SE455102B - Vattenhaltiga dispersioner av kolofoniummaterial och ett syntetiskt hydrofoberingsmedel, forfarande for framstellning derav samt anvendning av dessa som hydrofoberingsmedel - Google Patents

Description

455 102 10. 15. 20. 25. 30. 35. 2 kolofonium nackdelar i Som mäldlim även vissa form av begränsningar vad gäller näldens pH och tempereatur.

En ytterligare nackdel år att -det måste relativt höga mängder för att ge tillfredsstäl- hydrofoberande effekt. Förstärkning en =%,É~omättad flerbasisk maleinsyra och uppvisar med kolofonium användas i lande av kolofonium, dvs reaktion med syra, eller anhydrid därav, t ex fumarsyra, itakonsyra eller dessas anhydrider, ökar hydrofoberingseffekten. Emel- lertid medför ökad grad av förstärkning en ökning av mjuk- smälta kolofoniumfasen punkten och viskositeten hos den och medför att mycket höga temperaturer erfordras vid fram- ställning av sådana kolofoniumdispersioner vilket är nega- tivt både ur ekonomisk synpunkt och teknisk synpunkt. För hög mjukpunkt hos kolofoniummaterial försämrad limning och en förstärkning i avsikt att öka hydrofoberings- effekten kan således ej drivas alltför långt.

Trots att kolofoniumdispersioner upovisar ett flertal ger även nackdelar såsom ovan redovisats har de dock en mycket vid- fall kolofoniumlim ersättas till sträckt användning och kan ej i samtliga av mäldlim. skillnad från syntetiska lim en god vidhäftning till yankee cylindrar som medför att de kan användas vid pappersfram- ställning där dessa utnyttjas.

Syntetiska mäldlim, såsom ketendimerer, syraanhydrider reagerar med cellulosan syntetiska Exempelvis ger isocyanater och karbamoylklorider, Dessa hydrofoberingsmedel både De är och även vid höga och ger en irreversibel bindning. god hydrofoberande effekt, tillsatsmängder. ger i regel mycket mot vatten och andra vätskor, vid små effektiva ett brett pH intervall syntetiska måldlimmen är att de är detta i över En nackdel med de väsentligt dyrare än fall kan uppvägas genom bättre verkningsgrad vid låga mängd- er. Syntetiska måldlim tillsättes mälden i form av laddade dipersioner och på grund av kemikaliernas reaktivitet före- ligger risk för vilket medför problem både med att erhålla att undvika nedsatt aktivitet hos dispersionerna.

Det år i syntetiska mäldlim, pH. kolofonium, även om många hydrolys i vatten lagringsdugliga dispersioner och med sig känt att kombinera kolofonium och vissa ketendimerer, syraanhydrider och isocya- 10. 15. 20. 25. 30. 35. 'blandningen av detta med syntetiskt 4ss 102 3 nater, för att därigenom erhâlla hydrofoberingsmedel använd- bara inom ett vidare omrâde. Katjoniska dispersioner inne- hållande kolofonium och de nämnda syntetiska hydrofoberings- medlen beskrives i den europeiska patentansókan 74544.

Dessa dispersioner innehåller som den dispersa fasen dels partiklar av kolofoniummaterial, dels _partiklar av det syntetiska hydrofoberingsmedlet. De förfaranden för hydrofo- bering som beskrives i den europeiska patentansökan inne- fattar även separat tillsats till mälden av en katjonisk kolofoniumdispersion och en katjonisk dispersion av det aktuella syntetiska hydrofoberingsmedlet.

Enligt uppfinning har det visat sig att kolofoniummaterial och vissa syntetiska hydrofoberings- vatttenhaltiga dispersioner till föreliggande medel kan kombineras i produkter som ej endast år användbara inom ett mycket vitt omrâde vad gäller framställning av pappersprodukter och där de tillvaratages och förhöjes pâ ett ytterst fördelaktigt sätt, utan som även ger andra väsentliga fördelar. Kombinationen av kolofonium respektive medlens egenskaper och syntetiskt hydrofoberingsmedel enligt föreliggande uppfinning utgöres av vattenhaltiga dispersioner där partik- larna i den dispersa fasen utgöres av en blandning av kolo- foniummaterialet och det syntetiska hydrofoberingsmedlet.

