DE1419924C

DE1419924C - Use of aqueous dispersions of cellulose crystallite aggregates for the formation of layers on webs or threads made of natural or regenerated cellulose

Info

Publication number: DE1419924C
Authority: DE
Inventors: Orlando A. Drexel Hill Pa. Battista (V.St.A.)
Original assignee: FMC Corp
Current assignee: FMC Corp
Publication date: 1972-10-26

Description

1515th

Die Erfindung betrifft die Verwendung von wäßrigen Dispersionen von Cellulose-Kristallit-Aggregatcn (im folgenden kurz CKA genannt) zur Schichtbildung.The invention relates to the use of aqueous dispersions of cellulose crystallite aggregates (hereinafter referred to as CKA for short) for layer formation.

Grundlage der Erfindung sind die Entwicklimgsarbeiten von Battista auf dem Gebiet der industriellen Verwendung von CKA bestimmter Art. Es sei hierzu verwiesen auf die belgische Patentschrift 564 287 und die darin angegebene Literatur.The basis of the invention is the development work by Battista in the field of the industrial use of certain types of CKA. Let us now reference is made to Belgian patent 564 287 and the literature cited therein.

CKA mit neuen Eigenschaften für industrielle Zwecke erhält man nach Battista dadurch, daß man zunächst Cellulose, sei es natürliche oder regenerierte, einer stark sauren Hydrolyse unterwirft, zweckmäßig mit 2,5 n-HCI bei Siedetemperatur und einer Behandlungsdaucr von 15 Minuten. Bei dieser Be-Handlung werden die amorphen Bestandteile der Cellulose herausgelöst und die Cellulose in Form von Kristallitaggregaten gewonnen, deren Polymerisationsgrad sich auch bei längerdauernder Behandlung kaum noch ändert. Man erhält CKA mit einem im wesentlichen konstanten Polymerisationsgrad. Die CKA werden durch Waschen von den amorphen Bestandteilen befreit und gegebenenfalls neutralisiert. Die Gewinnung der CKA mit einem einheitlichen Polymerisationsgrad hatte zunächst nur Wissenschaftliches Interesse. Der Erfinder stellte sich jetzt die Aufgabe, ob man diese CKA nicht für industrielle Zwecke anwenden könne. Er fand den Weg darin, daß er diese CKA in einem wäßrigen Medium so weit zerkleinerte, daß die entstehende Dispersion mindestens I "/n einer Partikelgröße bis zu 1 μ und darunter aufweist. Die industrielle Anwendungsmöglichkeit dieser Dispersion sah er in der Bildung haftender, zusammenhängender Schichten auf Glasflächen, sei es in Form von Fäden oder Fadenbündeln, sei es in Form von Blättern. Die Vorteile, die sich für derartige, mit der CKA-Dispersion beschichtete Substrate ergeben, sind in der belgischen Patentschrift 564 287 ausführlich erläutert.According to Battista, CKA with new properties for industrial purposes is obtained by initially cellulose, be it natural or regenerated, subjected to a strongly acidic hydrolysis, expedient with 2.5 n-HCl at boiling temperature and a treatment duration of 15 minutes. In this treatment the amorphous components of the cellulose are dissolved out and the cellulose in shape Obtained from crystallite aggregates, the degree of polymerization of which increases even with prolonged treatment hardly changes. CKA is obtained with an essentially constant degree of polymerization. the CKA are freed from the amorphous components by washing and, if necessary, neutralized. The production of CKA with a uniform degree of polymerization was initially only scientific Interest. The inventor now set himself the task of whether this CKA could not be used for industrial purposes Purposes. He found the way into doing this CKA in an aqueous medium so far crushed that the resulting dispersion at least I "/ n a particle size of up to 1 μ and below having. He saw the industrial application of this dispersion in the formation of adhesive, coherent layers on glass surfaces, be it in the form of threads or bundles of threads, be it in Shape of leaves. The advantages that result for such substrates coated with the CKA dispersion, are explained in detail in Belgian patent 564 287.

Mit der jetzt zu behandelnden Erfindung hat der krfindcr einen neuen Weg der industriellen Verwendung der CKA eröffnet, nämlich die Bildung von Schichten aus den erläuterten wäßrigen Dispersionen auf Bahnen oder Fäden aus natürlicher oder regenerierter Cellulose.With the invention to be dealt with now, the krfindcr has a new avenue of industrial use the CKA opened up, namely the formation of layers from the aqueous dispersions explained on webs or threads made of natural or regenerated cellulose.

Is mag zunächst etwas seltsam erscheinen, daß man Cellulose-Substrate mit Cellulose beschichten soll. Aber gerade durch diese Kombination ergeber sich besonders günstige Wirkungen.At first glance, it may seem a bit strange that cellulose substrates are coated with cellulose target. But it is precisely this combination that results in particularly beneficial effects.

