DE845311C - Process for applying or introducing water-insoluble coating or impregnating agents onto or in cellulose fiber materials - Google Patents
Process for applying or introducing water-insoluble coating or impregnating agents onto or in cellulose fiber materialsInfo
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Description
(WiGBl. S. 175)(WiGBl. P. 175)
AUSGEGEBEN AM 31. JULI 1952ISSUED JULY 31, 1952
.-/ 4447 ir b 155 f .- / 4447 ir b 155 f
Die hauptsächlichsten Verfahren zum Einbringen von Harzen, Wachsen, wasser- und fettabweisenden Mitteln, Bindemitteln oder ähnlichen Imprägniermitteln in Pulpe oder Papierblätter bestanden darin, daß die geformten Blätter oder Gegenstände mit wäßrigen oder organischen Lösungen oder Dispersionen des einzubringendenMaterials imprägniert wurden oder daß das Imprägniermittel in Form eines im wesentlichen wasserunlöslichen, trockenen, pul verigen Materials zu wäßrigen Fasersuspensionen zugefügt oder aus seiner wäßrigen oder organischen Lösung oder Dispersion oder Emulsion in der Fasersuspension gefällt wurde. So ist es beispielsweise allgemein üblich, Füllstoffe, wieTonerde, und Appreturmittel, wie Harzseife, Harz- oder Wachsemulsionen oder -dispersionen, Kautschukmilch oder Asphaltemulsionen, der Papierpülpe im Holländer oder in einer beliebigen anderen Stufe vor der Blattbildung zuzusetzen, wobei vor- oder nachher Alaun zugefügt wird. Bei diesem Verfahren wird das Appreturmittel gefällt, und es werden die gefällten Flocken im Papierstoff eingeschlossen oder mit ihm vermischt und so in das fertige Papier übergeführt. Diese Arbeitsweise ist überall da zufriedenstellend, wo nur geringe Mengen gewisser Materialien in das Papier einzubringen sind, etwa in Mengen von 0,5 bis 5,0% des Fasergewichts. Dagegen treten häufig ernsthafte Betriebsschwierigkeiten auf, wenn versucht wird, größere Mengen Imprägniermittel nach diesen Verfahren einzuverleiben. Es treten dann häufig manche oder alle der folgenden Schwierigkeiten auf: i. Das harzartige Produkt ballt sich zu Klumpen, statt Flocken geringer Teilchengröße zu bilden. Dadurch wird beim Auflaufen der imprägnierten Pulpe auf eine Papiermaschine ein Ankleben des Blatts an Pressen, Trocknern, Filzen undThe main methods of incorporating resins, waxes, water and grease repellants, binders or similar impregnating agents into pulp or paper sheets have been that the molded sheets or articles are impregnated with aqueous or organic solutions or dispersions of the material to be incorporated, or that the impregnating agent is in shape an essentially water-insoluble, dry, pulverulent material was added to aqueous fiber suspensions or precipitated from its aqueous or organic solution or dispersion or emulsion in the fiber suspension. For example, it is common practice to add fillers, such as clay, and finishing agents, such as resin soap, resin or wax emulsions or dispersions, rubber milk or asphalt emulsions, to the paper pulp in the Hollander or at any other stage before sheet formation, with alum before or after is added. In this process, the finishing agent is precipitated and the precipitated flakes are enclosed in the paper stock or mixed with it and thus transferred into the finished paper. This mode of operation is satisfactory wherever only small amounts of certain materials are to be introduced into the paper, for example in amounts of 0.5 to 5.0% of the fiber weight. On the other hand, serious operational difficulties often arise when attempts are made to incorporate large amounts of impregnant by these methods. You will often encounter some or all of the following difficulties: i. The resinous product clumps together rather than flakes of small particle size. As a result, when the impregnated pulp runs up on a paper machine, the sheet will stick to presses, dryers, felts and
Kalandern verursacht; 2. die Überdeckung der einzelnen Fasern kann dürftig sein; 3. die Verteilung des Harzes im Blatt kann ungleichmäßig sein, was ein fleckiges Aussehen und eine ungleichmäßige Aufnahmefähigkeit für Tinte zur Folge hat; 4. die Blattbildung ist oft mangelhaft; 5. die Ausfällung des Harzes ist oft unvollständig, und €8 geht ein großer Anteil des harzartigen Imprägniermittels im Siebwasser (Abwasser) verloren; 6. die Harzagglomerate und das nicht gefällte Harz neigen dazu, sich in Leitungen, Behältern oder anderen Teilen der l'apierherstellungsanlage in Form klebender Aggregate abzusetzen.Calendering causes; 2. The coverage of the individual fibers can be poor; 3. the distribution of the resin in the sheet can be uneven, causing a mottled appearance and uneven absorbency for ink; 4. The foliage is often poor; 5. the precipitation of the Resin is often incomplete, and $ 8 is a big one Share of the resinous impregnating agent in the white water (waste water) lost; 6. the resin agglomerates and the unprecipitated resin will tend to settle in pipes, containers or other parts of the l'apaper manufacturing plant in the form of adhesive aggregates to discontinue.
Einige dieser Schwierigkeiten, wie die Bildung von Ilarzflecken und von Klumpen agglomerierten' Materials, treten in Papiermühlen häufig auf, sogar wenn so geringe Mengen wie 0,25 bis 3 °/o gewisser Arten von Harz- und Wachsemulsionen zugesetzt werden.Some of these difficulties, such as the formation of ilarz stains and agglomerated lumps' Materials, occur frequently in paper mills, even if as little as 0.25 to 3% certain Types of resin and wax emulsions can be added.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist nun ein Verfahren zum Auf- oder Einbringen von Überzugsoder Imprägniermitteln auf oder in Celluloselasermaterialien vor deren Verfilzung und Verformung, das den größten Teil der erwähnten Schwierigkeiten vermeidet und welches gestattet, nicht nur ein gleichmäßigeres und vollständigeres Überziehen oder Imprägnieren der Cellulosefasern zu erreichen, sondern auch eine Vielzahl von Imprägniermitteln derart auf oder in das Innere des Fasermaterials zu bringen, daß die zugesetzten Stoffe das übliche Verfahren zur Herstellung von Blättern oder das Vorformen aus Pulpe in den gebräuchlichen Papierherstellungsanlagen nicht stören, selbst dann nicht, wenn große Mengen der Imprägniermittel verwendet werden. Das Verfahren beseitigt ferner viele Schwierigkeiten, die gewöhnlich bei der Koagulation harzhaltiger Dispersionen mittels anorganischer Fällungsmittel, wie Alaun, auftreten, einschließlich jener Schwierigkeiten, die durch ungleichmäßiges Überdecken der Fasern des Papierstoffs, durch Bildung von Aggregaten des gefällten Materials und durch' den außerordentlich langsamen Abzug des Wassers aus den agglomerierten, auf dem Papiermaschinensieb liegenden Faser-Harz-Massen entstehen. The present invention now relates to a method for applying or introducing coating or impregnating agents onto or in cellulose laser materials before their matting and deformation, which is the major part of the difficulties mentioned avoids and which allows not only a more even and more complete coating or impregnating the cellulose fibers, but also a variety of impregnating agents in such a way to bring on or into the interior of the fiber material that the added substances the usual procedure for the production of sheets or preforming from pulp in the common papermaking plants do not bother, even if large amounts of the impregnating agent are used will. The method also eliminates many of the difficulties commonly associated with coagulation Resin-containing dispersions occur by means of inorganic precipitants such as alum, including those difficulties caused by uneven covering of the fibers of the paper stock, through formation of aggregates of the precipitated material and by 'the extraordinarily slow withdrawal of the Water is created from the agglomerated fiber-resin masses lying on the paper machine screen.
Die Erfindung ermöglicht es ferner, unter Verwendung der für die Vorformung und endgültige Verformung von Papierstoff gebräuchlichen Apparate leicht handhabbare Blätter, Kartons und vorgeformte Produkte herzustellen, welche neue Kombinationen von Fasern oder von Fasern und Füllstoffen mit gewissen speziellen harzartigen Imprägniermitteln enthalten, welch letztere bisher nicht mit Erfolg durch Behandeln der Fasersuspensionen einverleibt wurden. So können beispielsweise gewisse spezielle hitzehärtbare Harze oder Kondensate, wie Harnstoff-Formaldehyd-Harze, Phenol-Formaldehyd-Harze oder Alkyd-Harze dem Papierstoff in Mengen einverleibt werden, welche für die Verfahren des Vorformens oder Formens notwendig sind. In ähnlicher Weise können auch die verschiedensten thermoplastischen Harze oder Elastomeren in den iüiLaminierungs- und Verformungsverfahren notwendigen, großen Mengen eingebracht werden. Ferner lassen sich auch eine große Zahl von organischen Bindemitteln, Appreturmitteln, ölen, Wachsen, Pechen, Gummi und natürlichen Harzen sowie gegebenenfalls verschiedene Kombinationen von zwei oder mehreren Harzen in Cellulosefasermaterialien einverleiben. ■The invention also makes it possible to use the apparatus commonly used for the preforming and final shaping of paper stock easily manageable sheets, cardboard boxes and preformed products to manufacture which new Combinations of fibers or of fibers and fillers with certain specific resinous ones Contain impregnating agents, which the latter has so far not been successful by treating the fiber suspensions were incorporated. For example, certain special thermosetting resins or condensates, such as urea-formaldehyde resins, phenol-formaldehyde resins or alkyd resins to the paper stock be incorporated in amounts necessary for the processes of preforming or molding are. A wide variety of thermoplastic resins or elastomers can also be used in a similar manner in the lamination and shaping processes necessary, large amounts are introduced. Furthermore, a large number of organic binders, finishing agents, oils, Waxes, pitch, gums and natural resins, and various combinations as appropriate of two or more resins incorporated into cellulosic fiber materials. ■
Durch Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens können mit Harz imprägnierte Papiere oder Pappen von erhöhter Qualität sowie durch Verarbeitung der behandelten Papiere oder Pulpe nach üblichen Methoden, wie Laminieren, Formen, Pressen, Kalandern oder Auspressen, neue Arten von. Produkten hergestellt werden. Statt die behandelten Fasern oder Pulpe zu verformen, können sie auch zerrissen, zerschnitten oder gemahlen werden, um neue Arten von [soliermitteln, Preßpulvern oder Füllstoffen für Preß- oder Gießharze zu erhalten.By using the method according to the invention, paper or paper impregnated with resin Cardboard of higher quality as well as by processing the treated paper or pulp common methods, such as lamination, molding, pressing, calendering or pressing, new types from. Products are manufactured. Instead of deforming the treated fibers or pulp, you can they are also torn, cut up or ground to produce new types of [insulating materials, pressed powders or to obtain fillers for molding or casting resins.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist nun ein Verfahren zum Auf- oder Ii inbringen von wasserunlöslichen Überzugs- oder Imprägniermitteln, wie Wachsen, Bitumen, Gummi, Harzen, elastomeren oder thermoplastischen oder hitzehärtbaren Kunstharzen, auf oder in Cellulosefasermaterialien, und es besteht darin, daß man die besagten Fasern in Wasser suspendiert, der wäßrigen Fasersuspension eine wäßrige Dispersion, welche die Überzugs- oder Imprägniermittel in flockenfreiem Zustand enthält, zusetzt und die Überzugs- oder Imprägniermittel mittels einer kolloidalen, wäßrigen Dispersion von positiv geladenen partiell polymerisiert«! Melamin-Aldehyd - Kondensationsprodukten, vorzugsweise Melamin-Formaldehyd-Kondensationsprodukten, in Gegenwart der suspendierten Fasern ausflockt.The present invention now relates to a method for applying or introducing water-insoluble Coating or impregnating agents, such as waxes, bitumen, rubber, resins, elastomers or thermoplastic or thermosetting synthetic resins, on or in cellulosic fiber materials, and it consists in suspending said fibers in water, the aqueous fiber suspension an aqueous dispersion which contains the coating or impregnating agent in a flake-free state, adds and the coating or impregnating agent by means of a colloidal, aqueous dispersion of positively charged partially polymerized «! Melamine-aldehyde condensation products, preferably Melamine-formaldehyde condensation products, flocculates in the presence of the suspended fibers.
