NO117399B - - Google Patents

Description

Fremgangsmåte ved fremstilling av et impregnerings- og/eller mykgjøringsmiddel for celluloseholdig materiale.

Foreliggende oppfinnelse tilveiebringer en fremgangsmåte ved impregnering og/eller mykgjøring av celluloseholdige materialer som eksempelvis trevirke, finér, papir, kartong, bølgepapp, sandpapir og lignende med di- og polyglykol-holdige sammensetninger. Slik impregnering eller mykning i dimensjonsstabiliserende eller myk-gjørende hensikt er i og for seg kjent. En av ulempene med denne metode er at den anvendte glykolblanding faller relativt dyr.

Ved fremstilling av etylenglykol ifølge en kjent metode bringes etylenoksyd til omsetning med vann i nærvær av en katalysator. Derved dannes det som forurensning glykoler med høyere molekylvekt, altså polyglykoler. Mengden dannet polyglykoi avtar asymptotisk med stigende molekylvekt. Man får ifølge fremgangsmåten etylenglykol og dietylenglykol i form av vandige oppløsninger, hvorfra disse produkter avskilles og renses ved gjentatte vakuumdestillasjoner. Fra sluttdestillasjonskolonnen får man kraftig brunfargede destillasjonsrester som inneholder polyglykoler i en mengde på vanligvis 1-2 vektprosent av den fremstilte mengde etylenglykol. Destillasjonsrestenes omtrentlige sammensetning er følgende:

Forurensningene består delvis av polymere organiske forbindelser, og delvis av uorganiske salter. Nevnte blanding be-tegnes i det følgende glykolblanding.

Destillasjonsresten har hittil ikke kunnet utnyttes teknisk, men har blitt brent.

Man har nå overraskende funnet at destillasjonsrestene fra fremstillingen av etylenglykol fra etylenoksyd og vann, etter en viss viderebehandling, med stor fordel kan anvendes for impregnering og/eller mykgjøring av celluloseholdige materialer.

Oppfinnelsen vedrører altså en fremgangsmåte ved fremstilling av et impregnerings- og/eller mykgjøringsmiddel for celluloseholdig materiale, som papir eller tre, bestående av di- og polyglykoler, og fremgangsmåten erkarakterisert vedat impregnerings- og/eller mykgjøringsmidlet fremstilles av en destillasjonsrest fra fremstillingen av etylenglykol fra etylenoksyd og vann,

idet destillasjonsresten tilsettes vann, f.eks. i mengder på 0,5 - 2 vektdeler vann pr. vektdel destillasjonsrest, hvorpå den organiske utfelling som oppstår ved vanntilsetningen, skilles fra den fremstilte oppløsning.

Man har overraskende funnet at de polymere organiske forbindelser som finnes i destillasjonsrestene, og bl.a. gir disse en i visse tilfeller ikke ønskelig kraftig brunfarge, på enkel måte kan utfelles ved at polyglykolinnholdet minskes i blandingen. Dette kan eksempelvis skje ved at destillasjonsrestene fortynnes med et fortynningsmiddel. Spesielt egnet som fortynningsmiddel er i denne forbindelse vann på grunn av sin lave pris. Egnet mengde fortynningsmiddel er 0,5-2 deler fortynningsmiddel pr. del destillasjonsrest . Den under fortynningen fremstilte felling kan meget lett fra skilles ved enkel filtrering, dekantering eller sedimentering, ettersom de polymere forurensninger flyter opp til overflaten ved uttynning med f.eks. vann. Herved får man på en enkel og økonomisk fordelaitig måte en glykolblanding som kan anvendes på samme måte som renfremstilte glykoler ifølge kjemiske fremgangsmåter. Den på denne måte fremstilte glykoloppløsning kan, om ønsket, renses ved ytterligere konsentrering, hvorved de uorganiske forurensninger faller ut.

Forut for impregnerings- eller mykgjøringsprosessen kan det i visse tilfelle være gunstig å ytterligere oppkonsentrere glykolblandingen ved avdrivning av fortynningsmidlet eller en del av dette. Det kan også om det finnes gunstig for impregnerings-eller mykningsmetoden være hensiktsmessig å ytterligere fortynne glykolblandingen med fortynningsmiddel.

