NO132732B

NO132732B -

Info

Publication number: NO132732B
Application number: NO72319A
Authority: NO
Inventors: P Hoffmann; N Schoen
Original assignee: Bayer Ag
Priority date: 1971-02-08
Filing date: 1972-02-07
Publication date: 1975-09-15
Also published as: NO132732C; DE2105681A1; CA970115A; BE779049A; CH555920B; DE2105681C3; DE2105681B2; NL7201578A; FI51831B; FR2124574A1; JPS5842319B1; CH171372A4; SE381066B; LU64746A1; FR2124574B1; CH555920A; FI51831C

Description

Oppfinnelsen vedrører fibersuspensjoner i form

av idealdispersjoner som kan bearbeides til non-woven tekstiler på papirmaskiner.

Det er kjent at bearbeidelse av langfibre til

ark på papirmaskiner medfører vanskeligheter som skyldes at fibrene delvis avsettes i form av tette bunter eller løse knipper på wiren således at det oppnådde ark er ujevnt og har liten tekstilkarakter. Ifølge tysk almen tilgjengelig søknad nr. 1.635.689 angis at fibre lenger enn 12 mm ikke må benyttes i fiberblandinger som bearbeides på en papirmaskin. På den annen side er det nettopp disse flor som fremstilles av lengere fibre som har spesielt verdifulle egenskaper.

Grunnen til at fremstillingen av flor med verdi-

fulle tekstilegenskaper på papirmaskiner fra lengere fibre ikke tidligere har vært mulig, er at fiberbuntene holdes sammen av overflatekrefter samt av den sammenklebende virkning av fiber-preparatet og av oligomere bestanddeler av fibrene. Selv ved høy fortynning (0,01%) av fibersuspensjonen kan denne fiber-sammenklumpingen ikke fjernes.

Det er fra US-patent nr. 3.O67.O87 kjent ved fremstilling av fibersuspensjoner som hjelpemidler å anvende slike stoffer som inneholder et hydrofilt og et hydrofobt seg-

ment i molekylet. Spesielt ved suspendering av relativt lange fibre er imidlertid slike hjelpestoffer ikke tilstrekkelig til å oppnå en god fordeling av fibrene i vannet uten at det herved danner seg uønskede fiberbunter.

Det er hå overraskende funnet at en fibersuspensjon

med idiell•dispergeringstilstand kan fåes, dvs. en fordeling,

hvori de enkelte fibre er adskilt fullstendig fra hverandre, når fibrene dispergeres ved hjelp av et dispersjonshjelpestoff som inneholder flere hydrofobe segmenter og hydrofile polyglykoletersegmenter i alternerende rekkefølge i molekylet.

Hvilke som helst bunter av fibre som er holdt eller presset sammen, kan lett adskilles i individuelle fibre, hvis en meget høy konsentrasjon av fibre (1 til 5%) behandlet med hjelpestoffet ifølge oppfinnelsen utsettes for virkningen av en propellrører eller en pulpbryter i en hollender (med opprett stående blader). Det er meget overraskende at lange, tynne fibre (ca. 28 mm/3,3 dtex) ikke undergår spinning under disse betingelser selv ved en fiberkonsentrasjon av 5%, da det er kjent at fibre av denne type undergår fullstendig spinning, selv ved konsentrasjoner på 0, 5%, spesielt når de utsettes for virkningen av en pulpklapper eller hollender.

Oppfinnelsen vedrører en fremgangsmåte til fremstilling av fibersuspensjoner som er forarbeidbare til flor på papirmaskiner ved suspendering av lange syntetiske eller naturlige fibre i vann under medanvendelse av et hjelpestoff som befordrer suspenderingen og som består av en høyeremolekylær organisk forbindelse med segmentstruktur, hvori det er inneholdt flere hydrofobe segmenter og hydro-

file po.lyglykoletersegmenter, idet fremgangsmåten er karakterisert ved at de hydrofobe og hydrofile segmenter er anordnet alternerende og innholdet av hydrofile segmenter ut-gjør 75 - 99 vekt55, innholdet av hydrofobe segmenter utgjør 25-1 vekt%.

Stoffene som anvendes som dispergeringsstoffer ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen, er høymolekylær-vektsforbindelser som inneholder 1 til 25 vekt#, fortrinns-

vis 2 til 10 vekt^-av hydrofobe segmenter og 75 til 99 ve kt 5?, fortrinnsvis 90 til 98 vektjS hydrofile polyetersegmenter. Molekylvekten av hjelpestoffet benyttet ved fremgangsmåten ...... ifølge oppfinnelsen kan variere innen vide grenser og ligger vanligvis mellom 2000 og 100.000, fortrinnsvis 5000 til 50.000.