Es wurde gefunden, daß in einem solchen System das positiv geladene Melamin-Aldehyd-Kondensationsprodukt eine derart geregelte Ausflockung bewirkt, daß die Teilchen der Überzugs- oder Imprägniermittel gleichmäßig auf den Cellulosefasern verteilt werden. Wenn dispergierte oder flockenfreie Überzugs- oder Imprägniermittel in dieser Weise auf- oder eingebracht werden, behalten die Cellulosefasern ihre Eigenschaft, zu verfilzen oder sich zu Blättern oder anderen geformten Gegenständen formen zu lassen, trotz der Anwesenheit großer λlengen dieser Mittel, welche in einigen Fällen sogar größer sein können als das Gewicht der Cellulosefasern selber. Darüber hinaus wird, wenn geeignete Mengen von positiv geladenem Melamin-Aldehyd-Kondensationsprodukt in der vorbeschriebenen Weise angewendet werden, das ausgeflockte Material von den Cellulosefasern in hohem Maß zurückgehalten. Dadurch werden Verluste und Ablagerungen von organischem Material im Siebwasser (Abwasser) weitgehend vermieden.It has been found that in such a system the positively charged melamine-aldehyde condensation product a flocculation regulated in this way causes the particles of the coating or impregnating agent be evenly distributed on the cellulose fibers. When dispersed or flake-free Coating or impregnating agents are applied or incorporated in this way, retain the cellulose fibers their property of matting or turning into leaves or other shaped objects molded, despite the presence of large amounts of these agents, which in some cases even can be greater than the weight of the cellulose fibers themselves. In addition, if appropriate Amounts of positively charged melamine-aldehyde condensation product are applied in the manner described above, the flocculated material retained by the cellulose fibers to a high degree. This prevents losses and deposits of organic material in the white water (wastewater) largely avoided.
Die besondere Art der Ausflockung, die man durch Zusatz einer wäßrigen, kolloidalen Dispersion von Melamin-Aldehvd-Kondensationsprodukt zu einer wäßrigen Dispersion, z. B. zu einer durch Emulsionspolymerisation gewonnenen Polystyroldispersion, erhält, wird später ausführlicher beschrieben und erläutert werden.The special type of flocculation that can be achieved by adding an aqueous, colloidal dispersion of melamine-aldehyde condensation product to an aqueous dispersion, e.g. B. to a through Polystyrene dispersion obtained by emulsion polymerization will be described in more detail later and explained.
Ferner wurde als bedeutender Vorteil der vorliegenden Erfindung gefunden, daß die besondere Ausfloekvvirküng des kolloidalen, positiv geladenen Melamin - Aldehyd - Kondensationsprodukts fortdauert und in vielen Fällen erhöht wird, nachdem das Kondensationsprodukt von den Fasern des Cellulosematerials adsorbiert worden ist. Die Bedeutung dieser Tatsache liegt darin, daß das gleichmäßig über das und im Fasermaterial verteilte Melamin - Aldehyd - Kondensationsprodukt eine gleichmäßige Ablagerung und Adsorption der Überzugs- oder Imprägniermittel auf den Fasern nach der Ausflockung bewirkt. Es können deshalb große Mengen jedes wünschbaren Überzugs- oder Imprägniermittels auf Cellulosefasermaterial, wie Papierstoff, abgelagert werden, wobei die Fasern ihre Filzfähigkeit beibehalten, so daß sie nach dem Überziehen oder Imprägnieren noch miteinander verfilzt und nach üblichen Naßverformungs- oderIt was also considered a significant advantage of the present Invention found that the special Ausfloekvirküng of the colloidal, positively charged Melamine - aldehyde condensation product persists and in many cases is increased after the condensation product has been adsorbed by the fibers of the cellulosic material. The meaning This fact lies in the fact that it was evenly distributed over and in the fiber material Melamine - aldehyde - condensation product uniform deposition and adsorption of the coating or impregnating agents on the fibers after flocculation. It can therefore be great Amounts of any desirable coating or impregnating agent on cellulosic fibrous material such as Paper stock, are deposited, the fibers retain their felting properties, so that they can after the Covering or impregnating still matted together and after the usual wet deformation or
ao Papierherstellungsverfahren zu Blättern oder geformten Erzeugnissen geformt werden können.ao papermaking process into sheets or shaped Products can be molded.
Die zur Durchführung der vorliegenden Erfindung verwendbaren Ausflockungsmittel, welche hier als positiv geladene Melamin-Aldehyd-Konden-The flocculants useful in practicing the present invention are disclosed herein as positively charged melamine-aldehyde condensate
a$ sationsprodukte bezeichnet werden, sind harzartige Melamin enthaltende Stoffe, welche in wäßrigen Dispersionen eine positive elektrische Ladung besitzen. Diese kolloidalen Harzdispers ionen können durch Auflösen von gewöhnlichen Melamin-Aldehyd-Kondensationsprodukten, wie Methylolmelaminen, in Säuren, z. B. Salzsäure, wobei angesäuerte oder saure Harzlösungen entstehen, die einen Glaselektroderi-pn-\Vert zwischen etwa 0,5 und etwa 3,5, gemessen bei einem Trockengehalt der Lösung von i5°/o, oder pn-Werte bis zu 4,5, gemessen an verdünnteren Lösungen, besitzen und durch Altern dieser Lösungen bis zum kolloidalen Zustand hergestellt werden. A $ sation products are referred to are resinous melamine-containing substances which have a positive electrical charge in aqueous dispersions. These colloidal resin dispersions can be prepared by dissolving common melamine-aldehyde condensation products, such as methylolmelamines, in acids, e.g. B. hydrochloric acid, acidified or acidic resin solutions are formed, which have a glass electroderi-pn- \ Vert between about 0.5 and about 3.5, measured with a dry content of the solution of 15%, or pn values up to 4, 5, measured on more dilute solutions, and can be produced by aging these solutions to the colloidal state.
Eine andere Klasse von positiv geladenen MeI-amin-Aldehyd-Kondensationsprodukten, welche zur Durchführung der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, sind die harzartigen Melamin - Harnstoff - Aldehyd - Kondensationsprodukte, wie Fonnaldehyd-Kondensationsprodukte, welche 0,7 Mol Melamin auf je 4 Mol Harnstoff und etwa ι bis 4 Mol gebundenen Formaldehyd für je 1 Mol Melaminharnstoff enthalten. Diese positiv geladenen Koudensationsprodukte werden erhalten, indem man zunächst eine angesäuerte Lösung eines Melamin-Ilanistoff - Aldehyd - Kondensationsprodukts, das ι bis 70 Molprozent Harnstoff und 99 bis 30 MoI-prozent Melamin und je nach der Stärke der Säure etwa 0,2 bis 1.5 Mol Säure für je 1 Mol Melamin enthält, herstellt und die Lösung altern läßt, bis der kolloidale, positiv geladene Zustand erreicht ist. Wesentliches Erfordernis für die im vorliegenden Verfahren als Ausflockungsmittel verwendbaren Aminotriazin-Aldehyd-Kondensationsprodukte ist, daß sie sich in einem in Wasser dispergierbaren oder hydrophilen, partiell polymerisierten Zustand' befinden und daß sie eine positive elektrische Ladung besitzen. Es können somit irgendwelche Aminotriazin-Aldehyd-Kondensationsprodukte, welche diese charakteristischen Eigenschaften aufweisen, verwendet werden.Another class of positively charged mel-amine-aldehyde condensation products, which can be used in practicing the present invention are the resinous melamines - Urea - aldehyde - condensation products, such as formaldehyde condensation products, which 0.7 mol of melamine per 4 mol of urea and about ι to 4 mol of bound formaldehyde for every 1 mol Contain melamine urea. These positively charged koudensationsprodukte are obtained by first an acidified solution of a melamine Ilanistoff - aldehyde - condensation product, the ι to 70 mol percent urea and 99 to 30 mol percent Melamine and, depending on the strength of the acid, about 0.2 to 1.5 mol of acid for every 1 mol of melamine contains, produces and lets the solution age until the colloidal, positively charged state is reached. Essential requirement for those usable as flocculants in the present process Aminotriazine-aldehyde condensation products is that they are dispersible in a water or hydrophilic, partially polymerized state and that they have a positive electrical charge own. Any aminotriazine-aldehyde condensation products, which have these characteristic properties can be used.
