NO830329L

NO830329L - Fremgangsmaate for behandling av et fiberoest materiale samt anlegg for utfoerelse av fremgangsmaaten

Info

Publication number: NO830329L
Application number: NO830329A
Authority: NO
Inventors: Kjeld Holbek
Original assignee: Holbek Kjeld Aps
Priority date: 1981-06-03
Filing date: 1983-02-01
Publication date: 1983-02-01
Also published as: WO1982004271A1; EP0079927A1; JPS58500901A

Description

Fremgangsmåte til behandling av et fibrøst materiale samt' anlegg for utførelse . av fremgangsmåten.

Den foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte til behandling av et. materiale innbefattende fibre som hver har indre og/eller ytre overflate-deler som avgrenser mellom-

rom eller .hulrom slik at slike fibre bibringes'.ønskede egenskaper. Fibrene kan være naturlige fibre med indre hulrom eller, celle-hulrom, for eksempel cellulosefibre eller uTl-fibre, eller de kan være kunstige fibre med slike indre hulrom eller ytre overflatedeler som avgrenser mel.lomrom eller h.ulrom. Slike kunstige fibre kan for eksempel ha en tverr-snittsform med fremspring som avgrenser mellomrom mellom

dem, og/eller fibrene kan ha en "bølget" utformning som resulterer i mange mellomfiber-hulrom i materialet.

■Som et eksempel kan materialet være et fibrøst cellulose-, materiale, såsom halm, treavfall eller annet tremateriale, eller det kan være et fibrøst ark- eller banemateriale,

såsom komposittpapir éller vevet eller ikke-vevet tekstil-materiale.

Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen omfatter, at man underkaster materialet en oppvarmnings- og/eller tørke-behandling og deretter komprimerer materialet tilstrekkelig til' •i det minste delvis å komprimere mellomrommene eller hulrommene. I prinsippet kan komprimeringen'utføres på

en hvilken, som helst egnet måte, for eksempel ved hjelp av hydrauliske eller mekaniske presser. For imidlertid å oppnå komprimering av de mellomrom eller hulrom . som avgrenses av de enkelte fibre og/eller som er tilstede mellom fibrene, er det nødvendig å utsette fibrene for særdeles,

høye. trykk som best oppnås veå at materialet underkastes en

. valse-behandling, for eksempel ved at det fibrøse materiale føres' gjennom en klemme som avgrenses mellom en valse og en egnet mot-overflate, mens valsen og mot-overflaten pres.- '• ses sammen ved et særdeles høyt trykk. Mot-overflaten kan være stasjonær og ha en plan eller buet form. Valse-behandlingen utføres imidlertid fortrinnsvis ved at det fibrøse materiale føres gjennom'nippet som avgrenses mellom et samvirkende valsepar. Når materialet innbefatter naturlige

fibre, presses materialet fortrinnsvis sammen tilstrekkelig til at celleveggene i det minste i noen av disse fibre permanent deformeres.

Hvis det fibrøse materiale såsom halm, finer, tre-.avfall eller annet tremateriale eller tremasse, kartong eller papp, sammenpresses eller valses i hovedsakelig tørr tilstand ved- tilstrekkelig høye trykk, underkastes fibrene.en viss knusning, hvorved fibrenes finhet, uttrykt som SR° hos fibrene, økes betydelig slik at det behandlede materiale kan mases uten ytterligere behandling og anvendes til fremstilling av for eksempel fettbestandig papir, pergamentpapir og lignende.

Ved forskjellige kjente prosesser, for., eksempel, kalandre-ring, underkastes en cellulosefiberbané.et valsetrykk. Ved disse kjente prosesser er imidlertid det trykk fibrene'utsettes for, ikke tilstrekkelig høyt til at fibrenes cellevegger deformeres permanent. Ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen er det trykk fibrene utsettes for,' typisk tilstrekkelig til- hovedsakelig permanent å deformere fibrenes cellevegger og er-således hovedsakelig høyere enn ved de kjente fremgangsmåter."

Ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen kan trykket i det

nipp -område som avgrenses, mellom et samvirkende valsepar,

typisk betydelig overstige 100 -kp/cm 2og kan være så høyt. som 10.000 kp/cm^; trykket vil ofte være mellom 1000 og 10.000 kp/cm2, såsom mellom 200.0 og 10.000 kp/cm2'eller endog 2 mellom 5000 og 10.000 kp/cm

Ved en viktig utførelsesform av oppfinnelsen tilføres .et flytende stoff til materialet før eller under'komprime-rings- eller • valse-behandlingen.' Det flytende stoff kan for eksempel' være et stoff som kan bibringe fibrene ønskede egenskaper,. såsom et impregnerings- eller modifiseringsmiddel -eller en kombinasjon av impregnerings- eller modifiserings-, midler for å bibringe fibrene ønskede egenskaper, eller det kan være et flytende stoff som senere hen i det vesent-lige ..fordampes, men med funksjoner utelukkende som smøre--middel, se nedenfor.

Når det fibrøse materiale underkastes en kompresjons-eller valse-behandling som beskrevet ovenfor med en effektiv mengde av et flytende stoff tilstede, vil dette stoff fungere som smøremiddel, hvorved knusning av fibrene kan unngås. Under valse-behandlingen komprimeres og flatgjøres imidlertid fibrene, hvorved gass såsom luft utdrives fra mellomrom eller hulrom som avgrenses av fibrene, mens fibrene omgis av en film eller matriks av det flytende substans. Denne kompresjons- eller valse-behandling forårsaker en meget jevn distri-busjon av den flytende substans i den fibrøse masse og en intim kontakt mellom den flytende substans og de enkelte fibre. Fibrene har.en viss elastisitet som forårsaker at de flat-gjorte -fibrene har tendens til i hvert fall delvis å gå tilbake til sin opprinnelige form etter kompresjons- eller

valse-behandlingen, hvorved de opprinnelige hulrom og- porer inne i fibrene og/eller mellom fibrene delvis gjenopprettes..

Siden fibrene imidlertid er, omgitt av den flytende substans, vil denne, substans da suges inn i hulrommene hvorved kontakt-overflaten mellom væsken og fibrene ytterligere økes..

En utførelsesform av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen kan.således betraktes som en kontinuerlig behandling av en fibrøs masse, i hvilken fremgangsmåte'massen underkastes kompresjon under høyt trykk og påfølgende trykkforminskning i nærvær av en f lytende substans slik at det tilveiebringes en trykk-/vakuum-éffekt som forårsaker i-det minste delvis utfylling av mellomrommene eller porene .som avgrenses av og/eller mellom fibrene med den flytende-substans....

Den energi .som tilføres valsene, omdannes delvis til varme i nipp-området, og den resulterende økede' temperatur

i dette- område, aktiverer mulige kj.emiske . reaksjoner mellom den flytende substans og fibrene under valse-behandlingen.

Forsøk har tydet på at valse-behandlingen i og for seg.også forårsaker en kjemisk-fysisk forandring av cellulosefibres amorfe struktur, muligens innbefattende dannelse av hydrogen-tverrbindinger mellom cellulosekjedene.

Når det fibrøse materiale skal behandles i .henhold til fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen, ved hvilken en væske'tilføres før eller i forbindelse med kompresjonen -eller vals-nihgen, vil en hver fuktighet som er tilstede i .materialet før tilførselen av væsken, motvirke oppnåelsen av tilfredsstillende god- kontakt eller affinitet.mellom fibrene og

den flytende substans. Det.er derfor ytterst viktig at slik fuktighet fjernes i størst mulig grad før- tilførselen av den flytende substans (hvilken flytende substans kan inneholde vann) til det fibrøse materiale før og/eller . etter samen-pressingen av dette. • For å fjerne slik fuktighet (som kan være fri fuktighet såvel som fuktighet bundet til- det fibrøse materiale) og muligens også øke temperaturen i kompresjpns-området, underkastes det fibrøse materiale en oppvarmnings-og/eller tørké-behandlihg før påførselen av fiytende substans og/eller kompresjons-behandlingen, fortrinnsvis en intensiv oppvarmningsbehandling'. - . Det er ønskelig å oppnå en tørking til et tørrstoffinnhold, i det fibrøse materiale på over 98%, fortrinnsvis så mye som 99%, og spesielt i området ..ca. 9 9 , 1-99, 999% , f.eks., uttrykt som . reaktive cellulose-hydroksygrupper i forhold til den teoretiske mengde av disse.

Oppvarmningstemperaturen velges fortrinnsvis så høy som mulig uten at det fibrøse materiale ødelegges eller forringes (og uten fjerning av noe krystalivann som er tilstede i komponenter av det fibrøse materiale). Når fibrene er cellulosefibre, er den témperatur til hvilken det fibrøse materiale oppvarmes , fortrinnsvis 100-275°C, spesielt 120-250°C, fortrinnsvis ca. 160-220°C,- mer foretrukket 180-200°-C. Herved tilstrebes. en tørking.'.til mer' enn 98%, fortrinnsvis så mye som 99%, og spesielt i området 99 , 1-99 ,999%.. Slik tørking må også antas å bryte endog det monomolekylære lag av vann som er bundet.til fiber-overflaten og vil gjøre cellulosen mer reaktiv.med et hvilket som helst stoff som kan reagere med cellulose-hydroksygrupper. •Både i de tilfeller hvor det er ønskelig å oppnå en reaksj.on mellom cellulosefibrene og én tilsatt flytende substans, .og i de tilfeller hvor.ingen slik reaksjon tilsikteser oppvarmningen av cellulosefibre et vesentlig, trekk som antas å resultere i mykg.jøring. av lignininnholdet i cellulosefibrene, hvilken mykgjøring antas å påskynde inntrengningen av flytende substans (når, dette anvendes) i fibrene og bidra til reduksjon av cellulosef-ibrenes "skjørhet" og følgelig redusere faren for at cellulosefibrene vil ødelegges under kompresjonsbehandlingen.

Det er kjent at cellulose vil. spaltes ved oppvarmning til temperaturer på noe over 250°C ved utsettelse for oksygen.' Hvis. det derfor er ønskelig-å tørke' cellulosef ibrene ved høyere temperaturer., vil dette normalt nødvendiggjøre at oppvarmningen utføres- under en. hovedsakelig oksygenfri atmosfære. I fravær av oksygen unngås forkulling av cellulosef ibrene, og cellulosefibrene kan tørkes ved temperaturer høyere enn 250°C uten tap.av noe av det krystallvann som er bundet i deres komponenter.

■Oppvarmningen av det fibrøse materiale kan utføres ved-hjelp av infrarød stråling, for eksempel, ved hjelp av infrarøde oppvarmnings-hjelpemidler som bestråler det fibrøse materiale som tilføres for behandling, ved høyfrekvens-behandling

'av det fibrøse materiale eller ved at det fibrøse materiale

føres gjennom oppvarmet, tørr atmosfærisk luft eller oppvarmet, tørr, oksygenfri gass eller gassbianding,. eller ved en kombinasjon av disse foranstaltninger.

