DE19939866A1

DE19939866A1 - Zusammensetzung zur Erhöhung der Massenaufnahme von polaren Systemen in hydrophob-hydrophilen Hybridmaterialien

Info

Publication number: DE19939866A1
Application number: DE1999139866
Authority: DE
Inventors: Frank Baumann; Willibald Burger; Bernward Deubzer; Panu Tikka
Original assignee: Wacker Chemie AG
Current assignee: Wacker Chemie AG
Priority date: 1999-08-23
Filing date: 1999-08-23
Publication date: 2001-03-01
Also published as: WO2001014631A1

Abstract

Zusammensetzungen zur Erhöhung der Massenaufnahme von polaren Systemen in hydrophob-hydrophilen Hybridmaterialien, enthaltend DOLLAR A (A) polare Lösungsmittel und DOLLAR A (B) oberflächenaktive Organosiliciumverbindungen, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus (B1) Silanen der Formel (I), (B2) (Teil)Hydrolysaten von Silanen der Formel (I) mit 2 bis 50 Si-Atomen, die noch (OR 2 )-Gruppen aufweisen können, (B3) linearen, verzweigten oder cyclischen Siloxanen mit 2-50 Siliciumatomen aus Einheiten der Formel (II) und (B4) Silane der Formel (III) und deren Verwendung, insbesondere zur Imprägnierung von cellulosehaltigen Materialien und in Verfahren zur Gewinnung von Zellstoff.

Description

Die Erfindung betrifft Zusammensetzungen zur Erhöhung des Mas sentransfers von polaren Systemen in hydrophob-hydrophilen Hy bridmaterialien und deren Verwendung, insbesondere zur Imprä gnierung von cellulosehaltigen Materialien und in Verfahren zur Gewinnung von Zellstoff.

Üblicherweise werden Silane bzw. Organosiloxane zur Hydropho bierung von verschiedensten zumeist hydrophilen Materialien eingesetzt. Beispiele hierfür sind die Textilausrüstung, der Bautenschutz, die Papierbeschichtungen und die Epoxydharzmodi fizierung. In der Patentliteratur werden Organosiloxanpolygly kolcopolymere (kamm- oder blockförmig) zur Erhöhung der Hydro philie bzw. der Wasseraufnahme der behandelten Materialien be schrieben. Eine typische Kombination ist die Mischung von Poly glykolsiloxancopolymeren mit verschiedenen Tensiden bzw. Ten sidmischungen. Einsatzgebiete derartiger Mischungen sind z. B. die Verbesserung der Wasseraufnahme von Holz gemäß US-A-5,728,265 und die hydrophile Ausrüstung von Textilien gemäß JP-A-09215706. Reine Organosiloxanpolyglykolcopolymere werden z. B. zur hydrophilen Ausrüstung von Polyestern, wie in JP-A-09021071 beschrieben, oder zur Erhöhung der Wasseraufnahme von Polyuret hanschäumen gemäß JP-A-03275741 verwendet. Bei allen bisher be schriebenen Verbindungen wird die Hydrophilie bzw. die Erhöhung der Wasseraufnahme nicht durch ein Silan oder Siloxan, sondern durch den Polyglykolanteil in den beschriebenen Systemen er reicht, der chemisch an ein Silan oder Siloxan angebunden sein kann.

Die in Faserstoffen, wie Holz, enthaltenen Cellulosefasern und Hemicellulosefasern werden durch Lignin, ein Polymer, aufgebaut aus Hydroxyphenylpropaneinheiten, zusammengehalten. Bei der Ge winnung von Zellstoff wird das Lignin von der Cellulose ge trennt. Es gibt verschiedenen Verfahren zur Zellstoffgewinnung. Zum einen werden chemische Ausschlußprozesse bei erhöhten Tem peraturen und Drücken wie z. B. beim alkalischen Sulfatprozess (Kraft-Prozess) bzw. beim Sulfitverfahren und/oder mit hohen Scherkräften wie beim CTMP (chemical-thermal-mechanical pul ping) angewendet. Zum anderen gibt es Prozesse, die beim ei gentlichen Aufschluß ohne Chemikalien auskommen, wie beim TMP (thermal-mechanical pulping). In der Literatur werden nun ver schiedene Zusatzstoffe für den Holzaufschluß beschrieben, die zu einer erhöhten Ausbeute oder zu einem verbesserten kappa- Wert des Zellstoffes bzw. zu verkürzten Laufzeiten beim Pulp- Prozess führen sollen. Einerseits werden Verbindungen beschrie ben, die direkt in das Redoxsystem beim Lignin eingreifen, wie das Anthrachinon. Der Nachteil dieses Zusatzes liegt bei Um weltaspekten, da der genaue Verbleib dieses Additives nicht ab schließend geklärt ist. Andererseits werden Verbindungen be schrieben, die die Imprägnierung des Holzes mit der Aufschluß lösung verbessern und somit den Kochprozeß z. B. bezüglich Aus beute und Rückstand optimieren. So werden z. B. in US-A-5,728,265 Mischungen von oberflächenaktiven Verbindungen, wie alkoxylierten Arylphosphaten mit z. B. Copolymeren von Polydime thylsiloxanen mit Polyglykolen beschrieben. Des weiteren werden in US-A-5,501,769 Mischungen von rein organischen Additiven wie Fettsäureester von Polyoxyalkylglykolen eingesetzt. Ferner wer den in GB-A-951325 und WO 96/15 312 der Einsatz von Silanen und Organosiloxanen bzw. von Polyorganosiloxanpolyglykolcopolymeren direkt im Kochprozeß beschrieben, um ebenfalls den Kochprozeß bzw. den erhaltenen Zellstoff zu verbessern. Der Nachteil aller oben beschriebenen Imprägnier-Additive bzw. Kocheradditive auf Silan- bzw. Siloxanbasis zur Verbesserung des Holzaufschlusses ist, daß sie unter Kocherbedingungen nicht stabil sind (Siloxan basierende Komponenten werden unter den Kochbedingungen abge baut, Chlor- und Alkoxysilane werden hydrolysiert und konden sieren zu Oligomeren). Somit ist ihre Wirkung schwer nachweis bar. Scheinbare Effekte können nicht auf einen bestimmten Ein satzstoff zurückgeführt werden und die Reproduzierbarkeit der Ergebnisse ist im allgemeinen äußerst gering.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind Zusammensetzungen zur Erhöhung der Massenaufnahme von polaren Systemen in hydro phob-hydrophilen Hybridmaterialien enthaltend