Mittels des vorliegenden Verfahrens können beliebige wasserunlösliche Überzugs- oder Imprägniermittel in Mengen von wenigen Prozenten bis mehr als das Fasergewicht angewandt werden. Unter Überzugs- oder Imprägniermitteln sind selbstverständlich Produkte zu verstehen, die fähig sind, Cellulosefasern unter Verbesserung des Verwendungswerts zu überziehen oder zu imprägnieren. Der größte Teil der Überzugsoder Imprägniermittel, welche für dieDurchführung des vorliegenden Verfahrens in Betracht kommen, sind, organische amorphe oder mikrokristalline Stoffe von der Art der Wachse, Gummi, Elastomere oder Harze, Paraffin, aus Erdöl erhältliche Wachse, Carnaubawachs, Montanwachs, chlorierte Wachse, natürliche und synthetische Gummi, natürliche, gegebenenfalls moclifizierte Harze, natürliche oder synthetische Latices, Polymere des Isoprens, iVeoprens, Butadiens oder Copolymere dieser mit Acrylnitril, hitzehärtbare Harze vom Typus der Phenol-Formaldehyd-, Alkylphenol-Formaldehyd-, Harnstoff-Formaldehyd- und Alkydharze, nicht positiv geladene Melamin-Formal'deliyd'-Harze, arkylierte oder mit Alkohol zur Reaktion gebrachte Harnstoff-Form-Any water-insoluble coating or impregnating agent can be used by means of the present process can be used in amounts from a few percent to more than the weight of the fiber. Under coating or impregnating agents are of course to be understood as products that are capable of improving cellulose fibers of use value to coat or impregnate. Most of the coating or impregnating agents used for the implementation of the present process come into consideration are, organic, amorphous or microcrystalline Substances such as waxes, rubber, elastomers or resins, paraffin, waxes obtained from petroleum, Carnauba wax, montan wax, chlorinated waxes, natural and synthetic gums, natural, where appropriate modified resins, natural or synthetic latices, polymers of isoprene, iveoprene, Butadiene or copolymers of these with acrylonitrile, thermosetting resins of the phenol-formaldehyde, Alkylphenol-formaldehyde, urea-formaldehyde and alkyd resins, not positively charged Melamine formal deliyd resins, alkylated or urea form reacted with alcohol
; aldehyd- oder Melamin-Formaldehyd-Harze, ferner; aldehyde or melamine-formaldehyde resins, furthermore
j thermoplastische Harze vom Typus der Polymerisate oder Copolymerisate von Styrol, Acrylaten, Methacrvlaten, Vinylestern, Vinylchlorid. Vinylacetalen, Vinylalkohol, Acrylnitril, ferner thermoplastische Phenol-Aldehyd-Harze, ölmodifizierte Phenol-Formaldehyd-Harze, Harzester von mehr-j thermoplastic resins of the type of polymers or copolymers of styrene, acrylates, Methacrylates, vinyl esters, vinyl chloride. Vinyl acetals, vinyl alcohol, acrylonitrile, as well as thermoplastics Phenol-aldehyde resins, oil-modified phenol-formaldehyde resins, resin esters of more
! wertigen Alkoholen, Harze aus Melamin und! valuable alcohols, resins made from melamine and
j höheren Aldehyden, Inden-, Cumaron-, Vinylacetylenharze, halogenierte Vinylacetylenharze, Acetylgummi und andere mehr.j higher aldehydes, indene, coumarone, vinyl acetylene resins, halogenated vinyl acetylene resins, acetyl rubber and others more.
Alle obengenannten Stoffe können für sich allein oder in Mischung miteinander, mittels positiv geladener Melamin-Formaldehyd-Kondensationsprodukte nach dem erfindungsgemäßen Verfahren in Cellulosefasermaterialien auf- oder eingebracht werden. Das Imprägniermittel wird als DispersionAll of the above substances can be used alone or in a mixture with one another, by means of positively charged Melamine-formaldehyde condensation products by the process according to the invention in Cellulose fiber materials are applied or introduced. The impregnant is used as a dispersion
: in Wasser oder in einer wäßrigen Flüssigkeit der wäßrigen Fasersuspension zugefügt. Bei verschiedenen Arten des Imprägniermittels ist ein Zusatz von Emulgier- oder Dispergiermitteln nicht nötig, no wie z. B. bei natürlicher Kautschukmilch. In vielen Fällen werden dagegen mittels Dispergiermitteln Dispersionen von feinerep Teilchengrößen und: added in water or in an aqueous liquid to the aqueous fiber suspension. At different Types of impregnating agent, an addition of emulsifying or dispersing agents is not necessary, no such as B. with natural rubber milk. In many cases, however, dispersants are used Dispersions of finer particle sizes and
! besseren Imprägniereigenschaften erhalten. Es können verschiedene Arten von Dispergiermitteln verwendet werden. Im allgemeinen kommen beliebige anionogene oder nicht ionogene Dispergiermittel in Betracht. In einigen Fällen können auch kationogene Emulgiermittel verwendet werden. Typische anionogene Emulgiermittel, welche mit no Erfolg angewandt wurden, sind Seifen von aliphatischen oder cykloaliphatischen sulfonierten Verbindungen, wie Natriumlaiurylsulfat, Sulfonate höherer sekundärer Alkohole und sulfoniertes Rizinusöl, sulfonierte Produkte wie Natriumisopro- 1*5 pylnaphtlialiusulfonat, Ester von Sulfocarbon-! get better impregnation properties. There can be several types of dispersants be used. In general, any anionic or non-ionic dispersant can be used into consideration. In some cases, cationogenic emulsifiers can also be used. Typical anionogenic emulsifiers which have been used with no success are aliphatic soaps or cycloaliphatic sulfonated compounds such as sodium lauryl sulfate, sulfonates higher secondary alcohols and sulfonated castor oil, sulfonated products such as sodium isopro-1 * 5 pylnaphtlialiusulfonat, ester of sulfocarbon-
säuren wie Ester von Natriumsulfoacetat, Dialkylsu 1 fos ucc inate, D inat r ium monoalky 1 su 1 fosucci na t, ferner Amide von Sulfocarbonsäuren, wie Natriumsulfosuccinamid und ähnliche oder sulfoniertes Lignin.acids such as esters of sodium sulfoacetate, dialkylsu 1 fos ucc inate, D inat r ium monoalky 1 su 1 fosucci na t, also amides of sulfocarboxylic acids, such as sodium sulfosuccinamide and the like or sulfonated Lignin.
Nicht ionogene Emulgiermittel, wie Ester oder Äther mehrwertiger Alkolhole, sind ehenfalilis verwendbar. Typische Vertreter dieser Klasse sind durch Pölyäthylenglykol veräfherte Apfelsäure der ίο Formel HO-(CH2OVCH2-O-CH(COOR)-Ch2-COOR, Monoester höherer Fettsäuren, wie PaI-mitin-, Stearin- oder ölsäuremonoester des Mannits oder Sorbits sowie deren Äthylenoxydkondensationsprodukte und Arylalkylpolyätheralkohole.Non-ionic emulsifiers, such as esters or ethers of polyhydric alcohols, can also be used. Typical representatives of this class are malic acid of the formula HO- (CH 2 OVCH 2 -O-CH (COOR) -Ch 2 -COOR, monoesters of higher fatty acids, such as palladium, stearic or oleic acid monoesters of mannitol or sorbitol, acidified by polyethyleneglycol as well as their ethylene oxide condensation products and arylalkyl polyether alcohols.
Eine andere Klasse von Verbindungen, die als Emulgiermittel oder Emulsionsstabilisatoren verwendet werden können, sind Gummi und Proteine, wie arabischer Gummi, Sojabohneneiweiß, Natriumalginat. Mit Erfolg wurde auch Ammoniumcaseinat als Emulgiermittel verwendet.Another class of compounds used as emulsifiers or emulsion stabilizers are gum and proteins such as gum arabic, soybean protein, sodium alginate. Ammonium caseinate has also been used as an emulsifier with success.
Es können ferner auch Ammoniumsalze oder andere wasserlösliche oder in Wasser dispergierbare Salze von Alkydharzen mit hoher Säurezahl verwendet werden, wie sie beispielsweise erhältlich sind durch Zusatz von Natriumhydroxyd zu Kondensationsprodukten von Maleinsäure und Glycerin, modifizierten Phthalsäureanhydrid-Glycerin-Fettsäure-Kondensationsprodukten mit hoher Säurezahl, Ester mehrwertiger Alkohole von Terpen-Maleinsäure-Kondensationsprodukten, im allgemeinen können also beliebige geeignete Netz- oder Emulgiermittel verwendet werden.Ammonium salts or other water-soluble or water-dispersible salts can also be used Salts of alkyd resins with a high acid number can be used, such as those available for example are by adding sodium hydroxide to condensation products of maleic acid and glycerine, modified phthalic anhydride-glycerol-fatty acid condensation products with high acid number, esters of polyhydric alcohols of terpene-maleic acid condensation products, thus, in general, any suitable wetting or emulsifying agent can be used.
Jegliches Cellulosefasermaterial, das positiv geladene Melamin-Aldehyd-Kondensationsprodukte aus deren wäßrigen Dispersionen absorbieren kann, läßt sich nach vorliegendem Verfahren überziehen oder imprägnieren. Man kann eine große Zahl der Cellulosefasermaterialien, die zur Herstellung von Papier, Pappe oder als Füllstoffe für Preßmassen gebraucht werden, wie Kraftzellstoffpülpe, Hadernpülpe, Natron-, Sulfat-, Sulfit- und Alphacellulosepülpe verwenden. Auch andere Formen von Cellulosefasermaterialien kommen in Betracht, wie hydratiiisierte Baumwöllinters. Diese Materialien können allein oder in Mischung mit Fasern anderer Herkunft, wie Jute, Hanf, Sisal, Asbestfasern, Glasfasern und anderen celluiloselialtigen oder nicht cellulosehaltigen Materialien zur Anwendung kommen, wodurch die Kerbzähigkeit, die mechanische Festigkeit oder andere Eigenschaften der geformten oder verpreßten imprägnierten Materialien verbessert werden können. Typische Produkte, die nach dem vorliegenden Verfahren verbessert werden können, sind wasser- und wasserdampfbeständige Papiere, Papier- oder Pappenbehälter oder Kartons für Milch, Butter oder Nährmittel, harzimprägniertes laminiertes Papier, Schleifmittel, welche aus mit Schleifmittelteilchen überzogenem, mit Harz imprägniertem Papier bestehen, Preßgegenstände, vorgepreßte Gegenstände, elektrische Isolatoren, Filterpapier, wärmeisolierendes Papier oder lose Massen aus unverfilztem und unverpreßtem Papierstoff, wie sie für Luftfilter, Staubfilter oder Wärmeisolierungen verwendet werden.Any cellulose fiber material, the positively charged melamine-aldehyde condensation products can absorb from their aqueous dispersions, can be coated by the present process or impregnate. One can use a large number of the cellulosic fiber materials used in the manufacture of Paper, cardboard or as fillers for molding compounds are used, such as kraft pulp, rag pulp, Use soda, sulfate, sulfite, and alpha cellulose pulp. Other forms of cellulosic fiber materials as well come into consideration, such as hydrated cotton winters. These materials can be used alone or in a mixture with fibers of other origins, such as jute, hemp, sisal, asbestos fibers, glass fibers and other cellulosic cells or not Cellulose-containing materials are used, which reduces the notch toughness and the mechanical Strength or other properties of the molded or pressed impregnated materials can be improved. Typical products made according to the present process What can be improved are water- and steam-resistant papers, paper or cardboard containers or cartons for milk, butter or food, resin-impregnated laminated paper, Abrasives consisting of resin-impregnated paper coated with abrasive particles, Pressed articles, pre-pressed articles, electrical insulators, filter paper, heat insulating Paper or loose masses of unfelted and unpressed paper stock, such as those used for air filters, Dust filters or thermal insulation can be used.
Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird vorzugsweise zuerst das Cellulosefasermaterial in Wasser suspendiert, wobei es kürzere oder längere Zeit geschlagen werden kann, um die Cellulose zu hydratisieren, und dann in eine Jordanvorrichtung oder in eine ähnliche Maschine eingebracht. Dabei kann jedes beliebige Verhältnis von Cellulosematerial zu Wasser beibehalten werden; jedoch wurde vorzugsweise bei einer Papierstoffkonzentration von etwa 0,5 bis 6% gearbeitet. Hierauf wird das positiv geladene Melamin-Aldehyd-Kondensationsprodukt zugefügt, vorzugsweise in Form einer wäßrigen Dispersion von etwa 5 bis 15% Trockengehalt, worauf die Fasersuspension 15 Minuten bis zu 3 bis 4 Stunden und länger stehengelassen wird. Dieses Stehenlassen ist nicht eine wesentliche Stufe, da die Adsorption von positiv geladenem Melaminharz durch die Papierpülpe sehr rasch erfolgt, aber das Verhalten beim nachfolgenden Behandeln der imprägnierten Fasermasse auf der Papiermaschine wird dadurch stark verbessert.When carrying out the method according to the invention, the cellulose fiber material is preferably used first suspended in water, where it can be whipped for a shorter or longer period of time, to hydrate the cellulose and then into a Jordan device or similar machine brought in. Any ratio of cellulosic material to water can be maintained will; however, a paper stock concentration of about 0.5 to 6% was preferably used. The positively charged melamine-aldehyde condensation product is then added, preferably in the form of an aqueous dispersion of about 5 to 15% dry matter, whereupon the Fiber suspension is left to stand for 15 minutes to 3 to 4 hours and longer. This letting go is not an essential stage as the adsorption of positively charged melamine resin by the Paper pulp takes place very quickly, but the behavior in the subsequent treatment of the impregnated This greatly improves the fiber mass on the paper machine.
Nach Vorbehandlung der Cellulosefaser!! mit dem positiv geladenen Melaminharz wird das Imprägniermittel in Form einer wäßrigen Suspension, vorzugsweise einer solchen mit verhältnismäßig geringer Teilchengröße, eingeführt. Die Ausflockwirkung des positiv geladenen Melamin-Aldehyd-Kondensats hängt nicht von der Teilchengröße des zugesetzten Imprägniermittels ab; aber es wird eine gleichmäßigere Umhüllung der Fasern und ein besseres Verhalten der imprägnierten Fasermaterialien auf der Papiermaschine erreicht, wenn eine Dispersion von geringer Teilchengröße benutzt wird. Wäßrige Dispersionen mit einer durchschnittliehen Teilchengröße von 1 bis 2 Mikron oder weniger haben in der Praxis vorzügliche Ergebnisse gezeitigt, und es wird deshalb der Zusatz des Imprägniermittels in Form einer wäßrigen Dispersion mit dieser Teilchengröße empfohlen. Die Ausflockung des Imprägniermittels und dessen Adsorption durch die mit dem positiv geladenen Harz behandelte Cellulosefaser geht ziemlich rasch vor sich, und die Ruhezeit des Gemisches nach Zusatz des Imprägniermittels bringt nur sehr kleine Unterschiede im Ergebnis hervor. Der Stoff kann daher unmittelbar nach dem Zusatz des Imprägniermittels oder gegebenenfalls auch bedeutend später geformt werden.-After pre-treating the cellulose fiber !! with the positively charged melamine resin becomes the impregnating agent in the form of an aqueous suspension, preferably one with relatively less Particle size, introduced. The flocculation effect of the positively charged melamine-aldehyde condensate does not depend on the particle size of the impregnating agent added; but it will be one more uniform covering of the fibers and better behavior of the impregnated fiber materials Achieved on the paper machine when a small particle size dispersion is used will. Aqueous dispersions with an average particle size of 1 to 2 microns or fewer have shown excellent results in practice, and therefore the addition of the impregnating agent is necessary recommended in the form of an aqueous dispersion with this particle size. The flocculation of the impregnating agent and its adsorption by the positively charged resin treated cellulose fiber goes on fairly quickly, and the rest time of the mixture after addition of the impregnating agent produces only very small differences in the result. The substance can therefore Formed immediately after the addition of the impregnating agent or possibly significantly later will.-
Die optimalen Mengen an kolloidalem Melaminharz, die für die beste Adsorption eines dispergierten oder emulgierten Imprägniermittels benutzt werden sollen, ändern mit der Natur und der Teilchengröße der Dispersion, der Natur des positiv geladenen Harzes, der Dauer des Kontakts zwischen den Fasern und dem kolloidalen Melaminharz, mit dem Pn-Wert des Papierstoffs und anderen Faktoren. Wegen der Eigenschaften des zugesetzten dispergierten Materials und wegen der Anforderungen, die an das fertige Blatt oder an den Gegenstand gestellt werden, kann es auch erwünscht sein, die Menge anThe optimal amounts of colloidal melamine resin necessary for the best adsorption of a dispersed or emulsified impregnating agent will change with nature and particle size the dispersion, the nature of the positively charged resin, the duration of contact between the Fibers and the colloidal melamine resin, with the Pn value of the paper stock and other factors. Because of the properties of the dispersed material added and because of the requirements that to be placed on the finished sheet or on the object, it may also be desirable to increase the amount of
Melaminharz abzuändern, um so verbesserte Eigenschaften der fertigen Erzeugnisse zu erhalten. Die erforderliche Menge an Melaminharz kann im allgemeinen zwischen kleinen Mengen, etwa in der Größenordnung von 0,1 % des Gewichts des Papierstoffs, bis zum Mehrfachen des Gewichts des Imprägniermittels schwanken. Verwendet man verhältnismäßig große Imprägniermittelmengen von etwa 50 bis 100% oder mehr, gerechnet auf das Gewicht der Zellstofffasern, so liegt die optimale Menge an positiv geladenem Harz zwischen etwa 2 bis i5°/o. Bei Verwendung von geringeren Mengen Imprägniermittel, z.B. 5 bis 50% des Cellulosegewichts müssen größere Mengen an positiv geladenem Harz, ζ. B. 5 bis 30% zur Verwendung kommen. Größere Mengen an kolloidalem Melaminharz, bis zu ioo%> oder mehr bezogen auf das Gewicht des Imprägniermittels, können zugesetzt werden, um gegebenenfalls die Eigenschaften des fertigen Erzeugnisses zu modifizieren; aber in solchen Eällen ist ein ausgesprochener Rückgang in der Adsorption des Imprägniermittels und eine Verlängerung der Entwässerungszeit des Stoffs zu beobachten. Es ist in der Regel zweckmäßig, mit den zuzusetzenden Imprägniermiitteldispersiianen jeweils Proben unter den erwünschten Betriebsverhältnissen durchzuführen, bevor endgültig über die zu verwendenden genauen Mengen an positiv geladenem Melaminharz entschieden wird. Trotzdem bei Verwandung von positiv geladenen Melamiti-Aldehyd-Kondensationsprodukten allein ein hoher Grad von Ausflockung und Adsorption des zugefügten Überzugs- oder Imprägniermittels erzielt wird, ist es gelegentlich von Vorteil, während der Papierstoff bereitung ein zusätzliches FäHungsmittel zuzusetzen. So wird beispielsweise "häufig besserer Wasserabzug aus dem auf dem Papiermaschinensieb befindlichen Stoff erreicht, wenn geringe Mengen Alaun in der Größenordnung von 0,5 bis 3%, bezogen auf das Gewicht des Cellulosematerials, zugefügt werden. Der Alaun oder ein anderes Fällungsmittel wird fast immer zugesetzt, nachdem die anderen lngredientien vermischt wurden, weil sonst Gefahr besteht, daß das in Lösung befindliche kolloidale, positiv geladene Melaminharz koaguliert oder gefällt wird. Allerdings kann in besonderen Fällen, wo eine vorangehende Koagulation überschüssigen Melaminharzes wünschenswert sein kann, ' der Alaun oder ein anderer Elektrolyt selbstver- |Modify melamine resin to improve properties of the finished products. The required amount of melamine resin can generally between small amounts, approximately on the order of 0.1% of the weight of the paper stock, up to several times the weight of the impregnating agent vary. If you use relatively large amounts of impregnating agent of about 50 to 100% or more, calculated on the weight of the cellulose fibers, the optimal amount of positively charged resin is between about 2 to 15%. When using smaller amounts of impregnating agent, e.g. 5 to 50% of the cellulose weight need larger amounts of positively charged resin, ζ. B. 5 to 30% for use come. Larger amounts of colloidal melamine resin, up to ioo%> or more, based on the weight of the impregnating agent, can be added to optionally improve the properties of the modify finished product; but in such cases there is a marked decline in the Adsorption of the impregnation agent and an increase in the drainage time of the fabric watch. As a rule, it is advisable to disperse the impregnating agents to be added Carry out samples under the desired operating conditions before finally deciding on the ones to be used precise amounts of positively charged melamine resin is decided. Still with relatives of positively charged melamiti-aldehyde condensation products only a high degree of flocculation and adsorption of the added coating or impregnating agent is achieved, it is Occasionally it is advantageous to add an additional detergent during the preparation of the paper. For example, "often gets better Water drainage from the fabric on the papermaker's screen achieved when small amounts Alum on the order of 0.5 to 3% based on the weight of the cellulosic material is added will. The alum or other precipitant is almost always added after the other ingredients have been mixed, otherwise there is a risk that the colloidal, positively charged melamine resin is coagulated or precipitated. However, in particular Cases where prior coagulation of excess melamine resin may be desirable, ' the alum or some other electrolyte self- |
ständlich auch vor der Zugabe des Imprägniermittels \ eingeführt werden.be understandable introduced before the addition of the impregnating \.