Härigenom erhålles en sänkning av mjukpunkten för kolofo- niummaterialet, vilket i sin tur ger bättre utflytning pâ fibrerna och därmed förbättrad limning. Denna sänkning av mjukpunkten hos kolofoniummaterialet och därmed viskosi- teten hos den dispergerade fasen medför att dispersionerna kan framställas vid väsentligt lägre temperatur vilket ju år en väsentlig ekonomisk faktor då kostnader för uppvärm- ning och anlåggningsförslitning avsevärt minskar. Beträff- blandpartiklar- ande kolofoniummaterialet som ingår i na i föreliggande dispersioner skall även nämnas att ut- hydrofoberingsmedel ger lägre kristallisationsrisk och därmed minskning av behovet av den formaldehyd som normalt användes för att nedsåtta kristallisation hos kolofonium. föreliggande dispersioner Genom att partiklarna i utgöres av en homogen blandning av de tvâ materialen kommer .N47 455 10. 15. 20. 25. 30. 35. 102 4 det syntetiska hydrofoberingsmedlet att i väsentlig ut- sträckning skyddas av kolofoniummaterialet och således får det syntetiska medlet i dispersionerna en avsevärt nedsatt tendens till hydrolys. Föstärkt kolofonium har normalt en täthet större än 1,05 g/cm3, och tätheten beror bland annat av förstårkningsgrad och föroreningar. Genom utblandning med det syntetiska hydrofoberingsmedlet, som i sig har lägre täthet, ca 0,9 till 0,95 g/cm3, får partik- larna i dispersionen en täthet som understiger tätheten för det i dessa ingående kolofoniummaterialet. Denna tät- hetssänkning medför en minskad risk för sedimentation-i dispersionerna och ytterst stabila dispersioner kan erhållas med "blandpartiklar" enligt uppfinningen.

Vad beträffar de fördelar som fås av själva kombina- tionen av två olika typer av hydrofoberingsmedel skall speciellt nämnas att en mindre mängd av syntetiskt hydrofo- beringsmedel i partiklarna i limningsdispersionerna ger en överraskande förbättring av framställt pappers resistens mot mjölksyra. Då kombinationerna innehåller mindre mängder kolofonium och övervägande syntetiskt hydrofoberingsmedel erhålles en produkt som uppvisar viss vidhåftning till yankeecylindrar och vidare erhålles bättre distribution av det syntetiska medlet över fibrerna.

Föreliggande uppfinning avser således anjoniska eller katjoniska vattenhaltiga dispersioner där den dispersa fasen utgöres av partiklar av en blandning av kolofoniumma- terial och ett syntetiskt hydrofoberingsmedel som utgöres av en hydrofoberande karbamoylklorid, ketendimer eller syraanhydrid, varvid blandningen innehåller från 10 till 96 viktprocent kolofoniummaterial.

Det aktiva materialet i dispersionerna enligt upp- finningen kan således utgöras av antingen övervägande kolo- foniummaterial eller övervägande syntetiskt hydrofoberings- medel och dispersionerna innehåller antingen 'minst ett anjoniskt dispergermedel alternativt minst ett katjoniskt dispergermedel.

Det kolofoniummaterial som utnyttjas i dispersionerna enligt föreliggande uppfinning skall ha hög frihartshalt, högt syratal, med låg andel anhydridderivat, och ej för- .øa-...fi 5» ffA Li 10. 15. 20. 25. '3o. 35. 455 :102 S tvâlat eller förestrat i någon väsentlig utsträckning. Med kolofonium och kolofoniummaterial avses i övrigt kända kolofoniumtyper såsom stubb-, träd- och tallotjekotofonium.

Kolofoniet kan vara rätt, raffinerat, proportionerat, hydre- rat eller på annat sätt modifierat innan det förstärkts pâ i sig känt sätt. Det förstärkta kotofoniet kan även vara behandlat med t ex formaldehyd eller jod för undvikande av kristallisation. Som tidigare angivits medför föreligg- ande blandning av kolofoniummmaterial att behovet av kris- tallisationsnedsättande medel kan minskas, vilket är speci- ellt fördelaktigt då det gäller det vanligaste sådana med- let, nämligen formaldehyd. Kolofoniummaterialet utgöres företrädesvis av förstärkt kolofonium, dvs kolofonium rea- gerat med en rid, t ex fumarsyra, maleinsyra, itakonsyral och dessas anhydrider. Förstärkt talloljekolofonium år speciellt lämp- ligt. Förstårkta _kolofoniummaterial innehåller vanligen från ca 5 till ca 10 viktprocent av inreagerad syra eller anhydrid, räknat pâ totalvikten av det förstärkta kolofo- niet. I kombinationer enligt föreliggande uppfinning kan sådant konventionellt förstärkt kolofonium givetvis användas men även utan nackdel kolofoniummaterial med högre förstärk- ningsgrad, upp till ca 15 procent.

