SE436768B - Forfarande for framstellning av fluffmassa forfarande for framstellning av fluffmassa - Google Patents

Description

asozzsa-o iQ raka eller grenade alifatiska alkoholer med minst 8 kolatomer i alkylked- jan, karbonsyreamider med minst 12 kolatomer i alkylkedjan och etanol- amider med raka eller grenade alifatiska kolväten med minst 12 kolatomer i kolvätekedjan, till massan före eller pà upptagningsmaskinen i sur miljö, dvs vid pH-värden under 7.

Genom att höja pH i massan överför man tillsatsämnena fràn deras katjoniska form till deras anjoniska respektive nonjoniska form (beroende pa tillsatsernas karaktär). Därigenom ökas slutproduktens vätskeabsorp- tionsförmäga.

Denna pH-höjning mäste göras så att tillsatsämnenas avsedda effekt på massans defibrerbarhet inte går förlorad och måste därför ske efter det att massans vattenhalt avsevärt nedbringats.

Enligt uppfinningen ges följande alternativ till utförandet av pH-höjningen: En alkalisk vätska tillföras massabanan a. strax innan denna lämnar viran b. omedelbart före en eller flera av pressarna c. mellan sista pressen och torkpartiet d. i torkpartiet, varvid tillförandet göres sa snabbt att banan blir genomfuktad innan vätskan hinner avdunsta till någon betydande del e. i samband med inmatningen av massan i fluffningsmaskinen (defibre- ringsmaskinen) Genom att på detta sätt ändra tensidens karaktär, sedan den fyllt sin uppgift att hindra uppkomsten av fiberbindníngar, motverkar man dess 'tendens att hydrofobera fibrerna. Dessas vätskeabsorptionsförmàga ökas därigenom. För ytterligare förstärkning av denna effekt kan - om sa behövs - en tensidblandning tillsättes massan före eller pa upptagningsmaskinen, innehållande en amfolytisk och/eller katjonisk/nonjonisk tensid för att underlätta defibreringen och en icke katjonisk tensid för att öka vätskeab- sorptionsförmàgan m m, t ex en nonjonisk eller anjonisk tensid. 630325li-0 3 A. Som exempel pa tensider av amfolyttyp som verkar katjoniskt i sur och anjoniskt i alkalisk miljö ma nämnas: a) eminokarbonsyror eller aminosulfonsyror av den allmänna formeln R M/z \ i Ra vari Rl star för en rak eller grenad, mättad eller omättad alkylrest med 8-24 C-atomer, RZ betyder H, en kort alkylrest med 1-6 C-atomer eller en kedja innehållande 1-40 oxietylengrupper, och R3 en rest som innehåller en -COOH- eller en -SO3H-grupp.

Som exempel må nämnas (C2H4°)2oH + °1e“37'ï c2H4oc2H4coo Vidare skall här betainer nämnas. Dessa är interna ammoniumsal- ter och kan innehålla en eller flera aminogrupper. Som exempel ma nämnas betainer av den allmänna formeln X 3 R1-nu-Ä-R2-ï+-R5-coo' R4 vari Rl betyder en rak eller grenad, mättad eller omättad alkylrest med 8-24 C-atomer, RZ och RS star för alkylengrupper med 1-2 C-atomer, Ra är en -CnH2n+1- eller -CnHZnOH-grupp där n är lika med ett helt tal mellan 1 och 10, eller en -(C2H4O)xH-grupp med x lika med ett helt tal mellan 2 och 100, R; kan vara Ra eller en Rl-NH-C-RT, -RS-COOl-k- eller -RS-COOMe-grupp, vari Rl, RZ, Ra och Rs är definierade som förut, Me är en envärdig, saltbildande radikal och X betyder O eller S. Bland betainer ma stearylbetain, sojaammoniumsulfo- betain, palrnitylammoniumkarboxylbetain och talgamidoammo- niumsulfobetain nämnas, vilka är handelsprodukter. 8303254-0 b) imidazolin-derivater Vid framställning av dessa produkter utgår man från imidazolin- föreningar av den allmänna formeln N-'----CH I 2 /\ i 1l\I----CH2 CH ZCH 2OH vilka karboximetyleras under införandet av en eller flera CH2COO~ grupper eller sulfoneras eller sulfateras. R betyder en rak eller grenad, mättad eller omättad alk atomer. ylgrupp med 8-24 C- Som exempel mä en handelsprodukt, Mira vilken i vattenfri syra- nol CZM nämnas, för form uppges följande formel NT Lv CHZ CHZOCHZCOOH B.

