SK102599A3 - Aqueous dispersions of hydrophobic material - Google Patents
Aqueous dispersions of hydrophobic material Download PDFInfo
- Publication number
- SK102599A3 SK102599A3 SK1025-99A SK102599A SK102599A3 SK 102599 A3 SK102599 A3 SK 102599A3 SK 102599 A SK102599 A SK 102599A SK 102599 A3 SK102599 A3 SK 102599A3
- Authority
- SK
- Slovakia
- Prior art keywords
- anionic
- cationic
- compound
- dispersant
- compounds
- Prior art date
Links
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
- 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
-
- 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
- D21H3/00—Paper or cardboard prepared by adding substances to the pulp or to the formed web on the paper-making machine and by applying substances to finished paper or cardboard (on the paper-making machine), also when the intention is to impregnate at least a part of the paper body
-
- 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
- D21H17/14—Carboxylic acids; Derivatives thereof
- D21H17/15—Polycarboxylic acids, e.g. maleic acid
- D21H17/16—Addition products thereof with hydrocarbons
-
- 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
- D21H17/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its constitution; Paper-impregnating material characterised by its constitution
- D21H17/20—Macromolecular organic compounds
- D21H17/21—Macromolecular organic compounds of natural origin; Derivatives thereof
- D21H17/23—Lignins
-
- 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
- D21H17/20—Macromolecular organic compounds
- D21H17/21—Macromolecular organic compounds of natural origin; Derivatives thereof
- D21H17/24—Polysaccharides
- D21H17/28—Starch
- D21H17/29—Starch cationic
-
- 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
- D21H17/20—Macromolecular organic compounds
- D21H17/33—Synthetic macromolecular compounds
- D21H17/34—Synthetic macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
- D21H17/41—Synthetic macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds containing ionic groups
- D21H17/42—Synthetic macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds containing ionic groups anionic
-
- 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
- D21H21/22—Agents rendering paper porous, absorbent or bulky
- D21H21/24—Surfactants
Landscapes
- Paper (AREA)
- Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)
- Emulsifying, Dispersing, Foam-Producing Or Wetting Agents (AREA)
- Colloid Chemistry (AREA)
- Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Medicines Containing Plant Substances (AREA)
Abstract
Description
Oblasť technikyTechnical field
Predložený vynález sa týka vodných disperzií hydrofóbneho materiálu a najmä disperzií, ktoré majú dispergačný systém obsahujúci dve opačne nabité zlúčeniny, ich prípravy a použitia.The present invention relates to aqueous dispersions of hydrophobic material, and in particular to dispersions having a dispersion system comprising two counter-charged compounds, their preparation and use.
Doterajší stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION
Vodné disperzie hydrofóbnych materiálov sú veľmi dobre známe a používané v rade aplikácií. Napríklad pri výrobe papiera sa vodné disperzie hydrofóbneho materiálu používajú ako glejivá na získanie papiera a kartónu s určitým stupňom odolnosti voči zmáčaniu a penetrácie vodnými tekutinami. Príklady hydrofóbnych materiálov, široko používaných na glejenie, zahŕňajú glejivá reaktívne s celulózou, ako sú diméry alkylketénu a substituované sukcínanhydridy, a glejivá nereaktívne s celulózu, ako sú glejivá na báze kalafuny a glejivá na báze živice.Aqueous dispersions of hydrophobic materials are well known and used in a variety of applications. For example, in paper making, aqueous dispersions of hydrophobic material are used as glues to obtain paper and board with a degree of resistance to wetting and penetration by aqueous fluids. Examples of hydrophobic materials widely used for sizing include cellulose reactive sizing agents such as alkyl ketene dimers and substituted succinic anhydrides, and cellulose non-reactive sizing agents such as rosin-based and resin-based sizing agents.
Disperzie hydrofóbneho materiálu obvykle obsahujú vodnú fázu a jemne rozptýlené častice alebo kvapôčky hydrofóbneho materiálu dispergované v nej. Disperzie sa obvykle pripravujú homogenizáciou hydrofóbneho, vo vode nerozpustného materiálu vo vodnej fáze za prítomnosti dispergačného prostriedku použitím vysokých strihových síl a dosť vysokých teplôt. Obvykle používané dispergačné činidlá zahŕňajú aniónové, amfotérne a katiónové vysokomolekulové polyméry, ako lignosulfonáty, škroby, polyamíny, polyamidamíny a vinylové adičné polyméry. Polyméry sa môžu používať jednotlivo, dohromady alebo v kombinácii s inými zlúčeninami za vzniku dispergačného prostriedku. V závislosti od celkového náboja složiek dispergačného činidla sú glejivové disperzie svojou povahou aniónové alebo katiónové.Dispersions of the hydrophobic material typically comprise an aqueous phase and finely divided particles or droplets of the hydrophobic material dispersed therein. Dispersions are usually prepared by homogenizing a hydrophobic, water-insoluble material in an aqueous phase in the presence of a dispersant using high shear forces and fairly high temperatures. Commonly used dispersing agents include anionic, amphoteric and cationic high molecular weight polymers such as lignosulfonates, starches, polyamines, polyamidamines, and vinyl addition polymers. The polymers can be used singly, together or in combination with other compounds to form a dispersant. Depending on the overall charge of the dispersing agent components, the glue dispersions are anionic or cationic in nature.
Disperzie hydrofóbneho materiálu obvykle vykazujú skôr slabú stabilitu a vysokú viskozitu pri relatívne malom obsahu tuhých látok, čo zjavne vedie k ťažkostiam pri spracovávaní disperzií, napríklad pri skladovaní a použití. Ďalšou nevýhodu je to, že sa produkty majú dodávať ako disperzie s nízkou koncentráciou, čo ďalej zvyšuje cenu transportu aktívneho hydrofóbneho materiálu.Dispersions of hydrophobic material usually exhibit rather poor stability and high viscosity at relatively low solids content, which obviously leads to difficulties in processing dispersions, for example during storage and use. A further disadvantage is that the products are to be supplied as low-concentration dispersions, which further increases the cost of transporting the active hydrophobic material.
Preto je predmetom tohto vynálezu poskytnúť vodné disperzie hydrofóbneho materiálu so zlepšenými vlastnosťami stabilitou a viskozitou. Ďalším predmetom tohto vynálezu je poskytnúť zlepšené vodné disperzie glejiva, najmä glejív reaktívnych s celulózou. Ďalšie predmety budú vysvetlené ďalej.It is therefore an object of the present invention to provide aqueous dispersions of hydrophobic material with improved stability and viscosity properties. It is a further object of the present invention to provide improved aqueous dispersions of the glue, in particular cellulose-reactive glue. Other subjects will be explained below.
Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION
V súlade s predloženým vynálezom sa zistilo, že zlepšená stabilita a viskozitné vlastnosti sa môžu získať s vodnými disperziami hydrofóbneho materiál, v ktorom je hydrofóbny materiál dispergovaný vo vodnej fáze pomocou dispergátora obsahujúceho dve opačne nabité zlúčeniny, ktoré majú relatívne nízku molekulovú hmotnosť. Presnejšie sa vynález týka vodnej disperzie obsahujúcej disperznú fázu obsahujúcu hydrofóbny materiál a dispergačné činidlo obsahujúce aniónovú zlúčeninu s molekulovou hmotnosťou menšou ako 50 000, ktorá je vybraná z organických zlúčenín a zlúčenín obsahujúcich kremík a katiónovú organickú zlúčeninu s molekulovou hmotnosťou menšou ako 50 000. Vynález sa teda týka vodnej disperzie, jej prípravy a použitia, ako sa ďalej definuje v patentových nárokoch.In accordance with the present invention, it has been found that improved stability and viscosity properties can be obtained with aqueous dispersions of a hydrophobic material in which the hydrophobic material is dispersed in an aqueous phase by means of a dispersant comprising two oppositely charged compounds having a relatively low molecular weight. More specifically, the invention relates to an aqueous dispersion comprising a dispersion phase comprising a hydrophobic material and a dispersing agent comprising an anionic compound having a molecular weight of less than 50,000 which is selected from organic compounds and compounds containing silicon and a cationic organic compound having a molecular weight of less than 50,000. thus, it relates to an aqueous dispersion, its preparation and use as further defined in the claims.
Predložený vynález umožňuje poskytnúť disperzie hydrofóbneho materiálu so zlepšenou skladovacou stabilitou, vyšším obsahom tuhých látok a/alebo nižšou viskozitou. Ďalej, ako sa použije disperzia v aplikáciách zahŕňajúcich veľmi vysoké zriedenie pôvodne vysoko koncentrovanej disperzie, sa zistilo, že disperzná fáza je stabilnejšia, teda že disperzie vykazovali zlepšenú stabilitu pri riedení. Príklady použitia s extrémne vysokým riedením zahŕňajú prípravu papiera za podmienok v mokrej časti a skladovanie alebo vnútorné glejenie, ktoré zahŕňa pridávanie disperzie hydrofóbneho materiálu do vodnej suspenzie obsahujúcej celulózové vlákna a poprípade plnivo. V tomto kontexte zlepšená stabilita riedenia znamená menšiu agregáciu častíc alebo kvapiek hydrofóbneho glejiva, a tým vytvorenie nižších hladín väčších agregátov s nižšou účinnosťou glejenia, ako aj menšie ukladanie hydrofóbneho glejiva na papierenský stroj a menšie znečistenie navíjaním, čím sa znižuje nutnosť údržby papierenského stroja. Ďalšie výhody, ktoré sa dajú očakávať pri uvedenej disperzii, zahŕňajú zlepšenú stabilitu v prítomnosti rušivých látok, ako sú aniónové odpady odvodené zo znečistenej papieroviny a/alebo recyklovaných vláken, menšiu akumuláciu hydrofóbneho materiálu v bielej vode recirkulujúcej v postupe výroby papiera. Preto sú disperzie podľa tohto vynálezu vhodné najmä pre postupy, kde biela voda extenzívne recirkuluje a kde celulózová suspenzia obsahuje podstatné množstvo odpadu. Ďalej disperzie podľa predloženého vynálezu umožňujú získanie zlepšených glejív oproti bežným glejacim disperziám v príslušnom dávkovaní glejív a použitie nižšieho dávkovania tr glejiva na získanie príslušnej hladiny glejenia. Možnosť použitia menších množstiev glejiva na dosiahnutie glejenia v opise ďalej znižuje riziko akumulácie neadsorbovaných hydrofóbnych glejív v bielej vode recirkulujúcej v postupe, čím sa ďalej znižuje riziko agregácie a ukladania hydrofóbneho materiálu v papierenskom stroji. Predložený vynález teda ponúka podstatné ekonomické a technické výhody.The present invention makes it possible to provide dispersions of hydrophobic material with improved storage stability, higher solids content and / or lower viscosity. Further, as a dispersion is used in applications involving a very high dilution of an initially highly concentrated dispersion, it has been found that the dispersion phase is more stable, i.e. the dispersions exhibited improved dilution stability. Examples of extremely high dilution applications include preparing the paper under wet conditions and storing or internal sizing comprising adding a dispersion of a hydrophobic material to an aqueous suspension containing cellulose fibers and optionally a filler. In this context, improved dilution stability means less aggregation of particles or drops of the hydrophobic size, thereby creating lower levels of larger aggregates with lower sizing efficiency, as well as less deposition of the hydrophobic size on the paper machine and less winding contamination, thereby reducing the need for paper machine maintenance. Other advantages to be expected with said dispersion include improved stability in the presence of interfering substances, such as anionic wastes derived from contaminated paper and / or recycled fibers, less accumulation of hydrophobic material in white water recirculated in the paper making process. Therefore, the dispersions of the invention are particularly suitable for processes where the white water is extensively recirculated and where the cellulosic suspension contains a substantial amount of waste. Further, the dispersions of the present invention allow to obtain improved sizing over conventional sizing dispersions at the appropriate sizing dosage and the use of a lower sizing dosage to obtain the appropriate sizing level. The possibility of using smaller amounts of sizing to achieve sizing in the description further reduces the risk of accumulating unadsorbed hydrophobic sizing in the white water recirculating in the process, further reducing the risk of aggregation and deposition of the hydrophobic material in the paper machine. Thus, the present invention offers substantial economic and technical advantages.