Det syntetiska hydrofoberingsmedlet i blandpartiktarna dispersioner utgöres av hydrofoberande i föreliggande karbamoylktorider, ketendimerer eller syraanhydrider.

Dessa föreningar är i sig välkända cellulosareaktiva hydro- foberingsmedel. Hydrofoberande karbamoylklorider, som exem- pelvis beskrives i det amerikanska patentet 3,887,L27 har formeln R1 0 \N _ ca \\ 22/ cl där gruppen R är en organisk, hydrofob grupp med frân 1 ca 8 till ca 40 kolatomer och där R2 också är en sådan grupp eller en lägre alkylgrupp. I karbamoylkloriderna år lämpligen både R1 och R2 organiska hydrofoba grupper, speciellt alkylgrupper med ca 12 till ca 30 kolatomer.

Ketendimerer har formeln .._-v.v.w,..-...-. -U .f 455 102 10. 15. 20. 25. 30. 35. 6 R1CH== ä -?H - R2 0-C==0 där R1 och R2 är organiska, hydrofoba grupper,--vanligen alkylgrupper.

Syraanhydrider kan karaktäriseras med formeln 0 447 R1 _ C \\\ ,/”O R - C 2 Qšëo där R1 och R2 är organiska, hydrofoba grupper, och vanligen olika sådana. Det är i och för sig möjligt att framställa organiska Det blandpartiklar innehållande isocyanater det har emellertid visat sig att inblandning av dessa syntetiska dispersioner med som syntetiska hydrofoberingsmedlet. hydrofoberingsmedel i mindre mängder ej ger någon väsentlig inverkan pâ vare sig mjukpunkt eller täthet för kolofonium. föredrages att det Enligt uppfinning syntetiska hydrofoberingsmedlet i föreliggande dispersionernas blandpar- tiklar utgöres av karbamoylklorid. Karbamoylklorider ger mycket god inverkan pâ mjukpunkt, täthet och viskositet.

Vidare år dispersioner av blandpartiklar innehållande karba- moylklorid ej alunkänsliga och de är effektiva över breda pH områden samt ger mycket god mjölksyraresistens.

I dispersionerna enligt föreliggande uppfinning utgö- res den dispersa fasen av partiklar av en blandning av kolofonium och syntetiskt hydrofoberingsmedel där blandning- från 10 till 96 viktprocent kolofonium. Då de båda viktför- en innehåller partiklarna innehåller en homogen blandning av aktiva hydrofoberingsmedlen kommer således även hâllandet i detta intervall.

Dispersionerna enligt uppfinningen kanïvara anjoniska eller Det att år katjoniska då de innehåller lägre mängder kolofonium, medan varje partikel i dispersionen att ligga inom katjoniska. föredrages dispersionerna dispersioner med högre mängder kolofonium kan vara anjoniska eller katjoniska. För dispersioner med högre mängder kolo- fonium innehåller blandningen lämpligen mellan 96 och 80, och företrädesvis mellan 96 och 90 viktprocent kolofonium. 10. 15. 20. 25. 30. 35. 455 102 _ 7 För dispersioner med lägre mängder kolofonium och högre mängder syntetiskt hydrofoberingsmedel innehåller blandning- en lämpligen 10 till 60 och företrädesvis 20 till 40 vikt- procent kolofonium. Den förstnämnda typen av dispersion, dvs med övervägande kolofonium föredrages speciellt, då härvid tidigare angivna fördelar med nedsättning av mjuk- ningspunkt hos kolofoniet etc år speciellt framträdande.

Syntetiska hydrofoberingsmedel ger i sig god mjölksyraresi- stens hos därmed framställt hydrofoberat papper och papp.

Det har visat sig att man med dispersioner enligt föreligg- ande uppfinning vilka .innehâller smâ mängder syntetiskt hydrofoberingsmedel, och som då kan betraktas som dispersio- ner av modifierat kolofonium, erhåller en överraskande förbättring av mjölksyraresistens. hydrofoberingsmedel i föreliggande Som syntetiskt dispersioner föredrages karbamoylklorider. Till skillnad frân ketendimerer är karbamoylklorider ej känsliga för alun och ger därför bättre effekt vid kombinationer med stora mängder kolofonium, vilket erfordrar alun och lågt pH för retention till cellulosan och god effekt.

