SE461669B - Latexbehandlad katjonisk cellulosaprodukt och foerfarande foer dess framstaellning - Google Patents

Latexbehandlad katjonisk cellulosaprodukt och foerfarande foer dess framstaellning

Info

Publication number
SE461669B
SE461669B SE8600729A SE8600729A SE461669B SE 461669 B SE461669 B SE 461669B SE 8600729 A SE8600729 A SE 8600729A SE 8600729 A SE8600729 A SE 8600729A SE 461669 B SE461669 B SE 461669B
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
dimethylamine
cellulose
bridging
replaced
acrylonitrile
Prior art date
Application number
SE8600729A
Other languages
English (en)
Other versions
SE8600729L (sv
SE8600729D0 (sv
Inventor
M J Harding
Original Assignee
Weyerhaeuser Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Weyerhaeuser Co filed Critical Weyerhaeuser Co
Publication of SE8600729L publication Critical patent/SE8600729L/sv
Publication of SE8600729D0 publication Critical patent/SE8600729D0/sv
Publication of SE461669B publication Critical patent/SE461669B/sv

Links

Classifications

    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21HPULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H17/00Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its constitution; Paper-impregnating material characterised by its constitution
    • D21H17/20Macromolecular organic compounds
    • D21H17/21Macromolecular organic compounds of natural origin; Derivatives thereof
    • D21H17/24Polysaccharides
    • D21H17/25Cellulose
    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21HPULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H11/00Pulp or paper, comprising cellulose or lignocellulose fibres of natural origin only
    • D21H11/16Pulp or paper, comprising cellulose or lignocellulose fibres of natural origin only modified by a particular after-treatment
    • D21H11/20Chemically or biochemically modified fibres
    • D21H11/22Chemically or biochemically modified fibres cationised
    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21HPULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H17/00Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its constitution; Paper-impregnating material characterised by its constitution
    • D21H17/20Macromolecular organic compounds
    • D21H17/33Synthetic macromolecular compounds
    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21HPULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H17/00Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its constitution; Paper-impregnating material characterised by its constitution
    • D21H17/20Macromolecular organic compounds
    • D21H17/33Synthetic macromolecular compounds
    • D21H17/34Synthetic macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21HPULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H17/00Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its constitution; Paper-impregnating material characterised by its constitution
    • D21H17/60Waxes
    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21HPULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H17/00Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its constitution; Paper-impregnating material characterised by its constitution
    • D21H17/63Inorganic compounds
    • D21H17/67Water-insoluble compounds, e.g. fillers, pigments
    • D21H17/68Water-insoluble compounds, e.g. fillers, pigments siliceous, e.g. clays

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Paper (AREA)
  • Treatments For Attaching Organic Compounds To Fibrous Goods (AREA)