Hydrofóbny materiál prítomný v disperzii je prednostne nerozpustný vo vode. Príklady vhodných hydrofóbnych materiálov zahŕňajú zlúčeniny vhodné ako glejivá vo výrobe papierov, ktoré sa môžu odvodiť z prirodzených aj syntetických zdrojov, ako sú hydrofóbne látky reaktívne s celulózou a hydrofóbne látky nereaktívne s celulózou. Vo výhodnom uskutočnení má hydrofóbny materiál teplotu topenia pod asi 100 °C a najmä pod asi 75 ’C.The hydrophobic material present in the dispersion is preferably water insoluble. Examples of suitable hydrophobic materials include sizing compounds in paper making, which can be derived from both natural and synthetic sources, such as cellulose-reactive hydrophobic materials and cellulose-non-reactive hydrophobic materials. In a preferred embodiment, the hydrophobic material has a melting point below about 100 ° C and in particular below about 75 ° C.
Vo výhodnom uskutočnení tohto vynálezu je hydrofóbny materiál glejaci prostriedok reaktívny s celulózou, ktorý sa môže vybrať z akýchkoľvek glejív reaktívnych s celulózou, známych zo stavu techniky. Glejaci prostriedok je výhodne vybraný zo skupiny pozostávajúcej z hydrofóbnych dimérov keténu, multimérov keténu, anhydridov kyselín, organických izokyanátov, karbamoylchloridov a ich zmesí, prednostne keténových dimérov a anhydridov kyselín, ešte výhodnejšie keténových dimérov.In a preferred embodiment of the present invention, the hydrophobic material is a cellulose-reactive sizing agent, which may be selected from any of the cellulose-reactive sizing agents known in the art. The sizing agent is preferably selected from the group consisting of hydrophobic ketene dimers, ketene multimers, acid anhydrides, organic isocyanates, carbamoyl chlorides and mixtures thereof, preferably ketene dimers and acid anhydrides, even more preferably ketene dimers.
Výhodné keténové diméry majú všeobecný vzorec (I) uvedený ďalej, kde R1 a R2 znamená nasýtené alebo nenasýtené uhľovodíkové skupiny, zvyčajne nasýtené uhľovodíky, uhľovodíkové skupiny majú výhodne 8 až 36 atómov uhlíka, zvyčajne sú priame alebo rozvetvené reťazce alkylskupín s 12 až 20 atómami uhlíka, ako je hexadecylová alebo oktadecylová skupina. Výhodné anhydridy kyseliny môžu byť charakterizované všeobecným vzorcom (II) ďalej, kde R3 a R4 môžu byť rovnaké alebo rôzne a znamenajú nasýtené alebo nenasýtené uhlovodíkové skupiny výhodne obsahujúce 8 až 30 atómov uhlíka, alebo R3 a R4 spoločne s časťou -C-O-C- môžu tvoriť 5- až 6-členný kruh, ktorý je výhodne ďalej substituovaný uhlovodíkovou skupinou obsahujúcou do 30 atómov uhlíka. Príklady anhydridov kyselín, ktoré sa zvyčajne používajú, zahŕňajú alkyl- a alkenylsukcínanhydridy a najmä izooktadecenylsukcínanhydrid.Preferred ketene dimers have the general formula (I) below, wherein R 1 and R 2 are saturated or unsaturated hydrocarbon groups, usually saturated hydrocarbons, hydrocarbon groups preferably having 8 to 36 carbon atoms, usually straight or branched alkyl chains of 12 to 20 carbon atoms. carbon atoms such as hexadecyl or octadecyl. Preferred acid anhydrides may be characterized by the general formula (II) below, wherein R 3 and R 4 may be the same or different and represent saturated or unsaturated hydrocarbon groups preferably containing 8 to 30 carbon atoms, or R 3 and R 4 together with the -COC moiety may form a 5- to 6-membered ring, which is preferably further substituted by a hydrocarbon group containing up to 30 carbon atoms. Examples of acid anhydrides that are commonly used include alkyl and alkenyl succinic anhydrides and especially isooctadecenyl succinic anhydride.
R1 - CH = C - CH - R2 R 1 -CH = C-CH-R 2
I I (I)I I (I)
O - C = OO-C = O
O OO O
II II di)II II (di)
R3 - C- O- C- R4 R 3 - C - O - C - R 4
Výhodné keténové diméry, anhydridy kyselín a organické izokyanáty zahŕňajú zlúčeniny opísané v patente US 4 522 686, ktorý sa tu zahŕňa formou odkazu. Príklady vhodných karbamoylchloridov zahŕňajú tie, ktoré sa opisujú v patente US 3 887 427, ktorý sa tu tiež zahŕňa formou odkazu.Preferred ketene dimers, acid anhydrides and organic isocyanates include the compounds described in U.S. Patent 4,522,686, which is incorporated herein by reference. Examples of suitable carbamoyl chlorides include those described in U.S. Patent 3,887,427, which is also incorporated herein by reference.
V inom výhodnom uskutočnení tohto vynálezu je hydrofóbnym materiálom hydrofóbna látka nereaktívna s celulózou, ktorá sa môže vybrať z akýchkolvek glejacich prostriedkov nereaktívnych s celulózou, známych zo stavvu techniky. Výhodný glejaci prostriedok nereaktívny s celulózou je vybraný zo skupiny zahŕňajúcej hydrofóbne látky na báze kalafuny, ako je kalafuna, disproporciovaná kalafuna, hydrogenovaná kalafuna, polymérizovaná kalafuna, kalafuna spracovaná s formaldehydom, esterifikovaná kalafuna, fortifikovaná kalafuna a zmesi týchto spracovaní a takto spracovaných kalafun, mastných kyselín a ich derivátov, ako sú estery mastných kyselín a amidy, ako bis-stearamidy, živice a ich deriváty, ako sú uhľovodíkové živice, živičné kyseliny, estery a amidy živičných kyselín, vosky, ako surové a rafinované parafínové vosky, syntetické vosky, prirodzene sa vyskytujúce vosky atď.In another preferred embodiment of the invention, the hydrophobic material is a non-cellulose-reactive hydrophobic material which can be selected from any of the cellulose-non-reactive sizing agents known in the art. The preferred cellulose-non-reactive sizing agent is selected from the group consisting of hydrophobic rosins, such as rosin, disproportionated rosin, hydrogenated rosin, polymerized rosin, formaldehyde treated rosin, esterified rosin, fortified rosin, and mixtures thereof acids and their derivatives such as fatty acid esters and amides such as bis-stearamides, resins and their derivatives such as hydrocarbon resins, bitumen acids, bitumen esters and amides, waxes such as crude and refined paraffin waxes, synthetic waxes, naturally occurring waxes, etc.
Disperzie podľa tohto vynálezu obsahujú disperganty alebo dispergačný systém obsahujúci aspoň jednu aniónovú zlúčeninu a aspoň jednu katiónovú organickú zlúčeninu, obidve s nízkou molekulovou hmotnosťou (ďalej označované LMW) . Zlúčeniny LMW sa prednostne viažu dohromady elektrostatickou príťažlivou silou značiacou koacerváciu dispergantu. Ak sa použijú v kombinácii, sú zlúčeniny LMW účinné ako dispergačné látky pre hydrofóbny amteriál, aj keď aniónové a katiónové zlúčeniny nemusia byť, a obvykle nie sú, účinné ako dispergátory, ak sa použijú samotné. Vo výhodnom uskutočnení je aspoň jedna z aniónových a katiónových zlúčenín polyelektrolytom. Termín „polyelektrolyt, ako sa tu používa, označuje zlúčeninu, ktorá má dve alebo viac nabitých (aniónovo /alebo katiónovo) zlúčenín pôsobiacich ako polyelektrolyt, teda chemickou neiónovou interakciou alebo pôsobením.The dispersions of the present invention comprise dispersants or a dispersing system comprising at least one anionic compound and at least one cationic organic compound, both of low molecular weight (hereinafter referred to as LMW). Preferably, the LMW compounds bind together by an electrostatic attraction force indicating coacervation of the dispersant. When used in combination, the LMW compounds are effective as dispersants for the hydrophobic amterial, although anionic and cationic compounds may not, and usually are, not effective as dispersants when used alone. In a preferred embodiment, at least one of the anionic and cationic compounds is a polyelectrolyte. The term "polyelectrolyte," as used herein, refers to a compound having two or more charged (anionic / or cationic) compounds acting as polyelectrolyte, i.e., by chemical non-ionic interaction or treatment.
Aniónová zlúčenina dispergačného prostriedku obsahuje jednu alebo viac aniónových skupín rovnakých alebo rôznych typov a zahŕňajúcich aniónové zlúčeniny s jednou aniónovou skupinou a aniónové zlúčeniny s dvoma alebo viacerými aniónovými skupinami, tu označovaných ako aniónové polyelektrolyty. Aniónové polyelektrolyty môžu obsahovať jednu alebo viac katiónových skupín tak dlho, kým má celkovo aniónový náboj. Príklady vhodných aniónových skupín zahŕňajú sulfátové skupiny a skupiny karboxylových, sulfónových, fosforečných a fosfónových kyselín, ktoré môžu byť prítomné ako voľné kyseliny alebo vo vode rozpustné amónne soli alebo soli alkalických kovov (zvyčajne sodné), ako sodné karboxyláty a sulfonáty. Aniónové polyelektrolyty môžu mať stupeň substitúcie meniaci sa v širokom rozmedzí; stupeň aniónovéj substitúcie (DSa) môže byť od 0,01 do 1,4, výhodne od 0,1 do 1,2 a výhodnejšie od 0,2 do 1,0.The anionic dispersant compound comprises one or more anionic groups of the same or different types and including anionic compounds with one anionic group and anionic compounds with two or more anionic groups, referred to herein as anionic polyelectrolytes. The anionic polyelectrolytes may contain one or more cationic groups as long as they have a total anionic charge. Examples of suitable anionic groups include sulfate groups and carboxylic, sulfonic, phosphoric and phosphonic acid groups, which may be present as free acids or water-soluble ammonium or alkali metal (usually sodium) salts such as sodium carboxylates and sulfonates. The anionic polyelectrolytes may have a degree of substitution varying within a wide range; the degree of anionic substitution (DS a ) may be from 0.01 to 1.4, preferably from 0.1 to 1.2, and more preferably from 0.2 to 1.0.
