SE123741C1 - - Google Patents

Description

Uppfinnare: A. E. Battye, H. Corteen och J. T. Marsh.

Priorite4 begard fr'dn den 12 september 1943 oeh, den 21 jani, 1944 (Starbritannien).

Foreliggande uppfinning hanfor sig till ett sitt att behandla papper eller pappershildande material, i det foljande betecknat som pappersmaterial. Med pappersbildande material avses hdr vegetabiliska eller cellulosafibrer, som aro kanda for att lampa sig for papperstillverkning, och dessa kunna behandlas i vilket som heist stadium av papperstillverkningen, t. ex. som losa fibrer, som massa 1 hollandaren, nâr massan lamnar hollandaren, som bana av vata och icke konsoliderade fibrer, nar denna kommer frail pappersmaskinens vim, eller som konsoliderande fibrer fare tombningen. - Uppfinningen bestar i ett salt att behandla papper eller pappersbildande material med en losning av en partiellt kondenserad hartsprodukt, och uppfinningen kanneteeknas i huvudsak darav, att till behandlingslosningen sattes ett motstandsformaga mot vatten medforande medel, bestaende av mindre an V, vikts-% (beraknat pa losningens vikt) av ett kvartart ammoniumsalt av foljande allmanna formel: R — Y — —N (tert) —X, I vilken R är en hOgremolekylar rest, Y Or nagon av grupperna —0—, —CO—NH— eller —0—CO—NH—, X ar en saltbildande grupp °eh N (tert) Or en tertiar kvaveatom.

DE det galler att gOra papperet motstandskraftigt mot spridning av black och tryckfdrg, ban till behandlingslosningen sattas mindre On 0,1 vikts-% (beraknat pa losningens vikt) av det kvartara ammoniumsaltet.

Ett exempel pa ett sadam kvartart ammoniumsalt ar den under handelsnamnet »Velan salda produkten, som bur formeln: C.R,0 CO • NH •CIL NC,HX1 Kondensationen av den partiellt kondenserade hartsprodukten fullbordas efter pappe rets behandling, foretradesvis genom att forst torka papperet och darefter upphetta det.

Foretradesvis anvandes en partiellt kondenserad urinamneformaldehydkondensationsprodukt och katalysatorn ban utgOras av en syra frigjord fran det kvartara ammoniumsaltet.

Andra varmeomvandlingsbara hartser, aro de, vilka tillhora den kanda gruppen aldehydhartser, t. ex. de, som erhallas genom kondensation av formaldehyd eller andra aldehyder med dicyandiamid, fenol, kresol, acetofenol eller lampliga blandningar darav. Papperets egenskaper kunna modifieras go-nom tillsats av kanda modifierings- eller mjukgirringsmedel till det partiella kondensatet.

Man foredrager att anvanda vattenlosningar av de partiellt kondenserade produkterna, men losningar av urinamneformaldehydhartskondensationsprodukter i alkohollosningsmedel och aven i kolvatelosningsmedel aro kanda och kunna anvandas fOr dessa andamal, liksom man aven ban anvanda losningar av etrar av mono- eller dimetylolurinamne.

Det är aven mojligt att am/Linda blandningar av urinamneformaldehydkondensationsprodukter med emulsionspolymerer av termoplastiska hartser.

Man ban anvanda partiellt kondenserade produkter, t. ex. av fenol-formaldehyd eller urinamneformaldehyd, vilka annu aro vattenlosliga, eller i hOgre grad kondenserade produkter, I. ex. av de namnda amnena.

Uppfinningen skall i det foljande fortydligas genom nagra utforingsexempel.

Exempel 1. 60 delar urinamne, 150 viktsdelar %-ig formaldehydlOsning och 6 viktsdelar hexametylentetramin blandas och upphettas pA 2— — vattenbad, tills ett avkylt pray icke uppvisar nagon grumling.

Upphettningstiden kan variera mellan 45 min. och 120 min. Vid ett experiment var losningens viskositet 40 cP och dess sp. v. 1,17o. 20 cm' av denna hartslosning blandas med 6 g stearoxykarbamidometylpyridiniumklorid. He-la valskemangden utspddes darpa till ungefar 200 cm', och det kan bliva nodvandigt att tillsatta litet teknisk sprit for att halln hartset losning. Papperet behandlas med denna 15s-fling pa ovan beskrivet sat, torkas och upphettas.