Glykolblandingene i henhold til oppfinnelsen kan med fordel anvendes for impregnering og/eller mykgjøring av cellulose.-holdige materialer samt andre lignende stoffer på samme måte som di-, tri- eller polyetylenglykolblandinger som er renfrerastilt ved kjemiske fremgangsmåter på kjent måte. Glykolblandingene kan således f.eks. anvendes til overflatebehandling av trevirke før tørking, for diffusjonsiarpregnering av råfinér før finfinér-fremstilling, som komponent i finérlim, som diraensjonsstabiliserende middel ved trykkimpregnering av trevirke, som antifrysemiddel for mindre fine formål, som smeltepåskynnende middel for smelting av snø og is, som mykningsmiddel eller dimensjonsstabiliserende middel ved tilvirkning av kartong, bølgepapp, papir og slipepapir, hvor en mørk fargeton ikke medfører ulemper, og som mykningsmiddel for cellulosederivatet og komponenten til forbedring av deres oppløsning osv.

Glykolblandingen i henhold til oppfinnelsen kan også anvendes som støvbindemiddel for pulverformede produkter, f.eks. slig, kisavbrann, salter og lignende, hvorved den påsprutes nevnte stoffer, som støvbindemiddel på veier og som middel til forhindring av jorderosjon og jordødeleggelse og som frostbeskyttelsesmiddel under transport eller lagring av slig som floteres og derfor er vannholdige, og således forårsaker frysing vinterstid, ifølge patent (svensk patentsøknad nr ), hvorved man bl.a. utnytter glykolblandingens hygroskopisitet og frysepunktnedsettende evne samt det faktum at glykolblandingen ikke har korrosjonstendenser. Glykolblandingen i henhold til oppfinnelsen kan med fordel anvendes for treirapregneringsformål. Derved har hittil anvendte polyetylenglykoler i alminnelighet molekylvekter på mellom 4OO og I5OO. Til tross for at middelmolekylvekten for glykolblandingen i henhold til oppfinnelsen ligger langt under 400, har den som nedenfor skal vises, overraskende nok vist seg å være meget vel anvendbar for dette formål. Hvis man anvender vann som uttynnings-middel i henhold til oppfinnelsen i en slik mengde at fra polymere forurensninger befridde glykolblanding kommer til å inneholde mindre enn 50 vektprosent vann, kan glykolblandingen direkte brukes for treimpregnering, f.eks. overflatebehandling av tre før tørking eller for behandling av råfinér for forhindring av sprekkdannnelse. Inneholder den rensede oppløsning mer enn 50 vektprosent vann, kan den anvendes ved trykkimpregnering av trevirke til forbedring av dimen-sjonsstabiliteten. Glykolblandingens volumkrympning-reduserende evne ved behandling av furufinér fremgår av eksempel 2 nedenfor.

Glykolblandingen i henhold til oppfinnelsen har også etter fraskillelse av de polymere forbindelser en mørkebrun farge,

og det kan derfor være ønskelig først å bleke blandingen for noen av de ovenfor nevnte anvendingsområder, særskilt ved behandling av lyse treslag. Blekningen kan utføres på kjent måte etter fraskilling av forurensningene fra destillasjonsresten og justering av pH til en verdi som passer for det aktuelle blekemiddel. Egnede blekemidler er peroksyder, hypoklorit, klorit og klordioksyd samt alkaliraetall-borhydrider. En slik blekning illustreres i eksempel 3 nedenfor.

Oppfinnelsen skal illustreres gjennom følgende ut-førelseseksempler som ikke er å oppfatte begrensende:

Eksempel 1.

680 vektdeler destillasjonsrester fra fremstilling av etylenglykol fra etylenoksyd og vann med alkali som katalysator, samt 500 vektdeler vann, blandes under kraftig omrøring i en beholder.

De derved utfelte polymere organiske forbindelser frafiltreres. Mengden polymere organiske forbindelser utgjorde 17 vektdeler av

den totale destillasjonsrest. Man avdrev alt vann fra det fremstilte filtrat ved 90-105°C. Ved avdrivningen av vannet falt det ut 27 vektdeler uorganiske forbindelser, hvilke ble bortskaffet ved filtrering. Den fremstilte mengde 100-proséntig glykolblanding besto av 530 vektdeler, og man fikk således fra destillasjonsresten 78 vektprosent glykolblanding samt 6 vektprosent forurensninger. Den resterende mengde besto av lavere glykoler, som ble destillert av

