SE455505B - Sett att forbettra en viskoslosnings filtrerbarhet - Google Patents

Description

455 _2305 z t. där Rl är, en kolvâtegrupp med 0 - 20, företrädesvis 2 - 20 kolatomer; A är en alkylen- oxigrupp härledd fràn alkylenoxid med 2 - 4 kolatomer, varvid dock minst 50% av antalet alkylenoxienheter är etylenoxienheter; m1 och m2 är tal fran 0 - 30, varvid summan m1 + m2 är 2 - 60; R2 och R; är kolvätegrupper med 1 - 24 kolatomer eller väte under förutsättning att F12 och R; icke samtidigt betecknar väte, /Å eller en förening med den allmänna formeln RL, [o (mm RS] n 11 där F14 är en alifatisk grupp med 2 - 24 kolatomer med eventuellt l - 2 kväveatomer; R5 är en acylgrupp med l - 24 kolatomer eller väte under förutsättning att samtliga R5 icke samtidigt är väte; m3 är ett tal från 0 - 30, varvid summan av alla m3 är ett tal fràn 2 - 100; n är ett tal från 2 - 6 och A har den under formeln l angivna betydelsen, eller en alkoxilerad ricinolja III, där l mol ricinolja alkoxilerats med 8 ~ 100 mol alkylenoxid, varvid dock minst 50% av antalet alkylenoxienheter är etylenoxienheter.

Speciellt föredragna föreningar med formeln I är de där Rl är en kolvätegrupp med 2 - 6 kolatomer. A utgöres till minst 75% av etylenoxienheter, summan av m1 och m2 är 8 -45 och R2 och R; är en kolvätegrupp om 4 - 12 kolatomer.

Av föreningarna med formeln II är de föredragna där R4 är en alifatisk grupp med 2 -12 kolatomer och D - l kväveatomer, R; är en acylgrupp med 2 - 22 kolatomer, summan av alla m3 är ett tal fràn 8 - 50, n är ett tal 2 - 4 och A utgöres till minst 75% av etylenoxienheter. Föredragen alkoxilerad ricinolja Ill är en sadan där antalet alkylenoxi- enheter per mol ricinolja är 25 - 70 företrädesvis 30 - 60, och alkylenoxienheterna till minst 75% utgöres av etylenoxienheter.

Föreningarna som omfattas av sättet enligt uppfinningen, kan samtliga framställas med i och för sig kända förfaranden. Sålunda kan föreningen l erhållas genom att föreningen R2OH och/eller R3OH, där R2 och R; har den ovan angivna betydelsen, alkoxileras med lämplig mängd alkylenoxid med 2 - 4 kolatomer och att den därvid erhållna alkylenoxid- addukten förestras med en dikarbonsyra med formeln COOH Rl \ COOH där Rl har den ovan angivna betydelsen.

Exempel pà lämpliga föreningar med formeln R2OH eller R3Ol-l är hexanol, oktanol, såsom Z-etylhexanol, dekanol, dodekanol, tetradekanol och hexadekanol samt isomerer därav och fenol och substituerade fenoler. Exempel på lämpliga dikarbonsyror är oxal- syra, fumarsyra, maleinsyra, adipinsyrafitalsyra, isoftalsyra och tereftalsyra. 455 505 Föreningar med formeln II kan erhållas på ungefär motsvarande sätt, Först kan en hydroxylförening Ra (OH)n , alkoxileras med lämpligt antal alkylenoxidenheter och därefter kan den erhållna alkylenoxidaddukten omsättas med en monokarbonsyra med formeln R5OH, där R5 har den ovan angivna betydelsen, till den önskade föreningen ll.

Exempel på lämpliga hydroxylföreningar är dietanolamin, trietanolamin, etylendiamin, monoetylglykol, glycerol, trimetylolpropan och monosackarider. Exempel på lämplig monokarbonsyra är laurinsyra, palmitinsyra, stearinsyra, oljesyra, linolsyra, linolensyra, Z-etylhexansyra, smörsyra, valeriansyra, kapronsyra, kaprylsyra och kaprinsyra.

Vid alkoxilering av ricinolja kommer den övervägande delen alkylenoxid att adderas till ricinolja vid de tre esterbindningarna. En alkoxilerad ricinolja kommer därför att inne- hålla ett segment med den allmänna formeln O ll Hzc-(ßoa -- o-c _- i Hc-(Aw -- o-zlz- O '_""' O-C-fl där A har den ovan angivna betydelsen och ÖQ/š och Ö' är ett helt tal, varvid summan oUß + å' < antalet alkoxienheter i den alkoxilerade ricinoljan. Dessutom kommer en mindre mängd, vanligtvis under 20%, av alkylenoxidenheterna att anlagras vid ricinoljans fria hydroxylgrupper.

Såsom tidigare nämnts tillsättes föreningarna som omfattas av förfarandet enligt upp- finningen senast omedelbart före xantogeneringens början. Helst tillsättes föreningarna under merceriseringen eller till den våta massabanan på upptagningsmaskinen före torr- partiet från en vattenlösning eller om produkten är flytande även utan utspädning genom påsprutning, genom roterande valsar eller med någon annan mekanisk anordning.

