DE839860C - Verfahren zur Herstellung eines geschmeidigen, nicht klebenden Films oder UEberzugs - Google Patents

Description

Die Erfindung- bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung verbesserter weicher, nicht poröser Schichten, Filme und Überzüge. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf die Herstellung von cellulosehaltigen Überzügen aus wäßrigen alkalischen Lösungen, wodurch bestimmte physikalische Eigenschaften verbessert werden. Die Erfindung wird an Hand eines' Ausführungsbeispieles von regenerierten Cellulosefilmen und -schichten beschriel> en. Dieses Ausführungsbeispiel dient jedoch nur der Erläuterung und ist nicht als beschränkend anzusehen.

Dünne, biegsame, regenerierte Celluloseüberzüge werden industriell auf die Weise aus einer cellulosehaltigen Lösung hergestellt, daß man sie koagui- liert und regeneriert, sie darauf reinigt, den nassen oder Gelfilm mit einer wäßrigen Lösung eines geeigneten Weichmachers, im allgemeinen Glycerin, imprägniert und darauf trocknet. 1

Cellulose hat eine starke Affinität zum Wasser, und selbst in Abwesenheit von anderen Weichmachern wird eine ziemliche Menge Wasser aus der umgebenden Atmosphäre absorbiert. Wenn die umgebende Atmosphäre eine hohe relative Feuchtigkeit hat, so reicht das absorbierte Wasser aus, um den Film weich zu machen, so daß nur verhältnismäßig kleine Mengen eines zusätzlichen Weichmachers benötigt werden, um den Film tech-

nisch brauchbar zu machen. In der industriellen Praxis wird jedoch eine wesentliche Menge Glycerin, Sorbit oder anderer nicht flüchtiger hygroskopischer Weichmacher vor dem Trocknen dem Film beigemischt, um ihn biegsam und" bei allen Feuchtigkeitsgraden nicht brüchig zu machen. Die Anwesenheit verhältnismäßig großer Mengen von Weichmachern läßt Filme entstehen, die wenig gleitfähig sind und erhöht beträchtlich die Neigung

ίο von übereinanderliegenden Platten oder Filmen zusammenzukleben, insbesondere wenn selbst geringe Drücke hinzukommen. Stapel von einem Weichmacher enthaltenden, durchscheinenden, regenerierten Celluloseschichten kleben bei höherer Feuchtigkeit oder höheren Drücken leicht zusammen, und dieses Zusammenbacken und -kleben der Schichten bildete ein ständiges Problem, das die industrielle Herstellung solcher Filme viele Jahre beeinträchtigt hat.

Ein Gegenstand der Erfindung ist die Herstellung von dünnen, biegsamen, regenerierten Celluloseschichten oder -filmen, die Glycerin oder einen anderen Weichmacher enthalten, gut gleiten und nicht zusammenkleben.

Die Aufgaben der Erfindung werden dadurch erfüllt, daß man regenerierte Celluloseschichten und filme mit einer Emulsion behandelt, die aus einem kolloidalen anorganischen, unlöslichen Stoff und einer selbstemulgiercnden, wachsähnlichen Substanz besteht. In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung werden der kolloidale anorganische Stoff, wie z. B. kolloidales Siliciumdioxyd, Kaolin, Aluminiumhydroxyd oder Titanoxyd, und die selbstemulgierende, wachsähnliche Substanz auf die durchscheinenden, regenerierten ■ Celluloseschichten aufgebracht, während sich die Schichten inn Gelzustand befinden. Gleichzeitig wird die Imprägnierung der Schichten mit einem Weichmacher oder Plastifizierungsmittel, im allgemeinen Glycerin, vorgenommen. So wird der regenerierte Cellulosefilm oder die Celluloseschicht, die in der üblichen Weise auf einer Gießmaschine aus Viskose gegossen wurde, entschwefelt, gebleicht und durch Waschen von Verunreinigungen befreit. Darauf wird der Film oder die Schicht durch ein wäßriges Bad geführt, das Glyoerin, den kolloidalen anorganischen Stoff und eine selbstemulgierende, wachsähnliche Substanz enthält, wie nachstehend an einem Beispiel erläutert wird. Alsdann erfolgt das eigentliche Trocknen. Vor dem Einbringen in die Trockenvorrichtung kann der Überschuß des Behandlungsmittels mittels geeigneter Quetschwalzen, Abstreifer, Schaber od. dgl. entfernt werden. Die mit dem Gelfilm verbundene Menge von kolloidalem Stoff und selbstemulgierender, wachsähnlichcr Substanz wird dadurch geregelt, daß man die Konzentration der Stoffe in dem Bad wunschgemäß einstellt.