Exempel 2.

En reaktionsblandning beredes genom losning av 25 delar urinfimne och 5 delar tiourinamne i 75 delar neutraliserad 40 %-ig formaldehydlosning. 3,5 delar ammoniumhydroxid (0,88) tillsattas, och losningen kokas under aterflode under 3 min. 5 delar borsyra losas darpa i 25 delar vatten och tillsattas ovannamnda losning, som kokas ytterligare 60 min. under aterflode. delar Velan P.F. beredas till en pasta med 5 delar metylalkohol och sattas till 40 delar av ovannamnda blandning. Losningen utspades darefter till 300 delar med vatten, soon, om sa erfordras, kan innehalla nagot litet teknisk sprit for underlattande av 15sligheten.

Papper kan behandlas med denna losning det i exempel 1 beskrivna sattet.

Oavsett om man begagnar svagt eller kraftigt kondenserade hartsprodukter, utgor halten kvartart ammoniumsalt Ifimpligen mind-re an 1 %, ehuru denim halt kan uppga till 2 vikts-% av losningarna. Till den i exempel 3 beskrivna fOrmagan att hindra black eller tryckfarg att sprida sig i papperet bor halten vanligen vara mindre an 1/, -vikts-% och kan vara sa lag somvikts-% av lOsningen.

Da papperet skall tryckas med tryckfarg kan det vara mindre onskvart att begagna Aven '/, % kvartart ammoniumsalt, ty tryckfargen absorberas icke oklanderligt, om papperet hr alltfor hydrofobt. Det har visat sig, att mycket fordelaktiga resultat kunna uppnas genom begagnade av konstharts i sam- band med mindre an 7,kvartfirt ammo- niumsalt och vardefulla resultat kunna uppnas med mindre an en tiondels %, t. ex. 0,61— 0,02 %.

Exempel 3. 60 viktsdelar urinamne (1 nool) losas i 159 viktsdelar 40 % -ig formaldehydlosning (2 mol), som neutraliserats med natriumhydroxidlosning. Denna losning kokas under en aterflodeskondensator med 3 % (beraknat pa losningens totala vikt )ammoniak (spec. vikt 0,88) under 3 min. och kyles darpa snabbt. Losningen utspades till 10 % styrka med vat-ten, i vilket 3 vikts-% (beraknat pa mangden fast harts i den outspadda losningen) monoammoniumfosfat losts. Till den utspadda Idsningen sattas 0,033 vikts-% (berfiknat ph den totala vikten av losningen) av Velan P.F., soon dessThrinnan berelis till en pasta med en lika stor viktsmangd metylalkohol.

Ett kraftpapper med en tjocklek av 0,6675 m/m och en sp. v. av 0,6 impregneras med denna vfitska, pressas omsorgsfullt for avlagsnande av sa onycket Overskottsvatska som mOjligt, torkas vid 70° C och upphettas under 2 min. till 160° C. Darpa tvattas papperet under 2 mm. vid 80° C i en vattenlosning av en fjardedels procent tval och en fjardedels procent natriumkarbonat, varph papperet tor-has. Papperet visar sig harefter hava formaga att motsta spridning av black och tryckfarg och har aven en star hallfasthet i vatt till-stand.

I alla de ovanstaende exemplen liar det kvartara ammoniumsaltet beraknats i vikts-% av den vattenhaltiga losningen av den partiellt kondenserade hartsprodukten.

Mangden kalatalysator utgor lampligen icke mera an 1-2 %, beraknat pa den fasta mangden av den partiellt kondenserade hartsprodukten i vattenlosningen.

Katalysatorn kan emellertid besth av syra, soon frigjorts frau det kvartara ammoniumsaltet. I det senare fallet frigores exempelvis vid begagnande av Velan-produkten saltsyra frail det kvartara saltet, och denna syra kan verka sasom katalysator. I detta fall skall natriumacetatet, som ofta tillsattes ett kvartart ammuniumsalt for neutralisering av den frigjorda sran, icke begagnas.

Reagenserna kunna begagnas fOr porOst material, och ph grund av den hOga hastigheten vid papperstillverkningen hr det nodvandigt att framstalla stora mangder reagens, och vanligen maste losningens stabilitet vara avsevard, t. ex. upp till tio timmar. Om den angivna halten katalysator Ras mycket, blir processen oekonomisk, emedan det finnes risk for angrepp ph cellulosan genom hydrolys och papperets egenskaper i torrt tillstand kunna bliva forsamrade.