Dispersionerna enligt uppfinningen innehåller finför- delade partiklar av en blandning av kolofonium och synte- tiskt hydrofoberingsmedel enligt ovan och ett eller flera an- eller katjoniska dispergermedel. Torrhalten, den totala halten hydrofoberingsmedel, hos dispersionerna bör ligga inom intervallet 10 till 50 viktprocent och lämpligen inom intervallet 30 till 40 halter lämpligen inom intervallet 15 till 20 viktprocent vid höga kolofonium och viktprocent vid höga halter syntetiskt hydrofoberingsmedel.

Dispersionerna enligt uppfinningen innehåller även ett eller flera dispergeringsmedel ur grupperna katjoniska eller anjoniska sådana. Mängden dispergeringsmedel skall vara tillräcklig för att ge dispersionen önskad Laddning och lagringsstabilitet och den bör normalt vara minst 2 viktprocent räknat pâ mängden hydrofoberingsmedel. Den övre gränsen är inte kritisk, normalt finns dock sällan anledning att utnyttja mer än S viktprocent.

Kraven pâ dispergermedlen är att de ger önskad netto- laddning och att de ej har negativ inverkan pä dispersio- \ rrröv -wvz ~ -| ...,,,.. 455 102 10. 15. 20. 25. 30. 35. 8 nernas hydrofoberande effekt. Anjoniska dispergernedel kan t ex väljas bland alkylsulfater, alkylsufonater, alkyl- arensulfonater m fl. Speciellt lämpliga anjoniska disperger- medel är alkylsulfater och alkylsulfonater, t ex natrium- laurylsulfat. Katjoniska dispergermedel kan t ex väljas bland kvâvehaltiga sådana sâsom kvartâra ammoniumföreningar och salter av tertiåra aminer. Speciellt lämpliga katjoniska dispergermedel är kvartära ammoniumföreningar. I dispersio- nerna kan även ingå skyddskolloider sâsom katjonisk stärkel- se och cellulosaderivat. För erhållande av stabilare disper- sioner kan det även vara fördelaktigt att inkludera nonjon- iska ytaktiva medel i dispersionerna. _ Dispersionerna enligt föreliggande uppfinning fram- ställes pâ i sig konventionellt sätt med utnyttjande av den teknik som normalt utnyttjas vid framställning av dis- persioner av kolofonium i form av frihartsdispersioner, nämligen genom homogenisering av det aktiva materialet i vatten, i närvaro av dispergermedel, med utnyttjande av höga skjuvkrafter, högt tryck och hög temperatur så att fina partiklar, normalt med en storlek under ca 0,1 till 0,2 ,um, erhålles som den dispersa fasen. Det aktiva materialet som homogeniseras enligt uppfinningen utgör en homogen blandning av kolofonium och syntetiskt hydrofobe- ringsmedel. Den homogena blandningen framställes helst genom intensiv blandning av smält kolofonium till vilket sâttes det syntetiska hydrofoberingsmedlet. Det syntetiska hydrofoberingsmedlet kan i fast form sättas till smält kolofonium och småltas vid kontakten med kolofoniet. Det år dock även möjligt att erhålla en homogen blandning utgående frân lösningsmedelslösningar av de respektive materialen. Blandningen av kolofonium och syntetiskt hydro- foberingsmedel genomföras under god omrörning och kan t ex genomföras med användning av static mixer eller Ultra Turrax apparatur. Den varma blandningen homogeniseras dår- efter. Förfarandet skall företrädesvis ske kontinuerligt och med sâ korta uppehâllstider som möjligt vid förhöjda temperaturer. Den framställda dispersionen kyles.

Dâ enligt föreliggande uppfinning en homogen blandning av kolofonium och syntetiskt hydrofoberingsmedel homogenise- "1?-'G':?" '7171-'11 ha.. f; 10. 15. 20. 25. 30. 35. 455 102 9 ras innebär detta att den totala fastsubstansen har en lägre mjukningspunkt än enbart kolofonium och följaktligen att möjlighet erhålles att utnyttja väsentligt_lägre tempe- raturer och tryck vid homogeniseringen än isom utnyttjas vid framställning av konventionella kolofoniundispersioner.

Detta ger inte enbart fördelar vad beträffar minskat värme- behov och minskad anlâggningsförslitning utan även vad gäller stabilitet i systemen. vid framställning av disper- sioner enligt föreliggande uppfinning kan temperaturen vid homogeniseringen lämpligen hållas under 100°C, och homogeniseringen utföras vid normaltryck.