Som exempel pà tenslder som verkar katjoniskt i sur och nonjoniskt i alkalisk eller neutral miljö mä nämnas alkylenoxidderivater av a) monoamíner som omfattar 1. N-primära alkylaminer med 1D- 22 C-atomer i en rak eller grenad, mättad eller omättad alkylrest, t ex talgfettamin eller stearylamin 2. tert-alkyl-prímära amíner, *cla-zzNHz t ex t-Cl2_l4NH2 eller 3. hartsamin t ex dehydruabietylamin b) polyaminer som omfattar _ ___._._-_ ___.._._._._._.__._.______ 8303254 'Û 1. N-alkyl-alkylendiaminer med 12-24 C-atomer i alkylgruppen som kan vara rak eller grenad, mättad eller omättad och 1-12 C-atomer i alkylengruppen, t ex talgfettamin-propylendiamin och 2. alkylpolyalkylenpolyaminer av den allmänna formeln R-Nl-l-(ßnHzn-Nmx-CnHzn-NHZ, vari R betyder en alkyl- grupp som kan vara rak eller gren-ad, mättad eller omättad och innehåller 12-24 C-atomer, n är ett helt tal mellan 1 och 12 och x är ett helt tal mellan 1 och 8.

Alkylenoxid-derivat av nämnda aminer erhålles genom anlagring av etylen- oxid eller av etylenoxid och en högre alkylenoxid innehållande 3-6 C- atomer, varvid den högre alkylenoxiden kan anlagras före, tillsammans med eller efter etylenoxiden.

Exempel 1 Försök med en amfolytisk bindningshämmare bestående av ett komplext talgammoniurnkarboxylat.

Bindningshämmaren sattes till en 2,5 %-ig uppslamning av sulfatmassafib- rer vid pH 4,5. Efter omröring i 10 minuter av suspensionen späddes den till 0,5 % fiberkoncentration och formades till ark (torrtänkt ytvikt 750 g/mz) i en laboratoriearkform.

En del av dessa provark (prov B) pressades utan pH-ändring till 40 % torrhalt. De andra arken (prov C) pressades till 3D % torrhalt, varpå pH i arken höjdes till 10,5 genom duschning med, räknat pa 1 g torrtänkt massa, 10 g alkaliskt vatten varvid arken var placerade pa ett sugfilter som drog av överskottsvattnet. Därpå pressades dessa ark till 40 % torrhalt.

Som jämförelse gjordes ark (prov A) av sulfatmassa som inte försatts med bindningshämmare.

Samtliga provark torkades till 93 % torrhalt efter pressningen samt konditionerades vid 23 OC och 50 % relativ fuktighet. Därpå revs de till fluff i en piggvalsrivare. Den vid rivningen förbrukade energin, rivnings- energin, avlästes. 8303254-0 Fluffkuddar med 50 mm diameter och vikten 2 g formades. De pressades till 15 mm höjd som hölls konstant. Den tid det tog för vatten att sugas upp fran kuddens bottenyta till dess toppyta, absorptionstiden, mättes.

F örsöksresultaten visas i tabell 1.