Unter selbstemulgierender, wachsähnlicher Substanz ist eine Substanz zu verstehen, die in Wasser oder wäßrigen Medien ohne Anwendung eines zusätzlichen emulgierenden Stoffes eine Emulsion bildet. Die bei der Ausführung der Erfindung bevorzugt angewendeten emulgierenden, wachsähnlichen Substanzen sind die Äther und Ester von mehrwertigen Alkoholen, die eine oder mehrere freie Hydroxylgruppen enthalten, und Kondensationsprodukte dieser Verbindungen mit Äthylen,-oxyd, die z. B. von 1 bis 20, 50 oder sogar 100 oder mehr Äthylenoxydeinheiten pro Molekül enthalten. Beispielsweise kann der selbstemulgierende, wachsähnliche Stoff ein Butyläther eines mehrwertigen Alkohols sein, wie z. B. Äthylenglykolmonobutyläther, oder es kann sich dabei um einen partiellen Ester derartige Alkohole, wie z. B. Sorbit, Mannit, GlykoL Glycerin usw., mit Fettsäuren wie Stearin-, Öl-, Myristin-, Laurinsäure usw. handeln.

Beispiele derartiger Substanzen sind: Glycerinmonopalmitinsäureester, Glycerinmonostearinsäureester, Diäthylenglykolmonostearinsäuneester, Äthylenglykolmonoölsäureester, Diäthylenglykolmonoölsäureester, Sorbitdistearinsäureester, Sorbittristearinsäureester, Sorbittetrastearinsäureester oder andere partielle Ester der Alkohole mit den höheren Fettsäuren, und zwar vorzugsweise solchen Säuren, die mindestens 8 Kohlenstoffatome enthalten. Solche Verbindungen, wie Sorbitmono-, -di-, -tri- oder -tetrastearinsäureester, die 6 Äthylenoxydeinheiten enthalten, ebenso wie Substanzen der Art des Polyäthylenglykolmonostearinsäureesters, die 10 bis 50 oder mehr Äthylenoxydeinheiten enthalten, können Verwendung finden. Ester von gemischten Fettsäuren, wie sie z. B. aus Fischtranen, Pflanzenölen oder tierischen Fetten gewonnen werden, die hydriert sein können oder nicht, sind ebenfalls gs brauchbar. Die Ester können in reinem Zustand oder in Form ihrer im Handel erhältlichen technischen Reinheitsgrade vorliegen, Wobei die letztere Form in flüssigen, öligen, pastenartigen bis zu festen Massen vorkommt, die im allgemeinen bei nur wenig über Zimmertemperatur liegenden Temperaturen leicht schmelzbar sind.

Man hat nun festgestellt, daß gemäß der Erfindung behandelte Schichten oder Filme eine gute Widerstandsfähigkeit gegen ein Zusammenkleben bei hoher relativer Feuchtigkeit haben, und daß gleichzeitig die Oberflächen weich und wachsähnlich sind. Diese guten Oberflächeneigenschaften erhält man auf Grund der gemeinsamen Verwendung des kolloidalen anorganischen, unlöslichen Stoffes und der selbstemulgierenden, wachsähnlichen Substanz. ·

Die Wirkungen des kolloidalen anorganischen Stoffes und der selbstemulgierenden, wachsähnlichen Substanz ergänzen sich.