Föreliggande uppfinning avser även ett förfarande för framställning av en anjonisk eller katjonisk vattenhalt- ig dispersion innehållande en blandning av kolofonium och syntetiskt hydrofoberingsmedel, varvid en homogen blandning innehållande 10 till 96 viktprocent kolofonium och 4 till 90 viktprocent syntetiskt hydrofoberingsmedel framställes, vilken blandning därefter dispergeras i vatten i närvaro av minst ett anjoniskt eller katjoniskt dispergermedel till en dispersion där den dispersa fasen utgöres av partik- lar av den homogena blandningen av kolofonium och syntetiskt hydrofoberingsmedel.

Blandningen av faserna, dispergering etc kan ske på sätt som ovan beskrivits och med utnyttjande -av ovan beskrivna anjoniska eller katjoniska dispergermedel. Partik- larna i den erhållna dispersionen kommer att bestâ av en blandning av de tvâ aktiva hydrofoberingsmedlen i väsentli- gen de proportioner i vilka faserna blandats. Partiklarna kommer vidare att ha en täthet som understiger tätheten för det använda förstärkta kolofoniummaterialet. Torrhalten, halten kolofonium och halten syntetiskt hydrofoberingsmedel i dispersionerna ligger lämpligen inom intervallet 10 till S0 viktprocent vid höga halter kolofonium och inom inter- vallet 15 till 20 vid höga halter syntetiskt hydrofoberings- medel.

De erhållna dispersionerna uppvisar mycket god stabi- litet då dels den dispersa fasens partiklar alla har samma täthet och dels det syntetiska hydrofoberingsmedlet i vä- sentlig utstrâckning kommer att skyddas av kolofoniummate- .. ~,<....,_. . 455 102 ' 10. 15. 20. 25. 30.

JO rialet och därigenom få nedsatt tendens till hydrolys.

Föreliggande dispersioner är speciellt användbara för hydrofobering av papper, papp, kartong och liknande cellulosafiberprodukter och denna användning utgör en del av uppfinningen. Dispersionerna kan användas för mäld- och ytlimning. bispersionerna användes företrädesvis vid mäldlimning och de satsas då på sedvanligt sätt till en cellulosamâld och vanligen använda kemikalier vid pappers- framställning såsom retentionsmedel, fyllmedel, alun, våt- styrkehartser etc kan givetvis användas i samband med före- liggande dispersioner. I själva dispersionerna kan om så önskas även införlivas papperskemikalier såsom retentions- medel. Lämpligen satsas dispersionerna i en mängd motsva- rande 0,0S till 1 viktprocent hydrofoberingsmedel, räknat på cellulosafibrerna. Vid dispersioner med det föredragna syntetiska hydrofoberingsmedlet, karbamoylklorid, ger alun i systemen ej upphov till några problem och hydrofoberingen kan genomföras över ett brett pH och ett brett temperatur intervall.

Då det kombinerade hydrofoberingsmedlet i sig har en låg mjukningspunkt, jämfört med enbart kolofoniummaterial som hydrofoberingmedel, erhålles en god utflytning på fib- rerna och därmed god hydrofoberingseffekt. I övrigt till- varatages fördelarna av respektive hydrofoberingsmedels effekt och nackdelarna undertryckes. Speciellt fördelaktig år den goda mjölksyraresistensen som erhålles vid hydrofobe- ring med utnyttjande av dispersioner enligt uppfinningen i vilka ingår endast mindre mängder syntetiskt hydrofobe- ringsmedel. Denna typ av dispersion är vidare särskilt fördelaktiga med hänsyn till kostnads-effektivitets samband.

Uppfinningen beskrivas närmare i följande utförings- exempel, vilka dock ej är avsedda begränsa densamma. Delar och procent avser viktdelar respektive viktprocent såvida annat ej angives. 35. Exempel I En serie blandningar med varierande halter av fumar- syraförstärkt tallhartskolofonium (förstârkningsgrad 10%) och distearylkarbamoylklorid framställdes enligt följande: Kolofoniet vârmdes till ca 15Û°C varefter karbamoylkloriden f-a-.wyq-a., ..._-vw -.-. . . - .- ha..

'“':'"'S""i-?.P'fr "rf-.flfl- fr' FJ' 10. 15. 20. 25. 35. 455 102 11 tillsattes i fast form och värmetilliörseln avstängdes.

Karbamoylkloriden smälte vid inblandningen och blandningen homogeniserades under god omrörning och kyldes därefter till rumstemperatur. Prov av blandningarna uttogs och för dessa bestämdes mjukpunkt och täthet. Resultaten redovisas i nedanstående tabell.

