FI59132B - Hjaelpmedel foer framstaellning av papper och papp - Google Patents

Description

KUULUTUSJULKAISU 59-130 lbj (11) utläogningsskript ° y 1 ° * ♦ gW c (4¾ r-tenUi «yUr.:·.: Uy ?0 06 1001 (51) K».lk?/lnt.C1.3 D 21 H 3/02

SUOMI —FINLAND (21) PtMnttlhakeimi· — PttwitamSknlng 76082U

(22) Haktfflltpllv· — AntBkflingadag 2 6.0 3 · 76 (23) AlkupUvt — Glhlghaudag 26.03-76 (41) Tulkit JulklMkal — Bllvlt offintllg 06.10.76 huntti- I· rakiiUrihallMu· «« -rn.-

hunt-och r*(lBt«r«tyrMMn ' ' AntehM uthgd «dt ucl.ikrtfcmi publKmd 27.02. HI

(32)(33)(31) Pyydetty Muolkeut—Begird prlorltvt 05 .OU.75

Saksan Liittotasavalta-Förbundsrepubliken Tyskland(DE) P 251^908.0 (71) Cassella Aktiengesellschaft, Hanauer Landstrasse 526, Frankfurt am Main,

Saksan Liittotasavalta-Förbundsrepubliken Tyskland(DE) (72) Roland Fejoz, Aix-Les-Bains, Ranska-Frankrike(FR), Winfried Pommer,

Bad Homburg v.d.H., Karlfried Keller, Bergen-Enkheim, Saksan Liitto-tasavalta-Förbundsrepubliken lyskland(DE) (7^) Oy Kolster Ab (5^) Apuaine paperin ja kartongin valmistusta varten - Hjälpmedel för fram-s+ällning av papper och papp

Keksinnön kohteena on apuaine» jota yksinään tai sekoitettuna muiden vesiliukoisten sideaineiden kanssa käytetään paperin, kartongin, pahvin ja kuitumattojen valmistukseen, joilla on parantunut märkä- ja kuivalujuus ja/tai parantunut pintojen vedenpitävyys, ja joka on vedellä rajoittamattomasti laimennettavissa ja emäksisellä alueella kovetettavissa ja joka on saatu kondeneoimalla aminomuovin muodostava aine, formaldehydi ja sulfamaatte-ja moolisuhteessa 1:2,5 - 7*0,1 - 1,5 lämpötiloissa väliltä 80-120°C pH-arvon ollessa 7-11, jolloin kondensoimdsta jatketaan niin kauan, kunnes 50 #:n hartsipitoisuuteen asetettu näyte antaa viskositeetiksi vähintään 500 DIN-eekuntia ja 20 n hartsipitoisuuteen asetettu näyte antaa viskositeetiksi enintään 300 DIH-sekuntia, mitattuna 20°C:ssa 4 mm:n juoksutusastiassa, sekä menetelmä paperin, kartongin, pahvin ja kuitumattojen valmistamiseksi, joilla on parantunut märkä- ja kuivalujuus ja/tai parantunut pintojen vedenpitävyys, jolloin menetelmän mukaisesti paperimassaan lisätään keksinnön mukaista apuainetta 0,5-5 paino-$:n määrä ennen arkin muodostusta tai sitä tuodaan paperirainaan tai kuitumattoon rainan muodostuksen ja rullauksen välissä 2 59132 tai valmiiseen paperiin tai kuitumattoon 35 Uttiin asti nouseva määrä, laskettuna alustasta, 0,3-35 painoiseen liuoksen, edullisesti 1-1Θ ^6:sen liuoksen muodossa, mahdollisesti sekoitettuna muiden vesiliukoisten tuotteiden kanssa.