Fremgangsmåten omfatter suspendering av syntetiske og/eller naturlige fibre i vann i nærvær av 0,01 til 3 vekt/2 beregnet på fibrene av en polyglykoleter med en molekylvekt fra 2000 til 100.000 og en.segmentstruktur inneholdende 75 til 99 vekt$ av hydrofile polyglykoletersegmenter og 25 til 1 vekt% hydrofobe segmenter, idet vanninnholdet i den fremkomne fiberdispersjon nedsettes til ca. 30%, slår opp fiberpulpen ved kjente metoder, innføring av fiberpulpen i vann for fortynning under omrøring til en fiberkonsentrasjon på 2 til 5% og dannelse av fiberflor på papirmaskinen fra nevnte fiberdispersjon.

Med hydrofile polyetersegmenter menes spesielt polyetylenetersegmenter, men disse polyetylenglykoleterseg-menter kan også inneholde mindre mengder av svakt hydrofobe grupper. Disse svakt hydrofobe grupper som kan være til-

stede i de hydrofile polyglykoletersegmenter er f.eks. pro-pylenoksydenheter eller butylenoksydenheter som kan innar-

beides i de hydrofile polyestersegmenter ved f.eks. kopoly-merisasjon av etylenoksyd med høyere alkylerioksyder, men forholdet av etylenoksyd i disse blandede polyglykoletere må

være minst så stort at polyeteren er oppløselig i vann.

Med hydrofobe segmenter forstås enhver grup-

pering som øker den hydrofobe karakter av hjelpestoffet be-

nyttet ifølge oppfinnelsen, spesielt grupper som har minst 3 og fortrinnsvis minst 6 karbonatomer. De hydrofobe seg-

menter kan innarbeides enten som terminale segmenter eller som intermediate deler i segmentmolekylene som skal benyttes ifølge oppfinnelsen. Bortsett fra rene eller substituerte hydrokarbonradikaler kan de hydrofobe segmenter også være polysiloksanresiduer.

Nedenfor angis typiske eksempler på slike

hydrofobe grupper.

(1) C-j-C-^g-alkylradikaler, eventuelt . umettet, som n-propyl, n-heksyl, decyl, stearyl eller oleylradikaler. (2) C^-C1Q-alkylenradikaler som trimetylen, heksametylen, dekametylen eller oktadekametylenradikaler og tilsvarende isomere radikaler, f.eks. 1,2-propylenradikaler. (3) Cg-C1g-arylradikaler som fenyl, fenylalkyl, alkylfenyl eller naftylradikaler. (4) Tilsvarende Cg til C^g-fenylenradikaler som fenylen, difenylenalken eller naftylenradikaler. (5) Radikaler som har estergrupper i tillegg til overnevnte hydro-karbonsegmenter f.eks. O-CO-X-CO-0 (X = Cg til C-^-alkylen eller arylen). (6) Radikaler som har uretangrupper i tillegg til overnevnte hydro-karbonsegmenter f.eks. O-CO-NH-X-NH-CO-0 (X = Cg-C^-alkylen eller arylen). (7) Radikaler som har heteroatomer i tillegg til overnevnte hydro-karbonsegmenter, spesielt aminonitrogen, svovel, silikon eller eteroksygen, £eke. Y-X-Y (X = alkylen, fenylen eller

Y = -NH-, -0-, -S-).

De hydrofobiske grupper som er nevnt eksempelvis under punkt Q.) til (7) kan selvsagt også ha inerte substituenter som halogenatomer, alkyl eller arylradikaler etc.

Hjelpestoffene som benyttes \ted fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen kan ha enhver egnet kombinasjon av hydrofobe grupper i samme molekyl.

Hjelpestoffer som bare består av en hydrofob og en hydrofil blokk er egnet for fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen, men det foretrekkes å benytte forbindelser som har flere alternerende hydrofobe og hydrofile segmenter, spesielt de som har minst ett

terminal hydrofobt segment.

Forbindelser representert med formlene I til VI nedenfor er typiske eksempler. £or hjelpestoffer som kan benyttes 'i fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen:

I disse formler kan de forskjellige symboler f.eks. ha følgende betydning: A.^ og A2 kan bety hydrogen, alifatisk eller aromatiske hydrokarbonradikaler, alofatiske eller aromatiske acyl-radikaler, alkylaminokarbonylradikaler eller arylaminokarbonylradi-kaler.

Aj og A^ kan bety NH2, hydroksyl (i hvilket tilfelle det kan finne sted frigjørelse av karbondioksyd), radikaler med formel RO, RNH, R-CO-0, R2N eller R(OCH"2CH2)n-0- hvor R kan være et eventuelt substituert aromatisk eller alifatisk radikal.

A,, betyr en alkyl- eller arylgruppe.

B betyr en alkylen- eller arylengruppe.

n og n' kan bety tall på minst 5 og fortrinnsvis 25 til 500.

m kan være et tall fra 0 til 16 og x kan være 1 eller 2. - Enten radikalene A1 til Ag og/eller radikalet B utgjør hovedhydrofobdelen av molekylet, bestemmer ikke avgjørende hvorvidt hjelpestoffene med formel I til VI som er angitt med eksempler, er egnet for fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen enskjønt forbindelser som har terminale hydrofobe grupper er foretrukket. Det er vesentlig imidlertid at molekylet skal inneholde 1 til 25 vekt# av hydrofobe segmenter av overnevnte type. Således kan radikaléne til Ag eksempelvis være■lavere alkylradikaler som metyl eller butylradikaler, som knapt kan bidra til den hydrofobe karakter av molekylet og radikalet B kan være et sterkt hydrofobt radikal, f.eks.

det dekametylenradial. På den annen side kan radikalet B være helt fraværende, f.eks. når m = 0, i hvilke tilfelle i det minste en av radikalene A1 til Ag må være et sterkt hydrofobt radikal.