Blandning Kolofonium Karbamoylklo- Mjuk- Täthet delar rid, delar punkt °C g/cm3 1A 100 0 100 1,10 1B 90 10 82 1,07 1C 80 20 78 1,05 1D 70 30 60 1,03 1: 60 40 S2 1,02 1F 50 50 45 1,00 1G 30 70 40 0,97 1H 0 100 1.2 0,92 Exempel 2 Anjoniska dispersioner av blandningar enligt exempel 1 framställdes på följande sätt: S g blandning löstes i 10 g kloroform. 0,45 g natriumlaurybsulfat blandades med 245 g vatten och vattenfasen vârmdes till 100°C. Kloroform- fasen sattes därefter till vattenfasen under snabb omrörning med en Ultra Turrax homogenisator utan ytterligare värmning i 2 minuter. Under disoergeringen kokade lösningsmedlet bort och den erhållna dispersionen kyldes snabbt på isbad.

Dispersioner framställdes på ovan angivet sätt av blandningarna 1A, 18 och 1C. Dispersionernas hydrofoberings- effekt utvärderades enligt laboratoriestandard på pappersark med ytvikten 70 g/m2 framställda av oblekt sulfatmassa vid pH 4,5 i närvaro av 2% alun. Pappersarken framställdes med utnustning enligt standard SCAN-C 23x. 1 tabell nedan redovisas Cobb-värden uppmättes enligt Tappi standard T A41 os-63. Cobbóo-värden över 45 anger dålig hydrgfobering vid ytvikter pâ 70 g/m2.

Dosering Z Cobbóo g/ma Dispersion šiåâši 0,13 65 50 A5 0,17 42 28 25 lir 455 102 10. 20. 25. 30. 35. 12 0,23 se 24 22 0,32 zs 20 19 Den ovan angivna och i följande exempel angivna dose- ringen avser tillsatt mängd hydrofoberingsmedel i Z, räknat som torrt pâ torr fíbervíkt.

Exempel 3 Katjoniska dispersioner av blandningar enligt exempel 1 framställdes enligt följande: 5 g blandning smältes pâ vattenbad till respektive temperaturer: 55, 50, 45 och 47°C. 0,25 g distearyldimetylammoniumklorid löstes i 245 g vatten och värmdes till motsvarande temperatur. Vatten- fasen gçh smälta hydrofoberingsmedelsbLandningeflhomogenise- rades under snabb omrörning med hjälp av en Ultra Turrax under 2 minuter. Dispersionerna kyldes därpå snabbt på isbad. Pâ detta sätt framställdes dispersioner av blandning- arna 1E, 1F, 1G och 1H och deras effekt utvärderades på samma sätt som i exempel 2.

Dosering Z Cobbóo g/m2 Dispersion åš. ší. åâ šfi f0,06 78 70 62 28 0,08 S3 47 43 22 0,10 30 28 24 20 0,15 24 22 20 18 0,20 19 19 18 17 Exempel 4 Pappersark från exempel 2 och 3 hydrofoberade med dispersionerna 2A, 2B, ZC, 3F och 3H undersöktes även för resistens mot sura vätskor med Hercules Sizing Tester. Mec detta instrument mätes en ljusstrâles reflexion mot under- sidan av eti papper pâ vars yta hällts bläck av pH~2,2.

När reflektionen blir lägre än 80% av ursprungsvärdet anges tiden i sekunder. Värden under 50 sekunder anger mycket dålig Limning, värden mellan S0 och 1000 anger bättre och bättre limning och värden över 1000 mycket god limning.

HST sekunder för papper limmal men ÅA šâ ÅS li åfi 0,1K , 4 130 170 370 1130 Døåefing 2 1...u..| S. 10. 15. 20. 25. 30. 35. 455 102 13 0,20 - - - 890 1480 0,23 330 630 790 _ >2000 0,32 410 970 1470 - >2000 Exempel S Blandning av fumarsyraförstärkt kolofonium och distea- rylkarbamoylklorid utfördes enligt följande: Kolofonium småltes i en öppen reaktor vid 1S0°C varefter karbamoylklo- riden tillfördes under god omrörning. Temperaturen sänktes snabbt till rumstemperatur. vid temperatursänkningen regist- rerades den temperatur där blandningens viskositet var ca 1000 cp.

