DE1771693A1

DE1771693A1 - Flammhemmendes Papier

Info

Publication number: DE1771693A1
Application number: DE19681771693
Authority: DE
Inventors: Tifft Austin Heathcote
Original assignee: Monsanto Co
Current assignee: Monsanto Co
Priority date: 1967-06-28
Filing date: 1968-06-27
Publication date: 1972-02-10
Also published as: CH524713A; SE357400B; FI53854C; FR1570304A; BE717275A; DE1771693B2; NL6809060A; FI53854B; GB1184878A; LU56356A1

Description

Anwalta-Afcte 17 219 Be/Son.

Koneanto Coapsjaj 800 Worth lAadbergh BouleTard, St.Lpuis, Kl··. 631 €6 σ.S.A.

Papier*

Diese Erfindung betrifft Oelliae#ea»teri*liea mit rerbeeeerter Hiohtentflaaoibexkeit. Im besonderen betrifft dieee Erfindung Celluloeeaaterialien, die ein Phosphor und Stiokatoff enthaltende« flaaahenaendes Mittel enthalten.

Ee wurden rereohiedene Verbindungen und Zubereitungen * zur Behandlung von Cellulose and anderen nornalerweiee Oase 0-2363 109887/057S -2-

entflammbaren, organischen Verbindungen verwendet oder vorgesehen, um diese nichtentflammbar zu maohen. Viele der vorgesehenen Verbindungen enthalten 3tiok»toff oder Phosphor oder beides. Beispielsweise wurden Verbindungen wie bromlerte Dialkenamidophosphate, Alkoylaminguanidine, Melaminpyrophosphat und Polyphosphorylamid als flammeioher maohende Mittel verwendet. Ammoniumorthophosphate wie Diammoniumorthophosphat wurden als flammhemmend verwendet, aber die vorausgehend bezeichneten Verbindungen enthaltenden Materialien haben den laohteil wasserlöslich zu sein und sind daher geeignet durch Wasser im Laufe der Zeit ausgewaschen zu werden und bestimmte, physikalische Eigenschaften des behandelten Materials zu verändern. Daher sind übermäßige Mengen des Mittels erforderlich, was die Kosten solcher Gegenstände in unannehmbarer Weise erhöht. Ee 1st daraus ersichtlich, dafi eine wasserunlösliche Phosphor und Stickstoff enthaltende Zubereitung, welche, wenn sie in verhältnismäßig geringen Mengen Cellulosematerial einverleibt, diesen Widerstandsfähigkeit gegenüber Feuer verleiht und die physikalischen Eigenschaften de· Materials nicht in irgendeinem merklichen Ausmaß verändert, ein Fortschritt auf diesem Gebiet darstellen würde.

Ea ist daher ein Gegenstand dieser Erfindung Cellulosematerialien mit verbesserter Niohtentflammbarkeit zu schaffen .

109887/0578

-3-

Ein weiterer Gegenstand dieser Erfindung besteht darin, Cellulosemterlalien zu schaffen, denen ein verbessertes Phosphor und Stickstoff enthaltendes, flammhemmendes Mittel einrerleibt ist.

Nach dieser Erfindung wurde gefunden, daß Cellulose, welche Materialien mit flammhemmenden Eigenschaften enthalten, erhalten werden durch Einverleiben von im wesentlichen was a erunlöslichen Ammoniumpolyphosphat en der allgemeinen Formel

worin η ein· ganze Zahl mit einem Durchschnittswert größer als 10 und a/n «inen Durchschnittswert zwischen 0,7 und ungefähr 1,1 und m einen maximalen Wert gleioh η + 2 hat. Diese polymeren Polyphosphate haben P-0-P-Bindungen und daß der Durchschnittswert von η größer als 10 ist, wird ausgewiesen durch das Papierohromatographieverfahren (Karl-Kroupa, Anal.Chem., 26, 1091 (1956)] und die polymere P-O-P-BI ndimf wird ausgewiesen durch kernmagnet is ehe Resonanzspektren, weicht im wesentlichen keine P-N-P-Bindungen und keine ortho-, pyro- oder kurzkettige P-O-P-Gruppen erkennen lassen und durch InfrarotSpektren, welche P-O-P-Bindungen ausweisen, aber im wesentlichen nicht irgeadweiche P-H-Bindungen aufzeigen.

