DE3039762A1 - Verfahren zur herstellung von papier mit hoher nassfestigkeit - Google Patents
Verfahren zur herstellung von papier mit hoher nassfestigkeitInfo
- Publication number
- DE3039762A1 DE3039762A1 DE19803039762 DE3039762A DE3039762A1 DE 3039762 A1 DE3039762 A1 DE 3039762A1 DE 19803039762 DE19803039762 DE 19803039762 DE 3039762 A DE3039762 A DE 3039762A DE 3039762 A1 DE3039762 A1 DE 3039762A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- paper
- melamine
- mixing
- formaldehyde resin
- paper stock
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 7
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims abstract description 36
- 239000000084 colloidal system Substances 0.000 claims abstract description 28
- 229920000877 Melamine resin Polymers 0.000 claims abstract description 21
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 21
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims abstract description 15
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims abstract description 10
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 10
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 15
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 15
- 150000007974 melamines Chemical class 0.000 claims description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 2
- MBHRHUJRKGNOKX-UHFFFAOYSA-N [(4,6-diamino-1,3,5-triazin-2-yl)amino]methanol Chemical class NC1=NC(N)=NC(NCO)=N1 MBHRHUJRKGNOKX-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 24
- 239000000203 mixture Substances 0.000 abstract description 8
- 239000007787 solid Substances 0.000 abstract description 4
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 abstract 1
- WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N Formaldehyde Chemical compound O=C WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 11
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 9
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 5
- JDSHMPZPIAZGSV-UHFFFAOYSA-N melamine Chemical compound NC1=NC(N)=NC(N)=N1 JDSHMPZPIAZGSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 4
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 4
- 239000002657 fibrous material Substances 0.000 description 4
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 4
- 230000005070 ripening Effects 0.000 description 4
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 4
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-N Sulfurous acid Chemical class OS(O)=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 3
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 3
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 3
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 3
- 238000006266 etherification reaction Methods 0.000 description 3
- 238000006068 polycondensation reaction Methods 0.000 description 3
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 3
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 3
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 3
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N N-Butanol Chemical compound CCCCO LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 2
- DIZPMCHEQGEION-UHFFFAOYSA-H aluminium sulfate (anhydrous) Chemical compound [Al+3].[Al+3].[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O DIZPMCHEQGEION-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 2
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 2
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 2
- XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-N dimethylselenoniopropionate Natural products CCC(O)=O XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 2
- 239000012456 homogeneous solution Substances 0.000 description 2
- ZXEKIIBDNHEJCQ-UHFFFAOYSA-N isobutanol Chemical compound CC(C)CO ZXEKIIBDNHEJCQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N methanoic acid Natural products OC=O BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000575 pesticide Substances 0.000 description 2
- BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N propan-1-ol Chemical compound CCCO BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-L sulfite Chemical class [O-]S([O-])=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 4-(3-methoxyphenyl)aniline Chemical compound COC1=CC=CC(C=2C=CC(N)=CC=2)=C1 OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DEXFNLNNUZKHNO-UHFFFAOYSA-N 6-[3-[4-[2-(2,3-dihydro-1H-inden-2-ylamino)pyrimidin-5-yl]piperidin-1-yl]-3-oxopropyl]-3H-1,3-benzoxazol-2-one Chemical compound C1C(CC2=CC=CC=C12)NC1=NC=C(C=N1)C1CCN(CC1)C(CCC1=CC2=C(NC(O2)=O)C=C1)=O DEXFNLNNUZKHNO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-M Bisulfite Chemical compound OS([O-])=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229930040373 Paraformaldehyde Natural products 0.000 description 1
- GSEJCLTVZPLZKY-UHFFFAOYSA-N Triethanolamine Chemical compound OCCN(CCO)CCO GSEJCLTVZPLZKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 235000011054 acetic acid Nutrition 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 1
- 150000003973 alkyl amines Chemical group 0.000 description 1
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011260 aqueous acid Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 150000001735 carboxylic acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 1
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 1
