DE3321892A1

DE3321892A1 - Kreppklebstoff, enthaltend ethylenoxid/propylenoxidcopolymere

Info

Publication number: DE3321892A1
Application number: DE19833321892
Authority: DE
Inventors: Herbert E. Appleton Wis. Grube; William S. Neenah Wis. Pomplun
Original assignee: Kimberly Clark Corp
Current assignee: Kimberly Clark Corp
Priority date: 1982-06-17
Filing date: 1983-06-16
Publication date: 1983-12-22
Also published as: KR840004933A; ZA833762B; PH18451A; GB2122624B; FR2528862A1; US4440898A; CA1210546A; BR8303171A; GB8315300D0; AU562060B2; FR2528862B1; AU1530483A; JPS5911381A; GB2122624A

Description

Beschreibung

Die Erfindung "betrifft Klebstoffzusammensetzungen, insbesondere KlebstoffZusammensetzungen, die sich für Krepppapierbahnen, die vor dein Kontakt mit dem Kreppzylinder im wesentlichen getrocknet wurden, eignen.

Bei der Herstellung bestimmter Papierprodukte, wie etwa Gesichtstücher, Papierhandtücher, Servietten und dgl. wird eine wässrige Aufschleramung (Pulpe) auf einem si oh bewegenden, löchrigen (foraminous) Tuch in solch einer Weise abgeschieden, daß eine dünne Schicht oder Bahn aus lasern gebildet wird. Die resultierende Bahn wird dann entwässert, getrocknet, gekreppt und auf großen Walzen aufgewickelt. Das Kreppen der Bahn ist ein gut bekanntes Verfahren su Verbesserung der Eigenschaften hinsichtlich Weichheit und Verdichtung durch Brechen der Faserzwischenbindungen. Dies wird üblicherweise bewerkstelligt durch Anhaften der Bahn an die Oberfläche einer großen, rotierenden Trommel (etwa einem Xankee-Trockner) und danach Ablösen der Bahn mit einem Abstreifmesser. Sowie die Bahn die Kante des Abstreifrnessers berührt, erfährt es Kompressionskräfte, welche die innere Struktur unterbrechen und bewirken, daß sich die Bahn verkrümmt bzw. wellig wird, wobei eine Reihe von Erhebungen und Vertiefungen in der Bahn gebildet werden, sowie diese das Abstreifmesser verläßt. Das Kreppverfahren mittels der Verwendung eines Kreppklebstoffs ist in der Technik gut bekannt und hinreichend in der US-PS 3 304 635 beschrieben, auf welche hier Bezug genommen wird*

In jüngster Zeit hat das Trocknen der Bahn mittels einem Verfahren, das als Durchtrocknung bekannt ist, eine bedeutende Beachtung gefunden, da es zu einer verbesserten Verdichtung und Weichheit der Bahn während dem Trocknen beiträgt. Dies wird.im allgemeinen erreicht durch Durchleiten

von heißer i,uft durch die Bahn, ua eine teilweise Trocknung su erreichen, "bevor die Bahn gegen einen Yankee-Trockner gepreßt wird, um das Trocknungsverfahren abzuschließen.

Sin ITachteil des teilweisen Trocknens vor dem Yankee be-5

steht jedoch darin, daß die resultierende, teilweise getrocknete Bahn die Zugabe eines Kreppklebstoffs zum Yankee (oder jedem anderen Kreppzylinder, der verwendet i\^rerden kann) erfordert, um eine ausreichende Adhäsion der Bahn an dem Zylinder vorzusehen, welche zum Erhalt einer angemessenen Kreppbildung notwendig ist. Dies war im allgemeinen nicht unbedingt erforderlich bei herkömmlicheren Verfahren, bei denen der hohe Feuchtigkeitsgehalt der Bahn eine ausreichende Adhäsion an der Oberfläche des Yankee-Zylinders lieferte. Obwohl Kreppklebstoffe früher

von Zeit zu Zeit in herkömmlicheren Verfahren verwendet werden konnten, ua die natürlicherweise auftretende Adhäsion der nassen Bahn zu unterstützen, hat sich der Bedarf nach Kreppklebstoffen stark erhöht mit dem Aufkommen _₀ des Durchtrocknens.