109887/0576

Diese polymeren Polyphosphate können entweder geradkettig© oder verzweigtkettige Strukturen haben. Es ist dabei festzustellen, dafi im wesentlichen der gesamte Stickstoff in diesen Polyphosphaten als Ammoniakstiokstoff und im wesentlichen kein Kernstickstoff in den Polyphosphaten vorhanden ist. Obgleich theoretisch das Ammoniakstiokstoff-zu-Phoephor-Molarverhältnis bei den Polyphosphaten der vorliegenden Erfindung ungefähr 1 erreicht, wenn die Polyphosphate vollständig ammoniert sind, ist in manchen Fällen das Molarverhältnis Ammoniakstiokstoff-zu-Phosphor geringer als 1, und diese Erfindung erstreckt sich auch auf solche polymere Ammoniumpolyphosphate» welche ein Molarverhältnis von nicht weniger als ungefähr 0,7 haben. Wenn zusätzlich die Polyphosphate der vorliegenden Erfindung hier so gekennzeichnet werden, daS sie im wesentlichen wasserunlöslich sind, soll da« bedeuten, daß die Löslichkeit einer Schlämme von 10 g Feststoffe/100 com Wasser naoh 60 Minuten bei 25⁰C ungefähr 5 g/100 ecm Wasser oder weniger ist. Genauer genommen, bezieht sioh für die Zweoke der vorliegenden Erfindung der für die Löslichkeit eines Ammoniumpolyphosphat β mit einem angegebenen Wert, auf den Löslichkeitswert in g pro 100 ecm Wasser, wenn 10 g des Polyphosphate in 100 ecm Wasser 60 Minuten bei 25⁰C aufgeschlämmt werden.

Der Grad der Polymeriaierung der im wesentlichen wasser-

109887/0575

unlöslichen Ammoniumpolyphosphate ist schwierig zu bestimmen, weil bekannte Verfahren zur Bestimmung solche sind wie die "so bezeichneten" Lösungsverfahren, d.h. die Lösungstechniken für Polymerisierungsmessungen verwenden. Beispielsweise ist bei Bestimmung nach dem liiidgruppentitrierungsverfahren /Van Wazer, Griffith and McCullough, Anal. Ohem., 26, 1755 (1954X? nach Umwandlung des Ammoniumpolyphosphats zu der Bäureform durch Ionenaustauscherharze /Van Wazer and Holst, J. Am. Ghem* Soc*., 72, t>39 (195Q}7» der Durchschnittszahlenwert von η von ungefähr 20 bis ungefähr 400, bevorzugt Von ungefähr 40 bis ungefähr 400, während bei Bestimmung nach dem Verfahren der Lichtstreuung oder Viskositätskorrelationen, die aus der Lichtstreuung /Strauss and Wineman, J. Am. Chem. ώοο., 80, 2366 (195Ö}7 modifiziert durch die Verwendung des Zimm-Darstellungsverfahrens (Zimm p4-ot method) /Stacey, "Light-öcattering in Physical Chemistry," Butterworths, London (1956J7 ^der Iku-chschnittsgewichtswert von η über ungefähr 5OQ liegt und bevorzugt im Bereich von ungefähr 500 bis ungefähr 100 000 liegt, wobei der Bereich von ungefähr 1000 bis ungefähr 3)0 000 besonders bevorzugt wird.

Die Bezeichnung "Ammoniaksticketoff" bezieht sici auf den otickötoff, der in der Ju'orm der Anmcniumione vornanden ist und dessen iüntfernung durch die Wasserstofforra eines starken Kutionenaustauscherharses möglich ist, d.h. durch 109887/0575

-6-

die Wasserstofform eines üulfonatpolystyrolharzes. Die Bezeichnung "Nicht-Ammoniakstickstoff^M oder "Kernstiokstoff" bezieht sich auf den Stickstoff, der ungeeignet ist ι um in der für echten Ammoniumstickstoff vorgesehenen Weise entfernt zu werden.

