SE500800C2 - Förfarande för reducering av halten organiskt lösningsmedel i cellulosareaktiva hydrofoberingsmedel - Google Patents
Förfarande för reducering av halten organiskt lösningsmedel i cellulosareaktiva hydrofoberingsmedelInfo
- Publication number
- SE500800C2 SE500800C2 SE9300490A SE9300490A SE500800C2 SE 500800 C2 SE500800 C2 SE 500800C2 SE 9300490 A SE9300490 A SE 9300490A SE 9300490 A SE9300490 A SE 9300490A SE 500800 C2 SE500800 C2 SE 500800C2
- Authority
- SE
- Sweden
- Prior art keywords
- sorbent
- solvent
- agent
- cellulose
- content
- Prior art date
Links
- 239000002594 sorbent Substances 0.000 title claims abstract description 42
- 239000002904 solvent Substances 0.000 title claims abstract description 32
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 title claims abstract description 21
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 9
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 title abstract description 5
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims abstract description 54
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Natural products CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 66
- 239000004890 Hydrophobing Agent Substances 0.000 claims description 40
- -1 alkyl ketene dimer Chemical compound 0.000 claims description 29
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 claims description 28
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical group O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 21
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 20
- 229910021536 Zeolite Inorganic materials 0.000 claims description 19
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 18
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N N-Butanol Chemical compound CCCCO LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 239000008346 aqueous phase Substances 0.000 claims description 7
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000001307 helium Substances 0.000 claims description 2
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000000741 silica gel Substances 0.000 claims description 2
- 229910002027 silica gel Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 125000003944 tolyl group Chemical group 0.000 claims description 2
- 239000003570 air Substances 0.000 claims 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 8
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 7
- ZMANZCXQSJIPKH-UHFFFAOYSA-N Triethylamine Chemical compound CCN(CC)CC ZMANZCXQSJIPKH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 6
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 5
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 5
- 230000001804 emulsifying effect Effects 0.000 description 5
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 5
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 4
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 4
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 description 3
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 3
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 3
- 239000008107 starch Substances 0.000 description 3
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 description 3
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 3
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- YGYAWVDWMABLBF-UHFFFAOYSA-N Phosgene Chemical compound ClC(Cl)=O YGYAWVDWMABLBF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000021355 Stearic acid Nutrition 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 2
- 239000000084 colloidal system Substances 0.000 description 2
- 150000003972 cyclic carboxylic anhydrides Chemical class 0.000 description 2
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 description 2
- 238000004945 emulsification Methods 0.000 description 2
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 description 2
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 description 2
- 150000004665 fatty acids Chemical class 0.000 description 2
- 150000002430 hydrocarbons Chemical group 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 2
- QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC(O)=O QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OQCDKBAXFALNLD-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Natural products CCCCCCCC(C)CCCCCCCCC(O)=O OQCDKBAXFALNLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920000768 polyamine Polymers 0.000 description 2
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 229920005552 sodium lignosulfonate Polymers 0.000 description 2
- 239000008117 stearic acid Substances 0.000 description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- FYSNRJHAOHDILO-UHFFFAOYSA-N thionyl chloride Chemical compound ClS(Cl)=O FYSNRJHAOHDILO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KNKRKFALVUDBJE-UHFFFAOYSA-N 1,2-dichloropropane Chemical compound CC(Cl)CCl KNKRKFALVUDBJE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GPFVWKXABQQNEM-BMRADRMJSA-N 3-[(e)-16-methylheptadec-1-enyl]oxolane-2,5-dione Chemical compound CC(C)CCCCCCCCCCCCC\C=C\C1CC(=O)OC1=O GPFVWKXABQQNEM-BMRADRMJSA-N 0.000 description 1
- YAXXOCZAXKLLCV-UHFFFAOYSA-N 3-dodecyloxolane-2,5-dione Chemical class CCCCCCCCCCCCC1CC(=O)OC1=O YAXXOCZAXKLLCV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CKDWPUIZGOQOOM-UHFFFAOYSA-N Carbamyl chloride Chemical compound NC(Cl)=O CKDWPUIZGOQOOM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GXGJIOMUZAGVEH-UHFFFAOYSA-N Chamazulene Chemical group CCC1=CC=C(C)C2=CC=C(C)C2=C1 GXGJIOMUZAGVEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XDTMQSROBMDMFD-UHFFFAOYSA-N Cyclohexane Chemical compound C1CCCCC1 XDTMQSROBMDMFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N Malonic acid Chemical compound OC(=O)CC(O)=O OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SVYKKECYCPFKGB-UHFFFAOYSA-N N,N-dimethylcyclohexylamine Chemical compound CN(C)C1CCCCC1 SVYKKECYCPFKGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241001494479 Pecora Species 0.000 description 1
- 240000008042 Zea mays Species 0.000 description 1
