SE444190B - Limningskomposition, forfarande for framstellning derav samt anvendning derav for limning av papper - Google Patents
Limningskomposition, forfarande for framstellning derav samt anvendning derav for limning av papperInfo
- Publication number
- SE444190B SE444190B SE7807376A SE7807376A SE444190B SE 444190 B SE444190 B SE 444190B SE 7807376 A SE7807376 A SE 7807376A SE 7807376 A SE7807376 A SE 7807376A SE 444190 B SE444190 B SE 444190B
- Authority
- SE
- Sweden
- Prior art keywords
- acid
- rosin
- weight
- component
- urea
- 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
- D21H17/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its constitution; Paper-impregnating material characterised by its constitution
- D21H17/62—Rosin; Derivatives thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K5/00—Use of organic ingredients
- C08K5/36—Sulfur-, selenium-, or tellurium-containing compounds
-
- 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
- D21H17/07—Nitrogen-containing compounds
-
- 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
- D21H17/09—Sulfur-containing compounds
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Paper (AREA)
- Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
Description
15 20 25 30 55 RO ; fi; 7807376-4 2 fibrer, oorganiska och syntetiska organiska fibrer och bland- ningar av dessa material.
Det första steget vid framställning av en pappersprodukt utgöres av framställning av en förrådsmassa. Massor hanteras enklast i form av en uppslamning för underlättande av den meka- niska behandlingen, blandning med icke fibrösa tillsatser och transporten till pappersmaskinen. Massan matas till pappers- kvarnen i en uppslamning direkt från kokningsoperationen när både kokningen och pappersframställningen genomföres på sama plats; i annat fall erhålles massan i form av torra skikt eller massaark och måste uppslammas före användning. Vid uppslamning- en separeras fibrerna och dispergeras i det vattenhaltiga mediet under minimal skadlig mekanisk inverkan så att följaktligen ett homogent utgångsmaterial erhålles. Massasörjan eller -uppslam- ningen utsättes för mekanisk inverkan som betecknas malning, innan den formas till ett pappersark. Under malningen svälles fibrerna, skäres, uppblötes och nötes under reglerade betingelser så att mindre fiberelement bildas och att därigenom de fysika- liska egenskaperna för erhållen slutprodukt påverkas på önskvärt sätt. En icke mald massa ger ett lätt, luftigt, svagt papper då däremot en väl mald massa ger starkare, tätare papper. Under malningsförloppet sättes många icke fibrösa material till pappers- masselösningen. Dessa omfattar mineralpigment för fyllning och belastning, såsom kaolin, titandioxid, kalciumkarbonat och andra välkända fyllmaterial, färgande tillsatser och färgämnen, lim- ningsmedel och andra kända malningstillsatser.
Efter det att massauppslamningen har malts och tillsatser har blandats i transporteras denna massauppslamning eller sats till en kontinuerlig arkformningsutrustning, såsom en cylinder- maskin eller en planviramaskin där den anbringas på en finmaskig vira varigenom vätskebâraren eller det vattenhaltiga mediet drä- neras och varpå en fibrös matta bildas. Denna fibrösa matta el- ler detta fibrösa ark innehåller exempelvis cirka 80 ß vatten när det lämnar viran och får därför passera genom en eller flera ro- terande pressar för avlägsnande av ytterligare vatten och får därefter passera genom ett torkningssystem, exempelvis ångupphet- tade roterande cylindrar varvid den färdiga produkten erhålles.
Formade massaprodukter framställes med en annan utrustning genom ett likartat förfarande utformat för formning, torkning och pressning av individuella formade stycken, såsom papperstallríkar 10 15 20 30 35 NO iifif iïwiwisovsvs-4 ¿ och liknande.
Såsom påpekats sattes limningsmedlen till massauppslam- ningen i pappersframstållningsförfarandet för att den färdiga produkten skall bli resistent mot vâtskepenetrering. Alterna- tivt kan limningsmedlen uteslutas från massatillsatserna och anbringas på papperet efter det att detta har torkats varvid mycket effektiv penetreringsresistens uppnås. Enligt detta för- farande föres det torra arket genom en limningslösning eller över en vals vätt med en limningslösning. Sådana ark är "kar- limmade" eller "ytlimmade". g Bland de material som konventionellt användes såsom lim- ningsmedel innefattas kolofonium, olika kolvätevaxer och natur- liga vaxer, stärkelser, djurlimmer, kasein, asfaltemulsioner, syntethartser och cellulosaderivat. Kolofonium är ett av de mest använda och mest effektiva limningsmedlen. Extraherat ko- lofonium är ofta partiellt förtvålat med kaustik soda och bear- betat så att det ger en tjock pasta med en fast substans av 70-80 2 varav upp till 30-H0 2 utgöres aviriuzicke förtvålat kolofonium. Torrt kolofonium och fullständigt förtvålat kolo- fonium användes också såsom limningsmedel. Vilken som helst av dessa kolofoniumtyper kan modifieras ytterligare, exempelvis genom tillsats av maleinsyraanhydrid eller andra tillsatser.
I papperskvarnen löses eller emulgeras kolofoniumpastan genom att den spädes till cirka 15 % fast substans med varmt vatten och därefter spädes ytterligare med kallt vatten under kraftig omröring till 5 1 fast substans eller mindre. Denna lösning eller emulsion användes antingen för ytlimning eller sattes till förrådsmaterialet, exempelvis 0,1 eller 0,5-U,0 X lim ba- serat på den torra fibermängden, vanligen före men ibland sam- tidigt med att exempelvis en till tre gånger så mycket alumi- niumsulfat (alun för pappersframstâllning) tillsättes. Alumi- niumsulfatet förmodas bilda en joniskt laddmifällning med kolo- foniumlimmet som attraheras till motsatt laddade fibrer.
Limningskompositioner innefattande en vattenhaltig bland- ning av ammoniak, ett ammoniumsalt och kolofonium som modifie- rats med cirka 5-50 Z, baserat på vikten av kolofoniet, av en organisk syraförening som utgöres av en s,s-omättad organisk sy- ra, en anhydrid därav eller blandningar därav, vari amoniak och ammoniumsalt tillnandahålles genom reaktionsprodukten av karbanid och en syra som utgöres av sulfaminsyra, fosforsyra, fi' '..' i få? 10 15 20 30 35 RO :_': 1so1s1s-4 , oxalsyra, metansulfonsyra, trikloroättiksyra, salpetersyra, sva- g velsyra, klorvätesyra eller ättiksyra beskrives i den amerikans- ka patentskriften U 022 63%. Fastän dessa limningskonpositioner g har givit utmärkta resultat såsom massatillsats och ytlimnings- Å kompositioner är alternativ önskvärda. Y Det har nu visat sig att nya limningskompositioner kan framställas som är mer effektiva än de välkända kolofoniumtyper- na och som är kombinerbara med för närvarande använda pappersmas- se- och förrådsmaterial och tillsatser. De nya limningskomposi- tionerna innehåller ett speciellt modifierat kolofoniun, eventuellt annpniak p och/eller ett amnonimrsalt, samtreaktionsprodukten av karbamid och åtminstone i en utvald Lewis-syra. Dessa limningskompositioner uppvisar önsk- värda limningsegenskaper och många av limningskompositionerna kan uppvisa godtagbara limningsegenskaper till och med om de användes i mindre mängder än de som ofta användes för konventionella lim- ningsmedel, varigenom det blir möjligt att uppfylla existerande standard med mindre mängd limningsmedel än vad som tidigare ford- rats och följaktligen till en lägre kostnad. Produkterna som er- hålles vid användning av limningskompositionerna enligt uppfinning- en kan vara vitare och starkare än de som erhålles med hittills tillgängliga limningsmedel. De nya limningskompositionerna under- lättar också torkningen av arken när de användes såsom en massa- tillsats så att hastigheten för pappersformningsmaskinen kan ökas för framställning av ett ark med sama fuktighetshalt. Alterna- tivt kan mer vatten sättas till förrådsmassan för att fibrerna på viran i pappersmaskinen skall erhålla en bättre orientering vari- genom ett starkare papper med överlägsen flockighet erhålles. De nya limningskompositionerna användes normalt för sig såsom ett limningsmedel med alun för papperstillverkning i förrådsmassan el- ler vid ytlimning men kan kombineras med kommerisellt kända lim- ningsmedel för ersättning av en väsentlig del av dessa kända medel.
