DE864597C

DE864597C - Colloidal resin solutions for paper sizing and processes for their manufacture

Info

Publication number: DE864597C
Application number: DED2787D
Authority: DE
Inventors: Hugo Dipl-Ing Pfaff
Original assignee: Diosgyoeri Papirgyar R T
Current assignee: Diosgyoeri Papirgyar R T
Priority date: 1941-09-04
Filing date: 1941-10-24
Publication date: 1953-01-26
Also published as: CH231264A

Description

Kolloidale Harzlösungen für die Papierleimung und Verfahren zu deren Herstellung Die Erfindung betrifft kolloidale Harzlösungen für die Papierleimung und ein Verfahren zu deren Herstellung.Colloidal resin solutions for paper sizing and processes for their Production The invention relates to colloidal resin solutions for paper sizing and a method for their production.

Papier wird zumeist mit Harzmilch geleimt, die durch unvollständige VerAeifung von Harz, zweckmäßig Fichtenharz, hergestellt wird. Sie besteht also im Wesen aus Harzseife, in welchem das unverseifte Harz dispergiert ist. Bei der für die Papierleimung verwendeten Harzmilch kommen z. B. auf 6o Gewichtsteile Wasser etwa 36 Gewichtsteile Fichtenharz, das z. B. mit 4 kg Natronlauge nur teilweise verseift ist (s. Ullmann, Enzyklopädie der techn. Chem. 1928, VI, i:z8), so daß die Harzmilch 4o % oder noch mehr freies Harz enthält.Paper is usually sized with resin milk, which is produced by incomplete saponification of resin, expediently spruce resin. So it essentially consists of resin soap in which the unsaponified resin is dispersed. When the resin milk used for paper sizing come z. B. to 6o parts by weight of water about 36 parts by weight of spruce resin, the z. B. is only partially saponified with 4 kg of sodium hydroxide solution (see Ullmann, Enzyklopadie der techn. Chem. 1928, VI, i: z8), so that the resin milk contains 40 % or even more free resin.

Die Erfindung betrifft die Herstellung von kolloidalen Harzlösungen, die, obwohl ihr Harzgehalt einen Bruchteil, z. B. die Hälfte, der zur Papierleimung in der Regel verwendeten Harzmilch beträgt, trotzdem sehr gute Leimfähigkeit besitzen und Papier ergeben, das dem mit Vollharzmilch hergestellten Papier ganz ebenbürtig ist. Die Erfindung hat also einerseits eine Harzerspamis, andererseits eine Senkung der Gestehungskosten des Papiers zur Folge.The invention relates to the production of colloidal resin solutions, which, although their resin content is a fraction, e.g. B. half that for paper sizing resin milk that is usually used, but still have very good gluing properties and paper that is on a par with paper made with whole resin milk is. The invention therefore has a resin savings on the one hand, and a reduction on the other the production costs of the paper result.

Die Erfindung bezweckt, die Leimfähigkeit der Harzmilch bei gleichem Harzgehalt durch Verringerung der Teilchengröße der Emulsion zu steigern, also bei geringerem Harzgehalt als üblich eine gute Leimfähigkeit zu erzielen.The invention aims to improve the glue properties of the resin milk Increase resin content by reducing the particle size of the emulsion, i.e. at lower resin content than usual to achieve good gluing properties.

Zu diesem Zwecke ist bereits vorgeschlagen, Harzdispersionen insbesondere zum Leimen von Papier derart herzustellen, daß man Harze bei erhöhter Temperatur in plastischem Zustande in der gegebenenfalls alkalischen Lösung eines Emulgators, vorzugsweise Kasein' einer intensiven mechanischen Behandlung in Rühr- oder Knetwerken aussetzt. Auf diese Weise kommt man zu Dispersionen, deren Teilchen hinreichend klein sind, um gute Leimwirkungen zu erzielen. Die durchschnittliche Korngröße dieser Emulsion beträgt durchschnittlich 3 Mikron.For this purpose it has already been proposed to prepare resin dispersions, especially for sizing paper, in such a way that resins are exposed to an intensive mechanical treatment in stirrers or kneading units at elevated temperature in a plastic state in the optionally alkaline solution of an emulsifier, preferably casein. In this way, dispersions are obtained whose particles are sufficiently small to achieve good glue effects. The average grain size of this emulsion averages 3 microns.

Es wurde gefunden, daß die Komgröße etwa auf die Hälfte verringert werden kann, wenn die Harzlösung außer den üblichen Schutzkolloiden einen Zusatz von p-Toluolsulfonchloramidnatrium im Mengenverhältnis von weniger als 7 "/" zweckmäßig 1.,6 0/0, auf das Harzgewicht bezogen, enthält. Als Schutzkolloid kann Kasein, etwa in einem Mengenverhältnis von 7 bis io 0/" bezogen auf das Harzgewicht, verwendet werden.It has been found that the grain size can be reduced by about half if the resin solution contains sodium p-toluenesulfonchloramide in addition to the usual protective colloids in a quantitative ratio of less than 7 "/", advantageously 1., 6%, based on the resin weight. Casein can be used as a protective colloid, for example in a proportion of 7 to 10 ″ based on the weight of the resin.

