FI60266C - BEHANDLING AV AEMNEN MED SILIKONHALOGENIDER - Google Patents
BEHANDLING AV AEMNEN MED SILIKONHALOGENIDER Download PDFInfo
- Publication number
- FI60266C FI60266C FI760981A FI760981A FI60266C FI 60266 C FI60266 C FI 60266C FI 760981 A FI760981 A FI 760981A FI 760981 A FI760981 A FI 760981A FI 60266 C FI60266 C FI 60266C
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- substance
- vapors
- chamber
- treatment
- paper
- Prior art date
Links
Classifications
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D21H17/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its constitution; Paper-impregnating material characterised by its constitution
- D21H17/20—Macromolecular organic compounds
- D21H17/33—Synthetic macromolecular compounds
- D21H17/46—Synthetic macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
- D21H17/59—Synthetic macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D5/00—Condensation of vapours; Recovering volatile solvents by condensation
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Paper (AREA)
- Materials Applied To Surfaces To Minimize Adherence Of Mist Or Water (AREA)
- Treatments For Attaching Organic Compounds To Fibrous Goods (AREA)
- Sampling And Sample Adjustment (AREA)
Description
ϊ-" ^ 1 :.1 .. .... KU ULUTUSJULKAISU /noAAϊ- "^ 1: .1 .. .... KU RELEASE PUBLICATION / noAA
juA ^ (11) UTLÄGGNI NGSSKRI FT 6 U 2 6 o (45) ia tent «odd elät ^ T ^ (51) Kv.ik.3/int.a.3 D 21 H 3/02, D 06 M 15/00 SUOMI—FINLAND (*> Puunttlhtktmui — Pat«ntani6knlng 76098l (22) Hkkamliptlvi — Arattknlnpdtg 09 · 04. 76 ^ ^ (23) Alkuptlvt — Glltlgh*t*d*g 09 · 04 . j6 (41) Tullut luikituksi — Bllvlt offuntllg 10.10.76juA ^ (11) UTLÄGGNI NGSSKRI FT 6 U 2 6 o (45) ia tent «Odd elät ^ T ^ (51) Kv.ik.3 / int.a.3 D 21 H 3/02, D 06 M 15 / 00 FINLAND — FINLAND (*> Puunttlhtktmui - Pat «ntani6knlng 76098l (22) Hkkamliptlvi - Arattknlnpdtg 09 · 04. 76 ^ ^ (23) Alkuptlvt - Glltlgh * t * d * g 09 · 04. offuntllg 10.10.76
Patentti- ja rekisterihallitus .... UlL, ... , . .....National Board of Patents and Registration .... UlL, ...,. .....
' . . (44) Nlhtivlktlptoon |t kuuL|ullulsun pvm. — oi on Ai'. . (44) Date of issue. - Oh, Oh
Patent- och registerstyrelsen 7 Amdkan utlagd och utl.tkrKtM publkurad J1.UO.OAPatent and registration authorities 7 Amdkan utlagd och utl.tkrKtM publkurad J1.UO.OA
(32)(33)(31) Pyjrdutty utuoikuu*—B«glrd prloritet 09.0U.75 USA(US) 566220 (71) Dennison Manufacturing Company, 300 Howard Street, Framingham, Massachusetts 01701, USA(US) (72) Eugene E. Tompkins, Lexington, Massachusetts, USA(US) (7^) Forssen & Salomaa Oy (5U) Aineiden käsittely piihalogenideilla - Behandling av ämnen med silikon-halogenider(32) (33) (31) Pyjrdutty utuoikuu * —B «glrd prloritet 09.0U.75 USA (US) 566220 (71) Dennison Manufacturing Company, 300 Howard Street, Framingham, Massachusetts 01701, USA (US) (72) Eugene E. Tompkins, Lexington, Massachusetts, USA (7 ^) Forssen & Salomaa Oy (5U) Treatment of substances with silicon halides - Behandling av ämnen med silikon-halogenider
Keksinnön kohteena on menetelmä aineen tekemiseksi vettähylkiväksi ilman ei-hyväksyttävää happohajoamista.The invention relates to a method for making a substance water-repellent without unacceptable acid decomposition.
Useiden vuosien ajan on tiedetty, että aineita voidaan käsitellä piihalogenideilla niiden tekemiseksi vettähylkiviksi. Esimerkkejä on julkaistu US-patenteissa 2 306 222 (1942); 2 386 259 (1945); ja 2 412 470 (1946).It has been known for several years that substances can be treated with silicon halides to make them water repellent. Examples are disclosed in U.S. Patents 2,306,222 (1942); 2,386,259 (1945); and 2,412,470 (1946).
Halogenidit reagoivat hydroksyyliryhmien kanssa, esimerkiksi käsiteltävän aineen kosteudessa, muodostaen siloksaaneja, jotka muodostavat vettähylkivän kalvon. Reaktion sivutuote on kloorivetykaasu, joka myös voi reagoida aineessa olevan kosteuden kanssa. Reaktio tuottaa suolahappoa, joka syövyttää useimpia aineita, erityisesti luonteeltaan selluloosatyyppisiä.The halides react with hydroxyl groups, for example in the moisture of the substance to be treated, to form siloxanes which form a water-repellent film. The by-product of the reaction is hydrogen chloride gas, which can also react with moisture in the substance. The reaction produces hydrochloric acid, which is corrosive to most substances, especially those of a cellulosic nature.
Siinäkin tapauksessa, että käsiteltävän aineen kosteuspitoisuus on pieni, on aina olemassa vähäinen määrä kloorivetykaasua, varsinkin aineen ollessa huokoista, jolla kaasulla voi olla myöhemmin ilmenevä haitallinen vaikutus, 2 60266 kun käsitelty aine joutuu kosketuksiin kosteuden kanssa tai absorboi kosteutta.Even if the moisture content of the substance to be treated is low, there is always a small amount of hydrogen chloride gas, especially if the substance is porous, which gas may have an adverse effect later on, when the treated substance comes into contact with or absorbs moisture.
Itsestään selvä tapa pyrittäessä eliminoimaan kloorivetysivutuote on tämän neutralointi esimerkiksi ammoniakilla kuten on esitetty US-patentissa 2 306 222. Neutralointi ei ainoastaan komplisoi menetelmää, vaan lisäksi yleensä vaatii nestekylvyn ja on siksi sopimaton tietyille tuotteille kuten esimerkiksi paperille.An obvious way to eliminate a hydrogen chloride by-product is to neutralize it with, for example, ammonia as disclosed in U.S. Patent 2,306,222. Neutralization not only complicates the process but also generally requires a liquid bath and is therefore unsuitable for certain products such as paper.
Lisäksi eivät aikaisemmat neutralointiyritykset ilmeisesti tuottaneet kaupallisesti hyväksyttävää tuotetta. Siten US-patentissa 2 824 778 (1958) mainittiin: "Vaikka tuotteiden tekemisessä vettähylkiviksi on ollut vähäisiä vaikeuksia, ei tähän mennessä ole kehitetty menetelmää, joka ei aiheuttaisi vakavaa hajoamista ja lujuuden vähenemistä ... eikä mikään tähän mennessä kehitetyistä menetelmistä ole saavuttanut kaupallista menestystä." US-patentissa 2 824 778 (1958) sanottiin ratkaisun edellämainittuihin vaikeuksiin olevan, että "saatetaan selluloosamateriaali kosketuksiin silaa-nin ja inertin kaasun muodostaman kaasuseoksen kanssa aika- ja lämpötila-olosuhteissa, jotka on havaittu sopiviksi materiaalin ja silaanin välisen halutun reaktion tapahtumiseksi ja hajoamista aiheuttavien sivureaktioiden välttämiseksi, ja välittömästi tai hyvin pian tämän jälkeen neutraloidaan reaktion sivutuotteet upottamalla materiaali lievästi alkaliseen liuokseen." Tässä menetelmässä vaadittavan neutraloinnin esitettiin US-patentissa 2 995 470 (1961) olevan vältettävissä siten, että järjestettiin umpinainen käsittelyvyöhyke, jonka läpi käsittelyreagenssin aerosolihöyryt virtasi-vat tavallisesti nousevassa suunnassa. Tällöin sivutuotteet poistuivat jatkuvasti reaktiovyöhykkeestä ylöspäin suuntautuvan virtauksen mukana.In addition, previous neutralization attempts did not appear to produce a commercially acceptable product. Thus, U.S. Patent 2,824,778 (1958) stated: "Although there have been minor difficulties in making products water repellent, no method has been developed to date that does not cause severe degradation and loss of strength ... and none of the methods developed to date have achieved commercial success. . " U.S. Patent 2,824,778 (1958) said that the solution to the above difficulties is to "contact the cellulosic material with a gas mixture of silane and an inert gas under time and temperature conditions found suitable for the desired reaction between the material and the silane to cause decomposition. to avoid side reactions, and immediately or very soon thereafter neutralize the reaction by-products by immersing the material in a slightly alkaline solution. " The neutralization required in this method was shown to be avoidable in U.S. Patent 2,995,470 (1961) by providing a closed treatment zone through which aerosol vapors of treatment reagent usually flow in an ascending direction. In this case, the by-products were continuously removed from the reaction zone with an upward flow.