Vid tillverkningen och behandlingen av olimmat papper bestar den foredragna typen latent katalysator (om det forutom det kvartara ammuniumsaltet erfordras en sadan) av ammoniumsalter av syror, men det fir ocksa mojligt att anvanda losliga salter av polyvalenta metaller, och andra pot entiella katalysatorer, t. ex. ett halogenerat och acylerat urinamne, en halogenerad nitril, en halogenerad amid, en halogenerad keton, ett nitrerat urinamne och aminoamidsalter eller aminonitrilsalter av oorganiska syror.

En lamplig losning med lag molekylarvikt och lag viskositet kan framstallas av urinamne och formaldehyd i molekylarforhallandet 1: 1,6. Okning av halten formaldehyd ha bendgenhet att forsamra papperets fysikaliska eller — —a mekaniska egenskaper i torrt tillstand, ehuru ,okningen av sagda halt kan medfora fordelar betraffande papperets egenskaper i vatt till-stand.

Andra impregneringsmedel kunna begagnas samtidigt med kondensationsprodukten med lag molekylarvikt, forutsatt att bildningen av hartskondensationsprodukten icke stores. Foljaktligen kan man begagna konstgjorda eller naturliga kolloider, t. ex. emulsionspolymerer av termoplastiska hartser, dispersioner av varmehardnande hartser med hog molekylarvikt, dispersioner av bitumen och liknande substanser, losningar av cellulosaetrar och hydroxyetrar, losningar av starkelse, dextrin, gummi, lim, gelatin, kasein, hartslimningsme- o. s. v. Det bar papekas, att det med vanligt ostabiliserat papper joke är mojligt att anvanda enkla, kontinuerliga forfaranden for impregnering med vattenlosningar, emulsioner eller dispersioner pa grund av den stora vattenuppsugningsfOrmagan, som ibland medfor, att papperet gar sonder.

I manga av de ovannamnda fallen, dar det tillsatta materialet normalt ãr vattenlosligt, ut5var hartskondensationsprodukten en bindningsverkan, som medfdr, att det anvanda materialet blir motstandskraftigt mot vatten.

Kvartara ammoniumsalter, som aro lampliga for anvandning i enlighet med foreliggande uppfinning aro t. ex. stearamidometylpyridiniumklorid och oktadekoxymetylpyricliniumklorid, som aro kanda for att giva eellulosamaterial hydrofoba egenskaper.

Efter impregnering och fore den slutliga upphettningen for kondensering ay hartset kan papperet kalendreras, glattas, goffreras, veckas eller pa annat satt mekaniskt behandlas eller deformeras. Efter den slutliga upphettningen hava de mekaniskt astadkomna effekterna Rad motstandsformaga mot inverkan av vatten och andra svallningsmedel. Det ar exempelvis majligi att pa detta satt framstalla krappapper eller korrugerat papper, som joke forlorar sina vagor eller rynkor vid befuktning.

Claims (2)

Patentansprak:

1. Satt att behandla papper eller pappersbildande material med en losning av en partiellt kondenserad hartsprodukt, som darefter kondenseras ytterligare genom upphettning av materialet, kannetecknat clarav, att till behandlingslOsningen sattes ett motstandsformaga mot vatten medforande medel, bestaende av mindre an. 1/4 vikts- % (beraknat pa 16sningens vikt) av ett kvartart ammoniumsalt av fiiljande formel: R—Y—CH2----N (tert)—X, i vilken It är en hOgremolykylar rest, Y Or nagon av grupperna —0----, —CO----NH— eller —0—CO—NH-----, X är en saltbildande grupp och N (tert) ar en tertiar kvaveatom.

2. satt enligt patentanspraket 1 for all gra papperet resp. det av det pappersbildande materialet framstallda papperet motstandskraftigt mot spridning av black och tryckfarg, kannetecknat darav, att till behandlingslosningen sattes 'Madre an 0,1 vikts-% (beraknat pa losningens vikt) av det kvartara ammoniumsaltet. Stockholm 1948. Kungl. Boktr. P. A. Norstedt 4 Siiner 480089