On ennestään tunnettua, että sulfiitilla modifioituja melamiinihart-seja voidaan käyttää paperin lujuusominaisuuksien parantamiseen (kts. esim. saksalainen julkisekeitulojulkaisu DOS 2,301,035)· On myös jo aikaisemmin kuvattu, että näitä hartseja voidaan käyttää paperin märkä- ja kuivalujuu-den parantamiseen, kun ne tuodaan siihen paperin pinnalta käsin (esim. lii-mauspuristimella). Tällainen menettelytapa merkitsee oleellista etua verrattuna kauan tunnettuun menetelmään, jossa melamiinihartsi lisäämällä huomattavia määriä voimakkaita happoja tehdään kationiaktiiviseksi ja sen annetaan massassa aktiivisesti vaikuttaa selluloosaan, koska hapon säästö vaikuttaa edullisesti valmistetun paperin pitkäikäisyyteen ja lujuuteen ja vähentää suuresti poistovasikuormitusta. On kuitenkin käynyt ilmi (vrt. esim. Wochenblatt fur Papierfab. 17, 671/1973)» että sulfiitilla modifioituja me-lamiinihartseja voidaan tämän menetelmän mukaisesti käyttää ainoastaan, kun paperi sisältää vähimmäispitoisuuden aluminiumsulfaattia, koska hartsit kovettuvat ainoastaan happamina. Tämä ominaisuus mitätöi kuitenkin hartsien happovapaan jalostuksen edellä mainitun edun käytännössä, koska aluminium-sulfaatti reagoi selvästi happamesti ja antaa paperille ei-toivottuja ominaisuuksia. Tunnettujen sulfiitilla modifioitujen melamiinihartsien jalostusmahdollisuuksia liimauspuristimeesa rajoittaa edelleen se, että hartsien kondensoitumisasteen täytyy olla suhteellisen korkea ollakseen vaikuttava. Tämä vähentää kuitenkin levitettävää määrää ja siten myös saavutettavia lujuuden parannuksia, koska nopeasti kulkeva paperiraina ei voi ottaa vastaan riittäviä määriä viskoosista hartsia.

On siis olemassa tarve löytää pienviskoosisia apuaineita paperia varten, jotka voidaan tuoda pinnan kautta ja jotka kovettuvat ilman happojen tai happamien suolojen apua.

On myös tunnettua (vrt. saksalainen julkisekeitulojulkaisu DOS 2,241,15b), että melamiini-formaldehydi-hartseilla liuoksissa pintaliimausta varten olevia, kuivaamisen jälkeen ei riittävästi vedenpitäviä sideaineita, kuten esim. tärkkelystä, kaseiinia, polyvinyylialkoholia, natriumkarboksi-metyyliselluloosaa jne., voidaan tehdä turpoamattomiksi tai vedenpitäviksi. Melamiini-formaldehydi-hartsien tähänastisilla suoritusesityksillä näillä käyttöalueilla on se huomattava haitta, että ne emäksisellä alueella eivät ole riittävän tehokkaita. Sen takia on olemassa tarve löytää apuaine paperin 3 59132 pintaliimauskäsittelyä varten tarkoitettujen aineiden vedenpitävyyden parantamiseksi, joka apuaine myös emäksisellä alueella pH 11 asti vielä antaa hyviä arvoja, sillä eräitä tärkeitä massoja paperin pintakäsittelyä varten ajetaan emäksisinä. Tätä käyttöaluetta varten vaaditaan siis kovettuvuutta emäksisellä alueella, kun taas apuaineen ominaisviskositeetti ei näyttele ratkaisevaa osaa, koska massoilla paperin pintakäsittelyä varten itsellään on verraten korkea viskositeetti. Tunnetuilla sulfiitilla modifioiduilla me-lamiinihartseilla on vaadittu kovettuvuus emäksisellä alueella, mutta ei-toi-votussa määrässä.