Sarjassa koeajoja, jotka suoritettiin tavallisesti US-patentin 2 995 470 (1961) mukaisesti, käytettiin suihkusuuttimia ylöspäin suuntautuvan silaa-niseosvirtauksen aikaansaamiseksi. Ilmoituksen mukaan käsitelty aine oli vettähylkivää, mutta pH (vedyn ionisoitumispotentiaali) oli niin kaukana happamalla alueella (vähemmän kuin 3 asteikolla 1-14, jossa 7 on neutraali), että tuotetta ei pidetty tyydyttävänä ja se katsottiin alttiiksi ei-hyväksyttävälle happohajoamiseile.In a series of test runs, usually performed in accordance with U.S. Patent 2,995,470 (1961), spray nozzles were used to provide an upward flow of silane mixture. According to the report, the treated substance was water repellent, but the pH (hydrogen ionization potential) was so far in the acidic range (less than 3 on a scale of 1-14 where 7 is neutral) that the product was not considered satisfactory and was subject to unacceptable acid degradation.
60266 360266 3
Edelleen, huolimatta US-patentissa 2 995 470 (1961) esitetystä, mainittiin myöhemmin (1969) kanadalaisessa patentissa 906 849 (1972): "Tähän saakka selluloosamateriaalien käsittelyssä ... on ollut tarpeen, että käsitelty aine neutraloidaan välittömästi halogenidialtistuksen jälkeen upottamalla se alkaliseen vesiliuokseen". Halogeenivetysivutuotteiden hajottavat vaikutukset sanottiin väistettävän siten, että piihalogenidihöyryt saatettiin kosketuksiin käsiteltävän aineen kanssa inertin liuottimen höyryn läsnäollessa. Myöhemmin esitettiin US-patentissa 3 856 558 (1974), että liuottimen käyttö on edullinen sovellutusmuoto.Furthermore, notwithstanding U.S. Patent 2,995,470 (1961), it was later mentioned (1969) in Canadian Patent 906,849 (1972): "Until now, in the treatment of cellulosic materials ... it has been necessary ". The decomposing effects of hydrogen halide by-products were said to be avoided by contacting the silica halide vapors with the substance to be treated in the presence of an inert solvent vapor. It was later disclosed in U.S. Patent 3,856,558 (1974) that the use of a solvent is a preferred embodiment.
Kanadalaisessa patentissa esitetyn menetelmän mukaisesti tehtiin kokeita, joista saatiin seuraavat valaisevat tulokset: Ruskea voimapaperi, jonka kosteuspitoisuus oli 7,99 paino-%, esikuivattiin uunissa noin 150°C:ssa viipymisajan ollessa noin 3 sekuntia kosteuspitoisuuden alentamiseksi noin 5 paino-%:iin. Esikuivattu paperi vietiin jatkuvana syöttönä kammion läpi, johon johdettiin silaanihöyryt käyttäen mukana tolueenia inerttinä liuottimena. Silaanihöyry oli seos, joka koostui 70 paino-%:sta metyylitrikloorisilaania, 20 paino-%:sta dimetyylidikloorisilaania ja 10 paino-%:sta metyylidikloorisilaania, ja sitä käytettiin 1 % paperin painosta. Inerttiä liuotinta, tolueenia, oli 20 tilavuusprosenttia ja 22 mooliprosenttia kammioon syötetystä kokonaiskoostumuksesta. Paperin vii-pymisaika kammiossa oli noin 6 sekuntia atmosfäärissä, joka sisälsi noin 2 tilavuus-% silaania ja tolueenia huoneenlämmössä. Paperin tultua ulos käsittelykammiosta se vietiin säteilylämmitinten vieritse paperin pinta-lämpötilan kohottamiseksi noin 90°C:een ja siihen kohdistettiin ilmapuhal-lus. Näyte tutkittiin asettamalla se vesihanan alle ja se havaittiin vettähylkiväksi. Käsittelymenetelmä oli kuitenkin täysin epätyydyttävä. Silaanin riittävän reaktion aikaansaamiseksi oli tarpeen sulkea täysin laitteen ulostuloaukko, minkä seurauksena laitos täyttyi vaarallisilla silaanihöyryillä. Vetolujuudesta ei tehty kokeita. Aikaisemmista koesarjoista, joissa on käytetty liuotinta, on esitetty johtopäätöksenä, että vaikkakin liuottimen käyttö sai aikaan jonkin verran parannusta, oli saatu tuote yhä epätyydyttävä, koska pH oli vielä niin alhainen, että tutkijoiden mielestä tuote ei ollut hyväksyttävä.According to the method described in the Canadian patent, the following experimental results were performed: Brown kraft paper with a moisture content of 7.99% by weight was pre-dried in an oven at about 150 ° C with a residence time of about 3 seconds to reduce the moisture content to about 5% by weight. The pre-dried paper was passed as a continuous feed through a chamber into which silane vapors were introduced using toluene as the inert solvent. The silane vapor was a mixture of 70% by weight of methyltrichlorosilane, 20% by weight of dimethyldichlorosilane and 10% by weight of methyldichlorosilane and was used at 1% by weight of paper. The inert solvent, toluene, was 20% by volume and 22 mol% of the total composition fed into the chamber. The residence time of the paper in the chamber was about 6 seconds in an atmosphere containing about 2% by volume of silane and toluene at room temperature. After the paper exited the treatment chamber, it was passed next to the radiant heaters to raise the surface temperature of the paper to about 90 ° C and subjected to air blowing. The sample was examined by placing it under a water tap and was found to be water repellent. However, the treatment method was completely unsatisfactory. In order to achieve an adequate reaction of the silane, it was necessary to completely close the outlet of the device, as a result of which the plant was filled with dangerous silane vapors. No tests were performed on tensile strength. From previous series of experiments using a solvent, it has been concluded that although the use of the solvent produced some improvement, the product obtained was still unsatisfactory because the pH was still so low that the researchers found the product unacceptable.
Keksinnön kohteena on siten aineiden käsittely vettähylkiviksi ilman ei-hyväksyttävää happohajoamista. Tähän liittyvä kohde on mainittu käsittely 60266 4 kaupallisessa mitassa. Keksinnön kohteena on edelleen aineiden käsittely vettähylkiviksi suurella nopeudella.The invention thus relates to the treatment of substances as water-repellent without unacceptable acid decomposition. A related object is said processing 60266 in 4 commercial dimensions. The invention further relates to the treatment of substances for water repellency at high speed.
Edelleen on keksinnön kohteena aineiden käsittely vettähylkiviksi kaupallisessa mitassa ilman ei-hyväksyttävää happohajoamista ja ilman neutraloinnin tai inertin liuottimen tarpeellisuutta. Tähän liittyvä kohde on aineiden käsittely vettähylkiviksi pH:n ollessa suhteellisen korkea niin, ettei neutralointi eikä liuotin ole tarpeen.The invention further relates to the treatment of substances as water-repellent on a commercial scale without unacceptable acid decomposition and without the need for neutralization or an inert solvent. A related object is the treatment of substances as water repellents at relatively high pH so that neither neutralization nor solvent is necessary.