- 238000006482 condensation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 125000001033 ether group Chemical group 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- IVJISJACKSSFGE-UHFFFAOYSA-N formaldehyde;1,3,5-triazine-2,4,6-triamine Chemical compound O=C.NC1=NC(N)=NC(N)=N1 IVJISJACKSSFGE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000019253 formic acid Nutrition 0.000 description 1
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 1
- 229960004592 isopropanol Drugs 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- WSFSSNUMVMOOMR-NJFSPNSNSA-N methanone Chemical compound O=[14CH2] WSFSSNUMVMOOMR-NJFSPNSNSA-N 0.000 description 1
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 1
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 description 1
- 229920002866 paraformaldehyde Polymers 0.000 description 1
- 229920000768 polyamine Polymers 0.000 description 1
- 235000019260 propionic acid Nutrition 0.000 description 1
- IUVKMZGDUIUOCP-BTNSXGMBSA-N quinbolone Chemical compound O([C@H]1CC[C@H]2[C@H]3[C@@H]([C@]4(C=CC(=O)C=C4CC3)C)CC[C@@]21C)C1=CCCC1 IUVKMZGDUIUOCP-BTNSXGMBSA-N 0.000 description 1
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
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
- D21H17/20—Macromolecular organic compounds
- D21H17/33—Synthetic macromolecular compounds
- D21H17/46—Synthetic macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
- D21H17/47—Condensation polymers of aldehydes or ketones
- D21H17/49—Condensation polymers of aldehydes or ketones with compounds containing hydrogen bound to nitrogen
- D21H17/51—Triazines, e.g. melamine
-
- 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
- D21H21/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its function, form or properties; Paper-impregnating or coating material, characterised by its function, form or properties
- D21H21/14—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its function, form or properties; Paper-impregnating or coating material, characterised by its function, form or properties characterised by function or properties in or on the paper
- D21H21/18—Reinforcing agents
- D21H21/20—Wet strength agents
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Paper (AREA)
- Phenolic Resins Or Amino Resins (AREA)
- Replacement Of Web Rolls (AREA)
Description
BASF AktiengtstUschaft O- *· 0050/034727
Verfahren zur Herstellung von Papier mit hoher Naßfestigkeit
Es ist seit langem bekannt, kolloidale wäßrige Lösungen . von MeIamin-Formaldehyd-Harzen, die durch Lösen eines gegebenenfalls
modifizierten Methylolmelamins in wäßriger
Säure und Altern der gebildeten Lösung hergestellt wer- · den, zur Erhöhung der Naßfestigkeit von Papier dem Papierstoff
zuzusetzen. Der pH-Wert der Harzkolloidlösungen ]Q liegt in dem Bereich von 0,5 bis 5>
der Peststoffgehalt beträgt max. 15 Gew.-^. Bei höherem Feststoffgehalt werden
die Harzkolloidlösungen instabil.
Aus der DE-AS 10 90 078 ist es bekannt, die Wirksamkeit von Melamin-Formaldehyd-Harzkolloiden durch Zusatz von
Formaldehyd und anschließendes Altern der erhaltenen Lösungen zu verbessern. Hierdurch wird eine Erhöhung der Naßfestigkeit
des Papiers erzielt. Bei den bisher bekannten Verfahren zur Herstellung von Melamin-Formaldehyd-Harzkolloiden
ist es unumgänglich, die Lösungen nach Zugabe einer Säure eine bestimmte Zeit, in der Regel 3 bis
12 Stunden, altern 'zu lassen, bevor die Lösungen als Naßfestigkeitsmittel
bei der Papierherstellung eingesetzt werden können. Um die angesäuerten MeIamin-Formaldehyd-
-Harzkolloide altern zu lassen, benötigt man in der Praxis Lagertanks. Bei der diskontinuierlichen Herstellung der
Melamin-Formaldehyd-Harzkolloide ist man außerdem immer
gezwungen, einen Kompromiß zwischen der Wirksamkeit der Harzkolloide und der Lagerstabilität der kolloidalen Losungen
einzugehen. Versucht man z.B., die Reifezeit durch Veränderung des pH-Wertes bzw. der Temperatur herabzusetzen,
so fällt die Wirksamkeit der gereiften Lösung nach kurzer Zeit ab.
BASF Aktiengesellschaft -^- O.Z. OO5O/O34727
r Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung
von Papier mit hoher Naföfoutigkelt durch Zusatz
von Melamin-Formaldehyd-Harzkolloiden zum Papierstoff und
Entwässern des Papierstoffs auf der Papiermaschine aufzuzeigen, bei dem man nicht mehr gezwungen ist, die Melamin-
-Formaldehyd-Harzkolloide über einen längeren Zeitraum zu altern, so daß Lagertanks entfallen und bei dem man die
Wirksamkeit der Harzkolloid-Lösungen leicht einstellen kann.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß man als Melamin-Formaldehyd-Harzkolloide ein Produkt einsetzt,
das durch kontinuierliches Mischen einer 40 bis 80 #igen wäßrigen Lösung eines gegebenenfalls modifizierten MeI-amins
mit Wasser und Säure in einer Mischungszone bei
turbulenter Strömung, einer Temperatur von 40 bis 110°C, einem pH-Wert von 2 bis 4 und einer Verweilzeit von der
Mischungszone bis zur Zugabestelle zum Papierstoff von 1 bis 300 Sekunden erhältlich ist, wobei der Peststoffgehalt
der Melamin-Formaldehyd-Harzkolloid-Lösung etwa 5 bis
20 Gew.-% beträgt.
Da nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hochkonzentrierte, gegebenenfalls modifizierte Melamin-Lösungen, vorzugsweise
60 bis 70 #ige wäßrige Lösungen, verwendet werden,.erzielt
man gegenüber bekannten Verfahren eine entscheidende Verringerung von Transportkosten. Zur Herstellung der Harzkolloidlösungen
kommen alle bisher dafür verwendeten Methylolmelamine sowie die modifizierten Methylolmelamine in
Betracht. Vorzugsweise verwendet man solche Methylolmelamine, bei denen das Molverhältnis von Melamin zu .