Die Erfindung kann auf den verschiedensten Gebieten angewandt werden: bei der Papierherstellung,The invention can be applied in a wide variety of fields: in papermaking,
• beim Vorpressen, Laminieren, Auspressen, Vorformen und im allgemeinen überall da zur Anwendung gelangen, wo Cellulosefasermaterial mit thermoplastischen, hitzehärtbaren, wachsartigen, bituminösen oder anderen Binde-, Imprägnier- oder Überzugsmitteln innig vereinigt wird. Nachfolgende Beispiele sollen die Anwendungsmöglichkeiten erläutern:• when pre-pressing, laminating, pressing, pre-forming and are generally used wherever cellulose fiber material with thermoplastic, thermosetting, waxy, bituminous or other binding, impregnating or coating agents is intimately combined. Subsequent Examples should explain the possible uses:
Papier- und Pappeherstellung: Wie bereits erwähnt, kann das erfindungsgemäße Verfahren dazu \ dienen, gleichmäßigere Einlagerung von größeren Mengen Wachsen, bituminöseroder ähnlicher Stoffe als bisher üblich vor der Blattbildung in Papierstoff zu erzielen. Sollen Tintenbeständigkeit, Wasserfestigkeit oder ähnliche Effekte erzielt werden, so werden diese Bindemittel in relativ geringen Mengen von etwa 1 bis 5% oder, im FaU der VerwendungPaper and cardboard production: As mentioned above, the method can \ serve to achieve more uniform deposition of large amounts waxes, bituminöseroder similar substances than usual before sheet formation in paper stock. If ink resistance, water resistance or similar effects are to be achieved, these binders are used in relatively small amounts of about 1 to 5% or, if necessary, of use
! von Asphalt, bis zu 10%, bezogen auf das Trocken-! of asphalt, up to 10%, based on the dry
: gewicht des Papierstoffs, angewandt. Die Dispersion des positiv geladenen Melamin-Aldehyd-Kondensats wird zunächst im Holländer mit der wäßrigen Stoffsuspension von beliebig gewünschter Konzentration, z. B. mit einer 0,5 bis 5°/oigen Stoffsuspension vermischt und V2 bis 3 Stunden stehengelassen, worauf das Bindemittel in Form einer wäßrigen Dispersion zugegeben wird. Rasch tritt Ausflockung des dispergierten Bindemittels durch das positiv geladene Melaminharz ein, und die Teilchen desselben, innig vermischt mit den Teilchen des kolloidalen Melaminharzes, werden vom Papierstoff gleichmäßig zurückgehalten. Man läßt dann den behandelten Stoff auf das Sieb oder den Zylinder der Papiermaschine auflaufen und das erhaltene Papier in üblicher Weise durch erhitzte Walzen gehen. Auf diese Weise können Wandbekleidungen, Isolierpappen und schwere Pulpe für papierne Behälter hergestellt werden.: weight of the paper stock, applied. The dispersion of the positively charged melamine-aldehyde condensate is first in the Hollander with the aqueous suspension of any desired concentration, z. B. mixed with a 0.5 to 5% pulp suspension and allowed to stand for V2 to 3 hours, whereupon the binder is added in the form of an aqueous dispersion. Flocculation of the dispersed binder by the positively charged melamine resin occurs quickly, and the particles of the same, intimately mixed with the particles of the colloidal melamine resin, are evenly retained by the paper stock. The treated fabric is then allowed to run onto the wire or cylinder of the paper machine and the paper obtained is passed through heated rollers in the usual manner. In this way, wallcoverings, insulating cardboard and heavy pulp for paper containers can be made.
Leichte Papiere mit verbesserter Reißfestigkeit, Wasserbeständigkeit und anderen gewünschten Eigenschaften können durch Einverleiben von Dispersionen von Kautschuk, Polyacrylaten, Elastomeren und verschiedenen Copolymeren nach dem beschriebenen Verfahren erhalten werden. Die Eigenschaften der Blätter können durch Erhitzen, nasses oder trockenes Pressen, Kalandern, Heißkalandern, Friktionskalandern, Kaschieren mit Metallfolien oder ähnliche Verfahren modifiziert werden. Das Papier kann auch auf polierten Metallzylindern getrocknet werden. Für das vorliegende Verfahren können teurere oder billigere Pulpen, wie Holzschliff, Abfallfasern und Produkte mit kurzen Fasern, verwendet werden, wobei immer für die Blattherstellung gute Eigenschaften erhalten werden. Herstellung von Papier mit hohem Harzgehalt: Papier, das mit großen Mengen von thermoplastischen oder hitzehärtbaren Harzen, wie Polystyrol, Polyäthylacrylat, modifizierten oder nichtmodifizierten Phenol-Formaldehyd-Harzen oder ähnlichen Harzen imprägniert ist, kann für verschiedenste Zwecke benutzt werden, wie zum Laminieren mittels Hitze und Druck, zur Herstellung von elektrischen Isolatoren und Kondensatoren', zum Pressen von Pappen usw. Mengen von Bindemitteln von 5 °/o bis zu beträchtlich mehr, als dem Gewicht des Cellulosefasermaterials entspricht, können nach folgendem Verfahren einverleibt werden:Lightweight papers with improved tear strength, water resistance and other desired Properties can be achieved by incorporating dispersions of rubber, polyacrylates and elastomers and various copolymers can be obtained by the process described. the Properties of the sheets can be determined by heating, wet or dry pressing, calendering, hot calendering, Friction calenders, lamination with metal foils or similar processes modified will. The paper can also be dried on polished metal cylinders. For the present Processes can use more expensive or cheaper pulps, such as wood pulp, waste fibers, and products with short Fibers, can be used, always obtaining good properties for sheet making. Manufacture of high resin paper: paper made with large quantities of thermoplastic or thermosetting resins such as polystyrene, polyethyl acrylate, modified or unmodified Phenol-formaldehyde resins or similar resins can be used for a wide variety of applications Purposes such as lamination by means of heat and pressure, for the production of electrical insulators and capacitors', for pressing cardboard, etc. quantities of binders from 5% to considerably more than the weight of the cellulosic fiber material, according to be incorporated in the following procedure:
Man hydratisiert ein Cellulosefasermaterial, wie Kraftzellstoff durch übliches Erhitzen, vorzugsweise auf eine etwas niedrigere Temperatur als beim gewöhnlichen Papierherstellungsverfahren. Der Papierstoff wird dann mit Wasser auf einen Trockengehalt von etwa 1 bis 6°/o verdünnt, worauf eine kolloidale Lösung von positiv geladenem MeI-A cellulosic fiber material such as kraft pulp is preferably hydrated by conventional heating to a slightly lower temperature than in the ordinary papermaking process. Of the Paper stock is then diluted with water to a dry matter content of about 1 to 6%, whereupon a colloidal solution of positively charged metal
amin-Aldehyd-Kondensat in einer Menge von etwa 2 bis 15Ύ0 der Menge des in den Papierstoff einzubringenden harzartigen Bindemittels zugefügt wird. Nach dem Durchmischen wird die Suspension vorzugsweise kurze Zeit stehengelassen, worauf eine Emulsion oder Dispersion des oder der gewünschten Harze unter Rühren zugesetzt wird. Der Stoff wird dann zu Papier oder Papierpappe geformt, oder er kann nach einem beliebigen geeigneten Pulpe-Verformungsverfahren verarbeitet werden.amine-aldehyde condensate in an amount of about 2 to 15Ύ0 of the amount to be introduced into the paper stock resinous binder is added. After mixing, the suspension becomes preferably left to stand for a short time, followed by an emulsion or dispersion of the desired Resins is added with stirring. The fabric is then formed into paper or paperboard, or he can be made by any suitable pulp deforming process are processed.
In einigen Fällen kann es wünschenswert sein, der Fasersuspension nach dem Zusatz der Lösung des positiv geladenen Melaminharzes, aber vor der Einführung der Harzemulsion ein Alkali wie Natrium- oder Ammoniumhydroxyd zuzufügen. Es kann auch Alaun zugesetzt werden zwecks Regelung des ph-Werts, Eliminierung von Schaum und Klebrigkeit und Modifizierung der Wasserabzugseigenschaften des Stoffs.In some cases it may be desirable to remove the fiber suspension after adding the solution positively charged melamine resin, but before the introduction of the resin emulsion an alkali such as sodium or add ammonium hydroxide. Alum can also be added to regulate the pH value, Elimination of foam and stickiness and modification of the water removal properties of the substance.
Papier oder Pappe mit einem Gehalt an Harzen, Pechen oder Wachsen von 5 bis 75%, bezogen auf das Gewicht des fertigen Blatts, können für verschiedene Verwendungszwecke in Betracht kommen, für welche üblicherweise Papier verwendet wird. s5 Sie weisen aber erhöhte Festigkeit gegen Zerreißen, Wasser, Wasserdampf, Fett, Ausdehnung und Eingehen unter dem Einfluß variierender Feuchtigkeitsbedingungen auf. In manchen Fällen wird die volle Entwicklung dieser Eigenschaften durch mechanische Behandlungen, wie Trocknung bei hohen Temperaturen, kaltes oder heißes Kalandern erreicht. Erfindungsgemäß hergestellte Pappen ergeben Papierkarton und -behälter, die verbesserten Schutz gewähren und deren Gestehungskosten durch Verwendung von Dispersionen oder Emulsionen von billigen, harzartigen Stoffen innerhalb tragbarer Grenzen gehalten werden können. Wandbekleidungen und Papiere für Bauzwecke, Isolierpappen, Boden- oder Dachbeläge können auch durch das gleiche Verfahren hergestellt werden.Paper or cardboard with a content of resins, pitches or waxes of 5 to 75%, based on the weight of the finished sheet, can be considered for different purposes, for which paper is commonly used. s5 But they show increased strength against tearing, Water, steam, fat, expansion and shrinking under the influence of varying humidity conditions. In some cases it will be full Development of these properties through mechanical treatments such as drying at high temperatures Temperatures, cold or hot calendering reached. Paperboard produced according to the invention result Paper cardboard and containers that provide improved protection and their production costs by using dispersions or emulsions of cheap, resinous materials inside manageable limits can be kept. Wall coverings and papers for building purposes, insulating cardboard, Floor or roof coverings can also be made by the same process.
Wachs- oder Ölpapiere lassen sich durch Einverleiben hoher Mengen von amorphen oder kristallinen Wachsen oder mineralischen oder vegetabilischen Ölen in Form ihrer Emulsionen oder Dispersionen gewinnen. Erhitzen oder heißes Kalandern ist im allgemeinen erforderlich, um das Maximum an Durchsichtigkeit und Wasserbeständigkeit zu erreichen. Starke und biegsame Papiere mit ledei> oder gewebeartigen Eigenschaften können erzeugt werden durch Einverleiben von synthetischem oder natürlichem Latex, Elastomeren und Harzen in geeigneten Mengen. Erhitzen, Kalandern und andere mechanische Verfahren vermögen die gewünschten Eigenschaften noch zu verbessern. Es können auch durch Einbringen von Stoffen, wie chlorierten Wachsen oder Polymeren von chloriertem Styrol oder verschiedenen hitzehärtbaren Harzen, feuerimd flammbeständige Papiere und Pappen erhalten werden. Es können auch gleichzeitig noch Mineralfasern und Füllstoffe einverleibt werden, um ein Maximum an Feuerbeständigkeit zu erzielen.Wax or oil papers can be made into large amounts of amorphous or crystalline Waxes or mineral or vegetable oils in the form of their emulsions or dispersions to win. Heating or hot calendering is generally required to achieve the maximum To achieve transparency and water resistance. Strong and flexible papers with single> or fabric-like properties can be created by incorporating synthetic or natural latex, elastomers and resins in suitable amounts. Heating, calendering and others mechanical processes are able to improve the desired properties. It can also by introducing substances such as chlorinated waxes or polymers of chlorinated styrene or various thermosetting resins, fire and flame retardant papers and cardboards will. Mineral fibers and fillers can also be incorporated at the same time in order to achieve a To achieve maximum fire resistance.