Kompresjonen av -fibrene kan oppnås ved at den fibrøse masse føres gjennom nippet■mellom et enkelt par kompresjons-valser .ved passende lav hastighet. Normalt roteres valsene slik at deres sylindriske overflatedéler som avgrenser nipp-området, beveges i den samme retning og ved den samme hastighet. Alternativt kan valsene roteres slik at hastighetene av valsedelene,som avgrenser nipp-området, er forskjellige fra hverandre, og disse vals.edeler kan endog beveges'i motsatte . retninger . Den kompres jonsbehandling .som-gis det fibrøse materiale, er avhengig av roteringshastigheten for valsene, valsediametrene og tykkelsen av banen eller . laget av det materiale som tilføres valsenes nippområde. For. oppnåelse av. en uniform, og effektiv kompresjon av alle

fibrene i det-fibrøse materiale og/eller;fox å tillate

-matning av en tykkere bane eller materiallag til valsenes nipp-område,'kan materialet føres gjennom nippene mellom to eller flere på hinannen følgende valsepar. I henhold'' til en spesiell utførelsesforrn kan to på hinannen følgende valsepar utgjøres av tre valser, av hvilke én (den mellom-. liggende valse) samvirker med de to andre valser slik.at

det avgrenses et nipp med hver av de to andre valser. De

på hinannen følgende valsepar kan avgrense avtagende nippområde-mellomrom og/eller de kan presses sammén ved krefter som øker i bevegelsesretningen for det materiale

som behandles. Anvendelsen av. flere valsepar forbedrer

.distribusjonen av den flytende, substans i den fibrøse masse. Når det fibrøse materiale føres gjennom to eller flere valsepar,' kan den flytende substans og/eller ytterligere . flytende eller partikkelf o.rmige tilsatss tof f er-, som beskrevet mer detaljert nedenfor, påføres materialet mellom to tilstøtende valsepar. Den flytende substans kan påføres det fibrøse materi ale på en hvilken som helst egnet-måte, for eksempel ved- at materialet føres gjennom et bad av. den flytende substans. Ved en foretrukket utførelsésform sprøytes imidlertid den flytende substans på det fibrøse materiale, fortrinnsvis ved en sprøyteteknikk uten luft,- for eksempel ved hjelp av én eller flere dyser. Når den flytende substans inneholder oppløst'eller suspendert fast materiale, kan dysen eller dysene ha 'tendens til å tilstoppes.- Dette kan imidlertid motvirkes ved at den flytende substans måtes til dysen eller dysene som pulserende strøm og/eller ved at dysen eller dysene oppvarmes til en temperatur ved hvilken den flytende substans- har en egnet viskositet (og oppvarmning av væske-tilførings-dysen eller eventuelle andre væsketilførings-h jelpemidl.er er normalt nødvendig, når væsken er et smeltet faststoff slik som. forklart nedenfor). En annen interessant utførelsésform omfatter tilsetning av den flytende.substans fra en av valsenes overflate, for eksempel ved at valsen delvis nedsenkes i et bad inneholdende den flytende ■substans. Den .flytende substans påføres fortrinnsvis 'det fibrøse materiale i en avmålt mengde som i en ubetydelig grad overstiger den nødvendige mengde, og overskytende væske vil da fjernes fra det fibrøse materiale når dette materiale ■ føres gjennom det første valsepar. En„ måte å tilføre en avmålt mengde av den flytende substans til det fibrøse materiale, omfatter påførsel av den flytende substans ved regulert hastighet på én eller begge valsene, for eksempel ved hjelp av en applikasjonsvalse eller ved . sprøyting. ■ Som névnt ovenfor kan det være fordelaktig å oppnå' en vesentlig øket temperatur ved nipp-området mellom valseparet eller -parene. Dénne temperatur kan ytterligere økes ved at minst én av valsene som anvendes ved valse-behandlingen, oppvarmes. Hvis' den flytende substans.er av en type som størkner ved romtemperatur, motvirker eller forhindrer'.oppvarmning av. valsen eller valsene også opphoping av størknet substans på valseoverflaten eller -overflatene. Etter kompresjons- eller valse-behandlingen kan det fibrøse materiale ytterligere behandles og'fibreres i en fibrerings-'eller fluffing-innretning.Fibrerings-.'. innretningen kan være en våtfibreririgs-innretning såsom en pulper eller en.tørrfibrerings- eller fluffing.- innretning såsom en ' hammerrnøire . Det er blitt funnet at'ved at et fibrøst materiale.underkastes en høytrykks-kompresjons- eller valse-behandling som beskrevet ovenfor og en' påfølgende behandling i en hammermølle, kan et eksep- sjonelt homogent fibrert produkt uten klumper eller .. fiber-agglomerater- oppnås. Hvis ønskelig kan ytterligere flytende, partikkelformigeog/eller pulverformige- tilsatsmid- ler tilsettes til fibrene under behandling i hammermøllen, ..slik som. beskrevet mer detaljert nedenfor.. Når den fibrøse 'masse komprimeres i tørr. tilstand,. d.v.s. uten tilsetning av en flytende smøresubstans ,' og deretter behandles.i en fluffing - innretning såsom en ham-mermølle ,.kan. fibrene forringes på grunn av de høye tempe-.raturer som forårsakes av den mekaniske behandling, av fibrene. Det er blitt funnet at denne forringelse kan motvirkes eller endog unngås- når et passende smøremiddel r for

■eksempel kerosen eller étanol (eller,en hvilken som helst annen flytende substans, f. eks.' et impregneringsmiddel) , tilsettes til det fibr.øse materiale før det. innføres . i og/eller mens det behandles i' fluffing - innretningen. Til-setningen av et slikt smøremiddel synes å redusere den del av kinetisk energi som omdannes til varmeenergi, og smøre-midlét vil også i en viss utstrekning tjene .som kjøle-middel. Oppfinnelsen angår- også en apparatur for anvendelse ved utførelsen av fremgangsmåten, som -er - beskrevet ovenfor, idet

denne apparatur omfatter valsings-hjelpémiddel innbefattende minst ett valsepar, tilf ørings-h j.elpemiddel for tilførsel av et ark eller en bane av fibrøst materiale.til nippet som avgrenses mellom- valseparet og oppvarmnings- og/eller. tørké-hjelpémiddel for 'oppvarmning og/eller tørking av det fibrøse materiale som tilføres. Fortrinnsvis omfatter apparaturen også hjelpemiddel for påføring av én flytende sub-

stans på'det fibrøse materiale ved en oppstrøms posisjon

i forhold til valsings-hjelpemidlet eller for påføring'av én flytende substans på valsings-hjelpemidlet, og hjelpemiddel.for fibrering, spesielt tørr-fibrering av det fibrøse materiale nedstrøms i forhold til. valsings-h jelpemidlet, ■ spesielt en h amme mølle.

Oppfinnelsen angår også et fibrøst materiale omfattende

■fibre.méd cellevegger permanent -deformert ved kompresjon.

Oppfinnelsen vil. nå beskrives ytterligere under henvis-...'

ning til tegningene:

Fig. 1" illustrerér skjematisk en apparatur eller et .anlegg for behandling av et fibrøst materiale i henhold til den-foreliggende oppfinnelse,

Fig. 2 er et forstørret snitt som illustrerer valsning

av en fiber ved ytterst høyt.valsetrykk,

Fig. 3' er ét perspektivfrss som illustrerer mer detal-

jer-t en apparatur eller et, anlegg. som det som er vist på Fig.- 1,.

Fig. 4 illustrerer skjematisk en mer. kompa'kt utførelses-form av anlegget eller apparaturen, Fig.■4a illustrerer skjematisk en modifikasjon av apparaturen vist på Fig. -4, Fig.. 5 er. et sideriss . som illustrerer skjematisk en tredje utførelsésform av en- apparatur for behandling av halm, treflis og lignende utgangsmaterialer, og Fig,. 6 er et perspéktivriss i forstørret målestokk, som illustrerer valsing av et platemateriale fremstilt av mange plateelementer som er sammenføyd.

Fig. 7 er et scanning-elektronmikroskopbilde som viser

■en behandlet fibrøs bane som har et impregneringsmiddel for-edelt deri,

Fig. 8' er et scanning-elektronmikroskopbilde som viser

de behandlede fibres karakter,

Fig. 9 og 10 viser enkeltfibre som er.behandlet i henhold til den foreliggende oppfinnelse, og deretter ekstrahert med diklorme tan, og Fig. 11 og 12 viser fibre som er behandlet i henhold .til oppfinnelsen ;og deretter ekstrahert med diklormetan ' (Fig. 11) og .ikke ekstrahert. (Fig. 12) Fig. 1 illustrerer skjematisk et anlegg eller en apparatur for behandling av et fibrøst cellulosemateriale i form av en bane 10, som kontinuerlig mates- fra en tilførsels-valse 11-til en valse-inn.retning 1.2 som omfatter minst ett høytrykks-valsepar 12'. Det fibrøse banemateriale passerer en -oppvarmnings- og tørke-innretning 13 som er anbrakt mellom tilførsels-valsen 11 og et.væskepåførings-anlegg 14 omfattende et væskereservoar 15 og en sprøytedyse 16.som et anbrakt slik at en flytende substans som finnes .i reservoaret 15 kan sprøytes på banematerialet 10 ved en posisjon nedstrøms for oppvarmnings— og tørke-innretningen 13 og oppstrøms for

.'valse-innretning.en .12 . I valse-innretningen.12 komprimeres den fibrøse bane under et ytterst høyt-trykk som er tilstrek-. -kelig. til å deformere celleveggene hos enkeltfibrene og å komprimere cellehulrommene . 17 i disse,- som illustrert.på

Fig. 2.

Når-den fibrøse, bane som er blitt fullstendig .tørket

, ved tørke-innretningen 13 og deretter fuktet av den. flytende substans som er påsprøytet på dette ved dysen 16, føres, gjennom- nipp-området som avgrenses mellom-valsene 12', vil den flytende substans bli brakt i intim kontakt med alle overflatedeler hos hver enkelt- fiber, og- mulig overskytende flytende substans..18 fjernes kontinuerlig som illustrert på

Fig. 2. Når c.elléhulrommene 17 i fibrene komprimeres inne i nipp-området, utdrives gass eller luft derfra med kraft. Etterat materialet har- passert nipp-området, bi-drar elas tisiteten i fibrenes cellevegger til å gjendanne hulrommene, hvorved en del av den flytende substans som er tilstede, suges inn i hulrommene. Fibrene som har passert valse-innretningen 12 gjeninntar imidlertid ikke sin opprinnelige form, fordi valse-trykket.er så.høyt at celleveggene i en viss utstrekning deformeres,- og de enkelte fibre.

flatgjøres. Den kompres jons-/ekspans jonse.f f ekt eller trykk-/ yakuumeffekt fibrene og det flytende substans' som er påført

derpå, utsettes, for under valse-behandlingen, forårsaker'at det oppnås en meget intim.kontakt og uniform fordeling av

den flytende substans over alle de indre og ytre overfl.ate-.deler av fibrene. På grunn av at den energi som anvendes for å drive valsene 12J'delvis omdannes til' varmeenergi, utsettes det fibrøse materiale for en forhøyet temperatur under valsningen som, i forbindelse med•den uniforme fordeling av det flytende'substans, gir optimale betingelser for

.fysiske og kjemiske reaksjoner i det fibrøse materiale og

mellom det fibrøse materiale og den flytende substans. Som.forklart nedenfor, kan den flytende substans f.eks. være én hvilken som helst .ønskelig impregnerende flytende substans som er i stand til å bibringe det fibrøse materiale ønskede egenskaper... Når den f ibrøse bane 10 som er behandlet på.denne måte, forlater valse-innretniqgén 12, kan den tilføres til en hammermølle 19 eller.en annen fluffings-innretning i hvilken materialet fibrineres, og kan på

samme tid;behandles ytterligere.

Fig. 3 illustrerer i nærmere detalj anlegget eller apparaturen på Fig. 1. Ved denne utførelse omfatter oppvarmnings- og' tørke-innretningen 13 en tunnel 20 gjennom hvilken den fibrøse bane 10, som er tilført fra tilførings-yalsen IT, føres. Mens banen 10 føres :gjennom tunnelen 20, oppvarmes den ved hjelp av en del infrarøde bestrålings- ■■ innretninger 21- som .er arrangert i'tunnelens øvre del. '. Bestråling'sinnretningene 21 kan avkjøles delvis ved hjelp

■av.en blåseinnretning 22, som kan blåse kjøleluft gjénnom

en separat kanal 23 ved tunnelens,'øvre del, og delvis ved hjelp av trykkluft som sirkuleres gjennom kjølekanaler som-er dannet i bestrålingsinnretningene 21, og som tilfø-, res fra en egnet kilde, såsom en kompressor 24 som er forbundet med drivmotoren. Hvis nødvendig kan banen også oppvarmes nedenfra, eller vanndamp kan fjernes fra.undersiden av banen....

Idet banen 10 forlater oppvarmnings- og tørke-innretningen 13 i fullstendig tørr og oppvarmet tilstand, føres den under sprøytedysen 16, som har flere dyseåpninger slik

at en uniform dusj av en. flytende, substans kan påføres banen 10 i dens fulle bredde, og dysen anbringes fortrinnsvis slik at den dusj som.tilveiebringes ved .denne, oppnår en hastighetskomponent i den retning banen 10 beveger seg.