Formaldehyd 1:2 bis 1:6 beträgt. Die Herstellung wäßriger Lösungen von Methyl dme "".aminen und den entsprechenden modifizierten
Methylolmelaminen ist bekannt, üblicherweise
erhitzt man zur Herstellung von Methylolmelaminen eine
• V
BASF Aktiengesellschaft -Z-
0.2. 0050/034727
'"wäßrige Lösung von Melamin auf Temperaturen zwischen 70
und 95°C und fügt Formaldehyd, z.B. Formalin oder Paraformaldehyd, zu. Der pH-Wert der Reaktionsmischung wird in der
Regel auf Werte zwischen 755 und 11 eingestellt. Die
Methylolmelamine sind bekanntlich im alkalischen pH-Bereich stabil. Sie können sehr leicht im sauren pH-Bereich
mit Alkoholen verethert werden. Vorzugsweise verwendet man für die Veretherung Methanol, Ethanol und n- oder iso-Propanol
oder n- oder iso-Butanol. Besonders einfach und ^O daher auch bevorzugt ist die Veretherung mit Methanol. Es
ist möglich, die Methylolmelamine teilweise oder vollständig zu verethern. Die dabei entstehenden Produkte können
bis 6, vorzugsweise 2 bis 5 Ethergruppierungen enthalten. Nach der Veretherung wird der pH-Wert der wäßrigen Lösung
^5 auf Werte oberhalb von 7 eingestellt, damit eine Kondensation
unterbunden wird. Die gegebenenfalls veretherten Methylolmelamine werden bereits in hoher Konzentration
hergestellt, z.B. als 40 bis 80 #lge wäßrige Lösung. Sie
können auch durch Aufkonzentrieren' verdünnter Lösungen
erhalten werden. Die hochkonzentrierten modifizierten Methylolmelaminlösungen können auch mit Alkalisulfiten,
Alkalibisulfiten bzw. mit Aminen modifiziert sein. Das Molverhältnis von Methylolmelamin zu Sulfit bzw. Bisulfit
liegt bevorzugt in einem Bereich von 1:0,5 bis 1:5· Als
Amine kommen hauptsächlich Ammoniak, primäre und sekundäre Alkyl amine, Di- und Polyamine sowie z.B. Mono-, Di- und
Triethanolamin in Frage. Das Molverhältnis von Methylolmelamin zu Amin liegt hier bevorzugt in einem Bereich von
.1:0,5 bis 1:5.
Die konzentrierte wäßrige Lösung des gegebenenfalls modifizierten Methylolmelamine wird in einer Mischungszone
durch Hinzufügen von Wasser und einer Säure - wobei ein Reaktionspartner schon zuvor im Wasser vorgemischt sein
kann - bei einer Temperatur von 40 bis HO0C, vorzugswei-
BASF Aktiengesellschaft - + - 0.2. 0050/034727
-S-
Pse 70 bis 90°C, kontinuierlich gemischt, so daß einem
nachgeschalteten ebenfalls kontinuierlich durchflossenen Verweilzeit-Gefäß die Polykondensation des gegebenenfalls
modifizierten Methylolmelamins innerhalb kürzester Zeit
abläuft. Bei Temperaturen <
raturen gearbeitet werden.
raturen gearbeitet werden.
abläuft. Bei Temperaturen oberhalb 10O0C muß in Druckappa-
Zum kontinuierlichen Mischen der beiden Reaktionspartner
- oder wenn einer schon mit Wasser vorgemischt ist,
φ nur des einen Reaktionspartners, vorzugsweise die Säure muß
in kürzester Zeit eine homogene Lösung - ohne Konzentrationsgradienten - hergestellt werden, da wegen der
hohen Reaktionsbeschleunigung im Bereich geringer Säurekonzentrationen das gegebenenfalls modifizierte Methylolmel-
Tg amin innerhalb von wenigen Sekunden zu einem unlöslichen
Harz polymerisieren würde.
Das Mischen geschieht deshalb in Mischgeräten mit geringem Mischvolumen. Die Mischungskomponenten durchlaufen die
2Q Mischungszone mit hoher turbulenter Strömung. Unter diesen
Bedingungen wirken hohe Energiedichten auf die miteinander zu vermischenden Komponenten ein. Für das erfindungsgemäße
Verfahren eignen sich z.B. folgende gebräuchliche Mischvorrichtungen:
a) Strahlmischer - Mischen mit schnellem Flüssigkeitstreibstrahl; wozu vorzugsweise das Wasser bzw. die
wäßrige, gegebenenfalls modifizierte Methylolmelaminlösung
verwendet wird,
b) In-line-Mischer (in Rohrleitung eingebauter Propeller-
-Mischer),
• * · to
• · β
rc) Statische Mischer und
d) Rotor - Stator - Mischer.
d) Rotor - Stator - Mischer.