Hjelpestoffene som benyttes for fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen kan fremstilles etter kjente metoder innen preparativ organisk kjemi. I det følgende er det gitt eksempler på spesielt egnede metoder.

Polyglykoletere som har fortrinnsvis to terminale hydroksylgrupper omsettes med alofatiske eller aromatiske diisocyanater og dette etterfølges av tilknytning av terminale alkyl-eller arylradikaler enten ved å velge molarforholdet mellom polyglykoletere og diisocyanat således at endene av kjeden har NCO-grupper som omsettes med alkoholer, primære eller sekundære aminer, feholer eller monovaleftte polyeteralkoholer eller ved å velge overnevnte molarforhold som således at terminale hydroksylgrupper vil være til-stede som kan omsettes med alifatiske eller aromatiske monoisocyanater eller andre monofunksjonelle reagenser som reagerer med hydroksylgrupper for å danne en binding.

Omsetningen av polyglykoletere som har fortrinnsvis to terminale hydroksylgrupper med alifatiske eller aromatiske dikarboksylsyrer eller deres etere, klorider etc. er også egnet. Alkyl- eller arylradikaler blir fortrinnsvis forbundet til kjede-endene av disse reaksjonsprodukter ved å velge molarforholdet mellom polyglykoleter og dikarboksylsyre eller dikarboksylsyrederivater, således at terminale hydroksylgrupper er til stede som kan omsettes med alifatiske eller aromatiske monoisocyanater eller andre monofunksjonelle forbindelser som reagerer med hydroksylgrupper for å danne en binding eller ved å velge overnevnte molforhold således at terminale frie karboksylgrupper er til stede som kan omsettes ved monofunksjonelle alkoholer eller med monoisocyanater eller andre monofunksjonelle reagenser som reagerer med karboksylgrupper for å danne en binding, eller således at f.eks. terminale estergrupper er til-stede som kan omsettes med monofunksjonelle alkoholer for å bevirke en omforestring.

Polyglykoletere som bindes ved en ende, representért ved den generelle formel RO-(CH2CH20)n-H (n = 5 til <;>-00) som bærer et alifatisk eller aromatisk radikal og som kan fremstilles på kjent måte fra alkoholer eller fenoler eller forbindelser som inneholder aminogrupper ved en reaksjon som resulterer i tillegg

av etylenoksyd, som kan være i blanding med høyere alkylenoksyder,

kan omsettes med alifatiske eller aromatiske diisocyanater; disse polyglykoletere som er bundet ved en ende kan også benyttes i til-blanding med fri polyglykoleter. Molforholdet er i dette tilfelle fortrinnsvis valgt således at sluttproduktet har alkyl- eller aryl-grupper. I stedet for diisocyanater, kan f.eks. dikarboksylsyre eller dikarboksylsyrederivater benyttes. Polyglykoletere som bindes ved en ende kan også omsettes f.eks. med monoisocyanater og i tilfelle hvor monoisocyanater med hydrofobe radikaler og initiatormolekyler benyttes for fremstilling av polyetere som også har hydrofobe radikaler, er det oppnådde produkt molekyler som har to hydrofobe og et hydrofilt segment.

Polyglykoletere som er egnet for fremstilling av hjelpestoffene og som representerer de hydrofile segmenter i disse stoffer er fortrinnsvis polyetylenglykoler som allerede nevnt ovenfor eller kopolymere eller blandinger av etylenoksyd og høyere alkylenoksyder, som fortrinnsvis har to terminale hydroksylgrupper. Initiatormolekylene for dannelsen av polyglykoletereh kan være en hvilken som helst forbindelse inneholdende fortrinnsvis to hydrogen-atomer som er reaktiv med alkylenoksyd, f.eks. vann, etylenglykol, propylenglykol, aminer etc. På den annen side kan også initiatormolekylene være hydrofobe forbindelser, spesielt høyere glykoler som dekametylenglykol, polytetrahydrofurandiol etc. eller polysiloksan inneholdende amino eller hydroksylgrupper eller fenoler. Polyglykoletere som har tre eller fortrinnsvis fire hydroksylgrupper og som har en stellat molekylstruktur og som er fremstillet f.eks. fra tri-valente eller tetravalente alkoholer som initiatormolekyler kan også benyttes. Avhengig av de anvendte begynnelsesmolekyler kan de hydrofile polyglykoletersegmenter inneholde hydrofobe grupper som skal behandles i deres effekt som ekvivalente til andre hydrofobe segmenter nærværende hjelpestoffene benyttes ifølge oppfinnelsen og må derfor tas hensyn til når det beregnes forholdet av hydrofobe segmenter i hjelpestoffene som ifølge oppfinnelsen må være mellom 1 og 25%.