.Fra v-æskereservoaret 15 pumpes den flytende substans til dysen 16 ved hjelp av en matnings-pumpe 25 gjennom en til-føringsledning 26. Når den flytende substans er av en type som er fast eller.som har en viskositet som er for lav ved romtemperatur, kan reservoaret 15 omgis av en, va.rmekappe' inneholdende, elementer for elektrisk oppvarmning, og den væske som pumpes fra reservoaret 15 til tilføringslednin-gen 26 (som fordelaktig også er omgitt av én kappe med elektrisk, oppvarmning)' kan føres gjennom en oppvarmnings-innret-.ning 27, f.eks. av "varmsmeltnings"-typen, i hvilken den flytende•substans ytterligere oppvarmes. T reservoaret 15, oppvarmningsinnretningen 27. og tilførselsledningen 2.6 oppvarmes den flytende substans slik at det oppnås'en viskositet i væsken ved hvilken væsken kan pumpes ved matnings-pum-pen 25 og tilfredsstillende fordeles ved dysen 16, og slik

at det. sikres en tilfredsstillende inntréngning av den'flytende substans i det fibrøse materiale. Oppvarmningen •

av den flytende substans reguleres imidlertid slik at det ved et hvert trinn i oppvarmningsprosessen unngås overdreven oppvarmning som kan forårsake spaltning-, forringelse eller .

uønsket polymerisasjon av den flytende .substans.' For-å unngå at den flytende substans som lagres i reservoaret ,15 og oppvarmningsinnretningen 27, oksyderes ved at den utsettes .for atmosfæreluft, kan nitrogen.eller én annen inert gass tilføres reservoaret 15 og-oppvarmningsinnretningen 27 fra en trykkluft-beholder 28-. Væskepåf.ørlngs-innretningen

14 kan inneholde en ventil (ikke'vist) som regulerer tilfør-selen av flytende substans til dysen 16,, slik at denne til-' førsel kan skje intermitterende. Denne ventil såvel som

matningspumpe.n 25' kan drives, av trykkluft som frembringes ved'kompressoren 24, og den .intermitterende tilførsel av trykkluft til ventilen kan oppnås ved hjelp av en elektrisk regulert magnetventil.. Den resulterende pulserende strøm av flytende substans gjennom sprøytedysen motvirker effektivt - tilstopning av dyseåpningene.

Banen 10 som er påsprøytet flytende substans, føres mellom et ledevalsepar 29 og ' langs en ledekanal 30 tilValse-innretningen 12, som i utførelse-sformen vist på Flg.

3 omfatter to separate valseenheter 12a og .12b... Hver av

disse enheter omfatter et valsepar 12', som er montert roterbart. i en ramme. 31 og drevet av en drivmotor. 32. HVer ay valseenhetene er konstruért for å. utøve.et særdeles høyt trykk på nippen og kan for eksempel være av den type som

anvendes for fremstilling av folier av gull eller annet metall,'og.valsetrykket kan justeres ved hjelp av et manu-elt opererbarthåndtak 33. Overskytende flytende substans

.som er skilt fra banen 10 ved vaiseenheten 12a, samles i . et trau 34.og returneres til oppvarmningsinnretningen 27 gjennom en tilbakef øringsledning ..35 . For å forhindre . adhesjon av den flytende substans med hvilken banen 10 er impregnert, til valsene 12', og'også for.ytterligere å bedre inntrengningen og fordelingen av den flytende substans i den fibrøse- bane. 10', oppvarmes disse valser fortrinnsvis, . for eksempel ved hjelp av oppvarmningsinnretninger 36 som styrer en strøm av oppvarmet luft mot valsene og banen 10 som passerer mellom disse. Mens det er vist to på hinannen.følgende valseenheter 12a og 12b på Fig. 3, er det mulig å anvende en enkelt vals.e-. enhet eller et hvilken .som helst antall av valseenheter som er arrangert etter hverandre,■hvorved tykkelsen av banen 10 og/eller.- bevegelseshas tigheten 'av banen , gjennom valseenhetene kan økes. I. alle tilfeller bør banen fortrinnsvis beveges gjennom, vaiseenheten'eller -enhetene ved en hastighet som reguleres slik at det oppnås en optimal behandling'av fibrene.i banen. Denne hastighet kan for eksempel avhenge av tykkelsen av den fibrøse bane, antallet valse- . enheter og. av diameteren 'av valsene.'' For eksempel vil kompresjonen av fibrene således bli mindre brå når valsenes diameter er forholdsvis stor, og derfor kan bevegelseshas-tigheten for banen økes når valsediametrene økes. Videre kan anvendelsén åv et stort antall valseenheter forbedre •fordelingen av den flytende substans i den fibrøse bane 10. Når to eller flere valseenheter anvendes, er det nødvendig å nøyaktig regulere., de innbyrdes rotasjonshastigheter for

valsene i enhetene slik at man forhindrer strekking av den

del av banen 10 som befinner seg mellom tilgrensende valseenheter, men også-for forhindring -av dannelse av overdreven buktning 37 av banen.10 mellom tilstøtende enheter- På grunn av at lengden av banen 10 økes mens den passerer den første valseenhet 12a, ,må' den annen yalseenhet 12b drives ved en litt- høyere roteringshastighet,- endog når de to enheter er identiske.' Dette kan oppnås ved at drivmotorene. 32 regule-.res ved hjelp av- en frekyenstransform.ator (ikke. vist) ..

Hvis ønskelig kan ytterligere tilsatsstoffer i flytende eller.fast form tilføres banen 10 mellom valseenhetene 12a'.

- og 12b og/eller mellom vaiseenheten 12b og hammermøllen 19,

for eksempel ved hjelp av en ytterligere sprøytedyse 38.

Den .valsede, og impregnerte bane 10 trekkes nå inn i

.hammermøllen 19 ved hjelp av et par trekkvalser 39 som dri-• ves i synkronisme med vaiseenheten 12b. I hammermøllen 19, som drives' av en elektrisk, motor 40, utsettes den behandlede fibrøse bane for særdeles sterke mekaniske krefter, hvorved.det fibrøse materiale fullstendig - fibreres. Fibre--ringsprosessen- gjøres i stor grad - lettere ' ved den foreg-å-

ende valsebehandling fibrene er blitt underkastet. Varme--- utviklingen inne i hammermøllen er temmelig sterk,, og temperaturen kan reguleres ved tilførsel av kjøleluft. Den høye-' temperatur bg den sterke mekaniske påvirkning, det fibrøse materiale utsettes for inne i hammermøllen 19, fullfører de ', fysiske og kjemiske reaksjoner mellom fibrene og tilsatsstof-fet eller tllsatsstoffene som startet under valse-behandlingen. Videre er det mulig å tilføre ytterligere tilsatsstoff direkte til hammermøllen,. for eksempel et pulverformig materiale som kan tilføres kontinuerlig til en trakt 41 som er angitt i stiplede linjer på Fig. 3. Slike ytterligere tilsatss tof f er kan omfatte en hver flytende substans som bibringer fibrene ønskede egenskaper,' for eksempel et smøremiddel såsom kerosen eller etanol.

pen fibrerte mass.é som kommer ut fra hammermøllen' 19, tilføres en- filtreringsanordrting 42 gjennom en ledning 43. Filtreringsanlegget omfatter' en roterende filtreringssylin-der 4 4 som har en sylinderoverflate.avgrenset av en trådduk og som drives av en elektrisk motor 45. Denne filtrerings-

.innretning 42 skiller den fibrerte fibrøse masse 46 fra støv og tilsatsmiddel-rester- som kan passere gjennom tråd-. duken på. f iltre.ringssy linderen 44. og inn i inntaksledningen 48 til 'en blåseinnretning. 49 med en utløpsledning • 50 som er forbundet med et filter (ikke vist) for oppsamling av støvmaterialet. Fig. 4 viser en modifisert utførelse av apparaturen eller anlegget som er' illustrert på Fig. 3, og tilsvarende elementer i de to utførelser er gitt de samme referanse-numre'.. Ved utførelsen'som er vist på Fig. 4. er tunnelen 20 i oppvarmnings- og .tørkeinnretningen 13 delt i flere verti-kalt arrangerte seksjoner, 20a., 20b. og 20c, og ved endene .av disse seksjoner ledes, banen ved ledesténger 51-53. På lignende måte er væskepåførings-inhretningen 14, valse-innretnin<g>en 12, hammermøllen 19 og filtreringsinnretningen 42 arrangert . 1 en vertikal retning.

Fig. 4a viser en modifikasjon av apparaturen eller

.anlegget som er illustrert- .på Fig. 4. På Fig. 4a er væske-.påføringsinnretningen 14 erstattet, av et væskebad' 66

som befinner seg i en beholder som er avgrenset av de deler av.de sylindriske overflater av,valsene 12' som er arrangert overfor hverandre, og ved egnede stasjonære endevegger 67. Væskenivået i badet 66 registreres ved

en væskeføler 68, og væske kan tilføres badet 66 fra et væskereservoar 69 gjennom et uttaksrør 70 inneholdende en

-ventil 71. En reguleringsinnretning 72 regulerer ventilen

71 på basis av signaler mottatt fra nivåføleren 68 slik at' det opprettholdes et hovedsakelig konstant væskenivå i badet.. 66. Som Illustrert skjematisk ved fjærer 73, presses valsene 12' sammen ved. særdeles sterke krefter slik at banen 10 komprimeres mellom dem som beskrevet ovenfor. Mens utførelsen vist på Fig. 3 og 4 er tilpasset for å bearbeide en fibrøs bane, er utførelsen vist på- Fig. 5 tilpasset for bearbeiding av halm, treflis -og andre par- ' - tikkelformige materialer. Utgangsmaterialét, såsom halm, tilføres i en.mottakertrakt 54, fra hvilken' materiale .føres inn i en, oppvarmnings- og tørke-innretning 55, i •hvilken materialet for eksempel kan tørkes ved hjelp av oppvarmet luft. Fra. innretningen 55- føres det opp-

varmede og tørkede materiale ned i en andre trakt 56, og mens.materialet faller fra tørke-innretningen 55 ned i trakten 56, kan en-flytende substans påføres materialet ved hjelp av sprøy tedyser' 57 til-hvilken væske .kan tilføres fra

et.reservoar 58 ved hjelp av en pumpe.59. Fra trakten 56

.kan det fuktede materiale tilføres til en valseinnretning

60. som kan være.av den type som er beskrevet tidligere, og overskytende væske som er skilt fra cellulosemassen når den passerer valseinnretningen 57, returneres til reservoaret.58 gjennom en tilbakeføringsledning 51. Materialet som har passert valseinnretningen 60 slippes ned i en ham- ' mermølle 6 2 eller en annen fluffing -innretning fra hvilken de fibrerte fibre overføres til en fiitreringsinnrétning 63 av den samme type som den som er beskrevet-i forbindelse med Fig. 3.

Den fibrøse bane 10 som behandles i de apparaturer - eller anlegg som er illustrert på Fig. 3 og 4, kan være et fleksibelt,- meget porøst materiale. Det er imidlertid også mulig å anvende fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen i forbindelse med et: plate- eller arkmateriale,/'. f or eksempel et tre-arkmateriale\som er forholdsvis stivt. I dette tilfelle, kan det arkmateriale eller den plate som behandles, ut-

gjøres av ..arkelementer som kan være gjensidig sammenføyet

langs V-formede-skjøter 64 for unngåelse av en hver adskil-lelse' i nippet mellom valsene 65. langs en skjøt parallell med. valseaksen (en slik . type av for- eksempel V-formet skjøt er også egnet for sammenføyning av ark av fleksibelt materiale) .. Når en .slik plate- føres- gjennom et valsepar 65 uten tilsetning av et flytende tilsatss.tof f eller eh. f lytende substans, og utsettes for så ytterst sterke kompre-sjonskrefter at de enkelte fibres cellevegger permanent deformeres, knuses' fibrene i en viss utstrekning, og materialet som er behandlet på denne måte, kan uten ytterligere bearbeidning mases og anvendes for fremstilling av.fettbestandig papir, og- lignende.

