Verfahren zur Herstellung eines faserförmigen Flächengebildes unter
Verwendung von cyanalkylierten Cellulosefasern Es ist bereits bekannt, aus faserförmiger
cyanäthylierter Cellulose mittels der zur Papierherstellung üblichen Verfahren Papier
herzustellen. Bisher war man hierbei allerdings der Meinung, daß nur ein solcher
cyanäthylierter Cellulosebrei aufgeschlagen und fibrilliert, mithin also zu Papier
verarbeitet werden kann, dessen Stickstoffgehalt unterhalb von 2,8 °/o liegt. In
dieser Meinung wurde die Fachwelt durch den Umstand bestärkt, daß das Aufschlagen
von cyanäthylierter Pulpe, die einen Substitutionsgrad von mehr als 0,5 °/o, entsprechend
einem Stickstoffgehalt von mehr 3,70/" aufweist, keinen Effekt auf die Fließverfilzung
der cyanalkylierten Cellulosefasern hat. Tatsächlich waren die bisher bekannten
Cyanalkylcellulosen mit mehr als etwa 3,70/,Stickstoff nicht mehr fasererhaltend
und gingen in den halbkolloiden Zustand über. Danach war zu folgern, daß die Papierherstellung
auf üblichem nassem Wege mit steigendem Stickstoffgehalt der cyanalkylierten Cellulosefasern
wenig erfolgversprechend ist.Process for the production of a fibrous sheet-like structure using cyanoalkylated cellulose fibers It is already known to produce paper from fibrous cyanoethylated cellulose by means of the processes customary for paper production. Up to now, however, it has been of the opinion that only such a cyanoethylated cellulose pulp can be whipped and fibrillated, and consequently processed into paper with a nitrogen content below 2.8%. In this opinion, experts were confirmed by the fact that the whipping of cyanoethylated pulp, which has a degree of substitution of more than 0.5%, corresponding to a nitrogen content of more than 3.70 / " , has no effect on the flow felting of the cyanoalkylated pulp In fact, the previously known cyanoalkyl celluloses with more than about 3.70 /, nitrogen were no longer fiber-retaining and changed to the semi-colloid state. It was then to be concluded that papermaking in the usual wet way with increasing nitrogen content of the cyanoalkylated cellulose fibers was not very promising is.
Dieses Vorurteil konnte durch das Verfahren gemäß der vorliegenden
Erfindung widerlegt werden. Dieses Verfahren, das zu faserigen Flächengebilden mit
hoher Wärmestabilität, hoher Dielektrizitätskonstante und hoher Dimensionsstabilität
führt, ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß Cyanalkylcellulosefasern,
welche durch Umsetzung von Alkalicellulose mit einem ungesättigten Nitril in Gegenwart
von indifferenten Sauerstoff tragenden organischen Lösungsmitteln erhalten wurden,
mit einem Stickstoffgehalt von über 2,8'/0, in Wasser suspendiert, mittels bei der
Papierherstellung üblichen Vorrichtungen aufgeschlagen, entwässert und zu Papier
weiterverarbeitet werden. Dieses so hergestellte Papier ist dem bisher aus Cyanäthylcellulose
erhältlichen beispielsweise überall dort als elektrisches Isolationsmaterial weit
überlegen, wo eine hohe Wärmestabilität und eine hohe Dielektrizitätskonstante gefordert
werden.This prejudice could through the procedure according to the present
Invention to be refuted. This process that leads to fibrous sheet-like structures
high thermal stability, high dielectric constant and high dimensional stability
leads, is characterized according to the invention in that cyanoalkyl cellulose fibers,
which by reacting alkali cellulose with an unsaturated nitrile in the presence
were obtained from inert oxygen-bearing organic solvents,
with a nitrogen content of over 2.8 '/ 0, suspended in water, means at the
Papermaking usual devices pitched, dewatered and turned into paper
are further processed. This paper produced in this way is previously made from cyanoethyl cellulose
for example widely available everywhere there as electrical insulation material
superior where high thermal stability and a high dielectric constant are required
will.