Description

15 20 25 30 35 461 669 2 värme härdbara typer.
På grund av dera anjoníska natur, kan mycket få latexar direkt sättas till en uppslamning för framställning av massa med förväntningen att få tillfredsställande retention. Cellu- losafibrerna är också anjoniska och de repellerar hartspartik- larna såvida inte fiberytan modifieras på visst sätt för att göra den mindre negativ till karaktären. Katjoníska retentions- medel användes ibland för att åstadkomma detta ändamål. Exempel på denna tillämpning återfinnes i de nyare U.S. patenten i namnet Jukes et ai, 4 125 645 och 4 2566807. en skrift av _ Latimer och Gill, ïappi 56(4):66-69 (1973), beskriver hollänx dardeposítion av en akryllatex på en trämassa under användning av ett katjonískt depositionshjälpmedel. Ett annat sätt, som beskrives i Japanska Kokaí 85374/74 har varit att bilda en katjonisk latex. Emellertid är detta sätt möjligt med bara ett mycket begränsat antal polymera material.
Användning av katjoniska retentions- eller depositions- hjälpmedel är inte utan problem i sig. Retentionsmedel tende- rar till att vara ganska dyra och vilket som helst givet reten- tionsmaterial kan vara helt ineffektivt med den utvalda latexen.
Sällan överstiger retentionsverkningsgraden 60-70%. Av denna anledning har det hittills inte varit vanligt att untyttja våt- addition av latexar utom under mycket utvalda omständigheter.
Ett annat sätt har varit att fälla ut polymerpartiklarna på fibrerna genom pH-förändring eller genom kemiska tillsatser.
Denna metod kan orsaka att latexen agglomererar och bildar re- lativt stora droppar eller kulor hellre än att bilda en enhet- lig fíberbeläggning.
Ett problem med användning av retentionsmedel har varit oförmàgan hos pappersframställaren att exakt reglera den elek- triska laddningen hos fibrerna. Ett sätt, som har varit före- mål för studier under åren, har varit att kemiskt modifiera fiberytan för att göra den mindre negativ. Uwatoko, Kagaku Äggyg (Japan) 25(3]: 360-362 (1974), summerar i korthet tek- nikens ståndpunkt med hänsyn till katjoniska fibrer och listar sex huvudsätt att närma sig saken. Den första metoden inför sidokedjor innehållande en tertiär kväveatom. Dessa sídoked- jor är förenade med cellulosamolekylen vid hydroxylgrupperna som etrar. En produkt av denna typ, som har varit föremål för 10 15 20 25 30 35 3 461 669 betydande studier, är det kvaterniserade dietylaminoetylderiva- tet av cellulosa. Ett andra sätt för framställning av katjonisk cellulosa är reaktion av.ce1lu1osa i närvaro av natriumhydroxid med etanolamín, vattenhaltig ammoniak eller melamin. Ett tredje förfarande är reaktionen mellan cellulosa och ett material såsom 2-aminoetylsvavelsyra i närvaro av natriumhydroxid. En annan pro- dukt har bildats genom iminering av en aminerad cellulosa genom reaktion mellan den aminerade cellulosan och etylenimin. Ett sätt, som har varit föremål för betydande studier, är reaktio- nen med åtskilliga trimetylammoníumsalter. Av särskild betydel- se har g1ycidyltrimetylammoniumklorid reagerad med cellulosa i närvaro av en katalytisk mängd natriumhydroxid varit. Ett' snarlíkt Sätt har varit reaktionen mellan Z-kloretyldíetylamin och alkalicellulosa. Produkten kvaterniseras sedan med metyl- jodid i vattenfri alkohol. Slutligen kommenterar Uwatoko ett förfarande, där cellulosa reageras med en lösning av natríum- syracyanamid vid en koncentration av från S0 till 200 g/1 vid ett pH inom området 10-13 och vid en temperatur av från 10 :in 4o°c i från 4 :in 24 timmar.
McKelvey och Benerito, J.Appln.Polymer Sci. 11: 1693- -1701 (1967) visar reaktionen mellan cellulosa och en bland- ning av epiklorhydrin och en tertiär amin i närvaro av vatten- haltig natriumhydroxid.
De anförda referenserna är endast belysande, eftersom framställning av katjonisk cellulosa inte är föremål för före- liggande uppfinning. Den läsare, som är intresserad av en mer detaljerad litteraturöversikt över katjoniska cellulosor, hän- visas till föreliggande sökandes US patent nr 4505775, vars mot- svarande ansökan.Seríal No 507,366, inlämnades 24 juni 1983.
Denna ansökan, i vilken föreliggande uppfinnare är meduppfinna- re, beskriver en mycket billig och i hög grad förenklad pro- cess för framställning av en katjonisk cellulosa. Denna göres genom att man sätter antingen ett linjärt eller delvis tvär- bundet i vatten lösligt kondensat av epiklorhydrin och dimetyl- amin till en vattenbaserad suspension av cellulosa under al- kaliska betingelser. De föredragna koncentrationerna av epi- klorhydrin och dímetylamhi är approximativt ekvimolära pro- portionsvis. Ammoniak och primära alifatiska diaminer tjänar till att verka som tvärbindningsmedel för kondensaten. Dess- 10 15 20 ZS 30 35 461 669 4 utom ökar deras användning antalet tertiära kväveatomer, som kan kvaterniseras, för att åstadkomma säten för positiva ladd- ningar. Upptill 30 molprocent av dimetylaminen kan vara er- satt av ammoniak eller den alifatiska diaminen i kondensations- processen. Vanligtvis föredrages att molnroccntsatsen av det tvärbindande materialet skall vara inom omradet från 10 till 20%. Framställning av lämpliga kondensat beskrives i U.S. Pa- tent 3 930 877 i namnet Aitken.
Man har funnit, att katjonisk cellulosa av de typer, som beskrives i föregående patentansökan, effektivt kan binda ett stort antal anjoniska latexar under de processbetingelser, som normalt används före pappersmaskínens våtparti. De sålunda framställda produkterna har en mängd användníngar, särskilt inom områden där fibrerna senare formas till luftlagda banor av olika typer.