1. polare Lösungsmittel und
2. oberflächenaktive Organosiliciumverbindungen, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus
- 1. (B1) Silanen der Formel
  R_(4-a-b)R¹ _bSi(OR²)_a (I),
  wobei
  R gleich oder verschieden sein kann und ein einwertiger, SiC- gebundener, gegebenenfalls mit Halogenatomen, Säureresten, Ami nogruppen, Mercaptogruppen, Carbinolgruppen, Estergruppen, Säu reanhydridgruppen oder Epoxidgruppen substituierter Kohlenwas serstoffrest bedeutet, wobei die Kohlenstoffkette auch noch durch Heteroatome, wie Stickstoff, Sauerstoff oder Schwefel, unterbrochen sein kann,
  R¹ gleich oder verschieden sein kann und ein einwertiger, SiC- gebundener, gegebenenfalls mit Halogenatomen, Säureresten, Ami nogruppen, Mercaptogruppen, Carbinolgruppen, Estergruppen, Säu reanhydridgruppen oder Epoxidgruppen substituierter, aliphati scher Kohlenwasserstoffrest mit mindestens 4 Kohlenstoffatomen bedeutet, wobei die Kohlenstoffkette auch noch durch Heteroato me, wie Stickstoff, Sauerstoff oder Schwefel, unterbrochen sein kann,
  R² gleich oder verschieden sein kann und Wasserstoffatom, Me tallatom oder einen einwertigen, gegebenenfalls mit Halogenato men substituierten Kohlenwasserstoffrest, der noch durch He teroatome, wie Stickstoff, Sauerstoff oder Schwefel, unterbro chen sein kann, bedeutet,
  a 1, 2 oder 3 ist und
  b 1, 2 oder 3 ist, mit der Maßgabe, daß die Summe a+b kleiner oder gleich 4 ist,
- 2. (B2) (Teil)Hydrolysaten von Silanen der Formel (I) mit 2 bis 50 Si-Atomen, die noch (OR²)-Gruppen aufweisen können,
- 3. (B3) linearen, verzweigten oder cyclischen Siloxanen mit 2-50 Siliciumatomen aus Einheiten der Formel
  R³ _c(OR⁴)_dSiO_(4-c-d)/2 (II),
  wobei
  R³ gleich oder verschieden sein kann und eine für Rest R ange gebene Bedeutung hat,
  R⁴ gleich oder verschieden sein kann und eine für Rest R² ange gebene Bedeutung hat,
  c 0, 1, 2 oder 3 ist und
  d 0, 1, 2 oder 3 ist, mit der Maßgabe, daß die Summe c+d klei ner oder gleich 3 ist und pro Molekül mindestens eine Siloxan einheit mit d verschieden 0 anwesend ist, und
- 4. (B4) Silane der Formel
  R⁵ _4-eSi[R⁶(OR⁷)_fOR⁸]_e (III),
  wobei
  R⁵ gleich oder verschieden sein kann und eine für Rest R ange gebene Bedeutung hat,
  R⁶ gleich oder verschieden sein kann und einen zweiwertigen Kohlenwasserstoffrest mit 2 bis 15 Kohlenstoffatomen bedeutet,
  R⁷ gleich oder verschieden sein kann und einen zweiwertigen Kohlenwasserstoffrest mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen bedeutet,
  R⁸ gleich oder verschieden sein kann und Wasserstoffatom, Me tallatom oder einen einwertigen, gegebenenfalls mit Halogenato men substituierten Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 4 Kohlen stoffatomen, der noch durch Heteroatome, wie Stickstoff, Sauer stoff oder Schwefel, unterbrochen sein kann, bedeutet,
  e 1, 2, 3 oder 4 ist und
  f eine ganze Zahl von 1 bis 20 ist.

Beispiele für R sind Alkylreste, wie der Methyl-, Ethyl-, n-Propyl-, iso-Propyl-, 1-n-Butyl-, 2-n-Butyl-, iso-Butyl-, tert.- Butyl-, n-Pentyl-, iso-Pentyl-, neo-Pentyl-, tert.-Pentylrest; Hexylreste, wie der n-Hexylrest; Heptylreste, wie der n-Heptyl rest; Octylreste, wie der n-Octylrest und iso-Octylreste, wie der 2,2,4-Trimethylpentylrest; Nonylreste, wie der n-Nonylrest; Decylreste, wie der n-Decylrest; Dodecylreste, wie der n-Dode cylrest; Octadecylreste, wie der n-Octadecylrest; Cycloalkylre ste, wie der Cyclopentyl-, Cyclohexyl-, Cycloheptylrest und Me thylcyclohexylreste; Alkenylreste, wie der Vinyl-, 1-Propenyl- und der 2-Propenylrest, Arylreste, wie der Phenyl-, Naphthyl-, Anthryl- und Phenanthrylrest; Alkarylreste, wie o-, m-, p- Tolylreste; Xylylreste und Ethylphenylreste; und Aralkylreste, wie der Benzylrest, der der α- und der β-Phenylethylrest.

Beispiele für halogenierte Reste R sind Halogenalkylreste, wie der 3,3,3-Trifluor-n-propylrest, der 2,2,2,2',2',2'-Hexafluor isopropylrest, der Heptafluorisopropylrest und Halogenarylre ste, wie der o-, m- und p-Chlorphenylrest.

Bei Rest R handelt es sich bevorzugt um Kohlenwasserstoffreste mit 1-16 Kohlenstoffatomen, besonders bevorzugt um aliphatisch gesättigte Kohlenwasserstoffreste mit 1-16 Kohlenstoffatomen, insbesondere um den Methylrest.

Beispiele für Rest R¹ sind die für R angegebenen Beispiele von aliphatischen Resten mit mindestens 4 Kohlenstoffatomen. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung soll der Begriff "aliphati sche" Kohlenwasserstoffreste sowohl lineare und verzweigte wie auch cyclische aliphatische Reste mitumfassen.

Bei Rest R¹ handelt es sich bevorzugt um aliphatische Kohlen wasserstoffreste mit 8-18 Kohlenstoffatomen, besonders um Al kylreste mit 8-18 Kohlenstoffatomen, insbesondere um Octyl-, Isooctyl-, Dodecyl- und Hexadecylrest.

Beispiele für gegebenenfalls substituierte Kohlenwasserstoffre ste R² sind die für R angegebenen Reste.

Beispiele für Metallatom R² sind Natrium, Kalium, Calcium und Magnesium.

Bei Rest R² handelt es sich bevorzugt um Wasserstoffatom, Na trium sowie Alkylreste mit 1-6 Kohlenstoffatomen, besonders be vorzugt um den Methyl- und den Ethylrest, insbesondere um den Ethylrest.

Bevorzugt hat a den Wert 3.

Bevorzugt hat b den Wert 1 oder 2, insbesondere 1.