Vorformen und Pressen: Cellulosefasermaterialien, wie Papierpülpe, welche erfindungsgemäß mit Harzbindemitteln imprägniert sind, stellen wichtige Handelsprodukte dar, weil sie entwässert und in diesem oder leicht zu kompakten Massen gepreßten Zustand verkauft werden können. Diese Massen können durch geeignete Preßverfahren vorgeformt und die erhaltenen Vorformlinge dann für Heißpreßverfahren verwendet werden, oder sie können zerhackt, zerschnitzelt oder gemahlen (in trokkenem oder feuchtem Zustand) und dann allein oder gemischt mit anderen Preßpulvern, durch Pressen im Spritzpreß- oder Spritzgußverfahren geformt werden. Wenn Kautschuklatex oder andere Formen von natürlichem oder synthetischem Kautschuk in der oben beschriebenen Weise auf die Fasern gebracht werden, können die erhaltenen Produkte auf heißen Walzen verarbeitet werden, wobei andere Füllstoffe, wie fein verteilter Ruß oder Zinkoxyd, zusammen mit Härtungsbeschleunigungen, wieMercaptobenzthiazol und Antioxydantien, einverleibt werden können, worauf das Produkt gegebenenfalls durch Erhitzen in Fornren wie üblich gehärtet werden kann.Preforming and pressing: cellulose fiber materials, such as paper pulp, which according to the invention are impregnated with resin binders, are important Commercial products because they are dehydrated and pressed in this or easily into compact masses State can be sold. These masses can be preformed by suitable pressing processes and the resulting preforms are then used, or they can, for hot pressing processes chopped, shredded or ground (in a dry or moist state) and then alone or mixed with other molding powders, molded by compression molding or injection molding will. When rubber latex or other forms of natural or synthetic rubber are in are applied to the fibers in the manner described above, the products obtained can be on hot rollers are processed, with other fillers, such as finely divided carbon black or zinc oxide, along with cure accelerators such as mercaptobenzothiazole and antioxidants, and the product optionally can be hardened as usual by heating in molds.
Bei der Herstellung großer Gegenstände mit unregelmäßiger Form aus Preßmassen, die ein Harzbindemittel und einen Cellulosefüllstoff enthalten, hat es sich als sehr schwierig erwiesen, in allen Teilen der Form gleichmäßige Verteilung und gleichmäßigen Fluß zu erhalten. Um diese Schwierigkeit zu überbrücken, wurde ein Verfahren zum Vorformen oder Vorpressen entwickelt, wobei einem gleichmäßigen Gemisch von Harzbindemittel und Füllstoff annähernd die für das Endprodukt gewünschte Form erteilt wird, ohne das Harz zu härten. Das vorliegende Verfahren ist für Vorformungsverfahren dieser Art besonders gut geeignet, da der Fasercharakter des Füllstoffs erhalten bleibt und das Vorformen deshalb durch Naßpreßverfahren erfolgen kann. Überdies ist der Verlust an Harz im Abzugswasser viel geringer, wenn gemäß vorliegender Erfindung gearbeitet wird.In the manufacture of large objects of irregular shape from molding compounds containing a resin binder and contain a cellulosic filler, it has proven very difficult in all Divide the mold to get even distribution and even flow. To this difficulty to bridge, a process for preforming or prepressing was developed, with a Uniform mixture of resin binder and filler approximately that required for the end product Shape is given without curing the resin. The present process is for preforming processes this type is particularly suitable as the fiber character of the filler is retained and therefore the preforming can be done by wet pressing methods. Moreover, the loss is on Resin in the flue water is much less when working according to the present invention.
Durch Vorformlinge, welche mit Hilfe von Dispersionen positiv geladener Melamin-Aldehyd-Kondensate hergestellt wurden, sind viele beim Pressen entstehende Probleme stark vereinfacht worden, und die Zahl der Arten von Füllstoffen und Harzen, die verpreßt werden können, wurde durch sie vergrößert. Holzmehl, Baumwollflocken, Kraftzellstoff und andere Cellulosematerialien können zur Anwendung kommen, wie auch Schnitzel von Cellulosegeweben, Leinwand, Schnüre und andere Füllstoffe, wodurch den verpreßten Stücken erhöhte Zähigkeit und Kerbzähigkeit verliehen wird. Beliebige Füllstoffe oder Gemische dieser können im Wasser suspendiert, mit der Lösung des positiv geladenen Melamin-Aldehyd-Kondenisats behandelt und dann mit hitzehärtbaren oder thermoplastischen Harzbindemitteln in der oben beschriebenen Weise gleichmäßig imprägniert werden, worauf sie auf einem Sieb oder einer anderen durchlässigen Fläche, welche die gewünschte Form besitzen, vorgeformt werden können. Die Verluste an im Abwasser gelöstem oder suspendiertem Harz sind gewöhnlich kleiner als 25 °/o, und auch diese kleinen Mengen können sogar durch Wieder-By preforms, which with the help of dispersions of positively charged melamine-aldehyde condensates many pressing problems have been greatly simplified, and they have increased the number of kinds of fillers and resins that can be molded. Wood flour, cotton flakes, kraft pulp and other cellulosic materials can be used come, as well as schnitzels of cellulose tissue, canvas, string and other fillers, whereby increased toughness and notch toughness are imparted to the pressed pieces. Any fillers or Mixtures of these can be suspended in water with the solution of the positively charged melamine-aldehyde condensate and then treated with thermosetting or thermoplastic resin binders in the be impregnated evenly as described above, after which they are placed on a sieve or another permeable surface, which have the desired shape, can be preformed. The losses the resin dissolved or suspended in the sewage is usually less than 25%, and also these small amounts can even be
verwendung des Wassers leicht genutzt werden. In diesem Verfahren werden vorteilhaft Phenol- und Kresol-Formaldehyd-Kondensate in Mengen von ίο bis ιoo °/o, berechnet auf das Trockengewicht der Cellulosefasern, verwendet. Es können aber auch andere Harze, wie solche in den nachfolgenden Beispielen beschrieben sind, zur Anwendung kommen. Laniinieren und Pressen: Erfindungsgemäß mit großen Mengen thermoplastischer oder hitzehärtbarer I larze imprägnierte Blätter und Pappen eignen sich wegen der gleichmäßigen Verteilung des Harzmaterials besonders gut für Laminier- und Preßverfahren. Das Laminieren von Papier wird vorzugsweise auf einer gewöhnlichen Fourdrinier-Maschine oder auf einer Walzenmaschine vorgenommen. Schwerere Pappen für Preßzwecke werden oft auf einer sog. Xaßmaschine, d. h. auf einem Papiermacherzylinder hergestellt, der mit einer Trommel verbunden ist, auf welche das nasse Blatt aufgewunden werden kann, bis eine Pappe von gewünschter Dicke erhalten wird. Wenn hitzehärtbare Harze verwendet werden, kann ein Härtungskatalysator, wie Phthalsäure oder Oxalsäure auf das nasse Papier aufgestreut werden, bevor es getrocknet wird, oder im Falle der Verwendung von Phenol-Formaldehyd-Harzen kann Hexamethylentetramin auf das getrocknete Papier oder die getrocknete Pappe aufgebracht werden. Das Laminieren wird so ausgeführt, daß ein Stapel der imprägnierten Blätter zwischen heißen Platten verpreßt wird. Das Verpressen erfolgt entweder direkt aus dem l'apier oder der Pappe, welche als Vorformlinge benutzt werden, oder erst nachdem das verfilzte Fasermaterial zerschnitzelt oder zerhackt worden ist, um besseren Fluß in der Form zu erzielen. Bei diesem Verfahren werden Formlinge von hoher mechanischer Festigkeit und hoher Kerbzähigkeit erhalten.use of water can easily be used. In this process are advantageous phenolic and Cresol-formaldehyde condensates in amounts of ίο to ιoo%, calculated on the dry weight of the Cellulose fibers. However, other resins, such as those in the examples below, can also be used are described. Laniinieren and pressing: According to the invention with large quantities of thermoplastic or thermosetting resin impregnated sheets and cardboard are suitable is particularly suitable for laminating and pressing processes because of the even distribution of the resin material. The lamination of paper is preferably carried out on an ordinary Fourdrinier machine or done on a roller machine. Heavier cardboard for pressing purposes is often used on a so-called Xass machine, d. H. made on a papermaker's cylinder that comes with a drum is connected, on which the wet sheet can be wound up until a cardboard of the desired Thickness is obtained. When thermosetting resins are used, a curing catalyst, how phthalic acid or oxalic acid are sprinkled on the wet paper before it is dried, or in the case of using phenol-formaldehyde resins, hexamethylenetetramine can be added the dried paper or paperboard are applied. Laminating will be like this carried out that a stack of the impregnated sheets is pressed between hot plates. The pressing takes place either directly from the paper or the cardboard, which is as preforms or only after the matted fiber material has been shredded or chopped up is to achieve better flow in shape. In this process, moldings of high mechanical strength and high notch toughness.
Diese genannten Verfahren zur Weiterverarbeitung der verfahrensgemäß imprägnierten Cellulosefasermaterialien werden als solche hier nicht beansprucht. These processes mentioned for the further processing of the cellulose fiber materials impregnated according to the process are not claimed as such here.
Die Erfindung soll durch nachfolgende Heispiele näher erläutert werden.The invention is to be explained in more detail by the following examples.
H e i s ρ i e 1 ιH e i s ρ i e 1 ι
Aus trockenem gebleichtem Kraftzellstoff werden i°/oige Suspensionen hergestellt. Proben von je iooo cm3 der Suspensionen werden folgende Zusätze gemacht: A. keine; B. io°/o kolloidales Melamin-Formaldehyd-Harz, berechnet auf das Trockengewicht des Papierstoffs; C. ioo°/o durch Emulsionspolymerisation gewonnenes Polystyrol, berechnet auf das Trockengewicht des Papierstoffs; D. io % kolloidales Melamin-Formaldehyd-Harz unter Rühren und dann ioo°/o der Polystyroldispersion. 100% suspensions are made from dry, bleached kraft pulp. The following additions are made to samples of 100 cm 3 each of the suspensions: A. none; B. 10% colloidal melamine-formaldehyde resin calculated on the dry weight of the paper stock; C. 100% polystyrene obtained by emulsion polymerization, calculated on the dry weight of the paper stock; D. 100% colloidal melamine-formaldehyde resin with stirring and then 100% of the polystyrene dispersion.
Aus je iooo cm3 der so behandelten Proben wurden von Hand durch Filtrieren durch ein Kupfersieb mit 150 Maschen auf einem Büchner-Trichter Blätter hergestellt. Das Filtrat wurde zweimal durch den Rückstand geschickt. Das Filtratvolumen wurde dann gemessen und der Trockengehalt bestimmt. Die Blätter wurden getrocknet, gewogen und darin fler Gesamtgehalt an Stickstoff bestimmt.From 1000 cm 3 of each of the samples treated in this way, sheets were produced by hand by filtering through a 150-mesh copper sieve on a Buchner funnel. The filtrate was passed through the residue twice. The volume of the filtrate was then measured and the dry content determined. The leaves were dried, weighed and the total nitrogen content determined therein.