Skjønt utførelsene som er vist på tegningene,' er blitt beskrevet i forbindelse- med bearbeidingen av cellulosefibre, må det være klart at fremgangsmåten og apparaturen • i. henhold

..til oppfinnelsen også kan anvendes for behandling av andre

naturlige.fibre, såsom ullfibre, og endog for behandling av kunstige eller syntetiske- fibre "med indre eller ytre overflatedeler som avgrenser 'hulrom eller mellomrom i de enkelte fibre.

Av ovennevnte forklaring vil-det forstås at fremgangsmåten ifølge den foreliggende oppfinnelse er egnet for mange forskjellige behandlinger av fibrøse materialer, som spenner

fra det-tilfelle hvor høytrykksbehandlingen anvendes for knusning av et"fibrøst materiale for oppnåelse av en finere fiberstørrelse (en høyere SR°, f.eks. en SR° på 70-80) ved at en hver "smøremiddel"-væskesubstans utelates under høy-trykksbehandlingen ,' til ■ det tilf elle fivor flytende substanser for impregnering av fibrene og samtidig "smøring".under høytrykksbehandlingen tilsettes .og .eventuelt.kombineres. med■tilsetning av ytterligere substanser•av flytende eller fast karakter etter høytrykksbehandlingen, f.eks. tilsatt

umiddelbart før eller i fluffing- eller desintegrasjons-enheten, typisk hammermøllen, og/eller - for faststoffer

med abrasiv karakter eller faststoffer som kan ha tendens til å tilstoppe filteret 44, såsom sement eller silisiumdioksyd - eventuelt tilsatt etter hammermøllen eller endog etter- at fibrene er fjernet fra filteret 44.

Når høytrykksbehandlingen i■fravær av en hver vesentlig mengde "smøremiddel" anvendes for behandling av et fib-røst materiale for økning av SR<0->finheten i fibrene, kan'det høytrykksbehandléde materiale føres gjennom de gjenværende trinn av behandlingen som illustrert på Fig. 3, i . hvilket tilfelle et "smøremiddel" eller "k jølemiddel." passende tilsettes før eller i hammermøllen, slik som nevnt ovenfor, eller det høytrykksbehandlede materiale kan uttas som det er fra høytrykksbehandlingen . for senere tørrfibrering el-, ler for senere konvensjonell våt-pulping. Når høytrykks-behandlingen utføres i nærvær av en flytende substans som trenger inn i materialet, vil den flytende substans normalt'tjene som et "smøremiddel", og vil "motvirke f iberknusning.

I henhold til en spesiell utførelsésform av den foreliggende oppfinnelse er det fibrøse materiale som underkastes fibrering f.eks. i hammermøllen, i seg selv et fibrøst komposittmateriale omfattende forskjellige typer fibre som, når de er fibrert, vil resultere i en "fiberblanding" tilpasset for ' inkorporering i f iber-.f orsterkede komposittmaterialer 'sammenbundet ved hjelp-av en organisk matriks (f.eks., en polymer) eller en uorganisk matriks (f.eks. sement). Som et eksempel kan et "komposittpapir" som innbefatter. 60% sulfatmasse, 30% eukalyptusfibre, -6% 6 ram' rayori-fibre og 4% 8 mm rayonfibre, fibreres i hammermøllen. Øyen-synlig, kan også andre fibre eller materialer inkorporeres under fremstillingen av et slikt "komposittpapir", innbefattende andre fibre såsom sisal ,• kokusbast,. mineralf ibre o'g eventuelt også partikler eller fibre av polymer ,som vil danne matrikseh eller en del av matriks.en av det senere .komposittmateriale i hvilket de aktuelle fibre tjener som forsterkende fibre. I henhold til en spesiell utførelses-', form av dette aspekt ved. oppfinnelsen,hvor fiberforsterk-nings-utformningen i et senere komposittmateriale tilpasses ved at de ønskede fibre inkorporeres i de 'ønskede mengder under papirfremstillingen, underkastes det resulterende "komposittpapir" den■høytrykks-behandling som er omtalt, ovenfor, med eller uten impregnering med ønskede' impregne-. ringsmi.dler og/eller kombinasjoner derav. Det vil forstås at på.denne.måte tilveiebringes nesten ubegrensede mulig-heter for fremskaffelse av et behandlet fibermateriåle med eksakt definerte'egenskaper for et gitt ■formål.

T henhold-til et meget viktig aspekt ved' den foreliggende oppfinnelse er den flytende substans som tilføres det tørkede fibermateriåle før høytrykksbehandlingen,. spesielt høytrykks-valsningen, et impregneringsmiddel, d.v.s. et middel som fullstendig eller delvis vil inkorporeres i fibermaterialet for å bibringe - fibrene ønskede egenskaper. I den foreliggende forbindelse betegner uttrykket "impregneringsmiddel" en substans som kjemisk og/eller fysisk vil kombineres med fibrene med en hovedsakelig permanent kjemisk og/eller fysisk binding, mellom, fibrene og substansen som resultat.

I denne forbindelse vil det forstås at oppvarmnings-og kompresjonsbehandlingen av fibrene, spesielt cellulose-. fibre., som utføres i henhold til den foreliggende oppfinnelse, vil bringe fibrene i en ønsket kjemisk aktivert og derved- forøke deres evne til å reagere med tilsatte

reaktive substanser.

Betydningen av oppvarmningen av det fibrøse materiale er blitt forklart ovenfor, og en utførelsésform av oppfinnelsen utgjøres av. en' fremgangsmåte ved. hvilken et cellulose-.inneholdende materiale oppvarmes' til de ovenfor nevnte temperaturer og omsettes deretter med en reaktant.som ér i stand

.til å reagere med cellulosehydroksy-grupper..Impregnering

av et cellulose-inneholdende materiale med f.eks. et reaktivt materiale såsom et metalloksydacylat eller et iso-' cyanat etter'oppvarmning av materialet til de ovenfor nevnte temperaturer, er antatt å være nytt i og for. seg og er i og

for seg viktig for flere formål, for eksempel for fremstilling av vanntett dekkpapir (innpakningspapir) og lignende.

En viktig klasse imprégneringsmidler som mest fordelaktig inkorporeres i; fibermaterialet ved hjelp av høytrykks-.-behandlingen i henhold til oppfinnelsen, omfatter de såkalte metalloksydacylater..

Metalloksydacylater utgjør en klasse organometall- .. forbindelser beskrevet for eksempel i US-patenter nr. 3 087 949, 3 243 447 , 3 177 238, 3 518 287 , -3 625 934,. 3 546 262,

3 634 476 og 3 673 .229, belgisk patent nr. 735 548 og britiske

patenter nr. 1 230 412 ,' 1- 274 718, 1 552 6 01-og 1 552 602.

Den generelle sammensetning av metalloksydacylåtene antas, å være'

divalent metall: (R-Me-O-Me-R) lineære forbindelser trivalent metall: (O^-Mé-^R-j) plah-forbindelser tetravalent metall: (Og-Me^-R^)ztetraeder-formede forbindelser

hvor Me. er et-metallatom, R er en ac<y>lat<g>ru<p>pe- som er en organisk syrerest med minst 12 karbonatomer, og x, y og z = 3 - 7 er en antatt molekylstørrelse i løsning. Det skal bemerkes at metalloksydacylater hvor hvert molekyl inneholder to eller flere forskjellige metaller, eventuelt- med forskjellig valens, kan også fremstilles, og slike forbindelsestyper såvel som andre varianter av metalioksydacylater og blandinger derav

er også beskrevet i de ovenfor nevnte patenter. Ytterligere . detaljer angående metalloksydacylater og deres anvendelse

ved impregnering.av cellulosefibre finnes, i Internasjonal

Patentsøknad nr. PCT/DK7.9/00055, publisert under publika-sjonsnr. WO 80 101176 den 12. juni 1980.

Som det fremgår av de forsøk som er angitt nedenfor, resulterer inkorporeringen av metalloksydacylater i cellulosefibre ved høytrykksimpregnerings-rnetoden ifølge den forelig-. gende oppfinnelse/ i fibre, som er særdeles uniformt' impregnert gjennom, hele sitt tverrsnitt og som viser utmerkede ønskede egenskaper ved forskjellige anvendelser. Når' . cellulosefibre er impregnert med metalloksydacylatene ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen,-synes metalloksydacylatet å være permanent og ufjernbart bundet til fibrene, som

det vil fremgå.av forsøksresultatene som er angitt nedenfor. Denne. "impregnerings-binding" kan komme av kjemisk reaksjon mellom metalloksydacylatet og de reaktive seter, såsom hydroksygrupper, . i cellulosefibrenes kjemiske struktur,

■eller av intim binding av overveiende fysisk karakter mellom cellulosefiberen og et belegg av polymerisert metal.loksyd-. acylat, eller aven kombinasjon av disse effekter.

Cellulosef ibre. som er impregnert, med metalloksydacylater ved fremgangsmåten ifølge denne oppfinnelse, viser dras-. tisk. redusert tendens til absorpsjon av vann, og beholder dimensjonsstabilitet når de inkorporeres 1 vann. eller en vandig oppslemning. Med hensyn til. dette- er for eksempel cellulosef ibre-. impregnert med. aluminiumoksydacylat blitt funnet å ha hovedsakelig den samme frihet fra vannabsorp-sjon som for eksempel polypropylenfibre. Følgelig tilveie-bringer oppfinnelsen meget interessante metalloksydacylat-impregnerte.cellulosefibre for mange; formål hvor det er ønskelig med en dimensjonsstabil, ikke-vannabsorberende fiber.

I henhold til en spesiell utførelsésform .av den foreliggende oppfinnelse behandles fibrene med en kombinasjon av et koplingsmiddel såsom et silari, og et metalloksydacylat. Koplingsmidlet og metalloksydacylatet kan tilsettes- til cellulosefibermat.erialet separat, eller de kan, i henhold til en spesielt foretrukket- utførelsésform av oppfinnelsen, tilsettes sammen ved at koplingsmidlet inkorporeres i. det metalloksydacylat. som tilføres fibrene. Det.er overraskende

.blitt funnet at denne kombinasjon, som er illustrert i eksemplene nedenfor, ikke synes å resultere i noen ulemper med hensyn til funksjonen av metalloksydacylatet eller, koplingsmidlet. Behandlingen av cellulosefibre med en kombinasjon av et metalloksydacylat og et koplingsmiddel såsom'et silan utgjør en spesiell utf ørelsésf orm . av. den foreliggende oppfinnelse, og denne utførelsésform ér ikke begrenset til inkorporeringen i'forbindelse med høytrykks-behandlingen som er beskrevet ovenfor (skjønt - dette er den nåværende foretrukne inkorporeringsmetode) , men kan,'innenfor rammen av denne ut-førelsésform av den foreliggende oppfinnelse,,utføres ved

en hvilken som helst egnet inkorporeringsmetode som vil resultere i'effektiv impregnering, innbefattende.inkorporering under høy-skjærkrafts-bétingelser såsom' i én hammermølle eller lignende. I henhold til en annen meget interessant utførelsésform av den foreliggende oppfinnelse, kombineres, behandlingen av cellulosefibre med et metalloksydacylat- og fortrinnsvis også et.koplingsmiddel, med påføring av'uorganiske partikkelformige substanser på fibrene. Som forklart ovenfor kan uorganiske substanser påføres på fibrene, for eksempel før behandlingen i fluffing- eller fibrerings-enheten såsom en hammermølle-, eller i hammermøllen, eller partikkelformige substanser kan påføres på fibrene'etter at de ér fjernet fra filteret 44. Som viktige eksempler på uorganiske inkorporerte substanser kan. nevnes sement, silisiumdioksyd, spesielt ultrafint silisiumdioksyd utfelt fra ,en gassfase, for eksempel av den type som fås som biprodukt ved fremstilling av-silisiummetal eller ferrosilisium i elektriske smelte-ovner, som er den type ultrafint silisiumdioksyd som anvendes i eksemplene. Sement eller silika som påføres på.. , metalloksydacyiat-impregnerte, dimensjonsstabile fibre, for anvendelse for eksempel som forsterkende fibre for inkorporering i sementburidne komposittmaterialer såsom, for fremstilling av den type formede artikler som vanligvis frem-'stilles av asbest-forsterket sement, vil medvirke til ytterligere å forbedre dispefsjonen av fibrene i en vandig sement-inneholdende oppslemning. Cellulosefibre i henhold til oppfinnelsen med sementpartikler påført på dem, kan endog

med' hensyn til mengden av sement og eventuelle andre til-'satsstoffer konstrueres på en slik måte at fibrene bare vil- trenge tilsetning av én riktig vannmengde for fremskaf- - fing av oppslemningen for dannelse av det fiber-forsterkede sementbundne.mdteriale. En annen type partikkelformig materiale 'som fordelaktig kan inkorporeres, på de impregnerte cellulosefibre, spesielt de'metalloksydacylat-impregnerte cellulosefibre, er,, absorberende partikler såsom trekull. De metalioksydacylat-impregnerte cellulosefibre som bærer trekullpartikler, er blitt funnet å utgjøre en høyst egnet type absorberende fiber av høy kvalitet for mange formål. Også i dette tilfelle' kan metalloksydacylatet passende kombineres med et koplingsmiddel såsom et silån. Igjen ■ er den utførelsésform av oppfinnelsen som utgjøres av metalloksydacylåt-impregnerte cellulosefibre som bærer trekull, ikke begrenset til den spesielle høytrykksmetodé for fremstilling av slike fibre som er beskrevet ovenfor (skjønt dette er den nåværende foretrukne, fremgangsmåte) , men. omfatter også de tilfeller hvor andre egnede fremgangsmåter ■anvendes for impregnering av cellulosefibrene med metalloksydacylatet og påføring ■ av trekullet.