SAMMANDRAG AV UPPPINNINGEN Föreliggande uppfinning innefattar en ny komposition och förfarande för framställning av denna. I dess vidaste form inne- fattar kompositionen en katjoniserad cellulosa och från 0,1 till 30%, räknat på torrvikt, av en polymer med förmåga att emulgeras i en anjonisk dispersion. Den katjoniska cellulosan är ett cellulosatillsatsmedel med ett material ur den grupp som består av ett kondensat av epíklorhydrín och dimetylamin, nämnda kondensat ytterligare modifierat med en bryggbildare, och blandningar därav, varvid den eventuella bryggbildaren är vald ur den grupp, som består av ammoniak och en primär ali- fatisk díamin av typen HZN-R-NHZ, där R är en alkylenradikal med från 2 till 8 kolatomer.
Produkten framställes genom att man först framställer den katjoniska cellulosan genom att behandla cellulosa un- der vattenhaltiga alkaliska betingelser med ett material, som väljes ur nyss nämnda grupp kondensat. Den katjonisera- de cellulosan behandlas sedan i en vattenbaserad suspension med an anjonisk polymeremulsion inom ovannämnda användnings- område. Den katjoniska cellulosan kan framställas i förväg och torkas konventionellt, såsom genom arkbildning, eller sä kan den framställas, tvättas och omedelbart behandlas med den lämpliga latexen. Termen "latex" anses i dess vidaste be- 10 15 20 25 30 35 s 461 669 märkelse vara vilken som helst vattenbaserad anjonisk polymer- emulsion i vilken vatten är den kontinuerliga fasen.
Ett föredraget katjoniskt tillsatsmedel göres under an- vändning av ett approximativt ekvimolärt kondensat av epiklor- hydrin och dimetylamin i vilket upp till 30 molprocent av di- etylaminet har ersatts av hexametylendíamin. Det katjoniseran- de kondensatet användes normalt inom området från 0,5 till 20 kg/t, baserat på cellulosans torrvikt. Mer typiskt användes det inom området från 1-10 kg/t.
Ett brett område av polymeremulsioner eller -latexar_kan med framgång bíndas till den katjoniska cellulosan. Dessa kan vara polymerer baserade på akrylnitril, styren-butadien, styren- -akrylnitril, akrylnitril-butadien-styren, akryl- och metakryl- syraestrar, vinylakrylföreningar, vínylacetat, vinylklorid och ' polyolefíner såsom polyeten, polypropen och flera polymerer baserade på polybuten. Blandningar av två eller flera typer av dessa polymerer anses ligga inom ramen för uppfinningen såsom segment- och ymppolymerer av tvâ eller flera av nyss nämnda monomerslag. Ovan nämnda lista skall hellre anses som exempli- fierande än begränsande.
Bland de föredragna polymererna är de olika typer, som i stort sett identifieras som polyvinylacetat och polyakryla- ter och -metakrylater. Polyvinylacetater är vanligen partiellt hydrolyserade material och kan vara kemiskt modifierade så att de kan tvärbindas genom applicering av värme, med eller utan behov av en yttre katalysator. Pâ samma sätt betraktas polyakrylat- och -metakrylathartserna i allmän betydelse, eftersom det finns manga varianter, som kan vara antingen permanent termoplastiska eller som kan tvärbíndas med eller utan behov av en yttre katalysator. De hartsbehandlade pro- dukterna enligt uppfinningen kan framställas i arkform, som lösa fibrösa material eller i någon annan av de former som är välkända vid pappersframställningsindustrin. Produkterna är särskilt användbara för framställning av sådana absorberan- de material såsom luftlagda pappershanddukar eller industri- torktrasor. Dessa produkter göres vanligen genom att man spray- ar på så mycket som 30% latexbindemedel efter bildning av en luftlagd filt. Den stora mängd vatten, som är tillsatt vid denna tidpunkt, gör ett ytterligare torkningssteg nödvändigt, 10 15 20 25 30 35 461 669 ° vilket inte behövs vid användning av produkterna enligt före- liggande uppfinning.
Ett föremål för-föreliggande uppfinning är att åstadkom- ma en fibrös, polymerbehandlad cellulosaprodukt, i vilka poly- meren är enhetligt fördelad över fiberytan.
Ett annat föremål är att åstadkomma ett enkelt förfaran- de för att tillsätta en polymerlatex till cellulosafibrer.
Ytterligare ett ändamål är att åstadkomma ett förfarande för att behandla cellulosa-fibrer i vattenbaserad suspension med en anjonísk polymerlatex utan att man måste använda ett katjoniskt retentions- eller depositionsmedel. _ _ Dessa och många andra föremål kommer att bli omedelbart uppenbara för fackmännen, vid genomläsning av följande detalje- rade beskrivning.
DETALJERAD BESKRIVNING AV DE PUREDRAGNA UTFURINGSFORMERNA Produkterna enligt föreliggande uppfinning göres genom att först framställa en katjonisk cellulosa. Detta göres genom att man behandlar en utspädd vattenbaserad suspension av cellu- losan med ett kondensat av epiklorhydrin och dimetylamin (Epi- -DMA) eller ett kondensat av dessa material, som har modifie- rats genom en bryggbildare, som kan vara ammoniak eller en primär alífatísk diamin av typen HZN-R-NH2, där R är en alky- lenradikal med från Z till 8 kolatomer. Denna behandling kan utföras vid slutet av ett blekningsförlopp. Alternativt kan det utföras under vilket som helst alkaliskt blekningssteg vid vilket pH är 10 eller mer, så länge detta steg inte följes av ett klorerings- eller hypokloritsteg. Temperaturen och ti- den för framställningen av den katjoniska cellulosan är inte kritisk. Additions- och/eller reaktionsprodukten mellan cellu- losa och Epi-DMA-kondensatet tycks bildas mycket snabbt. Den katjoniserade cellulosaprodukten kan sedan torkas genom kon- ventionell arkformning, som lös fiber el1er.i någon anna fysi- kalísk form. Den kan också användas utan ytterligare torkning, varvid den suspenderas i vatten och den lämpliga latexen helt enkelt sättes till under mild omröring.
Följande exempel tjänar till att visa särskilda utförings- former av föreliggande uppfinning. [n 10 15 20 25 30 35 461 669 Exempel 1 I Blekt s.k. Douglas-firkraftmassa erhölls från en massa- fabrik i nordvästra USA. Prov med 15,5 g torrfiber uppslammades i 760 ml vatten så att en suspension med 2 pnrents konsistens erhölls. pH justerades till 10,5 med NaOH och 1,16 g 50 pro- centig vattenbaserad lösning (5 kg/t på basis av aktivt mate- rial) av ett epiklorhydrin-dimetylaminkondensat, som är del- vis tvärbundet med hexametylendiamin, tillsattes under omröríng.