Nyt on käynyt ilmi, että käytännön asettamat vaatimukset voidaan täyttää ja tunnettujen tuotteiden kuvatut haitat välttää käyttämällä apuainetta paperin, kartongin, pahvin ja kuitumattojen märkä- ja kuivalujuuden parantamiseksi ja/tai pintojen vedenpitävyyden parantamiseksi, ja tätä apuainetta saadaan kondensoimalla aminomuovin muodostava aine, formaldehydi ja sulfamaatteja moolisuhteessa 1:2,3-7:0,1-1,3 lämpötiloissa väliltä 80-120°C pH-arvossa väliltä 7-11« jolloin kondensoimista jatketaan niin kauan, kunnes 30 #:n hartsipitoisuuteen asetettu näyte 20°C:ssa antaa viskositeetiksi, mitattuna 4 mm:n DIN-juoksutusaetiassa, vähintään 300 DIN-sekuntia ja 20 #sn hartsipitoisuuteen asetettu näyte antaa korkeintaan 300 DIN-sekunnin viskositeetin, mitattuna 20°C:ssa 4 mm:n DIN-juoksutusastiassa. Nämä keksinnön mukaisesti apuaineena käytettävät aminomuovihartsit ovat vedellä rajoittamattomasti laimennettavissa ja emäksisellä alueella kovetettavissa. Aminomuovin muodostajana käytetään keksinnön mukaista apuainetta valmistettaessa seosta, jossa on 75-100 paino-# melamiinia ja 0-25 paino-# virtsa-ainetta, disyaani-diamidia tai guanamiinia. Edullisia keksinnön mukaisia apuaineita saadaan, kun aminomuovin muodostajana käytetään melamiinia yksinään. Sulfamaattina käytetään edullisesti natriumsulfamaattia kondensoinnisea. Erityisen edullisia keksinnön mukaisia tuotteita saadaan, kun aminomuovin muodostajaa, formaldehydiä ja sulfamaattia kondensoidaan moolisuhteessa 1:3,0-6:0,3-0,8. Kon-densoiminen voidaan suorittaa teknisesti erityisen yksinkertaisella tavalla lämpötiloissa välillä 80-100°C. Erityisestä merkityksestä kemialliselle rakenteelle ja käyttöteknisille ominaisuuksille on keksinnön mukaisten apuaineiden kondensoitumisaste, jota luonnehditaan viskositeetilla. Apuaineiden valmistukselle paperin pintakäsittelyä varten, kuten esim. liimausmassoille, on monissa tapauksissa eduksi, että kondensoidaan niin kauan, kunnes näytteiden 20 #:n hartsipitoisuuteen asetettu vesiliuos 20°C:ssa antaa viskositeetiksi, mitattuna 4 mm:n DIN-juoksutusastiassa, vähintään 12 DIN-sekuntia.

Tämän keksinnön kohteena on myös menetelmä paperin, kartongin, pah-vin ja kuitumattojen valmistamiseksi, joilla on parantunut märkä- ja kuiva- 4 591 32 lujuus ja/tai parannettu pintojen vedenpitävyys, jolloin menetelmässä tuodaan keksinnön mukainen kondensoitumistuote, joka on vedellä rajoittamattomasti laimennettavissa ja emäksisellä alueella kovetettavissa, paperimassaan tai paperirainalle tai kuitumatolle arkin muodostuksen ja rullauksen väliesä tai valmiille paperille tai kuitumatolle määrässä 35 $:iin asti 0,5-35 paino-$: sen liuoksen, edullisesti 1-10 $:sen liuoksen muodossa, mahdollisesti sekoitettuna muiden vesiliukoisten tuotteiden kanssa. Eräs erityisen edullinen suoritusmuoto käsittää keksinnön mukaisen kondensoitumistuotteen levittämisen muodostetulle paperirainalle liimauspuristimessa tai ennen sitä esim. ruiskuttamalla tai pahvin ollessa kyseessä, ennen eri kerrosten yhteenhuopautta-mista, jolloin on erityisen edullista, että kondensoitumistuote on 0,5-35 paino-$:sen liuoksen muodossa, edullisesti 1-10 /£:sen liuoksen muodossa, mahdollisesti yhdessä vesiliukoisten tuotteiden kanssa.

Eräs erityinen keksinnön mukaisen apuaineen etu on siinä, että aine voidaan arkin muodostuksen jälkeen jollakin levityslaitteella, esim. liimaus-puristimella, levittää paperirainan pinnalle ja se tunkeutuu niin hyvin sisään, että märkälujuuden suhteen päästään vähintään samaan vaikutukseen kuin massaan lisätessä. Tällöin päästään tavattoman hyvän hyödyksikäytön etuun, koska aine 100 $:sesti yhdistyy paperiin eikä, kuten massalisäyksessä, voi 20 sesti mennä hukkaan viiranalusveden kanssa. Levittäminen massaan sen jälkeen kun pH on hapolla asetettu 2-3seen tähän asti tunnetun teknologian mukaisesti on kuitenkin samoin mahdollista myös uusille apuaineille. Keksinnön mukaisen apuaineen lisääminen ei saa aikaan ainoastaan nousua keksinnön mukaisesti valmistettujen papereiden tai samankaltaisten tuotteiden märkämurtokuormassa, vaan yllättäen myös voimakkaan märkämurtokuorman nousun kasvavilla lisäysmää-rillä, ilman että 8 $:n lisäysmäärällä jo saavutetaan kyllästysarvo (kts graafista esitystä esimerkissä l). Lisäksi tapahtuu kuivamurtokuorman ja rikkipuristuspaineen epätavallisen voimakas nousu lisättäessä keksinnön mukaisia apuaineita.