Beispiele für die in der erfindungsgemäßen Zusammensetzung ent haltenen Silane der Formel (I) sind Isooctyltrimethoxysilan, Isooctyltriethoxysilan, Isooctylmethyldimethoxysilan, Isooctyl methyldiethoxysilan, Isooctyldimethylmethoxysilan, Isooctyldi methylethoxysilan, Dibutyldimethoxysilan, Dodecyltrimethoxysi lan, Dodecyltriethoxysilan, Hexadecyltriethoxysilan, Hexadecyl trimethoxysilan sowie deren Silanol- und Alkalimetallsalzderi vate, Octadecylmethyldimethoxysilan, Octadecylmethyldiethoxysi lan, wobei Isooctyltriethoxysilan, Dodecyltriethoxysilan, Hexa decyltriethoxysilan, Octadecyltriethoxysilan, Isooctyltrime thoxysilan, Dodecyltrimethoxysilan, Hexadecyltrimethoxysilan und Octadecyltrimethoxysilan bevorzugt und Isooctyltrimethoxy silan sowie Isooctyltriethoxysilan besonders bevorzugt sind.

Beispiele für die in der erfindungsgemäßen Zusammensetzung ent haltenen Hydrolysate von Silanen der Formel (I) sind MeO(-SiMeR'O)_5-6-Me mit Me gleich Methylrest und R' gleich -(CH₂)₃NH-(CH₂)₃-NH₂.

Beispiele für Rest R³ sind die für R angegebenen Beispiele.

Bevorzugt handelt es sich bei Rest R³ um gegebenenfalls substi tuierte Kohlenwasserstoffreste mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, wobei der Methylrest besonders bevorzugt ist.

Beispiele für Rest R⁴ sind die für R² angegebenen Beispiele, wo bei Wasserstoffatom, Natriumatom, der Methyl- und der Ethylrest bevorzugt und Wasserstoffatom und Ethylrest besonders bevorzugt sind.

Bevorzugt hat c den Wert 1 oder 2, insbesondere 2.

Bevorzugt hat d den Wert 0 oder 1.

Bei den Organosiliciumverbindungen (B3) handelt es sich bevor zugt um Siloxane, die mindestens eine Einheit der Formel (II) aufweisen mit mindestens einem Rest R³ gleich einwertigem, SiC- gebundenen, mit Halogenatomen, Säureresten, Aminogruppen, Mer captogruppen, Carbinolgruppen, Estergruppen, Säureanhydridgrup pen oder Epoxidgruppen substituierten Kohlenwasserstoffrest, wobei die Kohlenstoffkette auch noch durch Hetetoatome, wie Stickstoff, Sauerstoff oder Schwefel, unterbrochen sein kann. Insbesondere handelt es sich dabei um hydrophile Reste, wie et wa den Aminopropyl-, den Aminopropylaminoethyl-, den Hydroxy propyl- und den Mercaptopropylrest.

Beispiele für Siloxane aus Einheiten der Formel (II), die in den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen enthalten sein können, sind verzweigte, lineare oder cyclische Organopolysiloxane mit 2 bis 50 Siliciumatomen, wie HO-[MeSi((CH₂)₃-NH-(CH₂)₂-NH₂)O]₅H (Aminhydrolysat), MeO-[Me₂SiO]₁₀[MeSi((CH₂)₃-NH₂)O]₅-Me (kurz kettiges Aminöl), Me₃Si-[Me₂SiO]₁₀[MeSi((CH₂)₃NH(CH₂)₂-NH₂)O]₇-H (kurzkettiges Aminöl), HO-[Me₂SiO]₁₀[MeSi((CH₂)₃-OH)O]₄-H (Carbinolfunktionelles Siloxanöl),

HO-[Me₂SiO]₁₀[MeSi((CH₂)₁₀-COOH)O]₄-H (Carbonsäurefunkt. Öl) und
MeO-[Me₂SiO]₂₀[MeSi((CH₂)₃-SH)O]₈-Me (Mercaptofunkt. Öl),
wobei die Aminöle und das Mercaptoöl bevorzugt und die Aminöle besonders bevorzugt sind und Me die Bedeutung von Methylrest hat.

Beispiele für Rest R⁵ sind die für R angegebenen Beispiele.

Bevorzugt handelt es sich bei Rest R⁵ um Alkylreste mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, wobei Methyl- und Ethylrest besonders bevor zugt, insbesondere der Methylrest, sind.

Bevorzugt handelt es sich bei Rest R⁶ um zweiwertige Kohlenwas serstoffreste mit 2 bis 6 Kohlenstoffatomen, besonders bevor zugt um Alkylenreste mit 3 bis 6 Kohlenstoffatomen, insbesonde re um den n-Propylen- und den n-Hexylenrest.

Bevorzugt handelt es sich bei Rest R⁷ um den Ethylenrest.

Beispiele für Rest R⁸ sind die für R² angegebenen Beispiele, wo bei Wasserstoffatom, Natriumatom, der Methyl- und der Ethylrest bevorzugt und das Natriumatom besonders bevorzugt sind.

Bevorzugt hat e den Wert 1.

Bevorzugt ist f eine ganze Zahl von 1 bis 10, insbesondere von 6 bis 10.

Beispiele für die in der erfindungsgemäßen Zusammensetzung ent haltenen Silane der Formel (III) sind
(CH₃)₃Si(CH₂)₃(OCH₂CH₂)₆OCH₃,
(CH₃)₃Si(CH₂)₆(OCH₂CH₂)₆OH,
(CH₃)₃Si(CH₂)₆(OCH₂CH₂)₆OCH₃
(CH₃)₃Si(CH₂)₆(OCH₂CH₂)₆O(CH₂)₃CH₃,
(CH₃)₃Si(CH₂)₃(OCH₂CH₂)₁₀OCH₃,
(CH₃)₃Si(CH₂)₃(OCH₂CH₂)₁₀OH und
(CH₃)₃Si(CH₂)₃(OCH₂CH₂)₁₀O(CH₂)₃CH₃.

Bevorzugt handelt es sich bei den in den erfindungsgemäßen Zu sammensetzungen enthaltenen Organosiliciumverbindungen (B) um (B1), (B3) und (B4), insbesondere (B3) und (B4).

Die in den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen enthaltenen Or ganosiliciumverbindungen (B) zeichnen sich vorzugsweise dadurch aus, daß sie die Oberflächenspannung des polaren Lösungsmittels (A) absenken, wobei besonders bevorzugt solche Organosilicium verbindungen (B) eingesetzt werden, welche die Oberflächenspan nung von (A) um mindestens 15% absenken. Die Oberflächenspan nung wird dabei nach der sog. Schleifenzugmethode gemessen. Bei dieser Meßmethode wird ein Platinring (Platindrahtdurchmesser ca. 0,5 mm) von ca. 2 cm Durchmesser in die zu untersuchende Lösung getaucht. Beim Herausziehen des Platinringes aus der zu untersuchenden Lösung wird über einen Kraftaufnehmer die Kraft gemessen die dazu nötig ist. Mit der Formel

Oberflächenspannung = gemessene Kraft geteilt durch zweimal den Ringumfang

kann man die Oberflächenspannung berechnen.