Vorzugsweise wird das Mischen der Reaktionskomponenten mit
dem Wasser in einem Strahlmischer vorgenommen, der in einen nachgeschalteten Verweilzeitraum - als Reaktionsrohr
oder -behälter ausgeführt - einmündet.
Zum Einbringen der erforderlichen Mischenergie in den Strahlmischer wird das Wasser, vorzugsweise die mit dem
Wasser vorgemischte, gegebenenfalls modifizierte Methylolmelaminlösung verwendet, indem es als Treibstrahl mit
turbulenter Strömung bei Geschwindigkeiten von 5 bis 50 m/s, vorzugsweise 10 bis 20 m/s, durch die Düse des
Strahlmischers gegeben wird. Die Energiedichte in der Mischungszone beträgt mindestens 20 kW/m und liegt vorzugsweise
oberhalb von 50 kW/m .
Die Harzlösung kann, wenn sie nicht bereits mit dem Wasser
vorgemischt ist, ebenso wie die Säure, die zum Starten der Kondensationsreaktion benötigt wird, sowohl durch die
Düse - die in diesem Fall als Mehrstoffdüse ausgebildet ist -,.als auch mit gesonderten Einleitungsrohren neben
der Düse oder seitlich am Mischrohr auf der.' Höhe der Düse zugeführt werden.
Durch Impulsaustausch zwischen dem Treibstrahl und der ihn umgebenden ReaktIonslösung kommt es zu einer schnellen und
intensiven Durchmischung des als Rohr ausgebildeten Mischraumes. Die Durchmesserverhältnisse von d„ , zu
Rohr
dTreibstrahl betr>aSeri 2 bis 20J vorzugsweise 3 bis 6; die
Länge des Rohres verhält sich zum Durchmesser des Rohres
1ROhZ0ROhP = 5 bls 20·
35
35
BASF Aktiengesellschaft - -fr· - O. Z. ΟΟ5Ο/Ο34727
rDie Komponenten verlassen das Rohr homogen gemischt.
Aufgrund der kurzen Mischzeit und der mit den Mischvorrichtungen eingetragenen hohen Energiedichte von 50 bis 7ΌΟΟ,
vorzugsweise 50.bis 2000 kW/m, ist es möglich, die erforderliche
Reaktionszeit bis zur optimalen Reifung durch Einstellen geeigneter Reaktionsbedingungen (pH von 3 bis
4, Temperatur von 40 bis 1100C) auf 1 bis 300 Sekunden zu
verkürzen, ohne Störungen durch Flockenbildung bei zu weit fortgeschrittener Kondensation bzw. durch Wirksamkeitsver-1Q
lust bei zu kurzer Verweilzeit zu erhalten.
Die Reifung - Polykondensation des gegebenenfalls modifizierten Methylolmelamins - geschieht in der Mischungszone
sowie dem nachgeschalteten Verweilzeitraum, vorzugsweise
^5 in einem mit dem Strahlmischer integrierten und turbulent
durchströmten Reaktionsrohr. Nach Verlassen der Mischvorrichtung durchläuft die homogengemischte Lösung - unabhängig
von der verwendeten Mischvorrichtung - ein Rohr oder zusätzlich einen Behälter in dem die erwünschte Ver-
2Q weilzeit erreicht wird. Die erforderliche Verweilzeit
beträgt je nach Reaktionsbedingungen (Temperatur, pH-Wert,
Konzentration und Art des gegebenenfalls modifizierten Methylolmelamins) wenige Sekunden bis mehrere Minuten,
vorzugsweise 15 Sekunden bis 1 Minute.
Um die notwendige Temperatur während des Mischungsvorgangs
einzustellen, kann man entweder alle zu mischenden Komponenten vorher auf diese Temperatur erhitzen bzw. man
erhitzt nur das zum Verdünnen verwendete V/asser und zwar 3Q dann auf eine höhere Temperatur, so daß die Temperatur
während des Mischens in dem angegebenen Bereich liegt.
Dies kann beispielsweise dadurch geschehen, daß man Dampf
in das Verdünnungswassev einleitet.
BASF Aktiengesellschaft -f- 0.Z. 0050/03.4727
-ι-
''Als Säuren verwendet man vorzugsweise Salzsäure und Phosphorsäure
bzw. Carbonsäuren, wie Ameisensäure, Essigsäure und Propionsäure.
Man· erhält eine hochwirksame Melamin-Formaldehyd-Harzkolloidlösung
mit einem Feststoffgehalt von etwa 5 bis 20 Gew.-%, die-direkt zum Papierstoff zudosiert bzw. nach
einer weiteren kontinuierlichen oder diskontinuierlichen Verdünnung mit Wasser im Gewichtsv.erhältnis 1:10 bis 1:20
1Q zur Papierstoffsuspension gegeben wird. Die so hergestellten
Kolloidlösungen sind wirksam und werden vorzugsweise direkt nach Verlassen der Mischungsappäratur verwendet.