Hjelpestoffene benyttet i fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen kan selvsagt også fremstilles fra blandinger av forskjellige polyglykoletere.

Egnede monoisocyanater for binding til.de terminale hydroksylgrupper er f.eks. fenylisocyanat, tolylisocyanat, dodecylisocyanat, stearylisocyanat.

Forbindelser som er egnet for å binde de terminale NCO-grupper er f.eks. stearylamin, N-metyl-stearylamin, cykloheksylamin, anilin, metylanilin, butylamin, dodecylamin, cyklo-heksanol, butanol, etanol, dekanol, dodekanol, stearyl, alkohol og nonylfenol etc.

Egnede polykarboksylsyrer er spesielt dikarboksylsyrer som ftalsyre, isoftelsyre, tereftalsyre, ravsyre, glutar-syre, adipinsyre, pimelinsyre etc. og deres derivater som estere av lavere alkoholer.

Egnede monokarboksylsyrer for å binde de terminale hydroksylgrupper er f.eks. eddiksyre, smørsyre, stearinsyre, benzosyre, naftalen monokarboksylsyre og deres estere, halogenider, anhydrider etc.

Stoffene benyttet ifølge oppfinnelsen er fremstillet under betingelser vanligvis anvendt for omsetning av isocyanater eller estere eller karboksylsyre med lykoler, f.eks. ved å blande reaksjonsdeltagerne som kan være oppløsning, eller ved å smelte dem sammen eller oppvarme dem, f.eks. overensstemmende med det som fremgår av tysk ålment tilgjengelig søknad nr. 1.495.749.

Hvis det skal innføres endegrupper, utføres dette etter kjedeforlengning av polyglykoleteren er blitt utført. Monofunksjonelle forbtidelser benyttet for binding av endegruppene kan i noen tilfelle allerede settes til utgangsblandingen i .egnede mengder.

Antallet av polyglykoleterblokker i molekylet kan kontrolleres ved egnet valg av molarforholdet mellom rea-gensene. Således f.eks., er molekyler oppnådd av et mol diisocyanat eller 1 mol dikarboksylsyre (derivat) og 2 mol polyglykoleter er overveiende molekyler med 2 polyglykoletersegmenter, de oppnådd av to mol diisocyanat eller 2 mol dikarboksylsyre (derivat) og 3 mol polyglykoleter er overveiende molekyler med 3 polyglykoletersegmenter etc.

I stedet for å benytte diisocyanater eller, dikarboksylsyre og deres derivater kan det benyttes andre difunksjonelle forbindelser som reagerer med hydroksylgrupper for å bli bundet til molekylet som bærer hydroksylgruppen,.for å binde hydrofile segmenter eller bygge hydrofobe segmenter inn i molekylet, dvs. at f.eks. difunksjonelle epoksyder er også egnet for fremstilling av stoffene benyttet ifølge oppfinnelsen. Forgrenede eller sellatmolekyler som ikke nødvendigvis behøver å oppnås av forgrenede polyetere, men også . kan oppnås ved å benytte isocyanater eller polykarboksylsyrederivater etc. med tre eller flere funksjonelle grupper er også egnet for oppfinnelsen.

Segmentmolekyler med hydrofobe endegrupper er spesielt egnede hjelpestoffer for fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen som nevnt ovenfor. Hjelpestoffene er vanligvis i det minste delvis oppløselig, dvs. at for fremstilling av vandige oppløsninger er det ofte nødvendig å smelte hjelpestoffene og blande dem med eller dispergere dem i vann ved for høy temperatur. Hjelpestoffene for fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen kan også benyttes som opp-løsninger i alkoholer eller alkohol/vannblandinger eller andre hydrofile oppløsningsmidter, men hvis "hjelpestoffene ikke benyttes i form av oppløsninger i fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen men påføres på fibrenes overflate eller spinnes i med fibrene når de er dannet, kan tilsetning av slike hjelpeoppløsningsmidler selvsagt unngås.

Fremgangsmåtene nevnt ovenfor ved hjelp av eksemplet for fremstilling av hjelpestoffer benyttet i fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen kan varieres eller modifiseres etter ønske, da naturen av bindingen av de hydrofile -eller hydrofobe segmenter er av meget liten viktighet, deh eneste vesentlige betingelse som må' iakttas er forholdet mellom hydrofile segmenter og hydrofobe segmenter.

Fibrene benyttet ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen kan være syntetiske fibtfe som kan være glatte, krympet eller i stand til å krympes, f. eks . pol./amidfibre, polyesterf ibre, polyakrylnitrilfibre, PVC-fibre, etylen/vinylacetatkopolymer-fibré, polypropylenfibre, polyuretanfibre, polykarbonatfibre eller vinyli-den/akrylinitrilfibre. Fibre basert på cellulose, som ren cellulosefibre, regenererte cellulosefibre, eller celluloseacetatfibre er og-så egnet.