- 235000016383 Zea mays subsp huehuetenangensis Nutrition 0.000 description 1
- 235000002017 Zea mays subsp mays Nutrition 0.000 description 1
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 description 1
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 description 1
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 description 1
- 125000003342 alkenyl group Chemical group 0.000 description 1
- 150000003973 alkyl amines Chemical class 0.000 description 1
- ILRRQNADMUWWFW-UHFFFAOYSA-K aluminium phosphate Chemical class O1[Al]2OP1(=O)O2 ILRRQNADMUWWFW-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001491 aromatic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 125000003710 aryl alkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 1
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 1
- 239000012320 chlorinating reagent Substances 0.000 description 1
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 238000006471 dimerization reaction Methods 0.000 description 1
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 239000003995 emulsifying agent Substances 0.000 description 1
- 229910052675 erionite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000012013 faujasite Substances 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 239000000796 flavoring agent Substances 0.000 description 1
- 239000000383 hazardous chemical Substances 0.000 description 1
- 239000004569 hydrophobicizing agent Substances 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 150000002561 ketenes Chemical class 0.000 description 1
- 235000021056 liquid food Nutrition 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 235000009973 maize Nutrition 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 229910052680 mordenite Inorganic materials 0.000 description 1
- WVJVHUWVQNLPCR-UHFFFAOYSA-N octadecanoyl octadecanoate Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC(=O)OC(=O)CCCCCCCCCCCCCCCCC WVJVHUWVQNLPCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000005022 packaging material Substances 0.000 description 1
- 125000000913 palmityl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 1
- UHZYTMXLRWXGPK-UHFFFAOYSA-N phosphorus pentachloride Chemical compound ClP(Cl)(Cl)(Cl)Cl UHZYTMXLRWXGPK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FAIAAWCVCHQXDN-UHFFFAOYSA-N phosphorus trichloride Chemical compound ClP(Cl)Cl FAIAAWCVCHQXDN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005871 repellent Substances 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 1
- 235000021055 solid food Nutrition 0.000 description 1
- 239000011343 solid material Substances 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 125000004079 stearyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 description 1
- 229940014800 succinic anhydride Drugs 0.000 description 1
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 235000019505 tobacco product Nutrition 0.000 description 1
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 1
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21H—PULP 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
- D21H17/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its constitution; Paper-impregnating material characterised by its constitution
- D21H17/03—Non-macromolecular organic compounds
- D21H17/05—Non-macromolecular organic compounds containing elements other than carbon and hydrogen only
- D21H17/17—Ketenes, e.g. ketene dimers
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21H—PULP 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
- D21H21/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its function, form or properties; Paper-impregnating or coating material, characterised by its function, form or properties
- D21H21/14—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its function, form or properties; Paper-impregnating or coating material, characterised by its function, form or properties characterised by function or properties in or on the paper
- D21H21/16—Sizing or water-repelling agents
Landscapes
- Polysaccharides And Polysaccharide Derivatives (AREA)
- Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)
- Paper (AREA)
Description
15 20 25 30 35 GLJQ ñfßñ Ubu 2 persmaskinens vira, kommer att förångas, främst i torkpartiet, eller följa med det färdiga papperet. Det senare kan ställa till problem vid användning av det hydrofoba papperet som förpackningsmaterial för fasta eller flytande livsmedel, tobaksvaror samt läkemedel.
Det är känt att använda termiska metoder, för att försöka avlägsna det organiska lösningsmedlet i samband med syntesen. Värmning ökar såväl lösningsmedlets flyktighet som lösligheten.i det smälta hydrofoberingsmedlet. Kylning minskar såväl lösningsmedlets flyktighet som lösligheten i det smälta hydrofoberingsmedlet. Dessa motverkande effekter har gjort det mycket svårt att reducera halten. av lösningsmedel på ett effektivt sätt.
Ugpfinningen Enligt föreliggande uppfinning har det ástadkommits cellulosareaktiva hydrofoberingsmedel och dispersioner därav Vidare har det åstadkommits ett förfarande för framställning av sådana cellu- med låg halt av organiska lösningsmedel. losareaktiva hydrofoberingsmedel. Härigenom minskar den till papper eller kartong överförbara mängden lösningsmedel, i samband med hydrofobering av sådana material. Härigenom förbättras dessutom utbildningen av bindningar mellan cellu- losakedjorna och det cellulosareaktiva hydrofoberingsmedlet.
Uppfinningen avser sålunda ett cellulosareaktivt hydrofoberingsmedel och en vattenhaltig dispersion därav, med de i patentkraven angivna särdragen. Enligt uppfinningen avses ett cellulosareaktivt hydrofoberingsmedel och en vattenhaltig dispersion därav, där den totala halten av organiskt lösnings- medel i hydrofoberingsmedlet respektive dispersionen är mindre än ca 0,1 viktprocent. Mer speciellt är hydrofoberingsmedlet en alkylketendimer och lösningsmedlet toluen. kan mängden organiskt Med föreliggande förfarande lösningsmedel i cellulosareaktiva hydrofoberingsmedel reduceras redan innan hydrofoberingsmedlet når pappersbruket.