Når. metalloksydacylat-hydrofobgjorte■cellulosefibre skal. inkorporeres i vandige oppslemninger, for eksempel sement-inneholdende oppslemninger, er det ønskelig at de bør være så lett dispergerbare i disse som mulig. I en viss utstrekning kan hydrofob-gjøringen motvirke fibrenes dis.per-gerbarhet i vandige medier. I henhold til en spesiell utfø-relsesform av den foreliggende oppfinnelse forbedres imidlertid slike hydrofob-g jorte'' cellulosef ibres dispergerbarhet ved inkorporering av ett "eller'flere overflateaktive midler med en karakter som bibringer hydrofile egenskaper. Det'er. overraskende blitt funnet at skjønt' cellulosef ibre gjøres ikke-vannabsorberende og således hydrofobe- i seg selv ved impregnering med et metalloksydacylat, kan de likevel erverve forbedret hydrofilitet eller dispergerbarhet i vandige media ved inkorporering av egnede tensider el.ler . kombinasjoner'av tensider av typer som øker hydrofiliteten eller vann-dispergerbarheten.. Som det fremgår fra forsøks-delen .nedenfor, er ikke-ioniske eller kationiske tensider.' egnede for dette formål.. Enda mer overraskende er det blitt funnet at slike tensider ikke behøver tilsettes atskilt fra metalloksydacylatet (skjønt de kan selvfølgelig tilsettes atskilt fra, spesielt ettertilsetning av metalloksydåcy-• latet) ,.. men kan tilsettes sammen med metalloksydacylatet og endog inkorporeres i metalloksydacylatet.. En ytterligere utførelsésform av den foreliggende oppfinnelse omfatter følgelig cellulosefibre som impregneres.med et metalloksydacylat og i tillegg.omfatter ett.eller flere overflateaktive midler som modifiserer fibrenes karakter i retning av større

.hydrofilitet. I henhold.til det som er angitt- ovenfor, er

■ denne utf ørelsésf orm av oppfinnelsen . ikke begrenset til. det. tilfelle hvor metalloksydacylatet' og/eller de overf lateaktive midler inkorporeres ved hjelp av høytrykks-impregnerings teknikken som ér beskrevet i det foreliggende., men omfatter vanligvis.slike fibre uansett hvordan metalloksydacylatet (eller andre egnede -hydrof ob-gjørende midler) og de overf lateaktive midler er .blitt inkorporert,, men- høy-' trykks-vakuum-impregneringsmetoden som er beskrevet i.det' • foreliggende utgjør den nåværende foretrukne fremgangsmåte for fremstilling av disse hydrofobe.cellulosefibre-med.

øket dispergerbarhet i vandige medier.'

Som det vil fremgå av eksemplene, er det innenfor opp-. finnelsens ramme å kombinere metalloksydacylat-impregnerin-' gen med inkorporering av ett eller flere av de. overflateaktive midler som modifiserer fibrene i retning av større hydrofilitet eller dispergérbarhet i vandige medier, inkor-, •po rer ing. av koplingsmiddel- og anvendelse av uorganisk,-partikkelf ormig stoff på en. hvilken, som helst ønsket måte, og kombinasjoner av de ovenfo.r nevnte prinsipper, men uten metalloksydacylatet', kan også'anvendes, avhengig av den spesielle slutt-anvendelse av de således behandlede cellulosefibre.

Som det vil. forstås av ovennevnte forklaring,- kan cellulosefibrene ifølge utførelsésformene ifølge den foreliggende oppfinnelse, eller fremstilt ifølge utførelsésfor-mene, i henhold til den foreliggende oppfinnelse, konstrueres • for og. være egnede for 'mange forskjellige formål. Anven-. deisen av cellulosefibrene i henhold til oppfinnelsen som forsterkende fibre for komposittmaterialer med 'Uorganiske eller organiske matrikser, er allerede omtalt ovenfor.

Andre interessante aspekter ved anvendelsen av de behandlede fibre i henhold til oppfinnelsen er: I'henhold til ett aspekt ved oppfinnelsen, anvendes metall.oksydacylat-impregnerte fibre behandlet med aktivt kull, som absorberende fibre for eksempel for absorptive filtre for væsker eller gasser, for eksempel for vin, øl, husholdningsanvendelser, gassmasker étc.

■ I henhold til et spesielt aspekt ved denne anvendelse, anvendes, disse absorberende fibre som bærer trekull eller . annet absorberingsmiddel, for hygieneartikler eller servietter (bleier). Hvis ønskelig kan slike fibre bibringes antibak-. terielle•egenskaper, såsom ved anvendelse av et metalloksydacylat med.antimikrobielle egenskaper, såsom sinkoksydacylat,' som metalloksydacylat- eller' en .del av metalloksydacy lat-komponenten.

Påførselen av aktivert karbon på cellulosefibre- for oppnåelse av cellulosefiber-båret eller -bundet aktivert karbon,- utgjør et spesielt aspekt ved den foreliggende oppfinnelse. I henhold til oppfinnelsen kan det aktiverte karbon påføres ikke bare på metallok.sydacyla-t-béhandlet cellulose, men helt generelt på eh hvilken som helst egnet cellulosefiber, impregnert eller ikke. impregnert, og på-føringen kan utføres ved en.fremgangsmåte i henhold til den foreliggende oppfinnelse eller ved en hvilken som helst egnet metode for påføring av aktivert karbon på cellulosefibre, inkludert påføring i en pulper eller hollender..

En annen egnet fremgangsmåte for påføring av aktivert karbon

■på cellulosefibre, er å påføre det aktiverte karbon 1 en hammermølle eller i en annen høy-skjærkrafts-behandlings-apparatur.

En annen interessant,anvendelse av. de metalloksydacylat-behandlede eller -impregnerte cellulosefibre, for eksempel, aluminiumoksydacylat-impregnerte cellulosefibre, er

som oljeabsorberende fibre,'for eksempel for anvendelse i oljeabsorbérende tørkepapir for anvendelse 1 verksteder og fabrikker eller for fjerning av. spillolje eller ol.je-forurensning. For fjerning av større mengder forurensende

olje, karv de oljeabsorberende fibré ifølge den foreliggende oppfinnelse i ikke-sammenbundet form pakkes i permeable ■ . sekker med en.konstruksjon som er tilpasset for å plasseres eller beveges på det sted hvor oljeforurensningen befinner seg. En ytterligere interessant anvendelse av de f ibre . som' fremstilles i.henhold ■ til den foreliggende oppfinnelse, er som bindemiddel eller binde-fibre for konsolidering av' 'for eksempel tørr-dannet papir, ikke-vevde .tøyer etc. For dette formål impregneres fibrene passende med et bindemiddel', for eksempel en polymer, hvis bindings-egenskaper. utløses ved en forhøyet temperatur, passende ved en temperatur på opptil ca. 150°C, for eksempel fra- ca. 80°C til ca. 150°C. En ytterligere anvendelse .av de impregnerte fibre i henhold til oppfinnelsen er som hydrofobe fibre, i hygieneartikler '■ og.bleier eller servietter som et mellomliggende lag mellom hydrofile fibre i disse og utvendig på disse artikler. For dette formål impregneres'fibrene- passende med et metalloksydacyla.t .eller en metalloksydacylat-kombinasjon som er hydrofob-gjørende, for eksempel ■ aluminiumoksydstearat eller -tallat. Et ytterligere anvendelsesområde for de impregnerte .fibre ifølge oppfinnelsen er som flammeherdige fibre..For dette formål kan - fibrene impregneres' med konvensjonelle flamme-hemmende .eller brann-sikrende midler såsom fosfor-. og/eller klor-inneholdende flamme-hemmende midler', og/eller med et metalloksydacylat som i seg selv er flamme-hemmende eller flamme-sikrende såsom antimonoksydacylat.

En ytterligere interessant anvendelse av de metalloksyd-.. ,'acylat-impregnerte cellulosef ibre ifølge oppfinnelsen er

som antistatisk tissue for eksempel for briller eller■ linser.

EKSEMPLER'

I en apparatur' av den type som er -illustrert på Fig.

3 ble cellulosematerialer 11 ført gjennom de viste behand-lingstrinn og ble behandlet med flere flytende substanser og i noen tilfeller faste tilsetningsstoffer under passering gjennom behandlingstrinnene, for oppnåelse av mange '

forskjellige egnede, behandlede cellulosefibre 46.

Detaljer angående produkter anvendt i eksemplene er. som følger: MOA C 1460 Aluminiumoksyd—stearat,■ løsning med 60%

fas ts to-f f innhold i v/h i te spirit. Tilgjen-

gelig fra MOACO S.A.-, Lausanne., Sveits.

MOA C. 1400 Aluminiumoksyd-s.tearat, faststoff. Tilgjengelig fra MOACO S.A., Lausanne, Sveits.

MOA DF-00 Silisium-tltan-alkoksyd-kondensert oiigomer, .

100%. (En oiigomer.av:titan og silisium i hvilken hvertsilisiumatom er bundet til et titanatom ved en oksygenbro. Til hvert silisiumatom er det videre knyttet etoksydgrupper.. Til hvert titanatom er det . knyttet isopropoksyd-grupper på de frie valenser).

Flammepunkt 30°C, metallinnhold .12,9% Ti,

3,8% Si. Tilgjengelig -fra.MOACO S..A.',

Lausanne, Sveits-.

MOA DF-1400 Silisiumtitanalkoksyd-stearat. ' (En"oiigomer

av titan .og silisium i hvilken hvert silisiumatom er bundet til titanatom ved., en oksygenbro. Til hvert silisiumatom er det knyttet tre etoksydgrupper. Til hvert titanatom er det knyttet to stearylgrupper)...

Garvevoks-faststoff. med flammepunkt 210°C, metallinnhold 4,8% Ti,- 5,6% Si. Tilgjenge-^

l,ig fra MOACO S.A., Lausanne, Sveits.

MOA DF-1000'Silisiumtitanalkoksyd-tal.lat. Tilgjengelig

fra MOACO S.A., Lausanne, Sveits.

MOA • CDF-14-00 Silisiumtitanaluminiumalkoksyd-stearat.

Tilgjengelig fra MOACO S.A.. , Lausanne, Sveits.

MOACO C-10-50-AM Et B-aminoetoksyaluminlumhydroksy-tallat.

50% løsning i white spirit. Tilgjengelig fra MOACO S.A., Lausanne, Sveits.

Manalox 403 Fast-- -Et fast polyoksyaluminiumstearat represen-stoff- tert ved formelen (0=A1-X). hvor X er et stearatradikal. Åluminiuminnhold 8,8%.