. Föreliggande uppfinning avser såhzña limningskompositioner innefattande (a) en reaktíonsprodukt av karbamid och åtminstone en syra, (b) för limning effektiva mängder av kolofonium som modifie- rats med cirka 5-50 1, baserat på kolofoniumvikten, av en organisk sur förening som utgöres av en o,B-omättad alifatisk syra innehål- lande cirka 3-6 kolatomer, en anhydrid därav eller blandningar därav, samt eventuellt (c) ammoniak och/eller ammoniumsalt, varvid mängden av (a) är tillräcklig för att kompositionen skall tilldelas en total surhet av åtminstone 1000 ppm, kännetecknade därav, att i 10 15 20 25 50 35 H0 íivsovsvs-4* (a) utgöres syran av en Lewis-syra, som utgöres av sulfuryl- klorid, klorosulfonsyra, tionylklorid, bensensulfonylklorid, bensensulfonsyra, o-toluensulfonsyra, p-toluensulfonsyra, o- -toluensulfonylklorid eller p-toluensulfonylklorid. Fastän reaktionsprodukten av karbamiden och Lewis-syran till en del kan ge ammoniak och ett ammoniumsalt,bildas också andra reak- tionsprodukter som är väsentliga för uppnående av de fördel- aktiga egenskaperna för limningskompositionerna enligt uppfin- ningen.
Uppfinningen avser även ett förfarande för framställning av limningskompositionerna innefattande bildning av en första komponent genom att karbamid bringas att reagera med åtminstone en svra, vilken syra bringas att reagera i en mängd som är xill- räcklig för åstadkommande av en reaktionsprodukt uppvisande en total surhet av åtminstone cirka 1000 ppm; bildning av en andra komponent genom att kolofonium modifieras med cirka 5-50 X, baserat på kolofoniumvikten, av en organisk sur förening som utgöres av en u,B-omättad alifatisk syra innehållande cirka 3-6 kolatomer, en anhydrid därav eller blandningar därav, vid en temperatur av cirka 100-290°C och att en tvål av kolofoniet framställes före, under eller efter modifieringen; och åstad- kommande av en blandning av den första komponenten och av den andra komponenten innehållande cirka 25-85 1, baserat på den totala torrvikten, av reaktionsprodukten, som utgör den första komponenten, och av cirka 75-15 S, baserat på den totala torr- vikten, av den andra komponenten, kännetecknat därav, att den första komponenten bildas genom att karbamiden bringas att reagera med en Lewis-syra som utgöres av sulfurylklorid, kloro- sulfonsyra, tionylkloríd, bensensulfonylklorid, bensensulfon- syra, o- eller p-toluensulfonsyra, eller o- eller p-toluensul- fonylklorid.
För bildning av den första komponenten sammanblandas karbamiden och åtminstone en av nämnda Lewis-syror, varvid sulfurylklorid, klorosulfonsyra, bensensulfonylklorid och bensensulfonsyra föredrages,och speciellt föredrages o- eller p-toluensulfonylklorid och o- eller p-toluensulfonsyra. Vatten kan inneslutas i blandningen av karbamid och Lewis-syran. Om vatten användes ingår den företrädesvis i mängder, viktdelar, som är lika med mängden karbamid plus Lewis-syra fastän karbamid kan reageras med Lewis-syran med användning av vatten i över- 10 15 20 25 30 35 üO 7807376-*4 6 skott till lika mängder eller med litet vatten eller utan vatten.
Om Lewis-syran utgöres av en fast substans kan reaktionen med karbamid genomföras vid en temperatur något överstigande smält- punkten för syran.
Karbamiden bringas i allmänhet att reagera med Lewis-syran vid en temperatur som är tillräcklig för att en pH-förändring för blandningen skall åstadkommas från ett surt pH-värde till ett ba- siskt pH-värde bestämt medelst en pH-mätare. Dena temperatur varierar i allmänhet från cirka l00°C till 2l5°C och beror i viss utsträckning på vattenhalten för blandningen och kan i allmänhet vara högre för blandningar uppvisande låg vattenhalt. _ Fastän pä-ändringen är en betydelsefull indikation på att karbamid-syrareaktionen är fullbordad är den totala surheten för reaktionsprodukten som utgör den första komponenten av större be- tydelse. Denna totala surhet mätes såsom mängden natriumhydroxid, uttryckt såsom ekvivalenta viktdelar kalciumkarbonat som fordras för att en 50-procentig (baserat på vikt) vattenhaltig lösning av reaktionsprodukten innehållande en miljondel fenolftalein skall rhålla skär färgnyans och kan bestämmas med användning av ett totalt surhetstest enligt Hach Chemical Company (Hach Chemical Co., Ames, Iowa, modell AC-5 Acidity Test Kit). När syran bring- as att reagera med karbamiden, bildas ammoniak och ett amonium- salt och denna reaktion ej endast höjer pH-värdet utan påverkar också blandningens totala surhet. Fastän det ej är helt klarlagt förmodas denna högre surhet (högre än ren karbamid) ligga till grund_§ör de överlägsna egenskaperna som erhålles för den slutli- ga limningskompositionen, dvs limningsmedlet. Mängden syra till karbamid är följaktligen betydelsefull och detta uttryckes bäst i erhållen total surhet (ppm) som därigenom uppnås. Den minimala totala surheten måste vara åtminstone 10D0 ppm och företrädes- vis cirka NOOD ppm. Den verkliga mängden syra som reageras med karbamiden är i allmänhet åtminstone cirka 0,1 5. och företrädes- vis cirka 0,2-8 1, baserat på karbamidvikten, fastän mer kan an- vändas, exempelvis 15 eller 20 S syra baserat på karbamidvikten, för uppnående av önskvärda resultat.
Reaktionen av karbamiden med syran genomföres företrädes- vis, men ej nödvändigtvis, i närvaro av kolofoniet och den orga- niska syraföreningen. Om så är önskvärt kan emellertid karbami- den bringas att reagera med Lewis-syran i blandning med det modi- fierade kolofoniet vilket diskuteras närmare i det följande. (kf-i ~ *Å ”ett” '~ .. « = w,,,.,.,,a,_ =...,,,v,.¿-'fl'i'f,i~,_~ *mL-Niin - ' ~ ärmar . , .az 10 15 20 25 30 35 HO 1 fivaovsvs-4A Eventuellt kan ytterligare mängder ammoniak, upp till cir- ka 6 viktprocent av den totala blandningen av ammoniak, vatten och karbamid-syrareaktionsprodukt sättas till blandningen av karbamid-syrareaktionsprodukt och vatten efter det att denna har kylts till rumstemperatur för att limningsresultaten som uppnås vid kombination med det speciella modifierade kolofoniet skall förbättras. Exempelvis blandas 20 delar av 29-procentig vatten- haltig ammoniak vid rumstemperatur med 80 delar av blandningen av karbamid-syrareaktionsprodukt och vatten. Denna blandning kombineras därefter med det modifierade kolofoniet vilket disku- teras närmare i det följande.
Enligt en annan utföringsform kombineras ytterligare ett ammoniumsalt med karbamid och en Lewis-syra som utgöres av sul- furylklorid, klorosulfonsyra, tionylklorid, bensensulfonylklorid, bensensulfonsyra, p- eller o-toluensulfonylklorid, eller p- eller o-toluensulfonsyra för framställning av limninsmedlen enligt upp- finningen. Detta ytterligare ammoniumsalt tillsättes förutom ammoniumsaltet som bildas genom reaktionen mellan karbamid och de utvalda Lewis-syrorna enligt uppfinningen och åtminstone vä- sentligen hela mängden, exempelvis åtminstone cirka 90 viktpro- cent av ammoniumsaltet som tillhandahálles genom reaktion av karbamid med en syra, tillhandahålles företrädesvis genom reak- tion med de utvalda Lewis-syrorna enligt uppfinningen. Förhål- landet, på viktbasis, av karbamiden till det ytterligare till- satta ammoniumsaltet, om sådant användes, kan ofta variera från cirka 2 till l till cirka l-N, och företrädesvis från cirka l-l till 1-H. Denna reaktionsprodukt som utgör den första komponen- ten kan därefter kombineras med modifierat kolofonium i stället för karbamid-syrareaktionsprodukten för erhållande av ett lim- ningsmedel.
