichen Stoffes von besonders hoher Saugfähigkeit durch Weiterverarbeitung der so vorbehandelten Cellulosefasern auf dem ίο Sieb einer Papier- oder Pappenmaschine Voraussetzung ist.Hemicelluloses etc. should and may lead out of the fibers, and with that by a temporal Shortest possible alkaline treatment of the fibers mainly only a strong one Crimping of the same is to be achieved, which for the achievement of a felt-like paper-like substance of particularly high absorbency through further processing of the Cellulose fibers pretreated in this way on the ίο sieve of a paper or cardboard machine are a prerequisite is.

Zur Durchführung des neuen Verfahrens ist es hiernach notwendig, daßIn order to carry out the new method, it is necessary that

1. der Zellstoff Fasern von zur Papier- *5 herstellung geeigneter Länge enthält, daß1. the pulp fibers from to paper * 5 making suitable length includes that

2. die Stoffdichte bei der Behandlung mit Alkalilösungen, insbesondere Natronlauge, mindestens 11,9% beträgt, daß2. the consistency of the material when treated with alkali solutions, in particular caustic soda, is at least 11.9% that

3. die Natronlauge Mercerisierungsstärke von etwa 16 bis 35 °/₀ hat, und daß weiterhin, als besonders wesentlich,3. The sodium hydroxide solution Mercerisierungsstärke of about 16 to 35 ° / _0, and that, furthermore, as particularly essential

4. die Ätznatroinbehandlung nach höchstens 30 Minuten, vorzugsweise aber sofort nach beendeter Verteilung der Lauge in der Fasermasse, abgebrochen wird, insbesondere durch Verdünnen oder Auswaschen der Lauge, daß4. the caustic soda treatment after at most 30 minutes, but preferably immediately after the lye has been distributed in the fiber mass, is canceled, in particular by diluting or washing out the lye that

5. die so behandelten Fasern als Brei auf das Papiersieb kommen, wobei5. The fibers treated in this way come onto the paper sieve as a pulp, whereby

6. die Alkalibehandlung der Cellulose unter Vermeidung eines Kochens bei Temperaturen von 20 bis 60° erfolgen soll.6. The alkali treatment of the cellulose while avoiding boiling at temperatures should take place from 20 to 60 °.

example 1

34 kg Papierkraftzellstoff aus Fichtenholz mit 60 °/₀ Wassergehalt werden mit 250 kg Lauge von 19,5 °/₀ Ätznatrongehalt bei 55⁰ Temperatur in einem Holländer von etwa 78 kg Fassung vermischt, dessen Walze etwa 3 mm über dem Boden oder Grundwerk gehalten wird, wodurch die Lauge im Fasergut innig verteilt wird. Sobald dieses geschehen, wird die Masse unverzüglich so lange mit Wasser ausgewaschen, bis sie kein Ätznatron mehr enthält. Dazu sind gewöhnlich 3 Stunden ununterbrochener Waschung in laufender Mühle erforderlich, man kann aber das Waschen natürlich auch in anderer Weise wesentlich schneller durchführen.34 kg kraft pulp from spruce wood with 60 ° / ₀ water content are mixed with 250 kg liquor of 19.5 ° / ₀ caustic soda content at 55 ⁰ temperature in a Holländer of about 78 kg Volume whose roller about 3 mm held above the floor or base is , whereby the liquor is intimately distributed in the fiber material. As soon as this happens, the mass is immediately washed out with water until it no longer contains any caustic soda. This usually requires 3 hours of uninterrupted washing in a running mill, but washing can of course also be carried out much faster in other ways.

Das gewaschene Fasergut wird dann in einen Mischkasten gepumpt und danach durch eine Jordan-Mühle geschickt, wo die Fasern leicht geschnitten und gekürzt werden, worauf sie dann in einen Formkasten gelangen, in dem sie auf einer Rundsiebpapiermaschine zu einer Papierbahn geformt werden. Vom Siebzylinder wird die Papierbahn durch einen nassen Filz abgenommen, alsdann zur Entwässerung durch Preßwalzen geschickt und schließlich auf einer Trockenvorrichtung getrocknet. The washed fiber material is then pumped into a mixing box and then through sent to a Jordan mill, where the fibers are lightly cut and shortened, whereupon they then get into a molding box where they are put on a cylinder mold paper machine a paper web. The paper web is fed from the screen cylinder through a wet felt removed, then sent through press rolls for dewatering and finally dried on a dryer.