Viskositet fra 40 OP ved 60°C til .3 P ved 185°C. Tilgjengelig fra Manchem Limited,

Manchester,. England..

■Manalox 20 5. En.polymer organisk aluminiumforbindelse med. 'en sammensetning som kan representeres ved formelen (0=Al-X).'m(Ål'(OR) X2) .-. Produktet inneholder også ca. 25% -av løsningsmiddel-e.steren RX, som er isopropylesteren av en mettet fettsyre. Tilgjengelig fra Manchem

Limited, Manchester, Englanda

Manalox DP11/C/22P Et fast polyoksyaluminium-stearat represen-

tert ved formelen (0=A1-X) , hvor X- er et

■ n

stearatradlkal. Åluminiuminnhold 8,6%.

Viskositet fra 3,6 P ved 60°C til 0,25 P ved- 185°C..Frysepunkt under. 90°C. Tilgjengelig fra Manchem Limited, Manchester, England. . BEROL 370 Et ikke-ionisk tensid bestående av en ety-- lenoksyd-/propylenoks.yd-blokkpolymer. Har hydrofil; (yannløselig) karakter. - Dets overf lateaktive egenskaper er. som følger: Overflatetensjon .i henhold til Du Nouy, 25°C., 0,1% aktiv substans: 41 dyn/cm.

Fuktekapasitet i henhold til Draves, 25°C, 25 s synketid: 7 g/liter-.

Skumhøyde' i henhold til Ross-Miles, 50°C,

0,05% aktiv substans, øyeblikkelig 5 mm, etter 5 minutter 0 -mm.

Tilgjengelig fra BEROL KEMI AB, Stenungsund,"Sverige .■

BEROL '563 Et kationisk tensid bestående av alkyl-poly-'

glykoleterammoniummety1-sulfåt. Dets over-,

flateaktive egenskaper er som følger: Overflatetensjon i henhold til Du Noiiy,

25°C, 0,1% aktiv substans: 43 dyn/cm.

Fuktekapasitet i henhold til Draves, 25°C, synketid 2 5 s: mer enn 10 g/liter.

Skumhøyde i henhold til Ross--Miles, 50°C, 0,05% løsning i' hardt vann, 300 ppm (deler pr., m<i>llion)- CaCO^: øyeblikkelig 100 mm, etter 10. minutter 0 mm. ... Tilgjengelig fra- BEROL KEMI AB, .Stenungsund, Sverige.

BEROL.572 Et kationisk tensid av typen kyaternær ammo-niumforbindelse med antibakterielle egenskaper/ Dets overf lateaktive egenskaper ér som - følger: Overflatetensjon i henhold til Du Nouy, 2 5°C, 0,1% aktiv substans: 32 mN/m.. Fuktekapasitet i henhold til Draves, 25°C, .konsentrasjon,for 25 s synketid: minst 10 g/liter.

Skumhøyde'i henhold til Ross-Miles, 5 0oC, 0,05% aktiv substans: øyeblikkelig 1 mm,

etter 5 minutter O.mm.

BEROL FINTEX 573 Et kationisk overf lateaktivt middel bestående . av alkylpolyglykoleter.-ammoniummety 1-sulfa.t- .og et ikke-ionlsk f uktemiddel. Dets overf la teaktive egenskaper er som- følger: Overflatetens jon i henhold til Du Noliy, 25°C, 0,1% aktiv substans: 35 mN/m.

Fuktekapasitet i henhold til Draves./ ■ 25°C, konsentrasjon for 25. s synketid: 1 g/liter.

Skumhøyde i henhold til Ross-Miles, 50°C,

0,05% aktiv substans: øyeblikkelig 140 mm,

etter 5 .-minutter 125 mm.

Tilgjengelig fra BEROL KEMI AB, Stenungsund, Sverige.

Silane A-175 • Et silan-koplingsmiddel, bestående av Y-meta-kryloksypropyl-tris(2-metoksyet.oksy)silan

fra Union Carbide.

Silane A-1T00 Et silan-koplingsmiddel bestående- av y-amino-

propy ltrietoksysilan , fra Union Carbide..

Silane A-1102 Et silan-koplingsmiddel, bestående av y-amino-propyltrietoksysilan, fra Union.Carbide.

Silane A-1120 Silan-koplingsmiddel,' n-B- (aminoetyl) -y-ami-nopropyltrimetoksysilan, fra Uriion Carbide.

Silane'Y-9 56 6 ,

40% . Fra Union ' Carbide'.

TES .'4 0 Blanding av etylkiselsyreestere med 1-9

silisiumatomer pr. molekyl.. Fra Wacker Chemie.

Isocyanate■MDI Dif enylmetan-3 , 3 1-diisocyanat •

Desmodur T80 og

Desmodur T65 Blandinger av de to isomere former 2,'4-diisocyanat-toluen og 2,6-diisocyanat-toluen i forholdene respektive 8.0:20 (Desmodur T80)

og 65:35 (Desmodur..T65) . Fra Bayer.

. - MOB.ILWAX' 2360 Mi.krovoks med smeltepunkt (ASTM D 127) 75°C, én nål-penetrasjon (1/10 mm) på 2.6 ved- 25°C og .150 ved 42°C, flammepunkt COC 276°C og viskositet ved 9 8,9°c'(-DIN 51-562) på 11,4 cSt. ANTIBLAZE 7 8 En f lammeliemmende, klar væske av klorert f osf ona tester, fosforinnhold 1'2,0%, klorinnhold 34,0%, som. kan krystallisere ved, eller under,. 23,9°C.' ... •VIRCGL 82 En . flammehemmende fosfor-inneholdende polyol fra Mobil Chemical beregnet for anvendelse .som et kjemisk sammenbundet, sam-reagerende flarnmehemmende middel for uretanskum.

Hydr<p>ksyltall, mg KOH/g: 205

Syretall, mg KOH/g: 0,3

Vanninnhold: 0

Funksjonalitet: 2

Fos.f orinnhold, %: 11, 3

Viskositet (ep ved 23°C): 250

Ultrafint.•sili-siumdioksyd Fint, sfærisk SiC^-rikt støv. Spesifikk overflate (bestemt ved BET-tekn.ikk) ca. .250.000 cm2/g svarende til en gjennomsnitt-. lig partikkeldiameter på 0,1 ,um. Densitet

■ 3 ■ ' ■

2,22. g/cm .

Super Rapid 4500 Super Rapid portland-sement, spesifikk

2

overflate (Blai-ne)' 4500 cm /g.

Talkum Sedimentasjonsanalyse:

Mindre enn lO^um, 93%, Mindre enn 5^um, 81%,

Mindre enn 2^um, 35%,

Oljefall (DIN. 53 199): 56 . '

MOBTLCER Q En syrefast' mikrovoks-emuls jon , faststoff-innhold gjennomsnittlig 51%, størknings-punkt for voks 6 5°C, partikkelstørrelse l-3^um,

fra Mobil..

. LUDOX HS 40% En vandig kolldidal dispersj.on .av' silisium dioksyd-partikler fra .Du Pont. Stabilise- rende not-ion: natrium. Partikkelladning: negativ.. Gjennomsnittlig partikkeldiameter-: 12 nm. -. Spesifikt overflateareal 230 m ■ 2/g. .AQUAPEL 3100 XL Et syntetisk limingsmiddel som reagerer méd cellulose under nøytrale eller alkaliske betingelser, en 15% emulsjon av alkylketen-dimer med et .kationisk stivelsesderivat som beskyttende kolloid. Fra Hercules Kemiska Aktiebolag, Hisings Baeka, Box 2019, Sverige.-.

KYMENE 557 H Et høyst effektiv kationaktiv våtstyrke-

harpiks-polyakrylamid-epiklorhydrin. Fra

Hercules Kemiska Akti.ebolag, Hisings Backa, Box .2 019 , Sverige.

MELMENT . L 10 20%. Et betong-superplastiseringsmiddel: 20%

løsning av e'n _anioni.sk melaminharpiks.

■•'CEM-MIX Et betong-superplastiseringsmiddel: Natriumsalt av et sterkt kondensert nafta-len-sulf onsyre-/f ormaldehyd-kondensat, av hvilket' typisk mer enn 70% består av, mole-kyler inneholdende 7 eller flere, naftalen-kjerner. Tilgjengelig fra Aalborg Portland, Danmark...

TRITON CF10.. Benzyleter av.oktylfenylpolyetoksylat.

ATRFLEX 120 Selv-tverrbindende vinyl-etylen-emulsjon,

52%', fra Air Products&Chemicals, Walne,

PA. , U.S.A.

GORI Colourless Fungicid trepreserverihgsolje fra GORI,

Danmark.

Silikon., herdning r Wacker Si-Dehasiv 92.0 fra Wacker Silicon.e,

en 100%, absolutt.løsningsmiddelfri til-leggs tverrbindings- silikon .

Cab-0:-Sll Kolloidale silil^apartikler , partikkels tør-relse ca. 10-20yum..

Norit W 20- Aktivert karbon fra Nbrit, jodtall 700 mg/g, tilsynelatende densitet 600 g/l.

PVC-løsnln<g>. ; Sammensetning; .50 g iren PVC (uten plastise-

ringsmiddel), 300 g tetrahydrofuran, 500 g rrietylenklorid og 0,5 g Silane A-1100...

Kalium vannglass Be° 28-30.

Bleket sulfatmasse • "■" Arkvekt ca. 750 g/m 2 . Fra Storå Kopparberg, Sverige.

CTMP-masse'Kjemo-termo-mekanisk masse. Består , av

ca. 15% bleket sulfatcellulose med en SR°. på ca. 16 og ca. 85% termomekanisk masse, med en SR° på ca. 16. Massen en fri for anti-bindingsmidler og andre.kjemikalier. Arkvekt ca. 750 g/m^.

Halm-cellulose Sulfittmasse fremstilt av rai- og hvete-halm. SR° ca. 32. Fra Fredericia Cellulosef abrik, Danmark.

I de eksempler som følger ble de oppregnede behandlings-''midler eller kombinasjoner av behandlingsmidler'tilført cellulosebanen 10 gjennom tilføringsledriingen 26 (unntatt hvor annet er angitt), oppvarmet ved hjelp av oppvarmnings-enheten 27 og varmekappen for tilførselsledningen 26. til 200°C (når ingen annen temperatur er angitt)., og ble tilsatt, i.de mengder, som.er angitt'i eksemplene, til 10 kg tørket, bleket sulfatcellulose som ble oppvarmet til ca. 110°C under passering gjennom tunnelen 20.. I noen av eksemplene ble ytterligere, materiale tilsatt i hammermøllen 19, eller umiddelbart før hammermøllen 19.

T Eksempler 85-95 var det behandlede fibrøse materiale halm- ■"cellulose.

Eksempel 96 ...

En sulfatcellulosemasse ble.tørket og ført gjennom valsene ved maksimalt trykk (ca. 10.000. kp) uten tilsetning

av noen væske før valsebehand.lingen. Det resulterende, valsede produkt hadde et "tobakkflak -lignende" utseende og besto av fibre som. hådde en betraktelig, høyere finhet enn s.tartf ibrene. Når disse fibre ble dispergert i'vann, sedimenterte de., og

.dette indikerer høy densitet. Papir fremstilt av fibrene'

på en laboratorieark-danner var pergament-lignende, og dette

■indikerer at fibrene hadde oppnådd en betraktelig høyere SR°. Papiret hadde høy strekkfasthet, men' dårlig r.ivstyrké, på samme måte som pergamentpapir.

Eksempel 9 7

Dekkpa.pir (innpakningspapir) fremstilt av sulfat-celiulos.e underkastes tørking ved 200°C.' Påfør metalloksydacylat (alumiriiumoksyd-tallat eller -stearat eller sinkoksyd-..tallat eller -stearat) .på dette fortrinnsvis i den ufortynnede form og oppvarmet til ca. 200°C. Det resulterende impregnerte papir kan enten anvendes i seg selv, eller det kan fortrinnsvis underkastes den valsebehandling som er beskrevet i de for.e-gående eksempler. Det resulterende impregnerte dekkpapir ■

er vanntett (vannavstøtende). Når metalloksydacylatet er sinkoksydacylat, er. dekkpapiret ..også resistent mot soppangrep. På .samme måte kan f.eks. sulfatmasse behandles og enten, høy-trykksvalses eller anvendes i seg selv uten valsning i begge tilfeller for eksempel som gulvteppe-underlag, takpapir eller en arkformet forsterkning for sementmaterialer og plastmate-rialer såsom fenolharpiksér og polyestere.