Fibrene benyttet for fremstilling av tekstil-ark bør være så lange og tynne som mulige, fordi slike fibre gir høy styrke og tekstilkarakter til floret, men fremstillingen av slike fibre ved våtmetoden, dvs. homogenisering av fibersuspensjonen blir stadig vanskeligere med økende lengde og finhet av fibrene. Således f.eks. har tynne flor fremstillet på en papirmaskin (vekt omtrent 40 g/m ) fra fibre som har en lengde på 22 mm og en titer på 6,7 dtex en meget ujevn struktur fordi lengre fibre av samme titre gir grunn til fullstendig ubrukbare ark hvis -deros suspensjon behandles på en pcif'h./n»skin ved kjente metoder. Fremg mgsmåten ifølge oppfinnelsen muliggjør nå vesentlig lengre fibre og fremstilles til høykvåUtets-flor ved en våtmetode på en papirmaskin, f.eks. suspensjoner av fibre som har en lengde på H5 mm og en titer på 6,7 dtex kan nå fremstilles uten vanskelighet på papirmaskinen for å danne flor com har gode tekstilegenskaper. Lengden av fibrene som kan benyttes for fremstilling av flor med gode tekstilegenskaper ved behandling av suspensjonen ifølge oppfinnelsen, synker selvsagt med synkende tier av fibrene. Imidlertid fibrene som har f.eks. en titer på 3,3 dtex og en lengde på 35 mm eller en titer på 1,6 dtex og en lengde på 28 mm eller en titer på 1,0 dtex og en lengde på 20 mm kan ennu fremstilles i suspensjon ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen for fremstilling av flor med gode tekstilegenskaper på papirmaskinen.

Krympede fibre f.eks. med en titer på 6,7 dtex og en lengde på 25 mm eller en titer på 3,3 dtex og en lengde på 15 mm kan også behandles ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen for å gi suspensjoner hvorfra flor kan oppnås med gode tekstilegenskaper.

Hjelpestoffene med høymolekylvekt benyttet ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen for fremstilling av fibersus-pens jonene kan enten settes til en vandig fibersuspensjon eller på-føres på overflaten av fibrene etter spinning, eller spinnes inn med fibrene.

De siste to metoder som ble nevnt ovenfor er spesielt egnet fordi de krever bare meget små mengda?hjelpestoff og gir grunn til bare små mengder forurensninger i papirmaskinens vann.

Mengden av hjelpestoff som benyttes ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen er 0,01 til 3 vekt#, fortrinnsvis 0,05 til 1 vekti? basert på fibrenes vekt.

Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen kan ut-føres f.eks. ved å fukte fibrene som skal suspenderes med en ca. 0, 5% oppløsning av høymolekylvekts-hjelpestoffet i vann og deretter presse fibrene for å redusere vanninnholdet til ca. 30% og deretter kutte den opp etter kjente metoder. De kuttede fibre innføres deretter i vann, således at deres konsentrasjon i vannet er f.eks. 2 til 5%

og blandingen av fibre og vann er deretter omrørt med en rører i ca. 10 til 15 minutter. Etter fortynning til vanlig fiberkonsentrasjon kan suspensjonen behandles på papirmaskinen.

Fibersuspensjonene som kan fremstilles ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen dekker et vidt konsentrasjonsområde. Konsentrasjonen av suspensjonen ifølge oppfinnelsen, er vanligvis mellom 1 og IQ. vektj?, fortrinnsvis mellom 1 og 5 vekt#. Mere høy-konsentrerte suspensjoner kan derfor kreve å fortynnes til vanlige konsentrasjoner før de behandles på papirmaskinen.

Fibre som har blitt forhåndsbehandlet ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen kan imidlertid benyttes ved mange ganger den vanlige konsentrasjonen på papirmaskiner hvis det benyttes meget bløtt vann og hvis små mengder av alkalimetall eller ammoniumsalt av en polyfunksjonell syre f.eks. en polyakrylsyre, polymetakryl-syre, karboksymetylcellulose, alginsyre,maleinsyre, kopolymer eller polyfosforsyrling settes til maskinvannet. Polyakrylsyre som har en molekylvekt på over 200.000, som i form av sitt alkalimetall eller ammoniumsalt har sin maksimale effekt i mengder på bare 5 til 50 ppm, er spesielt egnet for dette formål.

Eksempel 1.

a) Fremstilling av fibrene.

400 vektdeler av polyamidfibre (28 mm/3,3

dtex) suspenderes i 20.00 vektdeler av en 0,5#-ig vandig oppløsning av et høymolekylært hjelpestoff fremstillet av 2 mol av polyetylen-glykoleter (molekylvekt 6000), 1 mol av en blanding av 65% 2,4-tolylen diisocyanat og 35% 2,6-tolylen diisocyanat og 2 mol stearylisocyanat overensstemmende med almen tilgjengelig tysk søknad 1.495.749.4 og fibrene fjernes fra oppløsningen etter 5 minutter således at de^ennu inneholder ca. 25 til 30$ fuktighet.

b) Suspensjon og bearbeidelse på en -papirmaskin.