Kondensatet är tillgängligt som Nalco N-7135 från Nalco Chemi- cal Co., Oak Brook, Illinois. Efter mild omröríng i 30 minuter filtrerades massan på en Büchner-tratt och tvättades tills tvättvattnen var i huvudsak neutrala. Denna katjoniska produkt lagrades för fortsatt användning utan torkning. Kvävebestäm- ningar enligt Kjeldahl, som gjordes på de behandlade produkter- na, visade en retentionsverkningsgrad för tillsatsen inom om- rådet 85-90%. Förfarandet utökades lätt för framställning av större mängder katjonisk fiber utan någon som helst förlust i retentionsverkningsgrad.
Exempel 2 Katjonisk fiber framställd som i Exempel 1 återuppslamma- des i vatten så att en suspension med 2% konsistens erhölls.
Under användning av kontinuerlig mild omröríng tillsattes va- rierande mängder av en tvärbíndbar polyvinylacetatemulsion med 50% fastämnesínnehåll. Prover gjordes under användning av emulsioner med fastämneshalter av S, 10 och 30%, baserat på katjoniserad fiber. En lämplig emulsion är tillgänglig såsom Airflex 105 från Air Products and Chemicals, Inc., Allentown, Pennsylvania. Omröring fortsattes i 30 sekunder efter att ha fullföljt latextíllsatsen. Ytterligare utspädningsvatten till- sattes och fibersuspensionen formades till handark i en Noble and Wood-standardlaboratoriearkformare med måtten 8 x 8 tum (20,3 x 20,3 cm). Arken torkades på trumma till ungefärligen 80% fukthalt och konditionerades sedan. Så kallade Mullen- -sprängstyrketest utfördes på arken efter lufttorkning och före ytterligare bearbetning.
Efter att ha kontrollerat sprängstyrkevärdena, refiberi- serades arken torra i en blandare med hög skjuvning och luft- fíltades till ark med 6 tums diameter (15,9 cm) med en medel- ytvikt av 50 g/mz. De luftformade filtarna tvättades i 15 se- 10 15 20 25 30 35 461 669 s kunder vid 1so°c och son ps: (zoss kpa) för att konsumera dem till hanterbara mjukpappersark.
Ett ytterligare prov gjordes under användning av 10% av polyvinylacetatlatexen. Efter det att de torrfíltade arken bildats, men före pressning, besprutades ett provset med en vattenlösning innehållande 0,74%, baserat på fastämnen i la- texen. Cítronsyra tjänar som katalysator för att initiera tvär- bindning av polymeren.
Torrdragstyrkevärden bestämdes för mjukpapperen under an- vändning av en testare med konstant töjning, som hade en huvud- hastighet av 2 tim/min med 3 tums spännvidd mellan klämmorna°och 1-tums breda prov. Provresultaten visas i följande tabell.
Tabell I Hartsförbrukning Handark Mullen,kPa Nfiukpapperstyrka 0 900-1100 6-10 5 1120 18 10 1500 45 10+katalysator 1530 88 30 1180 30 Den dramatiska förbättringen i dragstyrkan hos torrlagt mjukpapper under användning av upp till 10% latex är genast uppenbar.
Exempel 3 Produkter framställda i enlighet med föreliggande uppfin- ning har potentiella användningar inom många områden. Bland dessa är användningar där styrka måste kombineras med mjuk- het vid beröring. Pappershanddukar och ansiktsservetter är exempel såsom mjukpappersomslag för blöj- och dambindsfyllnad.
Vid många av dessa användningar är också snabbvattenabsorption viktig.
Latexbehandlade prov framställdes såsom i exempel 2 un- der användning av 10% latexfasthalt, baserad pá katjoniserad massa. Utöver den tidigare använda polyvinylacetatlatexen, gjordes ett provset under användning av Airflex 4500 poly- . vínylkloridtvärbindníngslatex. Denna är tillgänglig från ovannämnda leverantör. g Ett prov med vardera latex behandlades ytterligare med ; ett ytaktívt medel för att befrämja snabb vätning. Detta till- sattes som en vattenbaserad lösning vid tidpunkten för latex- 10 15 20 25 30 35 9 461 669 tillsats till den katjoniserade massauppslamningen under använd- ning av 0,74%, baserat på fastämnen i latexen. Många typer av ytaktiva medel är lämpliga. Det särskilda material som användes för produkterna i detta exempel var Aerosol OT, en dioktylester av natríumsulfo-bärnstenssyra, tillgänglig från American Cyan- amid Co., Wayne, New Jersey.
Produkterna gjordes till torrlagda ark såsom tidigare med det undantaget att ytvikten ökades till ett medelvärde av 200 g/mz för att likna pappershanddukar. Pâ utvalda prov be- sprutades en cítronsyrakatalysatorlösning på den luftfiltade fibern, såsom beskrivits i Exempel 2, för att befrämja tvärr bindning av hartset. En mängd, som är ekvivalent med 0,74%, baserat på latexfastämnen, användes.
Vât- och torrdragstyrkor bestämdes såväl som tiden för att fullständigt väta ett prov om 5,1 x 5,1 cm, som flöt fritt på en vattenyta. För att undvika hanteringsskador på remsor, som är avsedda för vâtdragstyrketest, placerades rem- sorna torra i testanordningens klor och sedan påsprutades vatten tills de var genomvåta. Resultat av testen följer.
TABELL II Hartsemulsíon Närvaro av Dragstyrka Våttid,sek !êEEÉÉÉl-- Torr Våt PVACA-1os(1) Nej - - sz PVAc+katalysator Nej 251 38,7 34 PVAc+Katalysator Ja 283 39,3 1,6 Pvcn-4soo(2) Nej - - s,2 PVC+katalysator Nej 112 36,3 3,2 PVC+katalysator Ja ' 81 32,0 1,4 Ingen Nej 6-10 - 0,5-0 (1) Polyvinylacetat (2) Polyvinylkloríd Det ytaktiva medlets effektivitet vad beträffar att re- ducera vättiden är genast uppenbar. Denna kan delvis bero på den katjoníska naturen hos fibern, som tjänar till att hålla kvar det anjoniska ytaktiva medlet.
Efter det att ovanstående laboratorietest hade fullföljts, gjordes försök i en kontinuerlig pappersmaskin i pilotskala under användning av katjoniserad fiber som cellulosamäldsamman- 10 15 20 25 30 35 461 669 '° sättning. I det första försöket sattes hartsemulsionen till fibern vid massabingen. Detta är ett omrâde med kraftig omröring, vilket orsakade skumning, och resulterade i flera arkbrott. I ett senare försök sattes latexen till just före ínloppsládan.
Arbetsbetingelser för pappersmaskinen och produktkvaliteten var utmärkta.
