NL9300033A

NL9300033A - Alkoxyleringsprodukten van onverzadigde vetzuuresters als poreus makende middelen en middelen voor het verhogen van het volume bij papier en op papier gelijkende materialen.

Info

Publication number: NL9300033A
Application number: NL9300033A
Authority: NL
Original assignee: Bayer Ag
Priority date: 1992-01-31
Filing date: 1993-01-07
Publication date: 1993-08-16
Also published as: DE4202703A1; FR2686912B1; FR2686912A1

Description

Alkoxyleringsprodukten van onverzadigde vetzuuresters als Poreus makende middelen en middelen voor het verhogen van het volume bil papier en op papier geli.ikende materialen.

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het poreus maken en voor het verhogen van het volume van papier en op papier gelijkende materialen onder toepassing van alkoxyleringsprodukten van onverzadigde vetzuuresters en papier en op papier gelijkende materialen, die dergelijke alkoxyleringsprodukten bevatten.

Het is bekend, dat het volume en de porositeit van papiersoorten kan worden verhoogd, wanneer men aan het papiermateriaal kationogene vetzuur-amiden of de zouten ervan toevoegt. Een zo bereikbare vergroting van het volume van papier is voor verschillende toepassingsdoeleinden zeer gewenst, aangezien daardoor de vervaardiging van specifiek lichtere en/of lichter verwerkbare materialen mogelijk en weefsel-materialen met een zachte greep toegankelijk werden.

De toepassing van kationogene produkten bij de vervaardigingswerk-wijze van papier is echter ook met nadelen verbonden. Zo leiden kationogene bestanddelen tot verzwakking of opheffing van de werking van gebruikelijke optische bleekmiddelen op flavonbasis. De toepassing van elektrolyten in papier kan tot uitvlokking van stof en hulpmiddelen en tot de vorming van inhomogeniteiten leiden.

Er werd nu een werkwijze voor de verhoging van het volume en de poreusheid van papier en op papier gelijkende materialen gevonden, welke gekenmerkt is, doordat men alkoxyleringsprodukten van onverzadigde vetzuuresters als middel voor het verhogen van het volume en de porositeit toepast.

Onder op papier gelijkende materialen worden hier en in het onderstaande in het bijzonder hygiënische papiersoorten (zogenaamde tissues), pappen en kartons verstaan.

De werkzaamheid van alkoxyleringsprodukten van onverzadigde vetzuuresters is niet slechts met het oog op de geringe noodzakelijke toe te passen hoeveelheden verrassend. Er kon ook worden uitgegaan van het feit, dat tussen de te bereiken vergroting van het volume en het kationogene karakter van de tot dusverre toegepaste middelen voor het poreus maken een samenhang bestaat. Van de in wezen niet-kationogene middelen voor het vergroten van de porositeit en het volume volgens de uitvinding waren derhalve geen bijzondere werkzaamheden te verwachten.

De volgens de uitvinding te gebruiken alkoxyleringsprodukten zijn als 20danig bekend of analoog aan bekende alkoxyleringsprodukten. De voorkeur wordt gegeven aan alkoxyleringsprodukten van natuurlijke, plantaardige en dierlijke oliën. Bij deze oliën gaat het bijvoorbeeld om esters van meer of minder onverzadigde vetzuren met glycerol en/of vetalco-holen met. lange keten, die kristallisatiepunten van minder dan +30®C bezitten. De vetzuren kunnen bijvoorbeeld oliezuur, erucazuur, ricinol-zuur, tallolievetzuren, linolzuur en dergelijke zijn.

Volgens de uitvinding toe te passen alkoxyleringsprodukten kunnen bijvoorbeeld van esters worden afgeleid, waarvan de zuurcomponent bijvoorbeeld voor ten minste 50 gew./ί, bij voorkeur ten minste 70 gew.%, in bet bijzonder voor 80 tot 100 gew.Ji uit onverzadigde vetzuren bestaan. Voorbeelden voor oliën, waarvan de alkoxyleringsprodukten volgens de uitvinding toegepast kunnen worden, zijn sojaolie, ricinusolie, zonnebloemolie, tallolie, raapolie, druivenpitolie. avocado-olie, graankiem-oliën, lijnolie, bietenolie, kokosolie, spermolie, jojobaolie, wortel-oliën, kleurdistelolie, houtoliën, aardnootolie en leisteenolie. De voorkeur wordt gegeven aan sojaolie, zonnebloempitolie, ricinusolie, raapolie en tallolie.