In der nachfolgenden Tabelle sind die Ergebnisse zusammengestellt, wobei die Zahlen das Gewicht in Gramm angeben:The results are compiled in the table below, with the numbers indicating the weight specify in grams:
gehalt des
AbwassersDry
content of
Sewage
harz
im Blatt2)Melamine-
resin
in sheet 2 )
harzMelamine-
resin
1 Polystyrene
1
BlattDry
sheet
') t'ngefähr') about
2) Bestimmt nach Kjeldahls Stickstoffanalyse 2 ) Determined according to Kjeldahl's nitrogen analysis
Die Ergebnisse zeigen klar die erhöhte Adsorption von Polystyrol und positiv geladenem Melamin-Formaldehyd-Harz, die erreicht wird, wenn beide Harze zusammen verwendet werden. Der nicht mit Melaminharz behandelte Papierstoff hielt nur unbeträchtliche Mengen Styrol zurück, trotz zweimaligem Filtrieren des Abwassers. Es hielt nur etwa 40°/o des zugefügten kolloidalen Melaminharzes zurück, wenn kein Polystyrol verwendet wurde. Dagegen blieben fast alles Polystyrol (mindestens 95%) und annähernd 90% des Melaminharzes im Papier der Prol>e D zurück.The results clearly show the increased adsorption of polystyrene and positively charged melamine-formaldehyde resin, which is achieved when both resins are used together. The paper stock that was not treated with melamine resin lasted only negligibly Amount of styrene back, despite filtering the waste water twice. It just lasted about 40% of the added colloidal melamine resin back, if polystyrene was not used. In contrast, almost all of the polystyrene (at least 95%) and almost 90% of the melamine resin in the Prol> e D paper.
Das hier und in anderen Beispielen verwendete Polystyrol wurde wie folgt hergestellt:The polystyrene used here and in other examples was made as follows:
ICs wurden 1,2 Gewichtsteile Xatriumlaurvlsul-ICs were 1.2 parts by weight of sodium laurel sulfide
fonat in 58,8 Gewichtsteilen Wasser von 94° gelöst und der Lösung 0,05 Gewichtsteile 40 Voigen Wasserstoffperoxyds zugesetzt. Innerhalb 1 V9 Stunden wurden 40 Gewichtsteile Styrol gleichmäßig in die Lösung eingeführt. Die exotherme Polvmerisationsreaktion entwickelte sich langsam und war nach 3V2 Stunden beendet. Es wurde dann Dampf durch die Alasse geleitet, um unpolymerisiertes Produkt zu entfernen, und die Dispersion auf einen Trockengehalt von 25% eingestellt.fonat dissolved in 58.8 parts by weight of water at 94 ° and 0.05 part by weight of 40 volumes of hydrogen peroxide was added to the solution. 40 parts by weight of styrene were uniformly introduced into the solution over the course of 1 ½ 9 hours. The exothermic polymerization reaction developed slowly and was over after three and a half hours. Steam was then passed through the alasse to remove unpolymerized product and the dispersion adjusted to a dry content of 25%.
B e i s ρ i e 1 2B e i s ρ i e 1 2
Es wurde eine kolloidale Dispersion von positiv geladenem Melamin-Formaldehyd-Kondensat dadurch hergestellt, daß ein durch Zerstäuben getrock-This created a colloidal dispersion of positively charged melamine-formaldehyde condensate produced that a dried by atomization
netes Kondensationeprodukt aus etwa 3 Mol wäßriger Formaldehydlösung und 1 Mol Melamin in warmem Wasser, das 0,8 Mol HCl für je ein Mol Alelamin enthielt, zu einer i2°/oigen Lösung gelöst und etwa 16 Stunden altern gelassen wurde.Nice condensation product from about 3 moles of aqueous Formaldehyde solution and 1 mol of melamine in warm water, the 0.8 mol of HCl for each one mol Alelamin contained, dissolved to a 12% solution and allowed to age for about 16 hours.
Gebleichte Kraftzellstoffpülpe wurde für Va Stunde in Wasser eingeweicht, etwa 1It Stunde in einem Laboratoriumsholländer von 2,500 kg Gehalt in Zirkulation gehalten, V» Stunde bei voller Ladung (14 kg) geschlagen, während 2 Minuten in einem Jordan-Apparat raffiniert und dann auf eine Konzentration von 1,2 °/o eingestellt.Bleached Kraft pulp was soaked in water for half an hour, kept in circulation for about 1 hour in a laboratory dutchman with a content of 2,500 kg, beaten for half an hour with a full load (14 kg), refined for 2 minutes in a Jordan apparatus and then on one Concentration set at 1.2%.
Ferner wurde durch Emulsionspolymerisation, wie sie im Beispiel 1 beschrieben ist, eine Dispersion von Polyäthylacrylat mit einem Harzgehalt von 25% und einer durchschnittlichen Teilchengröße von weniger als ein Mikron hergestellt.In addition, emulsion polymerization as described in Example 1 produced a dispersion of polyethyl acrylate with a resin content of 25% and an average particle size made of less than a micron.
Die Papierstoffsuspension wurde zuerst mit 3°/o kolloidalem Melamin-Formaldehyd-Harz, berechnet auf das Fasertrockengewicht, versetzt und 30 Minuten gerührt. Der ρκ-Wert wurde dann durch Zusatz von Natrium- oder Ammoniumhydroxyd auf etwa 6 bis 7 eingestellt, und es wurde die Poly äthylacrylatemulsion zugefügt. Das Gemisch wurde dann 30 Minuten gerührt und auf einer Valley-Handblatt-Maschine, welche ein Sieb mit 60 Maschen besitzt, zu Blättern geformt. Die Blätter wurden dann mit absorbierenden Filzen vom Sieb entfernt und ohne Druck auf einer Trocknungstrommel etwa 10 Minuten bei 100 bis 1200 getrocknet.The paper stock suspension was first mixed with 3% colloidal melamine-formaldehyde resin, calculated on the dry fiber weight, and stirred for 30 minutes. The ρκ value was then adjusted to about 6 to 7 by adding sodium or ammonium hydroxide, and the polyethyl acrylate emulsion was added. The mixture was then stirred for 30 minutes and formed into sheets on a Valley handsheet machine having a 60 mesh screen. The leaves were then dried with absorbent felts from the wire removed and without pressure on a drying drum for about 10 minutes at 100 to 120 0th
Es wurde die Adsorption der Acrylatemulsion durch Prüfung des Abwassers bestimmt, und es wurde gefunden, daß das Melaminharz sehr gut eine gleichmäßige Ablagerung und Adsorption der PoIyäthylacrylatemulsion bewirkt. Tatsächlich war die Adsorption in allen Fällen praktisch vollständig. In der nachfolgenden Tabelle bedeuten die Zahlen in der mit °/o Acrylat, überschriebenen Kolonne die Prozente an trockenem Polyäthylacrylat, die der Fasersuspension zugesetzt wurden und sich auf das Trockengewicht der Papierfasern beziehen:The adsorption of the acrylate emulsion was determined by examining the waste water, and it it has been found that the melamine resin is very good at uniform deposition and adsorption of the polyethyl acrylate emulsion causes. Indeed, in all cases the adsorption was practically complete. In In the table below, the numbers in the column headed by% acrylate mean the Percentage of dry polyethyl acrylate that was added to the fiber suspension and that affects the Relate dry weight of paper fibers:
Acrylat
in%put it
Acrylate
in%
(relativ)education
(relative)
Blatt Papier
62,5 X 100kg per 500
sheet of paper
62.5 X 100
1) Ohne Zusatz von Melamin- oder Acrylatharz 1 ) Without the addition of melamine or acrylate resin
2) Ohne Zusatz von Melaminharz 2 ) Without the addition of melamine resin
Die Ergebnisse zeigen, daß eine gute Adsorption von Polyäthylacrylat durch die Papierpülpe erreicht wird, selbst wenn man große Mengen verwendet.The results show that a good adsorption of polyethyl acrylate is achieved by the paper pulp becomes even when using large amounts.
Gebleichter Kraftzellstoff wurde eine ilt Stunde in Wasser eingeweicht, 1Ii Stunde in einem Laboratoriumsholländer in Zirkulation gehalten, 1It Stunde bei voller Ladung geschlagen, dann 2 Minuten raffiniert und mit Wasser auf eine Konzentration von 1,2 °/o gebracht. Es wurde dann kolloidales Melamin-Formaldehyd-Harz in einer Menge zugesetzt, die gleich war dem Trockengewicht der Faser, und zwar in Form einer i2°/oigen, 0,8 Mol HCl auf je 1 Mol Melamin enthaltenden Lösung. Das Gemisch wurde 30 Minuten gerührt. Die Pulpe wurde dann filtriert und mit großen Mengen Wasser gewaschen, um alles Melaminharz zu entfernen, das von den Fasern nicht adsorbiert worden war.Bleached kraft pulp was soaked a i lt hour in water, held for 1 Ii hour in a laboratory Dutch in circulation, beaten 1 It hour at full charge, refined then 2 minutes and o brought with water to a concentration of 1.2 ° /. Colloidal melamine-formaldehyde resin was then added in an amount which was equal to the dry weight of the fiber, in the form of a 12% solution containing 0.8 mol of HCl per 1 mol of melamine. The mixture was stirred for 30 minutes. The pulp was then filtered and washed with large amounts of water to remove any melamine resin that had not been adsorbed by the fibers.
Die imprägnierte Pulpe wurde wieder in Wasser suspendiert in einer Konzentration von 1 °/o, wobei der pH-Wert 6,3 betrug. Ein Anteil der Suspension wurde zu einem Blatt geformt, das, wie durch Analyse gefunden wurde, 1,1 °/o Melaminharz enthielt. Ein anderer Anteil wurde mit 100 °/o Polystyroldispersion, berechnet auf das Trockengewicht der Papierpülpe, behandelt. Es wurden dann Blätter geformt. Die gleiche Menge Polystyrolemulsion wurde einer weiteren, i°/oigen Aufschlämmung der gleichen Papierpülpe gegeben, welche nicht mit MeI-aminharz vorbehandelt worden war, und es wurden auch aus dieser Masse Blätter geformt.The impregnated pulp was resuspended in water at a concentration of 1%, whereby the pH was 6.3. A portion of the suspension was formed into a sheet which, as per Analysis found to contain 1.1% melamine resin. Another part was with 100% polystyrene dispersion, calculated on the dry weight of the paper pulp. Leaves were then formed. The same amount of polystyrene emulsion was added to another i% slurry of given the same paper pulp which had not been pretreated with melamine resin, and it was leaves are also formed from this mass.