Tillsatsen kan även göras till den torkade massan eller till alkalicellulosa i xanto- generingsapparaten omedelbart före xantogeneringen. Effekten av föreningarna uteblir helt eller delvis om föreningarna tillsättes i samband med eller efter xantogeneringen.

Samtliga föreningar som omfattas av förfarandet enligt uppfinningen har esterupp- byggnad. De kommer därigenom åtminstone delvis att hydrolyseras vid de alkaliska betingelser som råder under merceriseringen. .455 505 i 4 ._- Följande-utföringsexernpel illustrerar uppfinningen.

Exempel l En barrvedsmassa med 94% alfacellulosa framställd enligt sulfatförfarande och med en hartshalt pa 0,01% användes vid beredning av viskos. Massan merceriserades i lß-procentig NaOH-lösning vid 53°C enligt slurryförfarandet och med en tillsats av 2 kg per ton cellulosa filtrerbarhetsförbâttrande ämnen enligt tabell l. Blindprov utfördes även för att se tillsatsernas effekt. Efter avpressning av lutöverskottet och förmogning erhölls en alkalicellulosa med 33% cellulosa och 15% NaOH. Kolsvavla satsades vid tvâ nivåer, nämligen 29,5 resp 32% räknat pâ cellulosan i alkalicellulosa. Bildat xantatupplöstes i NaOH-lösningen så att en viskos med 10% cellulosa och 5,8% NaOH erhölls. Upplösningen skedde vid 4°C under tre timmar.

För de erhållna viskoslösningarna bestämdes kw-värdet (filterigensättningskonstant), som härledas från filtreringstid och filtratvikt hos viskoslösningar, som filtrerat: under standardiserade betingelser. Ju lägre värde för kw, desto bättre filtrerbarhet för viskoslösningen. F ilterigensättningskonstanten kw kan karaktäriseras pà följande sätt kw F iltrerbarhet 0 - 100 utmärkt 100 - 200 mycket bra 200 - 400 bra 400 - 800 godkänd 800 - 1.500 dålig > 1.500 mycket dålig De filtrerbarhetsförbättrande ämnena som testades enligt detta exempel gav följande resultat.

E 455 505 Tabell l Försök Tillsatt förening kw 29,596 C52 32% C52 A o ll CO(C2H40)ml-2-etylhexyl 150 83 fiO(C2H4O)m2-2-etylhexyl O där m1 + m2 = 30 B Alkoxilerad ricinolja (1 mol ricinolja + 6 mol propylenoxid + 140 mol etylen- -* 125 oxid) C N i: "* C2H4O'(C2H4Ü)m3'H där summan m3 är 20 o 90% Qoæzi-iaohsi-i 10% C2H5OC2H4O(C2H4O)13H 500 300 (enligt brittisk patentskrift 1271118) E Blindprov ' 3000 1000 *Försöket icke utför: Resultaten visar att föreningarna enligt uppfinningen, dvs föreningarna i testerna A-C uppvisar utmärkta eller mycket bra filtrerbarhetsförbättrande egenskaper. De är samtliga klart överlägsna jämförelseprodukten.

Exempel 2 En barrvedsmassa med 92% alfacellulosa framställd enligt sulfitförfarandet och med en hartshalt av 0,2% användes vid beredningen av viskos. Massan merceriserades i NaOl-l- lösning med en koncentration av 215 g/l vid en temperatur av SÛÛC enligt slurryförfarandet. NaOH-lösningen innehöll även 35 g/l hemicellulosa. Därefter tillsattes 2 kg per ton cellulosa av de i tabell 2 angivna filtrerbarhetsförbättrande föreningarna. Efter avpressning erhölls en alkalicellulosa med 33% cellulosa och 15% NaOH. Kolsvavla satsades i tva nivåer, 28 resp 32% räknat pa cellulosan i alkalicellulosan. Bildat xantogenat upplöstes i NaOH-lösning vid +l0°C sa att en viskos med 10% cellulosa och 6% NaOH erhölls. 455 505 b Filtrerbarheten bestämdes som FZßg-värden enligt Zell Cherning Merkblatt Ill/6/68.

FZ-vârdena är korrigerade till 60 sekunders kulfallsviskositet och betecknas därigenom FZ5Q. Jwlägre F-'Zm-värden desto bättre filtrerbarhet för viskosen. FZ5Q kan karaktäri- seras pà följande sätt.