Volgens de uitvinding toe te passen alkoxyleringsprodukten kunnen uit de telkens genoemde oliën en vetzuuresters bijvoorbeeld door omzetting met alkyleenoxiden verkregen worden. Bij voorkeur gaat het bij de alkyleenoxiden om (^-0^ alkyleenoxiden, die eventueel halogeenatomen bevatten. In het bijzonder komen ethyleenoxide, propyleenoxide, butyleen-oxide, epichloorhydrine, en mengsels daarvan in aanmerking. De voorkeur wordt in het bijzonder gegeven aan ethyleenoxide en ethyleenoxide in combinatie met propyleenoxide, butyleenoxide en/of epichloorhydrine. Wanneer twee of meer alkyleenoxiden worden toegepast, dan kan de additie ervan met statistische verdeling (gelijktijdige additie van verschillende alkyleenoxiden) en/of bloksgewijze (na elkaar volgende additie van verschillende alkyleenoxiden) plaatsvinden.

Per equivalent dubbele bindingen in de olie respectievelijk onverzadigde vetzuuresters kan men voor de alkoxylering bijvoorbeeld 1 tot 200 mol alkyleenoxide toepassen. Bij voorkeur bedraagt deze hoeveelheid 3 tot 50 mol, in het bijzonder 10 tot 30 mol. De alkoxylering kan volgens de stand der techniek plaatsvinden, bij voorkeur onder alkalische katalyse, in het bijzonder onder medetoepassing van kaliumhydroxide.

Dergelijke alkoxyleringsprodukten worden tot dusverre als emulgeer-middelen, schuim dempende middelen en textielhulpmiddelen toegepast.

De middelen volgens de uitvinding voor het vergroten van het volume en de porositeit hebben het voordeel, dat ze geen basisch of kationogeen karakter bezitten. Verder zijn ze zeer werkzaam en zijn in het algemeen gebaseerd op biologisch afbreekbare oliën, wat deze voor papiersoorten en op papier gelijkende materialen voor de verpakking van voedingsmiddelen en op het gebied van tissues bijzonder geschikt maakt.

De werkwijze volgens de uitvinding kan zo worden uitgevoerd, dat men de alkoxyleringsprodukten van onverzadigde vetzuuresters bij de papier-vervaardiging aan de papierstof toevoegt. Bij voorkeur worden de alkoxyleringsprodukten aan de papierstof voorafgaande aan de afloop van de stof in de papiermachine toegevoegd. Eventueel kan de toevoeging ook daarna geschieden, bijvoorbeeld door opsproeien van een oplossing van het preparaat in water.

De alkoxyleringsprodukten kunnen bijvoorbeeld in hoeveelheden tussen 0,005 en 1 gew.%, bij voorkeur 0,1 tot 0,5 gew.%, betrokken op de papierstof, toegepast worden. Eventueel kunnen de volgens de uitvinding te gebruiken alkoxyleringsprodukten in combinatie met bekende middelen voor het vergroten van het volume en de porositeit en andere hulpstoffen worden toegepast.

Oplossing van de preparaten in water van de volgens de uitvinding te gebruiken alkoxyleringsprodukten hebben een goede emulgerende werking voor oliën. Men kan derhalve volgens de uitvinding te gebruiken alkoxyleringsprodukten ook in combinatie met oliën, in het bijzonder de oliën, waaruit deze alkoxyleringsprodukten bereid werden, bijvoorbeeld in de vorm van 3 tot 30 gew.#'s emulsies, toepassen.

Bij voorkeur worden volgens de uitvinding als middelen voor het vergroten van het volume en als middelen voor het vergroten van de porositeit die gebruikt, welke ten minste 50 gew.%, bij voorkeur "JO tot 100 gew.# alkoxyleringsprodukten van onverzadigde vetzuuresters bevatten,

De volgens de uitvinding te gebruiken middelen voor het vergroten van het volume en de porositeit kunnen onverdund of in verdunde vorm toegepast worden. Naast organische verdunningsmiddelen, bijvoorbeeld alcoholen of ketonen, verdienen water en water bevattende verdunningsmiddelen de voorkeur. In een water bevattend medium kunnen de alkoxyleringsprodukten als oplossing of in de vorm van een emulsie of dispersie aanwezig zijn.

Behalve de toepassing van middelen volgens de uitvinding voor het vergroten van het volume en de porositeit kan het bereidingsproces van papier overigens op de gebruikelijke wijze verlopen.

De onderhavige uitvinding betreft ook papier en op papier gelijkende materialen, in het bijzonder hygiënische papiersoorten, pappen en kartons, die de hierboven beschreven alkoxyleringsprodukten van onverzadigde vetzuuresters bevatten. Dergelijke voor het gebruik gerede papiersoorten en op papier gelijkende materialen kunnen bijvoorbeeld 0,005 tot 1,0 sew.# alkoxyleringsprodukten van onverzadigde vetzuuresters bevatten.