Erityisiä etuja saavutetaan yhdistämällä keksinnön mukaisia apuaineita muiden vesiliukoisten sideaineiden, kuten esim. tärkkelyksen tai poly-vinyylialkoholin kanssa pH-alueella väliltä 5-11» koska määrätyn märkälujuuden saavuttamiseksi 50 #:iin asti keksinnön mukaisesta apuaineesta voidaan korvata jollakin näistä vesiliukoisista sideaineista, ilman että tapahtuu alustan märkälujuuden vähentymistä, myös silloin, kun vesiliukoiset sideaineet yksinään käytettyinä eivät käytännöllisesti katsoen ollenkaan lisää märkälujuutta. Lisäksi voidaan keksinnön mukaisilla lisäaineilla saavutettavaa kuivalujuutta huomattavasti parantaa lisäämällä määrättyjä vesiliukoi- 5 591 32 siä sideaineita, kuten esim. keskiviskoosista polyvinyylialkoholia. Lopuksi saavutetaan myös yhdistämällä keksinnön mukaisia apuaineita tällaisten vesiliukoisten sideaineiden kanssa niillä käsitellyn alustan kuivalujuuden selvää parantumista ja pintojen vesiherkkyyden vähentymistä.

Seuraavissa suoritusesimerkeissä mainitut prosentti-arvot ovat painoprosentteja.

Esimerkki 1 a) Moolisuhde 1:3:0,6 184β g (24 moolia) formaldehydiä, 39 $:sta, sekoitetaan 20 ml:n kanssa 2n natronlipeää, 1440 g:n (4,8 moolin) kanssa 40 #:sta natriurosulfamaatti-liuosta ja 1008 g:n (8 moolin) kanssa melamiinia ja kondensoidaan 90°C:ssa ja pH 10:ssä noin 4 tuntia, kunnes huoneen lämpötilaan jäähdytetty näyte ei enää juokse. Nyt lisätään 3600 ml vettä ja jäähdytetään. Saadaan hartsiliuos, jonka viskositeetti on 14 sekuntia (mitattuna 20°C:ssa 4 mm:n DIN-juoksutus-astiassa) ja hartsipitoisuus 27 b) Moolisuhde 1:3:0,3 462 g (6 moolia) formaldehydiä, 39 $:sta, sekoitetaan 3 ml:n kanssa 2n natronlipeää 180 g:n (0,6 moolin) kanssa 40 ^:sta natriumsulfamaattiliuosta ja 232 g:n (2 moolin) kanssa melamiinia ja kondensoidaan pH 10:ssä ja 90°C:ssa noin 4 tuntia kunnes huoneen lämpötilaan jäähdytetty näyte ei enää juokse. Nyt lisätään 900 ml vettä ja kondensoidaan 90°C:ssa vielä noin 2 tuntia, kunnes näyte 20°C:ssa sekoitettuna saman määrän kanssa 3 #:sta keittosuolaliuosta suoraan antaa samentuman. Jäähdytetään huoneen lämpötilaan ja lisätään vielä 300 ml vettä. Saadaan hartsiliuos, jonka viskositeetti on 35 DIN sekuntia ja pitoisuus 22 $.

c) Moolisuhde 1:6:0,2 924 g (12 moolia) formaldehydiä, 39 $:sta, sekoitetaan 7 ml:n kanssa 2n natronlipeää, 120 g:n (0,4 moolin) kanssa 40 5&:sta natriumsulfamaattiliuos-ta ja 252 g:n (2 moolin) kanssa melamiinia ja kondensoidaan 90°C:ssa ja pH 10:ssä noin 2 tuntia, kunnes näyte huoneen lämpötilassa ei enää juokse. Nyt lisätään 1500 ml vettä, jäähdytetään ja asetetaan pH arvosta 7 arvoon 9 0,6 ml:11a 10η natro-lipeää. Saadaan 20 $:nen hartsiliuos, jonka viskositeetti on 50 DIN-sekuntia, d) Moolisuhde 1:6:0,1 924 g (12 moolia) formaldehydiliuosta, 39 #:sta, sekoitetaan 10 ml:n kanssa 2n natronlipeää, 900 ml:n kanssa vettä, 60 g:n (0,2 moolin) kanssa 40 %:sta natriumsulfamaattiliuosta ja 252 g:n (2 moolin) kanssa melamiinia ja kondensoidaan 90OC:eea ja pH lOtssä noin 2 tuntia, kunnes huoneen lämpö- 6 59132 tilaan jäähdytetty näyte ei enää juokse. Nyt lisätään 1400 ml vettä ja jäähdyttämisen jälkeen asetetaan pH arvoon 9 2n natronlipeällä. Saadaan 20 $:nen hartsiliuos, jonka viskositeetti on 14 DIN-sekuntia.

