DE740833C

DE740833C - Verfahren zur Verhuetung von Harzausscheidung bei der Papierherstellung

Info

Publication number: DE740833C
Application number: DEC55954D
Authority: DE
Inventors: Anton Volz
Original assignee: Joh A Benckiser GmbH
Current assignee: Joh A Benckiser GmbH
Priority date: 1940-08-19
Filing date: 1940-08-19
Publication date: 1943-10-29
Also published as: BE442479A

Description

Verfahren zur Verhütung von Harzausscheidung bei der Papierherstellung Das vorliegende Verfahren bezweckt die Verhütung von Harzausscheidung aus dem zur Papierherstellung verwendeten Zellstoff.
Der meiste der Papierherstellung als Ausgangsstoff dienende Zellstoff enthält je nach dem verwendeten Rohmaterial und dem Aufarbeitungsverfahren wechselnde Mengen von Harz. Besonders der nach dem Sulfitverfahren bzw. aus frischem Holz gewonnene Zellstoff weist mitunter Harzmengen auf, die über i % gehen und die sich in dem weiteren Verarbeitungsprozeß, insbesondere «bei der Herstellung feinerer Papiersorten, sehr unangenehm bemerkbar machen, indem sich das Harz im Kollergang, Wurster, Holländer und an dem Papiersieb der Maschinen als klebrige Substanz absetzt und zu den verschiedensten Fabrikationsschwierigkeiten und Unterbrechungen sowie zu Fehlfabrikationen führt.
Man hat bereits versucht, diese Schwierigkeiten dadurch zu beheben, daß man dem Zellstoff Absorptionsmittel, wie z. B. Kaolin, zusetzt, um dadurch die Klebrigkeit der sich abscheidenden Harzstoffe herabzumindern. Hierbei wird jedoch das Abscheiden der Harzstoffe selbst nicht verhütet, ganz abgesehen davon, daß der Kaolinzusatz bei vielen Papiersorten. unerwünscht ist.
Des weiteren hat man auch schon säureabspaltende Mittel für diese Zwecke in Vorschlag gebracht. Der Nachteil dieser Körper besteht jedoch darin,_daß dadurch die Harzklebrigkeit selbst noch erhöht wird. Man ist deshalb auch schon dazu übergegangen, dem Zellstoffbrei alkalisch reagierende bzw. alkaliabspaltende Mittel zuzusetzen, womit zwar die Harze verseift und ihre nachteilige Wirkung beseitigt, damit gleichzeitig aber auch durch das im überschuß zu verwendende Alkali eine unerwünschte Qwellung des Zellstoffes bewirkt wird. Außerdem muß das freie Alkali durch erhöhten Säure- bzw. Aluminiumsulfatzus:atz wieder neutralisiert werden, so daß man nachträglicla-"it unkontrollierbaren Ausscheidungen von Harzsäuren oder Harzseifen zu rechnen hat. Schließlich macht sich auch das Schäumen der in Lösung oder in Emulsion gehenden Harzverbindungen unangenehm bemerkbar.
Es wurde nun gefunden, daß man die Ausscheidungen von Harz und harzähnlichen Stoffen, wie Hemizelltilosen, Holzgummen u. dgl., verhüten kann, wenn man dem zu verarbeitenden harzhaltigen Zellstoff in einem beliebigen Stadium der Aufarbeitung wasserlösliche Salze solcher Phosphorsäuren, die wasserärmer sind als Orthophospho-rsäuren, in solchen Mengen und in einer solchen Alkalinität zusetzt, daß die Harzbestandteile nicht verseift werden. Es empfiehlt sich dabei, den pH-Wert der erfindungsgemäß zuzusetzenden Lösungen möglichst nahe dem des zu verarbeitenden Zellstoffes zu halten, also zwischen 5 bis 8, vorzugsweise zwischen 6 bis 7. In der Regel wird man nicht allein aus wirtschaftlichen, sondern auch aus fabrikatorischen Gründen bei neutral bis schwach alkalisch reagierenden Phosphaten nicht über i pio, bei saurer Einstellung nicht über 2 bis 3 % vom Trockengewicht des Zellstoffes hinausgehen; denn anderenfalls tritt die den Phosphaten eigentümliche emulgierende und verseifende Wirkung in Erscheinung, wodurch die verseifbaren Stoffe, z. B. das Harz, von dem Substrat abgelöst und in eine auswaschbare Form gebracht werden. Für das vorliegende Verfahren ist jedoch eine solche Erscheinung unerwünscht, weil hierdurch Qu@ellung der Papierfaser, pH-Wert, Schäumen der Ansätze ungünstig beeinflußt werden und außerdem die schädliche Harzabsonderung nicht aufhört. Bei Zusätzen der erfindungsgemäßen Mittel unter i 0,'o, insbesondere o,i bis o,4% vom Trockengewicht des Zellstoffes, werden Harz und harzähnliche Stoffe nicht mehr von der Faser abgestoßen, sondern verbleiben in gleichmäßiger .Verteilung auf derselben.