Sålunda kan samtliga av de ovan angivna problemen reduceras eller helt elimineras.
Vid framställning av cellulosareaktiva hydrofoberings- medel är det organiska lösningsmedel som används vanligen toluen, men även diklorpropan och cyklohexan förekommer. 10 15 20 25 30 35 Ifwfi ofïfi 3 driv uLJu Föreliggande uppfinning används lämpligen för att reducera halten av toluen. Toluen liksom de flesta andra organiska lös- ningsmedel är svárlösliga i vatten. Det har enligt uppfin- ningen överraskande visat sig möjligt att överföra väsentliga mängder av organiska lösningsmedel från det hydrofoba cellu- losareaktiva hydrofoberingsmedlet till den hydrofila vatten- fasen. Detta åstadkoms genom att hydrofoberingsmedlet först smälts och därefter emulgeras i en vattenlösning. Härigenom skapas vätskedroppar med en tillräckligt liten storlek, så att en stor kontaktyta mellan vätskefaserna erhålls. När emulsio- nen sedan kyls, stelnar vätskedropparna med hydrofoberings- medlet och en dispersion erhålls. I de mycket små partiklarna med hydrofoberingsmedel är lösligheten av de organiska lös- ningsmedlen lägre än i motsvarande vätskedroppar, varigenom lösningsmedlen överförs till den omgivande vattenfasen. Genom att därefter kontakta den vattenhaltiga dispersionen med en sorbent eller gas, kan lösningsmedelshalten i. vattenfasen reduceras till önskvärt låg nivå.
Halten av organiskt lösningsmedel i cellulosareaktiva hydrofoberingsmedel, kan i. vissa fall vara så hög som 3 viktprocent. Vanligen ligger den totala halten av organiskt lösningsmedel inom intervallet 0,2 upp till 2 viktprocent. Med föreliggande uppfinning är det möjligt att framställa cellu- losareaktiva hydrofoberingsmedel och. vattenhaltiga disper- sioner med sådana hydrofoberingsmedel, där den totala halten av organiska lösningsmedel är mindre än ca 0,1 viktprocent.
Lämpligen ligger den totala halten inom intervallet från 0,01 upp till 0,08 viktprocent och företrädesvis inom intervallet från 0,02 upp till 0,06 viktprocent. farande blir den totala halten av lösningsmedel i dispersionen Med föreliggande för- i stort sett oförändrad, om sorbenten lämnas kvar i den fär- diga dispersionen. Vid användning av dispersionen vid normala temperaturer kommer dock lösningsmedlets organiska molekyler att vara hårt bundna till sorbenten, speciellt om denna utgörs av en zeolit. Därför kan den totala halten av fritt organiskt lösningsmedel i dispersionen vara mindre än ca 0,1 viktprocent vid 20°C, även då sorbenten ingår i den färdiga dispersionen.
Lämpligen är den totala halten av fritt organiskt lösnings- medel i dispersionen, mindre än 0,06 viktprocent vid 20°C. 10 15 20 25 30 35 4 Med cellulosareaktiva avses i föreliggande ansökan syntetiskt framställda hydrofoberings- hydrofoberingsmedel medel, vilka binds kovalent till cellulosafibrerna i mälden.
Exempel på sådana cellulosareaktiva hydrofoberingsmedel är (AKD) , såsom alkenylbärnstenssyraanhydrid (ASA), karbamoylklorid och alkylketendimerer cykliska dikarboxylsyraanhydrider stearinsyraanhydrid.Lämpligenanvändsalkylketendimerereller cykliska dikarboxylsyraanhydrider, företrädesvis alkylketen- dimerer.
(AKD) är en olika föreningar med den allmänna formeln R1-cH=c-cH-R2 I I O - C = O där R1 och R2 är hydrofoba kolvätegrupper med ca 6 till ca 30 Alkylketendimerer blandning av kolatomer och vanligen utgöres av alkylgrupper med 12 till 20 kolatomer såsom hexadecyl- och oktadecylgrupper.
Cykliska.dikarboxylsyraanhydrider kan karakteriseras med den allmänna formeln O || 2\C O där R2 är en dimetylen- eller trimetylenradikal och R1 är en R1 \\\\\O ////' kolvätegrupp med mer än 7 kolatomer och kan utgöras av en alkyl-, dikarboxylsyraanhydrider som. övervägande utnyttjas kommer- alkenyl-, aralkyl- eller aralkenylgrupp. De cykliska siellt är alkyl- och alkenylbärnstenssyraanhydrider (ASA) och speciellt då isooktadekenylbårnstenssyraanhydrid. Även om fördelarna med föreliggande förfarande kan uppnås med vilket som helst cellulosareaktivt hydrofobe- ringsmedel, kommer föreliggande uppfinning i det följande att beskrivas genom användning av alkylketendimer (AKD).