Ammoniumpolyphosphate können unter Aufweisen vieler unterschiedlicher kristalliner Formen hergestellt werden, wie dies durch ihre Röntgenbeugungsbi^der aufgezeigt wird, und im allgemeinen können irgendweich· dieser Formen (obgleich die Formen 1 und 2, Infra, bevorzugt werden), ebenso wie die nicht kristalline aeorphe Form verwendet werden. Erläuternde kristalline Formen von Ammoniumpolyphosphaten, die zur Verwendung geeignet sind, umfassen:

	1	1	Bontgenbeugunftszahlen '	2	O d.A-	Form	6,65	Form	4
Form	2	^> M-	Form	5,70	Linie^(b:	5.68
	3	6_t06	Linie<^b>	6,06	1	5,40	1	5,70
4	5,47	1	3,08	2	3,52	2	5,60
5	3,83	2	2,93	3	3,80	3	3,42
	3,50	3	3.37	4		4	7,00
3,24	4	5	5	6,10
5

(a) CuKa-otrahlung

(b) FünfetÖrksten Linien bei abnehmender Intensität

Im allgeaeinen können die Anrooniuiapolyphosphate in irgend-

109887/0671

-7-

einer Größe, die ihr hischen mit den anderen Bestandteilen, die in die Oellulosematerialien einverleibt werden können, verwendet werden. Im besonderen werden Ammoniumpolyphosphate mit einer Partikelgröße bevorzugt, die klein genug ist, um durch ein 80 mesh Sieb (USSS) (Maschenweite Q,18 mm) durchzulaufen, wobei Partikelgrößen von wenigstens so kleiner Größe, daß sie durch ein 200 mesh Sieb (haschenweite 0,075 hub) laufen, besonders bevorzugt werden.

Die im wesentlichen wasserunlöslichen Ammoniumpolyphosphatfeuer hemmenden Mittel der vorliegenden Erfindung können durch viele und verschiedene Verfahren hergestellt werden. Im allgemeinen wird ein l^Jhosphat-enthaltendes Material, wie Monoammoniumorthophosphat, Diammoniumorthophosphat, kondensierte Phosphorsäure, Orthophosphorsäure und ähnliche, thermisch mit einem Ammoniak-bildenden und kondensierenden Kittel kondensiert, wie Harnstoff, Ammoniumcarbonat,' Biuret, SuIfamid, Sulfamidsäure, Ammoniumsulfamat, Guanylhamstoff, Methylharnstoff, lOrmamidaminoharnstoff, 1_t3-Dianinoharnstoff, Biharnstoff und ähnliche. Im besonderen können beispielsweise Monoammoniumorthophosphat und Harnstoff thermisch kondensiert werden unter Bildung von im wesentlichen wasserunlöslichen Ammoniumpolyphosphaten durch Wärmebehandlung einer Schmelze, die aus im wesentlichen ägu'imolaren Mengen bei einer Temperatur von ungefähr 25O⁰C · während einer Zeitdauer von ungefähr 3 citunden gebildet

109887/0576

-ö-

Daa nach der Erfindung behandelte Cellulose enthaltende Material kann irgendein Celluloeegewebe, zum Beispiel in der Form eines Papierblattes, gepreßter Holzfaser oder Platte, bezfehungsweise Karton, dünnerer Pappe, Schachtelpappe, eines eine bestimmte Form aufweisenden Behälters, weloher duroh Verfilzen von Fasern zur Ereielung der gewünschten Form gebildet wurde, ebenso Kohoelluloee wie in der Form von Baumwolle oder in der Form von Cellulose enthaltenden !Textilien, wenn gewünscht, wobei alles einfaoherweise hier lediglioh als Celluloeegewebe bezeichnet wird. Das Celluloeegewebe kann ebenso niohtoellulosisohe Fasern oder Materlallen, welche aus verschiedenen Materialien hergestellt sind, wie synthetisch· Polymerisate wie Polyacrylnitril, Polyester, welche aus mehrwertigen Alkoholen und Polystturen, und Polyamide, wie sie aus PoIysäuren und Polyaminen hergestellt werden, wie andere KonstruktIons- beziehungsweise Festigungsmaterialien wie Asbest, Holzfasern, und so weiter, enthalten. Bevorzugte Celluloeegewebe, wie sie hier In dieser Erfindung verwendet werden, sind solohe, welche wenigstens teilweise aus gemahlenen Holz-, ungebleichten Kraft-, ungebleichten Sulfit-, gebleichten neutralen Sulfit "semi-chemical"- (N.S.S.C·), Soda-, gebleichten Kraft-, gebleiohten Sulfit-, Chlordioxid gebleichten Kraft- und Lumpen-Pülpen hergestellt werden.