Den ytterligare tillsatta ammoniumsaltkomponenten enligt uppfinningen kan utgöras av ett salt av en ammoniumsaltbildande syra som reagerar med ammoniak varvid ett ammoniumsalt bildas, exempelvis sulfaminsyra, klorosulfonsyra, fosforsyra, oxalsyra, p-toluensulfonsyra, trikloroättiksyra, klorvåtesyra, svavelsyra, metansulfonsyra, salpetersyra, stearinsyra, ättiksyra. eller sulfurylklorid. Fasta ammoniumsalter kan användas eller alter- nativt kan saltet bildas genom reaktion av den önskvärda syran med ammoniak. Följaktligen upphettas exempelvis torra pulver av ammoniumsulfat, karbamid och klorosulfonsyra tillsammans 10 15 20 25 30 35 hg 1so1z7s-¿ till cirka l60°C vid vilken temperatur blandningen överföres från ett surt pH-värde till ett alkaliskt pH-värde av cirka 8.
Vid framställning av den andra komponenten av limnings- kompositionerna, nämligen det modifierade kolofoniet, modifieras kolofonium med den o,8-omättade alifatiska syran eller dess anhydrid, eller blandningar därav, exempelvis då akrylsyra, maleinsyra, maleinsyraanhydríd eller fumarsyra.
Kolofonium utgöres av en blandning av hartssyror (inne- fattande abietinsyra, pimarsyra och levopimarsyra), kolväten och högmolekylära alkoholer, som erhållits från någon av tre källor.
Sekretharts utgör återstoden som kvarstår efter destillering av terpeñtinolja från rå terpentinbalsam som erhållits från levan- de tallträd, stubbharts utgör återstoden som erhålles efter avdestillering av flyktiga fraktioner av lösningsmedelsextrak- tionsprodukten (vanligen med användning av nafta såsom lösnings- medlet) från tallstubbar och tallhartsolja är en biprodukt vid fraktionering av tallolja (en oljeaktig blandning av hartssyror, fettsyror och neutrala material som erhållits genom syrabehand- ling av svartlut från pappers- och pappersmasseframställning).
Alla tre typerna är kemiskt mycket likartade förutom att tall- hartsolja ofta innehåller l-5 1 fettsyror som kvarstår efter fraktionering vilket däremot sekretharts och stubbharts ej inne- håller. Såsom påpekats ovan kan kolofonium användas i limnings- medel i "torr" form eller kan vara delvis eller fullständigt för- tvålat. I limningskompositionerna enligt uppfinningen kan sekret- harts, stubbharts, tallhartsolja eller blandningar därav använ- das. Emellertid föredrages tallhartsolja eftersom det i allmän- het ger upphov till de bästa resultaten, eventuellt på grund av närvaron av fettsyror däri fastän det ej är helt klarlagt.
Såsom påpekats tidigare utgör de organiska syraförening- arna som användes vid modifiering av kolofoniet ' a,3-omätta- de organiska syror eller anhydrider eller blandningar därav.
Mängderna av de organiska syraföreningarna som använde: för upp- nående av de önskvärda resultaten varierar från cir- ka 5 till 50 $, ' baserat på vikten kolofonium,nen företrädes- vis användes círka 9-30 S, och speciellt cirka 15 1. Det modifie- rade kolofoniet överföres till en tvål med kända metoder, exem- pelvis genom tillsats av natriumhydroxid eller kaliumhydroxid.
Emellertid kan kolofoniet förtvålas före, under eller efter det att det har modifierats. Förtvålningen behöver ej vara fullstän- -irhf-»aíš _ f. 10 15 20 25 30 35 NO "ivsovsvs-4 dig men företrädesvis skall den vara tillräcklig för att den slutliga limningskompositionen skall bli vattenlöslig. Enligt den utföringsform av uppfinningen som innefattar reaktionsproduk- ten av ammoniak och modifierat kolofonium användes företrädesvis ammoniak såsom enda förtvålníngsbas.
För bildning av den andra komponenten av limningskomposi- tionen kan kolofoniet först smältas, exempelvis i en med mantel försedd behållare, som företrädesvis är försedd med lock och om- röres för pâskyndande av smältningsförloppet. När kolofoniet be- finner sig i varmt flytande_tillstånd kan därefter den organiska syraföreningen i ovan angiven mängd inröras gradvis under fortsatt upphettning av kolofoniet strax under dess kokpunkt. När den or- gani.ta syraföreningen tillsättes erhålles en reaktion som höjer bland: ngens temperatur. Företrädesvis smältes kolofoniet före tillsat= av den organiska syraföreningen för att det skall garan- teras ai* materialen reagerar homogent. Temperaturen hålles där- efter vid en punkt överstigande l0O°C och kan öka till sä mycket som cirka .90°C eller cirka 2l5°C eller 290°C under åtminstone cirka 30 minxter, och företrädesvis under cirka 30 minuter till cirka N timmaa för fullbordande av modifieringen av kolofoniet.
Detta ger upphov till en mörkbrun, klar, sirapsartad blandning som stelnar om den får svalna.^ Efter det att kolofoniet har mo- difierats kan den varma blandningen hällas över i en vattenhal- tig lösning av en förtvålningsbas, exempelvis natriumhydroxid och/eller kaliumhydroxid, under långsam omröring för förtvâlning av kolofoniet om detta ej redan har förtvålats eller endast har förtvålats partiellt. Lösningen av förtvâlningsbasen kan före- trädesvis innehålla cirka 5-35 I av basen, baserat på vikten av vattnet. Enligt ett föredraget förfarande för framställning av föreliggande limningskompositioner användes en tillräcklig mängd vattenhaltig lösning av förtvålningsbas för åstadkommande av en vattenhaltig blandning av modifierad kolofoniumtvål innehållande cirka 50-70 viktprocent fast substans, vilken blandning företrä- desvis får svalna, och som därefter kan blandas med reaktions- produkten av karbamid och en utvald Lewis-syra, eller med karba- mid och en Lewis-syra för erhållande av önskvärd reaktionsprodukt.
Alternativt kan emellertid förtvålningsbasen sättas till kolofo- niet innan det har modifierats eller till och med under modifie- ringen för åstadkommande av förtvålning.
Under det att bildandet av denna andra komponent har be- 10 20 25 30 35 7807376-4 10 skrivits uttryckt såsom reaktion av en vattenhaltig blandning av smält kolofonium och den organiska syraföreningen kan den andra komponenten alternativt bildas genom att kolofonium först blan- das med vatten och att den organiska syraföreningen därefter till- sättes. Enligt förfarandet för framställning av limningsmedlet enligt uppfinningen kan följaktligen den andra komponenten bildas i närvaro av från 0 till cirka 60 Z, och företrädesvis från 0 till cirka 10 I vatten baserat på total viktmängd kolofonium, or- ganisk syraförening och vatten.
Vid blandning av den första komponenten av reagerad karba- mid med den andra komponenten av modifierad kolofoniumtvål för bildning av en utföringsform av föreliggande limningskompositio- ner användes tillräckliga mängder för tillhandahållande av effek- tïVa lïmnífißsmäflßder, nämligen från cirka 25 till cir- ka 85 viktprocent av den första komponenten och från cirka 75 till cirka 15 viktprocent av den andra komponenten baserat på de- ras totala torrsubstansvikt i limningskompositionen. Denna lim- ningskomposition innehåller i allmänhet åtminstone cirka 25 viktprocent, och ofta cirka H0-60 1 Vatten.
Företrädesvis bildas denna utföringsform av limnings- kompositioner helt enkelt genom blandning av den första komponen-_ ten och den andra komponenten vid rumstemperatur, men även om det är mindre fördelaktigt kan de blandas och upphettas till kok- punkten för blandningen för att det skall garanteras att alla reaktioner har fullbordats.