eller avdampet i forbindelse med vannavdrivningen. Den utvunne glykolblanaings spesifikke vekt ved 290°C var 1,150 g/cm-<*>og fargen var mørkebrun. ;Eksempel 2.;En vannfri destillasjonsrest fra fremstillingen av etylenglykol ut fra etylenoksyd og vann med alkali som katalysator ble med vann fortynnet til 50-prosentig konsentrasjon og den felling som dermed oppsto, ble fraskilt. Den fremstilte oppløsning ble brukt til behandling av furufinér-plater inneholdende meget kjerne-ved. Som sammenligning behandlet man noen furufinérplater med 50-prosentig vannoppløsning av på vanlig måte fremstilt polyetylenglykol med molekylvekt 400 ("M0D0PEG 400"). Finérplaten ble behandlet med de to oppløsninger ved valsing mellom to myke valser som ble holdt fuktet med glykoloppløsning. Mengden påført glykolblanding ble be-regnet ved veining av finérarkene før og etter behandling. Finérarkene ble derpå tørket i 15 timer ved 5°°c og i 2 timer ved 100°C, hvoretter deres størrelse ble bestemt. Man fikk følgende resultat: ; Tabellen viser at glykolblandingen i henhold til oppfinnelsen har like god virkning når det gjelder dimensjonsstabiliserende evne ved treirapregnering på vanlig måte som polyetylenglykol med molekylvekt 400. Dessuten kunne man konstatere at de plater som var behandlet med glykolblandingen ifølge oppfinnelsen var planere enn de ark som var behandlet med polyetylenglykol 400*

Eksempel 3.

En vannfri destillasjonsrest fra fremstilling av etylenglykol ut fra etylenoksyd og vann med alkali som katalysator ble fortynnet med vann til 60-prosentig konsentrasjon, og den felling som derved oppsto ble fraskilt. Man skar opp 6 furuplanker av dimensjon 300 x 38 x 127 mm. 3 av furuplankene ble dyppet 60 sek. i glykolblandingen mens de øvrige 3 He brukt som sammenligningsprøver. Deretter ble de 6 furuplanler tørket 5 døgn i et tørreapparat ved 40°C. Etter tørkingen ble sprekkene i enden markert med krittstreker. Deretter ble sprekkene trykkimpregnert med 2-prosentig oppløsning av uorganiske metallsalter ("Tanalith") og ble deretter igjen tørket 5 døgn ved 40°C. Oppstått sprekkdannelse fremgår av nedenstående tabell.

Av forsøket fremgår at sprekkdannelsen ble betraktelig redusert ved impregnering med glykolblandingen i henhold til oppfinnelsen. Eksempel 4.

100 vektdeler av den 50-prosentige glykoloppløsning (pH 12,9) fremstilt i henhold til eksempel 2, ble nøytralisert til pH 6,9 med 20 vektdeler 2-n saltsyreoppløsning. Glykoloppløsningens farge målt i henhold til Gardner var før nøytralisasjonen mer enn l8 Gardner. Under nøytraliseringen mørknet fargen ytterligere. Hydrogenperoksyd i form av en 30-prosentig oppløsning ble tilsatt under kraftig omrøring, hvoretter fargen uttrykt i Gardner ble målt under tilsetning av 0,3, 0,6 respektivt 1,5$ hydrogenperoksyd regnet av glykoloppløsningens vekt. Man fikk følgende resultat:

Man fikk således en kraftig blekningsvirkning allerede ved en hydro-genperoksydtilsetning på 0,3 vektprosent.

Hvis glykolblandingen ifølge eksempel 2 underkastes vannavdrivning på samme måte som beskrevet i eksempel 1, nøytraliseres til pH 6,4 og behandles med 2% 30-Pr°sentig hydrogenperoksyd under kraftig røring, får man en farge uttrykt i Gardnerenheter på 14, hvilket med tanke på den 100-prosentige konsentrasjonen er tilfreds-stillende.

Ved foreliggende oppfinnelse oppnår man under anvendelse av ubehandlet destillasjonsrest, at prisen på glykolproduktene redu-seres til ca. 1/6 av den nåværende og under anvendelse av vannbehandlet destillasjonsrest til ca. 1/3 av den vanlige samtidig som et ellers uanvendelig produkt får en viktig teknisk anvendelse. Herved økes mulighetene betraktelig for i teknisk skala å gjennomføre en ønskelig men ellers relativt dyr glykolbehandling av forskjellige cellulose-materialer.

Claims (3)

1. Fremgangsmåte ved fremstilling av et impregnerings-og/eller mykgjøringsmiddel for celluloseholdig materiale, som papir eller tre, bestående av di- og polyglykoler, karakterisert ved at impregnerings- og/eller mykgjøringsmidlet fremstilles av en destillasjonsrest fra fremstillingen av etylenglykol fra etylenoksyd og vann, idet destillasjonsresten tilsettes vann, f.eks. i mengder på 0,5 - 2 vektdeler vann pr. vektdel destillasjonsrest, hvorpå den organiske utfelling som oppstår ved vanntilsetningen, skilles fra den fremstilte oppløsning.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at den fremstilte oppløsning konsentreres ved inndampning inntil uorganiske salter utfelles, hvilke fraskilles ved filtrering.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 1-2, karakterisert ved at den fremstilte oppløsning blekes etter justering til en for blekning egnet pH.