Den optimala punkten för att tillsätta det ytaktiva med- let i ett pappersmaskinsförsök har inte ännu bestämts. Till- sats av det ytaktiva medlet efter latextillsats och omedelbart före maskininloppslàdan misslyckades i att uppnå resultat som är likvärdiga de som uppnåddes i laboratorieförsök.
Ett provset, som liknar de som tidigare beskrivits i Exemplet, gjordes under användning av icke-katjoniserad fiber.
Latexanvändningen var 10% fastämnen, baserat på torrfiber.
I vissa exempel användes 10 kg/t alun vid tidpunkten för la- textillsatsen.
Tabell III Hartsemulsion Närvaro av Närvaro av Torrdragstyrka katalysator alun N/m PVAc A-105 Nej Nej 37 PVAc A-105 Nej Ja 83 PVAc A-105 Ja Nej 50 PVAC A 180 Nej Nej 52 PVAc A-180 Nej Ja 111 PVAc A-180 Ja Nej 50 PVC A-4500 Nej Nej S6 PVC A-4500 Nej Ja 144 Overlägsenheten i torrstyrka hos proven gjorda med kat- joniserad fiber är genast uppenbar med undantag av provet gjort med PVC och alun.
Exempel 4 Den katjoniserade fibern i Exempel 1 är verksam när det gäller att hålla kvar en stor mängd anjoniska polymerdisper- sioner (latexar), som har märkbart skilda kemiska egenskaper.
Såsom kan väntas resulterar denna grupp latexar i slutproduk- ter, som kan skilja sig betydligt i fysikaliska och kemiska egenskaper. Emellertid resulterade de flesta av de testade hartssystemen i en mycket märkbar ökning av dragstyrkan hos en torrfiltad mjukpappersprodukt, vilken framställts såsom I!! 10 15 20 25 30 35 “ 461 669 beskrives i Exempel 2. Test genomfördes med följande polymer- emulsioner: Airflex 105 och 120 (polyvinylacetat), Airflex 4500 Gpolyvinylklorid, alla tillgängliga från Air Products and Chemicals Co., Allentown, Pennsylvania, Hycar 2671 och 26170 (akryl) och Hycar 1572 och 1572X64 (akrylnitril), alla produkter från B.F. Goodrích Company, Cleveland, Ohio; och Surlyn 56220 (polyeten) tillgänglig från E.I. duPont de Ne- mours & Co., Wilmington, Delaware. Var och en tillsattes såsom beskrives i Exempel 2 under användning av 10% polymerfastämnen, baserat på katjoniserad fiber. Följande dragstyrkeprov utför- des på torrlagda mjukpapper med ytvikt av 50 g/m2. Ingen kata- lysator användes i något prov. .
Tabell IV Polymeremulsion Hartstyp Dragstyrka N/m Airfiex 1os Polyvinylacetar 45 Airflex 120 Polyvinylacetat 19 Airflex 4500 Polyvinylklorid 45 Hycar 4671 Akryl 38 Hycar 26170 Akryl- 26 Hycar 1572 Akrylnitril- 22 Hycar 1S72X64 Akrylnitril 20 Surlyn 56220 Polyeten 10 Ingen 6-10 Förbättringen i dragstyrka jämförd med ett obehandlat kontrollprov är genast uppenbar.
Ovanstående test visas inte som jämförelse av de relati- va förtjänsterna hos de testade produkterna. Många egenskaper utöver torrdragstyrka är viktiga och dessa kan variera i hög grad mellan olika hartstyper. Dessutom är det osannolikt att alla eller till och med någon användes under optimala betingel- ser. Inte heller skall testerna betraktas som någon garanti för produkterna från ovanstående tillverkare, eftersom många konkurrerande produkter betraktas fungera lika bra. Ändamålet med testerna var endast att visa effektiviteten hos den kat- joniserade fibern när det gäller att hålla kvar flera allmänna typer av latexar utan att behöva använda yttre retentionsme- del. g Analytiska metoder är inte tillgängliga för exakt bestäm- ning av mängderna av olika typer av latexar som hålles kvar av 10 15 20 25 30 35 461 669 12 katjoniserad fiber. Genom att använda en förtvâlningsmetod, uppskattas att cirka 82% av A-105-polyvinylacetatet hålles kvar. Andra testmetoder pekar på retentíon av olika latextyper inom området från 60 till 90+%. Användning av små mängder 1 alun, t.ex. 2,5-10 kg/t med den katjoniserade fibern kan för- bättra retentionen hos vissa typer av latex som visas i följan- de exempel.
Exempel S En katjonisk cellulosa göres som i exempel I förutom att ett icke tvärbundet epiklorhydrin-dimetylaminkondensat (Nalco N-7655) (Epi-DMA) användes i stället för det hexametylendiamin (HMDA)-modifierade materialet i föregående exempel. Användning- en i föreliggande fall var högre, 10 kg/t, i motsats till 5 kg/t för det tidigare materialet. Retentíonsverkningsgraden för kondensatet uppmättes genom kvävebestämning enligt Kjeldahl till cirka 87%.
Exempel 6 De katjoniserade fibrerna i Exempel 1 och 5 uppslammades i vatten och varierande mängder av själv-tvärbindande akryl- emulsionslatex (UCAR 872, Union Carbide Corp., New York, New York) tillsattes. Handark gjordes sedan ur fíberlatexblandníng- arna. Utöver de tvâ behandlade materialen gjordes försök på obehandlad massa och obehandlad massa med alun inom området från 2,5 till 5 kg/t alun.
Obehandlad fiber, obehandlad fiber med alun och fibern behandlad med 10 kg/t Epi-DMA var ineffektiva när det gäller att hålla kvar denna latex, vilken i huvudsak gick förlorad med bakvattnet. Fiber behandlad med HMDA-modifierat konden- Sat uppvisade utmärkt latexretention, vilken uppmättes genom ökning i arkvikten.
När små mängder alun sattes till blandningen av Epi-DMA- -behandlad fiber och latex, var latexen effektivt kvarhàllen vid alunanvändningar av_5 kg[t och mer. Alun vid användning av cirka 2,5 kg/t förbättrade också latexretentionen hos fiber behandlad med HMDA-modifierad polymer, fastän inte i samma mån som med den Bpi-DMA-behandlade fibern. Med det HMDA-modifierade provet tycktes inte någon märkbar fördel ri vid användning av alun i mängder större än 2,5 kg/t uppstå.
Det är uppenbart, att det särskilda använda katjonisera- 10 13 461 669 rande medlet påverkar de slutliga fiberegenskaperna. Vissa me- del är optimala för vissa latexar, men är mindre effektiva för andra. Det tycks inte finnas nagot sätt att förutsäga detta sam- band och det måste, i hög grad, bestämmas experimentellt.
Det är uppenbart för fackmannen på omrâdet att många varia- tioner kan göras utan att frångä andemeníngen med föreliggande upp- fínning. Uppfínningen synes begränsad endast genom följande krav.