Aniónová zlúčenina v dispergátore môže byť odvodená zo syntetických a prírodných zdrojov a prednostne je vo vode rozpustná alebo vo vode dispergovatelná. Vo výhodnom uskutočnení je aniónová zlúčenina organickou zlúčeninou, teda obsahuje atómy uhlíka. Výhodne aniónové zlúčeniny zahŕňajú aniónové surfaktanty, ako alkyl-, aryl- a alkylarylsulfáty a étersulfáty, alkyl-, aryl- a alkylarylkarboxyláty, alkyl-, aryl- a alkylarylsulfonáty, alkyl-, aryl- a alkylarylfosfáty a éterfosfáty a dialkylsulfosukcináty, alkylskupiny s 1 až 18 atómami uhlíka, arylskupiny so 6 až 12 atómami uhlíka a alkylarylskupiny so 7 až 30 atómami uhlíka. Príklady vhodných aniónových surfaktantov zahŕňajú laurylsulfát sodný, laurylsulfonát sodný a dodecylbenzénsulfonát sodný. Ďalšie príklady vhodných aniónových zlúčenín zahŕňajú aniónové polyelektrolyty, ako aniónové organické polyméry LMW, výhodne degradované, teda odvodené od fosfátovaných, sulfónovaných a karboxylovaných polysacharidov, ako sú škroby, guar-gumy a celulózy, prednostne deriváty celulózy a najmä karboxymetylcelulóz, ako aj kondenzačné produkty, teda aniónové polyuretány a kondenzované naftalénsulfonáty, ďalšie vinylové adičné polyméry vytvorené z monomérov s aniónovými skupinami, ako je kyselina akrylová, kyselina metakrylová, kyselina maleínová, kyselina itakónová, kyselina krotónová, kyselina vinylsulfónová, sulfónovaný styrén a fosfáty hydroxyalkyli akrylátov a metakrylátov, poprípade kopolymérizované neiónovými monomérmí vrátane akrylamidu, alkylakrylátov, styrénu a akrylonitrilu, ako aj derivátmi týchto monomérov, vinylesterov a podobne. Aniónová zlúčenina môže byť tiež vybraná z anorganických zlúčenín LMW obsahujúcich kremíkové atómy, ako sú napríklad kremičitany a ďalšie formy kondenzovaných alebo polymerizovaných kyselín kremíka, ako je oligomérna kyselina kremičitá, polykremičité kyseliny, polykremičitany, polyhlinitokremičitany, polykremičité mikrogély, polyhlinitokremičitanové mikrogély a materiály na báze siliky, ako vo forme silika-sólov, ktoré majú negatívne hydroxylové skupiny.The anionic compound in the dispersant can be derived from synthetic and natural sources and is preferably water-soluble or water-dispersible. In a preferred embodiment, the anionic compound is an organic compound, i.e., contains carbon atoms. Preferred anionic compounds include anionic surfactants such as alkyl, aryl and alkylarylsulfates and ether sulfates, alkyl, aryl and alkylaryl carboxylates, alkyl, aryl and alkylarylsulfonates, alkyl, aryl and alkylaryl phosphates and ether and dialkyl sulfosuccinates, alkyl groups of 1 to 1 Cry-Cry a aryl, C až-Cry a aryl aryl and C až-C alky alky alkyl aryl groups. Examples of suitable anionic surfactants include sodium lauryl sulphate, sodium lauryl sulphonate and sodium dodecylbenzenesulphonate. Other examples of suitable anionic compounds include anionic polyelectrolytes, such as anionic organic polymers of LMW, preferably degraded, i.e., derived from phosphated, sulfonated and carboxylated polysaccharides such as starches, guar gums and celluloses, preferably cellulose derivatives and especially carboxymethylcelluloses, as well as condensation products, i.e., anionic polyurethanes and condensed naphthalenesulfonates, other vinyl addition polymers formed from monomers with anionic groups such as acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid, itaconic acid, crotonic acid, vinylsulfonic acid, sulfonated styrene, and hydroxyalkyl copolymer acrylate copolymer phosphates, monomers including acrylamide, alkyl acrylates, styrene and acrylonitrile, as well as derivatives of these monomers, vinyl esters and the like. The anionic compound may also be selected from inorganic LMW compounds containing silicon atoms, such as silicates and other forms of fused or polymerized silicas, such as oligomeric silicic acid, polysilicic acids, polyaluminosilicates, polyosilicate microgilites, polyosilicate microglials, , as in the form of silica soles having negative hydroxyl groups.
Katiónová zlúčenina dispergačnej látky obsahuje jednu alebo viac katiónových skupín rovnakého alebo rôzneho typu a zahŕňajú rovnaké alebo rôzne typy a zahŕňajú katiónové zlúčeniny s jednou katiónovou skupinou a katiónové zlúčeniny s dvoma alebo viacerými katiónovými skupinami, tu sa označujú ako polyelektrolyt. Katiónové polyelektrolyty môžu obsahovať jednu alebo viac aniónových skupín, ak má celkovo katiónový náboj. Príklady vhodných katiónových skupín zahŕňajú sulfóniové skupiny, fosfóniové skupiny, kyslé adičné soli primárnych, sekundárnych a terciárnych amínov alebo aminoskupín a kvartérnych amóniových skupín, napríklad kde je dusík kvarternizovaný metylchloridom, dimetylsulfátom alebo benzylchloridom, výhodne kyslé adičné soli amínov/aminoskupiny a kvartérnych amóniových skupín. Katiónové polyelektrolyty môžu mať stupeň substitúcie meniaci sa v širokom rozmedzí; stupeň katiónovej substitúcie (DSC) môže byť od 0,01 do 1,0, výhodne od 0,1 do 0,8 a ešte výhodnejšie od 0,2 do 0,6.The cationic dispersant compound comprises one or more cationic groups of the same or different type and include the same or different types and includes cationic compounds with one cationic group and cationic compounds with two or more cationic groups, herein referred to as polyelectrolyte. The cationic polyelectrolytes may contain one or more anionic groups if it has a total cationic charge. Examples of suitable cationic groups include sulfonium groups, phosphonium groups, acid addition salts of primary, secondary and tertiary amines or amino groups and quaternary ammonium groups, e.g. The cationic polyelectrolytes may have a degree of substitution varying within a wide range; the degree of cationic substitution (DS C ) may be from 0.01 to 1.0, preferably from 0.1 to 0.8, and even more preferably from 0.2 to 0.6.
Katiónová zlúčenina dispergačného prostriedku môže byť odvodená zo syntetických a prírodných zdrojov a prednostne je rozpustná vo vode alebo dispergovateľná vo vode. Katió3 nová zlúčenina je prednostne organická zlúčenina. Príklady vhodných katiónových zlúčenín zahŕňajú katiónové surfaktanty, teda zlúčeniny typuThe cationic compound of the dispersant may be derived from synthetic and natural sources and is preferably water-soluble or water-dispersible. The cationic new compound is preferably an organic compound. Examples of suitable cationic compounds include cationic surfactants, i.e. compounds of the type
R4N+X, kde každá skupina R je nezávisle vybraná z (i) vodíka;R 4 N + X, wherein each R is independently selected from (i) hydrogen;
(ii) uhľovodíkových skupín, výhodne alifatických a prednostne alkylskupín s 1 až asi 30 atómami uhlíka, prednostne s 1 až 22 atómami uhlíka; a (iii) uhľovodíkových skupín, výhodne alifatických a prednostne alkylskupín, ktoré majú do asi 30 atómov uhlíka, prednostne 4 až 22 atómov uhlíka a ktoré sú prerušené jedným alebo viacerými heteroatómami, ako je kyslík alebo dusík a/alebo skupinami obsahujúcimi heteroatóm, ako je karbonyl, a acyloxyskupinami; kde aspoň jedna, výhodne aspoň tri a prednostne všetky uvedené skupiny R obsahujú atómy uhlíka; výhodne aspoň jedna a prednostne aspoň dve uvedené skupiny R obsahujú aspoň 7 atómov uhlíka, prednostne aspoň 9 atómov uhlíka a ešte výhodnejšie aspoň 12 atómov uhlíka; a kde(ii) hydrocarbon groups, preferably aliphatic and preferably alkyl groups having 1 to about 30 carbon atoms, preferably 1 to 22 carbon atoms; and (iii) hydrocarbon groups, preferably aliphatic and preferably alkyl groups having up to about 30 carbon atoms, preferably 4 to 22 carbon atoms, and which are interrupted by one or more heteroatoms such as oxygen or nitrogen and / or heteroatom containing groups such as carbonyl, and acyloxy; wherein at least one, preferably at least three, and preferably all, said R groups contain carbon atoms; preferably at least one and preferably at least two of said R groups contain at least 7 carbon atoms, preferably at least 9 carbon atoms, and even more preferably at least 12 carbon atoms; and where
X je anión, typicky halogén, ako chlorid, alebo aniónová skupina prítomná v aniónovej zlúčenine dispergačného prostriedku, teda kde je surfaktant protónovaným amínom vzorcaX is an anion, typically a halogen such as a chloride, or an anionic group present in the anionic compound of the dispersant, i.e. where the surfactant is a protonated amine of formula
R3N kde R a N sú definované vyššie.R 3 N wherein R and N are as defined above.