När den första komponenten och den andra komponenten blandas vid förhöjd temperatur kan det modifierade kolofoniet upphettas till eller hållas vid en temperatur vid vilken bland- ningen kan genomföras. Denna blandning kan innefatta tillsats av en utspädd blandning av en reaktionsprodukt som utgör en förs- ta komponent, som upphettats, till den upphettade andra komponen- ten för kemisk och fysikalisk blandning. Blandningen av de första och andra komponenterna upphettas till över l00°C för av- drivning av vattnet och hålles företrädesvis vid denna avdriv- ningstemperatur tills den grumliga lösningen blir klar. Even- tuellt kan efter det att blandningen är fullbordad mycket små mängder'æmoniumhydroxid användas för justering av pH-värdet för produkten tillbaka till ett värde större än 7 om detta har sjun- kit :in lägre än 1. Amoniumnyaroxiamanqaer upp :in 0,05 viktprocent av blandningen höjer i allmänhet pä-värdet till önsk- liw .i. lí I 10 15 20 25 30 35 RO 7807376-4 11 värt område. Utväljandet av spädningskoncentrationer för den första komponenten och den andra komponenten beror på de önskvär- da relativa mängderna av reagerad karbamid till modifierat kolo- fonium och på den önskvärda koncentrationen för erhållna lin- ningskompositioner. Valet av de använda blandningstemperaturerna beror på bearbetbarheten och på önskvärd grad av kemisk och fy- sikalisk blandning fastän temperaturer av âtminstone }50°C en- ligt denna utföringsform kan förhindra utfällning vid blandning.
Enligt ett annat förfarande för blandning av den första och den andra komponenten av limningskompositionen kan reaktions- produkten som utgör den första komponenten blandas med tillräck- ligt med vattenhaltig lösning av förtvålningsbas för uppnående av ett pH-värde av cirka 10-12 och erhällen blandning sättes där- efter till en varm blandning av den andra komponenten, ett modi- fierat icke förtvålat kolofonium såsom beskrivits ovan, för ge- nomförande av förtvâlningen och för åstadkommande av den nya lim- ningskompositionen. Alternativt kan den vattenhaltiga blandning- en av reaktionsprodukt och förtvålningsbas sättas till en bland- ning av modifierat icke förtvålat kolofonium som har kylts till rumstemperatur och spätts genom tillsats av vatten för åstadkom- mande av den önskvärda produkten.
Enligt ett annat förfarande för blandning av den första och den andra komponenten kan kolofoniet smältas och blandas med den organiska syraföreningen såsom beskrivits under uppvärmning och föredragna proportioner av karbamid och syra, eller av kar- bamid, syra och ytterligare ammoniumsalt, tillsättes omedelbart efter det att kolofoniet och den organiska syraföreningen har smälts samman. Denna blandning överföres till kokpunkten. Reak- tionen av karbamiden och syran eller av karbamiden, syran och ammoniumsulfatet som beskrivits i det föredragna förfarandet för den första komponentblandningen sker i närvaro av den varma blandningen av kolofonium och organisk syraförening. Alternativt sättes en.blandning av karbamiden och syran, eller av karbamid, syra och ammoniumsulfat, företrädesvis försmälta, till den varma reagerade blandningen av kolofoniet och den organiska syraföre- När reaktionen är fullbordad förtvålas därefter bland- ningen såsom beskrivits tidigare. Lika bra limningsresultat kan uppnås enligt detta förfarande eller det som beskrivits ovan var- vid den första komponenten och den andra komponenten bildas sepa- rat men detta förfarande varvid bägge komponenterna bildas i ett ningen. 10 15 20 25 30 35 110 7807376-4 i 12 enda steg är svårare att reglera eftersom reaktionerna sker snabbt.
Det har visat sig att när bägge komponenterna bildas i ett enda steg, såsom i detta fall, reduceras syrafordringarna vid framställning av den första komponenten något fastän detta ej är fullständigt klarlagt.
Om limningskompositionen är grumlig kan den klaras genom tillsatsen av isopropanol eller med användning av något annat känt klarningsförfarande men klaras företrädesvis genom tillsat- sen av ammoniak som stabiliserar kompositionen vid låga tempera- turer och förbättrar limningskompositionens egenskaper för upp- nående av önskvärd klarning. Exempelvis kan cirka 2 Z eller mindre ammoniak sättas till kompositionen, baserat på dess tota- la vikt.
Enligt ett annat förfarande kan karbamid-Lewis-syrareak- tionsfirodukten och det speciellt modifierade kolofoniet eller tvålen av det speciellt modifierade kolofoniet blandas vid rums- temperatur för åstadkommande av ett limningsmedel. Tvålen av det speciellt modifierade kolofoniet kan framställas genom att den varma blandningen av kolofonium och den organiska syraföre- ningen hälles ned i en vattenhaltig lösning av en förtvålnings- bas, exempelvis natriumhydroxid ochleller kaliumhydroxid, under långsam omröring för förtvålning av det modifierade kolofoniet.
Tillräckligt mycket vattenhaltig lösning av förtvålningsbasen användes för åstadkommande av en vattenhaltig blandning av mo- difierad kolofoniumtvål innehållande cirka 50-70 viktprocent fast substans. _ Enligt en föredragen utföringsform bildas ett ammonium- salt i limningsmedlet in situ vid reaktionen av ammoniak, kolo^ fonium och organisk syraförening. Ammoniak kan kombineras med en tvål av det speciellt modifierade kolofoniet, eller företrä- desvis användes enbart amoníak för förtvålning av kolofoniet.
Man förmodar att denna reaktionsprodukt utgör en blandning av ammoniaksalterna med hartssyrorna i kolofoniet och av de orga- niska syraföreningarna som användes för modifiering av kolofo- niet. Natríumhydroxiden, kaliumhydroxiden och den kalcinerade sodan som normalt användes för förtvålning av kolofonium höjer pH-värdet till det alkaliska pä-värdet enligt uppfinningen men reducerar också den totala.surheten till under föredragna vär- den om ej den använda mängden regleras noggrant. När det spe- ciellt modifierade kolofoniet förtvålas med enbart ammoniak och 'lwwwpwrp r w 10 15 25 30 35 NO 13 vatten utgör produkten en vattenlöslig blandning med det önsk- värda alkaliska pH-värdet, i allmänhet ett pH-värde av cirka 9 eller högre. _ Det speciellt modifierade kolofoniet måste normalt smäl- tas för att förtvålas. När ammoniak användes löser sig emeller- tid det speciellt modifierade kolofoniet lätt i vatten och ammo- niak vid rumstemperatur. Enligt en förtvålningsmetod pulvrise- ras det speciellt modifierade kolofoniet i vatten genom höghas- tighetsomröring. Enligt ett andra förtvålningsförfarande sättes vatten och ammoniak under höghastighetsomröring till smält, spe- ciellt modifierat kolofonium. Företrädesvis användes vattenhal- tig ammoniak, men alternativt kan ammoniakgas bubblas genom smält, speciellt modifierat kolofonium.
Fastän vattenhaltig ammoniak och speciellt modifierat ko- lofonium kan reageras vid temperaturer lägre än kokning för upp- nâende av goda limningsresultat är det att föredraga att dessa blandningar kokas. Upphettningstiden kan regleras genom mätning av pH-värdet för blandningen och företrädesvis omröres blandning- en när den upphettas. Exempelvis når en blandning som kokas under tre minuter vid snabb kokning ett pH-värde av cirka 11,5 till cirka ll,7. Om den snabba kokningen fortsättes under ytterliga- re 2-3 minuter sjunker pH-värdet snabbt till intervallet 9,ü-9,6 och blandningen förlorar sin lukt av ammoniak. Alternativt kan ett förlopp innefattande 20-30 minuters. långsam sjudande kok- ning användæsför reduktion av pH-värdet till 8-9.och pH-värdet kan därefter höjas till ett föredraget pH-värde av cirka 9,2-9,8, och speciellt 9,5, med natriumhydroxid eller annat alkaliskt ma- terial. Efter kokning sättes vatten till blandningen för ersätt- ning av det vatten och ammoniak som går förlorat under kokningen.
Mängden ammoniak som användes beror på om ammoniaken an- vändes såsom enda förtvålningsmedel eller ej. När enbart ammo- niak användes för förtvålning av det speciellt modifierade kolo- foniet användes cirka 10-75 S ammoniak och cirka 25-90 S kolofo- nium och organisk_syraförening, baserad på den totala vikten av ammoniak och kolofonium och organisk eyraförening på torr basis, generellt för framställning av limningsnedlet. När ammoniak rea- geras med en tvål av det speciellt modifierade kolofoniet fram- ställes blandningen i allmänhet med cirka U-60 S ammoniak och cirka 96-U0 X kolofonium och organisk syraförening, baserad på den totala vikten av ammoniak och kolofonium och organisk syra- förening på torr basis. “Ä7so1z7sè4ffiifià 10 15 20 25 }0 35 HO vaovsvs-4 A ,.