Ein herkömmlicherweise für Durchtrocknungsverfahren verwendeter Kreppklebstoff besteht aus einer Mischung aus Ethylen/Vinylacetatcopolymer und Polyvinylalkohol. Diese Zusammensetzung ist für einen breiten Bereich von Anwendungen zufriedenstellend, unterliegt jedoch der Ausbildung wasserunlöslicher Rückstände auf Verfahrenstüchern. Der offenbarte Klebstoff, umfassend, Ethylenoxid/Propylenoxidcopolymer und Polyvinylalkohol liefert gute Bahnbindeeigenschaften gegenüber der Oberfläche des Yankee-Trockners, während Rückstände auf Verfahrenstüchern aufgrund der Wasserlöslichkeit des Klebstoffs leicht entfernt werden können.

Gemäß einem Gesichtspunkt liegt der Gegenstand der Erfindung in eine¹·!! Kreppklebstoff zur Verwendung in einem Durchtrocknungsverfahren für die Herstellung von Kreppwatte, wobei der Kreppklebstoff eine flischung aus Ethylenoxid-

j Propylenoxidcopolymer und einem hochrnolekulargewichtisen, thermoplastischen Polymer nie ausreichender festigkeit zur Bildung eines Klebstoffes, umfaßt. Diese Kreppklebstoffe können auf den flrepp zylinder oder die Bahn selbst

_ entweder durch Aufdrucken oder Sprühen, bei geeigneter Einstellung der Viskosität und des Feststoffgehalts des Klebstoffs, aufgebracht xverden. Vorteilhafterweise sehen die erfindungsgemäßen Kreppklebstoffe eine Schutzbeschichtung auf der Oberfläche des Kreppzylinders vor.und verlängern die nutzbare Lebenszeit des Abstreifmesser. Am ■wichtigsten ist jedoch, daß sie wasserlöslich sind und leichter von den Verfahrenstüchern, auf denen Kreppklebstoffe dazu neigen, sich anzusammeln, entfernt werden können.

Die hochmolekulargewichtige thermoplastische Polymerkomponente kann Jedes thermoplastische Polymer sein, das in wasserdispergierter Form oder in Form einer Wasserlösung erhältlich ist und'ein Molekulargewicht von etwa 6000 bis 2Q etwa 100 000 besitzt. Jedes dieser Polymeren besitzt von ITatür aus für die erfindungsgemäßen Zwecke genügend Festigkeit zur Bildung eines Klebstoffilms. Besonders geeignete thermoplastische Polymere umfassen Polyvinylalkohol, Ethylen/Vinylacetatcopolymer und Polyvinylpyrrolidon.

Bezogen auf das Gewicht, kann die jeweilige Menge der Ethylenoxidanteile in dem Ethylenoxid/Propylenoxideopolymer etwa 10 bis etwa 80 % betragen, in Abhängigkeit der erwünschten, spezifischen Kreppklebstoffeigenschaften und dem thermoplastischen Polymer, mit dem das Copolymer gemischt wird. In ähnlicher Weise variieren die jeweiligen Mengen .''des Ethylenoxid/Propylenoxidcopolymers und des thermoplastischen Polymers ebenso in Abhängigkeit des erwünschten Adhäsionsausmaßes für eine bestimmte Anwendung.