Sie können auch einige Stunden gelagert werden, verlieren jedoch nach längerer Zeit an Wirksamkeit als Naßverfestigungsmittel.
Die in den Beispielen angegebenen Teile sind Gewichtsteile, die Angaben in Prozent beziehen sich auf das Gewicht
der Stoffe. Die Trockenreißlänge wurde gemäß DIN 53 112, Blatt 1, und die Naßreißlänge gemäß
DIN 53 112, Blatt 2, bestimmt. Die Laugenfestigkeit des Papiers wurde entsprechend der Arbeitsweise für die Naßreißlänge
ermittelt, wobei jedoch die genormten Papier-. streifen nicht in Wasser, sondern in 3 #iger Natronlauge
5 Minuten bei 80°C gelagert wurden.
Herstellung einer veretherteri Methylolmelaminlösung in
Wasser:
127 Teile (ca. 1 Mol) Melamin wurden mit 365 Teilen einer 37 % igen wäßrigen Lösung von Formaldehyd (ca. 4,5 Mol
e>0) Kern lacht. Die Mischung wird mit Natronlauge auf
pH 8,5 eingestellt und auf 700G erhitzt, bis das gesamte
Melamin völlig in Lösung gegangen ist. Man läßt weitere 5 Minuten bei 700C nachreagieren und gibt anschließend
BAD ORIGINAL
BASF Aktiengesellschaft - # - °'Z- OO5O/O34727
-S-
r64O Teile (ca. 20 mol) an Methanol zu. Mit Phosphorsäure
wird nun der pH-Wert der Lösung auf ca. 4,0 eingestellt und 30 Minuten lang die Temperatur bei 40°C gehalten. Nach
Erhöhung des pH-Wertes auf ca. J mit Natronlauge wird anschließend die Lösung unter Vakuum (ca. 10 mbar) bei
6O0C auf einen Feststoffgehalt von 70 % aufkonzentriert
und dann schnell auf 200C abgekühlt. Die 70 % ige wäßrige
Lösung weist eine Viskosität von ca. 500 mPas (Brookfield,
20 /min) auf und ist unendlich mit Wasser mischbar.
226 kg/h Wasser von 80°C und 38,3 kg/h 70 %lge wäßrige Lösung des oben beschriebenen veretherten Methylolmelamins
und 3j8 kg/h konzentrierte Salzsäure (37 #ig) wurden mit
einem Strahlmischer bestehend aus einer Zweistoffdüse mit einem Durchmesser der inneren Bohrung von 2 mm und einem
Ringspalt mit einer Spaltbreite von 1 mm, die in ein Mischrohr mündete mit 100 mm Länge und 20 mm Durchmesser
und einer Prallplatte im Abstand von 85 mm von der Düsenmündung
kontinuierlich in der Weise gemischt, daß das Wasser als Treibstrahl durch die innere Bohrung mit einer
Strahlgeschwindigkeit von 20 m/s (turbulente Strömung) gegeben wurde. Durch den Ringspalt wurde die veretherte
Methylolmelaminlösung und die konzentrierte Salzsäure durch einen seitlich am Mischrohr auf der Höhe der Düsenmündung
angebrachten Stutzen zudosiert.
In dem als Rohr ausgeführten Mischraum wurden die Komponenten intensiv und schnell zu einer homogenen Lösung gemischt.
Die Energiedichte im Mischraum betrug 470 kW/m
Zur Vervollständigung der Polykondensation (Reifung) war ein Verweilzeitraum in Form eines Reaktionsrohres am
Mischrohr angeschlossen. Das Reaktionsrohr hatte einen Innendurchmesser von 10 mm und eine Länge von 30 m. Die
Verweilzeit der Reaktionsmischung in der Mischungszone und
BASF Aktiengesellschaft -^- O. Z. 0050/034727
rdem nachgeschalteten Reaktionsrohr bis zur Zugabestelle
zum Papierstoff betrug 30 Sekunden, die Temperatur 750C
und der pH-Wert der Mischung 3,0.
Man erhielt auf diese Weise eine 10 #ige HarzkolloidlÖ-'
sung, die entsprechend einer Dosiermenge von 5 % Harzkolloidlösung,
bezogen auf trockenes Fasermaterial, direkt zum Papierstoff einer Langsiebversuchspapiermaschine mit
einer Arbeitsbreite von 75 cm gegeben wurde. Die Arbeitsgeschwindigkeit
der Papiermaschine betrug 66 m/min. Das Papier bestand aus gebleichtem Sulfit-Zellstoff und hatte
ein Flächengewicht von 60 g/m . Der pH-Wert der Stoffsuspension wurde durch Zusatz von 2 % Aluminiumsulfat und
durch Zugabe verdünnter Schwefelsäure auf einen Wert von
4,5 eingestellt. Der Mahlgrad betrug 35°SR. Der Papierma-
}5 schine wurden 3 kg/min des SuIfitZellstoffs zugeführt. Die
Eigenschaften des erhaltenen Papiers sind in Tabelle 1
zusammengestellt.