Eksempel 9 8

i' et anlegg som illustrert på Fig. 3 ble 500 kg bleket

sulfat-fluffmasse med en arkvekt på" .ca..70.0 g/m 2..og uten

noe innhold av kjemikaler, impregnert med en løsning av -70% aluminiumoksydstearat i white spirit i. en mengde på 100 kg. Impregneringsmidlet ble blandet med 3,5 kg Silane A-1100 og 3,5 kg BEROL 370. Blandingen ble for-oppv'armet

til ca. 90-1.00°G. Fiberbanen ble oppvarmet i en slik grad at.dens■temperatur umiddelbart før impregneringen var ca. 140°C. De resulterende fibre ble anvendt for fremstilling av sementplater av Eternitt-typen i en'Bell påstrømnings-. maskin for■Eternitt. Det ble fremstilt en oppslémning av fibrene ved pulping av 140 kg behandlede fibre med

5000 liter -vann i 20 minutter. - Til den resulterende oppslémning ble det tilsatt en oppslémning på 3 tonn sement'

og ca. 50 kg ultrafint silika, beregnet på den inkorporerte sement- Både dispersjonene av fibre og deres inkorporering.

i sement-oppslemningen var' lett.. I maskinens'lesseapparat • ble den resulterende fiberoppslemning tilblandet ca. 0,1%, beregnet på tørrs tof f innholdet i opps.lemningen, av en sterkt kationisk polyelektrolytt (Hercuflow 816 fra Hercules Kemiska Aktiebolag, Hisings Backa, Box 2019, Sverige) umiddelbart

før avyanning. Retens'jonen var utmerket. De resulterende plater ble herdet på vanlig -måte,og ér dimensjonsstabile.

Eksempel 99

10 g platehalm-cellulose med en SR° på ca. 32, 2 ,-5 g aktivert karbon med en spesifikk overflate på 700 m 2/g og -2,5 g aktivert karbon med en spesifikk overflate på 1400 m 2/g ble

•oppslemmet'i 1000 ml vann, hvoretter oppslemningen" ble avvan-tet og .tørket til en plate,på en labpratorie-arkdanner. ' ^Retensjonen av det aktiverte karbon var.utmerket; det var lioveHsakelig intet kull i avløpsvannet, og kullet'er festet på., fibrene .' '

"'•' i r^^Ånmeflchinger angående de fibre som ble fremstilt ifølge Éfes;emplene:

Eksempler 1-5,: Fibrene hadde tydelig hydrofob karakter... Eksempler 6-10: Fibrene er egnede for inkorporering som <;•'■'■£drsterkende fibre i sementbaserte materialer. .Eksempler 11-15: Fibrene viser utmerkede'egenskaper ved at .. de • ikke absorberer vann, men dispergeres likevel lett, for eksempel i sementinneholdénde oppslemninger.

Eksempel 1.6: Fibrene er noe stivere enn de fibre som er impregnert med metalloksydacylat alene. De er ansett for å være egnede for. eksempel som forsterkende fibre, i polymerer såsom polyuretan eller polyester.

Eksempler 17 og 18: I' disse eksempler ble fibrene impregnert ■ -med brannhemmende midler. Et lignende forsøk ble, utført med klorparaf in.

Eksempler 19-24:.- I disse eksempler ble fibrene impregnert med en kombinasjon av metalloksydacylat og overflateaktive midler for oppnåelse av stabiliserte' fibre som ikke er vannabsorberende og følgelig ikke sveller, men som likevel er tilstrekkelig hydrofile,som en følge av inkorporeringen av. de overf latéaktive midler,-'til at de er.lett dispergerbåre.

i vandige oppslemninger. Videre ble fibrene behandlet med partikkelformige materialer, tilsatt .før hammermøllen.

Eksempler 25-27: De fibre som er.-fremstilt ifølge disse eksempler, viser utmerkede absorberingsegenskaper' på grunn av sitt innhold av trekull og er egnede for-eksempel som.filter-. materialer for væsker eller gasser, for eksempel som filfer-materialer for filtrering- av vin, øl, som husholdsnings- eller, kjøkkenfiltere,.som filtere for gassmasker og som filter-materialer for .drikkevann..

Eksempler .28 og 29: De fibre som ble fremstilt ifølge disse eksempler, er spesielt godt egnet som forsterkende fibre.for sement, gips etc.

Eksempel 30: Fibrene er egnede som hydrofile substratfibre for plantekulturer uten jord, men er også egnede for eksempel

som fil ternateriale.

,Eksempler.31-36: Disse forsøk ble utført for å vise at fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen også kan anvendes for vandige dispersjoner, løsninger etc. Selv når man impregnerer med slike vandige materialer er det meget fordelaktig først å'utføre en grundig tørkebehandling i tunnelen 20, da dette sikrer hurtig inntrengning.

Eksempel 38: I dette forsøk ble den anvendte lateks "filt-rert" ,av cellulosebanen og forble på toppen av banen, hvilket ikke er ønskelig. Dét ville være ønskelig å anvende dispersjoner med en høyere filmdannende temperatur, for eksempel en temperatur over 110-°C.

Eksempel 39: De oppnådde fibre viste en utmerket kombinasjon, av hydrofobitet og brannherdighet.

Eksempel 40: Fibrene var relativt stive og hydrofobe, men

var ikke brannherdige..

■Eksempler 43 og 45: 'Fibrene hadde utmerket dispergerings-kapasi tet.

Eksempler 46. og 47: Fibrene viste' god hydrof obitet ...

Eksempel 48: Fibrene er ansett for å være egnede, som fyll-, materiale for puter, som varmeisolas jonsmaterialer,- for klær'., etc. Fibrene er meget- glatte og glir lett i forhold til hverandre.

Eksempel 49 : "Fibrene er egnede som bindef ibre i ikke-vevde strukturer, for eksempel' tørrdannet pa-pir.

Eksempler 50-56: I disse forsøk ble metalloksydacylatet blandet sammen med andre stoffer ved. at de andre stoffene ble. tilsatt i eller, umiddelbart før hammermøllen. Skjønt utmerkede fibre ble oppnådd, er tilsetning av de andre stoffer til metalloksydacylatet slik som illustrert i Eksempler 11-15;foretrukket.

Eksempel ' 57:. Fibrene hadde meget spesielle, egenskaper.

De var stive og elastiske og.heftet ikke godt til hverandre når de ble anvendt i. pap.irfremstillings-forsøk., men-resulterte snarere i store, fibrerte strukturer...

Eksempel 58,: '. I. motsetning til Eksempel 57 har 'fibrene som. . er fremstilt ■ i ■ dette eksempel., beholdt sin evnetil å hefte sammen når de suspenderes i vann og deretter filtreres og tørkes.

Eksempler 6 2-72': Fibrene er utmerket egnet for inkorporering- i mengder på ca . 4-10 vekt% i sementpla ter.'

Eksempler 85-95: På grunn av at halmcellulose-fibrene er meget-små,, er -de impregnerte fibre som er fremstilt ifølge dis.se "eksempler, meget godt egnede'som tiksotropé'midler i

vannbaserte og løsningsmiddel-baserte malinger.

Fibre fremstilt' ifølge de ovennevnte Eksempler 1, 11, 12,

13, 19' og 20 ble underkastet følgende utprøvning:

Fibre fremstilt ifølge Eksempel 1 ble underkastet ekstraksjon i Soxhlet-apparatiir med henholdsvis diklormetan og petroleumeter-. Det ble f unnet. at 5,2% av de.n påførte substans kunne ekstraheres med diklormetan, og at 4,5% av den påførte substans kunne ekstraheres med- petroleumeter, d.v.s. omtrent halvparten åv vekten av aluminlumoksydstearatet'som var på--ført. Mens elementaranalysen av. aluminlumoks<y>dsteara<t>'skulle være C: 66,3; H: 10 , 7 ; 0 :' 14 , 7 ; Al: 8,3, viste de to ekstrakter ved elementaranalyse den følgende.sammensetning<:>Petroleume.tereks trakt: C: 77,5; H: 13 ,1;'. 0: ' 9-, 1 99,7 Diklormetanekstrakt.:. C: '77,7; H.: 13,5; 0.: 9,2 = 100,4

Dette viser at det ekstraherte materiale ikke består-av ureagert aluminlumoksydstearat, i.betraktning av at aluminium' ikke er tilstede;,. antagelig er det ekstraherte materiale stearinsyre som kan-ha vært tilstede i overskudd i aluminlum-oksyds tearatet .-

Fig. 7 er et seanning-elektronmikroskopi(SEM)-fotografi (forstørrelse 54 x) som viser distribusjonen av.aluminium

i den behandlede- bane. Det vil- bemerkes at distribusjonen, er meget jevn..

Fig. 8'er et' SEM-fotografi (forstørrelse ILO x) av fibrene og viser at en del av fibrene er helt sammenfalt mens andre er helt. runde.

Dette fremgår også av'Figurer 9 -og 10 (forstørrelse henholdsvis 930- x og 1570 x) som viser diklormetatrekstraherte

■ enkeltfibre.

Figurer 11 og 12 (forstørrelse henholdsvis 2050 x og 3000 x og diklormetanekstrahert fiber (Fig. 11) og fiber som den er (Fig-. 12)) viser at fiberenden (Fig. 11) og fiberoverflaten

(Fig. 12) har e-t utseende som er helt forskjellig fra en;

normalmasse-fiber. • Undersøkelser omfattende kontaktvinkelmålinge.r og ' ,absorpsjonsmålinger på fibrene (ekstrahert og ikke-ekstrahert) viser at overflaten av fibrene er klart hydrofob og lipofil.-Det,ble også klart funnet at fibrene ikke sveller i løsnings-midler. Det er' videre klart at fibrene beholder sin hydro-" ' fobitet også etter eks tråksjon.

Vannretensjonsverdien (VRV) for fibrene ble bestemt. Resultatene fremgår av den ■ følgende, tabell, som også. angir ' tørrstoffinnholdet, kontaktvinkelen og fuktbafheten'hos fibrene.

Fibrene som var fremstilt i henhold .til Eksempel' 1, ble underkastet, en termisk analyse som viste at en endotermis.k reaksjon .begynner ved 50°C og er, fullstendig ved 120°C, mak-, simum ved 85°C. Reaksjonen tilsvarer .f jernelsen, av ca. 5% vann...

En eksoterm reaksjon skjer mellom 275 .og 335°C,,. som ér en termisk nedbrytning. Vekttapet er 66%. Deretter skjer det igjen en eksoterm reaksjon ved 400-450°C, tilsvarende

■en antenning og forbrenning av gjenværende' materiale.

innretning såsom en hammermølle.

2.0. Fremgangsmåte ifølge' hvilket som.helst av kravene 6-19, hvor den flytende substans ér. et impregneringsmiddel..

21. Fremgangsmåte ifølge krav 20, hvor impregneringsmidlet

er ett eller flere metalloksydacylater, for eksempel aluminiumoksydstearat eller -tallat eller en; kombinasjon av cå. 50% aluminiumpksydstearat eller -tallat og ca. 5,0% av en silisium-titan^-alkoksydkondensert oiigomer.

22. Apparatur • for anvendelse ved utførelsen av fremgangsmåten ifølge hvilket som helst av kravene 1-21,- idet nevnte apparatur omfatter valse-hjelpemidler innbefattende minst ett valse par, ■tilførings-hjelpémiddel for tilføring av et fibrøst•mate-riale til nippet.som er avgrenset mellom nevnte valsepar, og. ..varme- og/eller tørke-hjelpemidler for oppvarmning og/eller tørking av det tilførte fibrøse materiale.. 23. Apparatur ifølge krav. 22, ytterligere omfattende hjelpemiddel for påføring- av en■flytende•substans på nevnte fibrøse materiale ved en posisjon oppstrøms for nevnte--valse-hjelpe midler'. 24. Apparatur ifølge krav 23, hvor nevnte væske-applfkasjons-hjelpemiddel omfatter en dyse og hjelpemiddel for.matning av en,pulserende strøm av nevnte flytende, substans til nevnte

dyse.