Tabell l Prov Dosering av bind- pH pH Rivnings- Absorp- ningshämmare, aktiv vid vid den energi tionstid substansmängd per arkform- slutliga fibermängd ningen press- ningen % kJ/ kg s A 0 7 4,5 4,5 440 2,5 B 0,6 4,5 4,5 330 3,8 C 0,6 4,5 10,5 535 2,8 Effekten av bindningshämmaren visar sig i att rivningsenergin sjunkit från 400 kJ/'kg (prov A) till ca 330 kJ/kg (prov B) och effekten av pH-höjningen i att absorptionstiden sjunkit fràn 3,8 s (prov B) till 2,8 s (prov C), dvs till ungefär samma värde som för den obehandlade massan (prov A).

Exempel 2 Försök med en bindningshämmare, som vid pH-höjning övergår från att vara katjonaktiv till att vara nonjonaktiv, bestående av etoxilerad talgfettamin med tva oxietylengrupper.

Bindningshämmaren sattes till en 2,5 %-ig uppslamning av sulfatmassa- fibrer vid pH 5,5. Efter omröring i 10 minuter av suspensionen späddes den till 0,5 % fiberkoncentration och formades till ark (torrtänkt ytvikt 750 Qlmz).

En del av arken (prov D) pressades utan pH-ändring till 40 % torrhalt.

De andra arken (prov E) pressades till 30 % torrhalt varpå pH i arken höjdes till 1,0 genom duschning med, räknatpà 1 g torrtänkt massa, 10 g alkaliskt vatten varvid arken var placerade pâ ett sugfilter som drog av överskotte- vattnet. Därpå pressades dessa ark till 40 % torrhalt. 830325li-0 Ett tredje fluffmassaprov (prov F) bereddes genom tillsättning av bind- ningshämmaren vid pH 11,0 till en 2,5 %-ig uppslamning av sulfatmassa- fibrer och omröring i 10 minuter av denna, spädning och formning av ark (torrtänkt ytvikt 750 g/mz) samt pressning till 4D % torrhalt utan pH- ändring.

Samtliga provark torkades till 93 % torrhalt efter pressningen samt konditionerades vid 23 °C och 50 % relativ fuktighet.

Fluff bereddes av massorna och provades som i exempel l. Försöksresulta- ten ges i tabell 2.

Försöken D och F visar att pH maste vara lagt i den 2,5 %-iga fiberupp- slamningen för att bindningshämmande effekt skall fas, dvs ämnet måste vara i sin katjoniska form.

Tabell 2 Prov Dosering av bind- pH pH Rivnings- Absorp- ningshëimmare, aktiv vid vid den energi -tionstid substansmängd per arkform- slutliga fibermängd ningen press- ningen % kJ/kg I s D 0,35 5,5 5,5 285 10,5 E 0,35 5,5 11,0 296 7,4 F 0,35 11,0 11,0 423 4,1 Försök E visar att pH-höjning kan göras i pressad massa utan att den I bindningshärnmande effekten går förlorad. Samtidigt sänks absorptionstiden avsevärt. 1 Exemgel 3 Försök med en blandning av en bindningshämmare och ett vätmedel, varvid bindningshämmaren utgöres av etoxilerad talgfettamin innehållande två oxietylengrupper och har egenskapen att vid pH-höjning övergå fràn katjonaktivt till nonjonaktivt tillstànd samt varvid vätmecllet är nonjoniskt och utgöres av en Clz-CM alkoholaddukt. , 830325ls-Û Till en 2,5 'Vu-ig uppslamning av sulfatmassafibrer sattes vid pH 5,5 dels bindningshämmaren, dels vätmedlet. Efter omröring i 10 minuter av suspensionen späddes den till 0,5 % fiberkoncentration och formades till ark (torr-tänk: ycvm; 750 g/mz).

En del av arken (prov G) pressades till 40 % torrhalt utan ändring av pH.