Baserat på den totala vikten av amnoniak,.anoniumsaltet, reaktionsprodukten mellan karbamid och åtminstone en utvald Lewis-syra, och kolofonium och den organiska syraföreningen på torr basis, kan limningsmedlet_framställas så att det innehåller cirka 3-30 Z ammoniak, cirka U-72 I ammoniumsalt och cirka 93-25 I kolofonium och organisk syraförening, varvid förhållan- det av amoniumsalt till ammoniak vanligen överstiger cirka lzl.
Uttrycket "torr" som användes i beskrivningen är avsett att ute- sluta eventuellt ingående vatten. Alternativt kan ammoniak bil- das in situ genom reaktion mellan kolofonium, organisk syraföre- ning och ammoniumsaltet med användning av cirka N-75 I amonium- salt bch cirka 96-25 S kolofonium och organisk syraförening ba- serad på den totala vikten av ammoniumsaltet och kolofonium och organisk syraförening på torrbasis.
Alla de beskrivna limningsmedlen uppvisar ett pH-värde av i allmänhet cirka 6,6-l0 och en total surhet av åtminstone 1000 ppm. Denna totala surhet uppmätes såsom mängden natrium- hydroxid, uttryckt såsom ekvivalenta viktdelar kalciumkarbonat, som fordras för att en limningskomposition enligt uppfinningen innehållande en miljondel fenolftalein skall erhålla skär färg ' och kan bestämmas med användning av det totala surhetstestet en- ligt Hach Chemical Company (Hach Chemical Co., Ames, Iowa, modell AC-5 Acidity Test Kit). Syftet med var och en av utfö- ringsformerna av limningsmedlet enligt föreliggande uppfinning är uppnående av högsta möjliga totala surhet utan att pH-värdet sänkes till en nivå som gör limningsmedlet olösligt i pappers- bruksvatten. Följaktligen varierar proportionerna av bestånds- delarna i limningskompositionerna enligt uppfinningen i enlighet med detta syfte och definieras följaktligen enklast uttryckt så- som ph-värdet och den totala surheten de åstadkommer i limnings- medlen. ' Limningskompositionen kan användas såsom ett pappersmas- setillsatsmedel och såsom ett ytlimningsmedel vid framställning av cellulosaprodukter. Den exakta mängden som skall användas för åstadkommande av optimala resultat varierar något beroende på den använda typen av massa och de önskvärda egenskaperna hos den färdiga produkten. Mängder som i allmänhet är något mindre än de som för närvarande användes med kända limningsmedel kan i allmänhet användas för åstadkommande av ekvivalenta eller bättre produkter. Fastän kända kolofoniumlimningsmedel i allmänhet an- 10 15 20 25 30 35 HO ,5 vaovzvs-4 vändes i mängder av cirka 0,1 eller 0,5 upp till cirka l,0 S fast substans, baserat på vikten av fibrerna i massauppslamning- en, kan sålunda föreliggande limningskompositioner exempelvis användas i mängder så låga som0,05 S. Sålunda kan cirka 0,05 eller 0,25 upp-till cirka R X av förelig- räknat pä torrvikten baserad på vikten fibrer i massauppslamningen, användas. När typiskt 1 I av känt kolofoniumlimningsmedel användes kan exempelvis 0,50 I av föreliggande nya medel användas för uppnäende av ekvívalenta gande limningskompositioner, eller överlägsna resultat.
Föreliggande kompositioner, produkter och fšrrarazïzn be- lyses“ytterligare av följande exempel.i Exempel l För framställning av ett speciellt modifierat kolofonium smältes 3360 g av kommersiellt tillgänglig tallhartsolja beteck- nad H-W Torex och såld genom Reichold Chemical Co., i ett kokkärl.
Till detta kolofonium sättes långsamt under omröring 672 g fumar- syra. Reaktionsblandningen upphettas därefter under kontinuerlig omröring till cirka 205°C och hálles vid denna temperatur under 2-N timmar. Därefter kyles blandningen och förtvâlas genom till- satsen av 700 g natriumhydroxid löst i N032 g vatten. Denna mängd natriumhydroxid ger produkten ett pH-värde av cirka l0.
Den andra komponenten betecknas med beteckningen kolofonium 20.
Exempel 2 Den första komponenten, dvs reaktionsprodukten av karbami- den och Lewis-syran, av limningsmedlet framställes genom att MODO g karbamid, 200 g tionylklorid (S0Cl2) och ä200 g vatten in- föres i ett kokkärl, att värme därefter tillföres under långsam omröring av innehållet tills reaktionsblandningen kokar vid at- När temperaturen når cirka l0}°C hejdas kokningen, bestämt medelst I mosfärstryck. vattenavdrivningen upphör och lösningens pH-värde, en pH-mätare, stiger till cirka 8.
För framställning av limningsmedlet blandas den första komponenten, kolofonium 20, framställd i exempel l och vatten i ungefär följande proportioner: Kolofonium 20 ll5 g, vatten ll5 g, den första komponenten 190 g, vilket ger totalt ä20 g..
Erhållen produkt är ett limningsmedel som är användbart i såväl massatillsats- som ytlimningssystem.
Exempel 5 I detta exempel fullbordas reaktionen mellan 200 g kloro- .. ' k 10 15 20 30 35 ISO 78073764-, 16 sulfonsyra.(ClS0}H), h000 g karbamid och h200 g vatten enligt förfaranden som väsentligen beskrivits i exempel 2 varvid den första komponenten bildas. Den andra komponenten (Kolofonium 20) framställes i enlighet med förfarandet i exempel l med användning av natriumhydroxid för förtvâlningsreaktionen.
Den första komponenten och Kolofonium 20 blandas med vat- ten i följande proportioner varvid ett utmärkt limningsmedel erhålles: Kolofonium 20 115 g, vatten 115 g, den första komponen- ten 190 g, vilket ger totalt N20 g. i Exempel N 'Den första komponenten enligt detta exempel framställes genom'reaktion av ÄOOO g karbamid, 200 g sulfurylklorid (S02Cl¿) och ü200 g vatten väsentligen enligt förfarandet som beskrivits i exempel 2. Den andra komponenten (Kolofonium 20) framställes såsom beskrivits i exempel l med användning av natriumhydroxid såsom förtvålningsbas.
Ett utmärkt limningsmedel framställes genom att den förs- ta komponenten, vatten och Kolofonium 20 blandas i följande pro- portioner: Kolofonium 20 115.5» vatten 115 g, den första kompo- nenten 190 g, vilket ger totalt fi20 g.
Exempel S i Det nya limningsmedlet enligt exempel H användes såsom en massatillsats på följande sätt: 100 g av torra fibrer place- ras i en malningsholländare med cirka 5000 g vatten för åstad- kommande av ett 2-procentigt fiberförrädsmaterial. Denna upp- slamning males tills massan är homogent dispergerad i vattnet.
Därefter tillsättes 0,5 g av limningsmedlet enligt exempel Å under det att uppslamningen males. Efter det att limningsmed- let har malts in i förrådsmassan tillsättes 0,75 g av alun för papperstillverkning och blandas noggrant in i lösningen. Bland- ningen av fibrer, limningsmedel och alun införes i en pappers- arksformningsmaskinlâda och överföres till en matta som pressas och torkas för framställning av en limad, bearbetad papperspro- dukt. Limningsmedlen enligt exempel 2 och 3 användes på likar- tat sätt.