Beispiele für die in der erfindungsgemäßen Zusammensetzung ent haltenen polaren Lösungsmittel (A) sind Wasser und mit Wasser bei Raumtemperatur und Umgebungsdruck, d. h. bei ca. 1013 hPa, beliebig mischbaren Verbindungen, wie Alkohole, cyclische Ether, wie z. B. Tetrahydrofuran und Dioxan, stickstoffhaltige Lösungsmittel, wie z. B. Amine und Dimethylformamid, Glykole, wie z. B. Polyethylenglykole, organische und anorganische Säu ren, organische und anorganische Laugen, Lösemittelgemische, Lösungen, wie etwa anorganische und organische Salzlösungen in den oben aufgeführten Lösemittel oder Lösemittelgemischen, Emulsionen oder Dispersionen.

Bei den in der erfindungsgemäßen Zusammensetzung enthaltenen polaren Lösungsmitteln (A) handelt es sich bevorzugt um Wasser, wäßrige Salzlösungen und wäßrige Laugen, wie Natronlauge, wobei wäßrige Laugen, insbesondere Natronlauge, besonders bevorzugt sind.

Bei den in der erfindungsgemäßen Zusammensetzung enthaltenen Komponenten kann es sich jeweils um eine Art einer solchen Kom ponente wie auch um ein Gemisch aus mindestens zwei Arten einer jeweiligen Komponente handeln.

Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen können nach beliebigen Verfahren, wie durch einfaches Vermischen der einzelnen Kompo nenten, hergestellt werden. Falls erwünscht, können zur Her stellung der erfindungsgemäßen Zusammensetzungen auch Organosi liciumverbindungen eingesetzt werden, die erst beim Vermischen mit Komponente (A) die oberflächenaktiven Organosiliciumverbin dungen der Formel (I) oder (III) oder aus Einheiten der Formel (II) ergeben, wie z. B. Si-gebundenes Chlor aufweisende Silane, die im Kontakt mit wäßrigen Laugen als polarem Lösungsmittel (A) zu Silanolgruppen-haltigen Teilhydrolysaten abreagieren.

Die erfindungsgemäß eingesetzten Organosiliciumverbindungen (B) können direkt, in Lösung mit organischem Lösungsmittel oder als Dispersion zum polaren Lösungsmittel (A) gegeben werden.

Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen können einen beliebigen pH-Wert und Salzkonzentration aufweisen; sie können auch selbst eine Emulsion bzw. Dispersion sein. Welche Stoffe die erfin dungsgemäßen Zusammensetzungen zusätzlich zu den Komponenten (A) und (B) enthalten müssen, damit diese eine Emulsion bzw. Dispersion bilden, sind dem Fachmann weitreichend bekannt.

Die Herstellung der erfindungsgemäßen Zusammensetzungen erfolgt vorzugsweise bei einer Temperatur von 0 bis 100°C und dem Druck der umgebenden Atmosphäre, also etwa 1013 hPa. Druck und Tempe ratur können, falls erwünscht, auch so gewählt werden, daß die erfindungsgemäß eingesetzten Komponenten (A) und (B) jeweils als Gase vorliegen.

Die Menge an in der erfindungsgemäßen Zusammensetzungen enthal tenen Organosiliciumverbindung (B) richtet sich in erster Linie nach deren Grenzflächenaktivität gegenüber dem verwendeten po laren Lösungsmittel (A).

Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen enthalten Organosilici umverbindung (B) in Mengen von vorzugsweise bis zu einem Ge wichtsteil, besonders bevorzugt 0,01 bis 0,25 Gewichtsteilen, jeweils bezogen auf 100 Gewichtsteile polarem Lösungsmittel (A).

Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen können je nach der ge wünschten Anwendung Zusatzstoffe enthalten. Art und Menge die ser anwendungsspezifischen Zusatzstoffe sind dem Fachmann be kannt.

Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen haben den Vorteil, daß sie die Massenaufnahme von stark polaren Lösemitteln oder Löse mittelgemischen, Lösungen, Emulsionen oder Dispersionen in hy drophil-hydrophob Hybridmaterialien stark erhöhen.

Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen haben den Vorteil, daß sie sich ausgezeichnet zur Imprägnierung von hydrophil- hydrophob Hybridmaterialien, wie Holz, eignen. Sie können dabei z. B. als Holzschutzmittel sehr tief in das Holz eindringen, oh ne daß ein hoher apparativer Aufwand, wie etwa bei Druckimprä gnierungen erforderlich, von nöten wären.

Bei den hydrophil-hydrophob Hybridmaterialien handelt es sich vorzugsweise um cellulosefaserhaltige Materialien, wie Holz, Grasfasern, Stroh, Bambus, Maisfasern und Hanf, jeweils in be liebigen Formen, wie Schnitzel, Späne und Sägemehl, wobei Holz besonders bevorzugt ist.

Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen können überall dort an gewendet werden, wo polare Lösungsmittelsysteme in hydrophil hydrophob Hybridmaterialien eindringen sollen, wie etwa bei der Imprägnierung von Holz und Holzverbundwerkstoffen, wie Span platten, Grobspanplatten, Holzweichfaserplatten und Holzimita te, wie Laminatböden, sowie beim Holzaufschluß zur Zellstoffge winnung.

Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Ver fahren zur Imprägnierung von cellulosefaserhaltigen Materiali en, dadurch gekennzeichnet, daß cellulosefaserhaltige Materia lien mit der erfindungsgemäßen Zusammensetzung in Kontakt ge bracht werden.

Das erfindungsgemäße Imprägnierverfahren wird bei Temperaturen von vorzugsweise -25 bis 300°C, besonders bevorzugt 60 bis 120°C, durchgeführt.

Das erfindungsgemäße Imprägnierverfahren wird bei einem Druck von vorzugsweise 0 bis 250 000 hPa, besonders bevorzugt 1000 bis 50 000 hPa, insbesondere 1000 bis 5000 hPa, durchgeführt.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann dabei auch in der Gasphase durchgeführt werden, z. B. bei der Wasserdampfimprägnierung, wo bei die in der erfindungsgemäßen Zusammensetzung enthaltenen Komponenten (A) und (B) getrennt zudosiert werden könnten.

Bei dem erfindungsgemäßen Imprägnierverfahren wird die erfin dungsgemäße Zusammensetzung in einer solchen Menge auf die zu hydrophilisierenden Materialien gegeben, daß die Menge an ein gesetzter Organosiliciumverbindung (B) vorzugsweise 100 ppm bis 10 Gew.-%, besonders bevorzugt 100 ppm bis 1,5 Gewichtsprozent, jeweils bezogen auf die Gesamtmenge des zu hydrophilisierenden Materials, beträgt.

Das Aufbringen der erfindungsgemäßen Zusammensetzung auf die cellulosefaserhaltigen Materialien kann bei dem erfindungsgemä ßen Imprägnierverfahren in beliebiger und bekannter Weise, wie beispielsweise Streichen, Tauchen, Sprühen und Bedampfen, er folgen.