Claims (14)

10 15 20 25 30 35 461 669 m 25IEflT§RAV
1. Cellulosabaserad produkt, vilken innefattar: a. en fibrös katjonisk cellulosa, som är den reaktionspro- dukt, som under alkaliska betingelser framställts ur cellulosa och 0,5-20 kg/t av en reaktant innefattande ett kondeniat av huvudsakligen ekvimolära delar av epiklorhydrin och dimetyl- amin, i vilket upp till 30 molprocent av dimetylaminen kan vara ersatt med en bryggbildare vald bland ammoniak och en primär alifatisk diamin av typen HZN-R-NH2, där R är en alkylenradikal med fran 2 till 8 kolatomer; och ' b. fran 0,1 till 30%, räknat pa torrvikt, av en anjonisk polymeremulsion.
2. Produkt enligt krav 1, kinnetecknad av att upp till 30 molprocent av dimetylaminen är ersatt med hexametylen- diamin.
3. Produkt enligt krav 1, kinnetecknad av att upp till 30 molprocsnt av dimetylaminen är ersatt av ammoniak.
4. Produkt enligt krav 1, kinnetecknad av att upp till 30 molprocent av dimetylaminen är ersatt av etylendiamin.
5. Produkt enligt nagot av kraven 1-4, kinuetecknad av att reaktanten är närvarande i en mängd inom omradet 1-10 kg/t baserad pa cellulosans torrvikt.
6. Produkt enligt nagot av de föregående kraven, k a n n e t s c k n a d av att polymeren är vald ur gruppen bryggbildande och icke-bryggbildande typer av polyvinyl- klorid, polyvinylacetat, -akrylnitril, polystyren, styren, styren-butadien-,styren-akrylnitril~,akrylnitril-butadien- -styren-, akryl-, vinyl-akrylhartser och polyolefiner, bland- ningar därav, och segment- och ymppolymerer därav.
7. Produkt enligt krav 6, k ä n n e t e c k n a d av att polymeren är vald ur gruppen bryggbildande och icke-brygg- bildande typer av polyvinylacetat och akrylhartssr, blandningar därav samt segment- och ymppolymerer därav.
8. Förfarande för framställning av en cellulosabaserad produkt, vilket innefattar att man: a. framställer en katjonisk cellulosa genom att behandla cellulosa under vattenhaltiga alkaliska betingelser med 0,5-20 u? 10 15 20 25 30 ff 461 669 kg/t av en reaktant innefattande ett kondensat av huvudsakligen ekvimolära delar av epiklorhydrin och dimetylamin, i vilket upp till 30 molprocent av dimetylaminen kan vara ersatt med en bryggbildare vald bland ammoniak och en primär alifatiak diamin av typen H2N-R-NH2 där R är en alkylenradikal med från 2 till 8 kolatomer; och b. ytterligare behandlar den katjoniaerade celluloaan med en anjoniak polymeremulaion i en mängd av fran 0,1 till 30%, räk- nat pa torrvikt.
9. Förfarande enligt krav 8, kännetecknat av att upp till 30 molprocent av dimetylaminen är ersatt av ammoniak.
10. 30 molprocent av dimetylaminen
11. 30 molprocent av dimetylaminen Förfarande enligt krav 8, kännetecknat av att upp till är ereatt av etylendiamin. Förfarande enligt krav 8, kännetectnat av att upp till diamin.
12. använder reaktanten är ersatt av haxametylen- Förfarande enligt krav 15, kännotøcknat av att man i en mängd av 1-10 kg/t baserad pa cellu- loaane torrvikt.
13. Pörfarande enligt nagot av kraven 8-12, tínnetecknat av att polymeremulaionen väljas ur gruppen bryggbildande och icke-bryggbildande typer av polyvinylklorid, polyvinylacetat, -akrylnitril, polyatvren, etyren-butadien-, atyren-akrylnitril-, akrylnitril-butadien- -etyren-, akryl-, vinylakrylhartaer och polyolefiner, bland- ningar därav samt segment- och ymppolymerer därav.
14. polymeren väljas ur gruppen bryggbildande och ícke-brygg- Förfarande enligt krav 13, kännetecknat av att bildande typer av polyvinylacetat och akrylharteer, blandningar därav samt segment- och ymppolymerer därav.
SE8600729A 1984-06-20 1986-02-18 Latexbehandlad katjonisk cellulosaprodukt och foerfarande foer dess framstaellning SE461669B (sv)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US06/622,527 US4584357A (en) 1984-06-20 1984-06-20 Latex treated cationic cellulose product and method for its preparation
PCT/US1985/000203 WO1986000350A1 (en) 1984-06-20 1985-02-11 Latex treated cationic cellulose product and method for its preparation