Framställningen av alkylketendimerer inleds med att en får Som fettsyra eller vanligare en blandning av fettsyror, reagera med ett kloreringsämne till en fettsyraklorid. 10 15 20 25 30 35 5 Ã-Éu: fettsyra används främst stearinsyra (CnHßCOOH). Såsom kloreringsämne kan t.ex. tionylklorid, fosfortriklorid, fosforpentaklorid eller fosgen användas. Ett exempel på den inledande reaktionen visas i formel 1, där stearinsyra får reagera med fosgen: CnHasCOOH + COClz > C17H35COCl + C02 + HCl (l) Den erhållna fettsyrakloriden blandas därefter med en alkyl- amin som fungerar som kloracceptor. Såsom alkylamin kan t.ex. trietylamin eller dimetylcyklohexylamin användas. Ett exempel på detta reaktionssteg visas i formel 2, där den ovan erhållna fettsyrakloriden dimeriseras genom närvaro av trietylamin: 2 cnnascocl + 2 (cznsg-N > cMHn - cH = c _ cH - clenn | | + 2 (c2H5),-NHc1 (2) O -_ C = O I det andra steget används ett organiskt lösningsmedel, Efter färdig reaktion. i det andra steget får aminhydrokloriden vanligtvis toluen, för' att påskynda dimeriseringen. sedimentera, varefter den tappas av. Det organiska lösnings- medlet avlägsnas i huvudsak genom destillation av den återstå- ende reaktionslösningen innehållande alkylketendimerer. Vissa restmängder av lösningsmedlet blir dock kvar, vilket skapar problem vid användning av den färdiga alkylketendimeren som föreligger i form av ett vax.
Framställningen av alkylketendimerer kan ske kontinuer- ligt eller batch-vis.
Alkylketendimererna används i pappersbruket normalt i form av en vattenhaltig dispersion. Halten av cellulosareak- tivt hydrofoberingsmedel i den färdiga dispersionen kan ligga inom intervallet från ca 5 upp till ca 30 viktprocent. Lämp- ligen ligger halten inom intervallet från 6 upp till 20 vikt- procent och företrädesvis inom intervallet från 9 upp till 16 viktprocent.
Halten av organiskt lösningsmedel i cellulosareaktiva hydrofoberingsmedel reduceras enligt föreliggande förfarande, genom att hydrofoberingsmedlet dispergeras i vatten varvid till vattenhaltiga dispersionen bringas i kontakt med en sorbent lösningsmedlet överförs vattenfasen, varefter den eller gas varvid lösningsmedlet överförs till sorbenten eller 10 15 20 25 30 35 .fïfi Ä-Q7Q 6 gasen. Genom lämplig kombination av kontakttid, temperatur och mängd sorbent eller gas, kan lösningsmedelshalten i vatten- fasen härigenom reduceras till en önskvärt låg nivå. Mer speciellt framställs den vattenhaltiga dispersionen, genom att vax med alkylketendimerer värms till över smältpunkten som är ca 50°C. därefter i en vattenlösning med en eller flera emulgatorer, Det smälta vaxet med alkylketendimerer inblandas varvid en emulsion erhålls. Vattenlösningen hålls i kontinuer- lig rörelse, så att det bildas vätskedroppar av vax med en storlek av från ca 0,3 upp till ca 3 um.
Det smälta vaxet kan inblandas och hållas i rörelse med vilken utrustning som helst, som är lämplig för att åstadkomma vattenhaltiga emulsioner. Det har dock visat sig speciellt lämpligt att använda en högturbulensmixer eller homogenisator, varigenom höga skjuvkrafter uppnås.
Under emulgeringen kan temperaturen vara från ca 55 upp till ca 95°C, ringen kan trycket vara från ca 50 upp till ca 500 bar. lämpligen från 65 upp till 80°C. Under emulge- Exempel på lämpligt emulgeringshjälpmedel är natrium- lignosulfonat. Mängden tillsatt emulgeringshjälpmedel kan vara från ca 10 upp till ca 50 viktprocent baserat på torrt cellu- losareaktivt hydrofoberingsmedel, lämpligen från 20 upp till 40 viktprocent baserat på torrt cellulosareaktivt hydrofobe- ringsmedel.
Exempel på lämpliga skyddskolloider är "waxy maize"- stärkelse eller polyamin. Mängden tillsatt stärkelse kan vara från ca 20 upp till ca 70 viktprocent och mängden tillsatt polyamin kan vara från ca 5 upp till ca 15 viktprocent, baserat på torrt cellulosareaktivt hydrofoberingsmedel.
