DE2404571C3 - Process for the sizing of materials containing cellulose fibers and the composition used therefor - Google Patents
Process for the sizing of materials containing cellulose fibers and the composition used thereforInfo
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Description
einer hydrophoben Acylverbmdung, wie einer Fett- Bestandteile eintaucht Das erfindungsgemäße Leimsäure
oder einem Derivat davor^ versetzt. Diese Ver- system kann auch entsprechend formuliert durch
bindungen wirken auch als Streckmittel für das Keten- Oberflächenauftrag auf ein verdichtetes, Zellulosefasern
dimere. Wenn man jedoch z. B. Stearinsäure in Korn- enthaltendes Material aufgebracht werden. Natürlich
bination mit Ketendimeren ansetzt, ist zur Beschleuni- 5 muß das die ZeUulosefasern enthaltende Material nicht
gung des Aushartvorgangs eine relativ hohe Temperatur ausschließlich aus Zellulosefasern bestehen, sondern es
von etwa 100 C erforderlich, eine Temperatur, die in kann diese z. B. in Mischung mit anderen Materialien
dem üblichen Trocknungsabschnitt einer Papier- enthalten, wie es z. B. bei halbsynthetischen kunstmaschine
nicht erreicht werden kann. Dies gilt auch stoffhaltigen Papieren der Fall ist
für die gemäß der US-Patentschrift 33 11 532 einge- io Die erfindungsgemäße Papierleimzusammensetzung
setzten Acylverbindungen, die darüber hinaus nur kann in an sich bekannter Weise zur Bildung stabiler
beim Einsatz relativ großer Mengen eine Beschleuni- wäßriger Dispersionen Emulgatoren enthalten, wie
gungswirkung ergeben. anionische, kationische oder nichtionische Emulga-a hydrophobic acyl compound, such as a fat constituent is immersed. The glue acid according to the invention or a derivative is added in front of it. This system can also be appropriately formulated through bonds and also act as an extender for the ketene surface application on a compacted, dimeric cellulose fiber. However, if you z. B. stearic acid can be applied in grain-containing material. Of course, bination with ketene dimers, is for acceleration 5 the material containing the ZeUulosefaser does not have to supply the hardening process, a relatively high temperature consist exclusively of cellulose fibers, but it is about 100 C required, a temperature that can be used in this z. B. in a mixture with other materials contain the usual drying section of a paper, as z. B. with semi-synthetic art machine can not be achieved. This also applies to paper containing substances
for the acyl compounds used according to US Pat. No. 3,311,532. The paper size composition according to the invention can also contain emulsifiers in a manner known per se to form stable accelerators when using relatively large amounts of an accelerator. anionic, cationic or nonionic emulsifiers
Ziel der vorliegenden Erfindung war nun die Schaf- toren oder Mischungen dieser Produkte. Die Emulfung einer beschleunigten Leimungsentwicklung beim 15 gatormenge wird in bekannter Weise unter Berück-Leimen mit Ketendimeren oder einem Carbamoyl- sichtigung der vorhandenen Bestandteile, des Trockenchlorid bei möglicht geringen Temperaturen und unter gehalts der Dispersionusw., ausgewählt. Normalerweise Zusatz möglichst geringer Mengen an Beschleunigern. wird eine Emulgatormenge verwendet, die 1 Ge-The aim of the present invention was the sheep tors or mixtures of these products. The emulfation an accelerated development of glue with 15 gator amount is known in a known manner under Berück glue with ketene dimers or a carbamoyl view of the constituents present, the dry chloride at the lowest possible temperatures and with the content of the dispersion, etc., selected. Usually Add the smallest possible amounts of accelerators. if an amount of emulsifier is used that
Es wurde nun überraschenderweise festgestellt, daß wichtsprozent der zu dispergierenden BestandteileIt has now surprisingly been found that percent by weight of the constituents to be dispersed
die Härtung von Ketendimeren und Carbamoyl- 20 übersteigt.the hardening of ketene dimers and carbamoyl-20 exceeds.
Chloriden, selbst bei relativ niedrigen Härtungs- Zrm Beispiel werden die enthaltenen BestandteileChlorides, even at a relatively low hardening Zrm example, are the constituents
temperaturen, erheblich beschleunigt werden kann, bei der Zugabe zu einer wäßrigen Dispersion dertemperatures, can be accelerated considerably when adding to an aqueous dispersion of the
wenn man die Härtung in Gegenwart bestimmter Fasern mit einem kationischen Emulgator, der vor derif you want to harden in the presence of certain fibers with a cationic emulsifier, which before the
Mengen eines Chlorformiats oder eines Isocyanats Entwässerung der Fasern zu der Masse zugesetztAmounts of a chloroformate or an isocyanate are added to the dehydration of the fibers to the mass
durchführt. Wie sich aus den Beispielen ergibt, ist die 25 wurde, zu einer stabilen wäßrigen Dispersion emulgiert.performs. As can be seen from the examples, the 25 was emulsified to form a stable aqueous dispersion.