109887/0575 ~⁹"

Die Ammoniumpolyphosphat flammhemmend en Mittel der vorliegenden Erfindung können naoh irgendeinem herkömmlichen Verfahren, welches dem Papierfaohnann bekannt iat, angewendet werden.

Bei der Herstellung der Papierprodukte dieser Erfindung können die Ammoniumpolyphosphate entweder bei der Holländer- ?■ ^ oder der "Naß-und-Preß^-Stufe eingeführt werden durch Zugabe der Ammoniumpolyphosphate zu dem wäßrigen, Papier bildenden Material zu irgendeinem Zeitpunkt vor der Blattbil- [ dung, wobei ein Bottichleimunge- beziehungsweise -sohlichte- oder andere« Sättigung*verfahren angewendet werden kann. Die Ammoniumpolyphosphate können ebenso bei der Oberflächen- i besohiohtung von Papier, zusammen alt verschiedenen Binde- : mitteln verwendet werden. Die Verfahren zum Aufbringen der Beschichtung auf das Papier sind dem Fachmann bekannt. Solche Verfahren umfassen Besprühen, Walzenauftrag, Luftrakel- .. f beschichtung, Bakelstreiohbeschichtung, Vorhangbesohichtung : und Verwendung einer Hayer-Stafamasohine (Mayer rod machine).

Wenn die Ammoniumpolyphosphate bei der Naß-und-Preß"-Stufe ; verwendet werden, wird das Polyphosphat dem Papier bildenden Material zu irgendeinem geeigneten Zeitpunkt vor der Blattbildung zugegeben. Mengen von 1 bis ungef. 30 Gew.£ od. mehr Polyphosphat, bezogen auf das Gewicht der Papierfasern,

-10-109887/0575

erbringen gute Ergebnisse, wobei Mengen von 2 bis ungefähr 15 Gew.# Polyphosphate bezogen auf das Gewicht der Papierfasern, bevorzugt wird. Höhere Mengen Polyphosphat können ebenso verwendet werden, obwohl dadurch nur ein geringer zusätzlicher Vorteil im Hinblick auf die Feuerfestigkeit des Papiers erreicht wird.

Das behandelte Papier wird getrocknet und in der herkömmlichen V/eise gehärtet unter Bildung der" verbesserten erfindungsgemäßen Papierprodukte. Es ist festzustellen, daß die mit der herkömmlichen Papierherstellung verbundenen Arbeitsverfahren zur Verwendung in dieser Hinsicht gut geeignet sind.

Wenn das Eölyphosphat in einer "Bottichleim- beziehungsweise -schlicht"-Anwendung verwendet wird, wird das als Blatt ausgebildete- Papier in einer wäßrigen Suspension des Polyphosphat getaucht, gewalzt oder grundiert, und so weiter.

Die verbesserten erfindungsgemäßen Papierprodukte können danach zur Verpackung als Papiertüten, Karton, i"aserfliese, und überall dort verwendet werden, wo Papier mit einem hohen Grad von Jeuerhemmung geeignete Anwendung findet. j

Die Ammoniunipolyphosphate können zusammen mit verschiedenen, dem Fachmann bekannten, Bindemittel verwendet werden. Bei-

109887/0575 ₁₁

spiele solcher Bindemittel umfassen Styrol—Butadiencopolymerisate, ÄthylenAinylchloridcopolymerisate, PoIyvinylacetatcopolymerisate mit Maleatestern wie Dibutylmaleat, Acrylatester wie Äthyl- und Butylacrylat, PoIyvinylalkoholstärke und Stärkederivate wie fcitärkeacetat, hydroxyäthylierte ütärke, oxidierte oder "chlorierte" bturke, von Soja oder Casein herrührendes Protein und ähnlicne.

