NO130694B

NO130694B -

Info

Publication number: NO130694B
Application number: NO00149506A
Authority: NO
Inventors: E Justus
Original assignee: Beloit Corp
Priority date: 1962-08-03
Filing date: 1963-07-23
Publication date: 1974-10-14
Also published as: GB1050821A; FI47797B; DE1293564B; FI47797C; NO130694C; SE316974B

Description

Fremgangsmåte ved utfelling av parafiirvoks på fiberstoffer. Procedure for the deposition of paraffin wax on fiber materials.

Denne oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte ved utfelling av parafinvoks på fiberstoffer, såsom papirfibre, ved hjelp av en kationisk harpiks, idet der til en surgjort suspensjon av fiberstoffet tilsettes en emulsjon av parafinvoks. Fremgangsmåten er særlig anvendelig for fremstilling av vokset papir. This invention relates to a method for the precipitation of paraffin wax on fibrous substances, such as paper fibres, by means of a cationic resin, whereby an emulsion of paraffin wax is added to an acidified suspension of the fibrous substance. The method is particularly applicable for the production of waxed paper.

Det er tidligere kjent å innføre parafinvoks i papir ved å tilsette en parafinemulsjon til selve papirmassen. Man har da enten felt ut en anionaktiv emulsjon med en flerverdig elektrolytt eller syre eller også ladet om de negativt ladede pa-papirfibre med f. eks. melaminformalde-hydharpiks efter den av Bardac patenterte metode og derved fått en utfelling av parafin på fibrene. I henhold til svensk pa-tent 127 464 er det kjent å tilsette parafinvoks til en suspensjon av fibre i vann, som opvarmes til over voksets smeltepunkt, så dette smelter. Når vokset er helt smeltet og blandet med fibrene, stabiliseres vokset på fibrene ved tilsetning av et kationaktivt, overflateaktivt stoff. Denne fremgangsmåte er imidlertid meget innviklet, og for-målet med oppfinnelsen er å forenkle, hvil-ket i henhold til oppfinnelsen oppnås ved at fibersuspensjonen anvendes uten særskilt opvarming og med fibrene i den naturlige negativt ladede tilstand, og at parafinvoksemulsjonen er fremstilt ved at parafinvokset oppvarmes over smeltepunktet, hensiktsmessig 20° over smeltepunktet, It was previously known to introduce paraffin wax into paper by adding a paraffin emulsion to the paper pulp itself. One has then either precipitated an anion-active emulsion with a polyvalent electrolyte or acid or also recharged the negatively charged PA paper fibers with e.g. melamine-formaldehyde resin according to the method patented by Bardac, thereby obtaining a precipitation of paraffin on the fibres. According to Swedish patent 127 464, it is known to add paraffin wax to a suspension of fibers in water, which is heated to above the melting point of the wax, so that it melts. When the wax is completely melted and mixed with the fibers, the wax is stabilized on the fibers by the addition of a cation-active surfactant. However, this method is very complicated, and the purpose of the invention is to simplify, which according to the invention is achieved by using the fiber suspension without special heating and with the fibers in the natural negatively charged state, and that the paraffin wax emulsion is produced by the paraffin wax heated above the melting point, preferably 20° above the melting point,

hvorefter et kationaktivt emulgeringsmid- after which a cationic emulsifier

del bestående av et primært fettaminacetat inneholdende en alkylgruppe fremstilles in situ og emulsjonen under omrøring avkjø-les til romtemperatur, idet den i området for smeltepunktet, fortrinnsvis 2—3° C part consisting of a primary fatty amine acetate containing an alkyl group is prepared in situ and the emulsion, while stirring, is cooled to room temperature, being in the region of the melting point, preferably 2-3° C

over smeltepunktet, under langsom om-røring i det vesentlige momentant berøves en varmemengde som tilsvarer parafinvoksets smeltevarme, hvilken derved stabiliserte parafinemulsjon tilsettes fibersuspensjonen, hvorved de negativt ladede fibre bringes til å trekke til seg det kationaktive emulgeringsmiddel så emulsjonen blir instabil og parafinvokset felles ut på fibrene. above the melting point, during slow stirring, an amount of heat corresponding to the melting heat of the paraffin wax is essentially instantaneously deprived, which thereby stabilized paraffin emulsion is added to the fiber suspension, whereby the negatively charged fibers are caused to attract the cationic emulsifier so that the emulsion becomes unstable and the paraffin wax falls out on the fibers.

Et utførelseseksempel på oppfinnelsen skal forklares ved fremstilling av parafi-nert papir. Som utgangsmateriale anvendes en suspensjon av ubleket sulfatmasse i vann i en konsentrasjon av ca. 3 pst. ved normal fabrikasjonstemperatur, således uten særskilt oppvarming. Da en kationaktiv emulsjon ikke er stabil i alkalisk oppløsning, og for å oppnå en jevn forde-ling av den utspedde emulsjon, surgjøres sulfatmassesuspensj onen med eddiksyre til en pH-verdi hensiktsmessig mellom 4,5 og 5,5. Deretter tilsettes den kationaktive parafinemulsjon i 10 pst.'s konsentrasjon under omrøring. An embodiment of the invention will be explained in the production of paraffined paper. As starting material, a suspension of unbleached sulphate mass in water is used in a concentration of approx. 3 percent at normal manufacturing temperature, thus without special heating. As a cationically active emulsion is not stable in alkaline solution, and in order to achieve an even distribution of the diluted emulsion, the sulphate mass suspension is acidified with acetic acid to a pH value suitably between 4.5 and 5.5. The cationic paraffin emulsion is then added in a concentration of 10% while stirring.

