<Desc/Clms Page number 1>
Procédé pour la préparation d'une émulsion solide d e résine.
Dans le cas où des matières de nature quelconque doivent être imprégnées de résine, la résine doit être d'a- bard mise en solution.
Lors du collage du papier par exemple, ceci se produit jusqu'à présent le plus souvent de telle manière que la résine est rendue soluble à l'eau par saponification avec des alcalis et que cette solution aqueuse est ajoutée à la matière de papier dans le Hollandais, après quoi la résine est précipité de la solution de savon par des agents acides de précipitation,par exemple du sulfate d'alumine.
<Desc/Clms Page number 2>
ue savon de résine, qui consiste principalement en de la résine saponifiée avec de minimes quantités de résine non saponi- fiée, a de graves inconvénients.
Avant tout, la forte teneur en eau.qui rend peu économique le transport à une grande distance, la teneur élevée en résine saponifiée qui rend peu économique le et collage par suite de la plus grande consommation en résine /en agent de précipitation, la grande sensibilité du savon de résine aux influences extérieures (eau, température, nature de la cuis- son et de la dissolution, mêmeles actions atmosphériques) par suite de la dissociation électrolytique.
On a par conséquent dans ces dernières années entrepris des recherches pour éliminer ces inconvénients en partie par le fait qu'on fabriquait des savons de résine fortement concentrés avec une plus faible teneur en eau. Outre la difficulté de dis- solution, les inconvénients connus des savons de résine ne peu- vent pas s'éliminer de cette manière.
Des procédés plus récents s'efforcent d'éviter complè- tement la préparation des savons de résine par le fait que la résine est émulsionnée avec de grandes quantités d'eau au moyen de moulins à colloïdes appropriés, en présence de colloïdes pro- tedteurs. De semblables émulsions de résine contiennent plus de 50% d'eau et ne sont par conséquent pas à envisager pour beau- coup d'applications à cause des frais de transport élevés et é cause de la conservation limitée.
Lebut de la présente invention consiste en la formation d'une é!rulsion solide de résine de même aspect extérieur que la résine même avec une -minime teneur en eau seulement (pas au-delà de 109, qui peut 'être transportée de la même manière que la ré- sine dans des tonneaux en bois ou dans des sacs mais peut, con- trairement à la résine, être amenée à l'état liquide par simple adjonction d'eau. (jette éulsion solide de résine évite tous les inconvénients qui sont inhérents aux savons de résine et aux émulsions aqueuses de résine car par suite de la teneur élevée elle peut être expédiée à des longues distances aussi commodément
<Desc/Clms Page number 3>
que la résine elle-même.
Comme l'émulsion de résine suivant la, présente invention est formée exclusivement de résine non saponifiée, elle permet un collage extrêmement économique du papier, en particulier aussi par suite d'une économie importante en agents de précipitation.
De la même manière que pour le collage du papier, l'émulsion solide de résine peut trouver son emploi pour d'autres applications, par exemple pour la fabrication d'agents protecteurs de plantes, l'adjonction de l'émulsion de résine ayant pour but d'éviter avec succès l'entrainement par lavage des solutions projetées.
Le procédé suivant la présente invention est réalisé de telle manière que la résine est soumise d'abord, à l'état fondu mais toutefois en-dessous de la températurede décomposition , à l'action d'air à 1(état finement divisé dans le but de l'oxydation des acides résiniques non saturés et de l'élévation du point de ramollissement. Par ce traitement, l'émulsionnement ultérieur de la résine est alors fa.cilité et l'on obtient une résine toujours uniforme, exempte de restes d'essence de térébenthine, à point de fusion élevé et partiellement oxydée.
La suite du traitement de la résine se fait par addition de mindmes quantités d'eau (par exemple 10%) avec ou sans addition de colloïdes protecteurs pour la préparation d'une émulsion d'eau dans la résine tandis que par la répartition extrêmement fine de l'eau dans la résine, on produit un agrandissement de la surface de la résine, ce qui est extrêmement important pour l'émulsionnement ultérieur. Comme colloïdes protecteurs, on peut mentionner outre des agents de mouillage et de dispersion appropriés, également des solutions aqueuses de colle animale , la caséine, le verre soluble, etc.. il est avantageux, dans certains cas, d'employer le colloïde protecteur en solution alcaline.
La transformation de l'émulsion d'eau dans la résine en une émulsion solide de résine soluble dans l'eau se fait par une nouvelle adjonction d'ammoniaque ou de sels d'ammonium facilement dissociables.