400 vektdeler (tørrvekt) av de preparerte

fibre suspenderes i 15.000 vekt# vann og omrøres med en propellrører

(800 omdreininger pr. minutt) i 15 minutter og fortynnes deretter til en fiberkonsentrasjon på 0, 1% og benyttes i fremstillingen av flor på en papirmaskin. Floret (vekt 40 g/m ) er jevnt, har en høy våtstyrke og inneholder ingen fiberbunter.

Eksempel 2.

Sammenligning uten preparat.

400 vektdeler av polyamidfibre (28 mm/3,3 dtex) suspenderes i 400.000 vektdeler vann (høyere konsentrasjoner av upreparerte fibre tenderer til å føre til spinning) behandles på en papirmaskin. (Florvekt 40 g/m 2). Floret som dannes er meget ujevnt og inneholder til en-mengde på ca. 80% fiberbunter.

Eksempel 3.

Sammenligning ved anvendelse av et emulgeringsstoff forskjellig fra

et hjelpestoff ifølge oppfinnelsen.

400 vektdeler av polyamidfibre (28 mm/3,3 dtex) og 20 vektdeler av nøytralt emulgeringsstoff (fremstillet av 1 mol stearylalkohol og 15 mol etylenoksyd) omrøres i 40.000 vektdeler vann (høyere konsentrasjoner fører til spinning), idet det benyttes en propellomrører i 15 minutter, åeretter fortynnes til 0, 1% og benyttes i fremstilling av et flor på en papirmaskin (vekt 40 g/m<2>).

Floret som dannes er bare litt mere jevnt

enn floret fremstilt ifølge eksempel 2, men består ennu i en mengde på ca. 50 til 60% av fiberbunter.

Eksempel 4.

400 vektdeler av polyamidfibre (40 mm/6,7 dtex) fremstilles som i eksempel la og røres deretter.opp i 20.000 vektdeler vann i 15 minutter idet det benyttes en propellomrører med 800 omdreininger pr. minutt.

Etter fortynning til 0,1% behandles fiber-suspens j onen på en papirmaskin. Det fåes et jevnt flor som har en hjtfy våtstyrke og ikke inneholder fiberbunter (vekt 40 g/m ).

Eksempel 5.

Sammenligning til eksempel 4.

400 vektdeler av polyamidfibre (40 mm/6,7 dtex) suspenderes i 400.000 vektdeler vann (o,lS) og omrøres. Etter 3 til 4 minutter bindes fibrene delvis i omrøreren og kan bare avsettes med vanskelighet på papirmaskinwiren. I stedet for flor, oppnås flere separate klumper av fibre.

Eksempel 6.

400 vektdeler av polyamidfibre (28 mm/1,6 dtex) fremstilles som i eksempel la og røres deretter opp i 20.000 vektdeler vann, idet det benyttes en propellomrører med 800 omdreininger pr. minutt i 15 minutter. Fibrene fortynnes til en konsentrasjon på 0,1%, avsettes på en papirmaskin og det dannes et jevnt flor som har en høy våtstyrke og er fri for fiberbunter (vekt 40 g/m ). Eksempel 7.

Sammenligning til eksempel 6.

400 vektdeler av polyamidfibre (28 mm/1,6 dtex) suspenderes i 400.000 vektdeler vann (0,1%) og omrøres. Det meste av fibermaterialet er undergått spinning etter 34 minutter og

det fåes en ikke-homogen klumpet masse på papirmaskinwiren. Eksempel 8. 50 vektdeler av krympet polyesterfibre (20 mm/ 6,7 dtex), 100 vektdeler krympede polyesterfibre (10 mm/6,7 dtex) og 250 vektdeler av glatte polyesterfibre (25 mm/ 3, 3 dtex) fremstilles som angitt i eksempel la og suspenderes i 20.000 vektdeler vann.

Fibersuspensjonen blandes derpå i en Voith pulper (1300 omdreininger pr. minutt) i 15 minutter og behandles på en papirmaskin etter fortynning til 0,1%. Det oppnås et meget jevnt og fyldig flor med høy våtstyrke.

Eksempel 9.

Sammenligning til eksempel 8.

50 vektdeler av krympede polyesterfibre (20 mm/6,7 dtex), 100 vektdeler av krympede polyesterfibre (10 mm/ 6,7 dtex) og 250 vektdeler glatte polyesterfibre (25 mm/3,3 dtex) suspenderes i 400.000 vektdeler vann og omrøres i et rørekar. Fibermaterialet begynner å spinne etter bare 1 til 2 minutter. Eksempel 10.

400 vektdeler av polyamidfibre (28 mm/ 3,3 dtex) fremstilles som i eksempel la og røres opp i 15 minutter i 20.000 vektdeler vann, hvortil det er satt 100 ppm av en kopolymer av 70% akrylamid og 30% akrylsyre (polykarboksylsyren av akryl-amidet og akrylsyren har en molekylvekt på ca. 2 x'10 og er i form av natriumsalt, oppløsningens pH er 7 til 8).