Wirkung dieser Verbindungen derjenigen, die mit den Als Beispiele für geeignete kationische Dispergier-Effect of these compounds of those who, as examples of suitable cationic dispersing agents
bisher bekannten Acylverbindungen erzielt wurde, mittel können Polyäthylenimin, Polyalkylenpolyamid-previously known acyl compounds was achieved, medium can polyethyleneimine, polyalkylenepolyamide-
wesentlich überlegen. harze, kationische Stärke usw. genannt werden.substantially superior. resins, cationic starches, etc. can be mentioned.
Gegenstand der Erfindung ist daher ein Verfahren Erfindungsgemäß ist es wesentlich, daß das Auszum Leimen von Zellulosefasern enthaltenden Materi- 30 härten des Leims in Gegenwart eines Chlorameisenalien in der Masse oder an der Oberfläche mit einem aus säureesters oder eines Isocyanats erfolgt, wobei irgendeinem Ketendimeren oder einem Carbamoylchlorid welche bekannten Verfahren zum Auftragen der bestehenden Leim, das dadurch gekennzeichnet ist, c'aß aktiven Bestandteile möglich sind. So kann man das Leimen in Gegenwart eines Chlorameisensäure- z. B. eine Dispersion des Leims und eine Dispersion esters oder eines Isocyanats als Beschleuniger durch- 35 des Chlorameisensäureesters bzw. des Isocyanats geführt wird, wobei das Leim/Chlorameisensäureester- getrennt zu der Masse zusetzen. Eine weitere Möglichbzw, das Leim/Isocyanat-Verhältnis im Bereich von keit zur Durchführung des Verfahrens besteht darin, 1:0,05 bis 1:0,7 gehalten wird. die Dispersion des Leims zu der Papiermasse zuzu-The invention is therefore a method. According to the invention, it is essential that the Auszum Gluing materials containing cellulosic fibers harden the glue in the presence of a chlorine ant in the bulk or on the surface with one of an acid ester or an isocyanate, either Ketene dimers or a carbamoyl chloride which are known methods for applying the existing glue, which is characterized in that active ingredients are possible. So you can sizing in the presence of a chloroformic acid z. B. a dispersion of the glue and a dispersion ester or an isocyanate as an accelerator through 35 of the chloroformic acid ester or the isocyanate is performed, the glue / chloroformic acid ester being added separately to the mass. Another possibility or the glue / isocyanate ratio in the range of speed for carrying out the process consists in 1: 0.05 to 1: 0.7 is maintained. add the dispersion of the glue to the paper pulp
In dieser Weise wird die für die Entwicklung der setzen und anschließend während des Entwässerns desIn this way, the set for the development of and subsequently during the drainage of the
vollständigen Leimwirkung des Leims erforderliche 40 Fasergewebes eine Lösung oder eine Dispersion descomplete sizing effect of the glue required 40 fiber fabric a solution or a dispersion of the
Zeit um etwa 50% verkürzt. Die Wirkung des Chlor- Chlorameisensäureesters oder des Isocyanats zuzu-Time reduced by around 50%. The effect of the chloro-chloroformic acid ester or the isocyanate
ameisensäureesters und des Isocyanats scheint eine führen.Formic acid ester and the isocyanate appear to be a lead.