e) Moolisuhde 1:2,5:1,5 385 g (5 moolia) formaldehydiä, 39 $:sta, sekoitetaan 10 ml:n kanssa 2n natronlipeää, 900 g:n (3 moolin) kanssa 40 $:sta natriumsulfamaatti-liuosta ja 252 g:n (2 moolin) kanssa melamiinia ja kondensoidaan pH ll:ssa n. 4 tuntia palautusjäähdyttäen, kunnes huoneen lämpötilaan jäähdytetty näyte ei enää juokse. Nyt lisätään 900 ml vettä ja jäähdytetään. Saadaan 20 #: nen hartsiliuos, jonka viskositeetti on 20 DIN-sekuntia.

Esimerkki 2

Esimerkin la) mukaisesti saatuja vesipitoisia kondensaatiotuotteen liuoksia, joissa oli 2,5; 5»0; 7*8; ja 10,0 $ vaikuttavaa ainetta, levitettiin liimauspuristimella puupitoiselle paperille, jonka pintayksikön 2 o paino oli noin 55 g/m , ja kuivattiin 140 C:teisella kuumailmalla kuivaus-kanavassa. Paperiraina saavutti viipymisajaeta johtuen ainoastaan noin 95 $:n kuiva-ainepitoisuuden rullattaessa.

Näin käsitellyillä papereilla ja vertailua varten käsittelemättömillä papereilla suoritettiin seuraavat mittaukset: 1. Kuivasta paperista mitattiin 24 tunnin varastoinnin jälkeen 20°C:ssa ja 65 i»'n suhteellisessa kosteudessa murtokuorma pituus- ja poik-kisuunnassa sekä rikkipuristuspaine*

Taulukkoon 1 on merkitty mittausarvot murtokuormana pituussuunnassa I, poikkisuunnassa I ja rikkipuristuspaineena.

2. Paperia varastoitiin 24 tuntia 20°C:eea ja 65 n suhteellisessa kosteudessa ja sen jälkeen 1 tunti 20°C:sessa vedessä ja mitattiin mäyrästä paperista murtokuorma pituus- ja poikkisuunnassa. Taulukkoon 1 on merkitty mittausarvot murtokuorman a) pituussuuntaan II ja poikkisuuntaan II.

3. Paperia kuumennettiin 10 minuutin ajan 120°C:ssa, varastoitiin sen jälkeen 1 tunti 20°C:sessa vedessä ja mitattiin sitten märästä paperista murtokuorma pituus- ja poikkisuunnassa. Taulukkoon 1 on merkitty mittausarvot murtokuormana pituussuunnassa III ja poikkisuunnassa III.

Taulukko 1 esittää havainnollisessa muodossa paperien mitattujen mekaanisten lujuusarvojen riippuvuuden levitetystä määrästä.

7 591 32

Taulukko 1

Levitetyn liuoksen väkevyys [#] - 2,5 5 7»5 10

Levitetyn liuoksen pH-arvo - 8,6 8,8 8,9 9*3

Levitetty vaikuttavaa ainetta g/m2 0 0,61 1,16 1,75 2,56 io atro-paperille 0 1,12 2,14 3,22 4,35 2

Rikkipjjtristuspaine kp/cm 0,8 0,92 1»05 1,13 1»21

Murtokuorma: I 4»15 5,9 6,5 6,9 7*3 pitkittäin: [kp] II 0,7 1,3 1,7 1.85 1,95 III 0,7 1,6 2,3 2,6 2,9

Murtokuorma: I 1,251,7 1,81,9 2,1 poikittain [kp] II 0,15 0,3 0,45 0,5 0,55 III 0,15 0,45 0,6 0,8 0,85

Jos esimerkin la) mukaisesti saa kondensoitumistuotteen vesiliuosten asemesta käytetään esimerkkien le), Id)ja e) mukaisesti valmistettujen kon-densoitumistuotteiden vastaavia liuoksia, päästään verrattavissa oleviin tuloksiin.