De andra arken (prov H) pressades till 30 % varpå pH i arken höjdes till 11,0 genom duschning med, räknat på 1 g torrtänkt massa, 10 g alkaliskt vatten varvid arken var placerade pà ett sugfilter som drog av överskotte- vattnet. Därpå pressades dessa ark till 40 % torrhalt.

Samtliga provark torkades till 93 % torrhalt efter pressningen samt konditionerades vid 23 OC och 50 % relativ fuktighet.

Fluff bereddes av massorna och provades som i exempel 1. Resultaten visas i tabell 3. Som jämförelse har försök D från exempel 2, tabell 2 införts.

Tabell 3 Prov Dosering av bind- pH pH Rivnings- Absorp- ningshämmare, aktiv vid vid den energi tionstid substansmängd per arkform- slutliga fibermängd ningen press- ningen bíndnings vätmedel hämmare % % kJ/ kg s D 0,35 0,0 5,5 5,5 285 10,5 G 0,35 0,5 5,5 5,5 253 5,2 H 0,35 0,5 5,5 11,0 272 4,1 Jämförelse mellan försöken D och G visar den positiva effekten pà absorptionstiden av vätmedlet.

Försök H visar att pH-höjningen sänker absorptionstiden avsevärt utan allvarlig höjning av rivningsenergin.

Claims (9)

8303254-0 Patentkrav
1. l. Förfarande för framställning av högabsorberande cellulosamassa, k ä n - n e t e c k n a t d ä r a v, att massan före eller pa upptagningsmaskinen för underlättande av defibreringen försättes med 0,01 - 2%, räknat pa inassans torrvikt, av en tillsats innehållande minst en errfolytisk och/eller minst en - beroende pa pH-värdet - katjoniskt eller nonjoniskt verkande tensid och att massans pH vid tillsättandet av tensíderna halles sa lagt att tensiderna föreligger i sina katjoniska former och att massan vid behov dessutom tillsättes ett eller flera absorptionsfrämjande ämnen samt att rnassans pH i nagot moment i flufframställningen höjes sa mycket att tensiderna överföres till sina anjoniska respektive nonjoniska former.
2. 2. Förfarande enligt patentkrav l, k ä n n e t e c k n a t d ä r a v, att den absorptionsfrämjande tillsatsen utgöres av minst en anjonisk tensid.
3. 3. För-farande enligt patentkrav 1, k ä n n e t e c k n a t d ä r a v, att den absorptionsfrämjende tillsatsen utgöres av minst en nonjonisk tensid.
4. 4. Förfarande enligt patentkrav l, k ä n n e t e c k n a t d ä r a v, att den absorptionsfrämjande tillsatsen utgöres av minst en fettalkohol med rak eller grenad kedja innehållande minst 8 kolatomer.
5. 5. Förfarande enligt patentkrav 1 - 4, k ä n n e t e c k n a t d ä r a v, att massans pH strax innan massabanan lämnar viran höjes sa mycket att tensiderna övergar i anjonisk respektive nonjonisk form.
6. 6. Förfarande enligt patentkrav 1 - 4, k ä n n e t e c k n a t d ä r a v, att massans pH omedelbart före nagon av pressarna höjes så mycket att tensiderna övergar i anjonisk respektive nonjonisk form.
7. 7. Förfarande enligt patentkraven 1 - 4, k ä n n e t e c k n a t d ä r a v, att massans pH, när massabanan befinner sig mellan sista pressen och torkpartiet, höjes sa mycket att tensiderna övergar i anjonisk respektive nonjonisk form.
8. 8. Förfarande enligt patentkraven 1 - 4, k ä n n e t e c k n a t d ä r a v, att massans pH höjes i torkpartiet sa mycket att tensiderna övergar i anjonisk respektive nonjonisk form. 830325lr-0 10
9. 9. För-farande enligt patentkraven l - 4, k ä n n e t e c k n a t d ä r a v, att massans pH i samband med inmatningen av massan i fluffmaskinen höjes så mycket att tensiderna övergår i anjonisk respektive nonjonisk form.