Príklady vhodných povrchovo aktívnych látok zahŕňajú dioktyldimetylamóniumchlorid, didecyldimetylamóniumchlorid, dikokodimetylamóniumchlorid, kokobenzyldimetylamóniumchlorid, koko(frakcionovaný)benzyldimetylamóniumchlorid, oktadecyltrimetylamóniumchlorid, dioktadecyldimetylamóniumchlorid, dihexadecyldimetylamóniumchlorid, di(hydrogenovaný loj)dimetylamóniumchlorid, di(hydrogenovaný loj)benzylamó4ο niumchlorid, (hydrogenovaný loj)benzyldimetylamóniumchlorid, dioleyldimetylamóniumchlorid a di(etylénhexadekánkarboxylát)dimetylamóniumchlorid. Osobitne výhodné katiónové povrchovo aktívne látky teda zahŕňajú tie, ktoré obsahujú aspoň jednu uhľovodíkovú skupinu s 9 až 30 atómami uhlíka a najmä kvartérne amóniové zlúčeniny. Ďalšie vhodné katiónové povrchovo aktívne látky zahŕňajú kvartérne di- a polyamóniové zlúčeniny obsahujúce aspoň jednu uhľovodíkovú skupinu, výhodne alifatickú a prednostne alkyl s 9 až 30 atómami uhlíka, výhodne s 12 až 22 atómami uhlíka. Príklady vhodných povrchovo aktívnych látok tohto typu zahŕňajú N-oktadecyl-Ndimetyl-N'-trimetylpropyléndiamóniumdichlorid. Ďalšie príklady vhodných katiónových zlúčenín zahŕňajú katiónové polyelektrolyty, ako sú katiónové organické polyméry LMW, poprípade degradované, teda tie, ktoré sú odvodené od polysacharidov, ako sú škroby a guar gumy, katiónové kondenzačné produkty, ako polyuretány, polyamidamíny, ako polyamidamínepichlórhydríny, polyamíny, ako kopolyméry dimetylamín-epichlórhydrínu, kopolyméry dimetylamínu-etyléndiamínu-epichlórhydrínu, kopolyméry dimetylamínu-etyléndiamínu-epichlórhydrínu, kopolyméry amónium-etyléndichloridu, vinylové adičné polyméry vytvorené z monomérov s katiónovými skupinami, ako sú homopolyméry a kopolyméry dialyldimetylamóniumchloridu, dialkylaminoalkylakrylátov, metakrylátov a akrylamidov (ako sú dimetylaminoetylakryláty a metakryláty), ktoré sú zvyčajne prítomné ako kyslé adičné soli alebo kvartérne amóniové soli, poprípade kopolymerizované s neiónogénnymi monomérmi vrátane akrylamidu, alkylakrylátov, styrénu a akrylonitrilu a derivátov týchto monomérov, vinylesterov a podobne.Examples of suitable surfactants include dioctyldimethylammonium chloride, didecyldimethylammonium chloride, dicocodimethylammonium chloride, cocobenzyldimethylammonium, coco (fractionated) benzyldimethylammonium, oktadecyltrimetylamóniumchlorid, dieicosyl, dihexadecyl dimethylammonium chloride, di (hydrogenated tallow) dimethylammonium chloride, di (hydrogenated tallow) benzylamó4ο monium chloride, (hydrogenated tallow) benzyldimethylammonium chloride, dioleyldimethylammonium chloride, and di (etylénhexadekánkarboxylát) dimethylammonium chloride. Particularly preferred cationic surfactants thus include those containing at least one C 9 -C 30 hydrocarbon group, and in particular quaternary ammonium compounds. Other suitable cationic surfactants include quaternary di- and polyammonium compounds containing at least one hydrocarbon group, preferably aliphatic and preferably alkyl of 9 to 30 carbon atoms, preferably 12 to 22 carbon atoms. Examples of suitable surfactants of this type include N-octadecyl-N-dimethyl-N'-trimethylpropylenediammonium dichloride. Other examples of suitable cationic compounds include cationic polyelectrolytes such as cationic organic polymers of LMW, optionally degraded, i.e., those derived from polysaccharides such as starches and guar gums, cationic condensation products such as polyurethanes, polyamidamines such as polyamidamine epichlorohydrins, polyamines, polyamines, polyamines, polyamines, polyamines, polyamines, copolymers of dimethylamine-epichlorohydrin copolymers, dimethylamine-ethylenediamine-epichlorohydrin copolymers, dimethylamine-ethylenediamine-epichlorohydrin copolymers, ammonia-ethylene dichloride, vinyl addition polymers formed from monomers with cationic groups, e.g. homopolymers and copolymers of diallyldimethylammonium chloride, dialkylaminoalkyl acrylates, methacrylates and acrylamides (e.g. dimethylaminoethyl and methacrylates), which are usually present as acid addition salts or quaternary ammonium salts, optionally copolymerized with non-ionic monomers including acrylamide, alkyl acrylates, styrene and acrylonitrile and derivatives of these monomers, vinyl esters and the like.
Aniónová zlúčenina LMW a katiónová zlúčenina LMW na použitie v tomto vynáleze má molekulová hmotnosť (ďalej oznáčovanú MW) menšiu ako 50 000, výhodne menšiu ako 30 000 a prednostne menšiu ako 20 000. Ďalšie výhody sú zrejmé, ak je MW aniónovej zlúčeniny a/alebo katiónovej zlúčeniny dispergátora dokonca nižšia, napríklad menej ako 15 00 a dokonca menšia ako 10 000. Normálne majú aniónové a katiónové povrchovo aktívne látky nižšiu MW ako aniónové a katiónové polyelektrolyty; výhodné povrchovo akttívne látky majú MW 200 až 800. Keď je jedna zo zlúčenín dispergátora povrchovo aktívnou látkou, iná zlúčenina dispergátora môže byť výhodne polyelektrolytom, ktorý má MW, ako sa definuje vyššie.The anionic LMW compound and the cationic LMW compound for use in the present invention have a molecular weight (hereinafter referred to as MW) of less than 50,000, preferably less than 30,000 and preferably less than 20,000. Other advantages are evident when the MW of the anionic compound and / or a cationic dispersant compound even lower, for example less than 15,000 and even less than 10,000. Normally, the anionic and cationic surfactants have a lower MW than the anionic and cationic polyelectrolytes; preferred surfactants have a MW of 200 to 800. When one of the dispersant compounds is a surfactant, the other dispersant compound may preferably be a polyelectrolyte having a MW as defined above.
Disperzie výhodné podľa tohto vynálezu obsahujú dispergátor vybraný zo skupiny pozostávajúcej z dispergátora (i) obsahujúceho katiónovú povrchovo aktívnu látku a aniónový polyelektrolyt, kde má dispergátor celkovo aniónový náboj; dispergátor (ii) obsahujúci katiónový polyelektrolyt a aniónový polyelektrolyt, kde má dispergátor celkovo aniónový náboj; dispergátor (iii) obsahujúci aniónovú povrchovo aktívnu látku a katiónový polyelektrolyt, kde má dispergátor celkovo katiónový náboj; a dispergátor (iv), obsahujúci aniónový polyelektrolyt a katiónový polyelektrolyt, kde má dispergátor celkovo katiónový náboj; aniónové a katiónové povrchovo aktívne látky, aniónového a katiónového polyelektrolytu, a ich molekulová hmotnosť je taká, ako sa definuje vyššie.The dispersions preferred according to the invention comprise a dispersant selected from the group consisting of a dispersant (i) comprising a cationic surfactant and an anionic polyelectrolyte, wherein the dispersant has an overall anionic charge; a dispersant (ii) comprising a cationic polyelectrolyte and an anionic polyelectrolyte, wherein the dispersant has an overall anionic charge; a dispersant (iii) comprising an anionic surfactant and a cationic polyelectrolyte, wherein the dispersant has an overall cationic charge; and a dispersant (iv) comprising an anionic polyelectrolyte and a cationic polyelectrolyte, wherein the dispersant has an overall cationic charge; anionic and cationic surfactants, anionic and cationic polyelectrolyte, and their molecular weight is as defined above.
Aniónové a katiónové zlúčeniny dispergátora môžu byť prítomné v disperzii v množstvách meniacich sa v širokých rozmedziach v závislosti od, inter alia, molekulovej hmotnosti zlúčenín, stupňa iónovej substitúcie zlúčenín, teda hustoty náboja, požadovaného celkového náboja disperzie a použitého hydrofóbneho materiálu. Aniónová zlúčenina aj katiónová zlúčenina môže byť prítomná v množstve do 100 % hmotnostných, výhodne od 0,1 do 20 % hmotnostných a prednos12 tne od 1 do 10 % hmotnostných, vzhladom na hydrofóbny materiál.The anionic and cationic dispersant compounds may be present in the dispersion in amounts varying over a wide range depending on, inter alia, the molecular weight of the compounds, the degree of ionic substitution of the compounds, i.e. the charge density, the desired overall charge of the dispersion and the hydrophobic material used. Both the anionic compound and the cationic compound may be present in an amount of up to 100% by weight, preferably from 0.1 to 20% by weight, and preferably from 1 to 10% by weight, based on the hydrophobic material.
Zistilo sa, že disperzie podľa predloženého vynálezu sa môžu pripraviť s vysokými pevnými obsahmi a výťažkami a vykazujú veľmi dobrú stabilitu pri skladovaní a nízku viskozitu. Tento vynález teda poskytuje disperzie hydrofóbneho materiálu so zlepšenou skladovacou stabilitou a/alebo vysokými obsahmi pevných látok. Obzvlášť výhodné disperzie z tohto hľadiska zahŕňajú disperzie glejiv reaktívnych s celulózou, najmä disperzie s dispergátorom s celkovo aniónovým nábojom. Disperzie glejív reaktívnych s celulózou podľa vynálezu môžu mať všeobecne obsahy glejiva od asi 0,1 do asi 50 % hmotnostných a výhodne približne 20 % hmotnostných. Disperzie obsahujúce dimér keténu ako glejivo podlá tohto vynálezu majú mať obsah diméru keténu v rozmedzí od 5 do 50 % hmotnostných a prednostne od asi 10 do asi 35 % hmotnostných. Disperzia alebo emulzia obsahujúca anhydrid kyseliny ako glejivo podlá vynálezu má mať obsahy anhydridu kyseliny v rozmedzí od asi 0,1 do asi 30 % hmotnostných a obvykle od asi 1 do asi 20 % hmotnostných. Disperzie glejív nereaktívnych s celulózou majú obvykle obsah glejív od 5 do 50 % hmotnostných a prednostne od 10 do 35 % hmotnostných.It has been found that the dispersions of the present invention can be prepared with high solid contents and yields and exhibit very good storage stability and low viscosity. Thus, the present invention provides dispersions of hydrophobic material with improved storage stability and / or high solids contents. Particularly preferred dispersions in this regard include dispersions of cellulose-reactive glues, in particular dispersions with a dispersant having a total anionic charge. Generally, the cellulose-reactive sizing dispersions of the invention may have a sizing content of from about 0.1 to about 50% by weight and preferably about 20% by weight. Dispersions comprising a ketene dimer as the size according to the present invention should have a ketene dimer content of from 5 to 50% by weight and preferably from about 10 to about 35% by weight. The dispersion or emulsion containing the acid anhydride glue according to the invention is intended to have an acid anhydride content in the range of about 0.1 to about 30% by weight and usually about 1 to about 20% by weight. Dispersions of cellulose-non-reactive glues usually have a glucosity content of from 5 to 50% by weight and preferably from 10 to 35% by weight.