Im allgemeinen kann die Menge des Ethylenoxid/Propylenoxidcopolymers etwa 5 bis etwa 60 Gew.-% (Trockenzustand) der Klebstoffzusammensetzung ausmachen. Bei Verwendung in Mischung, mit Polyvinylalkohol kann die Menge des Ethylen-

It

oxid/?rop2rlenoxidcopolyseren beispielsweise etwa 40 "bis etwa 60 G-ew.-^y (Trockenzustand) der Klebstoffzusarimensetzung betragen. Bei Verwendung in Mischung ciit Ethyl en/Vinylacetatcopolymer kann die Menge des Ethylenoxid/Propylenoxidcopolymers etwa 5 "bis etwa 60 Gew.-% (Trockenzustand) der Klebstoffzusammensetzung "betragen. Da das Ethylenoxid/ Propylenoxidcopolymer als Modifiziermittel für den thermoplastischen Filmbildner wirkt, variieren die jeweiligen Mengen notwendigerweise mit dem gewählten, bestimmten thermoplastischen Polymer. Nichtsdestoweniger dient das Ethylenoxid/Propylenoxideopolymer in jedem Fall 'dazu, die die Wasserlöslichkeit zu verbessern, die notwendig ist, um die Reinigungsfähigkeit der beim Papierherstellungsverfahren verwendeten Tücher, welche kontinuierlich einer Ausbildung von Kreppklebstoffen ausgesetzt sind, zu verbessern. Für die hierin beschriebenen Zwecke bedeutet Tuchreinigungsfähigkeit die Möglichkeit, Klebstoffrückstände von den Yerarbeitungstüchern mit Wasser, Dampf und/oder mechanischen Reinigungsverfahren entfernen zu können, ohne das Kreppwatteverfahren unterbrechen und die Verarbeitungstücher entfernen zu müssen.

Die nachfolgenden Beispiele erläutern die Erfindung. 25

Beispiel 1

Herstellung von Kreppklebstoffen, enthaltend Ethylenoxid/

Propylenoxidcopolyraer
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Zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Kreppklebstoffs wurden zuerst zwei wässrige Lösungen hergestellt, welche das Ethylenoxid/Propylenoxidcopolymer bzw. den thermoplastischen Filmbildner enthielten. Die erste Lösung wurde her-35

gestellt durch Auflösen von 40 Gew.-% eines Ethylenoxid/ PiOpylenoxidcopolymers in einem heißen, gerührten Wasserbad. Die Temperatur des Bades wurde bei etwa 32 bis 6> G (180-185⁰F) gehatten. Die zweite Lösung wurde hergestellt

2

durch Auflösen von 40 Gew. -% eines Polyvinyl alkohole in einen· heiilen, gerührten V/asserbad bei etwa der gleichen Temperatur.

Die zvrei .Lösungen wurden vereinigt durch Zugeben von 40 Teilen der ersten Lösung (Copolymer) zu 60 Teilen der""zweiten Lösung (Polyvinylalkohol) unter Rühren.

Zusätzlich können jeweils 0,2 Gew.-% eines Schutzkolloids, ".-■""" 4

eines Antischausraittels und eines antimikrobiell wirkenden .Mittels''' zugegeben werden, U¹U die Lagerungsstabilität und Anwendung des Klebstoffs zu verbessern. Diese Additive sind für deren beabsichtige Zwecke herkömmlich und nicht

notwendig, die verbesserte Tuchreinigungsfähigkeit, welche 15

von den erfindungsgemäSen Kreppklebstoffen gezeigt wird, au erreichen.

1 Pluronic 12? hergestellt von BASI? Wyandotte

2 Gelvatol 40-20 hergestellt von Monsanto Chemical Co,

3 Witconal 1206 hergestellt von Witco Chemical Co.

4 Colloid 513 hergestellt von Colloid Inc.

5 Metasol TK 100 hergestellt von Merck Chemical Co.

Beispiel 2

Tuchreinigungsfähigkeitsprüfung
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Eine 20 Gew.-%ige (Feststoffe) Lösung des zu prüfenden Kreppklebstoffs wurde auf ein ausgewogenes 3 2c 10 cm (2 χ 4 inch) großes Stück eines herkömmlichen Polyester-Übertragungstuchs unter Anwendung einer 2,5 cm (1 inch) Farbbürste aufgebracht. Der Klebstoff auf dem Tuch wurde an der Luft getrocknet, welches dann über Nacht in einen Ofen bei 121⁰C (250⁰F) gebracht wurde. Das getrocknete, klebstoffbehandelte Tuch wurde rückgewogen, um den, dem

■*·

Tuca zugegebenen, trockenen Liebstoff zu oestimmen.