katalytische zu sein, da die Gesamtleimwirkung nicht Die erfindungsgemäß verwendeten Chlorameisenwesentlich beeinflußt wird. säureester und Isocyanate bestehen vorzugsweise austo be catalytic, since the overall sizing effect is not essential being affected. acid esters and isocyanates are preferably composed of
Die Erfindung betrifft ferner eine Zusammensetzung 45 Verbindungen, die als Substituenten hydrophobeThe invention also relates to a composition 45 compounds which are hydrophobic as substituents
zum Leimen von Zellulosefasern enthaltendem Ma- organische Gruppen aufweiseTi. Verbindungen dieserfor the sizing of cellulose fibers containing organic groups have Ti. Connections of these
terial, wie Papier, in der Masse oder an der Oberfläche, Art sind an sich als Leim für Zellulosefasern bekannt,material, such as paper, in bulk or on the surface, types are known per se as glue for cellulose fibers,
die für die Durchführung des genannten Verfahrens besitzen jedoch — wie erfindungsgemäß gefundenhowever, those for carrying out the process mentioned have - as found in accordance with the invention
geeignet ist, umfassend eine wäßrige kationische Disper- wurde — eine katalytische Wirkung auf die Härtungis suitable, comprising an aqueous cationic dispersant - a catalytic effect on the hardening
sion eines Ketendimeren oder eines Carbamoylchlorids 50 der Ketendimere bzw. der Carbamoylchloride. Diession of a ketene dimer or a carbamoyl chloride 50 of the ketene dimers or the carbamoyl chlorides. this
als Leim, dadurch gekennzeichnet, daß sie zusätzlich ergibt sich aus der Tatsache, daß die Zeit zur Erzie-as glue, characterized in that it also results from the fact that the time to educate
einen Chlorameisensäureester oder ein Isocyanat als lung der vollen Aushärtung durch die Verwendunga chloroformic acid ester or an isocyanate as a development of full curing through the use
Beschleuniger enthält, wobei das Leim/Chlorameisen- sehr geringer Mengen dieser Verbindungen vermindertContains accelerator, whereby the glue / chlorine ants - very small amounts of these compounds reduced
säureester- bzw. Leim/Isocyanat-Verhältnis im Bereich werden kann, wobei diese Mengen tatsächlich so geringacid ester or glue / isocyanate ratio can be in the range, these amounts actually being so low
von 1:0,05 bis 1:0,7 liegt. 55 sind, daß sie als solche nicht dazu ausreichen, einfrom 1: 0.05 to 1: 0.7. 55 are that, as such, they are insufficient for one
Die erfindungsgemäße Papierleimzusammensetzung hydrophobes Verhalten des damit behandelten Materi-The paper size composition according to the invention hydrophobic behavior of the treated material
enthält somit eine wäßrige Dispersion der aktiven als herbeizuführen. Weiterhin wird das hydrophobethus contains an aqueous dispersion of the active than induce. Furthermore, the becomes hydrophobic
Bestandteile und gegebenenfalls mindestens einen an Verhalten als solches bei dem erfindungsgemäßenComponents and optionally at least one behavior as such in the inventive
sich bekannten Emulgator. Verfahren im wesentlichen nicht verbessert. Es wirdknown emulsifier. Process essentially not improved. It will
Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren kann 60 lediglich die Zeit verkürzt, die zur Erzielung einesAccording to the method according to the invention, 60 can only shorten the time it takes to achieve a
irgendein Zellulosefasern enthaltendes Material ge- maximal hydrophoben Verhaltens mit dem Leim inany cellulosic fiber-containing material exhibits maximum hydrophobic behavior with the glue
leimt werden. Somit kann man das Verfahren in der Form eines Ketendimeren oder eines Carbamoyl-be glued. Thus, one can use the process in the form of a ketene dimer or a carbamoyl
Weise durchführen, daß man die Bestandteile zu Chlorids erforderlich ist. Die hydrophoben organischenPerform way that one is needed the ingredients to chloride. The hydrophobic organic
einer wäßrigen Suspension der Zellulosefasern zusetzt. Gruppen des Chlorameisensäureesters bzw. des Isoin gleicher Weise können verdichtete Formen von 65 cyanats, wie sie z. B. im folgenden für die Keten-added to an aqueous suspension of the cellulose fibers. Groups of the chloroformic acid ester or of isoin In the same way, compacted forms of 65 cyanate, such as those used, for. B. in the following for the Keten-
Zellulosefasern, wie Papier, Karton, Pappe, Span- dimeren oder die Carbamoylchloride beschrieben sind,Cellulose fibers such as paper, cardboard, chipboard dimers or the carbamoyl chlorides are described,