Disperzie podlá vynálezu sa môžu vyrábať miešaním vodnej fázy s dispergačným systémom a hydrofóbnym materiálom, výhodne pri teplote, kedy je hydrofóbny materiál kvapalinou, a homogenizáciou takto získanej zmesi, výhodne pod tlakom. Získaná vodná emulzia, ktorá obsahuje kvapky hydrofóbnej látky, normálne s veľkosťou v priemere od 0,1 do 3,5 pm, sa potom ochladí. K vyššie uvedeným zložkám sa môžu do glejacej disperzie zabudovať aj iné materiály, ako sú napríklad prídavné dispergátory a stabilizátory, ako neionogénne dispergátory, riedidlá, ako je močovina a močovinové deriváty, a konzervačné látky. Predpokladá sa, že negatívne a pozitívne náboje zlúčenín dispergátora môžu byť formulované in situ, napríklad uvedením zlúčenín navzájom do kontaktu a/alebo zmiešaním zlúčenín s vodnou fázou a/alebo znížením pH vodnej fázy. Napríklad strata vodíka z kyslej skupiny vytvorí aniónový náboj a zásaditý amín alebo amínová skupina sa môžu premeniť na katiónovú protonizáciou alebo odobratím vodíka. Preto je možné začať pri príprave disperzie so zlúčeninami bez náboja. Napríklad sa môže použiť organická zlúčenina so zásaditými aminoskupinami alebo zásaditým amínom vzorca R3N, kedy sa môže v priebehu prípravy vytvoriť príslušná amóniová časť R4N+ X“, kde R, N a X môžu byť rovnaké, ako sú definované vyššie.The dispersions of the invention may be prepared by mixing the aqueous phase with a dispersing system and a hydrophobic material, preferably at a temperature where the hydrophobic material is a liquid, and homogenizing the mixture thus obtained, preferably under pressure. The obtained aqueous emulsion, which contains drops of a hydrophobic substance, normally having a diameter of from 0.1 to 3.5 µm in diameter, is then cooled. Other materials, such as additional dispersants and stabilizers, such as non-ionic dispersants, diluents such as urea and urea derivatives, and preservatives, may also be incorporated into the sizing dispersion. It is contemplated that the negative and positive charges of the dispersant compounds may be formulated in situ, for example by contacting the compounds with each other and / or by mixing the compounds with the aqueous phase and / or lowering the pH of the aqueous phase. For example, the loss of hydrogen from the acidic group creates an anionic charge and the basic amine or amine group can be converted to cationic protonation or hydrogen removal. Therefore, it is possible to start with non-charged compounds when preparing the dispersion. For example, an organic compound with a basic amino group or a basic amine of the formula R 3 N may be used, wherein the corresponding ammonium moiety R 4 N + X "may be formed during preparation, where R, N and X may be as defined above.
Zistilo sa, že zložky predložených disperzií sa môžu ľahko homogenizovať za prítomnosti vodnej fázy, najmä ak sa použijú zlúčeniny LMW dispergátora v kombinácii s hydrofóbnymi materiálmi, ktoré majú teplotu topenia pod asi 100 °C a najmä pod asi 75 °C. Zvyčajne sa v týchto postupoch vyžaduje menej energie a nižšie strihové sily v porovnaní s postupmi na prípravu bežných disperzií, a teda možno použiť jednoduchšie zariadenie. Ďalší postup prípravy disperzií teda zahŕňa (i) zmiešanie hydrofóbneho materiálu s aniónovými a katiónovými zlúčeninami dispergátora za získania medziproduktovej kompozície a (ii) homogenizáciu medziproduktovej kompozície za prítomnosti vodnej fázy, ako sa opísalo vyššie. Je výhodné, ak sú zložky homogénne zmiešané v stupni (i). Hydrofóbne látky použité v stupni (i) môžu byť tuhé, aj keď je výhodné, aby boli kvapalné, pretože to zjednoduší homogénne miešanie. Ak je to žiaduce, môže byť medziproduktová kompozícia odobratá po stupni miešania (i) a poprípade ochladená do stuhnutia za vzniku v podstate bezvodej medziproduktovej kompozície obsahujúcej dispergátor a hydrofóbny materiál/ ktorý umožní jednoduchšie nakladanie ekonomicky atraktívnym spôsobom. V mieste uvažovaného použitia alebo kdekoľvek inde sa môže medziproduktová hydrofóbna kompozícia homogenizovať za prítomnosti vody bežným alebo zjednodušeným postupom, výhodne pri zvýšenej teplote tak, že medziproduktová kompozícia prejde do kvapalnej formy. Tento postup je zaujímavý najmä vtedy, keď sa pripravujú disperzie dimérov keténu a anhydridov kyselín, pričom druhé uvedené sa obvykle pripravujú v papierenskom mlyne v priamej väzbe s ich použitím ako glejacieho prostriedku pri výrobe papiera. Podmienka stabilného uskladnenia v podstate bezvodej kompozície takto prináša žiaduce ekonomické a technické výhody. Predložený vynález sa teda týka v podstate bezvodej koncentrovanej kompozície obsahujúcej hydrofóbny materiál, aniónovú zlúčeninu LMW, vybranú zo zlúčenín obsahujúcich uhlík a zlúčenín obsahujúcich kremík, a katiónovú organickú zlúčeninu LMW, kde aniónová a katiónová zlúčenina, ak sa použijú v kombinácii, sú účinné ako dispergačný systém pre hydrofóbny materiál vo vodnej fáze, prípravy tejto kompozície a použitia, ako sa definuje ďalej v patentových nárokoch.It has been found that the components of the present dispersions can be readily homogenized in the presence of an aqueous phase, especially when LMW dispersant compounds are used in combination with hydrophobic materials having a melting point below about 100 ° C and in particular below about 75 ° C. Usually, these processes require less energy and lower shear forces compared to processes for preparing conventional dispersions, and thus a simpler device can be used. Thus, a further process for preparing dispersions comprises (i) mixing the hydrophobic material with anionic and cationic dispersant compounds to obtain an intermediate composition, and (ii) homogenizing the intermediate composition in the presence of an aqueous phase as described above. Preferably, the components are homogeneously mixed in step (i). The hydrophobic materials used in step (i) may be solid, although it is preferred that they be liquid, as this will facilitate homogeneous mixing. If desired, the intermediate composition may be removed after mixing step (i) and optionally cooled to solidification to form a substantially anhydrous intermediate composition comprising a dispersant and a hydrophobic material (which will facilitate easier loading in an economically attractive manner). At the point of use or elsewhere, the intermediate hydrophobic composition can be homogenized in the presence of water by a conventional or simplified procedure, preferably at elevated temperature, such that the intermediate composition is transformed into a liquid form. This process is of particular interest when dispersions of ketene dimers and acid anhydrides are prepared, the latter usually being prepared in a direct bond paper mill using them as a sizing agent in papermaking. The condition of stable storage of the substantially anhydrous composition thus brings desirable economic and technical advantages. Accordingly, the present invention relates to a substantially anhydrous concentrated composition comprising a hydrophobic material, an anionic LMW compound selected from carbon-containing compounds and silicon-containing compounds, and a cationic organic LMW compound, wherein the anionic and cationic compounds when used in combination are effective as a dispersant a system for hydrophobic material in an aqueous phase, the preparation of this composition and the use as defined below in the claims.
Zložky, ktoré sú prítomné v koncentrovanej kompozícii (prostriedku) podlá vynálezu, teda hydrofóbny materiál a aniónové a katiónové zlúčeniny, sú prednostne rovnaké, ako sa definuje vyššie. Kompozícia je v podstate bezvodá, to znamená, že môže obsahovať malé množstvo vody; obsah vody môže byť od 0 až do 10 % hmotnostných, výhodne s obsahom menej ako 5 % hmotnostných a prednostne menej ako 2 %. Najvýhodnejšie je, ak neobsahuje žiadnu vodu. Prostriedok prednostne obsahuje hydrofóbny materiál vo vopred stanovenom množstve vzhľadom na hmotnosť, teda aspoň 50 % hmotnostných a výhodne má prostriedok obsah hydrofóbnej látky v rozmedzí od 80 do 99,9 % hmotnostných a prednostne od 90 do 99,7 % hmotnostných. Aniónové a katiónové zlúčeniny môžu byť prítomné v prostriedkoch v množstve definovanom vyššie s ohľadom na disperzie, kde sú percentá vzťahované na hydrofóbny materiál. Preto aniónová aj katiónová zlúčenina môžu byť prítomné v prostriedkoch v množstve do 100 % hmotnostných, výhodne od 0,1 do 20 % hmotnostných a prednostne od 1 do 10 % hmotnostných vzhľadom na hydrofóbny materiál.The components that are present in the concentrated composition (composition) of the invention, i.e. the hydrophobic material and the anionic and cationic compounds, are preferably the same as defined above. The composition is substantially anhydrous, that is, it may contain a small amount of water; the water content may be from 0 to 10% by weight, preferably with a content of less than 5% by weight and preferably less than 2%. Most preferably, it contains no water. The composition preferably comprises a hydrophobic material in a predetermined amount by weight, i.e. at least 50% by weight, and preferably the composition has a hydrophobic material content ranging from 80 to 99.9% by weight, and preferably from 90 to 99.7% by weight. The anionic and cationic compounds may be present in the compositions in an amount as defined above with respect to dispersions where the percentages are based on the hydrophobic material. Accordingly, both the anionic and cationic compounds may be present in the compositions in an amount of up to 100% by weight, preferably from 0.1 to 20% by weight, and preferably from 1 to 10% by weight, based on the hydrophobic material.
Disperzie z tohto vynálezu sa môžu použiť bežným postupom ako glejacie prosttriedky pri výrobe papiera s použitím akéhokoľvek typu celulózových vláken a môžu sa použiť na glejenie povrchu aj na vnútorné glejenie alebo glejenie papieroviny. Termín „papier, ako sa tu používa, znamená, že zahŕňa nielen papier, ale všetky typy produktov na báze celulózy vo forme listov alebo pása, vrátane napríklad lepenky a kartónu. Papierovina obsahuje vlákna celulózy, poprípade v kombinácii s minerálnymi plnivami a obvykle je obsah celulózových vláken aspoň 50 % hmotnostných vzhľadom na suchú papierovinu. Príklady minerálnych plnív bežných typov zahŕňajú kaolín, kremičitan hlinitý, oxid titaničitý, sadru, mastenec a prírodné alebo syntetické uhličitany vápenaté, ako je krieda, rozomletý mramor a vyzrážaný uhličitan vápenatý. Množstvo hydrofóbneho glejiva pridaného do papieroviny môže byť od 0,01 do 5 % hmotnostných, výhodne od 0,05 do 1,0 % hmotnostného vzhľadom na suchú hmotnosť celulózových vláken a poprípade plniva, kde dávkovanie závisí hlavne od kvality vlákniny alebo papiera, ktorý sa má glejiť, použitého glejiva a od požadovanej úrovne glejenia.The dispersions of the invention can be used by conventional techniques such as sizing agents in papermaking using any type of cellulosic fiber and can be used for surface sizing as well as internal sizing or sizing of paper. The term "paper," as used herein, means that it includes not only paper but all types of cellulose-based products in sheet or strip form, including, for example, cardboard and paperboard. The pulp comprises cellulose fibers, optionally in combination with mineral fillers, and typically the cellulosic fiber content is at least 50% by weight relative to the dry stock. Examples of conventional mineral fillers include kaolin, aluminum silicate, titanium dioxide, gypsum, talc, and natural or synthetic calcium carbonates such as chalk, ground marble, and precipitated calcium carbonate. The amount of hydrophobic size added to the pulp may be from 0.01 to 5% by weight, preferably from 0.05 to 1.0% by weight, based on the dry weight of the cellulosic fibers and optionally the filler, where the dosage depends mainly on the quality of the pulp or paper. the size of the sizing used and the desired level of sizing.