'25.. Apparatur ifølge hvilket som. helst av kravene''22-24 , ytterligere omfattende hjelpemidler for oppvarmning o.g/eller tørking av nevnte fibrøse materiale ved en posisjon oppstrøms for'nevnte væskeapplikasjons-hjelpémiddel.

.26. Apparatur ifølge hvilket som helst av kravene 22-25 , ytterligere omfattende hjelpemiddel for fibrering av nevnte-' fibrøse materiale ved en posisjon nedstrøms for nevnte valse- - hjelpemidler. . 27. Apparatur ifølge krav 26, hvor nevnte fibrerings-hjelpe-■middel omfatter en hammermølle. . stans og/eller ytterligere flytende eller partikkelformige tilsatsstoffer påføres nevnte materiale mellom- to, tilstø-' tende valsepar. 10. \ Fremgangsmåte ifølge hvilket som helst av kravene 6-9, hvor nevnte flytende substans påsprøytes nevnte materiale,-fortrinnsvis ved en sprøyteteknikk uten luft. dl. Fremgangsmåte ifølge krav 10, hvor nevnte flytende substans påsprøytes nevnte materiale ved hjelp av en dyse, •idet en pulserende strøm av nevnte yæskestrøm tilføres dysen. 12. Fremgangsmåte ifølge krav 9-, hvor den flytende, substans tilføres nevnte materiale, fra minst-én av valsene. 13,.. Fremgangsmåte,, ifølge krav 12, hvor den flyténde substans påføres materialet fra-en valse som er neddyppet i .et bad med. nevnte flytende substans. 14. Fremgangsmåte ifølge krav 12, hvor den flytende substans påføres materialet fra en valse til hvilken den flytende sub-'stans, tilføres ved regulert .hastighet. 15. Fremgangsmåte ifølge hvilket som helst av■kravene • 1-11, hvor minst én av valsene som'anvendes ved'nevnte valse-behandling, oppvarmes. 16..- Fremgangsmåte ifølge -. hvilket som helst av kravene 1-15, hvor névnte materiale fibreres i-en hammermølle eller en annen f luf fing '-innretning etter kompresjon. 17. Fremgangsmåte ifølge krav. 16,"hvor et- smøremiddel tilsettes til nevnte materiale etter- nevnte kompresjon og. før eller under nevnte ' fibrering i en fluffing - innretning. 18. Fremgangsmåte ifølge hvilket.som helst av kravene 1-17, hvor aktivert karbon påføres nevnte materiale før pg/eller etter nevnte kompresjon. 19. Fremgangsmåte ifølge krav 18, hvor det aktiverte karbon tilsettes under fibrering av.nevnte materiale i en fluffing-

Claims

1. Fremgangsmåte til behandling av et materiale innbefattende ..fibre som hver har indre og/eller ytre overflatedeler som avgrenser mellomrom eller hulrom, idet nevnte fremgangsmåte omfatter at nevnte materiale utsettes for en varme- og/eller tørke-behandllng og deretter komprimeres•tilstrekkelig til . ;at nevnte mellomrom eller hulrom komprimeres i det minste delvis

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1,.-hvor nevnte fibre er natur- . ligé• fibre såsom cellulosefibre, innbefattende naturlige ■ cellulosef ibre såsom sulfat- eller sulfittraasse, .T.MP- og CTMP-masse, løvtre- og bartre-masse, cereal-celiulosemasse, inklusive halmcellulosemasse, treflis, sagflis, treull eller syntetiske eller regenererte cellulosef ibre-. eller ullfibre, kapok-, sisal- akasie- eller kokosnø ttfibre eller bomull.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller 2, hvor, materialet komprimeres, tilstrekkelig til. permanent å deformere celle-'. .veggene i i hvert fall' noen. av fibrene.

4- Fremgangsmåte ifølge hvilket som helst av kravene 1-3, .hvor nevnte materiale er et fibrø st ark- eller banemateriale.

5. Fremgangsmåte ifølge hvilket som helst av kravene 1-4, hvor'nevnte kompresjon utføres - ved at materialet underkastes - enV alsebehåndling. 6.. Fremgangsmåte ifølge hvilket som helst av kravene 1-5.', hvor en. flytende substans påfø res materialet før eller under kompresjonen.

7. Fremgangsmåte ifølge hvilket som helst av kravene 1-6, hvor den flytende .substans påføres materialet etter varme-og/eller tørkebehandlingen.

'8. Fremgangsmåte ifølge hvilket som helst av kravene 1.-7, hvor nevnte valsebehåndling utføres ved at materialet føres gjennom de nipper som er avgrenset av på hverandre.følgende valsepar.

9. Fremgangsmåte ifølge krav 8, hvor nevnte flytende sub- Dette betyr at fibrene er termisk stabile opp- til 275°C og at den.første nedbrytning finner sted uten antenning. Fibrene har lav svellingsgrad i vann, og.zetapotensialet tilsvarer zetapotensialet for en normal masse.

28. Fibrøst materiale omfattende naturlige fibre med cellevegger som er blitt permanent deformert ved'' kompresjon. ...29. Fibrøst materiale- ifølge krav 28, som omfatter cellulose- • fibre.

30. 'Fibrøst materiale ifølge krav 29, som er impregnert med et ■ metalloksydacy lat. og/eller bærer aktiv-karbon-partikler.

31. Cellulosefibre impregnert med et metalloksydacylat og. omfattende et koplingsmiddel' s <å> som et silan.

32. Cellulosef ibre impregnert, med et metalloksydacylat og omfattende ett eller flere, tensider, hvilket .øker fibrenes dispergerbarhet 1 vandige' media.

33. Cellulosefibre.ifølge hvilket som helst av kravene 29-32 når .fremstilt ved fremgangsmåten Ifølge hvilket som .helst av kravene 1-21...-'-'.

34. Fremgangsmåte til impregnering av cellulosefibre, omfattende behandling av fibrene.med et metalloksydacylat innéhol- . d.ende et. koplingsmiddel inkorporert i- dette'.

35.. Fremgangsmåte ifølge krav 34, hvor. koplingsmidlet . er et' silan.

36. Fremgangsmåte ifølge krav 34- eller 35, hvor behandlingen utføres under høy-sk jærkraf.ts-betingelser.

37. Fremgangsmåte ifølge krav 34 eller 35, hvor behandlingen . • utføres ved fremgangsmåten ifølge hvilket som helst.av kravene, 6-21, idet kombinasjonen av metalloksydacylatet og koplingsmidlet . utgjør væsken. • .38. Fremgangsmåte for behandling av cellulosefibre, omfattende påføring av et metalloksydacylat og en partikkelformig substans på fibrene.

'39. Fremgangsmåte ifølge krav 38,, hvor den partikkelf ormige substans er ultrafint silika.utfelt fra en gassfase, og/eller sement. 40. Fremgangsmåte ifølge.krav 39, hvor sement' tilsettes i en slik mengde at fibrene, når de blandes med vann, danner en oppslémning for dannelse av fiber-forsterket sement-blandet materiale. 41.. Fremgangsmåte ifølge krav. 38', hvor det partikkelf ormige materiale er et partikkelf ormig absorps jonsmateriale'. 42.. Fremgangsmåte ifølge krav 41, hvor dét partikkelf ormige absorpsjonsmateriale er aktiv-kull'. 43. , Fremgangsmåte ifølge hvilket som helst av kravene 38-4.2, som utføres ved fremgangsmåten ifølge hvilket som helst.av kravene 6-21. 44. . ' Cellulosef ibre som er ■ impregnert■med et metalloksydacylat og i tillegg omfatter, ett -eller flere over f lateaktive midler som modifiserer fibrenes.karakter mot større, hydro-' filitet.. 45. Fremgangsmåte for fremstilling av metalloksydacylat-impregnerte cellulosefibre, spesielt for inkorporering i vandige oppslemninger, omfattende kombinasjon av impregneringen med metalloksydacylatet med en impregnering med et overflate-aktivt middel som gir hydrof ile' egenskaper.. 46. Fremgangsmåte ifølge krav 45, hvor dét overflateaktive ■middel er et ikke-ionisk. eller kationisk tensid. 47. ■ Fremgangsmåte ifølge krav 46, hvor tensidet tilsettes sammen med metalloksydacylatet, eventuelt-inkorporeres i.metalloksydacy latet. 48-. Fremgangsmåte ifølge hvilket som helst av kravene 45-47 , hvor.metalloksydacylatet og/eller det overflateaktive middel inkorporeres, ved fremgangsmåten ifølge hvilket- som helst-av kravene 6-21. 49.- Fremgangsmåte ifølge hvilket som helst av kravene 45-48, hvor et koplirtgsmiddel og/ellér et partikkelformig materiale . også tilsettes til fibrene. 50.. Absorberende fibre omfattende metalloksydacyla.t-impreg-' nerte fibre behandlet med' aktivt karbon'. 51. Hygieneartikler eller servietter (bleier) omfattende, fibre ifølge krav 50. 52. Hygieneartikler eller servietter (bleier) ifølge krav 51, hvor-metalloksydacylatet eller en del av dette' har anti-mikrobielle egenskaper. 53. Hygieneartikler eller servietter (bleier) ifølge -krav 50, hvor metalloksydacyla-tet eller en del av dette er et. sinkoksydacylat. , 54. 01jeabsorberende fibre omfattende metalloksydacylat-impregnerte cellulosefibre.. 55. 01jeabsorberende fibre ifølge krav 54, hvor -metalloksydacylatet er aluminiumoksydacy lat..-'■'..'- 56.. 01jeabsorberende fibre ifølge krav 54 eller 55,. som er pakket-, i ikke-såmmenbundet form, . i permeable sekker. 57. Hygieneartikler og.bleier eller servietter omfattende metalloksydacylat-impregnerte hydrofobe cellulosefibre som et ..mellomliggende lag mellom hydrof ile fibre deri og ytterdelén'avartiklene. 58. Hygieneartikler ifølge krav 57, hvor metalloksydacylatet er aluminlumoksydstearat eller -tallat..' 59. Antistatiske tissue-materialer omfattende metalloksydacylat-impregnerte cellulosefibre. 60. Cellulosefibre impregnert med et isocyanat. 61. Cellulosefibre ifølge krav 61, fremstilt ved frem-., gangsmåten ifølge hvilket som helst av kravene 1-21. 62. Impregnerte cellulosefibre ifølge hvilket som helst av kravene 30-33, 44. eller 60,. hvor impregneringsmidlet er tilstede i en mengde på 4-10 vekt%, spesielt 6-8 vekt%, beregnet på tørr basis.. 63. Komposittmateriale omfattende fibre ifølge hvilket som helst av kravene 30-33, 44 eller 60. .. 64. Komposittmateriale omfattende fibre som er blitt kompri-mert tilstrekkelig' til permanent å deformere 'celleveggene hos i det minste en del av' fibrene. 6 5.. Fremgangsmåte til impregnering ..av naturlige eller syntetiske cellulosef ibre, omfattende oppvarmning av et materiale , omfattende naturlige eller syntetiske .cellulosefibre til en temperatur på 100-2:75°C, spesielt 120-250'°C, fortrinnsvis ca. 160-220°C, 'mer foretrukket 180-200°C, og deretter påføring av et impregneringsmiddel på materialet.. 6 6.-. Fremgangsmåte ifølge krav 65, hvor impregnerihgsmidlet . omfatter et metalloksydacylat eller et isocyanat. 67. Fremgangsmåte ifølge krav' '6 5 eller 66, hvor materialet underkastes en kompresjon etter'oppvarmningen. 68. Fremgangsmåte ifølge hvilket som helst av kravene 65-67, .hvor. materialet er en masse eller våtdannet eller tørrdannet; ark eller bane. 69. Fremgangsmåte ifølge hvilket som helst av kravene- 65-68, hvor impregneringsmidlet er et stoff som er reaktivt med . c e 1.1 u i o s e h y dr o k s y gruppe r.