Es ist eine Erfahrungstatsache, daß übereinandergelegte flächige -Gegenstände von Zellglas, Blätter Beutel od. dgl. sich nur schwer voneinander trenner lassen. Die zwischen ihnen auftretenden Haftkräfte die wahrscheinlich durch statische Aufladunger hervorgerufen werden, sind so groß, daß eine Verschiebung des oberen Blattes oder Beutels gegenübei den darunterliegenden praktisch kaum möglich ist Beschichtet man jedoch die Folie mit der CKA-Dispersion, so wird die Haftwirkung zwischen ihnen beseitigt. Die einzelnen Stücke können leicht vorr Stapel entnommen werden. Es gibt zwar auch chemische Gleitmittel, die aber wesentlich teurer sine als CKA-Dispersionen, ohne daß ihre Wirkung bessei wäre.It is a fact of experience that superimposed flat objects of cell glass, leaves Bags or the like can only be separated from one another with difficulty. The adhesive forces occurring between them which are likely to be caused by static electricity, are so great that a shift of the upper sheet or bag compared to the one below is hardly possible If, however, the film is coated with the CKA dispersion, the adhesive effect between them is reduced eliminated. The individual pieces can easily be removed from the stack. There is also chemical lubricants, which are, however, much more expensive than CKA dispersions without their effect being improved would.

Ein weiteres wichtiges Anwendungsgebiet der CKA-Dispersionen gemäß der Erfindung ist die Bildung von Sandwich-Folien. Es wird eine Fläche der einen oder es werden die einander zugekehrten Flächen zweier Folien mit der CKA-Dispersion beschichtet und aufeinandergelegt. Nach dem Trocknen ergibt sich ein sehr festes Haften der beiden Folienschichten aneinander. Folien sind im allgemeinen nach einer Richtung orientiert. Legt man bei der Sandwichbildung die Folien so übereinander, daß ihre Orientierungen im rechten Winkel zueinanderstehen, so wird die Reißfestigkeit noch wesentlich vergrößert.Another important field of application of the CKA dispersions according to the invention is Formation of sandwich foils. It becomes a surface of the one or it becomes the one facing each other Surfaces of two foils coated with the CKA dispersion and placed one on top of the other. After drying the result is a very strong adhesion of the two film layers to one another. Foils are in general oriented in one direction. If you place the foils on top of each other when forming a sandwich, that their orientations are at right angles to one another, the tear strength is still essential enlarged.

Werden Fäden auf Cellulose-Basis mit der wäßrigen Dispersion gemäß der Erfindung beschichtet, so werden hierdurch die auf der Fadenoberfläche gebildeten Furchen oder Rillen ausgefüllt, und man erhält einen glatten, gut verarbeitungsfähigen Faden. Auch haben Gewebe aus solchen beschichteten Fäden eine erhöhte schmutzabweisende Wirkung.Are cellulose-based threads with the aqueous Coated dispersion according to the invention, so are hereby formed on the thread surface Filled furrows or grooves, and you get a smooth, easy to process thread. Fabrics made from such coated threads also have an increased dirt-repellent effect.

Für die Schichtdicke lassen sich allgemeinverbindliche Angaben nicht machen, da diese sich nach dem Verwendungszweck richten. Die untere Dicke wird im allgemeinen bei 2,54 μ liegen, kann aber auch auf 0,127 mm und gegebenenfalls darüber ansteigen. Auch ist es möglich, dickere Schichten in mehrfacher Beschichtung aufzutragen. Ferner kann die Schichtdicke durch Wahl der Konzentration der Dispersion in beliebigem Maße dem Zweck angepaßt werden.Generally binding information cannot be given for the layer thickness, as this is based on the Set purpose of use. The lower thickness will generally be 2.54 μ, but it can also be 0.127 mm and if necessary increase above it. It is also possible to make thicker layers in multiple layers Coating to apply. Furthermore, the layer thickness can be determined by choosing the concentration of the dispersion can be adapted to the purpose to any extent.

Zu den Dispersionen gehören verständlicherweise auch die Gele. Ferner ist es möglich, die Dispersionen durch Zugabe von Farbstoff oder Pigment je nach Bedarf einzufärben.Understandably, the dispersions also include the gels. It is also possible to use the dispersions to be colored by adding dye or pigment as required.

Die Erfindung sei an einem Beispiel erläutert. Es wurde ein Überzug aus einem transparenten CKA-GeI gemäß der Erfindung auf die Fläche einer Folie aus Zellglas aufgebracht. Auf diese aufgelegt wurde eine zweite Zellglasfolie. Die so gebildete Sandwich-Folie wurde dann zwischen zwei glatten, erhitzten Platten getrocknet. Es entstand eine völlig transparente Sandwich-Folie aus Zellglas.The invention will be explained using an example. It became an overlay of a transparent CKA-Gel according to the invention is applied to the surface of a sheet of cellulose glass. On top of this became a second cellulose film. The sandwich film formed in this way was then placed between two smooth, heated plates dried. A completely transparent sandwich film made of cell glass was created.

Die Beschichtung von Substraten aus natürlicher oder regenerierter Cellulose durch eine CKA-Dispersion gemäß der Erfindung eröffnet also einen neuen Weg zur industriellen Verwendung derartiger CKA.The coating of substrates made of natural or regenerated cellulose with a CKA dispersion according to the invention thus opens up a new way for the industrial use of such CKA.

Claims

Claim:

Use of stable aqueous dispersions of an acid-free, crystalline, by Hydrolysis converted into an essentially constant degree of polymerization and in the aqueous medium so far comminuted cellulose that the dispersion is at least 1 percent by weight a particle size of up to 1 μ and below, for the formation of adherent coherent Layers on webs or threads made of natural or regenerated cellulose.