Fibersuspensjonen fortynnes deretter til en konsentrasjon på 0,6% med vann (bløtgjoré ved hjelp av ioneutveksler) inneholdende 10 ppm av natriumsaltet av kopolymeren og behandles på en maskin med opprett wire.

På tross av det faktum at konsentrasjonen er øket med en faktor på 6, fremkommer et jevnt flor som er fullstendig fri for fiberbunter og har en høy våtstyrke.

Eksempel 11.

400 vektdeler av polyamidfibre (28 mm/ 3,3 dtex) fremstilles som i eksempel la og røres opp i 20.000 vektdeler vann (inneholdende 150 ppm av kopolymer nevnt i eksempel 11) i 15 minutter.

Fibersuspensjonen fortynnes deretter til 0,6% med ubehandlet vann (20° DH) inneholdende 50 ppm av kopolymeren nevnt i foregående eksempel, og behandles på en papirmaskin med oppi. rit" wire.

Det fåes et meget jevnt flor fri for bunter Eksempel 12.

a. 130 deler polyetylenglykol med en gjennom-snittelig molekylvekt på 6500 og 400 deler toluen oppvarmes til kokning, 70 deler toluen avdestilleres fra oppløsningen for å fjerne vann. 4,2 deler heksametylen-diisocyanat tilsettes deretter til oppløsningen under omrøring og oppløsningen kokes under tilbakeløp i 3 timer. 250 deler toluen avdestilleres fra oppløsningen. Det viskose fresidu ble deretter-befridd for gjenværende oppløsning ved oppvarmning ved 60°C under vakuum. Det hvite faste produkt ble opp-løst i varmt vann under omrøring idet oppløsningens konsentrasjon er 10%.

b. 400 vektdeler polyamidfibre (20 mm/1,6 dtex) blandes med en 0,5%~ig oppløsning av et stoff omtalt i eksempel 13a og røres opp i 20.000 vektdelar vann (inneholdende 150 ppm av en kopolymer av 60% akrylamid og 40% natriumakrylat; molekylvekt omtrent 6 x 10^) i 15 minutter.

Etter fortynning med vann (20° DH) inneholdende 50 ppm av overnevnte natriumsalt av den kopolymere, har fiber-suspens jonen en parkonsentrasjon på 0,5% og avsettes på en opprett wire.

Det dannede flor er meget jevnt og inneholder ingen fiberbunter.

Eksempel 13.

400 vektdeler av polyamidflbre (20 mm/1,6 dtex) ble behandlet med 0,5%-ige oppløsninger av stoffer omtalt nedenfor (14a, b, c) ved den fremgangsmåte som er omtalt i eksempel la og opp-rørt i 15 minutter som i eksempel 11 (med tillegg av 120 ppm av den kopolymere nevnt i eksempel 11).

Fibersuspensjonen ble deretter fortynnet til 0,6% med vann (20° DH) med tilsetning av 50 ppm av kopolymeren nevnt i eksempel 11 og avsatt på en opprett wire.

Dette dannede flor er fri for bunter og meget j evnt.

a. 130 deler polyetylenglykol (molekylvekt 6500) ble oppvarmet til kokning med 450 deler toluen. 100 åeler toluen avdestilleres for å fjerne spor av vann. 4,2 deler heksametylen diisocyanat tilsettes til den kokende blanding som deretter omrøres ved samme temperatur i 3 timer. 5,4 deler av stearylamin

ble deretter tilsatt og reaksjonsblandingen oppvarmet under tilbake-løp i ytterligere 2 timer. Toluen ble fjernet ved destillering til slutt under vakuum. Det faste hvite produkt ble overført til en -svakt viskos 10%-ig vandig' oppløsning ved 40°C under omrøring.

b. Eksperiment a ble gjentatt, men ble bare tilsatt 2,7 deler stearylamin. Reaksjonsbetingelsene ble holdt konstant. En 10%-ig vandig høyviskos oppløsning kunne fremstilles ved 30 C under omrøring.

c. Eksperiment a ble gjentatt med den modifika-sjon at en blanding av 4,2 deler av heksametylen diisocyanat og o,l del av en 20%-ig oppløsning av triisocyanatet

i metylenklorid ble.fremstillet og satt til poly-

etylengiykol/toluenblandingen. De andre reaksj onsbetmgelser ble bibeholdt. Etter reaksjon med 5,4 deler av stearylamin og fjerning av oppløsningsmidlet, fremkom et hvitt fast stoff. En 10%-ig vandig oppløsning av dette produkt kunne fremstilles ved 30°C under omrøring. Oppløsningen var svakt viskos.

Eksempel 14.

300 vektdeler av polyamidfibre (20 mm/1,6 dtex). og 100 vektdeler av polyamidfibre (28 mm/l,6 dtex) ble behand-

let med stoffet omtalt nedenfor (0,5%-ig oppløsning) som i eksempel la og rørt opp i 25.000 vektdeler vann (etter tilsetning av 100 ppm av en kopolymer av 50% akrylamid og 50% natriumakrylat; molekylvekt tilnærmet 4,5 x 10^) i 15 minutter.