platten usw., geleimt werden, indem man das Material können unter Gruppen ausgewählt werden, von denenpanels, etc., to be glued by looking at the material can be chosen from among groups of which
z. B. in eine wäßrige Dispersion oder Lösung der bekannt ist, daß sie eine hydrophobe Wirkungz. B. in an aqueous dispersion or solution which is known to have a hydrophobic effect
ixix
ergeben. Bei der Herstellung der erfindungsgemäßen der Menge des Emulgator usw. Bei der Zugabe zu der Zusammensetzungen verwendet man vorzugsweise Masse oder bei dem Leimen durch Oberflächenauftrag hydrophobe Gruppen die denen in dem Keten- werden die Zusammensetzungen üblicherweise in einer dimeren bzw dem Carbamoylchlorid enthaltenen Menge aufgebracht, die 0,01 Gewichtspiozent, bezogen ähnlich sind Die hydrophoben Gruppen bestehen 5 auf die trockenen Fasern, übersteigt. Die obere Grenze geeigneterweise aus Alkylketten mit 8 bis 40 Kohlen- ist nicht kritisch, obwohl sie aus wirtschaftlichen stoffatomen, vorzugsweise 12 bis 20 Kohlenstoff- Gründen zu beachten ist. Vorteilhafterweise verwendet atomen man die Zusammensetzungen in Mengen von 0,05 Bevorzugt liegt erfindungsgemäß das Verhältnis von bis 5 Gewichtsprozent, vorzugsweise 0,05 bis 1 GeLeim zu Chlorameisensäureester bzw. Isocyanat im io wichtsprozent, bezogen auf die trockenen Fasern. Als Bereich von 1: 0,1 bis 1:0,7. »Leimzusammensetzung« ist eine Kombination des Die Leime bzw.'verleimenden Mittel, deren Wirkung Leims mit dem Chlorameisensäureester bzw. dem erfindungsgemäß gesteigert wird, bestehen aus Keten- Isocyanat zu verstehen, wobei gegebenenfalls ein dimeren oder Carbamoylchloriden. Diese Verbindun- Emulgator vorhanden ist, der bei der Formulierung gen sind bekannte Leime für Zellulosefasern und 15 der Zusammensetzung_ verwendet wird, enthalten zusätzlich zu der reaktiven Gruppe einen Der erfindungsgemäß erzielte Effekt auf die Beorganischen Substituenten irit hydrophoben Eigen- schleunigung der Härtung scheint durch andere schäften. Organische, hydrophobe Kohlenwasserstoff- üblicherweise bei der Papierherstellung oder bei der gruppen von Verbindungen, die zum Leimen von Oberflächenbeschichtung des Papiers verwendete Ad-Zellulosefasermaierialien geeignet sind, sind Ver- 20 ditive nicht beeinflußt zu werden. Somit können die bindungen, die als hydrophobe Gruppe eine höher- Fasersuspension oder die verdichteten Fasern andere molekulare Alkylgruppe mit mindestens etwa 8 Koh- Additive enthalten, die üblicherweise bei der Papierlenstoffatomen, z. B. eine Decyl-, Undecyl-, Dodecyl-, herstellung verwendet werden, z. B. Füllstoffe, A?aun, Tridccyl-, Tetradecyl-, Pentadecyl-, Hexadecyi-, Hepta- Haftmittel, Antischaummittel, Ausflockungsmittel usw. decyl-, Octadecyl-, Tetracosyl- oder Pentacoxylgruppe, 25 Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung weiter gewünschtenfalls eine höhermolekulare Alkylgruppe erläutern. Alle Prozentteile und Teile sind, wenn nicht mit bis zu 40 Kohlenstoffatomen, obwohl Gruppen anders angegeben, auf das Gewicht bezogen, mit etwa 12 bis 30 Kohlenstoffatomen bevorzugt sind; Beispiel 1 eine Alkenylgruppe mit etwa 8 bis etwa 40 Kohlenstoffatomen, z. B. eine Decenyl-, Tridecenyl-, Hepta- 30 Man taucht Streifen nichtgeleimter Papierblätter decenyl-, Octadecenyl-, Eicosenyl-, Tricosenyl-Gruppe in Toluollösungen, die 40 bis 60 mg Distearylcarbusw.; Aralkylgruppe, Alkarylgruppe oder alkylsubsti- amoylchlorid als Leim in 100 ml Toluol und untertuierte Cycloalkylgruppe mit mindestens etwa 8 Koh- schiedliche, aus den folgenden Tabellen hervorlenstoffatomen, z. B. eine 4-tert.-Butylphenyl-, Octyl- gehende Mengen an Chlorameisensäurecetylester bzw. phenyl-, Nonylphenyl-, Dodecylphenyl-, Tridecyl- 35 Stearylisocyanat enthalten. Nach dem Eintauchen werphenyl-, Pentadecylphenyl-, Octadecylphenyl-, Eico- den die Streifen bei Raumtemperatur getrocknet. Ansylphenyl-, Nonylcyclopropyl-, Dodecylcyclobutyl-, schließend werden die Streifen in Heizkammern bei Tridecylcyclopentyl-, Tetradecylcyclohexyl-, Penta- 400C gehärtet und nach Ablauf unterschiedlicher Zeitdecylcycloheptyl-, Octadecylcyclohexyl-Gruppe usw. dauern aus der Heizkammer entnommen, um die Härenthalten, wobei diese Alkyl-, Alkenyl-, Alkaryl- und 40 tungszeit zu bestimmen. Diese Betimmung erfolgt mit Alkylcycloalkylgruppen nichtstörende, inerte Substi- Hilfe eines Tinten-(Flotations-)Tests, der darin besteht, tuenten enthalten können. Inerte Substituenten dieser daß man die Teststreifen auf eine wäßrige Farbflotte mit Art sind Carbalkoxy-, Alkyloxy-, Aryloxy-, Arylalkyl- einem pH-Wert von 8 auflegt. Die Proben werden als geoxy-. Keto-(carbonyl)-, tert.