Edellä esitettyjen ja niihin liittyvien kohteiden toteuttamiseksi keksinnölle on pääasiallisesti tunnusomaista se, että se käsittää seuraavat vaiheet : (a) orgaano-halo-silaanihöyryjen injektoinnin käsittelykammioon, jonka läpi aine kulkee, ja (b) höyryjen pitämisen epälaminaareissa virtausolosuhteissa oleellisesti koko kammion käsittelypituudella.To accomplish the above and related objects, the invention is essentially characterized by the steps of: (a) injecting organo-halosilane vapors into the treatment chamber through which the substance passes, and (b) maintaining the vapors in non-laminar flow conditions for substantially the entire length of the chamber.
Haluttu epälaminaarivirtaus saadaan aikaan suunnittelemalla käsittelykam-mio siten, että käsittelyolosuhteissa saavutetaan mahdollisimman suuri Reynolds-luku. Mitä suurempi on Reynolds-luku, sitä suurempi on höyry-virtauksen turbulenssi. Alueen noin 1000-2000 yläpuolella olevat Reynolds-luvut ovat epälaminaareja. Toisin kuin aikaisemmin käytetty laminaarivir-taus keksinnön mukainen epälaminaarivirtaus ei ainoastaan varmista, että haluttu vedenhylkivyysaste saavutetaan suhteellisen nopeasti, vaan se saa aikaan myös hankausvaikutuksen sivutuotteina muodostuviin halogeenivety-höyryihin nähden. Käytettäessä aikaisemmin esitetyllä tavalla laminaari-virtausta täytyi kulua huomattava ajanjakso ennenkuin aine oli riittävästi käsitelty vedenhylkivyyden saavuttamiseksi, ja tämän seurauksena oli, että kloorivetyhöyryt olivat kosketuksissa aineeseen suhteellisen pitkän ajan ja voivat siten vaikuttaa ei-toivotulla haitallisella tavalla aineen pitkäaikaiskestävyyteen.The desired non-laminar flow is achieved by designing the treatment chamber so that the highest possible Reynolds number is achieved under the treatment conditions. The higher the Reynolds number, the greater the turbulence of the steam flow. Reynolds numbers above about 1000-2000 in the range are non-laminar. Unlike the laminar flow used previously, the non-laminar flow according to the invention not only ensures that the desired degree of water repellency is achieved relatively quickly, but also provides an abrasion effect with respect to the hydrogen halide vapors formed as by-products. When used as previously described, the laminar flow had to take a considerable period of time before the material was sufficiently treated to achieve water repellency, and as a result, hydrogen chloride vapors were in contact with the material for a relatively long time and thus could adversely affect the long-term durability of the material.
Eräs näkökohta keksinnön mukaisessa käsittelyssä on, että vedenhylkivyys saavutetaan epälaminaarivirtausta käytettäessä suhteellisen nopeasti, minkä ansiosta sivutuotteena muodostunut kloorivetykaasu voidaan poistaa ennenkuin se voi merkittävästi vaikuttaa haitallisesti käsiteltävään aineeseen.One aspect of the treatment according to the invention is that water repellency is achieved relatively quickly when using a non-laminar flow, which allows the hydrogen chloride gas formed as a by-product to be removed before it can significantly adversely affect the substance to be treated.
60266 560266 5
Keksinnön erään näkökohdan mukaisesti käsittelyaikaa voidaan lyhentää käyttämällä typpeä kantokaasuna.According to one aspect of the invention, the treatment time can be shortened by using nitrogen as the carrier gas.
Edelleen keksinnön erään näkökohdan mukaan haluttu epälaminaarivirtaus saavutetaan käyttämällä suurta lukumäärää halkaisijaltaan pieniä injektio-aukkoja ja käyttämällä käsittelykaasujen virrassa esteitä, kuten esimerkiksi välilevyjä. Epälaminaarivirtaus ylläpidetään käsittelyjakson ajan siten, että reaktiovyöhyke on kapea sola.According to a further aspect of the invention, the desired non-laminar flow is achieved by using a large number of small diameter injection orifices and by using barriers in the flow of treatment gases, such as baffles. The non-laminar flow is maintained during the treatment period so that the reaction zone is a narrow gap.
Keksinnön erään näkökohdan mukaan sijoitetaan poistokammio, jossa on heikko alipaine, reaktiovyöhykkeen kohtaan, jossa piihalogenidin reaktio on ollut riittävä vedenhylkivyyden saavuttamiseksi mutta kloorivetyreaktio on ollut riittämätön aiheuttamaan hajoamista.According to one aspect of the invention, an exhaust chamber with a low vacuum is placed at a point in the reaction zone where the reaction of the silicon halide has been sufficient to achieve water repellency but the hydrogen chloride reaction has been insufficient to cause decomposition.
Yleensä käsiteltävän aineen, joka voi olla selluloosamaista, kosteuspitoisuus voi olla alueella 2-7 paino-%. Se saatetaan kosketuksiin piihalo-genidihöyryjen kanssa, mukaanlukien alempi alkyylipiihalogenidihöyryt, ajanjaksoksi noin 0,1 sekunnista 8 sekuntiin. Käsittelykaasujen uskotaan reagoivan veden kanssa muodostaen siloksaania. Piihalogenidipitoisuus ja käsittelylämpötila pidetään sellaisina, että käsiteltävä aine saadaan muutetuksi vettähylkiväksi pH:n ollessa suurempi kuin noin 2,5.In general, the moisture content of the substance to be treated, which may be cellulosic, may be in the range of 2 to 7% by weight. It is contacted with silicon halide vapors, including lower alkyl silicon vapors, for a period of about 0.1 second to 8 seconds. The treatment gases are believed to react with water to form siloxane. The silicon halide content and the treatment temperature are maintained such that the substance to be treated is rendered water-repellent at a pH greater than about 2.5.
Varsinkin voi kosteuspitoisuus olla alueella 3,5-6,5 %, joka sisältää alueen 4-6 7o ja on edullisesti alueella 4,5-6,5 %. Kosketusaika voi olla alueella 0,5-4 sekuntia, joka sisältää alueen 0,5-1,5 sekuntia.In particular, the moisture content may be in the range of 3.5-6.5%, which includes in the range of 4-670 and is preferably in the range of 4.5-6.5%. The contact time may be in the range of 0.5 to 4 seconds, which includes the range of 0.5 to 1.5 seconds.
Keksinnön muut näkökohdat käyvät ilmi tarkastettaessa useita valaisevia sovellutusmuotoja, jotka liittyvät kuviin, joissa:Other aspects of the invention will become apparent upon examination of several illustrative embodiments relating to the drawings, in which:
Kuva IA on diagrammi, joka kuvaa aineiden käsittelyä aikaisemman tavan mukaisesti käytettäessä laminaaria piihalogenidivirtätista;Fig. 1A is a diagram illustrating the treatment of materials according to the prior art using a laminar from a silicon halide stream;
Kuva IB on diagrammi, joka kuvaa aineiden käsittelyä keksinnön mukaisesti käytettäessä epälaminaaria piihalogenidivirtausta;Fig. 1B is a diagram illustrating the treatment of materials in accordance with the invention using a non-laminated silicon halide stream;
Kuva 2A on perspektiivikuva käsittelylaitteesta kuvassa IB esitetyn kaltaisen epälaminaarivirtauksen aikaansaamiseksi; 6 6 0 2 6 6Fig. 2A is a perspective view of a processing apparatus for producing a non-laminar flow as shown in Fig. 1B; 6 6 0 2 6 6
Kuva 2B on perspektiivikuva keksinnön mukaisesta tulokaasun jakoputkis-tosta;Figure 2B is a perspective view of a supply gas manifold according to the invention;
Kuva 3 A on graafinen esitys piihalogenidin ja kloorivetysivutuotteen muodostumisen suhteesta kuvan 2A mukaisessa laitteessa;Figure 3A is a graphical representation of the relationship between silicon halide and hydrogen chloride by-product formation in the apparatus of Figure 2A;
Kuva 3B on graafinen esitys vedenhylkivyyden ja hajoamisen välisestä suhteesta keksinnön mukaisessa käsittelylaitteessa;Figure 3B is a graphical representation of the relationship between water repellency and degradation in a treatment device according to the invention;
Kuva 3C on graafinen esitys paineen ja pituuden välisestä suhteesta kuvan 2A mukaisessa laitteessa; jaFigure 3C is a graphical representation of the pressure to length relationship in the device of Figure 2A; and
Kuva 4 on graafinen esitys hyväksyttävistä silaaniseoksista kolmiokoordi-naatistossa aineiden käsittelemiseksi vettähylkiviksi keksinnön mukaisesti.Figure 4 is a graphical representation of acceptable silane mixtures in a triangular coordinate system for treating materials as water repellent in accordance with the invention.