Der kolloidale anorganische Stoff verleiht der Oberfläche der Schichten oder Filme gute Gleit,-fähigkeiten und verhindert ein Aneinanderhaften von benachbarten, aufeinandergestapelten oder zusammengerollten Schichten, während der selbstemulgierbare, wachsähnliche Stoff dazu dient, das kolloidale "Siliciumdioxyd auf der Oberfläche der Schichten festzuhalten und ihnen eine weiche, wachsähnliche Endbeschaffenheit zu geben. Der selbstemulgierende, wachsähnliche Stoff wirkt auch dahin, daß der kolloidale Stoff in dem weichmachen-

den Bad in Suspension gehalten wird. Dieses Bad ist im allgemeinen ein zirkulierendes System, in dem das kolloidale Siliciumdioxyd od. dgl. eine lange Zeit und unter verschiedenen Bedingungen, wie z. B. bei verschiedenen Temperaturen, im Ruhezustand in Behältern, in Suspension gehalten werden muß. Es ist zweckmäßig, wenn das kolloidale Siliciumdioxyd eine lange Zeit und bei den sich bei der Behandlung und bei der Anwendung des

ίο Bades ändernden Bedingungen in dem behandelnden Bad dispergicrt bleibt.

Man kann regenerierte Celluloseschichten oder -filme mit denselben Oberflächeneigenschaften nicht dadurch erhalten, daß man die Schichten mit einem kolloidales Siliciumdioxyd enthaltenden weichmachenden Bad behandelt, ohne daß eine sclbstemulgicrbare, wachsähnliche Substanz vorhanden ist, oder indem man sich eines weichmachenden Bades mit einem selbstemulgierbaren, wachsähnlichen Stoff,

ao jedoch in Abwesenheit des kolloidalen anorganischen, unlöslichen Stoffes, bedient. Die Oberflächen der Schichten sind in dem ersten Fall körnig und in dem anderen Fall glatter, als es zweckmäßig ist. Die dem Weichmacherbad hinzugegebenen Mengen des kolloidalen anorganischen, unlöslichen Stoffes und der selbstemulgierenden, wachsähnlichen Substanz können sich ändern, aber im allgemeinen werden diese Mittel in gleichen Mengen hinzugefügt, wobei die Menge eines jeden Stoffes in dem Bereich von 0,05 bis 0,50/0 liegt. Man hat festgestellt, daß Weichmacherbäder, die kolloidales Siliciumdioxyd und einen selbstemulgierenden, wachsähnlichen Stoff, wie z. B. Glycerinmonostearinsäureester, in einer Menge von je 0,1 bis 0,2 Ge^L wichtsprozent enthalten, gute Ergebnisse zeigen. Die der Behandlung dienenden Verbindungen können in der Weise hergestellt werden, daß man eine beständige Emulsion des kolloidalen anorganischen Stoffes in der selbstemulgierenden, wachsähnlichen Substanz bildet, und zwar gegebenenfalls oder notwendigerweise unter Erhitzen, was von der anfänglichen Konsistenz des einzelnen angewendeten selbstemulgierbaren, wachsähnlichen Stoffes abhängt. Darauf gibt man die gebildete sehr beständige Emulsion unter Umrühren dem Weichmacherbad zu. Das kolloidale Siliciumdioxyd od. dgl. und der selbstemulgierende, wachsähnliche Stoff können jedoch auch getrennt zu dem weichmachenden Bad hinzugefügt werden.

Das folgende Beispiel erläutert eine bevorzugte Ausführungsform gemäß der Erfindung.

Beispiel I

Eine Schicht von regenerierter Cellulose im GeI-zustand, die auf der Gießmaschine auf Viskose gegossen, entschwefelt, gebleicht und durch Waschen von Verunreinigungen befreit worden war, wurde durch ein wäßriges Bad geführt, das 5 Gewichtsprozent Glycerin, ο, 10/0 kolloidales Siliciumdioxyd und ο, ι o/q Glycerinmonostearinsäureester enthielt. Das überschüssige Behandlungsbad wurde ■ mit Hilfe von Schabern von der Schicht entfernt, und die Schicht wurde in der Weise getrocknet, daß man sie über eine Reihe von Trockenwalzen laufen ließ.