148,3 kg/h Wasser von 80°C wurden mit 28,8 kg/h 70 #iger
wäßriger Lösung des oben beschriebenen veretherten Methyl olmelamins auf der Saugseite einer Kreiselpumpe kontinuierlich
zugegeben, in der Pumpe gemischt und in einen Strahlmischer durch eine 1-Stoff-Düse mit 2 mm-Bohrung mit
■ einer Strahlgeschwindigkeit von 15 m/s (turbulente Strömung) entsprechend einer Energiedichte von 200 kW/nr
gedüst. 2,8 kg/h konzentrierte Salzsäure wurden in den wie im Beispiel 1 angegebenen Mischraum zudosiert. Das Reaktionsrohr
hatte dieselben Abmessungen wie im Beispiel 1. Die Verweilzeit der Reaktionsmischung bis zur Zugabestelle
zum Papierstoff betrug 50 Sekunden, die Temperatur 75°C
und der pH-Wert der Mischung 3,0.
BASF Aktiengesellschaft - ^D - °·2· 0050/034727
*" Von dieser 10 $igen Harzkolloidlösung wurden der Papiermaschine
bei gleichem Stoffeinsatz wie in Beispiel 1 angegeben, 10 %, bezogen auf trockenes Fasermaterial,
zudosiert. Die Eigenschaften des so erhaltenen Papiers sind in der Tabelle 1 zusammengestellt.
In einem 250 1 fassenden beheizbaren Behälter der mit \q einem Rührer ausgerüstet war, wurden 84,5 kg Wasser auf
eine Temperatur von 400C erwärmt. Man hielt die Temperatur
konstant und gab 1,4 kg konzentrierte Salzsäure (37 zu und nachdem eine verdünnte Säurelösung entstanden war,
14,3 kg der oben beschriebenen 70 #igen wäßrigen Lösung des veretherten Methylolmelamins. On die Reaktionspartner
zu durchmischen wurde die Lösung mit einer Energiedichte von 0,4 kW/nr gerührt. Das Durchmischen war nach etwa
5 Minuten beendet.
2Q Danach wurde der Rührer abgestellt und die Mischung 3 Stunden
bei einer Temperatur
der Mischung betrug 2,2.
der Mischung betrug 2,2.
den bei einer Temperatur von 40°C gealtert. Der pH-Wert
Um die Melaminformaldehyd-Harzkolloidlösung als Naßfestigkeitsmittel
zu prüfen, wurde das Harzkolloid in einer Menge von 150 g/min (entsprechend 5 %) bezogen auf
trockenes Pasermaterial dem Papierstoff zugesetzt. Der pH-Wert der Stoffsuspension wurde mit 2 % Aluminiumsulfat
und zusätzlich mit verdünnter Schwefelsäure auf einen Wert 3Q von 4,5 eingestellt. Diese Stoffsupension mit einem Mahlgrad
von 35 SR wurde auf der in Beispiel 1 beschriebenen Papiermaschine bei einer Geschwindigkeit von 66 m/min
entwässert. Ca. 3 kg/mi."1 eines Papiers aus gebleichtem
Sulfitzellstoff mit einem Flächengewicht von 60 g/cm
35
BASF Aktiengesellschaft- - if - O. Z. 0050/034727
rwurden so hergestellt. Die Eigenschaften des Papiers sind
in der Tabelle angegeben.
Vergleichsbeispiel 2 5
Das.Vergleichsbeispiel 1 wurde mit der Ausnahme wiederholt,
daß zum Papierstoff 3Q0 g/min entsprechend 10 %, bezogen auf das Fasermaterial, der 10 %igen Melamin-Formaldehyd-Harzkolloidlösung
verwendet wurden. Die Eigen-10 schäften des so erhaltenen Papiers sind in der Tabelle
angegeben.