<Desc/Clms Page number 4>
Le procédé suivant la présente invention est, sous une forme de réalisation, -réalisé de telle manière que la résine à l'état fondu est traitée, dans un aitoclave qui a des tuyaux d'amenée avec de fines ouvertures de sortie, d'abord par de 1air, ensuite par de l'eau ou de la vapeur d'eau et finalement par de l'ammoniaque gazeuse ou liquide, tandis qu'il se produit un mélange intime des matières d'addition avec la résine. Les différentes phases de la fabrication peuvent être réalisées dans un seul récipient ou dans différents récipients également.
Esemple 1
Dans un autoclave à double enveloppe on introduit 2500 kg. de résine fondue. Au moyen d'un compresseur on insuffle de l'air finement réparti, par un tuyau disposé au fond et pourvu d'un grand nombre de petites ouvertures. La durée du soufflage est de 3 à 5 heures. il faut veiller à ce que la résine reste à l'état fondu.
Par un second tuyau pourvu de la même manière de fines ouvertures de sortie, on refoule lentement 200 kg. d'eau. Dès que l'eau est répartie uniformément dans la résine, on ajoute 70 kg de caséine et on fait pénétrer par le tuyau de jaillissement 28 kg. d'ammoniaque gazeuse venant d'une bonbonne d'acier ou d'un appareil analogue. La vitesse de l'écoulement est réglée suivant la perte de poids que présente la bonbonne d'acier se trouvant sur une balance, Dès que la quantité calculée d'ammoniaque a été introduite dans l'autoclave, l'émulsion de résine terminée, encore liquide, peut 'être soutirée et placée dans des tonneaux ou des moules, après quoi la matière se prend en une masse solide.
L'émulsionnement de la résine peut être accéléré par le fait qu'après l'addition de l'ammoniaque on ajoute de minimes quantités d'une solution alcaline d'un colloïde protecteur par exemple de la caséine, de minimes quantités d'ammo-
<Desc/Clms Page number 5>
niaque sous une forme finement divisée étant alors mises en liberté par le mélange et facilitant l'émulsionnement.
Exemple 2.
500 kg. de résine traités au préalable par l'air sont mélangés intimement dans un agitateur ouvert avec 35 kg. d'eau.
On ajoute ensuite l2 kg. de caséine et 25 kg. d'anmoniaque.
Par suite de l'acide carbonique mis en liberté à la température db réaction, la résine est mélangée intimement, avec forte augmentation de volume, à l'ammoniaque mise en liberté également, de sorte que la formation finale de l'émulsion de résine est achevée après une courte agitation. exemple 3.
500 kg. de résine sont émulsionnés à l'état fondu avec 50 kg. d'eau moyennant formation d'une émulsion solide d'eau dans la résine, après quoi on laisse refroidir, on pulvérise jusqu'à la finesse de la poussière et on agite dans un malaxeur avec 30 kg. de carbonate d'ammonium avec chauffage avec précaution jusqu'à formation d'une passe homogène. exemple 4.
Le mélange de l'émulsion solide d'eau dans la résine avec du carbonate d'ammonium ou un sel d'ammonium facilement dissociable peut également être effectué sans chauffage de sorte qu'on obtient directement un mélange pulvérulent.
<Desc / Clms Page number 1>
Process for the preparation of a solid emulsion of resin.
In the event that materials of any kind are to be impregnated with resin, the resin should first be dissolved.
When sizing paper, for example, this has so far most often occurred in such a way that the resin is made water soluble by saponification with alkalis and this aqueous solution is added to the paper material in the resin. Dutch, after which the resin is precipitated from the soap solution by acidic precipitating agents, for example alumina sulfate.
<Desc / Clms Page number 2>
Resin soap, which consists mainly of saponified resin with minimal amounts of unsaponified resin, has serious drawbacks.
First of all, the high water content, which makes transport over a long distance uneconomical, the high saponified resin content which makes the and sticking uneconomical due to the greater consumption of resin / precipitating agent, the high sensitivity of resin soap to external influences (water, temperature, nature of cooking and dissolution, even atmospheric actions) as a result of electrolytic dissociation.
In recent years, therefore, research has been undertaken to eliminate these drawbacks in part by producing highly concentrated resin soaps with a lower water content. Besides the difficulty of solution, the known drawbacks of resin soaps cannot be eliminated in this way.