Publications (3)

Publication Number Publication Date
SE8600729L SE8600729L (sv) 1986-02-18
SE8600729D0 SE8600729D0 (sv) 1986-02-18
SE461669B true SE461669B (sv) 1990-03-12

Family

ID=24494513

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE8600729A SE461669B (sv) 1984-06-20 1986-02-18 Latexbehandlad katjonisk cellulosaprodukt och foerfarande foer dess framstaellning

Country Status (3)

Country Link
US (1) US4584357A (sv)
SE (1) SE461669B (sv)
WO (1) WO1986000350A1 (sv)

Families Citing this family (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1988010183A1 (en) * 1987-06-26 1988-12-29 Weyerhaeuser Company Treated wood fiber having hydrophobic and oleophilic properties
CA2012524A1 (en) * 1989-03-20 1990-09-20 Amar N. Neogi Natural fiber product coated with a thermoplastic binder material
US5071675A (en) * 1989-03-20 1991-12-10 Weyerhaeuser Company Method of applying liquid sizing of alkyl ketene dimer in ethanol to cellulose fibers entrained in a gas stream
CA2012526A1 (en) * 1989-03-20 1990-09-20 Amar N. Neogi Natural fiber product coated with a thermoset binder material
US5432000A (en) 1989-03-20 1995-07-11 Weyerhaeuser Company Binder coated discontinuous fibers with adhered particulate materials
US5064689A (en) * 1989-03-20 1991-11-12 Weyerhaeuser Company Method of treating discontinuous fibers
US5230959A (en) 1989-03-20 1993-07-27 Weyerhaeuser Company Coated fiber product with adhered super absorbent particles
US5498478A (en) 1989-03-20 1996-03-12 Weyerhaeuser Company Polyethylene glycol as a binder material for fibers
SE500871C2 (sv) * 1989-09-27 1994-09-19 Sca Research Ab Aluminiumsaltimpregnerade fibrer, sätt att framställa dessa, absorptionsmaterial för användning i hygienartiklar och användning av fibrerna som absorptionsmaterial
US5015245A (en) * 1990-04-30 1991-05-14 The Procter & Gamble Company Disposable sanitary articles
WO1993012282A1 (en) 1991-12-17 1993-06-24 Weyerhaeuser Company Hopper blender system and method for coating fibers
US6159335A (en) * 1997-02-21 2000-12-12 Buckeye Technologies Inc. Method for treating pulp to reduce disintegration energy
US6140550A (en) * 1997-06-27 2000-10-31 Basf Aktiengesellschaft Water-absorbent article and method
US20030187102A1 (en) * 1997-09-02 2003-10-02 Marshall Medoff Compositions and composites of cellulosic and lignocellulosic materials and resins, and methods of making the same
US6608237B1 (en) 2000-08-03 2003-08-19 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. High-strength, stabilized absorbent article
US6533989B1 (en) 2000-08-03 2003-03-18 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Multi-chamber process and apparatus for forming a stabilized absorbent web
US6533978B1 (en) 2000-08-03 2003-03-18 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Process and apparatus for forming a stabilized absorbent web
US6749721B2 (en) 2000-12-22 2004-06-15 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Process for incorporating poorly substantive paper modifying agents into a paper sheet via wet end addition
US6844066B2 (en) * 2003-05-19 2005-01-18 Rayonier Products And Financial Services Company Superabsorbent cellulosic fiber and method of making same
US7811948B2 (en) * 2003-12-19 2010-10-12 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Tissue sheets containing multiple polysiloxanes and having regions of varying hydrophobicity
US7147752B2 (en) 2003-12-19 2006-12-12 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Hydrophilic fibers containing substantive polysiloxanes and tissue products made therefrom
US7186318B2 (en) * 2003-12-19 2007-03-06 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Soft tissue hydrophilic tissue products containing polysiloxane and having unique absorbent properties
US7479578B2 (en) * 2003-12-19 2009-01-20 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Highly wettable—highly flexible fluff fibers and disposable absorbent products made of those
EP1756362A4 (en) * 2004-06-01 2009-07-01 Fpinnovations ADDITIVE FOR MANUFACTURING PAPER
US7670459B2 (en) * 2004-12-29 2010-03-02 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Soft and durable tissue products containing a softening agent
EP2508263B1 (en) * 2005-03-24 2015-11-25 Xyleco, Inc. Method of densifying fibrous material
US7968646B2 (en) * 2007-08-22 2011-06-28 Washington State University Method of in situ bioproduction and composition of bacterial cellulose nanocomposites