BASF Aktiengesellschaft
O.Z. 0050/03^727
""Tabelle 1 '
Zusatz
ohne
Zusatz 1
Zusatz 1
10 $ige Harzkolloidlösung kontinuier- diskontinuierlich
lieh
Beispiel Vergleichsbeispiel
Beispiel Vergleichsbeispiel
2 1 2
Trockenreißlänge (m) 5040 5700 5950 5710 5900
Naß reiß länge (m)
1350 1750 .1290 1700
Naßreißlänge (m) nach Papieralterung
5 min 1300C
Laugenfestigkeit (m) 1780 2200 I690 . 1950
860 1200 850 1120
Laugenfestigkeit (m) nach Papieralterung
5 min, 1300C
105
1170 1390 1100 1300
25
30
35
Claims (3)
- BASF Aktiengesellschaft 0.2. OO5O/O34727PatentansprücheVerfahren zur Herstellung von Papier mit hoher Naßfestigkeif durch Zusatz von Melamin-Pormaldehyd-Harzkolloiden zum Papierstoff und Entwässern des Papierstoffs auf der Papiermaschine, dadurch gekennzeichnet, daß man als Melamin-Pormaldehyd-Harzkolloid ein Produkt einsetzt, das durch kontinuierliches Mischen einer 40 bis 80 #igen wäßrigen Lösung eines gegebenen- falls modifizierten Melamins mit Wasser und Säure in einer Mischungszone bei turbulenter Strömung, einer Temperatur von 40 bis 1100C, einem pH-Wert von 2 bis 4 und einer Verweilzeit von der Mischungszone bis zur Zugabestelle zum Papierstoff von 1 bis 300 Sekunden erhältlich ist, wobei der Peststoffgehalt der MeI-amin-Formaldehyd-Harzkolloid-Lösung etwa 5 bis 20 Gew.-% beträgt.
- 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verweilzeit der Stoffe von der Mischungszone bis zur Zugabestelle zum Papierstoff 15 bis 60 Sekunden beträgt.
- 3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Energiedichte in der Mischungszone mindestens 20 kW/m beträgt.487/80 Ks/ro 20.10.80
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19803039762 DE3039762A1 (de) | 1980-10-22 | 1980-10-22 | Verfahren zur herstellung von papier mit hoher nassfestigkeit |
| FI812880A FI66943C (fi) | 1980-10-22 | 1981-09-15 | Foerfarande foer framstaellning av papper med hoeg vaotstyrka |
| DE8181107478T DE3161038D1 (en) | 1980-10-22 | 1981-09-21 | Process for preparing high wet-strength paper |
| AT81107478T ATE4826T1 (de) | 1980-10-22 | 1981-09-21 | Verfahren zur herstellung von papier mit hoher nassfestigkeit. |
| EP81107478A EP0050223B1 (de) | 1980-10-22 | 1981-09-21 | Verfahren zur Herstellung von Papier mit hoher Nassfestigkeit |
| NO813548A NO160666C (no) | 1980-10-22 | 1981-10-21 | Fremgangsmaate for fremstilling av papir med hoey vaatfasthet |
| ES506403A ES8303580A1 (es) | 1980-10-22 | 1981-10-21 | Procedimiento para la obtencion de papel con alta resisten- cia en mojado |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19803039762 DE3039762A1 (de) | 1980-10-22 | 1980-10-22 | Verfahren zur herstellung von papier mit hoher nassfestigkeit |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE3039762A1 true DE3039762A1 (de) | 1982-05-27 |
Family
ID=6114904
Family Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19803039762 Withdrawn DE3039762A1 (de) | 1980-10-22 | 1980-10-22 | Verfahren zur herstellung von papier mit hoher nassfestigkeit |
| DE8181107478T Expired DE3161038D1 (en) | 1980-10-22 | 1981-09-21 | Process for preparing high wet-strength paper |
Family Applications After (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE8181107478T Expired DE3161038D1 (en) | 1980-10-22 | 1981-09-21 | Process for preparing high wet-strength paper |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0050223B1 (de) |
| AT (1) | ATE4826T1 (de) |
| DE (2) | DE3039762A1 (de) |
| ES (1) | ES8303580A1 (de) |
| FI (1) | FI66943C (de) |
| NO (1) | NO160666C (de) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE9214170U1 (de) * | 1992-10-17 | 1993-03-11 | Gustav Demmler GmbH & Co, 12247 Berlin | Papier-Biedermeiermanschette |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5286347A (en) * | 1992-05-05 | 1994-02-15 | Calgon Corporation | Melamine formaldehyde polymer for pitch control method |
| GB2293612B (en) * | 1994-09-30 | 1997-04-16 | Ricoh Kk | Recording material, method of producing the same and method of recycling recording material |
| DE102019127563A1 (de) | 2019-05-10 | 2020-11-12 | Hauni Maschinenbau Gmbh | Herstellen von Trinkhalmen aus Papier |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2233965A (en) * | 1937-05-14 | 1941-03-04 | Bennett Inc | Method of delivering and diluting aqueous dispersions of wax, rosin, and the like |
| DE921300C (de) * | 1948-10-10 | 1954-12-13 | Cassella Farbwerke Mainkur Ag | Verfahren zur Veredelung von Fasermaterial |