Sedan vätskedropparna med alkylketendimerer fått en lämplig droppstorlek, sänks temperaturen i. vattenlösningen till från ca 5 upp till ca 30°C och lämpligen från 10 upp till 20°C. vax, varvid en dispersion erhålls. Den vattenhaltiga disper- Härigenom stelnar vätskedropparna innehållande smält sionen kontaktas därefter med en sorbent eller gas, lämpligen en sorbent. Sorbenten kan vara kvar i den färdiga dispersio- nen, men det är lämpligare att sorbenten med sorberat lös- ningsmedel avlägsnas från dispersionen.
Dispersionen kan hållas i rörelse med vilken som helst 10 15 20 25 30 35 (j 'I 7 q; utrustning, lämplig att åstadkomma vattenhaltiga dispersioner.
Lämpligen används samma utrustning som använts för att åstad- komma emulsionen. Det är vidare viktigt att dispersionen hålls i rörelse även sedan den bringats i kontakt med sorbenten eller gasen. Härigenom förbättras överföringen av lösnings- medel från vattenfasen till sorbenten eller gasen, jämfört med om dispersionen är stillastående.
Tiden för kontakt mellan dispersion och sorbent är en funktion av lösningsmedelshalten, halten av alkylketendimerer i dispersionen, kapaciteten hos sorbenten att sorbera lös- ningsmedlen i den vattenhaltiga dispersionen, samt huruvida sorbenten skall vara kvar i dispersionen eller inte. Lämpligen ligger tiden inom intervallet från ca 0,5 upp till ca 60 minuter, företrädesvis inom intervallet frän l upp till 30 minuter.
Gasens flödeshastighet är en funktion av lösnings- medelshalten, halten av alkylketendimerer i dispersionen, gasens förmåga att. ta upp lösningsmedlen, omblandningen i lösningen och bubbelstorleken.
Gasen som används för att avlägsna lösningsmedlen från den vattenhaltiga dispersionen, kan vara luft eller inerta gaser såsom kvävgas, helium eller argon. Lämpligen är gasen luft eller kvävgas, Det är vidare lämpligt att fuktinnehället i gasen är lågt, dä härigenom förmågan att uppta organiska molekyler ökar. Således är det lämpligt att gasens fukthalt är mindre än ca 25 g H¿O/HP gas vid 1 bar och 25°C. Vidare är det lämpligt att gasens temperatur ligger inom intervallet från ca 15 upp till ca 40°C, dä härigenom alkylketendimererna före- ligger som dispersion. Detta underlättar avlägsnandet av toluen jämfört med om alkylketendimererna föreligger som emulsion, eftersom lösligheten av lösningsmedlet är lägre i fasta partiklar än i motsvarande vätskedroppar.
Sorbenten kan utgöras av vilken som helst fast material att eller sorbera molekyler pá ytan i det Exempel på lämpliga sorbenter är zeoliter, med förmåga organiska inre av materialet (absorbent). aktivt kol och (adsorbent) silikagel. Företrädesvis används en zeolit, eftersom dessa föreningar har en mycket god förmåga att sorbera de aktuella organiska molekylerna och dessutom genom sin inerta karaktär 10 15 20 25 30 35 :fiq C* upp L! 8 fï v C27 och övriga egenskaper i mycket liten utsträckning påverkar t.ex. färgen och konsistensen hos hydrofoberingsmedlet och den vattenhaltiga dispersionen. Zeoliten kan 'vara kvar i den färdiga dispersionen, eftersom lösningsmedlen sorberas mycket hårt till zeolitpartiklarna. Om zeoliten som är kvar i den färdiga dispersionen inte är mättad med toluen, finns kapaci- tet att sorbera ytterligare toluen eller andra organiska molekyler. Sålunda kan zeoliten reducera överföring av bismaksgivande ämnen eller hälsofarliga ämnen från det färdiga hydrofoberade papperet till dess omgivning. Detta kan utnytt- jas i t.ex. vätskekartong. Zeoliten är även lämplig i de fall sorbenten skall avlägsnas från dispersionen, eftersom separa- tionen kan ske på ett enkelt sätt efter sorptionens avslu- tande. Separationen sker genom att omrörningen av den vatten- haltiga dispersionen stoppas, så att zeoliten kan sedimentera.
Zeoliter är oorganiska kristallina föreningar, i huvud- sak bestående av SiO2och A153 i tetraedrisk koordination. Med zeoliter avses i föreliggande uppfinning dock även andra kri- stallina föreningar av zeolitstruktur, såsom aluminiumfosfa- ter. En för zeoliterna i föreliggande uppfinning väsentlig egenskap är en begränsad vattenupptagande förmåga. En sådan hydrofob (vattenavvisande) karaktär innebär samtidigt en ökad förmåga att anlagra organiska föreningar. Zeoliter med förmåga att anlagra bl.a. aromatiska föreningar och därmed de vikti- gaste lösningsmedlen som används vid framställning av alkyl- ketendimerer, är i första hand zeoliter med ett högt molför- hållande mellan SiC5 och Algg i tetraedrisk koordination. För föreliggande uppfinning är det av vikt att molförhållandet mellan SiO2 och A153 i tetraedrisk koordination är minst ca l0:l. Lämpligen ligger molförhållandet inom intervallet från l5:l upp till l0O:l.