Durch Vergleichsversuche wurde festgestellt, daß die Korngröße der Eraulsion gemäß der Erfindung im Durchschnitt lediglich 1,5 Mikron beträgt, also etwa die Hälfte der mit Kasein als Emulgator hergestellten Emulsion.By comparative tests it was found that the grain size of the Eraulsion according to the invention is on average only 1.5 microns, that is about half of the emulsion made with casein as an emulsifier.

Das Verfahren besteht darin, daß man geschmolzenem Harz in einer Kolloidmühle weniger als 7, vorteilhaft 16 Gewichtsprozent p-Toluolsulfonchloramidnatron zusetzt und sodann die zur unvollständigen Verseifung erforderliche Lauge und endlich die gewünschte Wassermenge zusetzt.The method consists in that a molten resin in a colloid mill less than 7 advantageous adding 1 6 weight percent p-Toluolsulfonchloramidnatron and then the force required to incomplete saponification of liquor and finally adding the desired amount of water.

p-Toluolsulfonchloramidnatrium wird in der Textilveredelungsindustrie verwendet und ist auch als mildes Bleichmittel bekannt. Für diesen Verwendungszweck macht es das in seinem Molekül enthaltene freie Chloratom geeignet. Neu ist demgegenüber die Einverleibung eines p-Toluolsulfonchloramidnatriumzusatzes in die mit den üblichen Schutzkolloiden versetzte Harzmilch zur Steigerung ihres Dispersionsgrades, die eine beträchtliche Ersparnis an Harz zur Folge hat. Beispiel 62,5 kg Fichtenharz werden in der Kolloidmühle erschmolzen, unter Aufrechterhaltung einerTemperatur von 140' C, damit das Harz restlos in geschmolzenem Zustande verbleibt. Dem geschmolzenen Harz wird bei einer Tourenzahl von etwa 85 1 kg p-Toluolsulfonchloramidnatrium beigegeben; sodann wird das Gemisch zwecks teilweiser Verseifung des Harzes mit einer Lösung von 1,2 kg Ätznatron in 5 1 Wasser versetzt, und zwar bei einer Tourenzahl von etwa iio.Sodium p-Toluenesulfonchloramide is used in the textile finishing industry and is also known as a mild bleaching agent. The free chlorine atom contained in its molecule makes it suitable for this purpose. What is new, however, is the incorporation of a sodium p-toluenesulfonchloramide additive into the resin milk to which the usual protective colloids have been added to increase its degree of dispersion, which results in a considerable saving in resin. Example 62.5 kg of spruce resin are melted in the colloid mill, while maintaining a temperature of 140 ° C, so that the resin remains completely in a molten state. 1 kg of sodium p-toluenesulfonechloramide is added to the molten resin at a speed of about 85; then the mixture is mixed with a solution of 1.2 kg of caustic soda in 5 l of water for the purpose of partial saponification of the resin, with a number of revolutions of about iio.

5 kg Kasein werden - in einer Lösung von 0,5 kg Ätznatron in 75 bis 30 1 warmen Wassers (6o' C) beigegeben, worauf man 6o 1 Wasser zusetzt. Die warme Kaseinlösung wird sodann als Schutzkolloid bei etwa iio Touren allmählich in die Kolloidmühle eingebracht und die Lösung nift Wasser auf 24o aufgefüllt. 5 kg of casein are added - in a solution of 0.5 kg of caustic soda in 75 to 30 liters of warm water (6o'C ) , whereupon 6o 1 of water is added. The warm casein solution is then gradually introduced into the colloid mill as a protective colloid at about 10 revolutions and the solution is made up to 24 ° with water.

Die so gewonnene kolloidale Harzlösung enthält ?6o,4 g/l, d. h. etwa 27 "/" freies Harz.The colloidal resin solution obtained in this way contains? 60.4 g / l, i.e. H. about 27 "/" free resin.

Claims

PATENT CLAIMS. i.- Colloidal resin solution consisting of resin soap and consists of unsaponified resin dispersed therein, characterized in that In addition to the usual protective colloids, they also contain sodium p-toluenesulfonchloramide contains.

2nd embodiment. according to claimi, characterized in that the addition of sodium p-toluenesulfonchloramide is less than 7, expediently 1.60 / 0, based on the resin weight. 3. Embodiment, according to claim i and 2, characterized in that the coroidal resin solution contains casein as protective colloid, namely about 7 to 10/0, based on the resin weight. 4. Process for the preparation of the colloidal resin solution according to claim i to 3, characterized in that completely molten resin is added in the colloid mill with constant stirring and while maintaining the melting temperature of the resin p-toluenesulfonchloramide sodium, whereupon the lye required for incomplete saponification of the resin, a protective colloid, expediently casein, and then the required amount of water is added.