-Amidgruppen usw. Bei- leimt bezeichnet, wenn nach lOminutigem Belassen auf spiele für Gruppen, die nicht in zu großem Ausmaß in 45 der Wasseroberfläche kein Durchschlagen erfolgt ist. der hydrophoben Gruppe enthalten sein sollten, sind Die hierbei erhaltenen Ergebnisse sind in den folgenden Hydroxylgruppen, primäre und sekundäre Amin- Tabellen zusammengestellt: gruppen, Amidgruppen, die Amidwasserstoffatomeresult. In the preparation of the amount of the emulsifier according to the invention, etc. When adding to the compositions, preference is given to using mass or, when gluing by surface application, hydrophobic groups similar to those in the ketene, the compositions are usually applied in an amount containing dimeric or carbamoyl chloride 0.01 percent by weight based on similar hydrophobic groups exist on the dry fibers, exceeds 5. The upper limit suitably from alkyl chains of 8 to 40 carbons is not critical, although it should be observed for economic reasons, preferably 12 to 20 carbons. The compositions are advantageously used in amounts of 0.05. Preferably, according to the invention, the ratio of up to 5 percent by weight, preferably 0.05 to 1 gel to chloroformic acid ester or isocyanate, is 10 percent by weight, based on the dry fibers. As a range from 1: 0.1 to 1: 0.7. “Glue composition” is a combination of the glue or glue, the effect of which glue is increased with the chloroformic acid ester or according to the invention, consist of ketene isocyanate, where appropriate a dimeric or carbamoyl chlorides. This compound is present, which is used in the formulation of known sizes for cellulose fibers and the composition contains, in addition to the reactive group, a . Organic, hydrophobic hydrocarbons - usually in paper manufacture or in the groups of compounds which are suitable for sizing surface coating of paper - cellulose fiber materials are not affected. Thus, the bonds which, as a hydrophobic group, contain a higher fiber suspension or the compacted fibers contain other molecular alkyl groups with at least about 8 carbon additives, which are usually used in paper fuel atoms, e.g. B. a decyl, undecyl, dodecyl, manufacture can be used, for. B. fillers, aun, tridccyl, tetradecyl, pentadecyl, hexadecyl, hepta adhesives, antifoam agents, flocculants, etc. decyl, octadecyl, tetracosyl or pentacoxyl group, 25 The following examples are intended to further improve the invention explain higher molecular weight alkyl group. All percentages and parts, if not having up to 40 carbon atoms, although groups indicated otherwise, are preferred by weight having from about 12 to 30 carbon atoms; Example 1 is an alkenyl group containing from about 8 to about 40 carbon atoms, e.g. B. a decenyl, tridecenyl, hepta- 30 strips of unsized paper sheets decenyl, octadecenyl, eicosenyl, tricosenyl groups are dipped into toluene solutions containing 40 to 60 mg distearylcarbusw .; Aralkyl group, alkaryl group or alkylsubsti- amoyl chloride as glue in 100 ml of toluene and subordinated cycloalkyl group with at least about 8 carbon atoms shown in the following tables, e.g. B. contain a 4-tert-butylphenyl, octyl going amounts of chloroformic acid cetyl ester or phenyl, nonylphenyl, dodecylphenyl, tridecyl- 35 stearyl isocyanate. After immersion, the strips are dried at room temperature, werphenyl, pentadecylphenyl, octadecylphenyl, eico- den. Ansylphenyl-, Nonylcyclopropyl-, Dodecylcyclobutyl-, then the strips are hardened in heating chambers at Tridecylcyclopentyl-, Tetradecylcyclohexyl-, Penta- 40 0 C and after different times contain decylcycloheptyl-, Octadecylcyclohexyl- group, etc., are removed from the heating chamber, etc. determining these alkyl, alkenyl, alkaryl and 40 processing times. This determination is made with non-interfering, inert substances using alkylcycloalkyl groups - the aid of an ink (flotation) test, which can contain substances. Inert substituents that the test strips are placed on an aqueous dye liquor with a pH of 8 are carbalkoxy, alkyloxy, aryloxy, arylalkyl. The samples are called geoxy-. Keto (carbonyl), tert-amide groups, etc., denotes glue when, after leaving them for 10 minutes, no penetration has occurred for groups that are not too large in the surface of the water. The results obtained here are compiled in the following hydroxyl groups, primary and secondary amine tables: groups, amide groups, the amide hydrogen atoms