Vorzugsweise wird das erfindungsgemäße Imprägnierverfahren im Bereich des Holzschutzes angewendet. Hierbei können die erfin dungsgemäß eingesetzten Zusammensetzungen die für den Holz schutz bzw. die feuerfeste Ausrüstung von Holz bzw. Holzver bundwerkstoffen typischen Zusatzstoffe, wie organische bzw. an organische Fungizide, wie Borsalze, organische oder anorgani sche Pigmente, wie Pflanzenfaserstoffe oder Titandioxid, Chro mate, Konservierungsmittel, Trocknungsmittel, Härter, Emulgato ren und Verlaufshilfsmittel, wie Polyglykole, enthalten.

Das erfindungsgemäße Imprägnierverfahren hat den Vorteil, daß die erfindungsgemäße Zusammensetzung ausgezeichnet in die Holz strukturen eindringen kann.

Des weiteren hat das erfindungsgemäße Imprägnierverfahren den Vorteil, daß eine Tiefenwirkung der Imprägnierung erreicht wird und somit ein dauerhafter Holzschutz.

Ferner hat das erfindungsgemäße Imprägnierverfahren den Vor teil, daß die Imprägnierzeiten verkürzt werden können. Des wei teren wird die Benetzung verbessert, wobei eine Verkürzung des Arbeitsvorgangs erzielt wird.

Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Ver fahren zur Gewinnung von Zellstoff, dadurch gekennzeichnet, daß Faserrohstoffe mit der erfindungsgemäßen Zusammensetzung im Im prägnierschritt des Zellstoffaufschlußes behandelt werden.

Bei der Gewinnung von Zellstoff kann es sich um beliebige, bis her bekannte Zellstoff-Aufschluß-Prozesse, wie z. B. dem Soda-, dem Sulfit- und dem Sulfataufschluß(Kraft-Verfahren), dem NSSC-Verfahren, dem CTMP und TMP-Aufschlussverfahren etc., han deln, die absatzweise oder kontinuierlich durchgeführt werden können. Sämtliche bekannte Zellstoff-Aufschluß-Verfahren haben vor dem eigentlichen Aufschluß einen Imprägnierschritt gemein, der wiederum kontinuierlich oder batchweise gefahren werden kann, z. B. mit Prozess-Liquor, einer Mischung aus Wasser mit sog. "white Liquor" und/oder sog. "black Liquor", oder Wasser, wie beim TMP. Hierzu sei beispielsweise auf US-A 5,728,265, insbesondere Spalte 1, Zeilen 25 bis 53, und US-A 5,501,769, insbesondere Spalte 1, Zeilen 22-67 und Spalte 2 Zeilen 1-55, verwiesen, die zum Offenbarungsgehalt der vorliegenden Erfin dung zu zählen sind.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird die erfindungsgemäße Zusammensetzung im Imprägnierschritt des Zellstoff-Aufschluß- Prozesses zum Faserrohstoff zugegebenen. Damit wird eine erhöh te Aufnahme von Imprägnierlösungen in den Faserrohstoff er reicht. Weiter können die in der erfindungsgemäßen Zusammenset zung enthaltenen Organosiliciumverbindungen entschäumende Wir kung während des Aufschlusses haben und somit nochmals zu einer Verbesserung des Aufschlusses beitragen.

Vorzugsweise enthält die erfindungsgemäße Zusammensetzung, die im Imprägnierschritt des Zellstoff-Aufschluß-Prozesses einge setzt wird, außer Prozess-Liquor als polarem Lösungsmittel (A), Organosiliciumverbindung (B), bevorzugt Isooctyltriethoxysilan, Isooctylmethyldiethoxysilan, Dodecyltriethoxysilan, Hexydecyl triethoxysilan, Octadecyltriethoxysilan und Octadecylmethyl diethoxysilan sowie deren Hydrolyse- und Kondensationsderivate, wobei Isooctylderivate als Organosiliciumverbindung (B) beson ders bevorzugt sind.

Des weiteren können die überlicherweise im Imprägnierschritt von bekannten Zellstoff-Aufschluß-Verfahren eingesetzten Zu satzstoffe eingesetzt werden, wie z. B. Anthrachinon, Amine, wie Hexamethylentetraamin, Alkylamine, wie Ethylamin, Methylamin und Diethylamin, basiche Oxidationmittel, wie Natriumoxid, und Polyglykole, wie Polyethylenglykolphenylether.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird die erfindungsgemäße Zusammensetzung im Imprägnierschritt vor der eigentlichen Im prägnierung der Faserrohstoffe zugegeben. Es ist auch möglich die Faserrohstoffe mit dem polaren Lösungsmittel, wie Prozess- Liquor zu mischen und anschließend die oberflächenaktive Orga nosiliciumverbindung (B) zuzugeben, so daß die erfindungsgemäße Zusammensetzung während des Imprägnierschritts hergestellt wird.

Der Imprägnierschritt des erfindungsgemäßen Verfahrens wird bei Temperaturen von bevorzugt 0 bis 200°C, besonders bevorzugt 30 bis 130°C, insbesondere bei 60 bis 100°C, durchgeführt.

Der Imprägnierschritt des erfindungsgemäßen Verfahrens wird be vorzugt bei einem Druck der umgebenden Atmosphäre, also etwa 1013 hPa, bzw. bei dem Druck, der sich in geschlossenen Syste men bei der gewählten Temperatur einstellt, besonders bevorzugt beim Druck der umgebenden Atmosphäre, durchgeführt.

Beim Imprägnierschritt des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die erfindungsgemäße Zusammensetzung bevorzugt in einer Menge zugegeben, daß pro 100 Gewichtsteile trockenen Faserrohstoffs vorzugsweise 5 bis 0,001 Gewichtsteile, besonders bevorzugt 0,5 bis 0,05 Gewichtsteile, oberflächenaktive Organosiliciumverbin dung (B) anwesend sind.

Als Faserrohstoffe können alle Faserpflanzen eingesetzt werden. Beispiele hierfür sind die verschiedenen Holzarten, wie Birke, Buche, Kiefer, Fichte, Eucalyptus etc., die in Form von z. B. Hackschnitzel, Sägespäne, Sägemehl etc. eingesetzt werden kön nen, oder Hanf, Stroh, Gräser etc.

Vorzugsweise handelt es sich bei den Faserrohstoffen um Holz.

Der erfindungsgemäß durchgeführte Imprägnierschritt hat den Vorteil, daß beim anschließend durchgeführten Kocherschritt, in dem der Zellstoffaufschluß stattfindet, zur Erreichung eines bestimmten Restligningehalts (kappa-Wert) weniger Aufschlußlö sung benötigt wird. Dies bewirkt eine Erhöhung der Zellstoff ausbeute, bezogen auf die eingesetzten Faserrohstoffe, da weni ger Kohlenhydrate, besonders Hemicellulose, herausgelöst wer den.