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3269890A (en) * 1962-09-10 1966-08-30 Monsanto Co Method of forming sized paper containing an epihalohydrin prepolymer and paper thereof
US3930877A (en) * 1973-08-13 1976-01-06 Nalco Chemical Company Cationic starch and condensates for making the same
US3902958A (en) * 1974-01-30 1975-09-02 Nalco Chemical Co Method of making improved paper and paper products
US4125645A (en) * 1975-09-29 1978-11-14 Northern Telecom Limited Latex modified pulp insulated conductors
US4178438A (en) * 1975-11-14 1979-12-11 Ciba-Geigy Aktiengesellschaft Cationically modified, cellulose-containing materials
JPS52137015A (en) * 1976-05-06 1977-11-16 Honshu Paper Co Ltd Paper coating composition
US4129528A (en) * 1976-05-11 1978-12-12 Monsanto Company Polyamine-epihalohydrin resinous reaction products
FR2410084A1 (fr) * 1977-11-23 1979-06-22 Arjomari Prioux Produit cellulosique, son procede de preparation et son application, notamment dans le domaine des panneaux de revetement en remplacement de l'amiante
US4268352A (en) * 1978-03-14 1981-05-19 Nalco Chemical Company Method of reducing soluble starch in broke repulping using a dual polymer combination
US4256807A (en) * 1978-07-20 1981-03-17 Northern Telecom Limited Synthetic latex modified pulp insulated conductors
US4274916A (en) * 1979-10-01 1981-06-23 Congoleum Corporation Dimensionally stable backing materials for surface coverings and methods of making the same
US4505775A (en) * 1983-06-24 1985-03-19 Weyerhaeuser Company Method for preparation of cationic cellulose

Also Published As

Publication number Publication date
SE8600729L (sv) 1986-02-18
SE8600729D0 (sv) 1986-02-18
US4584357A (en) 1986-04-22
WO1986000350A1 (en) 1986-01-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SE461669B (sv) Latexbehandlad katjonisk cellulosaprodukt och foerfarande foer dess framstaellning
AU619599B2 (en) Dry strength additive for paper
US2810646A (en) Water-laid webs comprising water-fibrillated, wet-spun filaments of an acrylonitrile polymer and method of producing them
EP0723047B1 (en) Improving the strength of paper made from pulp containing surface active carboxyl compounds
US5338406A (en) Dry strength additive for paper
ES2202558T3 (es) Metodo de conformar una banda de papel, una banda fibrosa y una toallita de una sola capa.
US5895557A (en) Latex-saturated paper
US4966652A (en) Increasing the stiffness of paper
JP2004092015A (ja) 化学的に繊維内架橋されたセルロースの繊維を含む化学的に架橋されたセルロースの個別化された嵩高い繊維
DE3929226A1 (de) Neutralleimungsmittel fuer rohpapiermassen unter verwendung von kationischen kunststoffdispersionen
BR112014012671B1 (pt) Método para aumentar a resistência de um produto de papel
JP2016501321A (ja) アミン含有ホモポリマまたはコポリマによるアルケニルコハク酸無水物の乳化
EP0193111B1 (de) Verfahren zur Herstellung von Papier mit hoher Trockenfestigkeit
US3949014A (en) Binder
PL148735B1 (en) Paper sizing emulsion
EP0000922B1 (en) A process for preparing a non-woven fibrous web from fibers and a latex, and the non-woven fibrous material so prepared
US2748029A (en) Tub sizing of paper
US4187142A (en) Method for forming high strength composites
US3323980A (en) Process of sizing paper with water-soluble vinylimidazoline polymers
CN111433407A (zh) 纸强度改进聚合物组合物和添加剂体系、其用途以及纸制品的制造
US3874994A (en) Process of making paper where an ionic vinylamide polymer latex is added to the furnish to improve dry strength of the paper
US3035965A (en) Paper composed of synthetic fibers, and fibrous binder for use in the manufacture thereof
JPH02221493A (ja) ビニル床仕上材用フェルト複合物及びその製造方法
US2794737A (en) Paper sized with a condensation product of a fatty amine and hexahydro-1, 3, 5-triacrylyl-s-triazine
JPS6215391A (ja) 製紙方法

Legal Events

Date Code Title Description
NUG Patent has lapsed

Ref document number: 8600729-1

Effective date: 19940910

Format of ref document f/p: F