enthalten, und Carboxylgruppen oder andere Säure- 40 mg Distearylcarbamovlchlorid pro 100 ml Toluol: gruppen. Es ist dem Fachmann geläufig, welche Grup- 50contain, and carboxyl groups or other acidic 40 mg distearylcarbamovl chloride per 100 ml of toluene: groups. The person skilled in the art is familiar with which group 50
pen in diesen Verbindungen enthalten sein können, Cetylchlorameisensäurecetyl-pen can be contained in these compounds, cetylchloroformic acid cetyl-
wenn unerwünschte Nebenreaktionen vermieden wer- ester (mg/100 ml Toluol)if undesired side reactions avoided advertising ester (mg / 100 ml of toluene)
den sollen. In üblicher Weise besteht der hydrophobe 0 5 10 15 20the should. In the usual way, the hydrophobic 0 5 10 15 20 exists
Substituent aus einer Alkylgruppe mit 8 bis 40 Kohlen- Härtungszeit (Min.) 125 95 81 69 52Substituent from an alkyl group with 8 to 40 charcoal curing time (min.) 125 95 81 69 52
stoffatomen, vorzugsweise 12 bis 20 Kohlenstoffato- 55atoms, preferably 12 to 20 carbon atoms
men. Das Carbamoylchlorid kann mit einem oder 60 mg Distearylcarbamoylchlorid pro 100 ml Toluol zwei hydrophoben Resten substituiert sein. In denmen. The carbamoyl chloride can be mixed with one or 60 mg distearylcarbamoyl chloride per 100 ml of toluene two hydrophobic residues may be substituted. In the
Fällen, da monosubstituierte Carbamoylchloride ein- Cetylchlorameisensäurecetyl-Cases where monosubstituted carbamoyl chlorides are cetyl chloroformic acid cetyl
gesetzt werden, besteht der andere Substituert vor- ester (mg/100 ml Toluol)are set, the other substituent is pre- ester (mg / 100 ml toluene)
zugsweise aus einer niedrigmolekularen Alkylgruppe. 60 0 5 10 15 30preferably from a low molecular weight alkyl group. 60 0 5 10 15 30
Die Menge, in der erfindungsgemäß die Leimzu- Härtungszeit (Min.) 58 37 29 26 31 sammensetzung zu dem Zellulosefasern enthaltendenThe amount in which the glue hardening time (min.) 58 37 29 26 31 composition to the containing cellulose fibers
Material zugesetzt wird, kann innerhalb weiter 50 mg Distearylcarbamoylchlorid pro 100 ml Toluol . Grenzen variieren und hängt von verschiedenenMaterial is added within a further 50 mg distearylcarbamoyl chloride per 100 ml toluene. Limits vary and depend on different ones
Faktoren ab, wie der Auftragungstechnik, dem 65 StearylisocyanatFactors such as the application technique, the 6 5 stearyl isocyanate
besonderen zu leimenden Zellulosefasern enthaltenden (mg/100 ml Toluol)containing special cellulose fibers to be glued (mg / 100 ml toluene)
Material, der Qualität des Papierbreis usw., dem 0 1 2 8 20Material, the quality of the paper pulp, etc., the 0 1 2 8 20
pH-Wert bei' der Zugabe zu der Masse, der Art und Härtungszeit (Min.) 75 65 51 8 5pH value when added to the mass, the type and hardening time (min.) 75 65 51 8 5
Aus den obigen Tabellen ist ersichtlich, daß bereits bei geringeren Mengen von zugesetztem Chlorameisensäureester bzw. Isocyanat die Härtungszeit erheblich verkürzt wird.From the tables above it can be seen that even with small amounts of added chloroformic acid ester or isocyanate, the curing time is significantly reduced.
In gleicher Weise wie im Beispiel 1 beschrieben, wird die Wirkung des Chlorameisensäureesters bzw. des Isocyanate auf die Häriungszeit eines ein Ketendimeres als Leim enthaltendes Leiinsystem bewertet. Die erhaltenen Ergebnisse sind in den folgenden Tabellen zusammengefaßt:In the same way as described in Example 1, the effect of the chloroformic acid ester or of isocyanate on the hardening time of a ketene dimer rated as a glue-containing glue system. The results obtained are as follows Tables summarized:
60mg Distearylketendimeres pro 100 ml Toluol:60mg distearyl ketene dimer per 100 ml toluene:
Chlorameisensäurccetylester
(mg/100 ml Toluol)Cetyl chloroformate
(mg / 100 ml toluene)
5 10
76 685 10
76 68
Härtungs- 100
zeit (Min.)Hardening 100
time (min.)
15
6015th
60
2020th
5656
25 5325th 53
3030th
5151
70mg Distearylketendimeres pro 100ml Toluol:70mg distearyl ketene dimer per 100ml toluene:
Chlorameisensäurecetylester
(mg/100 ml Toluol)Cetyl chloroformate
(mg / 100 ml toluene)
0 10 20 25 30
Härtungszeit (Min.) 90 80 27 44 450 10 20 25 30
Hardening time (min.) 90 80 27 44 45
50 mg Distearylketendimeres pro 100 ml Toluol:50 mg distearyl ketene dimer per 100 ml toluene:
Stearyl isocyanat
(mg/100 ml Toluol)Stearyl isocyanate
(mg / 100 ml toluene)
0 2 4 6 8 10
Härtuneszeit 110 100 22 20 10 7
(Min.)0 2 4 6 8 10
Hardening time 110 100 22 20 10 7
(Min.)