Kuvista kuva IA esittää materiaalilevyn 10, joka liikkuu nuolen suunnassa ja joka on käsittelyhöyryjen laminaarivirtaukselle 21 alttiina. Laminaa-reissa virtausolosuhteissa kaasuvirtauksesta vain molekyylit, jotka ovat lähellä käsiteltävää pintaa, kykenevät reagoimaan aineessa olevien hyd-roksyyliryhmien kanssa muodostaen halutun siloksaanikalvon. Kun reaktio tapahtuu, muodostuu katkoviivoilla 31 ja ympyröillä 41 merkittyä kloori-vetykaasua. Jonkin verran kloorivetykaasusta liikkuu virtauksen suunnassa, mutta suuri osa siitä jää aineen pinnalle, kuten on esitetty ympyröillä 41'. Virtauksen tavallisesti laminaarien olosuhteiden vuoksi sivutuotteet ovat sellaisessa kosketuksessa paperiin, että ne voivat jäädä sen rakoihin liikkuen pois ainoastaan kaasudiffuusion vaikutuksesta.Figures Figure IA illustrates a sheet of material 10 which travels in the direction of the arrow and a laminar flow käsittelyhöyryjen 21 exposed. Under laminar flow conditions, only molecules close to the surface to be treated from the gas flow are able to react with the hydroxyl groups in the material to form the desired siloxane film. When the reaction takes place, chlorine-hydrogen gas marked with dashed lines 31 and circles 41 is formed. Some of the hydrogen chloride gas moves in the flow direction, but much of it remains on the surface of the substance, as shown by the circles 41 '. Due to the flow conditions of the laminars, the by-products are in such contact with the paper that they can remain in its slots, moving away only due to gas diffusion.
Keksinnön mukaisessa tapauksessa sitä vastoin, kuten on esitetty kuvassa IB, reagenssien 22 pyörteinen, epälaminaarivirtaus tuo olennaisen määrän silaaniseosta kosketukseen käsiteltävän aineen 10 pinnan kanssa ja saa aikaan nopeamman reaktion kuin laminaarivirtauksella saavutetaan. Lisäksi pyörteisellä virtauksella on hankaava vaikutus joka kuljettaa sivutuotteena muodostuneen kloorivetykaasun 32 pois käsiteltävältä pinnalta vain pienen määrän, merkitty ympyröillä 42', jäädessä pinnalle.In the case of the invention, on the other hand, as shown in Figure 1B, the turbulent, non-laminar flow of reagents 22 brings a substantial amount of the silane mixture into contact with the surface of the material to be treated 10 and produces a faster reaction than the laminar flow. In addition, the vortex flow has an abrasive effect which transports the hydrogen chloride gas 32 formed as a by-product away from the surface to be treated, leaving only a small amount, marked with circles 42 ', on the surface.
On ymmärrettävää, että kuvien IA ja IB diagrammit ainoastaan valaisevat yhtä mahdollista selitystä sille, miksi keksinnöllä on mahdollista toteuttaa se, mihin on pyritty aikaisemmilla kaupallista menestystä saavuttamat- 60266 7 tornilla yrityksillä viimeisten 20 vuodan aikana, ja ettei esitetty selitys rajoita hakijan keksintöä.It will be appreciated that the diagrams in Figures 1A and 1B only illustrate one possible explanation as to why the invention is capable of accomplishing what has been achieved by previous commercially successful companies over the past 20 years, and that the disclosure is not intended to limit the applicant's invention.
Keksinnön mukainen käsittelykammio 50 on esitetty kuvassa 2A. Halutun epä-laminaarin virtauksen aikaansaamiseksi on sarja esteitä 51 asetettu pii-halogenidikäsittelyhöyryn tielle. Lisäksi kammion ylempi ja alempi lohko 52 ja 53 ovat niin lähellä toisiaan kuin mahdollista huomioonottaen käsiteltävän aineen 10 vaatimukset, esimerkiksi rainan paksuus ja värinän määrä, joka ilmenee siirrettäessä aine kammion 50 läpi. Lohkojen 52 ja 53 lähekkäinen sijoittaminen jättää kapean väylän materiaalin kulkemista varten.The treatment chamber 50 according to the invention is shown in Figure 2A. To provide the desired non-laminar flow, a series of barriers 51 are placed in the path of the silicon halide treatment vapor. In addition, the upper and lower blocks 52 and 53 of the chamber are as close together as possible, taking into account the requirements of the material 10 to be treated, for example the thickness of the web and the amount of vibration that occurs when the material is passed through the chamber 50. Close proximity of blocks 52 and 53 leaves a narrow path for material to pass.
On havaittu, että selluloosalevyille voidaan saavuttaa väylän minimi jopa 0,8 mm. Tyypillinen käsittelykammion lohkojen väli on alueella 3,2-4,8 mm, mutta niinkin laajat väylät kuin 25,4 mm ovat tyydyttäviä.It has been found that for cellulose sheets, a bus minimum of up to 0.8 mm can be achieved. The typical distance between the blocks in the processing chamber is in the range of 3.2-4.8 mm, but passages as wide as 25.4 mm are satisfactory.
Käsiteltävä aine 10 syötetään kammioon taipuisien elastomeeriosien 61 ja 62 muodostaman sulun 60 läpi. Sopiva sulku saadaan fluorielastomeerista, jota myy ja markkinoi E.I. du Pont de Nemours & Company kauppanimellä "VITON".The substance to be treated 10 is fed into the chamber through a barrier 60 formed by the flexible elastomeric parts 61 and 62. A suitable barrier is obtained from a fluoroelastomer sold and marketed by E.I. du Pont de Nemours & Company under the trade name "VITON".
Sulun 60 takana ovat tulokaasun jakoputket 71 ja 72 piihalogenidihöyryjen injektoimista varten kaasun sekoituskammiosta ja putkista 73 ja 74. Tulo-kaasun jakoputki 71, yksityiskohtaisesti esitetty kuvassa 2B, on käsitte-lyhöyryjen injektoimista varten levyn 10 toiselle puolelle 11. Toinen jakoputki 72 on höyryjen injektoimista varten vastakkaiselle puolelle 12.Behind the barrier 60 are inlet gas manifolds 71 and 72 for injecting silicon halide vapors from the gas mixing chamber and tubes 73 and 74. The inlet gas manifold 71, detailed in Figure 2B, is a concept for injecting vapors to the other side of the plate 10. The second manifold 72 is on the opposite side 12.
Eräässä laitemallissa putken 71 halkaisija D oli 38,1 mm ja siinä oli 40 aukkoa 75, joiden kunkin halkaisija oli 1,6 mm ja joiden etäisyys toisistaan oli 25,4 mm. Toisessa laitemallissa putken 71 halkaisija oli 15,9 mm ja siinä oli 8 aukkoa 75, joiden halkaisija oli 2,4 mm ja etäisyys toisistaan 25,4 mm.In one device model, the tube 71 had a diameter D of 38.1 mm and 40 openings 75, each having a diameter of 1.6 mm and spaced 25.4 mm apart. In another device model, the tube 71 was 15.9 mm in diameter and had 8 openings 75 with a diameter of 2.4 mm and a distance of 25.4 mm from each other.