Example 2

360 kg Kraftzellstoff aus Fichtenholz werden bei gewöhnlicher Temperatur mit 1620 kg Lauge von 22,2 °/₀ Gehalt an Ätzalkali vermischt; die Walze des Holländers wird hierbei 6 mm vom Grundwerk entfernt gehalten und dann ebenso wie in Beispiel 1 angegeben verfahren. Nach dem etwa 3 Stunden dauernden Auswaschen des Ätzalkalis wird das Fasergut in einen Sammelkasten gelassen, dann, ohne dabei zerschnitten zu werden, durch die Jordan-Mühle geschickt, in den Mischkasten gepumpt, auf das Sieb geführt und auf einer Langsiebpapiermaschine zur Papierbahn geformt, über nassen Filz gepreßt und getrocknet. Läßt man einen anderen Teil der Fasermasse ohne Druck über die Filzbahn, dann durch die Trockenvorrichtung und schließlich durch die Kalander gehen, so wird das Papier poröser und biegsamer als im ersteren Fall, da das Pressen des trockenen Papiers zwischen den Kalandern seine Biegsamkeit erhöht.360 kg kraft pulp from spruce wood are mixed at ordinary temperature to 1620 kg liquor of 22.2 ° / ₀ content of caustic alkali; the roller of the Dutchman is held 6 mm away from the base and then the same procedure as in Example 1 is followed. After the caustic alkali has been washed out, which takes about 3 hours, the fiber material is left in a collecting box, then sent through the Jordan mill without being cut, pumped into the mixing box, guided onto the wire and formed into a paper web on a Fourdrinier paper machine wet felt pressed and dried. If another part of the fiber mass is allowed to pass without pressure over the felt web, then through the drying device and finally through the calenders, the paper becomes more porous and more flexible than in the former case, since the pressing of the dry paper between the calenders increases its flexibility.

Example 3

360 kg ungebleichter schwedischer Sulfitzellstoff mit 50 °/₀ Wassergehalt werden bei gewöhnlicher Temperatur mit 2650 kg Lauge mit einem Gehalt von 20,4 °/₀ Ätznatron im Holländer gemischt. Die Walze bleibt während der ganzen Waschperiode 6 mm vom Grundwerk. Nach völliger Durchweichung des Zellstoffs mit Lauge wird Wasser zügegeben. Nach 3*/₂ Stunden ist die Masse frei von Ätznatron und gibt auf der Maschine ein poröses, aufsaugendes Papier von guter Stärke.360 kg of unbleached Swedish sulphite pulp with 50 ° / ₀ water content are mixed with 2650 kg of lye with a content of 20.4 ° / ₀ caustic soda in the Hollander at normal temperature. The roller remains 6 mm from the base during the entire washing period. After the pulp is completely soaked with lye, water is added. After 3 * / ₂ hours, the mass is free of caustic soda and are on the machine a porous, wicking paper of good strength.

Example 4

Ein Gemisch von 454 kg trockenem (9o°/₀igem) Kraftzellstoff mit 1816 kg einer wäßrigen 20 °/_oigen Natronlauge wird einer Vorrichtung zugeführt, die aus zwei etwa 1,6 bis 3,2 mm voneinander entfernten, auf ihren einanderzugekehrten Seiten leicht gerippten, sich mit verschiedenen Geschwindigkeiten, z. B. die eine mit 100 und die andere mit 600 Umdrehungen in der Minute, drehenden Scheiben besteht. Das Gemisch wird einer solchen Vorrichtung zentral durch eine der beiden Wellen zugeführt, wobei die Fasern durch die Bewegung der Scheiben an deren Peripherie und dann in ein Gefäß befördert werden, in welchem die Konzentration der in den Fasern verteilten Lauge unter Mercerisierungsstärke verdünnt wird. Die Stärke der mit den Fasern während ihrer Behandlung in Berührung stehenden Lauge beträgt 19,5 °/₀ und die Behandlungsdauer der Faser mit dieser Lauge etwa 15 Sekunden. Die so be-A mixture of 454 kg of dry (9o ° / ₀ ethyl) kraft pulp with 1816 kg of an aqueous 20 ° / _o aqueous sodium hydroxide solution of a device is supplied, the remote of two approximately 1.6 mm to 3.2 from each other, slightly on their sides facing each other ribbed moving at different speeds, e.g. B. one with 100 and the other with 600 revolutions per minute, there is rotating disks. The mixture is fed to such a device centrally by one of the two shafts, the fibers being conveyed by the movement of the discs on their periphery and then into a vessel in which the concentration of the liquor distributed in the fibers is diluted under mercerizing strength. The strength of the standing with the fibers during their treatment in contact liquor is 19.5 ° / ₀ and the duration of treatment of the fiber with this liquor for about 15 seconds. The so

handelte Stoffaufschwemmung wird dann nach Verdünnung derselben mit Wasser bis zu einer Stoffdichte von 0,4 °/₀ auf einer Langsiebpapiermaschine in eine Papierfilzbahn um-S gewandelt.acted Stoffaufschwemmung is then converted the same ₀ after dilution with water to a consistency of 0.4 ° / on a Fourdrinier machine in a Papierfilzbahn to-S.

Claims

Claim:

Process for the production of particularly absorbent paper-like material from cellulose treated with caustic alkali solutions of mercerising starch at normal or not exceeding 60 ° C temperature, characterized in that cellulose fibers of suitable length for paper manufacture in the form of uncompressed loose fibers with such amounts of caustic alkali solutions of mercerising starch according to a 16-to 35 ° / _tt sodium hydroxide solution at a pulp density of 11.9 ° / ₀ or above, ie 1 part 7.4 parts of substance solution or less be used in the treated, and that between the reaction Bring the fibers and solution to a standstill after a maximum of 30 minutes, but preferably after a few minutes for complete distribution of the solution in the fiber mass and only superficial gelatinization of the fibers by diluting the solution to a concentration below the mercerization strength, then the treated Fibers v on the solution washes free and then processed on the screen of the paper or board machine to a wool felt-like paper web.