Exempel 6 För testning av limningsmedlen enligt uppfinningen behand- las prover av produkterna enligt exempel 2, 3 och R på följande sätt: medlen blandas med alun för papperstillverkning i blekt lövvedskraftmassa för jämförelse av deras egenskaper. Hundtill- 10 15 20 25 1, 7801316-4 verkade ark framställes med användning av 2,8 5 fibrer spädda med vatten till en uppslamning av 1 viktprocent. Fibrerna och vattnet blandas i en Raring-blandare under cirka l minut. och därefter tillsättes limningsmedlen och blandas under cirka ÅS sekunder och-därefter tillsättes alunet. Limningsmedlet till- sättes i ett förhållande av ü,ü5 kg per ton fibrer. Alunet till- sättes i en mängd av 6,8 kg per ton fibrer. Dessa uppslamningar _spädes därefter ytterligare med vatten till en fast fiberhalt av cirka 0,05 2, baserat på vikten av uppslamningen. Ark bildas därefter med en Williams manuell arkframställningsmaskin från uppslamningar framställda med vart och ett av limningsmedlen en- ligt exempel 2, 3 och N. Arken placeras därefter mellan två läskpapper och torkas därefter i en varm press med en temperatur av cirka 11o°c ccn vid cc: tryck av cirka 0.35 kva. Arken kcn- ditioneras därefter under 23 timmar vid 50 S relativ fuktighet och 22°C och testas. Ett tryckfärgsflyttest baserat på syra- tryckfärg användes för jämförelse av effektiviteten av de olika limningsmedlen. Syratryckfärgen har följande komposition: 1000 ml destillerat vatten 5 g gallussyra 7,5 g Fcsoh 1,0 5 vinsyra 1,0 g natriumbensoat 3,5 g anilinblått ' 50,9 g ~ myrsyra. 1 Erhållna resultat finns sammanställda i tabell I.
»W-aàstmwwc. _.,,...,._,, '« __-___ - .. ' ;_.'ff~= IÛÜIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII----------1 5 10 15 »ïl-'H alm. _. _ vaovsvs-4 18 \ TABELL I Test av limningsmedlen från exempel 2, 3 och Ä Exempel nr 2 3 Ü Använd alkali NaOH Na0H NaOR Reagens som reage- rats med karbamid S0Cl2 ClS05H 802012 Tryckfärgsflyt- "S 50 55 ningsresultat - sekunder ' _ "O ' 55 30 u _ 50 50 55 _ 35 z “S 70 h 35 55 30, 2S 50 -80 so i 65 55 30 60 65 30 "S 50 55 50 75 Medelvärde In 33,5 5“,5 57,5 Standardavvikelse 5,80 6,85 11.35 Exempel 7 Den första komponenten till detta limningsmedel framställ- des på följande sätt. 300 g karbamid blandades med 15 g kloro- sulfonsyra i ett lämpligt kärl som placerades i ett vattenbad och upphettades under 2,5 h vid l00°C. Blandningen kyldes och sattes xtíll 315 g vatten. Erhållen lösning upphettades under omröring tills den kokade vid atmosfârstryck (cirka l03°C). Vid denna temperatur steg pH-värdet till ett värde av cirka 8.
Den andra komponenten (Kolofonium 20) framställdes genom väsentligen samma förfarande som beskrivits i exempel ls- Limningsmedlet framställdes genom adzden första komponen- ten, Kolofonium 20, och vatten blandades i följande proportioner: Kolofonium 20 ll5 g, vatten 115 g och den första komponenten l§0 g, vilket totalt gav N20 g.
Exempel 8-ll I dessa exempel framställdes den första komponenten genom att karbamid behandlades med nedan angivna reaktanter väsentligen med användning av samma förfarande som beskrivits i exempel 7. É ,¿ šf så Å 10 15 20 25 |. »eg-_ _ cry. .ß 1,1 “vaovzvs-41 Exempel Reaktanter _8 Karbamid - 300 g Bensensulfonylklorid - 15 g C6H5S02Cl 9 Karbamid - 300 g p-toluensulfonylklorid - 15 g p-cn3c6uuso2c1 10 Karbamid - 300 g Tionylklorid - 15 g S0C12 ll Karbamid - 300 g Sulfurylklorid - 15 g SO2Cl2 Limningsmedlen enligt exempel 8-ll framställdes genom att respektive första komponent, vatten och Kolofonium 20 blandades i följande proportioner: Kolofonium 20 115 g, vatten 115 g och den första komponenten 190 g vilket gav totalt N20 g.
Exempel 12 Limningsmedlen enligt exempel 7-ll testades genom att de blandades med alun för pappersframställning i blekt lövvedskraft- massa för jämförelse av deras effekt. Handtillverkade ark fram- ställdes med användning av 5,7 g fibrer spädda till en uppslam- ning med en halt av 1 viktprocent. Fibrerna och vattnet blandades i en Waking-blandare under cirka 1 minut och limningsmedlen till- sattes och blandades under cirka HS sekunder följt av alun-til1- sats., Limningsmedlet tillsattes i ett förhållande av U,ß5 kg/ton fibrer under det att alunen tillsattes i en mängd av 6,8 kg/ton fibrer.
Uppslamningarna späddes därefter ytterligare med vatten till en halt av fast fibersubstans av cirka 0,1 S, baserad på uppslamningens vikt. Ark framställdes därefter med en manuell Williams-arkframställningsmaskin av uppslamningarna framställda med limningsmedlen enligt exempel 7-ll. Arken placerades mellan två läskpapper och torkades därefter i en varm press vid en tem- peratur av cirka ll0°C och under ett tryck av cirka 0,35 MPa.
Arken konditionerades därefter under 20 h vid 50 I relativ fuk- tighet och 22°C och testades medelst ett tryckfärgsflyttest.
I tryckfärgsflyttestet placerades en papperskvadrat med en sida av 2,5 om på ytan av den flytande tryckfärgen och tiden registrerades tills 50 I av ytan hade färgats medelst tryckfärgen.
En syratryckfärg användes i testerna som finns sammanställda i tabell II och den hade följande komposition: 10 15 20 7807376-4 2G 1000 ml destillerat vatten 5 5 gallussyra 7.5 z reson 1,0 g vinsyra 1,0 g natriumbensoat 3,5 8 anílinblått 50,9 g myrsyra TABELL II Testning av límningsmedlen enligt exempel 7, 8, 9, 10 Och 11 Exempel nr = 7 8 9 10 11 Reagens som reage- rats med karbamid CSOBH C6H5S02Cl CH3C6HuS02Cl SOCI2 S02C12 Tryckfärgsflytre- _50 M5 50 30 qs sultat - sekunder 50 30 50 u5 u5 “O “O so us so 55 "0_ 55 3o no US ÄNS H5 45 M0 60 35 no no us 50 H5 55 1:5 145 50 H5 60 no 35 "5 “O 55 ho ho 55 H0 50 59 50 Medelvärde ïn 50,0 ü0,5 51,0 Ul,0 M2 5 Standardavvikelse 5,77 h,97 8,71 5,58 7,87 Exempel 13 Den första komponenten av limningsmedlet enligt exempel 12 framställdes genom att 500 g karbamid, 25 g p-toluensulfonsyra och 525 g vatten placerades i ett kokkârl och att värme därefter tillfördes under långsam omröring av innehållet i kârlet tills reaktionsblandningen kokade vid atmosfärstryck. blandningens pä-värde stigit till ett värde av 8,0-8,5 avbröts upphettningen och innehållet i kärlet fick svalna till rumstem- peratur.
Den andra komponenten (Kolofonium 20) i reaktionsbland- ningen framställdes väsentligen enligt förfarandet som beskrivits i exempel 1.
Limningsmedlet framställdes genom att den första komponen- ten, Kolofonium 20, och vatten blandades i följande proportioner: När reaktions- É f-_~ .-_T,-_«,,f,,5A-¶~y. f., :yfiïa-wxlf ~ ~ ' 10 15 20 25 S0 35 H0 21 7807376-4 Kolofonium 20 ll5 g, vatten ll5 g och den första komponenten 190 g vilket gav totalt N20 g.
Erhållen slutprodukt är ett utmärkt limningsmedel som är användbart i säväl massatillsatssystem som ytlimningssystem.
Exempel lä Den första komponenten av limningsmedlet enligt detta exempel framställdes genom väsentligen samma förfarande som be- skrivits i exempel 13 med användning av följande proportioner av beståndsdelar: karbamid 500 g, p-CH}C6HuS03H 10 g och vatten 510 g.
Limningsmedlet framställdes genom att den första komponen- ten, Kolofonium 20, och vatten blandades i följande mängder: Kolofonium 20 ll5 g, vatten ll5 g och den första komponenten 190 g, vilket gav totalt H20 g.