Käsittelyhöyryt tulevat ulos kaksiosastoisesta ulostuloyksiköstä 80. Ensimmäisessä osastossa 81 pidetään heikko alipaine ja pääulostulo (kaasun-pesulaitteeseen) tapahtuu putkien 83 ja 84 kautta. Lisäulostulo putkea 85 pitkin toisesta osastosta 82 tapahtuu sen jälkeen, kun levy 10 on kulkenut toisen sulun 60' kautta, joka on samanlainen kuin sisääntulosulku 60.The treatment vapors come out of the two-compartment outlet unit 80. In the first compartment 81, a slight vacuum is maintained and the main outlet (to the gas scrubber) takes place via pipes 83 and 84. The additional outlet along the pipe 85 from the second compartment 82 takes place after the plate 10 has passed through a second barrier 60 ', which is similar to the inlet barrier 60.
Kammiossa 50 virtauksen Reynolds-luku on alueen noin 1000-2000 yläpuolella. Yleisesti Reynolds-luku (RN) on yhtälön (1) mukainen 8 60 2 6 6 RN = (1) μ jossa d = ekvivalentti virtaushalkaisija kammion 50 väylässä tai aukkojen 75 läpi tapahtuvassa virtauksessa v = kaasuvirtauksen nopeus ekvivalenttihalkaisijan läpi p = virtauksen tiheys μ = viskositeettiThe Reynolds number of the flow in chamber 50 is above the range of about 1000-2000. In general, the Reynolds number (RN) is according to Equation (1) 8 60 2 6 6 RN = (1) μ where d = equivalent flow diameter in the flow in the chamber 50 or in the orifices 75 v = gas flow rate through the equivalent diameter p = flow density μ = viscosity
Aikaisemmin tunnetun menetelmän mukaisissa kokeissa Reynolds-lukujen havaittiin olevan suuruusluokkaa 10, joka on hyvin laminaarilla alueella.In experiments according to a previously known method, the Reynolds numbers were found to be of the order of 10, which is well in the laminar region.
Kuvan 2A mukainen kammio on vastakohta aikaisemmin tunnetuille, joissa oli avoin tila reagenssien kulkua varten, koska uskottiin näin voitavan nopeasti poistaa haitalliset kloorivetyhöyryt. Tämän sijasta, kuten edellä on esitetty, oli tuloksena laminaari virtaus, joka vaati pitkän käsit-telyajan ja salli siten suhteellisen kauan kestävän vaikutuksen kloori-vedyn ja käsiteltävän materiaalin välillä.The chamber of Figure 2A is in contrast to those previously known, which had an open space for the passage of reagents, as it was believed that this was possible to quickly remove harmful hydrogen chloride vapors. Instead, as discussed above, the result was a laminar flow that required a long treatment time and thus allowed a relatively long lasting effect between the hydrogen chloride and the material to be treated.
Lisäksi kuvan 2A mukaisessa kammiossa 50 voidaan käsitellä sopivasti suhteellisen huokosettornia aineita, joita ei esimerkiksi voitu käsitellä aikaisemmin esitetyillä tavoilla, jotka vaativat käsittelyhalogenidin nousevan virtauksen materiaalin läpi pyrkimyksenä haitallisten höyryjen nopea poisto.In addition, the chamber 50 of Figure 2A can suitably treat relatively porous materials that, for example, could not be treated in the ways previously described, which require an ascending flow of treatment halide through the material in an effort to rapidly remove harmful vapors.
Käyrät a ja b, joiden uskotaan ilmaisevan silaaniseoksen pitoisuuden (a) yli kammion pituuden sekä kloorivetysivutuotteen (b) välisen suhteen, on esitetty kuvassa 3A. Syöttökohdassa Lq silaaniseos alkaa reagoida aineen kanssa ja jäljellä oleva määrä vähenee yli kammion pituuden. Silaaniseok-sen määrän vähenemistä vastaavasti kloorivedyn määrä kasvaa. On olemassa kohta L^, jossa tarpeellinen määrä silaania on reagoinut vedenhylkivyyden saavuttamiseksi ja muodostuneen kloorivedyn määrä on vielä riittämätön vaikuttaakseen haitallisesti aineeseen. Edettäessä pituudessa kohdasta kohtaan L2 käsittelykammiossa silaaniseos reagoi jatkuvasti ja parantaa aineen vedenhylkivyyttä, mutta kloorivetymäärä lisääntyy vastaavasti ja mahdollisesti saavutetaan kohta L2, jossa aineen jatkuva altistus kloori-vedylle vahingoittaisi vakavasti ainetta. Tämän mukaisesti kuvan 2A käsit-telykammion pituus on sellainen, että saadaan tulokseksi kohta L^:n ja L2**n välillä kuvassa 3A.Curves a and b, which are believed to indicate the concentration of the silane mixture (a) over the length of the chamber and the relationship between the hydrogen chloride by-product (b), are shown in Figure 3A. At the feed point Lq, the silane mixture begins to react with the substance and the remaining amount decreases over the length of the chamber. The amount of hydrogen chloride increases with decreasing amount of silane mixture. There is a point L 1 where the necessary amount of silane has reacted to achieve water repellency and the amount of hydrogen chloride formed is still insufficient to adversely affect the material. Proceeding in length from point L2 to the treatment chamber, the silane mixture reacts continuously and improves the water repellency of the substance, but the amount of hydrogen chloride increases accordingly and point L2 is reached, where continuous exposure of the substance to hydrogen chloride would seriously damage the substance. Accordingly, the length of the processing chamber of Fig. 2A is such that the point between L 1 and L 2 ** n in Fig. 3A is obtained.
9 602669 60266
Kuvassa 3A esitettyjen kohtien ja välillä olevaa tyydyttävää tulosta vastaavaan tulokseen pääsemiseen tähtääviä säätöjä voidaan tehdä myös vaihtelemalla silaanihöyryihin sekoitetun kaasun virtausta. Aikayksikössä syötetyn kaasun kokonaistilavuuden pienentäminen ilmeisesti lisäisi molekyylien viipymisaikaa käsittelykammiossa ja saisi siten aikaan silaanien lisäreagoimista.Adjustments to achieve a satisfactory result between the points shown in Figure 3A and in between can also be made by varying the flow of gas mixed with silane vapors. Reducing the total volume of gas fed per unit time would obviously increase the residence time of the molecules in the treatment chamber and thus cause further reaction of the silanes.
Kuvassa 3B on periaatteesta toinen graafinen esitys. Pituuden kohdalla vedenhylkivyys on riittävä, kohdalla L^ hajoaminen ei ole hyväksyttävä, sen vuoksi käsittelykammion pituus valitaan L^:n ja L^in väliltä.Figure 3B is another graphical representation of the principle. For the length, the water repellency is sufficient, for L 1, the decomposition is not acceptable, therefore the length of the treatment chamber is chosen between L 1 and L 2.
Kuvassa 3C on graafinen esitys paineesta «ί yli kammion pituuden L^· Tästä kaaviokuvasta käy ilmi, että ulostulopäässä (L^) on lievä alipaine, joka käytännöllisesti katsoen pienenee nollaan (tai jopa heikoksi ylipaineeksi) syöttöpäässä (Lq).Figure 3C is a graphical representation of the pressure «ί over the length of the chamber L ^ · This diagram shows that the outlet end (L ^) has a slight negative pressure which practically decreases to zero (or even a weak overpressure) at the inlet end (Lq).