Fibersuspensjonen ble deretter fortynnet til 0,4% (vann av 20° DH med tilsetning av 60 ppm av kopolymeren nevnt ovenfor) og avsatt på en opprett wire som et jevnt flor som var fritt for bunter. Fremstilling av appretur.

150 deler polyetylenglykol (molekylvekt

6300,- produktet hadde en pH på 7 i vandig oppløsning) ble smeltet og oppvarmet til l80°C under en nitrogenatmosfære. 3,3 deler tri-metylortoformat ble tilsatt ved l80°C under omrøring og reaksjonen fortsatt ved denne temperatur i 6 timer. 8,1 deler stearylamin ble deretter tilsatt og reaksjonsblandingen oppvarmet ved 180°C for ytterligere 2 timer og deretter avkjølt. Det gulaktige, faste reaksjonsprodukt kunne overføres til en 10%-ig vandig oppløsning under omrøring.

Eksempel 15.

200 vektdeler av polyamid (20 mm/1,6 dtex) og 200 vektdeler polyamid (20 mm/3,3 dtex) ble appretert med stoffet omtalt ovenfor som i eksempel la og rørt opp i 25.000 vektdeler vann (med tilsetning av 150 ppm av den kopolymere omtalt i eksempel 11) i 15 minutter.

Fibersuspensjonen ble deretter fortynnet til 0,355?' (med vann av 20° DH og' med tilsetning av 50 ppm av kopolymeren nevnt i eksempel 11) og avsatt som et jevnt flor på en opprett wire.

Fremstilling av appretering.

130 deXer polyetylenglykol (molekylvekt 6000) ble smeltet ved 80°C under nitrogen og blandet med 1 del 10%-ig svovelsyre, 5,5 deler tereftalsyré og 500 deler toluen. 100 deler toluen ble delvis avdestillert som en azeotropisk blanding med vann under omrøring. 4,3 deler myristylalkohol ble deretter tilsatt og ytterligere 100 deler toluen ble avdestillert. Reaksjonsoppløs-ningen. ble deretter oppvarmet i ytterligere 2 timer under tilbakeløp og det gjenværende oppløsningsmiddel ble deretter avdestillert (under vakuum). Det hvite produkt som ble dannet kunne overføres til en 5%-ig vandig oppløsning ved 25°C under omrøring.

Eksempel 16.

400 vektdeler polyamidfibre (20 mm/1,6 dtex) ble behandlet med 0,5%-ig oppløsninger av stoffet omtalt nedenfor, (l$a, b, c) som i eksempel la og rørt opp i 25.000 vektdeler vann (med tilsetning av l60 ppm av natriumsaltet av syren (molekylvekt tilnærmet 0,6 x 10^) i 15 minutter.

Fibersuspensjonene ble deretter fortynnet til 0,3% med vann (10° DH) ved tilsetning av 50 ppm av ovennevnte natriumsalt av polyakrylsyre og avsatt på en opprett wire som et jevnt flor fri for bunter.

sl. 130 deler av polyetylenglykol (gjennom-snittelig molekylvekt 6500) ble blandet med 4,9 deler adipinsyre, mens nitrogen føres over reaksjonsblandingen og oppvarmet ved 170°C under omrøring i 4 timer. 4,3 deler myrislbylalkohol ble deretter tilsatt og reaksjonsblandingen oppvarmet til 170°C i 2 timer. Et gulaktig fast produkt ble dannet for avkjøling.' Dette produkt opp-løses i kaldt vann for å danne en svakt viskos oppløsning,

b. 130 deler polyetylenglykol (molekylvekt

. 6500) ble oppvarmet til 175°C under en nitrogenstrøm og 6,1 deler sebacinsyre ble tilsatt under omrøring. Reaksjonsblandingen ble omrørt ved 175°C i 6 timer og deretter etter tilsetning av 4,3 deler myristylalkohol ble det omrørt ved 180°C i 2.timer. Ved avkjøling fremkom et fast reaksjonsprodukt som

kunne overføres til en 10%-ig vandig oppløsning,

c. Eksperiment b ble gjentatt, men det ble anvendt 5,2 deler suberinsyre i stedet for sebacinsyre. Reaksjonsbetingelsene og mengden av myristylalkohol ble holdt konstant. Det gulaktige, faste reaksjonsprodukt kan fullstendig over-føres til en 10%-ig vandig oppløsning.

Claims

Fremgangsmåte til fremstilling av fibersuspensjoner som er forarbeidbare til flor på papirmaskiner ved suspendering av lange syntetiske eller naturlige fibre i vann under medanvendelse av et hjelpestoff som befordrer suspenderingen og som består av en høyeremolekylær organisk forbindelse med segmentstruktur, hvori det er inneholdt flere hydrofobe segmenter og hydrofile polyglykoletersegmenter, karakterisert ved at de hydrofobe og hydrofile segmenter er anordnet alternerende og innholdet av hydrofile segmenter utgjør 75 - 99 vekt%, innholdet av hydrofobe segmenter utgjør 25-1 vekt%.