Fremstillingen av den kationaktive parafinemulsjon skjer på følgende måte. Som emulgeringsmiddel anvendes et fettaminacetat som fremstilles in situ under emul-geringen. The preparation of the cationic paraffin emulsion takes place in the following way. A fatty amine acetate is used as an emulsifier, which is produced in situ during the emulsification.

Det parafin som skal emulgeres, smel-tes først sammen med fettaminet, bestående av en alkylgruppe og en aminogruppe, og temperaturen holdes ca. 20° over smeltepunktet. Samtidig oppvarmes vann i pas-sende mengde samrrtøn med en ekvivalent mengde eddiksyre i form av iseddik til sam-me temperatur som parafinvokset. Det varme vann ihelles derefter sakte i det smeltede parafinvoks under meget kraftig omrøring, hvorved fettaminet reagerer med eddiksyren til acetat og emulgerings-forløpet innledes og fortsettes til emulsjonen er gått over fra vann i olje (V/O) til olje i vann (Q/V), hvorefter den raske om-røring avsluttes og erstattes med langsom omrøring, hvorunder resten av det varme vann ihelles relativt hurtig. The paraffin to be emulsified is first melted together with the fatty amine, consisting of an alkyl group and an amino group, and the temperature is kept at approx. 20° above the melting point. At the same time, water is heated in an appropriate amount of copper with an equivalent amount of acetic acid in the form of glacial acetic acid to the same temperature as the paraffin wax. The hot water is then slowly poured into the melted paraffin wax under very vigorous stirring, whereby the fatty amine reacts with the acetic acid to form acetate and the emulsification process is initiated and continued until the emulsion has changed from water in oil (W/O) to oil in water (Q/ V), after which the fast stirring ends and is replaced by slow stirring, during which the rest of the hot water is poured in relatively quickly.

Den dannede emulsjon avkjøles derefter til omtrent 2—3° C over parafinvoksets smeltepunkt, hvorefter en kalorime-trisk beregnet mengde vann av omtrent 0° C, eksempelvis i isvann, ihelles for sjokk-artet å senke temperaturen under parafinvoksets smeltepunkt, dvs. først og fremst bortføre en varmemengde tilsvarende parafinvoksets smeltevarme. Derefter fortsettes avkjølingen til romtemperatur under fortsatt langsom omrøring. Det er derved oppnådd en stabil kationaktiv emulsjon av typen O/V med jevn partikkel-størrelse. The formed emulsion is then cooled to approximately 2-3° C above the paraffin wax's melting point, after which a calorimetrically calculated amount of water of approximately 0° C, for example in ice water, is poured in for the shock type to lower the temperature below the paraffin wax's melting point, i.e. first and primarily remove an amount of heat corresponding to the melting heat of the paraffin wax. The cooling to room temperature is then continued with continued slow stirring. A stable cation-active emulsion of the O/W type with uniform particle size has thereby been achieved.

I stedet for vann av 0° C er det na-turligvis mulig å anvende et annet avkjø-lingsmiddel med tilstrekkelig kapasitet, eksempelvis en platevarmeveksler. Instead of water at 0° C, it is naturally possible to use another cooling agent with sufficient capacity, for example a plate heat exchanger.

Ved prosessen skjer en momentan utfelling av parafinvokset på fibre, hvorefter der dannes ark på vanlig måte. Utfellingen skjer ved at de negativt ladede fibre til-trekker det positive emulgeringsmiddel som finnes i emulsjonen, hvorved emulsjonen blir instabil og felles ut på fibrene. During the process, a momentary precipitation of paraffin wax occurs on fibers, after which sheets are formed in the usual way. Precipitation occurs when the negatively charged fibers attract the positive emulsifier present in the emulsion, whereby the emulsion becomes unstable and falls out onto the fibers.

En fordel ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen er at man kan oppnå god retensjon på fibre også ved høyt parafin - innhold i forhold til fiberinnholdet og uten særskilt oppvarming. An advantage of the method according to the invention is that good retention of fibers can be achieved even with a high paraffin content in relation to the fiber content and without special heating.

Også andre fibre enn cellulosefibre kan Fibers other than cellulose fibers can also

behandles ifølge oppfinnelsen. is treated according to the invention.

Claims

Method for the precipitation of paraffin wax on fibrous substances, such as paper fibers using a cationic resin, whereby an emulsion of paraffin wax is added to an acidified suspension of the fibrous substance, characterized in that the fiber suspension is used without special heating and with the fibers in their natural, negatively charged state, and that the paraffin wax emulsion is prepared by heating the paraffin wax above the melting point, preferably 20° above the melting point, after which a cationic emulsifier consisting of a primary fatty amine acetate containing an alkyl group is prepared in situ and the emulsion is cooled to room temperature while stirring, being that in the region of the melting point, preferably 2 -3 C above the melting point, during slow stirring essentially instantaneously, an amount of heat corresponding to the melting heat of the paraffin wax is deprived, which thereby stabilized paraffin emulsion is added to the fiber suspension, whereby the negatively charged fibers are brought to attract the cation-active emulsion leavening agent so that the emulsion becomes unstable and the paraffin wax falls out on the fibres.