Kokeista, joilla määritettiin eri silaaniaineosien prosentuaalisen määrän vaihtelun vaikutus, saadut tulokset on esitetty yhteenvetona kuvassa A. Tulokseksi saadussa kolmiokoordinaatistossa yksityisen silaanikomponentin osuus oli kussakin kärjessä 100 % kuten kuvassa on esitetty, tämän aineosan määrän vähetessä asteittain ja mahdollisesti saavuttaessa nollan siirryttäessä pitkin kyseisestä kärjestä lähtevää akselia. Kuvassa A esitetyt tulokset osoittavat, että alueella R oleva seos, joka sisältää metyyli-trikloorisilaania (CH^SiHCl^) alueella noin 70 %:iin saakka; metyyli-dikloorisilaania (CH^SiHC^) alueella noin 65 %:iin saakka ja dimetyyli-dikloorisilaania alueella noin 80 %:iin saakka, voi antaa tulokseksi erinomaisen hyvän vedenhylkivyyden.The results of experiments to determine the effect of percentage variation in the various silane components are summarized in Figure A. In the resulting triangular coordinate system, the proportion of private silane component was 100% at each tip as shown, with this component gradually decreasing and possibly reaching zero along the axis. . The results shown in Figure A show that a mixture in the R range containing methyl trichlorosilane (CH 2 SiHCl 2) in the range up to about 70%; methyl dichlorosilane (CH 2 SiHCl 2) in the range up to about 65% and dimethyl dichlorosilane in the range up to about 80% can result in excellent good water repellency.
Käsiteltävän aineen, esim. paperin kosteuspitoisuus voi vaihdella välillä 3,5-7,5 % eri aineiden vaatiessa jonkin verran erilaisia kosteuspitoisuuksia, mutta useimmiten se on edullisesti alueella A,5-6,5 %. Jos kosteuspitoisuus on liian alhainen, on hydroksyyliryhmiä riittämättömästi reaktioon silaaniseoksen kanssa. Jos kosteuspitoisuus on liian suuri, on kloorivetyjäännöksellä liian suuri mahdollisuus muodostaa suolahappoa. Selluloosamateriaalin ollessa kyseessä tehdastuotteen kosteus yleensä vaihtelee välillä A-7 %, niin että on mahdollista käsitellä paperi sellaisenaan ja vaihdella käsittelyolosuhteita käsittelylaitoksessa. On kui- 10 60266 tenkin edullista määritellä raaka-aine, jonka kosteuspitoisuus on käsittelyalueen yläpuolella, ja sitten käsittelylaitoksessa esikuivata se menettelyn tehokkuuden kannalta toivottavalle tasolle ja myös kosteuspitoisuuden tasaisuuden varmistamiseksi.The moisture content of the material to be treated, e.g. paper, may vary between 3.5 and 7.5%, with different materials requiring somewhat different moisture contents, but in most cases it is preferably in the range A, 5-6.5%. If the moisture content is too low, there are insufficient hydroxyl groups to react with the silane mixture. If the moisture content is too high, the hydrogen chloride residue has too great a chance to form hydrochloric acid. In the case of a cellulosic material, the moisture content of the finished product generally varies between A-7%, so that it is possible to treat the paper as it is and to vary the processing conditions in the processing plant. However, it is preferable to determine the raw material having a moisture content above the treatment area and then pre-dry it in the treatment plant to the level desired for the efficiency of the process and also to ensure uniformity of the moisture content.
Yleensä silaaniseoksen kantajana on ilma, jota käytettäessä käsittelynopeus voi olla välillä 0,76-1,52 m/s silaanipitoisuuden ollessa 2 % ja kammion pituuden 2,13 m. Jotta käsiteltävän materiaalirainan kulkunopeutta kammion läpi voitaisiin suurentaa, on tarpeen suurentaa silaaniseoksen prosentuaalista osuutta kantajakaasussa. Jos yritetään nostaa pitoisuus ilmassa yli 5 %:iin, muodostuu räjähtävä seos. Tämä haitta voidaan kuitenkin välttää lisäämällä kantajaksi typpeä tai jotakin muuta inerttiä kaasua, minkälaisissa tapauksissa materiaalia on käsitelty jopa nopeuksilla 2,54 m/s silaanipitoisuuden ollessa 20 %.In general, the carrier of the silane mixture is air, at which the treatment speed can be between 0.76 and 1.52 m / s with a silane content of 2% and a chamber length of 2.13 m. To increase the speed of the web of material to be treated through the chamber, it is necessary to increase the percentage of silane mixture in the carrier gas . Attempting to raise the concentration in the air to more than 5% will form an explosive mixture. However, this disadvantage can be avoided by adding nitrogen or some other inert gas as a carrier, in which cases the material has been treated even at speeds of 2.54 m / s with a silane content of 20%.
Keksintöä valaistaan lisäksi seuraavilla esimerkeillä, jotka eivät ole rajoittavia:The invention is further illustrated by the following non-limiting examples:
Esimerkki IExample I
Voimapaperi, jonka paino oli 11,3 kg 24 x 36 :n riisiä kohti, esikuivat-tiin sen kosteuspitoisuuden pienentämiseksi noin 2,5 paino-%:iin. Esikui-vattu paperi vietiin sitten jatkuvana syöttönä kammion läpi, johon syötettiin höyryjä seoksesta, minkä muodostivat 65 paino-% metyylitrikloorisi-laania, 20 paino-% dimetyylidikloorisilaania ja 15 paino-% metyylidikloori-silaania. Silaanireagenssien syöttönopeus oli 2 % paperin painosta. Paperia siirrettiin käsittelykammion läpi nopeudella 0,25 m/s lämpötilan olles-sa välillä 32,2-32,8 C ja ilmavirtauksen ollessa 1,7 m /h. Kun paperi oli poistettu käsittelykammiosta, se siirrettiin jälkikuivausuuniin lämpötilaan 135-150°C. Saadun tuotteen vetolujuus oli 3,89 kg leveyden cm kohti, mikä oli käytännöllisesti katsoen sama kuin käsittelemättömän materiaalin vetolujuus. Tuotteen vedenhylkivyys Du Pont-pisarakoetta käytettäessä oli 3,5, jota pidetään erinomaisena, ja sen pH oli 6,0.Kraft paper weighing 11.3 kg per 24 x 36 rice was pre-dried to reduce its moisture content to about 2.5% by weight. The pre-dried paper was then passed as a continuous feed through a chamber fed with vapors from a mixture of 65% by weight methyltrichlorosilane, 20% by weight dimethyldichlorosilane and 15% by weight methyldichlorosilane. The feed rate of silane reagents was 2% by weight of the paper. The paper was passed through the treatment chamber at a speed of 0.25 m / s at a temperature between 32.2-32.8 ° C and an air flow of 1.7 m / h. After the paper was removed from the treatment chamber, it was transferred to a post-drying oven at 135-150 ° C. The tensile strength of the obtained product was 3.89 kg per cm of width, which was practically the same as the tensile strength of the untreated material. The water repellency of the product using the Du Pont drop test was 3.5, which is considered excellent, and its pH was 6.0.
Esimerkki IIExample II
Esimerkin I menettely toistettiin kosteuspitoisuuden ollessa 3,95 %, jolloin vetolujuudeksi saatiin 3,75 kg/cm, vedenhylkivyydeksi 5 ja pHrksi noin 6,0.The procedure of Example I was repeated at a moisture content of 3.95% to give a tensile strength of 3.75 kg / cm 3, a water repellency of 5 and a pH of about 6.0.
6 0 2 6 6 116 0 2 6 6 11
Esimerkki IIIExample III
Esimerkin I menettely toistettiin paitsi että kosteuspitoisuus oli 4,4 %. Saadun tuotteen vetolujuus oli 3,79 kg/cm ja vedenhylkivyys välillä 4,5-5. Sen pH oli välillä 5,9-6,1.The procedure of Example I was repeated except that the moisture content was 4.4%. The obtained product had a tensile strength of 3.79 kg / cm and a water repellency between 4.5 and 5. Its pH ranged from 5.9 to 6.1.