Der kappa-Wert ist eine wesentliche Kennziffer des Holzauf schlusses und ist ein Maß für den Restligningehalt im Zell stoff, gemessen am Verbrauch einer 0,1 normalen Kaliumpermanga natlösung pro 1 g Zellstoff.

Ein bestimmter kappa-Wert kann durch die erfindungsgemäß ver besserte Imprägnierung auch erreicht werden, indem die Kochzeit verkürzt wird bzw. die Verweilzeit bei einem kontinuierlichen Kocher verkürzt und damit die Kapazität erhöht wird, was letzt endlich bedeutet, daß mit einem geringeren Resourceneinsatz ei ne höhere Ausbeute erzielt werden kann.

Unter konstanten Aufschlußbedingungen kann der kappa-Wert durch die erfindungsgemäße Imprägnierung abgesenkt werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren hat des weiteren den Vorteil, daß die Penetration der Imprägnierlösung des Holzaufschlusses in die Faserrohstoffe beim Imprägnierschritt erhöht und eine signifikante Verbesserung des Kochprozesses erreicht wird. So erhöht sich die Ausbeute an Zellstoff und gleichzeitig wird der grobteilige Rückstand ("reject") reduziert, bzw. mit weniger Kocherchemikalien oder kürzerer Kochzeit kann die gleiche Zell stoffqualität erhalten werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren hat des weiteren den Vorteil, daß durch die verbesserte Imprägnierung beim CTMP und TMP- Verfahren der Energieeintrag bei gleichbleibender Zellstoffqua lität, d. h. konstantem kappa-Wert, Ausbeute und reject deut lich gesenkt werden kann.

Generell hat das erfindungsgemäße Verfahren den Vorteil, daß der Massentransport der Aufschlußlösung in den Faserrohstoff erheblich verbessert wird.

In den nachfolgenden Beispielen beziehen sich alle Angaben von Teilen und Prozentsätzen, soweit nicht anders angegeben, auf das Gewicht. Sofern nicht anders angegeben, werden die folgen den Beispiele bei einem Druck der umgebenden Atmosphäre, also bei etwa 1000 hPa, und bei Raumtemperatur, also etwa 20°C bzw. einer Temperatur, die sich beim Zusammengeben der Reaktanden bei Raumtemperatur ohne zusätzliche Heizung oder Kühlung ein stellt, durchgeführt. Alle in den Beispielen angeführten Visko sitätsangaben sollen sich auf eine Temperatur von 25°C bezie hen.

Die in den Beispielen angegebenen Werte für die Oberflächen spannung wurden wie folgt ermittelt:
In einem doppelt ummantelten 50 ml Becherglas werden ca. 30 ml der zu untersuchenden Substanz eingewogen. Danach läßt man die zu untersuchende Lösung ca. 15 Minuten temperieren. Anschlie ßend wird ein Platinring, der oben bereits näher beschrieben ist, in die Lösung eingetaucht und langsam wieder herausgezogen (geschieht alles automatisch). Dabei wird die Kraft regi striert, die hierfür benötigt wird. Diese Messung wird dreimal wiederholt, und der Mittelwert ist in den Tabellen angegeben.

Beispiel 1

Es werden die folgenden Zusammensetzungen hergestellt:
(1a): 0,1 g Isooctyltriethoxysilan werden mit 1100 g Wasser vermischt.
(1b): 0,1 g Isooctyltriethoxysilan werden mit 1100 g Wasser vermischt und mit 25%iger Natriumhydroxidlösung auf einen pH- Wert von 13 eingestellt.
(1c): 0,1 g Silan der Formel (CH₃)₃Si(CH₂)₃(OCH₂CH₂)₆OCH₃ (EO- Silan) werden mit 1100 g Wasser vermischt.

In einem 1-l-Autoklaven werden 100 g Birken-Holzschnitzel mit einem mittleren Durchmesser von ca. 8 bis 13 mm und einer durchschnittlichen Dicke von 1 bis 2 mm, die sich in einen Me tallkorb befinden, eingefüllt. Anschließend wird das Holz mit der in Tabelle 1 angegebenen Imprägnierlösung unter den in Ta belle 1 beschriebenen Temperaturbedingungen imprägniert, indem man 900 g der jeweiligen Imprägnierlösung mit einer Pum pen/Waagen-Kombination in den Autoklaven pumpt. Nachdem die ge samte Menge zudosiert ist, wartet man noch 10 Minuten, dann wird die Lösung über das Bodenventil abgelassen und die Massen zunahme der Holzschnitzel über eine Waage bestimmt. Die Verwie gung geschieht dabei in der Art, daß man solange mißt, bis sich das Gewicht über 1 Minute lang nicht mehr als ± 0,1 g ändert, d. h. alles anhaftende Wasser abgetropft ist.

Die Imprägnierbedingungen und die Ergebnisse sind in Tabelle 1 zusammengefaßt. Die Konzentration an Organosiliciumverbindung beträgt in allen Experimenten 0,08 Gew.-% relativ zur Holzein waage.

Tabelle 1

Vergleichsbeispiel 1

Es werden die folgenden Zusammensetzungen eingesetzt:
(V1d) 1100 g Wasser
(V1e) 1100 g Wasser, welches mit NaOH auf einen pH-Wert von 13 eingestellt wird
(V1f) 0,9 g Trimethylethoxysilan in 1100 g Wasser
(V1g) 0,9 g Methyltrimethoxysilan in 1100 g Wasser
(V1h) 0,9 g Hexamethyldisiloxan in 1100 g Wasser
(V1i) 0,9 g Dodecylbenzolsulfonsäurenatriumsalz in 1100 g Wasser
(V1j) 0,9 g Dodecylbenzolsäurenatriumsalz in 1100 g Wasser mit 25%iger Natriumhydroxidlösung auf pH 13 eingestellt.

In einem 1-l-Autoklaven werden 100 g der in Beispiel 1 beschrie benen Birken-Holzschnitzel eingefüllt. Anschließend wird das Holz mit der in Tabelle 2 angegebenen Imprägnierlösung unter den in Tabelle 2 beschriebenen Temperaturbedingungen imprä gniert, indem wie in Beispiel 1 beschrieben verfahren wird. Die Imprägnierbedingungen und die Ergebnisse sind in Tabelle 2 zusammengefaßt.

Tabelle 2

Die Vergleichsbeispiele (1f bis 1h) zeigen, daß bei einer ge ringen Oberflächenaktivität der eingesetzten Silan- bzw. Silo xanadditive die behandelten Materialien hydrophobiert werden und somit eine geringere Wasseraufnahme als die unbehandelten Proben zeigen. Die Vergleichsbeispiele V1i bis V1j zeigen deut lich, daß nicht nur der Aspekt der Oberflächenspannungsernied rigung wichtig ist, sondern, daß gerade die Kombination von si liciumhaltigen Verbindungen und gleichzeitiger Oberflächenakti vität die entscheidende Größe ist.