Blandning Delar kolotonium Delar karba~ “C för förstärkningsgrad moylklorid 1000 cp 10% 13,32 SA 100 0 135 SB 100 0 140 SC 98 2 100 so 95,2 4,3 ss SE 92,5 7,5 81 SF 92,0 8 84 SG f 90 10 73 SH 84 16 72 Exempel 6 Blandningsförfarandet enligt exempel 5 upprepades varvid även en katjonaktiv emulgator, dioktadecyldimetyl- ammoniumklorid, tillfördes den smälta kolofoniumfasen.

Kolofoniummaterialet hade en förstärkningsgrad av 102. För- utom blandningar med karbamoylklorid som det syntetiska hydrnfoberingsmedlet framställdes även blandningar med dialkylëetendimer. Temperatur vid en viskositet av ca 1000 cp uppmättes och täthet bestämdes vid rumstemperatur.

Blandning 6 A utgjordes av enbart kolofonium, bland- ning 68 innehåller 4,6 Z dialkylkarbamoylklorid och bland- ning 6C och D innehåller 4,7 Z ketendimer och blandning 6E innehåller 9,5 Z dialkylkarbamoylklorid.

Emulgator Z Täthet ”C för g/cm3 1000 cp Blandning nano-NN., new.- . z 455 102 5. 10. 15. 20. 25. 35. 14 6A 4,4 1,08 120 6B 4,2 1,05 83 ac 4,4 1,04 76 2 60 - 1,0? 84 6E - 1,0? 70 Exemgel 7 Blandningarna 68 och 6C enligt exempel 6 dispergerades och utvärderades på samma sätt som i exempel 3.

Dosering X Cobbóo g/m2 för dispersion lä lå 0,13 57 65 0,1? 32 36 0,23 25 28 0,42 19 21 Exemgel 8 Blandningarna 6D och 6E dispergerades till anjonaktiva dispersioner i enlighet med exempel 3 varvid 4,9 viktprocent natriumlaurylsulfat användes som emulgator. Dispersionerna H utvärderade: enligt exempel 2.

Dosering Cobbóo g/m2 för dispersion 2.0. ífi. 0,13* os sz 0,16 42 32 0,21 34 26 0,31 25 22 Exemgel 9 Anjonaktiva dispersioner framställdes av blandningar av förstärkt kolofonium och dialkylkarbamoylklorid respek- tive dialkylketendimer framställdes enligt exempel 3 med användning av natriumlaurylsulfat som emulgator. Till kar- bamoylhloriden hade först satts en mindre mängd dodenvlben- sensulfonsyra. Sammansättningen hos dispersionerna framgå- av nedanstående tabell. 3 Dispersion Kolofonium 2 Karbamoyl- Keten- Emul- klorid Z dimer Z gator Z 9A 94,5 4,7 2,9 * 98 93,2 5,9 3,2 9c 89,9 8,8 4,7 9D 88,5 9,8 5,4 10. 15. 30. 35. 455 102 15 9E 87,3 11,0 6,0 9F 95,2 4,8 2,6 9G 90,4 9,6 5,2 Samtliga dfspersioner utvârderades som hydrofoberings- medel. Laboratorieark med ytvikten 140 g/m2 framställdes av blekt sulfatmassa. I samtliga fall doserades hydrofobe- ringsmedlet till 0,4 Z, räknat som torr substans pâ torr fíbervíkt. Extra retentíonsmedel, polyetylenimin, tillsattes i vissa fall. Förutom att Cobb-vården uppmättes utvärderades även arkens mjölksyraresistens genom mätning av kantinträng- ning efter 1 timme. Kantinträngningen mättes med så kallat "edgewick" absorptionstest där värden efter 1 timme mellan 0,2 och 0,4 är mycket bra resultat och värden mellan 0,4 och 0,6 acceptabla. Resultaten redovisas i tabellen nedan.

Dispersíon Ret. medel Cobbóo Kantínträngníng Z g/m g/m 9A - 22,3 0,62 9A 0,2 19,3 0,28 9B - 21,2 0,48 96 0,2 18,2 0,23 9C - 20,6 0,39 vc ' 0,2 17,8 0,22 9D - 20,0 0,41 90 0,2 17,2 0,19 9E - 19,4 0,37 9E 0,2 16,9 0,18 or - 23,3 0,60 9? 0,2 18,0 0,26 9G - 21,? 0,54 96 0,2 20,0 0,44 ExemgeL_1G I detta försök bestämdes mjölksyraresístensen efter varierande antal timmar hos ark framställda med dispersio- nerna 98 och 9E. Som jämförelse bestämdes även mjölksyra- resístensen för tvâ andra arkserier villa hydrafoberats med enbart förstärkt kolofonium.