Esimerkki IVExample IV
Sama perusraaka-aine kuin esimerkissä I esikuivattiin kosteuteen 4,4 %, vietiin kammion läpi, johon syötettiin samaa silaaniseosta ja samalla pai- noprosentuaalisella nopeudella kuin esimerkissä I. Lämpötila reaktiokam- o 3 miossa oli 28,3-28,9 C ja ilmavirtaus oli 1,7 standardi-m /h. Paperi vietiin kammion läpi nopeudella 0,5 m/s ja saatiin tuote, jonka vetolujuus oli 3,21 kg/cm, vedenhylkivyys 4 ja pH 6,2.The same basic raw material as in Example I was pre-dried to a moisture content of 4.4%, passed through a chamber fed with the same silane mixture and at the same weight percent rate as in Example I. The temperature in the reaction chamber 3 was 28.3-28.9 ° C and the air flow was 1.7 standard-m / h. The paper was passed through the chamber at a speed of 0.5 m / s to give a product with a tensile strength of 3.21 kg / cm, a water repellency of 4 and a pH of 6.2.
Esimerkki VExample V
Seurattiin esimerkin IV mukaista menettelyä, paitsi että rainan nopeus oli 0,76 m/s, jolloin saatiin vetolujuus 3,50 kg/cm ja vedenhylkivyys 3,5.The procedure of Example IV was followed, except that the web speed was 0.76 m / s, giving a tensile strength of 3.50 kg / cm and a water repellency of 3.5.
Esimerkki VIExample VI
Toistettiin esimerkin IV menettely, paitsi että rainan nopeus oli 1,0 m/s, jolloin saatiin vetolujuus 3,73 kg/cm, vedenhylkivyys 3,0 ja pH 6,5.The procedure of Example IV was repeated except that the web speed was 1.0 m / s to give a tensile strength of 3.73 kg / cm 3, a water repellency of 3.0 and a pH of 6.5.
Esimerkki VIIExample VII
22
Valkaistu sulfiittisilkkipaperi, jonka paino oli 18,0 g/m , esikuivattiin kosteuspitoisuuteen 3,1 %. Esikuivattu paperi vietiin sitten jatkuvana syöttönä kammion läpi, johon syötettiin höyryjä seoksesta, minkä muodostivat 65 paino-% metyylitrikloorisilaania, 20 paino-% dimetyylidikloorisilaa-nia ja 15 paino-% metyylidikloorisilaania. Silaanireagensseja syötettiin painonopeudella 2 % paperin painosta ja paperi siirrettiin kammion läpi no- 3 peudella 0,25 m/s ilmavirtauksen kammioon ollessa 1,7 standardi-m /h; käsittelykammiosta poistamisen jälkeen paperi vietiin jälkikuivausuuniin lämpötilaan 135-150°C. Saadun tuotteen vetolujuus oli 1,14 kg/cm, mikä oli käytännöllisesti katsoen sama kuin käsittelemättömän materiaalin vetolujuus.Bleached sulphite tissue paper weighing 18.0 g / m 3 was pre-dried to a moisture content of 3.1%. The pre-dried paper was then passed as a continuous feed through a chamber fed with vapors from a mixture of 65% by weight methyltrichlorosilane, 20% by weight dimethyldichlorosilane and 15% by weight methyldichlorosilane. Silane reagents were fed at a weight rate of 2% by weight of the paper and the paper was passed through the chamber at a rate of 0.25 m / s with an air flow into the chamber of 1.7 standard m / h; after removal from the treatment chamber, the paper was taken to a post-drying oven at 135-150 ° C. The tensile strength of the obtained product was 1.14 kg / cm, which was practically the same as the tensile strength of the untreated material.
Sen vedenhylkivyys oli 3,5-4,5.Its water repellency was 3.5-4.5.
12 6026612 60266
Esimerkki VIIIExample VIII
22
Luonnon voimapaperista valmistettiin kreppipaperia, jonka paino oli 55,5 g/m , esikuivattiin kosteuspitoisuuteen 4 % ja vietiin reaktiokammion läpi, johon syötettiin jatkuvasti höyryjä seoksesta, minkä muodostivat 65 paino-% me-tyylitrikloorisilaania, 20 paino-% dimetyylidikloorisilaania ja 15 paino-% metyylidikloorisilaania. Silaanireagensseja syötettiin painonopeudella 6,1 % paperin painosta. Rainan nopeus oli 1,0 m/s; typpeä käytettiin kantokaasu-na ja silaanihöyryjä oli 20 % kokonaiskaasuvirtauksesta. Käsittelykammiosta poistamisen jälkeen paperi vietiin jäkikuivausuuniin lämpötilaan 135-150°C. Saatu tuote säilytti 91,6 % alkuperäisestä vetolujuudestaan ja sen vedenhylkivyys oli 3-3,5.Crepe paper weighing 55.5 g / m was made from Natural Kraft Paper, pre-dried to a moisture content of 4% and passed through a reaction chamber continuously fed with vapors from a mixture of 65% by weight of methyltrichlorosilane, 20% by weight of dimethyldichlorosilane and 15% by weight. methyldichlorosilane. Silane reagents were fed at a weight rate of 6.1% by weight of the paper. The web speed was 1.0 m / s; nitrogen was used as the carrier gas and silane vapors accounted for 20% of the total gas flow. After removal from the treatment chamber, the paper was placed in a freeze-drying oven at 135-150 ° C. The resulting product retained 91.6% of its original tensile strength and had a water repellency of 3-3.5.
Esimerkki IXExample IX
Seurattiin esimerkin VIII menettelyä, paitsi että kosteuspitoisuus oli 6 %, silaaneja lisättiin 1,7 paino-% ja rainan nopeus oli 2,0 m/s. Saadun tuotteen vetolujuus oli 94,6 % alkuperäisestä ja sen vedenhylkivyys oli 3.The procedure of Example VIII was followed, except that the moisture content was 6%, 1.7% by weight of silanes were added and the web speed was 2.0 m / s. The resulting product had a tensile strength of 94.6% of the original and a water repellency of 3.
Esimerkki XExample X
Seurattiin esimerkin VIII menettelyä, paitsi että kosteuspitoisuus oli 5 %, silaaneja lisättiin 1,6 paino-% ja rainan nopeus oli 1,5 m/s. Saadun tuotteen vetolujuus oli 87,4 % alkuperäisestä ja sen vedenhylkivyys oli 3,5-4.The procedure of Example VIII was followed, except that the moisture content was 5%, 1.6% by weight of silanes were added and the web speed was 1.5 m / s. The resulting product had a tensile strength of 87.4% of the original and a water repellency of 3.5-4.
Käyttäen edellä esitettyä yleistä tekniikkaa käsiteltiin seuraavat paperi-tyypit:Using the general technique outlined above, the following paper types were considered:
Esimerkki XI 2 68,5 g/m puölivalkaistu voimapaperi, joka säilytti 90 % alkuperäisestä vetolujuudestaan ja jonka vedenhylkivyys oli 5.Example XI 2 68.5 g / m bleached kraft paper which retained 90% of its original tensile strength and had a water repellency of 5.
Esimerkki XIIExample XII
2 ...2 ...
21,2 g/m hiilipaperi, joka säilytti 75 % alkuperäisestä vetolujuudestaan ja jonka vedenhylkivyys oli 3,5.21.2 g / m carbon paper that retained 75% of its original tensile strength and had a water repellency of 3.5.
Esimerkki XIIIExample XIII
13 2 49,0 g/m luonnon voimapaperi mb, joka säilytti 81 % alkuperäisestä vetolujuudestaan ja jonka vedenhylkivyys oli 4-4,5.13 2 49.0 g / m natural kraft paper mb, which retained 81% of its original tensile strength and had a water repellency of 4-4.5.
Esimerkki XIVExample XIV
Mani1la-lippukartonki, joka säilytti 100 % alkuperäisestä vetolujuudestaan ja jonka vedenhylkivyys oli 5.Mani1la flag board, which retained 100% of its original tensile strength and had a water repellency of 5.
Esimerkki XVExample XV
Ruskea voimakäärepaperi, joka säilytti 95 % alkuperäisestä vetolujuudestaan ja jonka vedenhylkivyys oli 5.Brown kraft paper which retained 95% of its original tensile strength and had a water repellency of 5.