Die als Rohstofffür die erfindungsgemäßen Flächengebilde dienenden
faserförmigen Cyanalkylcellulosen werden durch Umsetzung von beliebig hergestellten
Alkalicellulosen mit ungesättigten Nitrilen erhalten. Beispiele für derartige Nitrile
sind neben Acrylnitril andere a,ß-ungesättigte Nitrile, wie z. B. Crotonitril, ß,y-
oder y,8-ungesättigte Nitrile, sowie Dinitril od. dgl. Als indifferente, Sauerstoffgruppen
enthaltende organische Lösungsmittel, in deren Gegenwart die erfindungsgemäß zu
verwendenden Rohstoffe hergestellt werden, kommen bei Raumtemperatur flüssige Alkohole,
Äther, Ketone oder Ester in Betracht, wobei vorzugsweise solche Verbindungen dieser
Art verwendet werden, die höhere Siedepunkte aufweisen. Beispiele für solche Lösungsmittel
sind Alkohol, wie Propanol, Isopropanol, Butanol und dessen Isomeren und Homologen,
Glykole und niedere Glykoläther, Ketone, wie Methyläthylketon, Methylisopropylketon
usw., Äther, wie Tetrahydrofuran oder Dioxan, sowie beliebige Gemische von zwei
oder mehreren dieser Verbindungen. Bezüglich weiterer Einzelheiten der Faserherstellung,
welche nicht Gegenstand des vorliegenden Patentes ist, wird auf die deutsche Auslegeschrift
1196 628 verwiesen.The fibrous cyanoalkyl celluloses used as raw materials for the planar structures according to the invention are obtained by reacting any alkali celluloses produced in any way with unsaturated nitriles. Examples of such nitriles are, in addition to acrylonitrile, other α, β-unsaturated nitriles, such as. B. crotonitrile, ß, y- or y, 8-unsaturated nitriles, and dinitrile or the like. As inert organic solvents containing oxygen groups, in the presence of which the raw materials to be used according to the invention are produced, alcohols, ethers, ketones which are liquid at room temperature come or esters into consideration, compounds of this type preferably being used which have higher boiling points. Examples of such solvents are alcohol such as propanol, isopropanol, butanol and its isomers and homologues, glycols and lower glycol ethers, ketones such as methyl ethyl ketone, methyl isopropyl ketone, etc., ethers such as tetrahydrofuran or dioxane, and any mixtures of two or more of these compounds. For further details of fiber production, which is not the subject of the present patent, reference is made to German Auslegeschrift 1196 628.
Die Herstellung der faserförmigen Flächengebilde aus diesen so zugänglichen
Rohstoffen kann nach beliebigen, an sich bekannten Verfahren der Papier-oder Pappeherstellung
erfolgen, wobei man sich der herkömmlichen Vorrichtungen bedienen kann.The production of the fibrous sheet-like structures from these so accessible
Raw materials can be prepared by any method known per se in paper or cardboard production
take place using the conventional devices.
Die Herstellung eines Papiers aus Cyanäthylcellulose mit hohem Stickstoffgehalt
ist an Hand des nachstehenden Ausführungsbeispieles näher erläutert.The production of a paper from cyanoethyl cellulose with a high nitrogen content
is explained in more detail using the exemplary embodiment below.
Beispiel Man suspendiert Cyanäthylcellulose in Wasser in einem Verhältnis
von 1:4 bis 1 : 5. Mit Hilfe von Pumpen wird diese Suspension durch die Finger des
Pulpers gedrückt, bis die stark hydrophobe Faser an beiden Enden gut fibrilliert
ist. Besonders ist darauf zu achten, daß keine Faser gekürzt wird. Nach erfolgter
Aufbereitung wird sehr stark verdünnt. Die Auflaufkonsistenz bei herkömmlichen Papiermaschinenaufläufen
liegt etwa bei 0,02°/0. Durch den hydrophoben Charakter des Stoffes erhält man an
der Gautsche bzw. Siebsaugwalze einen viel höheren Trockengehalt als normalerweise.
Die Adsorptionsisotherme eines solchen Papiers ist praktisch eine Gerade parallel
zur X-Achse. Demzufolge hat auch die umgebende
Feuchtigkeit keinerlei
EinfluB. Daraus resultiert die hohe Dimensionsstabilität.Example Cyanoethylcellulose is suspended in water in a ratio
from 1: 4 to 1: 5. With the help of pumps this suspension is passed through the fingers of the
Pulpers until the highly hydrophobic fiber fibrillates well at both ends
is. It is particularly important to ensure that no fibers are shortened. After
Processing is very heavily diluted. The casserole consistency in conventional paper machine casseroles
is about 0.02 ° / 0. Due to the hydrophobic character of the fabric, you get an
the couch or suction roll has a much higher dry content than normal.
The adsorption isotherm of such a paper is practically a straight line parallel
to the X axis. As a result, the surrounding
Moisture none
Influence. This results in the high dimensional stability.
Bei einem Stickstoffgehalt von etwa 10 °/o verdoppelt sich die Dielektrizitätskonstante
der Cellulose. Weiterhin ist eine hohe thermische Stabilität zu beachten.At a nitrogen content of about 10% the dielectric constant doubles
the cellulose. A high thermal stability must also be taken into account.