Dísp. Dosering X karbamoyl- Kantinträngníng efter kl0ríd 1h óh 1?h 24h 98 0,4 5,9 0,23 1,3 2,3 2,9 S. 10. 15. 20. 455 102 16 9E 0,4 11,0 0,18 1,2 2,1 2,6 10A 0,4 - 0,44 2,3 3,2 3,6 108 0,? ' 0,36 2,8 4,2 4,9 Exemgel 11 För att studera effekten av kolofonium i diaLkyLkar- bamoylklorid undersöktes dispersion 3E (602 kolofonium och 40% karbamoyLkLorid) vid pH 4,5 och pH 8. Jämförelse gjordes med en dispersion av enbart karbamoylklorid, disper- sion 2H.

Dosering Z Dispersion 3E Disp. 2H pH 4,5 pH 8,0 pH 8,0 2 Z aLun utan alun 0,06 78 82 28 0,08 53 58 22 0,10 30 32 20 0,15 24 22 18 0,20 19 20 17 vid pH 8 utan alun kan ingen hydrofoberingseffekt erhâLLas av kolofonium. Den effektförbättring i kostnad-effektivitet som erhâLLes för biandningen taLLharts -karbamoyLkLorid vid pH? 8 kan sâtedes titlskrivas en bättre distribution av karbamoyLkLorid över fibrerna.

:I ,.

Claims (10)

10. 15. 20. 25. 30. 35. 455 102 17 Patentkrav

1. Vattenhaltig k ä n n e t e c k n a d att den dispersion, därav, dispersa fasen utgöres av partiklar vilka innehåller en blandning av hydrofoberande kolofoniummaterial och ett syntetiskt hydrofoberingsmedel som utgöres av en hydrofoberande karbamoylklorid, ketendimer eller syraanhyd- rid, varvid blandningen innehåller från 10 till 96 viktpro- cent kolofoniummaterial och dispersionen innehåller minst ett anjoniskt eller katjoniskt dispergermedel.

2. k ä n n e t e c k n a d 10 till Dispersion enligt krav 1, därav, att blandningen innehåller 60 viktprocent kolofoniummaterial.

3. att den Dispersion enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a d därav, innehåller minst ett katjoniskt dispergerme- del.

4. k ä n n e t e c k n a d 96 till 80 Dispersion enligt krav 1, därav, att, blandningen innehåller viktprocent kolofoniummaterial.

5. Dispersion enligt något av föregående krav, k ä n - n e t e c k n a d därav, att det syntetiska hydrofoberings- medlet i blandningen utgöres av en karbamoylklorid.

6. Sätt för framställning av en anjonisk eller kat- jonisk _vattenhaltig dispersion innehållande en blandning av hydrofoberande kolofoniummaterial och ett syntetiskt hydrofoberingsmedel som utgöres av karbamoylklorid, keten- dimer eller syraanhydrid, k ä n n e t e c k n a t därav, att en homogen blandning framställes av 10 till 96 viktpro- cent av det hydrofoberande kolofoniummaterialet och 4 till 90 det varefter viktprocent av syntetiska hydrofoberingsmedlet, den homogena blandningen dispergeras i vatten i närvaro av minst ett anjoniskt eller katjoniskt disper- germedel.

7. T. šätt enligt krav 6, k ä n n e t e c k n a t 96 därav, till 80 viktprocent framställes och 4 till att den av 20 homogena blandningen viktprocent kolofoniummaterial syntetiskt hydrofoberingsmedel.

8. Sätt enligt krav 6 eller 7, därav, k ä n n e t e c k n a t att det syntetiska hydrofoberingsmedlet utgöres av karbamoylklorid. 10. 455 102 18

9. Användning av en vattenhaltig dispersion där den dispersa fasen utgöres av partiklar vilka innehåller en blandning av hydrofoberande kolofoniummaterial och syn- tetiskt hydrofoberingsmedel vilket utgöres av en hydrofobe- rande karbamoylklorid, ketendimer eller syraanhydrid där blandningen innehåller från 10 till 96 viktprocent kolofo- nium, cch vilken dispersion innehåller minst ett anjoniskt eller katjoniskt dispergermedel, som hydrofoberingsmedel vid framställning av papper, papp, kartong och liknande produkter.

10. Användning enligt krav 9, varvid det syntetiska hydrofoberingsmedlet utgöres av karbamoylklorid.