Beispiel 2 I) Allgemeine Beschreibung für den Labor Kraft-Kochprozeß

Die Beispiele werden in einem 20 l Laborkocher mit einem be heizbaren Mantel durchgeführt. Der Heizmantel des Kochers wird jeweils vor Versuchsbeginn auf 80°C erwärmt. In diesen Kocher wird ein Metallkorb, der mit 1 kg Holzschnitzel gefüllt ist eingesetzt. Um reproduzierbare und aussagekräftige Kocherversu che zu erhalten wurden nur ausgewählte Holzschnitzel mit einem Durchmesser von 8 bis 13 mm und einer mittleren Dicke von 1 bis 2 mm verwendet. Dieser Holzschnitzelschnitt ist repräsentativ für in der Pulpindustrie verwendeten Holzschnitzel.

II) Durchführung der Kraft-Kochprozeß-Versuche

Der anschließende Kochprozess wird in zwei Stufen durchgeführt:

a) Imprägnierung

Hierfür wird der Kocher mit der Imprägnierlösung gefüllt. Diese besteht aus einer Mischung von 0,8 g Isooctyltriethoxysilan, 10 l Natriumpolysulfid enthaltende wäßrige Natriumhydroxidlösung mit einer Sulfidität von 37%, die in der Zellstoffindustrie wie oben beschrieben als sog. white Liquor bekannt ist und 10 l des in der Zellstoffindustrie allgemein bekannten, oben beschriebe nen black Liquors (für die Versuche mit Birkenholz 2a-2d wurde dieser von der Zellstoffmühle Enocell in Finnland und für die Versuche mit Kiefernholz 2e-2h von der Zellstoffmühle Joutseno in Finnland direkt aus dem Kochprozeß der Zellstoffmühlen bezo gen).

Bei den Vergleichsversuchen V2a bis V2d (Birke) und V2e bis V2h (Kiefer) wird als Imprägnierlösung lediglich eine Mischung aus 10 l des gleichen white Liquors und 10 l des gleichen black Liquors verwendet.

Der Füllgrad des Kochers mit der jeweils verwendeten Imprä gnierlösung ist von der Holzart abhängig. Bei Birkenholz wird ein Verhältnis von Holz zu Imprägnierlösung von 1 : 4,1 und bei Kiefernholz ein Verhältnis von Holz zu Imprägnierlösung von 1 : 5,3 eingestellt.

Die über die Imprägnierlösung eingebrachte Alkalimenge in Form von Natriumhydroxid wurde in allen Versuchen immer konstant ge halten und betrug 20 Gew-% relativ zur Holzeinwaage bei Birke und 22 Gew.-% relativ zu Holzeinwaage bei Kiefer.

Nach dem Befüllen des Kochers wird die Imprägnierlösung mit ca. 3 l/min im Kreis über eine Temperiereinheit gepumpt. Dabei wird eine Temperatur von 80°C und ein Druck von 2 bar im Kocher ein gestellt. Diese Bedingungen werden für 10 Minuten gehalten (Im prägnierphase).

b) Zellstoffaufschluß

Nach der Imprägnierphase schließt sich der Zellstoffaufschluss an. Dabei wird innerhalb von 60 Minuten der Kocherinhalt auf 165°C erwärmt. Während des gesamten Prozesses wird die Auf schlußlösung (entspricht der Imprägnierlösung) mit 3 l/min über eine Temperiereinheit im Kreis gepumpt. Diese Pumprate wird während des gesamten Zellstoffaufschlusses konstant gehalten. Es wurden zwei Zellaufschlußvarianten untersucht:

Variante 1

Der Kochprozeß wird sofort nach Erreichen von 165°C Kochertemperatur abgebrochen, indem man den Druck im Ko cher entspannt und gleichzeitig den Mantel auf 80°C kühlt.

Variante 2

Der Kochprozeß wird 30 Minuten bei 165°C durchge führt und anschließend wird wie in Variante 1 weiter verfahren.

c) Zellstoffaufarbeitung

Die aus dem Aufschlussprozeß erhaltene Rohpulpe wird mit ca. 50 l voll entsalztem Wasser bei 80°C noch im Kocher gewaschen. An schließend wird die Pulpe aus dem Kocher entfernt.

Die derart gewaschene Rohpulpe wird in zwei Chargen aufgeteilt und danach 2 bzw. 10 Minuten in einem sog. Sundsberg Disinte grator zerrieben, um die Rohpulpe damit weiter aufzuschließen.

(III) Zellstoffanalytik

Von den so gewonnenen Chargen wurde folgende Analytik durchge führt:

a) Kappa-Wert wird wie oben beschrieben bestimmt;
b) Ausbeutebestimmung an Zellstoff ist die gesamte rückgewo gene Menge an Zellstoff relativ zur gesamten Holzeinwaage pro Kocherversuch;
c) Screened Ausbeute an Zellstoff ist die gesamte rückge wogene Menge an Zellstoff abzüglich des Rückstandes rela tiv zur gesamten Holzeinwaage pro Kocherversuch;
d) Rückstand, d. h. nicht aufgeschlossene Holzanteile, wie Aststücke, die bei der mechanischen Aufarbeitung der Roh pulpe im Sundberg Disintegrator abgetrennt werden.

(IV) Ergebnisse der Kocherversuche mit Birkenholzschnitzeln

Tabelle 3

Zusammenfassung der Ergebnisse der Zellstoffanalysen

Um die erhaltenen Ergebnisse besser interpretieren zu können sind in Tabelle 4 die Veränderungen der Mittelwerte relativ zu den Referenzwerten zusammengestellt.

Tabelle 4

Vergleich der Änderung der Mittelwerte der gemesse nen Werte von Tabelle 3 von Kocherversuchen mit der erfindungs gemäßen Imprägnierlösung mit den Vergleichsversuchen bei ver gleichbaren Kappa-Werten

Die Kocherversuche zeigen eine signifikante Verbesserung aller gemessenen Werte gegenüber den Werten der Vergleichsbeispiele. So wird der Kappa-Wert deutlich reduziert bei gleichzeitig steigender Ausbeute und geringem Rückstand. Somit verbessert die erfindungsgemäße Imprägnierlösung den Zellstoffaufschluß signifikant.

(V) Ergebnisse der Kocherversuche mit Kiefernholzschnitzeln

Tabelle 5

Zusammenfassung der Ergebnisse der Zellstoffanalysen

Um die erhaltenen Ergebnisse besser interpretieren zu können sind in Tabelle 6 die Veränderungen der Mittelwerte relativ zu den Werten der Vergleichsbeispiele zusammengestellt.