Papier en op papier gelijkende materialen volgens de uitvinding kunnen bijvoorbeeld op het gebied van tissues, voor de vervaardiging van materiaal voor het gebruik op het bureau en voor verpakkingsmateriaal, als dragermateriaal voor bekledingen en voor bedrukkingen toegepast worden.

In de volgende voorbeelden hebben delen en procenten betrekking op het gewicht, voorzover niet anders is aangegeven.

Voorbeelden

Algemeen

In de voorbeelden werden de volgende alkoxyleringsprodukten toegepast; A;

Additieprodukt van 4 mol ethyleenoxide aan 1 mol sojaolie. Het materiaal kon in water onder vorming van een emulsie verdeeld worden.

B:

Additieprodukt van 9 mol ethyleenoxide aan 1 mol sojaolie. Het materiaal kon in water goed geëmulgeerd worden.

Cs

Additieprodukt van 10 mol ethyleenoxide aan 1 mol ricinusolie. Het materiaal vormde met water een emulsie.

D:

Additieprodukt van 30 mol ethyleenoxide aan 1 mol ricinusolie. Het pro-dukt was oplosbaar in water.

Uit papierstof, uitgaande van gemengd oud papier (zogenaamd 50*50 dun pakpapier op basis van opnieuw gebruikte dagbladen) werden onder gelijke omstandigheden en toepassingsverhoudingen papiersoorten bereid. Het middel voor het vergroten van het volume en de porositeit bevattende papierstof werd daarbij aan een bladvorminriehting van het type Rapid-Köthen toegevoerd en het verkregen papierblad werd aansluitend 15 minuten bij 9CTC in een drooginrichting gedroogd.

Ter vergelijking werden ook papiersoorten zonder toevoeging van middelen voor het vergroten van de porositeit èn met de toevoeging van een in de handel verkrijgbaar kationogeen middel voor de porositeit op basis van oliezuuramiden van een polyethyleenpolyamine-mengsel bereid.

Na het drogen werd het oppervlaktegewicht en het volume van de bereide papiersoorten bepaald en daaruit werd in vergelijking tot een blanco proef de procentuele volumevergroting berekend. De resultaten zijn in de volgende tabellen samengevoegd.

Tabel A

* niet volgens de uitvinding Tabel B

Uit de tabellen kan worden gezien, dat de middelen volgens de uitvinding voor het vergroten van het volume en de porositeit in vergelijking tot de blanco proef en tot een in de handel verkrijgbaar porosi— teitsmiddel bij gelijke toegepaste hoeveelheid duidelijk verbeterde .toenamen van het volume geven.

De toegepaste bepalingsmethoden maken de relatieve vergelijkbaarheid van de bepaalde waarden op de basis van de blanco proef zeker.

Claims

1. Werkwijze voor het verhogen van het volume en de porositeit van papier en op papier gelijkende materialen, met het kenmerk, dat men al-koxyleringsprodukten van onverzadigde vetzuuresters als middel voor het verhogen van het volume en de porositeit toepast.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat men alkoxyle-ringsprodukten van natuurlijke oliën, in het bijzonder van sojaolie, zonnebloempitolie, ricinusolie, raapolie en/of tallolie toepast.

3· Werkwijze volgens conclusies 1 en 2, met het kenmerk, dat men alkoxyleringsprodukten gebruikt, die door alkylering van onverzadigde vetzuuresters met ^-01ο alkyleenoxiden verkregen werden. Werkwijze volgens conclusies 1 t/m 3. met het kenmerk, dat men 0,005 tot 1 gew.Ji alkoxyleringsprodukten van onverzadigde vetzuuresters, betrokken op papierstof, toepast.

5. Werkwijze volgens conclusies 1 t/m 4, met het kenmerk, dat men de alkoxyleringsprodukten van onverzadigde vetzuuresters aan de papierstof voor de stoftoevoer in de papiermachine toevoegt.

6. Werkwijze volgens conclusies 1 t/m 5, met het kenmerk, dat men alkoxyleringsprodukten van onverzadigde vetzuuresters onverdund of verdund met een water bevattend verdunningsmiddel toepast.

7- Papier en op papier gelijkende materialen, met het kenmerk, dat ze alkoxyleringsprodukten van onverzadigde vetzuuresters bevatten. δ. Papier en op papier gelijkende materialen volgens conclusie ^, met het kenmerk, dat ze 0,005 tot 1,0 gew.# van de alkoxyleringsprodukten bevatten.

9- Gevormd voortbrengsel, geheel of ten dele bestaande uit een papier of op papier gelijkend materiaal, verkregen volgens de werkwijze van een of meer der conclusies 1-6, respectievelijk volgens conclusie 7.of 8.