Esimerkki XVIExample XVI
Sininen koristekreppi, joka säilytti epämääräisen osan alkuperäisestä vetolujuudestaan ja jonka vedenhylkivyys oli 4-4,5.A blue decorative crepe that retained a vague portion of its original tensile strength and had a water repellency of 4-4.5.
Esimerkki XVIIExample XVII
Sininen kohokuvioitu sterilisoitavissa oleva päällyspaperi, joka säilytti 75 % alkuperäisestä vetolujuudesta ja jonka vedenhylkivyys oli 3-3,5.Blue embossed sterilizable wrapping paper that retained 75% of the original tensile strength and had a water repellency of 3-3.5.
On selvää, että alan ammattimiehet saatuaan edellä esitetyn selityksen tiedot, voivat kehittää lukuisia muita käyttötapoja ja muunnelmia sekä uusia toimintamuotoja tässä kuvatuista erityisistä sovellutusmuodoista poikkeamatta keksinnön periaatteesta. Siten keksintö on tulkittava käsittämään jokainen ja mikä tahansa uusi osa ja uusi osien yhdistelmä, joka on olemassa tai on esitetty tässä kuvatussa laitteessa tai tekniikassa, ja että keksinnön rajoittavat vain esitettyjen vaatimusten alue ja henki.It will be appreciated that those skilled in the art, having obtained the information from the foregoing description, may devise numerous other uses and variations and new modes of operation from the specific embodiments described herein without departing from the principle of the invention. Thus, the invention is to be construed as encompassing any and all novel parts and new combinations of parts that exist or are disclosed in the apparatus or technique described herein, and that the invention is limited only by the scope and spirit of the claims.
Claims (8)
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US56622075A | 1975-04-09 | 1975-04-09 | |
US56622075 | 1975-04-09 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FI760981A FI760981A (en) | 1976-10-10 |
FI60266B FI60266B (en) | 1981-08-31 |
FI60266C true FI60266C (en) | 1981-12-10 |
Family
ID=24262002
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FI760981A FI60266C (en) | 1975-04-09 | 1976-04-09 | BEHANDLING AV AEMNEN MED SILIKONHALOGENIDER |
Country Status (12)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS51135888A (en) |
BE (1) | BE840578A (en) |
CA (1) | CA1106110A (en) |
DE (1) | DE2615632C2 (en) |
DK (1) | DK152476A (en) |
FI (1) | FI60266C (en) |
FR (1) | FR2307078A1 (en) |
GB (1) | GB1547293A (en) |
IT (1) | IT1059616B (en) |
NL (1) | NL7603725A (en) |
NO (1) | NO147844C (en) |
SE (1) | SE416319B (en) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS59216980A (en) * | 1983-05-20 | 1984-12-07 | 株式会社クラレ | Production of anti-static fiber structure |
WO2012099719A1 (en) * | 2011-01-18 | 2012-07-26 | Dow Corning Corporation | Method for treating substrates with halosilanes |
CN111005223B (en) * | 2019-12-31 | 2022-05-27 | 四川文理学院 | Preparation method of basalt fiber-based super-hydrophobic material, product and application thereof |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB575696A (en) * | 1944-05-15 | 1946-02-28 | British Thomson Houston Co Ltd | Improvements in and relating to the treatment of materials to render them water repellent |
GB845118A (en) * | 1957-02-15 | 1960-08-17 | Robbart Edward | Shrinkproofing cellulosic textile fabrics |
GB845119A (en) * | 1957-02-15 | 1960-08-17 | Robbart Edward | A process of treating cellulosic textile fabrics with organo silicon halides |
-
1976
- 1976-03-31 DK DK152476A patent/DK152476A/en not_active IP Right Cessation
- 1976-04-02 CA CA249,465A patent/CA1106110A/en not_active Expired
- 1976-04-05 NO NO761155A patent/NO147844C/en unknown
- 1976-04-06 FR FR7609915A patent/FR2307078A1/en active Granted
- 1976-04-07 SE SE7604069A patent/SE416319B/en not_active IP Right Cessation
- 1976-04-07 IT IT22050/76A patent/IT1059616B/en active
- 1976-04-08 NL NL7603725A patent/NL7603725A/en not_active Application Discontinuation
- 1976-04-09 JP JP51039430A patent/JPS51135888A/en active Granted
- 1976-04-09 DE DE2615632A patent/DE2615632C2/en not_active Expired
- 1976-04-09 GB GB14566/76A patent/GB1547293A/en not_active Expired
- 1976-04-09 FI FI760981A patent/FI60266C/en not_active IP Right Cessation
- 1976-04-09 BE BE166007A patent/BE840578A/en unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE2615632A1 (en) | 1976-10-28 |
JPS51135888A (en) | 1976-11-25 |
DE2615632C2 (en) | 1986-01-30 |
CA1106110A (en) | 1981-08-04 |
NO761155L (en) | 1976-10-12 |
NL7603725A (en) | 1976-10-12 |
GB1547293A (en) | 1979-06-06 |
NO147844B (en) | 1983-03-14 |
FI760981A (en) | 1976-10-10 |
BE840578A (en) | 1976-08-02 |
FR2307078A1 (en) | 1976-11-05 |
DK152476A (en) | 1976-10-10 |
FI60266B (en) | 1981-08-31 |
SE416319B (en) | 1980-12-15 |
SE7604069L (en) | 1976-10-10 |
NO147844C (en) | 1983-06-22 |
FR2307078B1 (en) | 1980-06-13 |
IT1059616B (en) | 1982-06-21 |
JPH0253559B2 (en) | 1990-11-19 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6342268B1 (en) | Method for treating a solid material to make it hydrophobic, material obtained and uses | |
CA1107457A (en) | Complex amine-silane treated cellulosic materials | |
DE69728092T2 (en) | Process for producing a diffusion barrier and polymer article having a diffusion barrier | |
JPH06182195A (en) | Method for glow discharge plasma treatment under atmospheric pressure | |
FI60266C (en) | BEHANDLING AV AEMNEN MED SILIKONHALOGENIDER | |
KR900013597A (en) | Substrate processing method and apparatus | |
US4349610A (en) | Method for waterproofing paper | |
US2824778A (en) | Process for imparting water repellency to cellulosic material comprising cellulosic fibers by reaction with an aerosol containing organo silicon halide | |
JPS644022A (en) | Device for removing organic matter | |
Sebe et al. | Chemical reaction of maritime pine sapwood (Pinus pinaster Soland) with alkoxysilane molecules: A study of chemical pathways | |
EP0285134A2 (en) | Hydridoaminosilane treatment for rendering surfaces water-repellent | |
US3856558A (en) | Treatment of cellulose | |
SE8007067L (en) | A HYDROPHILIC PACKAGING MATERIAL FOR CHROMATOGRAPHY | |
FR2826957B1 (en) | METHOD FOR FUNCTIONALIZING SOLID SUBSTRATES, FUNCTIONALIZED SOLID SUBSTRATES AND USES THEREOF | |
KR800000565B1 (en) | Treatment of material with silicon halides | |
CA2238556A1 (en) | Siloxane - polyether copolymers with unsaturated functionalities, and process for making them | |
Vasilets et al. | Photooxidation of siloxane polymers under vacuum ultraviolet irradiation | |
DE3162665D1 (en) | Sheets from polyacetylene | |
JPS55163271A (en) | Alkoxylated product for fiber material treating agent | |
ATE6530T1 (en) | PROCESS FOR HYDROPHOBIZING FIBER MATERIAL. | |
JPS5692926A (en) | Continuous preparation of ultrathine film | |
KR910019111A (en) | Photomask and Processing Method | |
Hua | Plasma-induced surface modification of lignocellulosic and synthetic polymers | |
KR970042858A (en) | Rubber black for the rubber industry | |
FI821431A0 (en) | REFERENCE TO A RESULT OF MATERIALS AND MATERIALS |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM | Patent lapsed |
Owner name: DENNISON MANUFACTURING COMPANY |