Den vattenavvisande förmågan kan hos de flesta zeoliter i viss utsträckning modifieras genom olika behandlingar av ytan, såsom upphettning i ammoniakatmosfär, i vattenånga eller luft. En metod att bestämma zeolitens hydrofobicitet efter sådana behandlingar, är den s.k. Residual Butanol Test vilken finns beskriven i den engelska patentskriften 2,0l4,970. För föreliggande uppfinning bör zeolitens hydrofobicitet karak- täriserad genom kvarvarande butanolhalt vara mindre än ca 0,6 10 15 20 25 30 35 9 viktprocent. Lämpligen ligger den kvarvarande butanolhalten inom intervallet från 0,003 upp till 0,5 viktprocent och före- trädesvis inom intervallet från 0,02 upp till 0,4 viktprocent.
Zeoliter som, eventuellt efter viss modifiering, uppvisar en hög grad av hydrofobicitet och därför effektivt kan sorbera de organiska lösningsmedel som används vid framställning av cellulosareaktiva hydrofoberingsmedel, är de som är av pentasiltyp, faujasittyp, mordenit, erionit och zeolit L. Lämpligen är de hydrofoba zeoliterna av pentasiltyp.
Zeoliten av pentasiltyp är lämpligen ZSM-5 eller ZSM-11 och företrädesvis ZSM-5.
För god sorberande effekt krävs att zeoliten uppvisar en stor total sorberande yta i dispersionen. Det uppnås bl.a. om partiklarna är små. Lämpligen är därför zeolitens partikel- storlek mindre än ca 10 mikrometer och företrädesvis ligger den inom intervallet fràn 1 upp till 6 mikrometer.
Mängden tillsatt mängden lösningsmedel i den vattenhaltiga dispersionen, sorbent är främst en funktion av den totala sorberande ytan hos sorbenten samt önskvärd halt av den hydrofoberingsmedlet eller lösningsmedel i färdiga dispersionen innehållande sådant medel. Om den lösningsme- delshaltiga sorbenten skall vara kvar i den vattenhaltiga dispersionen, påverkas mängden tillsatt sorbent även av behovet av kvarvarande sorberande kapacitet i det färdiga papperet eller kartongen. Mängden tillsatt sorbent kan ligga inom intervallet från ca 3 upp till ca 1000 g/kg torrt cellulosareaktivt hydrofoberingsmedel. Lämpligen ligger mängden tillsatt sorbent inom intervallet från 5 upp till 500 g/kg torrt cellulosareaktivt hydrofoberingsmedel och företrä- desvis inom intervallet från ca 10 upp till 300 g/kg torrt cellulosareaktivt hydrofoberingsmedel. fördelar närmare i och dess belyses Uppfinningen följande utföringsexempel, vilka endast avser att illustrera uppfinningen. utan att begränsa densamma. I beskrivningen, kraven och exemplen angivna delar och procent, avser viktdelar respektive viktprocent såvida annat ej anges.
Exempel 1 En vattenhaltig dispersion med alkylketendimerer (AKD) med låg halt toluen framställdes enligt uppfinningen. Härvid 10 15 20 25 30 35 10 smältes 450 g AKD-vax, tillverkad av Eka Nobel AB, vid 70°C och blandades med 2470 g vatten och 74 g natriumlignosulfonat skyddskolloid.
Vattenlösningen fördes genom en emulgeringsutrustning av typen och stärkelse som emulgeringshjälpmedel resp. ventilhomogenisator med trycket 250 bar, varvid en emulsion erhölls. Omgående sänktes temperaturen till 20°C och trycket till atmosfärstryck. Den färdiga dispersionen innehållande 0,5 viktprocent toluen, bringades i kontakt med en hydrofob zeolit I båda fallen. var kontakttiden ca 20 minuter och mängden sorbent 10 viktprocent respektive aktivt kol under' omrörning. räknat pá den torra alkylketendimeren. Alkylketendimeren hade ett innehåll av alkylketendimerer av 15 viktprocent och en torrhalt av 17,5 viktprocent.
Den hydrofoba zeoliten var av ZSM~5-typ. Molförhållandet mellan SiO2<3ch Algk i tetraedrisk koordination var 32 och den kvarvarande butanolhalten 0,14 viktprocent.
Det aktiva kolet var av standardtyp, karaktäriserat genom en partikelstorlek av mellan 3 och 5 mm.
Blandningen av alkylketendimerer och sorbent fick stå i 30 min före centrifugering. Sorbenten avskiljdes som botten- medan överfasen analyserades med avseende pà toluen fas, enligt den s.k. varma metoden. Denna metod innebär att en bestämd mängd lösning fylls på ett provrör som förslutes.