More recent methods attempt to avoid the preparation of resin soaps altogether by the fact that the resin is emulsified with large quantities of water by means of suitable colloid mills in the presence of protective colloids. Similar resin emulsions contain more than 50% water and are therefore not suitable for many applications because of high shipping costs and because of limited shelf life.
The object of the present invention is to form a solid resin emulsion of the same outward appearance as the resin even with only minimal water content (not more than 109, which can be transported in the same way. so that the resin in wooden barrels or in bags but can, unlike the resin, be brought to the liquid state by simple addition of water. (throwing the solid resin discharge avoids all the disadvantages which are inherent in resin soaps and aqueous resin emulsions because due to the high content it can be shipped long distances as conveniently
<Desc / Clms Page number 3>
than the resin itself.
As the resin emulsion according to the present invention is formed exclusively of non-saponified resin, it allows extremely economical sizing of paper, in particular also due to a significant saving in precipitating agents.
In the same way as for the sizing of paper, the solid resin emulsion can find its use for other applications, for example for the manufacture of plant protection agents, the addition of the resin emulsion having for aim to successfully avoid the washing away of the sprayed solutions.
The process according to the present invention is carried out in such a way that the resin is subjected first, in the molten state but nevertheless below the decomposition temperature, to the action of air at 1 (finely divided state in the purpose of the oxidation of the unsaturated resin acids and the raising of the softening point. By this treatment, the subsequent emulsification of the resin is then facilitated and a resin is always obtained uniform, free of residues. high-melting, partially oxidized turpentine.
Further processing of the resin is carried out by adding the same quantities of water (for example 10%) with or without the addition of protective colloids for the preparation of an emulsion of water in the resin while by the extremely fine distribution water in the resin, an enlargement of the resin surface is produced, which is extremely important for subsequent emulsification. As protective colloids, there may be mentioned besides suitable wetting and dispersing agents also aqueous solutions of animal glue, casein, water glass, etc. It is advantageous in some cases to employ the protective colloid in alkaline solution.
The transformation of the emulsion of water in the resin into a solid emulsion of water-soluble resin is effected by a further addition of ammonia or easily dissociable ammonium salts.
<Desc / Clms Page number 4>
The process according to the present invention is, in one embodiment, carried out in such a way that the resin in the molten state is treated, in an air-clave which has inlet pipes with fine outlet openings, firstly. by air, then by water or water vapor and finally by gaseous or liquid ammonia, while intimate mixing of the adducts with the resin occurs. The different stages of production can be carried out in a single container or in different containers as well.
Example 1
2500 kg are introduced into a double-jacketed autoclave. of molten resin. By means of a compressor, finely distributed air is blown through a pipe placed at the bottom and provided with a large number of small openings. The duration of the blowing is 3 to 5 hours. care must be taken that the resin remains in the molten state.
Through a second pipe provided in the same way with fine outlet openings, 200 kg are slowly discharged. of water. As soon as the water is uniformly distributed in the resin, 70 kg of casein are added and 28 kg are made to penetrate through the spout pipe. of gaseous ammonia from a steel cylinder or similar device. The speed of the flow is adjusted according to the weight loss of the steel cylinder on a balance, As soon as the calculated quantity of ammonia has been introduced into the autoclave, the resin emulsion completed, again liquid, can be withdrawn and placed in barrels or molds, after which the material sets into a solid mass.
The emulsification of the resin can be accelerated by the fact that after the addition of ammonia one adds small amounts of an alkaline solution of a protective colloid, for example casein, small amounts of ammonia.
<Desc / Clms Page number 5>
niac in a finely divided form then being released by the mixing and facilitating emulsification.
Example 2.
500 kg. of resin treated beforehand with air are mixed intimately in an open stirrer with 35 kg. of water.
Then 12 kg are added. of casein and 25 kg. of anmoniac.
As a result of the released carbonic acid at the reaction temperature, the resin is intimately mixed, with a large increase in volume, with the released ammonia also, so that the final formation of the resin emulsion is completed after a short stirring. example 3.
500 kg. of resin are emulsified in the molten state with 50 kg. water by forming a solid emulsion of water in the resin, after which it is allowed to cool, sprayed to the fineness of dust and stirred in a kneader with 30 kg. of ammonium carbonate with careful heating until a homogeneous pass is formed. example 4.
The mixing of the solid emulsion of water in the resin with ammonium carbonate or an easily dissociable ammonium salt can also be carried out without heating so that a powder mixture is obtained directly.