Erhållen slutprodukt är ett utmärkt limningsmedel för så- väl massatillsatssystem som ytlimningssystem.
Exempel 15 Den första komponenten i detta limningssystem framställ- des enligt förfarandet i exempel 13 med användning av följande proportioner av beståndsdelar: karbamid 500 g, p-CH3C6HuS03H 5 g och vatten 505 g.
Limningsmedlet framställdes genom blandning av Kolofonium 20, vatten och den första komponenten i följande mängder: Kolofo- nium 20 115 g, vatten ll5 g och den första komponenten 190 g vil- ket gav totalt #20 g.
Erhållen slutprodukt är ett utmärkt limningsmedel i såväl massatillsatssystem som ytlimningssystem.
Exempel 16 y Limningsmedlet enligt detta exempel framställdes på vä- sentligen samma sâtt som använts för limningsmedlet i exempel lä.
Exempel 17 _ A Limningsmedlet enligt detta exempel framställdes genom väsentligen samma förfarande som det som använts för limnings- medlet enligt exempel 15.
Exempel 13 limningsmedlen enligt exempel 13-17 testades genom att de blandades med alun för papperstillverkning i blekt lövveds- kraftmassa för jämförelse av deras effekt. Handtillverkade ark framställdes med användning av 2,8 g fibrer spädda till en upp- slamning med en halt av l viktprocent. Fibrerna och vattnet 10 15 20 25 7807376-4 blandades i en Haring-blandare under cirka 1 minut och limnings- medlen tillsattes och blandades under cirka H5 sekunder följt av aluntillsats. :hållande av ü,h5 kg/ton fibrer under det att alunet tillsattes 22 Limningsmedlet tillsattes därefter i ett för- i en mängd av 6,8 kg/ton fibrer.
Uppslamningarna spâddes därefter ytterligare med vatten m till en halt av fast fibersubstans av cirka 0,05 S, baserad på få vikten av uppslamningen.
Ark bildades därefter med en manuell Williams framställningsmaskin av uppslamningarna framställda med limníngsmedlen enligt exempel 12-16.
Azäen p-:ccrades däref- Éter mellan två läskpapper och torkades därefter i en varm press É tvid en temperatur av cirka ll0°C och under ett tryck av cirka 3 ;o,35 ara.
Arken konditionerades därefter under 2D h vid 50 1 'relativ fuktighet och 22°C och testades medelst ett tryckfärgs- flyttest.
I tryckfärgsflyttestet placerades en papperskvadrat med en sida av 2,5 cm på ytan av den flytande_tryckfärgen och tid- Ipunkten registrerades tills 50 I av ytan hade färgats medelst _tryckfärgen.
Vsamanscaliaa lD00 5 VJD-'I-*fl UU \QU1OOU1 En syratryckfärg användes i testerna som finns - i tabell III och denna hade följande komposition: ml destillerat vatten gallussyra FeSOh vinsyra natriumbensoat anilinblått myrsyra WNOQWOQOQ Teatníng av limníngsmedlen enligt exempel 12, 13, ll, 1 13001376-54, _; ._--¿ _ 5 i ; 23 ~ « å..
TABELL III 15 och 16. Limningamedlen testades 2 h efter fram- ställningen Exempel m- 13 1111 15 16 11 Reagens som rea- gerats med karba- Toluen- Toluen- Toluen- Toluen- Toluen- mid (víktprocent sulfon- sulfon- sulfon- sulfon- sulfon- syra baserat på syra syra syra syra syra karbamíd) 5 1 2 Z 1 Z 2 I 1 X Tryckfårgsflyt- 60 55 105 10 75 ëfifläåïa” ' °°' 85 65 90 100 80 90 80 90 90 115 75 70 75 75 90 _60 100 35 70 100 50 75 30 35 70 60 100 85 7 15 85 60 100 85 85 100 50 75 95 75 50 _ 95 130 100 Medelvärde ï 614,0 81,5 86,88 87,5 89,0 Standardavvikelse 1ü,ü9 16,3h 8,8N 18,lß 1ü,57
Claims (10)
1. I. Limningskomposition innefattande (a) en reaktionsprodukt av karbamid och åtminstone en syra, (b) för limning effektiva mängder av kolofonium som modífierats med cirka S-S0 1, baserat på kolofoniumvikten, av en organisk sur förening som utgöres av lå en qgß-omättad alifatisk syra innehållande cirk~ 3-6 kolatomer, en anhydrid därav eller blandningar därav, samt < :ntuellt (c) ammoniak och/eller ammoniumsalt, varvid mängden av (al är tillräcklig för att kompositionen skall tilldelas en total sur- het av åtminstone 1000 ppm, k ä n n e t e c k n a d därav, att i (a) utgöres svran av en Lewis-syra, som utgöres av sul- furylklorid, klorosulfonsyra, tionylklorid, hensensulfonylklorid, bensensulfonsyra, o-toluensulfonsyra, p-toluensulfonsyra, o-toluensulfonylkloríd eller p-toluensulfonylklorid.
2. Z. Limningskomposition enligt krav 1, k ä n n e t e c k- n a d därav, att (a) utgör cirka 25-85 viktprocent och att lb) utgör cirka 75-15 viktprocent av blandningen därav på torrvikt- basis.
3. Limníngskomposítion enligt krav 2, k ä n n e t e c k- n a d därav, att Lewis-syran reageras i en mängd av cirka 0,2-8 %, med karbamiden, baserat på karbamidvikten, och att kompositionen utgöres av en vattenhaltig blandning, som innehål- leråtminstone cirka 25 viktprocent vatten.
4. Limningskomposition enligt krav 3, k ä n n e t e c k- n a d därav, att den innehåller ammoniak i en mängd som är tillräcklig för åstadkommande av ett pH-värde av cirka b,h-10 och/eller ett ammoniumsalt i ett viktförhallande till karb- amiden av cirka 4:1-1:2.
5. Limningskomposition enligt krav 3 eller 1, k ä n n e- t e c k n a d därav, att den innehåller cirka 3-30 a ammoniak, cirka 4-72 % ammoniumsalt och cirka 93-25 2 kolofonium och or- ganisk_sur förening, baserat på den totala vikten av ammoniak, ammoniumsalt och föreningen av kolofonium och organisk syra, på torr basis, och att ett förhållande av ammoniumsalt till ammoniak överstigande cirka 1:1 användes.
6. Limningskomposition enligt krav 1, k ä n n e t e c k- n a d därav, att den utgöres av en vattenhaltig blandning inne- hållande cirka 3-30 l ammoniak, cirka 1-72 l ammoniumsalt, var- vid åtminstone en del av ammoniaken och amnoninnsaltet till~ ß š . 5- 25 i7ao1z1s-4 handahålles genom reaktionsprodukten av karbamid med p-toluen~ sulfonsyra i en mängd av cirka 0,2-8 viktprocent av karbaniden och cirka 93-25 $ kolofonium modifierat med cirka S-50 1, base- rat på kolofoniumvikten, av en organisk sur förening som utgöres av maleinsyra, maleinsyraanhydrid, fumarsyra eller blandningar därav, vilket kolofonium är åtminstone delvis förtvålat, baserat på den totala vikten av ammoniak, ammoniumsalt och förening av kolofonium och organisk syra på torr basis, varvid förhållandet av ammoniumsalt till ammoniak överstiger cirka 1:1, reaktions- produkten av karbamid och Lewislsyra utgör cirka ZS-85 viktpro- cent av den totala mängden reaktionsprodukt och modifierat kolo~ fonium, den totala surheten är åtminstone cirka 1000 ppm och pH-värdet är cirka 6,6-10.