Esimerkki 3

Suodatinpaperi (S + S no. 557) kyllästettiin kastamalla esimerkin Ib) mukaisella liuoksella, jossa oli 20 g vaikuttavaa ainetta litraa kohti. Tällöin asetettiin liuos kulloinkin natronlipeällä tai muurahaishapolla määrättyyn pH-arvoon ko. apuaineen vaikutuksen määrittämiseksi eri pH-ar-voisea. Paperinäytteiden annettiin kastamisen jälkeen kevyesti kuivaa ilmassa ja sen jälkeen ne kuivattiin höyryllä kuumennetulla kuivaussylinterillä 120°C:ssa valmiiksi jäännöskosteuteen 2-3 % ja sen Jälkeen niitä ilmastoitiin kokeita varten 20°C:ssa ja 65 $:n suhteellisessa kosteudessa.

Näytteistä mitattiin seuraavat murtokuormat:

Liuoksen pH Murtokuorma kg:ssa 6 2,28 7 2,50 9 2,43 11 2,05

Yllättävä tulos vaaditulla aineella on vähäinen mittausarvon aleneminen pH-arvon kasvaessa. Tämä toteamus on erityisen tärkeä, koska suuri osa liuoksista levitystä varten liimauspuristimessa tai sivelylaitteissa ennen kaikkea yhdistelminä muiden tuotteiden kanssa yhteensopivuudesta, vis- β 59132 kositeetista tai pysyvyydestä johtuen täytyy tehdä aikalisiksi.

Jos esimerkin Ib) mukaisesti saadun kondensoitumistuottesn vesipitoisten liuosten asemesta käytetään esimerkkien le)» d) ja e) mukaisesti valmistettujen kondensoitumistuotteiden vastaavia liuoksia, niin päästään vertailukelpoisiin tuloksiin.

Esimerkki 4 2

Puupitoiselle paperille, jonka pintayksikön paino oli noin 55 g/® * levitettiin samalla tavalla kuin esimerkissä 2 kuvattiin joku seuraavista liuoksista:

Liuokset I:

Keskiviskoosisen polyvinyylialkoholi-tyypin vesipitoisia liuoksia, joissa on 1,0, 2,0, 5*0, 4*0 $ vaikuttavaa ainetta (pH 5*7)·

Liuokset II:

Esimerkin la) mukaisesti saadun kondensoitumistuotteen vesipitoisia liuoksia, joissa on 2,5, 5*0, 7,5» 10,0 i vaikuttavaa ainetta (pH 9,0-9,5) ·

Liuokset III:

Vesipitoisia liuoksia,joissa on keskiviskoosista polyvinyylialkoho-lia, kuten liuoksissa I, ja esimerkin la) mukaisesti saatua kondensoitumis-tuotetta, jolloin polyvinyylialkoholin väkevyyssuhde kondensoimistuotteeseen oli kulloinkin 1,0:2,5 ja Ikosten kokonaisväkevyydet olivat 5*5, 7*0, 10,5 ja 14,0 £ (pH 9,1-8,6).

Liuokset IV:

Vesipitoisia liuoksia, joissa oli keskiviskoosista polyvinyylialko-holia,kuten liuoksissa I sekä esimerkin la) mukaisesti saatua kondensoimis-tuotetta, jolloin polyvinyylialkoholin väkevyyisuhde kondensoitumistuottee-seen oli kulloinkin 1,0:1,0 ja liuosten kokonaisväkevyydet olivat 2,0, 4*0, 6,0 ja 8,0 i (pH 8,6-8,0).

Paperit kuivattiin sitten kuten esimerkissä 2 kuvattiin.

Näin käsiteltyjä papereita varastoitiin 24 tuntia 20°C:ssa ja 65 #:n suhteellisessa kosteudessa ja sen jälkeen 1 tunti 20oC:sessa vedessä murtokuorman mittamiseksi märästä paperista pituus- ja poikkisuuntaan. Graafisissa kuvissa 1 ja 2 on esitetty saatujen mittaustulosten riippuvuus levitetyn liuoksen laadusta ja levitysmäärästä sekä mittausarvot käsittelemättömälle paperille.