Vo výhodnom uskutočnení sa používajú disperzie pri glejení papieroviny z celulózovej vlákniny, kde papierovina má vysoké katiónové požiadavky a/alebo obsahuje podstatné množ4é stvá lipofilných substancií, ako napríklad papieroviny pripravenej z niektorých stupňov vláknin obsahujúcich drevo a recyklovaných, napríklad kde je recirkulácia bielej vody extenzívna. Osobitne výhodné disperzie v takých použitiach zahŕňajú disperzie glejiva reaktívneho s celulózou a disperzie, ktoré majú dispergátor s celkovo aniónovým nábojom. Zvyčajne je katiónovou požiadavkou aspoň 50, výhodne aspoň 100 a prednostne aspoň 150 gekv./liter filtrátu papieroviny. Katiónový odber sa môže zmerať bežným postupom, napríklad prostredníctvom „Mútek Particle Chargé Detector použitím filtrátu papieroviny získaného zo surovej papieroviny filtrovanej cez 1,6 gm filter a s poly(dialyldimetylamóniumchloridom) ako titračným činidlom. Obsah lipofilných extraktov môže byť aspoň 10 ppm, obvykle aspoň 20 ppm, výhodne aspoň 30 ppm a prednostne aspoň 50 ppm, merané ako ppm DCM pomocou extrakcie a pri použití DCM (dichlórmetánu) známym postupom.In a preferred embodiment, dispersions are used in the sizing of cellulosic pulp pulp, where the pulp has high cationic requirements and / or contains substantial amounts of lipophilic substances, such as pulp prepared from some stages of wood-containing pulp and recycled, for example where white water recirculation is extensive. Particularly preferred dispersions in such applications include cellulose-reactive glue dispersions and dispersions having a total anionic dispersant. Typically, the cationic requirement is at least 50, preferably at least 100, and preferably at least 150 g / liter of pulp filtrate. The cationic collection can be measured by a conventional procedure, for example by means of a Particle Charge Detector using a pulp filtrate obtained from a raw pulp filtered through a 1.6 gm filter and with poly (dialyldimethylammonium chloride) as the titration agent. The content of lipophilic extracts may be at least 10 ppm, usually at least 20 ppm, preferably at least 30 ppm and preferably at least 50 ppm, measured as ppm of DCM by extraction and using DCM (dichloromethane) by a known method.
Ďalej sú predložené disperzie vhodné najmä pri postupoch výroby papiera, kde extenzívne recirkuluje biela voda, napríklad s vysokým stupňom úzáveru bielej vody, napríklad kde sa používa 0 až 30 ton čerstvej vody na tonu produkovaného suchého papiera, zvyčajne menej ako 20, výhodne menej ako 15 a prednostne menej ako 10 a najmä menej ako 5 ton čerstvej vody na tonu papiera. Recirkulácia bielej vody v postupe nastáva prednostne zmiešaním bielej vody s celulózovými vláknami, prednostne vo forme papieroviny alebo suspenzie, pred alebo po pridaní disperzie glejiva, teda za vzniku papieroviny, ktorá sa má zbaviť vody. Čerstvá voda sa môže privádzať do postupu v ktoromkoľvek stupni; napríklad sa môže zmiešať s celulózovými vláknami, aby sa vytvorila papierovina a môže sa zmiešať s papierovinou obsahujúcou celulózové vlákna na jej zriedenie tak, že sa sformuje papierovína, ktorá sa má zbaviť vody, pred alebo po zmiešaní papieroviny s bielou vodou a pred alebo po pridaní glejacej disperzie.Further, the present dispersions are particularly suitable in paper making processes where extensive white water is recirculated extensively, for example with a high degree of white water capsule, for example where 0 to 30 tonnes of fresh water per tonne of dry paper produced, usually less than 20, preferably less than 15 are used. and preferably less than 10, and in particular less than 5 tons of fresh water per tonne of paper. The recirculation of the white water in the process preferably takes place by mixing the white water with the cellulosic fibers, preferably in the form of a pulp or suspension, before or after adding the sizing dispersion, thus forming a pulp to be dewatered. Fresh water can be fed to the process at any stage; for example, it may be blended with cellulosic fibers to form a pulp and may be blended with pulp containing cellulosic fibers to dilute it so as to form a pulp to be dewatered before or after mixing the pulp with white water and before or after the addition of the sizing dispersion.
Chemické látky, ktoré sa bežne pridávajú do papieroviny pri výrobe papiera, ako sú retenčné pomocné prísady, zlúčeniny hliníka, farbivá, živice zvyšujúce pevnosť za vlhka, opticky zjasňujúce látky atď. sa môžu samozrejme použiť spolu s prítomnými glejacimi disperziami. S celulózou nereaktívnymi glejivami sa obvykle používajú zlúčeniny hliníka na fixáciu glejiva na celulózové vlákno. Príklady zlúčenín hliníka zahŕňajú kamenec, hlinitany a polyalumíniové zlúčeniny, ako sú polyalumíniumchloridy, a sulfáty. Príklad vhodných retenčných pomocných prostriedkov zahŕňajú katiónové polyméry, aniónové anorganické materiály v kombinácii s organickými polymérmi, ako je bentonit v kombinácii s katiónovými polymérmi, sóly na báze siliky v kombinácii s katiónovými polymérmi alebo katiónovými a aniónovými polymérmi. Osobitne dobré glejivo na papierovinu sa môže získať vtedy, ak sa použijú disperzie podľa vynálezu v kombinácii s retenčnými pomocnými prostriedkami obsahujúcimi katiónové polyméry. Vhodné katiónové polyméry zahŕňajú katiónový škrob, guar gumu, akrylát a polyméry na báze akrylamidu, polyetylénimín, dikyándiamid-formaldehyd, polyamíny, polyamidoamíny a poly(dialyldimetylamóniumchlorid) a ich kombinácie. Katiónový škrob a katiónové polyméry na báze akrylamidu sa používajú prednostne buď samotné, alebo v kombinácii navzájom alebo s inými materiálmi. Vo výhodnom uskutočnení vynálezu sa používajú disperzie v kombinácii s retenčným systémom obsahujúcim aspoň jeden katiónový polymér a častice na báze aniónovéj siliky. Uvedené disperzie sa môžu pridať pred, medzi, po alebo súčasne s pridaním katiónového polyméru alebo polymérov. Taktiež je možné glejaciu disperziu predzmiešať s retenčným pomocným prostriedkom, teda katiónový polymér, ako katiónový škrob alebo katiónový polymér na báze akrylamidu, alebo aniónový materiál na báze siliky, pred zavedením takto získanej zmesi do papieroviny. V súlade s tým sa môže disperzia pripraviť práve pred jej vnesením do papieroviny privedením glejacej disperzie, obsahujúcej katiónovú zlúčeninu, prednostne katiónovú povrchovo aktívnu látku, do kontaktu s aniónovým materiálom na báze siliky, napríklad ako sa definuje vyššie.Chemicals commonly added to paper pulp, such as retention aids, aluminum compounds, dyes, wet strength resins, optically brighteners, etc. they can of course be used together with the sizing dispersions present. With cellulose non-reactive sizing agents, aluminum compounds are typically used to fix the sizing agent to the cellulose fiber. Examples of aluminum compounds include alum, aluminates, and polyaluminium compounds such as polyaluminium chlorides, and sulfates. Examples of suitable retention aids include cationic polymers, anionic inorganic materials in combination with organic polymers such as bentonite in combination with cationic polymers, silica-based soles in combination with cationic polymers or cationic and anionic polymers. Particularly good paper size glue can be obtained when the dispersions of the invention are used in combination with retention aids containing cationic polymers. Suitable cationic polymers include cationic starch, guar gum, acrylate and polymers based on acrylamide, polyethyleneimine, dicyandiamide formaldehyde, polyamines, polyamidoamines and poly (dialyldimethylammonium chloride) and combinations thereof. Cationic starch and acrylamide-based cationic polymers are preferably used either alone or in combination with each other or with other materials. In a preferred embodiment of the invention, dispersions are used in combination with a retention system comprising at least one cationic polymer and anionic silica-based particles. Said dispersions may be added before, between, after or simultaneously with the addition of the cationic polymer or polymers. It is also possible to premix the size dispersion with a retention aid, i.e., a cationic polymer such as a cationic starch or an acrylamide-based cationic polymer, or an anionic silica-based material, before introducing the thus obtained mixture into the paper stock. Accordingly, a dispersion can be prepared just prior to being introduced into the paper by bringing a sizing dispersion containing a cationic compound, preferably a cationic surfactant, into contact with a silica-based anionic material, for example as defined above.
Vynález bude ďalej doložený nasledujúcimi príkladmi, ktoré ho však nemajú obmedzovať. Diely a % sa vzťahujú na diely a percentá hmotnostné, ak nie je uvedené inak.The invention will be further illustrated by the following non-limiting examples. Parts and% refer to parts and percentages by weight unless otherwise stated.
Príklady uskutočnenia vynálezuDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Príklad 1Example 1
Disperzia hydrofóbneho alkylketénového diméru (AKD) podlá vynálezu sa pripravila zmiešaním di(hydrogenovaného loja)dimetylamôniumchloridu, ktorý je katiónovým surfaktantom s MW 340, komerčne dostupným pod obchodným názvom Querton 442, Akzo Nobel, s roztaveným AKD pri 70 eC, prechodom zmesi cez homogenizátor za prítomnosti vodného roztoku kondenzovaného naftalénsulfonátu sodného so stanovenou MW asi 6 000, komerčne dostupného pod obchodným názvom Orotan TK SN, Rohm & Haas Company a potom ochladením takto získanej disperzie. pH disperzie sa upravilo na asi 5 pridávaním kyseliny. Disperzia, označená Disperzia 1, mala obsah AKD 30 % a obsahovala 6 % aniónovej zlúčeniny a 4 % katiónovej zlúčeniny vzhľadom na hmotnosť AKD. Disperzia obsahovala častice hydrofóbnej látky reaktívnej s celulózou s priemernou veľkosťou častíc asi 1 pm, ktoré boli aniónovo nabité, ako je doložené negatívnym zeta potenciálom stanoveným pomocou ZetaMaster S Verze PCS.A dispersion of hydrophobic alkyl ketene dimer (AKD) of this invention was prepared by mixing di (hydrogenated tallow) dimethylammonium chloride, which is a cationic surfactant with a MW of 340, commercially available under the trade name Querton 442, Akzo Nobel, with molten AKD at 70 e C, passing the mixture through a homogenizer in the presence of an aqueous solution of condensed sodium naphthalenesulfonate having a MW of about 6000, commercially available under the trade name Orotan TK SN, by the Rohm & Haas Company, and then cooling the dispersion thus obtained. The pH of the dispersion was adjusted to about 5 by the addition of acid. The dispersion, designated Dispersion 1, had an AKD content of 30% and contained 6% anionic compound and 4% cationic compound based on the weight of AKD. The dispersion contained particles of a cellulose-reactive hydrophobic substance with an average particle size of about 1 µm which were anionically charged, as evidenced by the negative zeta potential determined by the ZetaMaster S PCS version.