Aus den obigen Tabellen ist ersichtlich, daß die Zeit zur vollständigen Aushärtung durch die Zugabe 4S geringer Mengen des Chlorameisensäureesters oder des Isocyanate beträchtlich vermindert wird.From the tables above it can be seen that the time for complete hardening by the addition of 4S small amounts of the chloroformic acid ester or the isocyanate is considerably reduced.
stimmt wird. Die erhaltenen Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle zusammengefaßt:is true. The results obtained are summarized in the following table:
Härtung bei 600CHardening at 60 ° C
LeimzusammensetzungGlue composition
Härtungszeit (Min.)
Leimmenge
(Gewichtsprozent),
bezogen auf die
trockenen FasernCuring time (min.)
Glue amount
(Weight percent),
based on the
dry fibers
0,20.2
0,10.1
Methylstearylcarbamoylchlorid 42Methyl stearyl carbamoyl chloride 42
Methylstearylcarbamoylchlorid
Stearylisocyanat (9 : 1) 17Methyl stearyl carbamoyl chloride
Stearyl isocyanate (9: 1) 17
Methylstearylcarbamoylchlorid
Chlorameisensäurecetylester
(9,5:0,5)Methyl stearyl carbamoyl chloride
Cetyl chloroformate
(9.5: 0.5)
DistearylcarbamoylchloridDistearyl carbamoyl chloride
Distearylcarbamoylchlorid
Stearylisocyanat (9:1)
DistearylcarbamoylchloridDistearyl carbamoyl chloride
Stearyl isocyanate (9: 1)
Distearyl carbamoyl chloride
Chlorameisensäurecetylester (9:1)Cetyl chloroformate (9: 1)
4040
2929
3030th
5050
Man stellt wäßrige Dispersionen von Methylstearylcarbamoylchlorid und Distearylcarbamoylchlorid, die variierende Mengen Chlorameisensäurecetyiesier oder Stearylisocyanat enthalten, dadurch her, daß man die Bestandteile bei 400C verschmilzt, wonach man Wasser mit der gleichen Temperatur unter Rühren (Turrax-Rührer) zusetzt und 3 Min. rührt. Man verwendet derartige Wassermengen, daß 'man 2°/^ge Dispersionen erhält, die dann schnell mit Hufe von Eisbädern abgekühlt werden, wobei man eine stabfle Dispersion erhält.It provides aqueous dispersions of Methylstearylcarbamoylchlorid and Distearylcarbamoylchlorid containing varying amounts Chlorameisensäurecetyiesier or stearyl contain, are prepared by one fuses the components at 40 0 C, after which water at the same temperature with stirring (Turrax stirrer) for adding and 3 min. Stirred . Such amounts of water are used that 2% dispersions are obtained, which are then quickly cooled with hooves in ice baths, a stable dispersion being obtained.
Die erhaltenen Dispersionen werden dann auf unterschiedliche Gehalte an Trockensubstanzen verdünnt Dann werden Teststreifen aus angeleimtem Papier in die wäßrigen Dispersionen eingetaucht. Die imprägnierten Streifen werden in Trockenkammern bei 600C gehärtet, wobei die Härtungszeit nach dem oben beschriebenen Tmten-(Flotations-)Test be-The dispersions obtained are then diluted to different contents of dry substances. Test strips made of glued-on paper are then dipped into the aqueous dispersions. The impregnated strips are cured in the drying kilns at 60 0 C, the curing time according to the above-described Tmten- (flotation) Test loading
Mit Hilfe einer Laboratoriumspapiermaschine stellt man aus gebleichtem Sulfatpapierbrei, der einen Mahlgrad von etwa 22° SR (Schopper-Riegler) aufweist, Blätter mit einem Flächengewicht von 75 g/m2 her. Bei der Papierherstellung gibt man wäßrige Dispersionen von Leimzusammensetzungen entsprechend einem Trockengehalt von 0,07 und 0,1 Gewichtsprozent, bezogen auf die trockenen Fasern, zu. Die Blattbildung erfolgt bei einer Papierbreikonzentration von 0,2 Gewichtsprozent und bei einem pH-Wert von 7. Nach der Blattbildung werden die Blätter während 4 Min. bei einem Druck von 5 kg/cm! gepreßt und 60 Min. bei 60°C in einer Trockenkammer getrocknet, wonach sie zur weiteren Härtung bei Raumtemperatur aufgehängt werden. Die Leimwirkung wird nach der Vorschrift SCAN : P 12: 64 zu unterschiedlichen Zeiten bestimmt, um festzustellen, wie schnell der Härtungsprozeß abgelaufen ist. Die hierbei erhaltenen Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle zusammen gefaßt With the help of a laboratory paper machine, sheets with a basis weight of 75 g / m 2 are produced from bleached sulfate paper pulp with a freeness of about 22 ° SR (Schopper-Riegler). In