Lyhennyksillä ja merkeillä graafisissa kuvissa 1 ja 2 on seuraava merkitys: NBL [kp] *» märkämurtokuorma pituussuunnassa NBQ [kp] - märkämurtokuorma poikkisuunnasea M f - ^J = vaikutusaineen levitetty määrä laskettuna käsitellyn paperin painosta X- = mittauspiste liuokselle 1

x = mittauspiste liuokselle II

C3 = mittauspiste liuokselle III

O = mittauspiste liuokselle IV

Näistä mittaustuloksista käy keksinnön mukaisen apuaineen hyvä reaktio-kyky polyvinyylialkoholin kanssa ilmi. Esimerkin la) kondensoitumistuotteen vaihtaminen 50 #:iin asti sinänsä vain vähäisesti vedenpitävyyttä lisäävään polyvi-nyylialkoholiin ei johda huonontumiseen paperin korkeassa vedenpitävyydessä, johon päästään käsittelemällä esimerkin la) mukaisella kondensoitumistuotteella yksinään.

Seuraavassa verrataan nyt esitettyä keksintöä GB-patenttiin 1 360 339. GB-patenttijulkaisun 1 360 339 sovellutusesimerkit 1-1+ toistettiin ja saatuja tuotteita verrattiin nyt kuvattuun esimerkin lh mukaiseen tuotteeseen.

Saatujen kondensaatiotuotteiden vesiliuokset, joissa oli 7,5 paino-# vaikuttavaa ainetta, levitettiin liimauspuristimessa puuhiokepitoiselle paperille, 2 jonka pH-arvo oli 9 ja neliömassa oli noin 55 g/m , ja kuivattiin kuumailman avulla kuivauskanavassa lH0°C:ssa. Paperirainoilla oli kuivausajasta johtuen ainoastaan 95 #:n kuivapitoisuus rullattaessa. Sama menettely toistettiin paperin kanssa, jonka pH-arvo oli 11.

Tämän jälkeen papereita lämmitettiin 10 minuuttia 120°C:ssa ja sitten niiden annettiin seistä vedessä, jonka lämpötila oli 20°C , ja märkien papereiden murtokuormitus määritettiin pituus- ja poikki suunnassa. Jäljelle jääneen kylläs-tysliuoksen käyttöaika, ts. aikaväli siihen saakka kunnes kyllästysliuos samene-misen ja sakkojen muodostumisen johdosta muuttuu käyttökelvottomaksi, määritettiin. Koetulokset on esitetty taulukossa 2.

Taulukko 2 GB 1 360 339 Melamiini:formaldehydi: Paperi- Märkämurto- Käyttö- „ . . natriumsulfamaatti hiokkeen kuormitus aika

Esimerkki n:o „ /r y r n pH /kg/ /miny pituuss.poikkis.

1 1:1+:1 9 2,5 1,1+ 115 11 1,6 0,9 2 1 : 3 : 0,3 9 2,7 1,5 55 11 1,9 1,0 3 1:3:2: 9 1,1+0,8 2l+0 11 1,1 0,5 1+ 1 : 2,2 : 0,05 9 1,1 0,6 108 11 0,7 0,1+

Keksinnön mukainen tuote 1:3: 0,3 9 2,7 1,7 115 11 1,9 1,0 10 591 32

Tulokset osoittavat, että GB-julkaisun esimerkkien 1, 3 ja h mukaisilla tuotteilla on huomattavasti heikompi vaikutus kuin keksinnön mukaisella tuotteella. GB-julkaisun esimerkin 2 mukainen tuote on vaikutukseltaan tosin ainoastaan hieman heikompi kuin keksinnön mukainen tuote mutta sen pysyvyys on vain noin % nyt kuvatun tuotteen pysyvyydestä. Keksinnön mukaisilla tuotteilla on, kuten edellä esitetystä ilmenee, erittäin hyvät vaikutus-pysyvyys-ominaisuudet, jotka käyttötekniseltä kannalta ovat erityisen tärkeitä, ja tästä johtuen keksinnön mukaiset tuotteet ovat teknisesti huomattavasti parempia kuin vastaavat tunnetut tuotteet.