Fzw < 70 70-100 100-150 F iltrerbamet Utmärkt Mycket bra Bra Följande resultat erhölls: Försök A D Tabell 2 Tillsatt förening Û | CO(C2H40)ml-2-etylhexyl fiO(C2H4O)m2-2-etylhexyl Û där m1 + Én; = 30 C2H4O-(C2H40)m3-acylsoya N -- C2H4O-(C2H4OX-n3-acyls0ya CZHQO-(CZHQOLTB-H där summan m3 är 5 90% ©o(c2H4o)15i-| 10% C2H5OC2H4O(C2H4O)13H (enligt brittisk patentskrift 1271118) Bllndprov Fzso 2895052 95 98 105 123 32% C52 76 87 89 96 Av resultaten framgår att fíhireningarna i försöken A och B ger viskos med väsentligt bättre filtrerbarhetsegenskaper än jämförelseprodukten i försök C.

Claims (1)

1. .--_ 7 4550505 Exempel 3 En barrvedsmassa med 85% alfacellulosa framställd enligt sulfitförfarandet och med en hartshalt på ca 0,14% användes vid beredning av viskos. Massan rnerceriserades i en 18- procentig NaOH-lösning, vilken även innehöll 35 g/l hemicellulosa, vid en temperatur av 4000 enligt slurryförfarandet. Tillsats gjordes med 2 kg/ ton cellulosa av den filtrer- barhetsförbättrande föreningen i exempel 1, försök A. För jämförelse gjordes även ett blindprov. Efter avpressning erhölls en alkalicellulosa med 33% cellulosa och 15% NaOH. Kolsvavla satsades vid 36% räknat pà cellulosan i alkalicellulosan. Bildat xantat upp- löstes l NaQH-lösning vid +10°C så att en viskos med 9% cellulosa och 5% NaOH erhölls. Filtrerbarheten för de erhållna viskoserna bestämdes som kw-värden, varvid viskoslös- ningen framställd enligt föreliggande uppfinning uppvisade ett kw-värde av 100, medan viskoslösningen framställd utan tillsats av nagot filtrerbarhetsförbättrande ämne uppvi- sade ett kw-värde av 300. Patentkrav l Sätt att förbättra en viskcslösnings filtrerbarhet genom tillsats av en filtrerbar- hetsförbättrande förening, k ä n n e t e c k n a t d ä r a v att som filtrerbar- hetsförbättrande förening tillsättes i en mängd av 0,01 - 1,0 viktprocent räknat pa cellulosans vikt men före xantogeneringen en förening med den allmänna formeln 0 1 ll c -- o (Mmï-Rz Rl där Rl är en kolvätegrupp med 0 - 20 kolatomer; A är en alkylenoxigrupp härledd fran alkylenoxid med 2 - 4 kolatomer, varvid dock minst 50% av antalet alkylenoxienheter är etylenoxienheter; m1 och m2 är tal fràn 0 -30, varvid summan m1 + m2 är 2 - 60; Rg och R; är kolvätegrupper med l - 24 kolatomer eller väte under förutsättning att Rz och R; icke samtidigt betecknar väte, eller en förening med den allmänna formeln RL, [o där R4 är en alifatisk grupp med 2 - Zl: kolatomer med eventuellt l - 2 kväveatomer; R5 är en acylgrupp med l - 24 kolatomer eller väte under förutsättning att samtliga R5 icke samtidigt är väte; m3 är ett tal fran 0 - 30, varvid summan av alla m3 är ett tal från 2 - 100; n är ett tal fràn 2 - 6 och A har den under formeln I angivna betydel- sen eller en alkoxilerad ricinoljalll, där l mol ricinolja alkoxilerats med 8 - 100 mol akylenoxid, varvid dock minst 50% av antalet alkylenoxienheter är etylenoxienheter. 455 505 2 Sätt enligt krav l, k ä n n e t e c k n a t d â r a v, att den filtrerbarhetsför- bättrande föreningen är en förening, där Rl är en kolvätegrupp med 2 - 6 kolatomer, A utgöres till minst 75% av etylenoxienheter, summan av m och m2 är 8 - 45 och RZ och R; är en kolvätegrupp om 4 - 12 kolatomer. 3 Sätt enligt krav l, k ä n n e t e c k n a t d â r a v, att den filtrerbarhetsför- bâttrande föreningen är en förening lI, där R4 är en alifatisk grupp med 2 - l2 kolatamer och 0 - l kvâveatom, R5 är en acylgrupp med 2 - 22 kolatomer, summan av alla m3 är ett tal från 8 - 5D, n âr ett tal 2 - l; och A utgöres till minst 75% av etylenoxienheter. 4 Sätt enligt krav l, k ä n n e t e c k n a t d ä r a v, att den filtrerbarhetsför- ' bättrande föreningen är en alkoxilerad ricinolja III, där antalet alkylenoxienheter är 25 - 70 mel per mal ricinolja, varav minst 75% av alkylenoxienheterna utgöres av etylenoxienheter. 5 Sätt enligt krav l - 4, k ä n n e t e c k n a t d ä r a v, att den filtrerbarhets- förbättrande föreningen tillsättes under merceriseringen eller sättes till den våta massabanan. 6 Sätt enligt krav l - 5, k ä n n e t e c k n a t d ä r a v, att den filtrerbarhets- förbâttrande föreningen tillsättes i en mängd av 0,05 - Û,5% räknat pà cellulosans vikt.