Príklad 2Example 2
Stabilita disperzie z príkladu 1 sa testovala nasledovným spôsobom:The stability of the dispersion of Example 1 was tested as follows:
Disperzia sa zriedila vodou za vzniku disperzie obsahujúcej 40 ppm AKD. V niektorých testoch sa pridalo 10 ppm kyseliny stearovej na zhodnottenie stability za prítomnosti lipofilnej aniónovej odpadovej substancie. Zriedená disperzia sa naliala do nádoby vybavenej zariadením na meranie zákalu, slučkou, prostriedkami na cirkuláciu a ohrev a chladenie. Vložený objem zriedenej disperzie cirkuloval v slučke, zatial čo sa automaticky zaznamenával zákal a disperzia sa vystavila cyklu zohrievania a chladenia v časovej perióde 45 minút. Teplota disperzie sa zvýšila z 20 °C na 62 eC a potom sa znížila opäť na 20 °C. Zákal je ovplyvnený veľkosťou častíc a rozdiel v zákale disperzie pred a po teplotnom cykle je meraním schopnosti dispergovaných častíc odolávať rastu aglomerácií, a teda meraním stability disperzie. Rozdiel v zákale (..T) sa vypočíta nasledovným spôsobom:The dispersion was diluted with water to give a dispersion containing 40 ppm AKD. In some tests, 10 ppm of stearic acid was added to assess stability in the presence of a lipophilic anionic waste substance. The diluted dispersion was poured into a vessel equipped with a turbidity measuring device, a loop, circulation and heating and cooling means. The deposited volume of the diluted dispersion was circulated in the loop, while turbidity was automatically recorded and the dispersion was subjected to a heating and cooling cycle for a period of 45 minutes. The temperature of the dispersion was raised from 20 ° C to 62 e C and then lowered again to 20 ° C. Turbidity is influenced by particle size and the difference in turbidity of the dispersion before and after the temperature cycle is a measurement of the ability of the dispersed particles to resist agglomeration growth and thus measurement of the stability of the dispersion. The turbidity difference (..T) is calculated as follows:
ΔΤ - (konečný zákal/počiatočný zákal) x 100ΔΤ - (final haze / initial haze) x 100
Čím vyšší je ΔΤ, tým je stabilita lepšia.The higher the ΔΤ, the better the stability.
Dve štandardné disperzie sa testovali aj na porovnávacie účely:Two standard dispersions were also tested for comparative purposes:
Ref. 1 je aniónová disperzia AKD obsahujúca dispergačný systém obsahujúci lignosulfonát sodný a vysokomolekulový •Lo (HMW) katiónový škrob, kde aniónový lignosulfonát je prítomný v iónovom prebytku;Ref. 1 is an anionic dispersion AKD comprising a dispersion system comprising sodium lignosulfonate and a high molecular weight Lo (HMW) cationic starch, wherein the anionic lignosulfonate is present in an ionic excess;
Ref. 2 je katiónová disperzia AKD taktiež obsahujúca lignosulfonát sodný a HMW katiónový škrob, ale kde katiónový škrob je prítomný v iónovom prebytku.Ref. 2 is an AKD cationic dispersion also containing sodium lignosulfonate and HMW cationic starch, but wherein the cationic starch is present in an ionic excess.
Tabuľka 1 uvádza získané výsledky.Table 1 shows the results obtained.
Tabuľka 1Table 1
Disperzia č._Kyselina stearová (ppm)_ΔΤDispersion No._Stearic acid (ppm) _
- 72- 72
10 5510 55
Ref. 1 - 45Ref. 1 - 45
Ref. 1 10 32Ref. 32
Ref. 2 - 35Ref. 2 - 35
Ref. 2 10 6Ref. 2 10 6
Ako sa znázorňuje v tabulke 1, hodnoty ΔΤ disperzie tohto vynálzu boli výrazne vyššie ako hodnoty pri štandardných disperziách a podľa tohto sú indikáciou lepšej stability riedení.As shown in Table 1, the dispersion ΔΤ values of this invention were significantly higher than those of the standard dispersions and accordingly indicate better dilution stability.
Príklad 3Example 3
Koncentrovaný bezvodý prostriedok podľa vynálezu sa pripravil suchým zmiešaním 93 dielov peliet AKD s 3 dielmi katiónovej povrchovo aktívnej látky a 4 dielmi aniónovej zlúčeniny použitej v príklade 1. Táto suchá zmes sa neskôr pridala do horúcej vody a takto získaná vodná zmes sa ohriala na 80 ’C, prečerpala čerpadlom s vysokým strihom a potom ochladila na teplotu miestnosti. Získaná aniónová disperzia, disperzia s číslom 2, mala obsah AKD 20 % a priemernú velkosť častíc 1 pm.The concentrated anhydrous composition of the invention was prepared by dry blending 93 parts of AKD pellets with 3 parts of cationic surfactant and 4 parts of anionic compound used in Example 1. This dry mixture was later added to hot water and the resulting aqueous mixture was heated to 80 ° C. was pumped through a high shear pump and then cooled to room temperature. The anionic dispersion obtained, number 2 dispersion, had an AKD content of 20% and an average particle size of 1 µm.
Účinnosť glejenia sa hodnotila pri príprave papierových listov postupom podlá štandardnej metódy SCAN-C23X v laboratórnom meradle a použitím papieroviny obsahujúcej 80 % zmesi bieliaceho breza/borovica sulfátu (60:40) a 20 % kriedy, kam sa pridalo 0,3 g/1 Na2SO4.10H2O. Konzistencia papieroviny bola 0,5 % a pH 8,0. Disperzie sa použili spolu s komerčným systémom na retenciu a odvodnenie, Compozil™, obsahujúcim katiónový škrob a aniónový silikasól modifikovaný hliníkom, ktoré sa do papieroviny pridali samostatne; katiónový škrob sa pridal v množstve 12 kg/tonu vzhladom na suchú papierovinu a silikasól sa pridal v množstve 0,8 kg/tonu, počítané ako SiO2 a vztiahnuté na suchú papierovinu.The sizing efficiency was evaluated in the preparation of paper sheets according to the standard SCAN-C23X method on a laboratory scale and using pulp containing 80% blend of birch / pine sulphate (60:40) and 20% chalk to which 0.3 g / l Na was added. 2 SO 4 .10H 2 O consistency was 0.5% and pH 8.0. The dispersions were used in conjunction with the commercial retention and drainage system, Compozil ™, containing cationic starch and anionic aluminum modified silica sol, which were added to the pulp separately; cationic starch was added in an amount of 12 kg / tonne relative to the dry stock, and silica sol was added in an amount of 0.8 kg / tonne, calculated as SiO 2 based on the dry stock.
Hodnoty „Cobb, merané podlá TAPPI štandardu T 441 OS63, získané pri testovaní, sú uvedené v tabulke 2. Dávkovanie AKD sa vzťahuje na suchú papierovinu.The Cobb values, measured according to TAPPI standard T 441 OS63, obtained during testing are given in Table 2. The dosage of AKD refers to dry stock.
Tabulka 2Table 2
Disperzia č._Dávka AKD (kg/1)_„Cobb (g/m2)Dispersion No_Dose AKD (kg / l) _ Cobb (g / m 2 )
Tabuľka 2 dokazuje zlepšenie glejenia papiera získané s disperziou podľa vynálezu.Table 2 demonstrates the improved sizing of the paper obtained with the dispersion of the invention.
Príklad 4Example 4
Ľahkosť výroby disperzií podľa vynálezu sa hodnotila prípravou aniónových disperzií AKD s rôznymi obsahmi AKD. Disperzie podľa vynálezu sa pripravili homogenizáciou zmesi 0,8 % hmotn. di(hydrogenovaný loj)dimetylamóniumchloridu,The ease of manufacture of the dispersions of the invention was evaluated by preparing anionic AKD dispersions having different AKD contents. The dispersions according to the invention were prepared by homogenizing a mixture of 0.8 wt. di (hydrogenated tallow) dimethylammonium chloride,
1,6 % hmotn. kondenzovaného naftalénsulfonátu sodného, 77,6 % hmotn. vody a 20 % hmotn. AKD počas nastaveného času použitím miešača Ultra Turrax pri 15000 ot./minútu a potom chladením takto získanej disperzie 2 hodiny. Obdobné disperzie sa pripravili rovnakým spôsobom s rôznymi hodnotami obsahu AKD, aby sa získali disperzie s obsahmi AKD 10, 20, a 40 % hmotn. Disperzie sú označené INV., nasleduje obsah AKD v % hmotn.1.6 wt. % condensed sodium naphthalenesulfonate, 77.6 wt. % water and 20 wt. AKD for a set time using an Ultra Turrax mixer at 15,000 rpm and then cooling the dispersion so obtained for 2 hours. Similar dispersions were prepared in the same manner with different values of AKD content to obtain dispersions with AKD contents of 10, 20, and 40 wt. Dispersions are labeled INV. Followed by an AKD content in% by weight.
Štandardné disperzie AKD sa vyrobili na porovnávacie účely rovnakým spôsobom a za rovnakých podmienok homogenizáciou zmesi 1,0 % hmotn. katiónového škrobu, 0,25 % hmotn. lignosulfátu sodného, 89 % hmotn. vody a 10 % hmotn. AKD. Obdobné disperzie sa pripravili s rôznymi obsahmi AKD, aby sa získali štandardné disperzie s obsahmi AKD 10, 20, 30 a 40 % hmotn. Disperzie sú označené Ref. 3, nasleduje obsah AKD v % hmotn.Standard AKD dispersions were prepared for comparative purposes in the same manner and under the same conditions by homogenizing the 1.0 wt. % cationic starch, 0.25 wt. % sodium lignosulfate, 89 wt. % water and 10 wt. AKD. Similar dispersions were prepared with different AKD contents to obtain standard dispersions with AKD contents of 10, 20, 30 and 40 wt. Dispersions are labeled Ref. 3, followed by the AKD content in wt.
Veľkosť častíc a viskozita sa zistili bežnými postupmi. Tabuľka 3 znázorňuje získané výsledky.Particle size and viscosity were determined by conventional procedures. Table 3 shows the results obtained.