Claims (12)

11 5 913 2

1. Apuaine, jota yksinään tai sekoitettuna muiden vesiliukoisten sideaineiden kanssa käytetään paperin, kartongin, pahvin ja kuitumattojen valmistamiseksi, joilla on parantunut märkä- ja kuivalujuus ja/tai pintojen parantunut vedenpitävyys ja joka on vedellä rajoittamattomasti laimennettavissa sekä neutraalilla ja emäksisellä alueella kovetettavissa ja jota saadaan kondensoimalla aminomuovia muodostavaa ainetta, formaldehydiä ja sulfamaatteja, tunnettu siitä, että apuaine saadaan kondensoimalla aminomuovia muodostavaa ainetta, formaldehydiä ja sulfamaattia moolisuhteessa 1:2,5-7:0,1-1,5 lämpötiloissa välillä Ö0-120°C pH-arvon ollessa välillä 7-11» jolloin kondensoimista jatketaan niin kauan, että 50 #:seen hartsipitoisuuteen säädetyn näytteen viskositeetti on vähintään 300 DIN-sekuntia ja 20 #:seen hartsipitoisuuteen säädetyn näytteen viskositeetti on enintään 300 DIN-sekuntia, mitattuna 20°C:ssa k mm:n DIN-juoksutusastiassa, ja aminomuovia muodostavana aineena kondensoinnissa käytetään seosta, jossa on 75“100 paino-# melamiinia ja 0-25 paino-# ureaa, disyaanidiamidia tai gvanamiinia.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen apuaine, tunnettu siitä, että aminomuovin muodostajana käytetään melamiinia.

3. Patenttivaatimusten 1-2 mukainen apuaine, tunnettu siitä, että sulfamaattina käytetään natriumsulfamaattia. 1*. Patenttivaatimusten 1-3 mukainen apuaine, tunnettu siitä, että kondensoiminen tapahtuu mooli suhteella 1:3,0-6:0,3-0,8.

5. Patenttivaatimusten 1-H mukainen apuaine, tunnettu siitä, että kondensoiminen tapahtuu lämpötiloissa välillä 80-100°C.

6. Patenttivaatimusten 1-5 mukainen apuaine, tunnettu siitä, että kondensoimista jatketaan, kunnes näytteen 20 #:sen vesiliuoksen viskositeetti 20°C:ssa, mitattuna t mm:n DIN-juoksutusastiassa, on vähintään 12 DIN-sekuntia.

7. Menetelmä patenttivaatimuksen 1 mukaisen apuaineen valmistamiseksi paperin, kartongin, pahvin ja kuitumattojen märkä- ja kuivalujuuden parantamiseksi ja/tai pintojen parantunutta vedenpitävyyttä varten, tunnettu siitä, että aminomuovin muodostaja, formaldehydi ja sulfamaatti kondensoidaan mooli-suhteessa 1:2,5-7:0,1-1,5 lämpötiloissa välillä 80-120°C pH-arvon ollessa välillä 7-11, jolloin kondensoimista jatketaan, kunnes 50 #:seen hartsipitoisuuteen säädetyn näytteen viskositeetti on vähintään 300 DIN-sekuntia ja 20 #:seen hartsipitoisuuteen säädetyn näytteen viskositeetti on enintään 300 DIN-sekuntia, mitattuna 20°C:ssa 1+ mm:n DIN-juoksutusastiassa, ja aminomuovin muodostajana kondensoinnissa käytetään seosta, jossa on 75~100 paino-# melamiinia ja 0-25 paino-# virtsa-ainetta, disyaanidiamidia tai guanamiinia. 12 5 91 3 2

8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että aminomuovin muodostajana käytetään melamiinia.

9. Patenttivaatimusten 7-8 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että sulfamaattina käytetään natriumsulfamaattia.

10. Patenttivaatimusten 7~9 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kondensoiminen tapahtuu mooli suhteella 1:3,0-6:0,3-0,8.

11. Patenttivaatimusten 7 “10 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kondensoiminen tapahtuu lämpötiloissa välillä 80-100°C.

12. Patenttivaatimusten 7-H mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kondensoimista jatketaan,, kunnes näytteen 20 %:$en vesiliuoksen viskositeetti 20°C:ssa, mitattuna U mm:n DIN-juoksutusastiassa, on vähintään 12 DIN-sekuntia. 13 591 32