Mehr als 80% Polystyrol wurde durch die mit Melaminharz vorbehandelte Pulpe zurückgehalten und war im fertigen Blatt gleichmäßig verteilt. Das Blatt aus unbehandelter Pulpe enthielt wenig oder kein Polystyrol.More than 80% polystyrene was retained by the melamine resin pretreated pulp and was evenly distributed in the finished sheet. The untreated pulp sheet contained little or less no polystyrene.
Dieses Beispiel zeigt, daß die Ausfällungswirkung des kolloidalen Melamin-Aldehyd-Harzes sogar bleibt, nachdem das Harz durch das Fasermaterial adsorbiert worden ist. Cellulosepapierstoff und andere Fasermaterialien, die mit Melaminharz vorbehandelt worden sind, können somit als Ausflockungsmittel für Emulsionen oder Dispersionen von Wachsen, Gummi, Harzen und andern ähnlichen Stoffen verwendet werden.This example shows that the precipitation effect of the colloidal melamine-aldehyde resin even remains after the resin has been adsorbed by the fiber material. Cellulose pulp and other fiber materials that have been pretreated with melamine resin can thus act as flocculants for emulsions or dispersions of waxes, rubber, resins and other similar Substances are used.
Eine i2°/oige Lösung von kolloidalem Meüamin-Formaldehyd-Kondensat, welche 5 g enthielt, wurde mit Wasser auf 2 1 verdünnt und der Lösung unter Rühren 200 g einer wäßrigen Emulsion zugefügt, welche 50 g Polystyrol enthielt. Das Polystyrol wurde sofort ausgeflockt und die erhaltene Fällung durch Filtrieren von der Flüssigkeit getrennt. Das Filtrat war klar, was zeigt, daß vollständige Ausfällung erzielt wurde.A 12% solution of colloidal methylamine-formaldehyde condensate, which contained 5 g, was diluted with water to 2 l and added to the solution with stirring 200 g of an aqueous emulsion, which contained 50 g of polystyrene. The polystyrene was immediately flocculated and the resulting precipitate separated from the liquid by filtration. The filtrate was clear which shows that precipitation was complete was achieved.
Das gefällte Harz wurde getrocknet, gemahlen, und ein Teil davon wurde bei 1550 und einem Druck von 260 kg pro cm2 verpreßt, wobei ein klarer Preßling erhalten wurde.The precipitated resin was dried, ground, and a part thereof was pressed at 155 0 and at a pressure of 260 kg per cm 2, wherein a clear compact was obtained.
In einer Probe der Harze wurde der Stickstoffgehalt bestimmt und daraus ein Gehalt an Melaminharz von 6,75 °/o errechnet.The nitrogen content was determined in a sample of the resins and, from this, the content of melamine resin of 6.75 per cent.
Das oben beschriebene Verfahren wurde unter Verwendung von 25 g Melaminharz und 25 g Poly-The procedure described above was carried out using 25 g of melamine resin and 25 g of poly
styrol und Neutralisation mit Ammoniak vor der Filtration wiederholt. Es wurde wiederum ein klares Filtrat erhalten. Die Fällung enthielt 46% MeI-amin-Formaldehyd-Harz. styrene and neutralization with ammonia repeated before filtration. It became clear again Get the filtrate. The precipitate contained 46% melamine-formaldehyde resin.
Dieses Beispiel zeigt die ausdockende Wirkung der kolloidalen Lösung von positiv geladenem Melamin-Aldehyd-Kondensat in Abwesenheit von Cellulosefasermaterial und die Bedeutung der Anwesenheit eines Überschusses von kolloidalem MeI-aminharz im System gegenüber der durch die Cellulosefasern adsorbierten Menge des Harzes.This example shows the undocking effect of the colloidal solution of positively charged Melamine-aldehyde condensate in the absence of cellulosic fiber material and the importance of its presence an excess of colloidal melamine resin in the system over that produced by the Cellulose fibers adsorbed amount of the resin.
80 Gewichtsteile trockener gebleichter Kraftzellstoff wurden mit Wasser zu einer i°/oigen Suspension vermischt, und es wurden der Suspension 168 Gewichtsteile einer i2°/oigen kolloidalen, positiv geladenen Lösung von Melamin-Formaldehyd-Harz (20 % berechnet auf das Trockengewicht des Papierstoffs) zugefügt und 10 Minuten gerührt. Der pH-Wert der Aufschlämmung wurde auf 4,0 eingestellt, und es wurden 160 Gewichtsteile einer Polystyrolemulsion mit einer Teilchengröße von etwa 5 Mikron zugesetzt und das Gemisch 10 Minuten gerührt, worauf es zu einer o,6°/oigen Papierpülpe verdünnt und zu Blättern geformt wurde. Das Abwasser war klar, was anzeigt, daß alles Polystyrol vom Papierstoff zurückgehalten wurde.80 parts by weight of dry bleached kraft pulp were mixed with water to form a 100% suspension mixed, and there were 168 parts by weight of a 12% colloidal, positively charged suspension Solution of melamine-formaldehyde resin (20% calculated on the dry weight of the paper stock) added and stirred for 10 minutes. The pH of the slurry was adjusted to 4.0, and it became 160 parts by weight of a polystyrene emulsion with a particle size of about 5 microns added and the mixture stirred for 10 minutes, whereupon it is diluted to a 0.6% strength paper pulp and formed into leaves. The waste water was clear indicating that all of the polystyrene was from the stock was withheld.
Die Blätter wurden mechanisch zerfetzt, bei 1550 in eine Form gefüllt und bei dieser Temperatur 5 Minuten gepreßt. Es wurde ein gut geformtes Stück von guter mechanischer Festigkeit und gutem Aussehen erhalten.The leaves were shredded mechanically, filled at 155 0 in a mold and pressed for 5 minutes at this temperature. A well-shaped piece of good mechanical strength and appearance was obtained.
Eine zweite Probe von Kraftzellstoff wurde mit 20 °/o λlelamiπ-Formaldehyd-Harz und 200 °/o Polystyrolharz nach dem oben beschriebenen Verfahren imprägniert, mit der Ausnahme, daß der pn-Wert der das Melaminharz enthaltenden Pulpe vor dem Zusatz der Polystyroldispersion auf 7,0 erhöht wurde. Die imprägnierte Pulpe wurde auf einem Büchner-Trichter zu einem Blatt von 0,625 cm Dicke geformt und bei 93 s getrocknet. Aus der Mitte die-A second sample of kraft pulp was impregnated with 20% λlelamiπ-formaldehyde resin and 200% polystyrene resin by the method described above, with the exception that the pn value of the pulp containing the melamine resin was adjusted to 7 prior to the addition of the polystyrene dispersion , 0 was increased. The impregnated pulp was formed into a sheet 0.625 cm thick on a Buchner funnel and dried for 93 seconds. From the middle
ses Blattes wurde eine Scheibe herausgeschnitten und bei 155° in eine Scheibenform eingebracht. Nach den wenigen, für die Vorformung erforderlichen Minuten des Erhitzens, wurde die Form geschlossen und während 5 Minuten ein Druck von 260 kg/cm2 aufgegeben. Der Vorformling nahm die Gestalt der Form an, und es entstand ein gut geformtes Stück von gutem Aussehen.A disk was cut out of this sheet and placed in a disk mold at 155 °. After the few minutes of heating required for preforming, the mold was closed and a pressure of 260 kg / cm 2 was applied for 5 minutes. The preform took the shape of the mold and a well-shaped piece of good appearance resulted.
Eine Lösung von 200 g eines Kondensationsprodukts aus tert. Butylphenol und Formaldehyd in 300 g Methylcyclohexanon wurde bei 93° mit 400 g Wasser, das 2,5 g Natriumdioctylsulfosuccinat und 10 g eines Sorbitmonopalmitat-Äthylenoxyd-Kondensationsprodukts enthielt, vermischt. Die Mischung wurde zu einer Emulsion mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von 1 bis 2 Mikron homogenisiert. Der Trockengehalt, der durch Erhitzen einer Probe auf 105 ° bis zur Gewichtskonstanz bestimmt wurde, betrug 23,8 °/o. A solution of 200 g of a condensation product from tert. Butylphenol and formaldehyde in 300 g of methylcyclohexanone was at 93 ° with 400 g of water, the 2.5 g of sodium dioctyl sulfosuccinate and 10 g of a sorbitol monopalmitate-ethylene oxide condensation product contained, mixed. The mixture became an emulsion with an average particle size of 1 to 2 microns homogenized. The dry content, which was determined by heating a sample to 105 ° to constant weight, was 23.8%.
Gebleichter Kraftzellstoff wurde mit der Phenol-Fonnaldehyd-Harzlösung nach folgendem Verfahren imprägniert: Der Papierstoff wurde mit Wasser auf einen Fasergehalt von 1 % verdünnt, mit kolloidaler Melamin-Aldehyd-Harzlösung versetzt und 5 Minuten gerührt. Der pH-Wert wurde durch Zusatz von Natriumhydroxyd oder Salzsäure auf die gewünschte Zahl eingestellt. Darauf wurde die Phenol-Formaldehyd-Harzemulsion zugefügt und weitere 5 Minuten gerührt, worauf die imprägnierten Fasern zu Blättern geformt wurden. Diese Blätter wurden zwischen absorbierendem Filz gepreßt und dann bei 100 bis 120 ° auf einer Trocknungstrommel getrocknet und darauf 1 Stunde auf 2600 erhitzt.Bleached kraft pulp was impregnated with the phenol-formaldehyde resin solution according to the following process: The paper stock was diluted with water to a fiber content of 1%, mixed with colloidal melamine-aldehyde resin solution and stirred for 5 minutes. The pH was adjusted to the desired value by adding sodium hydroxide or hydrochloric acid. The phenol-formaldehyde resin emulsion was then added and stirring was continued for 5 minutes, after which the impregnated fibers were formed into sheets. These sheets were pressed between absorbent felt and dried on a drying drum and then heated at 100 to 120 ° it, for 1 hour at 260 0th
Verschiedene Mengen von Phenol-Formaldehyd-Harz und Melamin-Formäldehyd-Harz wurden auf diese Weise in den Papierstoff gebracht und dann die Harzaufnahme bestimmt. Die verwendeten Mengen und die erhaltenen Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle zusammengestellt:Different amounts of phenol-formaldehyde resin and melamine-formaldehyde resin were used brought into the paper stock in this way and then determined the resin uptake. The amounts used and the results obtained are summarized in the following table:
der PulpePh
the pulp
in mmrilattaicke
in mm
31 Φ
31
'), 2) siehe Noten am Schluß der Tabelle.'), 2 ) see notes at the end of the table.
Claims (5)
der trockenen FasernResin in%
of dry fibers
der PulpePh
the pulp
in mmSheet thickness
in mm
BlattgewichtMiddle
Sheet weight
aufnahmeresin
recording
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