Efter skakning under 1 minut följt av termostatering vid 95°C under 40 minuter, uttogs en gasmängd ovanför provet vilken omedelbart analyserades i en gaskromatograf med avseende på toluen. Halten toluen anges som “counts"/g alkylketendimer.
Som referens användes dispersionen med alkylketendimer före kontakt med någon av sorbenterna.
Tabell I Prov sorbent Toluenhalt, Reducering nr counts 10*/g % ------- -- 14,9 ------ 2 Aktivt kol 0,41 97.2 3 Zeolit 0,48 96.7 Som framgår av tabell 1, kan halten av toluen i en vatten- haltig dispersion med cellulosareaktivt hydrofoberingsmedel sänkas med ca 97% genom att bringas i kontakt med en fast sorbent. 10 15 20 25 30 QJ CD šïfëg \ ' , \_~ s.- in 11 Exempel 2 Deni.exempel].använda vattenhaltiga dispersionen, kontakta- des med strömmande luft varvid halten av toluen reducerades.
Alkylketendimerdispersionen fylldes i en glasflaska med bubbelrör. Temperaturen på dispersionen var 20°C. Luft med en temperatur av 20°C bubblades genom dispersionen med ett flöde av 410 ml/min. Luften som lämnade glasflaskan analyserades med avseende på toluen enligt den ovan beskrivna varma metoden.
Halten toluen anges som "counts“/g alkylketendimer, vilket om- räknas som ackumulerad mängd toluen i den totala volymen luft som bubblats genom glasflaskan. Vid försökets början innehöll alkylketendimeren totalt 161 mg toluen.
Tabell II Prov Luftvolym Toluenmängd i Reducering nr liter luft, mg % 1 1 8,4 5 2 3 22,1 14 3 5 34,3 21 4 8 52,1 32 5 10 62,5 39 6 14 80,1 50 7 18 94,6 59 8 30 123 76 9 50 144 89 10 70 154 96 11 90 159 99 Som framgår av tabell 2, kan halten av toluen i ett cellu- losareaktivt hydrofoberingsmedel näst intill elimineras genom att en vattenhaltig dispersion av hydrofoberingsmedlet bringas i kontakt med strömmande luft.
Claims (9)
1. Förfarande för reducering av halten organiskt lösningsmedel i cellulosareaktiva hydrofoberingsmedel, k ä n n e t e c k n a t därav, att hydrofoberingsmedlet dispergeras i vatten varvid lösningsmedlet överförs till vattenfasen, varefter den vattenhaltiga dispersionen bringas i kontakt med. en sorbent eller" gas 'varvid. lösningsmedlet överförs till sorbenten eller gasen.
2. att det cellulosareaktiva hydrofoberingsmedlet är en Förfarande enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t därav, alkylketendimer.
3. Förfarande enligt krav 1 eller 2, k ä n n e t e c k - därav, att det organiska lösningsmedlet är toluen. 2 eller 3, t
4. t e c k n a t na. k ä n n e aktivt kol Förfarande enligt krav 1, därav, att sorbenten är en zeolit, eller en silikagel.
5. Förfarande enligt krav 4, k ä n n e t e c k n a t därav, att sorbenten är en zeolit.
6. Förfarande enligt krav 5, k ä n n e t e c k n a t därav, att zeoliten har en hydrofobicitet karaktäriserad genom en kvarvarande butanolhalt mindre än ca 0,6 viktprocent.
7. k ä n n e t e c k n a t därav, att sorbenten avlägsnas efter Förfarande enligt något av föregående krav, att ha bringats i kontakt med den vattenhaltiga dispersionen.
8. Förfarande enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t därav, att gasen är luft, kväve, helium eller argon.
9. Förfarande enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a t därav, att totala halten organiskt lösningsmedel i den vattenhaltiga dispersionen innehållande cellulosareaktivt hydrofoberingsmedel reduceras till mindre än ca 0,1 vikt-%.