the manufacture of paper, aqueous dispersions of size compositions corresponding to a dry content of 0.07 and 0.1 percent by weight, based on the dry fibers, are added. The sheets are formed at a pulp concentration of 0.2 percent by weight and at a pH value of 7. After sheet formation, the sheets are formed for 4 minutes at a pressure of 5 kg / cm ! pressed and dried for 60 min. at 60 ° C in a drying chamber, after which they are hung up for further hardening at room temperature. The glue effect is determined according to the SCAN: P 12: 64 regulation at different times in order to determine how quickly the hardening process has taken place. The results obtained are summarized in the table below
Bei der Untersuchung werden die folgenden Lehn systeme verwendet, wobei die Mengenverhältnisse B Gewichtsprozent, bezogen auf die trockenen Fasern angegeben sind:In the investigation, the following loan systems used, the proportions B being percent by weight, based on the dry fibers specified are:
LeimsystemGlue system
Cobb6l, g/m2
Härtungszeit
1 Ski.Cobb 6l , g / m 2
Curing time
1 ski.
24Sld24Sld
7 Tage 12 Tage7 days 12 days
Nach 32 Tagen werden die Untersuchungen unterbrochen, worauf die Proben in Trockenkammern bei 1050C ausgehärtet werden, wobei für die Additive A, B und C bzw. D, E und F die gleichen Cobb-Werte erzielt werden.The investigations are interrupted after 32 days, whereupon the samples are cured in drying chambers at 105 ° C., the same Cobb values being achieved for additives A, B and C or D, E and F.
Aus der obigen Tabelle ist ersichtlich, daß der Verleimungsgrad bei Anwendung der erfindungsgemäßen Systeme bei Raumtemperatur sehr viel schneller erreicht wird.From the table above it can be seen that the degree of gluing when using the invention Systems at room temperature is reached much faster.
Die Härtungszeit von Leimsystemen, die Carbamoylchlorid bzw. Ketendimere als Leim und bekannte, als Beschleuniger für diese Leimmittel verwendete Acylverbindüngen (vgl. US-PS 33 11 532) enthielten, wurde in der gleichen Weise wie im Beispiel 1 be-The hardening time of glue systems, the carbamoyl chloride or ketene dimers as glue and known ones used as accelerators for these glue agents Acyl compounds (cf. US-PS 33 11 532) contained, was loaded in the same way as in Example 1
wertet. Die Ergebnisse sind in den folgenden Tabellen aufgeführt:evaluates. The results are shown in the following tables:
50 mg Distearylcarbamoylchlorid pro 100in! Toluol:50 mg distearyl carbamoyl chloride per 100in! Toluene:
Stearinsäurechlorid
(mg/100 ml Toluol)Stearic acid chloride
(mg / 100 ml toluene)
0 10 20 25
Härtungs- 75 55 35 bis 40
zeit (Min.)0 10 20 25
Hardening 75 55 35 to 40
time (min.)
3030th
35 4035 40
60 mg Distearylketendimeres pro 100 ml Toluol:60 mg distearyl ketene dimer per 100 ml toluene:
StearinsäureStearic acid
(mg/100 ml Toluol)(mg / 100 ml toluene)
Aus den vorstehenden Tabellen ist ersichtlich, daß zur vollständigen Härtung durch die Anwendung der aufgeführten Acylverbindungen selbst bei einem Verhältnis zum Leim von fast 1: i kein beträchtlicher Zeitgewinn erzielt wird.From the tables above it can be seen that for complete curing through the application of the listed acyl compounds even with a ratio to glue of almost 1: i is not a significant one Time gain is achieved.
Ein Vergleich mit den Ergebnissen von Beispiel 1 und von Beispiel 2 zeigt deutlich die Überlegenheit und die überraschende Wirkung, die man mit den erfindungsgemäßen Beschleunigern erzielt.A comparison with the results of Example 1 and Example 2 clearly shows the superiority and the surprising effect achieved with the accelerators according to the invention.
Claims (9)
Applications Claiming Priority (2)
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---|---|---|---|
SE7301319 | 1973-01-31 | ||
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Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
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DE2404571A1 DE2404571A1 (en) | 1974-08-08 |
DE2404571B2 DE2404571B2 (en) | 1976-04-15 |
DE2404571C3 true DE2404571C3 (en) | 1976-11-25 |
Family
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