Für die Durchführung des Verfahrens eignen sich alle wasserlöslichen Salze der beanspruchten polymeren Phosphorsäure, vorzugsweise verwendet man die Alkali- und Ammoniumsalze mit einer PH-günstigen Einstellung bzw. Mischung, beispielsweise solche von Natriumhexametaphosphat und Natriumpyrophosphat. Als besonders wirksam haben sich jedoch die wasserlöslichen Salze der Polyphosphorsäuren, vor allem der Tripolyphosphorsäuren erwiesen, die sich nicht nur durch einen für die Aufbereitung günstigen pH-Wert auszeichnen, sondern vor allem auch in Gegenwart von hartem Wasser sowie der in der Papiererzeugung üblichen Aluminiumsalz- und Harzleimzusätze sich günstig verhalten. Diese Phosphatzusätze können auch in Verbindung mit Säuren, Alkalien und Absorptionsmitteln, wie Kaolin, Bentonit, Wasserglas und Talkum, Verwendung finden, da sie die mit diesen Zusätzen beabsichtigte Wirkung nicht beeinträchtigen. Ausführungsbeispiel i 25okg Zellstoff mit mehr als i °'o Harz «-erden im Koller mit i kg Natriumtripolyphosphat Na5P30io, welches in iol Wasser gelöst ist, und mit der erforderlichen Wassermenge, z. B. etwa das Doppelte des Zellstofltrockengewichtes beträgt, i Stunde behandelt, alsdann, wie üblich, in Holländer, Mischholländer, Mischbütte und auf der Papiermaschine weiterverarbeitet. Koll.ergang, Holländer, Mischbütte und Papiermaschine bleiben harzfrei. Harzrückstände, die sich an den Wandungen, an den Steinen und Messern festgesetzt haben, werden allmählich abgelöst und können, falls sie auf das Sieb gelangen, ohne Schwierigkeit beseitigt werden. Maschinenteile mit starker Harzanreicherung bürstet man am besten vorher mit einer heißen Lösung von i o g/1 Na" P3 Oio ab. Ausführungsbeispiele Der gekollerte oder, gewursterte Zellstoff wird auf dem Holländer mit Wasser i : 2o angesetzt und dem Holländer i kg Na;P301o, welches in iol Wasser gelöst ist, langsam - am besten aus einer Kanne - zugegeben.
Die Wirkung des Phosphatzusatzes im Holländer und in den nachfolgenden Papierherstellungsmaschinen ist die gleiche wie beim Zusatz zum Kollergang. Ausführungsbeispiel 3 25o kg Zellstoff werden mit o,5 kg Na.5P301o und mit 2,5 kg Talkum sowie mit der doppelten Wassermenge vom TrGckengewicht des Zellstoffes angesetzt und, wie üblich, gekollert.
Es war bereits der Vorschlag gemacht worden, die Harzschwierigkeiten dadurch auszuschalten, daß das Harz zunächst durch eine ausreichende Menge Alkali in eine lösliche Seife übergeführt und in einer nachfolgenden Arbeitsstufe durch Fällungsmittel als unlösliche Harzseife, die gleichzeitig der Leimung des fertigen Papierstoffes dient, wieder ausgeschieden wird. Im Gegensatz dazu wird nach der neuen Arbeitsweise das Harz nicht verseift, was schon daraus hervorgeht, daß man nicht nur mit neutral eingestellten, sondern sogar mit sauer reagierenden Phosphaten das gesteckte Ziel erreichen kann. Dies zeigt sich außerdem auch in den Mengen der angewendeten Hilfsmittel. Schließlich bringt auch die neue Lehre eine erhebliche Bereicherung mit sich, weil, abgesehen von der geringeren Anwendungsmenge, nur einmal ein Hilfsmittelzusatz erfolgen muß und weil außerdem diese Mittel nicht stark alkalisch sind und damit eine Schädigung der Papierfaser vermieden wird.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Verhütung von Harzausscheidungen bei der Papierherstellung, dadurch gekennzeichnet, daß man dem zu verarbeitenden harzhaltigen Zellstoff in einem beliebigen Stadium der Aufarbeitung wasserlösliche Salze solcher Phosphorsäuren, die wasserärmer sind als Orthopho,spho@rsäure, in solchen Mengen und in einer solchen Alkalität zusetzt, daß die Harzbestandteile nicht verseift werden.
2. Verfahren gemäß Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß man solche phosphorsauren Salze oder Mischungen von Salzen verschiedener Phosphorsäuren verwendet, deren pH-Wert möglichst nahe dem des zu verarbeitenden Zellstoffes, also zwischen 5 und 8, vorzugsweise zwischen 6 und 7, liegt.
3. Verfahren gemäß Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß man Alkalisalze der Tripolyphosphorsäure verwendet.
4. Verfahren gemäß Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man bei neutral bis schwach alkalisch reagierenden Phosphaten nicht über i %, bei saurer Einstellung nicht über 2 bis 3 % vom Trockengewicht des Zellstoffes, hinausgeht.
5. Verfahren gemäß Anspruch i bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß Zusätze von Absorptionsmitteln, wie z. B. Kaolin, Bentonit, Wasserglas und Talkum, erfolgen. Zur Abgrenzung des AnmeLdungsgegenstandes vom Stand. der Technik sind im Erteilungsverfahren in Betracht gezogen worden: deutsche Patentschrift Nr. 265 26o, 27738y 291 379 und 667 149; amerikanische Patentschrift Nr. 1 968 345.