Die auf die beschriebene Weise erhaltenen mit Überzügen versehenen regenerierten Cellulosefilme wurden in einem Ofen aufgeschichtet und 16 Stunden unter Druck und auf einer Temperatur von 48 ° gehalten. Bei Herausnahme aus dem Ofen fielen die Schichten auseinander, und sie zeigten keine Neigung zusammenzukleben.

Beispiel II

Man wendete das gleiche Verfahren wie in Beispiel I an, verwendete jedoch in dem Glycerinbad 0,50/0 kolloidales Siliciumdioxyd und 0,50/0 eines Kondensationsproduktes eines Esters der Stearinsäure mit Äthylenoxyd, das 50 Äthylenoxydeinheiten pro Molekül enthält. Die gebildeten Schichten zeigten keine Neigung zusammenzukleben, selbst nachdem sie übereinandergestapelt und 16 Stunden auf 48⁰ erhitzt waren.

Ein besonderer Vorteil des Verfahrens gemäß der Erfindung liegt darin, daß das Verfahren bei Verwendung gebräuchlicher Einrichtungen und unter gleichzeitiger Einbringung des Weichmachers mit einer sehr geringen Kostenerhöhung durchgeführt werden kann. Selbstverständlich kann auch ein wäßriges Medium, das kolloidales Silicium)-dioxyd oder einen anderen kolloidalen anorganischen, unlöslichen Stoff und eine der obenerwähnten selbstemulgierenden, wachsähnlichen Substanzen enthält, auf die Filme oder Schichten aufgebracht werden, die nach der Imprägnierung mit einem Weichsmachier in einer getrennten Herstellungsstufe getrocknet wurden und die dann wieder angefeuchtet werden. Ein solches Verfahren ist jedoch unzweckmäßig, da es eine zusätzliche Stufe bei der industriellen Herstellung der Schichten oder Filme und eine entsprechende Erhöhung der Herstellungskosten erforderlich imacht.

Wenn auch die Erfindung im einzelnen in Verbindung mit der Behandlung von regenerierten Cellulosefilmen, -schichten oder -überzügen im Gelzustand erläutert wurde, so ist sie doch auch aufl andere weiche, nicht faserige, nicht poröse Schichlten und Filme anwendbar, die infolge ihrer allgemeinen Natur oder ihres hohen Gehaltes an Weichmachern das Bestreben haben zusammenzukleben. Insbesondere kann sie auch bei wasserempfindlichen Schichten, Filmen oder Überzügen Anwendung finden, die aus wäßrigen oder alkalischen cellulosehaltigen Lösungen gegossen sind, wie z. B. aus Lösungen von wenig substituierten Celluloseäthem, -estern und -ätherestern, wie mit Glycerin veräfherte Cellulose, Methylcellulose, Äthylcellulose, Celluloseglykolat und Cellulosephthalat.

Claims (3)

1. Patentansprüche:

   ι. Verfahren zur Herstellung eines geschmeidigen, nicht klebenden Films oder Überzugs aus einer wäßrigen, alkalischen, cellulosehaltigen Lösung, dadurch gekennzeichnet, daß der Film mit einer Emulsion behandelt wird, die einen

   kolloidalen anorganischen, unlöslichen Stoff, z. B Siliciumdioxyd, und eine selbstemulgierende, wachsähnliche Substanz, z. B. Äther oder Ester eines mehrwertigen Alkohols oder dessen Kondensationsprodukt mit Äthylenoxyd, enthält.
2. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß ein selbstemulgierender, wachsähnlicher partieller Ester eines mehrwertigen Alkohols mit einer höheren Fettsäure, z. B. Glyoerinmonostearinsäureester, verwendet wird.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die selbstemulgierende, wachsähnliche Substanz ein Kondensat des Esters, beispielsweise das der Stearinsäure mit Äthylenoxyd, ist, wobei das Kondensat 1 bis 100 Äthylenoxydeinheiten pro Molekül enthält.

   © 5038 5.