Priority Applications (13)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SE9300490A SE500800C2 (sv) | 1993-02-15 | 1993-02-15 | Förfarande för reducering av halten organiskt lösningsmedel i cellulosareaktiva hydrofoberingsmedel |
DE69413715T DE69413715T2 (de) | 1993-02-15 | 1994-02-07 | Verfahren zur verminderung des gehalts an organischen lösungsmitteln in cellulose-reaktiven wasserabweisenden mitteln |
CA002154775A CA2154775C (en) | 1993-02-15 | 1994-02-07 | A method for reducing the content of organic solvent in cellulose-reactive hydrophobing agents |
AU61188/94A AU6118894A (en) | 1993-02-15 | 1994-02-07 | A method for reducing the content of organic solvent in cellulose-reactive hydrophobing agents |
AT94907747T ATE171744T1 (de) | 1993-02-15 | 1994-02-07 | Verfahren zur verminderung des gehalts an organischen lösungsmitteln in cellulose-reaktiven wasserabweisenden mitteln |
JP06517952A JP3083323B2 (ja) | 1993-02-15 | 1994-02-07 | セルロース反応性疎水剤中の有機溶媒の含量の低減方法 |
ES94907747T ES2124873T3 (es) | 1993-02-15 | 1994-02-07 | Un metodo para reducir el contenido de disolvente organico en agentes hidrofobos reactivos con celulosa. |
PCT/SE1994/000094 WO1994018389A1 (en) | 1993-02-15 | 1994-02-07 | A method for reducing the content of organic solvent in cellulose-reactive hydrophobing agents |
EP94907747A EP0738347B1 (en) | 1993-02-15 | 1994-02-07 | A method for reducing the content of organic solvent in cellulose-reactive hydrophobing agents |
US08/481,530 US5776347A (en) | 1993-02-15 | 1994-02-07 | Method for reducing the content of organic solvent in cellulose-reactive hydrophobing agents |
FI953821A FI953821A (sv) | 1993-02-15 | 1995-08-11 | Metod för att minska halten av organiskt lösningmedel i cellulosareaktiva hydrofoberingsmedel |
NO953184A NO306414B1 (no) | 1993-02-15 | 1995-08-14 | Fremgangsmaate for aa redusere innholdet av organisk opplösningsmiddel i cellulosereaktive hydrofoberingsmidler, samt anvendelse av nevnte hydrofoberingsmidler |
US09/027,985 US6074529A (en) | 1993-02-15 | 1998-02-23 | Method for reducing the content of organic solvent in cellulose-reactive hydrophobing agents |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SE9300490A SE500800C2 (sv) | 1993-02-15 | 1993-02-15 | Förfarande för reducering av halten organiskt lösningsmedel i cellulosareaktiva hydrofoberingsmedel |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SE9300490D0 SE9300490D0 (sv) | 1993-02-15 |
SE9300490L SE9300490L (sv) | 1994-08-16 |
SE500800C2 true SE500800C2 (sv) | 1994-09-05 |
Family
ID=20388897
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SE9300490A SE500800C2 (sv) | 1993-02-15 | 1993-02-15 | Förfarande för reducering av halten organiskt lösningsmedel i cellulosareaktiva hydrofoberingsmedel |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SE (1) | SE500800C2 (sv) |
-
1993
- 1993-02-15 SE SE9300490A patent/SE500800C2/sv unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
SE9300490D0 (sv) | 1993-02-15 |
SE9300490L (sv) | 1994-08-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2010123894A (ru) | Способ получения целлюлозных формованных изделий, целлюлозное формованное изделие и его применение | |
Occelli et al. | Zeolite synthesis | |
DE69209213T2 (de) | Kieselsäurexerogele und deren Herstellung | |
WO2018101929A1 (en) | Compositions for use in drilling fluids | |
Zhu et al. | Sorption characteristics of CTMA–bentonite complexes as controlled by surfactant packing density | |
RU2584987C2 (ru) | Модифицированные частицы диоксида кремния | |
CA2212967C (en) | Sizing dispersions | |
KR930008242A (ko) | 풀먹인 종이와 그 제조 방법 및 용도 | |
JP2016525922A (ja) | バイオディーゼル系エマルジョン脱泡剤及びその製造方法 | |
US9243162B1 (en) | Wax coating composition for cellulosic surfaces | |
US4012334A (en) | Antifoam compositions and process for the preparation and use thereof | |
DE60105281T2 (de) | Herstellung von schüttfähiger isolation mit verbesserter erholungsfähigkeit | |
US5776347A (en) | Method for reducing the content of organic solvent in cellulose-reactive hydrophobing agents | |
SE500800C2 (sv) | Förfarande för reducering av halten organiskt lösningsmedel i cellulosareaktiva hydrofoberingsmedel | |
KR970000144B1 (ko) | 불포화 폴리에스터 수지에 분산될 수 있는 유기점토 | |
AU2005288887A1 (en) | Separation method using an ITQ-29 zeolite material | |
EP3215675B1 (en) | Saturating wax coating composition and associated methods of use | |
EA001065B1 (ru) | Порошок вспенивателя и способ его получения | |
US20030191194A1 (en) | Oil/water viscoelastic compositions and method for preparing the same | |
WO1996035841A1 (en) | Sizing dispersions | |
EP0741121B1 (de) | Verfahren zur Herstellung von lösungsmittelarmen Alkyldiketenen | |
US5225084A (en) | Process for the separation of two liquid immiscible organic components using a fibre bed as a coalescence aid | |
Atta et al. | Influence of nonionic rosin surfactants on surface activity of silica particles and stability of oil in water emulsions | |
US10093597B1 (en) | Processes for separating dimethyl biphenyl isomers using zeolite adsorbents | |
Jovanović et al. | Improved materials for environmental application: surfactant-modified zeolites |