Tabelle 6

Vergleich der Änderung der Mittelwerte der gemesse nen Werte von Tabelle 5 von Kocherversuchen mit der erfindungs gemäßen Imprägnierlösung mit den Vergleichsversuchen bei ver gleichbaren Kappa-Werten

Die Kocherversuche zeigen eine signifikante Verbesserung aller gemessenen Werte gegenüber den Werten der Vergleichsversuche. So wird der Kappa-Wert reduziert bei gleichzeitig steigender Ausbeute und geringem Rückstand. Somit verbessert die erfindungsgemäße Imprägnierlösung den Zellstoffaufschluß auch bei Kiefernholz signifikant.

Tabelle 6

Claims

1. Zusammensetzungen zur Erhöhung der Massenaufnahme von pola ren Systemen in hydrophob-hydrophilen Hybridmaterialien enthal tend

1. (A) polare Lösungsmittel und
2. (B) oberflächenaktive Organosiliciumverbindungen, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus
- 1. (B1) Silanen der Formel
  R_(4-a-b)R¹ _bSi(OR²)_a (I),
  wobei
  R gleich oder verschieden sein kann und ein einwertiger, SiC- gebundener, gegebenenfalls mit Halogenatomen, Säureresten, Ami nogruppen, Mercaptogruppen, Carbinolgruppen, Estergruppen, Säu reanhydridgruppen und Epoxidgruppen substituierter Kohlenwas serstoffrest bedeutet, wobei die Kohlenstoffkette auch noch durch Heteroatome, wie Stickstoff, Sauerstoff oder Schwefel, unterbrochen sein kann,
  R¹ gleich oder verschieden sein kann und ein einwertiger, SiC- gebundener, gegebenenfalls mit Halogenatomen, Säureresten, Ami nogruppen, Mercaptogruppen, Carbinolgruppen, Estergruppen, Säu reanhydridgruppen und Epoxidgruppen substituierter, aliphati scher Kohlenwasserstoffrest mit mindestens 4 Kohlenstoffatomen bedeutet, wobei die Kohlenstoffkette auch noch durch Heteroato me, wie Stickstoff, Sauerstoff oder Schwefel, unterbrochen sein kann,
  R² gleich oder verschieden sein kann und Wasserstoffatom, Me tallatom oder einen einwertigen, gegebenenfalls mit Halogenato men substituierten Kohlenwasserstoffrest, der noch durch He teroatome, wie Stickstoff, Sauerstoff oder Schwefel, unterbro chen sein kann, bedeutet,
  a 1, 2 oder 3 ist und
  b 1, 2 oder 3 ist, mit der Maßgabe, daß die Summe a+b kleiner oder gleich 4 ist,
- 2. (B2) (Teil)Hydrolysaten von Silanen der Formel (I) mit 2 bis 50 Si-Atomen, die noch (OR²)-Gruppen aufweisen können,
- 3. (B3) linearen, verzweigten oder cyclischen Siloxanen mit 2-50 Siliciumatomen aus Einheiten der Formel
  R³ _c(OR⁴)_dSiO_(4-c-d)/2 (II)
  wobei
  R³ gleich oder verschieden sein kann und eine für Rest R ange gebene Bedeutung hat,
  R⁴ gleich oder verschieden sein kann und eine für Rest R² ange gebene Bedeutung hat,
  c 0, 1, 2 oder 3 ist und
  d 0, 1, 2 oder 3 ist, mit der Maßgabe, daß die Summe c+d klei ner oder gleich 3 ist und pro Molekül mindestens eine Siloxan einheit mit d verschieden 0 anwesend ist, und
- 4. (B4) Silane der Formel
  R⁵ _4-eSi[R⁶(OR⁷)_fOR⁸]_e (III),
  wobei
  R⁵ gleich oder verschieden sein kann und eine für Rest R ange gebene Bedeutung hat,
  R⁶ gleich oder verschieden sein kann und einen zweiwertigen Kohlenwasserstoffrest mit 2 bis 15 Kohlenstoffatomen bedeutet,
  R⁷ gleich oder verschieden sein kann und einen zweiwertigen Kohlenwasserstoffrest mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen bedeutet,
  R⁸ gleich oder verschieden sein kann Wasserstoffatom, Metalla tom oder einen einwertigen, gegebenfalls mit Halogenatomen sub stituierten Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffato men, der noch durch Heteroatome, wie Stickstoff, Sauerstoff oder Schwefel, unterbrochen sein kann, bedeutet,
  e 1, 2, 3 oder 4 ist und
  f eine ganze Zahl von 1 bis 20 ist.

2. Zusammensetzungen gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei Rest R¹ um aliphatische Kohlenwasserstoffreste mit 8-18 Kohlenstoffatomen, die linear, verzweigt oder cyclisch sein können, handelt.

3. Zusammensetzungen gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn zeichnet, daß es sich bei den Organosiliciumverbindungen (B3) um Siloxane handelt, die mindestens eine Einheit der Formel (II) aufweisen mit mindestens einem Rest R³ gleich einwertigem, SiC-gebundenen, mit Halogenatomen, Säureresten, Aminogruppen, Mercaptogruppen, Carbinolgruppen, Estergruppen, Säureanhydrid gruppen oder Epoxidgruppen substituierten Kohlenwasser stoffrest, wobei die Kohlenstoffkette auch noch durch Heteroa tome, wie Stickstoff, Sauerstoff oder Schwefel, unterbrochen sein kann.

4. Zusammensetzungen gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei den Organosili ciumverbindungen (B) um solche handelt, welche die Oberflächen spannung des polaren Lösungsmittels (A) um mindestens 15% ab senken.

5. Zusammensetzungen gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei den polaren Lö sungsmitteln (A) um Wasser und mit Wasser bei Raumtemperatur und Umgebungsdruck, d. h. bei ca. 1013 hPa, beliebig mischbaren Verbindungen handelt.

6. Zusammensetzungen gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß sie Organosiliciumverbindung (B) in Mengen von bis zu einem Gewichtsteil, bezogen auf 100 Gewichtsteile polarem Lösungsmittel (A), enthalten.

7. Verfahren zur Imprägnierung von cellulosefaserhaltigen Mate rialien, dadurch gekennzeichnet, daß cellulosefaserhaltige Ma terialien mit der Zusammensetzung gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6 in Kontakt gebracht werden.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusammensetzung in einer solchen Menge auf die zu hydrophili sierenden Materialien gegeben wird, daß die Menge an eingesetz ter Organosiliciumverbindung (B) 100 ppm bis 10 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge des zu hydrophilisierendes Materials, be trägt.

9. Verfahren zur Gewinnung von Zellstoff, dadurch gekennzeich net, daß Faserrohstoffe mit der Zusammensetzung gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6 behandelt werden.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Faserrohstoffe mit der Zusammensetzung im Imprägnierschritt be handelt und anschließend im Kocherschritt aufgeschlossen wer den.