D?s klebstoffbehandelte Tuch wurde in ein gerührtes,

32 bis 35¹ C (133-185 5¹) warmes Leitungswasserbad über eine 5

Stunde eingebracht, ura das Tuch zu waschen. Das gewaschene Tuch wurde dann entfernt, mit heißem Leitungswasser gespült und bei 93°C (200⁰F) eine Stunde in einen Ofen eingebracht. Each dem Trocknen wurde das Tuch rückgewogen, um den Gewichtsverlust aufgrund des "iaschens zu bestimmen. Basierend auf diesen Vierten wurde der Prozentgehalt des vor· dem Tuch abgewaschenen Klebstoffs berechnet (Faserreinigungsfähigkeit). Diese Prüfung xfurde für jede Klebstoff probe dreifach ausgeführt.

Der in Beispiel 1 beschriebene iireppkleb stoff wurde nach

dem oben beschriebenen Verfahren geprüft und gegenüber einem Standardkiebstoff, wie üblicherweise in der Papierherstellungsindustrie verwendet, nämlich einer 70/30 _on Mischung aus Ethylen/Vinylacetatcopolymer und Polyvinyl-

alkohol, verglichen. Die Ergebnisse sind in nachstehender Tabelle zusammengefaßt.

Klebstoff Tuchreinigungsfähigkeit

Standard 4? %

Probe 1 100 %

Diese Ergebnisse zeigen deutlich die Verbesserung hinsichtlich der Faserreinigungsfähigkeit, wie erhalten beiVerwendung eines Kreppklebstoffs, umfassend ein Ethylenoxid/Propylenoxidcopolymer, verglichen mit der Verwendung eines herkömmlichen Kreppklebstoffs.

Claims

Patentansprüche

Kreppklebstoff zur Verwendung in einem Durchtrocknungsverfahren zur Herstellung von Kreppwatte, da— durch gekennzeichnet, daß der Kreppklebstoff eine Mischung aus Ethylenoxid/Propylenoxidcopolymer und einem hochmolekulargewiclitigen, thermoplastischen Polymer mit ausreichender Festigkeit zur Bildung eines Klebstoffilms, umfaßt.

Kreppklebstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge an Ethylenoxid/Prο-pylenoxidcopolymer etwa 5 bis etwa 60 G-ew.-%, bezogen auf das kombinierte Trockengewicht des Ethylenoxid-Propylenoxidcopolymers und dem thermoplastischen Polymer in dem Kreppklebstoff, beträgt.

Kreppklebstoff nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η ζ e-ichnet , daß das thermoplastische Polymer Polyvinylalkohol ist.

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4. Zreppklebstoff nach Anspruch. 3, dadurch gekennzeichnet, daß ·· .er in wesentlichen aus etwa 40 bis etwa 60 Gew.-Jo Polyvinylalkohol und etwa 40 "bis etwa 60 C-ew.-% Ethylenoxid/Propylenoxidcopolymer besteht.

5- Kreppklebstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das thermoplastische Polymer Sthylen/Vinylacetatcopolymer ist.

6. Kreppklebstoff nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , daß er iia wesentlichen aus etwa 50 bis etwa 95 Gew.-% Ethylen/lTinylacetatcopolymer und etwa 5 bis etwa 50 Gew.-;j Ethylenoxid/Propylenoxidcopolyaer besteht.

7. Kreppklebstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das thermoplastische Polyaer Polyvinylpyrrolidon ist.