7. Förfarande för framställning av en limningskomposition enligt krav 1, innefattande bildning av en första komponent genom att karbamid bringas att reagera med åtminstone en syra, vilken syra bringas att reagera i en mängd som är tillräcklig för åstadkommande av en reaktionsprodukt uppvisande en total surhet av åtminstone cirka 1000 ppm; bildning av en andra kom- ponent genom att kolofonium modifieras med cirka S-S0 %, base- rat på kolofoniumvikten, av en organisk sur förening som utgö- res av en ægß-omättad alifatisk syra innehållande cirka 3-6 kolatomer, en anhydrid därav eller blandningar därav, vid en temperatur av cirka 100-Z90°C oth att en tvål av kolofoniet framställes före, under eller efter modifieringen: och åstad- kommande av en blandning av den första komponenten och av den andra komponenten innehållande cirka 25-RS %, baserat på den totala torrvikten, av reaktionsprodukten, som utgör den första komponenten, och av cirka 75-IS $, baserat på den totala torr- vikten, av den andra komponenten, k ä n n e t e e k n a t därav, att den första komponenten bildas genom att karbamiden hringas att reagera med en Lewis-syra som utgöres av sulfuryl- klorid, klorosulfonsyra, tionvlklorid, bensensulfonvlklorid, bensensulfonsyra, 0- eller p-toluensulfonsyra, eller o- eller p-toluensulfonylklorid.i
8. Förfarande enligt krav 7, k ä n n e t 9 c k n a t därav, att den första komponenten bildas genom att karbamiden hringas att reagera med Lewis-syran i närvaro av rirka 30-hfl 1 vatten, baserat pa den totala vikten av karhanid, lewis-svra och vatten. 'i 2 'i Å i i Ä 'É 1ao7z1s-4 ¿
9. Förfarande enligt krav 7, k ä n n e t e c k n a t därav, att den andra komponenten bildas genom att kolofoniet modifieras med den organiska sura föreningen i närvaro av 0-10 $ vatten, baserat på den totala vikten av kolofonium, organisk sur förening och vatten.
10. Användning av en limningskomposition enligt krav 1 för limning av papper med cirka 0,05-4 % av kompositionen, base- rat på den torra vikten av fibrer. _
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US05/812,328 US4141750A (en) | 1977-07-01 | 1977-07-01 | Ammonia containing rosin sizes |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SE7807376L SE7807376L (sv) | 1979-01-02 |
| SE444190B true SE444190B (sv) | 1986-03-24 |
Family
ID=25209243
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SE7807376A SE444190B (sv) | 1977-07-01 | 1978-06-29 | Limningskomposition, forfarande for framstellning derav samt anvendning derav for limning av papper |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4141750A (sv) |
| JP (1) | JPS5418904A (sv) |
| DE (1) | DE2828932A1 (sv) |
| FI (1) | FI64826C (sv) |
| FR (1) | FR2396060A1 (sv) |
| IT (1) | IT1111484B (sv) |
| NO (1) | NO155503C (sv) |
| SE (1) | SE444190B (sv) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3009594A1 (de) * | 1979-03-14 | 1980-09-25 | Plasmine Corp | Verfahren zur herstellung von leimungsmitteln fuer zelluloseprodukte |
| US4606791A (en) * | 1979-03-14 | 1986-08-19 | Reichhold Chemicals, Inc. | Sizing agents for cellulosic products |
| US4483744A (en) * | 1979-03-14 | 1984-11-20 | The Plasmine Corporation | Sizing agents for cellulosic products |
| US4437894A (en) * | 1982-11-17 | 1984-03-20 | The Plasmine Corporation | Sizing compositions containing a formic acid salt, processes, and paper sized wih the compositions |
| US4605445A (en) * | 1985-03-08 | 1986-08-12 | Monsanto Company | Unfortified liquid paper sizing composition and method of preparation |
| US4699663A (en) * | 1986-06-24 | 1987-10-13 | Reichhold Chemicals, Inc. | Sizing composition and method |
| US5192363A (en) * | 1987-05-26 | 1993-03-09 | Eka Nobel Landskrona Ab | Paper sizing compositions |
| US6572736B2 (en) | 2000-10-10 | 2003-06-03 | Atlas Roofing Corporation | Non-woven web made with untreated clarifier sludge |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2729637A (en) * | 1956-01-03 | Method of producing cyanuric | ||
| US2273940A (en) * | 1937-11-01 | 1942-02-24 | Gen Aniline & Film Corp | Addition products of amides of low molecular carboxylic acids and process of producing the same |
| US2476450A (en) * | 1946-03-05 | 1949-07-19 | Hercules Powder Co Ltd | Process for preparing a dry rosin size |
| US2684300A (en) * | 1948-05-13 | 1954-07-20 | Monsanto Chemicals | Sizing paper and product |
| DE962489C (de) * | 1954-02-10 | 1957-04-25 | Dehydag Gmbh | Sparbeizmittel zum Schutze von Metallen bei der Behandlung mit sauren Mitteln |
| US2941919A (en) * | 1957-01-31 | 1960-06-21 | Hercules Powder Co Ltd | Sizing of paper |
| GB1444751A (en) * | 1973-01-22 | 1976-08-04 | Tenneco Chem | Paper sizing |
| US4022634A (en) * | 1975-01-22 | 1977-05-10 | The Plasmine Corporation | Ammonia-containing sizing compositions |
-
1977
- 1977-07-01 US US05/812,328 patent/US4141750A/en not_active Expired - Lifetime
-
1978
- 1978-06-27 FI FI782040A patent/FI64826C/fi not_active IP Right Cessation
- 1978-06-29 FR FR7819511A patent/FR2396060A1/fr active Granted
- 1978-06-29 SE SE7807376A patent/SE444190B/sv not_active IP Right Cessation
- 1978-06-30 IT IT68555/78A patent/IT1111484B/it active
- 1978-06-30 NO NO782281A patent/NO155503C/no unknown
- 1978-06-30 JP JP8044778A patent/JPS5418904A/ja active Pending
- 1978-06-30 DE DE19782828932 patent/DE2828932A1/de active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| NO782281L (no) | 1979-01-03 |
| FR2396060A1 (fr) | 1979-01-26 |
| NO155503C (no) | 1987-04-08 |
| IT1111484B (it) | 1986-01-13 |
| SE7807376L (sv) | 1979-01-02 |
| JPS5418904A (en) | 1979-02-13 |
| FI64826C (fi) | 1984-01-10 |
| DE2828932A1 (de) | 1979-01-18 |
| IT7868555A0 (it) | 1978-06-30 |
| US4141750A (en) | 1979-02-27 |
| FR2396060B1 (sv) | 1984-11-16 |
| DE2828932C2 (sv) | 1987-06-11 |
| FI64826B (fi) | 1983-09-30 |
| NO155503B (no) | 1986-12-29 |
| FI782040A7 (fi) | 1979-01-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE2402926C2 (de) | Harzleim zum Leimen von Papier, Verfahren zu seiner Herstellung und seine Verwendung | |
| DE2848194A1 (de) | Verfahren zur oberflaechenbehandlung von cellulosefaserfilzen | |
| DE1289405B (de) | Verfahren zur Papierleimung | |
| DE2750717B2 (de) | Stärkegemisch | |
| JPH03167391A (ja) | 活性サイジング組成物 | |
| US4157982A (en) | Dispersed rosin | |
| DE3341183C2 (sv) | ||
| US4022634A (en) | Ammonia-containing sizing compositions | |
| FI64826C (fi) | Limaemnesblandning som innehaoller med omaettad alifatisk syramodifierad harts och foerfarande foer dess framstaellning | |
| DE2816827A1 (de) | Verfahren zur herstellung von papierleim | |
| US4483744A (en) | Sizing agents for cellulosic products | |
| US3390046A (en) | Modified rosin oils and their use in paper | |
| DE2533411A1 (de) | Verleimungsgemisch und verfahren zum verleimen von papierprodukten | |
| US2934468A (en) | Fortified rosin size and paper sized therewith | |
| US4093779A (en) | Paper coated with ammonia-containing sizing compositions | |
| US4427449A (en) | Anionic bituminous emulsions | |
| US1808068A (en) | Manufacture of paper | |
| DE3873826T2 (de) | Zusammensetzungen zum leimen von papier. | |
| FI64676C (fi) | Foerfarande foer framstaellning av en limblandning | |
| US2693424A (en) | Sized paper product, size and method of making the same | |
| US1953085A (en) | Paper waxing composition | |
| DE2728111A1 (de) | Verfahren zur herstellung von papier oder pappe | |
| US1867923A (en) | Method of producing asphaltic emulsion | |
| US2077436A (en) | Paper manufacture | |
| EP0123708B1 (de) | Neutralleimungsmittel für cellulosehaltige Flächengebilde, Verfahren zu seiner Herstellung und seine Verwendung |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| NUG | Patent has lapsed |
Ref document number: 7807376-4 Effective date: 19900522 Format of ref document f/p: F |