| GB866103A (en) * | 1956-10-08 | 1961-04-26 | American Cyanamid Co | Improved melamine resin colloid and manufacture of wet-strength paper therewith |
| CA986634A (en) * | 1971-12-20 | 1976-03-30 | Richard D. Sundie | Curable amino resins |
| FR2446889A1 (fr) * | 1979-01-17 | 1980-08-14 | Protex Manuf Prod Chimiq | Procede de pigmentation de la pate a papier a l'aide de mousses aminoplastes |
-
1980
- 1980-10-22 DE DE19803039762 patent/DE3039762A1/de not_active Withdrawn
-
1981
- 1981-09-15 FI FI812880A patent/FI66943C/fi not_active IP Right Cessation
- 1981-09-21 EP EP81107478A patent/EP0050223B1/de not_active Expired
- 1981-09-21 AT AT81107478T patent/ATE4826T1/de not_active IP Right Cessation
- 1981-09-21 DE DE8181107478T patent/DE3161038D1/de not_active Expired
- 1981-10-21 ES ES506403A patent/ES8303580A1/es not_active Expired
- 1981-10-21 NO NO813548A patent/NO160666C/no unknown
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE9214170U1 (de) * | 1992-10-17 | 1993-03-11 | Gustav Demmler GmbH & Co, 12247 Berlin | Papier-Biedermeiermanschette |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0050223A1 (de) | 1982-04-28 |
| ATE4826T1 (de) | 1983-10-15 |
| EP0050223B1 (de) | 1983-09-28 |
| NO813548L (no) | 1982-04-23 |
| ES506403A0 (es) | 1983-02-01 |
| NO160666C (no) | 1989-05-16 |
| DE3161038D1 (en) | 1983-11-03 |
| FI812880L (fi) | 1982-04-23 |
| ES8303580A1 (es) | 1983-02-01 |
| FI66943B (fi) | 1984-08-31 |
| NO160666B (no) | 1989-02-06 |
| FI66943C (fi) | 1984-12-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE69302587T2 (de) | Wässerige zusammensetzungen für die leimung von papier | |
| DE69517474T2 (de) | Verfahren zur herstellung von papier | |
| DE1795392A1 (de) | Kationaktive,wasserloesliche Polyamide | |
| DE2250995B2 (de) | Verfahren zur Herstellung von geleimten Papier, Karton oder geleimter Pappe aus Zellstoff und in diesem Verfahren anwendbares Leimstoffgemisch | |
| DE1595386A1 (de) | Verfahren zur Herstellung von feinteiligen,unschmelzbaren und unloeslichen Melamin-Formaldehyd-Kondensationsprodukten | |
| EP0374646B1 (de) | Verfahren zur Herstellung von stabilen Wasser-in-Öl-Emulsionen von hydrolisierten Polymerisaten von N-Vinylamiden und ihre Verwendung | |
| DE1176362B (de) | Verfahren zur Herstellung von Polyaddukten | |
| DE3633735C2 (de) | ||
| DE69918756T2 (de) | Verfahren für die Herstellung von hydrophoben Papier oder hydrophoben Karton und Leimungsmittel | |
| DE3039762A1 (de) | Verfahren zur herstellung von papier mit hoher nassfestigkeit | |
| DE2353430C2 (de) | Verfahren zur Herstellung von kationischen Polyaminopolyamiden und deren Verwendung als Papiererzeugungshilfsmittel | |
| DE1179098B (de) | Flotationsmittel zum Klaeren von Papierfasern enthaltenden Abwaessern | |
| DE3505575A1 (de) | Harnstoff-formaldehydharz und verfahren zu seiner herstellung | |
| DE69931343T2 (de) | Mischung aus kieselsäure und saurem kolloid zu einem mikropartikelsystem für die papierherstellung | |
| DE1595391B2 (de) | Wasserlösliche oberflächenaktive Kondensationsprodukte | |
| DE3004185C2 (de) | Wäßrige Dispersion zur Verwendung als Leimungsmittel auf Basis eines Kolophoniummaterials und Verfahren zu deren Herstellung | |
| DE1812416A1 (de) | Verfahren zum Leimen von Papier und sein Erzeugnis | |
| DE2352190C2 (de) | Verfahren zur Herstellung von wässrigen Suspensionen aus Polyolefin-Kurzfasern | |
| DE3873826T2 (de) | Zusammensetzungen zum leimen von papier. | |
| DE3024257A1 (de) | Stabiles, waessriges polyvinylalkohol/ melamin-formaldehyd-harz-reaktionsprodukt, verfahren zu seiner herstellung und seine verwendung | |
| DE1908094A1 (de) | Verfahren zur Herstellung von Aminoplast-Traenkharzloesungen | |
| DE3313726A1 (de) | Verfahren zur herstellung von wasserloeslichen kationischen harnstoff-formaldehyd-harzen und deren verwendung bei der papierherstellung | |
| DE3131220C2 (de) | Wäßrige Dispersion auf Basis eines Kolophoniumbasismaterials und Verfahren zu ihrer Herstellung | |
| EP0463012A1 (de) | Kationische harnstoff-formaldehyd-kondensate, verfahren zu ihrer herstellung und ihre verwendung in der papierindustrie. | |
| DE1595386C (de) | Verfahren zur Herstellung von feinteiligen, unschmelzbaren und unlöslichen Melamin-Formaldehydkondensationsprodukten |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 8130 | Withdrawal |