Tabuľka 3Table 3
Tabuľka 3 dokazuje, že disperzie podľa vynálezu boli na výrobu ľahšie spracovatelné; nižšia viskozita sa získala pri príslušnom obsahu AKD a menšia veľkosť častíc sa získala použitím rovnakého množstva energie na úpravu voľných povrchov. V porovnaní so štandardnými disperziami sa teda vyžaduje podía tohto vynálezu menej energie a nižšie strihové sily na výrobu disperzií s rovnakou veľkosťou častíc. Ďalej zvýšenie rýchlosti miešadla na 25 000 otáčok za minútu vhodne redukuje veľkosť častíc disperzií podía vynálezu, ktorá je v rozmedzí od 1 do 2 μιη.Table 3 shows that the dispersions of the invention were easier to process for production; a lower viscosity was obtained at the appropriate AKD content and a smaller particle size was obtained using the same amount of energy to treat the free surfaces. Thus, compared to standard dispersions, less energy and lower shear forces are required in the present invention to produce dispersions of the same particle size. Further, increasing the stirrer speed to 25,000 rpm suitably reduces the particle size of the dispersions of the invention, which is in the range of 1 to 2 µmη.
// MO ‘t1 // MO 't 1
pozmenená stranamodified page
Claims (20)
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP97850016 | 1997-02-05 | ||
EP97850017 | 1997-02-05 | ||
SE9704932A SE9704932D0 (en) | 1997-02-05 | 1997-12-30 | Aqueous dispersions of hydrophobic material |
PCT/SE1998/000193 WO1998033980A1 (en) | 1997-02-05 | 1998-02-03 | Aqueous dispersions of hydrophobic material |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SK102599A3 true SK102599A3 (en) | 2000-08-14 |
SK285268B6 SK285268B6 (en) | 2006-10-05 |
Family
ID=27238797
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SK1025-99A SK285268B6 (en) | 1997-02-05 | 1998-02-03 | Aqueous dispersion, method for preparation the same and using of it, composition containing sizing agent and using of it |
Country Status (19)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0961855B1 (en) |
JP (1) | JP3400803B2 (en) |
KR (1) | KR100339883B1 (en) |
CN (1) | CN1117191C (en) |
AT (1) | ATE225435T1 (en) |
AU (1) | AU729702B2 (en) |
BR (1) | BR9807049B1 (en) |
CA (1) | CA2280094C (en) |
DE (1) | DE69808435T2 (en) |
DK (1) | DK0961855T3 (en) |
ES (1) | ES2183325T3 (en) |
ID (1) | ID25962A (en) |
NO (1) | NO328669B1 (en) |
NZ (1) | NZ336786A (en) |
PT (1) | PT961855E (en) |
RU (1) | RU2168579C2 (en) |
SE (1) | SE9704932D0 (en) |
SK (1) | SK285268B6 (en) |
WO (1) | WO1998033980A1 (en) |
Families Citing this family (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
AU6333599A (en) * | 1998-10-16 | 2000-05-08 | Basf Aktiengesellschaft | Aqueous sizing agent dispersions adjusted to be anionic or cationic and designedfor paper sizing |
US6245197B1 (en) * | 1999-10-20 | 2001-06-12 | Fort James Corporation | Tissue paper products prepared with an ion-paired softener |
JP4748922B2 (en) * | 2000-04-12 | 2011-08-17 | ハーキュリーズ・インコーポレーテッド | Paper size composition |
US6818100B2 (en) | 2000-08-07 | 2004-11-16 | Akzo Nobel N.V. | Process for sizing paper |
US7740742B2 (en) | 2003-07-31 | 2010-06-22 | Kao Corporation | Powder composition for paper manufacturing |
JP4406882B2 (en) | 2005-03-18 | 2010-02-03 | ハリマ化成株式会社 | Filler-attached paper and method for producing the same |
CN101346513B (en) * | 2005-12-21 | 2012-05-23 | 阿克佐诺贝尔股份有限公司 | Sizing of paper |
US20070282044A1 (en) * | 2006-05-31 | 2007-12-06 | Robert John Cavanaugh | Concentrated fluoropolymer dispersions stabilized with anionic polyelectrolyte dispersing agents |
US20110009299A1 (en) * | 2009-07-10 | 2011-01-13 | Van Zanten Ryan | Emulsion stabilizing agents for drilling and completion fluids |
RU2473725C1 (en) * | 2011-08-16 | 2013-01-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Оптимальные химические технологии+консалтинг" | Method of production of cardboard with white cover layer |
FI124556B (en) * | 2012-04-26 | 2014-10-15 | Stora Enso Oyj | Hydrophobic-bonded fiber web and process for manufacturing a bonded web layer |
JP6407984B2 (en) * | 2013-06-13 | 2018-10-17 | エコラブ ユーエスエイ インク | Water free surface sizing composition, method of treating paper substrate using the same and its use as a sizing agent in paper manufacturing process |
FI125311B (en) * | 2013-11-29 | 2015-08-31 | Kemira Oyj | Process for enzyme recovery in biofuel production |
KR102366941B1 (en) * | 2014-12-22 | 2022-02-25 | 롬 앤드 하아스 컴패니 | Suspensions comprising polyelectrolytes of opposite polarity |
CN108342003A (en) * | 2018-02-10 | 2018-07-31 | 浙江鸿盛原汽车用品有限公司 | A kind of tasteless reclaimed rubber and its automatic foot-mat of preparation |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CA1069742A (en) * | 1978-01-03 | 1980-01-15 | Edwin H. Flaherty | Pulp sheet formation |
US4263182A (en) * | 1979-09-06 | 1981-04-21 | Hercules Incorporated | Stable dispersions of fortified rosin |
SE455102B (en) * | 1985-07-10 | 1988-06-20 | Nobel Ind Paper Chemicals Ab | Aqueous DISPERSIONS OF COLOPHONIUM MATERIAL AND A SYNTHETIC HYDROPHOBING AGENT, PROCEDURE FOR PREPARING THEREOF AND USING THESE AS HYDROPHOBING AGENT |
GB8526158D0 (en) * | 1985-10-23 | 1985-11-27 | Albright & Wilson | Paper sizing compositions |
SE465833B (en) * | 1987-01-09 | 1991-11-04 | Eka Nobel Ab | Aqueous DISPERSION CONTAINING A MIXTURE OF HYDROPHOBOBING COLOPHONIUM MATERIAL AND SYNTHETIC HYDROPHOBACY AGENT, PREPARING PREPARATION OF THE DISPERSION AND USING THE DISPERSION OF PREPARING PRODUCTS |
GB8920456D0 (en) * | 1989-09-11 | 1989-10-25 | Albright & Wilson | Active sizing compositions |
GB2268941A (en) * | 1992-07-24 | 1994-01-26 | Roe Lee Paper Chemicals Compan | Rosin sizes |
SE9404201D0 (en) * | 1994-12-02 | 1994-12-02 | Eka Nobel Ab | Sizing dispersions |
AU5324796A (en) * | 1995-04-11 | 1996-10-30 | Columbia River Carbonates | Bulking and opacifying fillers for paper and paper board |
-
1997
- 1997-12-30 SE SE9704932A patent/SE9704932D0/en unknown
-
1998
- 1998-02-03 ES ES98903334T patent/ES2183325T3/en not_active Expired - Lifetime
- 1998-02-03 DE DE69808435T patent/DE69808435T2/en not_active Expired - Lifetime
- 1998-02-03 ID IDW990819A patent/ID25962A/en unknown
- 1998-02-03 NZ NZ336786A patent/NZ336786A/en not_active IP Right Cessation
- 1998-02-03 BR BRPI9807049-5A patent/BR9807049B1/en not_active IP Right Cessation
- 1998-02-03 CN CN98802330A patent/CN1117191C/en not_active Expired - Fee Related
- 1998-02-03 WO PCT/SE1998/000193 patent/WO1998033980A1/en active IP Right Grant
- 1998-02-03 EP EP98903334A patent/EP0961855B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1998-02-03 AU AU60101/98A patent/AU729702B2/en not_active Ceased
- 1998-02-03 RU RU99119239/12A patent/RU2168579C2/en not_active IP Right Cessation
- 1998-02-03 DK DK98903334T patent/DK0961855T3/en active
- 1998-02-03 JP JP53282498A patent/JP3400803B2/en not_active Expired - Fee Related
- 1998-02-03 CA CA002280094A patent/CA2280094C/en not_active Expired - Fee Related
- 1998-02-03 AT AT98903334T patent/ATE225435T1/en active
- 1998-02-03 PT PT98903334T patent/PT961855E/en unknown
- 1998-02-03 KR KR19997006869A patent/KR100339883B1/en not_active IP Right Cessation
- 1998-02-03 SK SK1025-99A patent/SK285268B6/en not_active IP Right Cessation
-
1999
- 1999-08-02 NO NO19993742A patent/NO328669B1/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
NO328669B1 (en) | 2010-04-19 |
ATE225435T1 (en) | 2002-10-15 |
DK0961855T3 (en) | 2003-01-20 |
PT961855E (en) | 2003-01-31 |
WO1998033980A1 (en) | 1998-08-06 |
KR100339883B1 (en) | 2002-06-10 |
SK285268B6 (en) | 2006-10-05 |
AU6010198A (en) | 1998-08-25 |
ID25962A (en) | 2000-11-16 |
BR9807049A (en) | 2000-03-28 |
ES2183325T3 (en) | 2003-03-16 |
JP2000509430A (en) | 2000-07-25 |
CN1117191C (en) | 2003-08-06 |
NZ336786A (en) | 2001-02-23 |
KR20000070621A (en) | 2000-11-25 |
AU729702B2 (en) | 2001-02-08 |
JP3400803B2 (en) | 2003-04-28 |
DE69808435T2 (en) | 2003-07-10 |
NO993742D0 (en) | 1999-08-02 |
CA2280094A1 (en) | 1998-08-06 |
BR9807049B1 (en) | 2009-01-13 |
CA2280094C (en) | 2005-04-26 |
CN1246900A (en) | 2000-03-08 |
EP0961855B1 (en) | 2002-10-02 |
NO993742L (en) | 1999-09-29 |
SE9704932D0 (en) | 1997-12-30 |
DE69808435D1 (en) | 2002-11-07 |
EP0961855A1 (en) | 1999-12-08 |
RU2168579C2 (en) | 2001-06-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6165259A (en) | Aqueous dispersions of hydrophobic material | |
SK103099A3 (en) | Sizing of paper | |
US6093217A (en) | Sizing of paper | |
US5969011A (en) | Sizing of paper | |
SK102599A3 (en) | Aqueous dispersions of hydrophobic material | |
RU2211274C2 (en) | Sizing composition | |
JP3268582B2 (en) | Paper sizing | |
CZ298713B6 (en) | Water dispersion of hydrophobic material | |
KR100472388B1 (en) | Sizing composition |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | Patent lapsed due to non-payment of maintenance fees |
Effective date: 20130203 |