Die Ammoniumpolyphosphate Können zusammen mit einem Retentiun.'jüilfsraittel der Eapierpülpeschlämme zugegeben werden. Geeignete Ketentionshilfemittel umfassen Polyalkylenimine, Pol „.amid—Kpichlorhydrinharze, die unter dem Warenzeichen "f»jf.-3Hno 55V" beziehungsweise "Reten 763" durch die Hercules i'owiur Co. auf den Harkt gebrecht werden, kationisches • >t irKoderivot r.it oinoa «ticicstoffgehalt von ungefähr ü,25#i aul den Merkt gebracht unter der Handelsbezoictinung "Cii\o~b^M durcti die Kational üterch and Jhemical Corp.,und ähnliche. Typische in dieser Krfindung brauchbare PoIy-UiKy] enimine uafessen JZblyäthylenimin und andere PoIyiithylenimine, die ein oder mehrere niedere Alkylaubstituenton απ den Kohlenotoffetomen der Ätnylenkette haben, wie i'oiy-(i!-ffiüthyläthyleniaiii;, Poly(2-äthyläthylenimin), PoIy-(2 ^-dimctuyläthylenimin) und ähnliche. Polyathylenimin wird bevorzugt. Die hetentionshilfeu können in einer Konzentration von un-{5ef'ihr 0,u5 his ungefähr 1,(^ und bevor-

1O0887/OO7S „_1;>.

zugter von ungefähr 0,1$ bis ungefähr Ü_t5#> bezogen auf das Trockengewicht der Pulpe, verwendet werden.

Die nachfolgenden Beispiele erläutern die Erfindung, wobei Teile und Prozentsätze auf das Gewicht bezogen sind, es sei denn, daii dies in den Beispielen anders angegeben wird. Die behandelten Papiere wurden nach dem AöTto D7V7-46-Verfahren geprüft.

Beispiele 1 bis 4-

Poröse nicht verleimte Cellulosepapierblatter werden mit einer wäßrigen Suspension von Ammoniumpolyphosphat imprägniert und getrocknet. Der Prozentsatz des Auftrag von Ammoniumpolyphosphat auf den Blättern bezogen auf das Trookengewicht des Blatts und die Feuerhemmungseigenschaften sind in der nachfolgenden Tabelle I angegeben.

Tabelle I

Beisp. Nr.	% Ammonium polyphosphat in wäßriger Suspension	-J} Ammonium- ^ polyphosßhat im Blatt^	feuerhemmende Eisenschaften
1	keine	keins	Geförderte Verbren nung
2	Q.2	4.0	Selbst verlöscnend
3	Ü.4-	9,υ	selbst verlöüchend
A-	0,ö	1β,5	Selbst verlöschend

Phosphor Gewicht /j Jü,2

AiiiiJoniaiCstickstoiT zu PnospnorinolarverUilüüis - 0,92

Kristalline Form 1

Bezogen auf den Fasergehalt
109887/0575

ORJGiNAL

Beispiel 5

Ein völlig ungeleimtes Papier zur Buchherstellung geeignet von 50 Ib. (22,7 kg) Basisgewicht (24" χ 3b"/5OO) (61 χ 91 cm/5OG ream) und einer 8,2 Sek. Gurley-^eorösität wird vollständig in eine Schlämme eingetaucht, die hydroxyathylierte stärke (Penford Gum wo. 280) und Ammoniumpolyphosphat (kristalline jiorm 1) enthält, und schnell durch eine Quetschvorrichtung geleitet, iias halbtrockene Blatt läßt man wenige Minuten an der Luft trocknen und es wird dann bei 120°C- 2 Minuten Ofengetrocknet. Eine 8,9#ige Aufnahme von Ammoniumpolyphosphat findet auf dem Papier statt. Das Papier wird hinsicütlicn IFeuerhemmung geprüft j i)as Papier nährt eine Flamme nicht und hat eine Verkohlungslange von 3»2 inches (8,13 cm).

Beispiele 6 und 7 \

Völlig ungeleimte Papiere werden unter Anwendung einer ■· Quetschvorrichtung mit ;suspensionen behandelt, die 3O;b Ammoniumpolyphosphat (kristalline Form 1) und verscniedene Konzentrationen von hydroxyäthylierter ötärke (Penford Gum \ ilo. 280), wie in der Tabelle 11 auf gezeigt, enthalten. Die behandelten Papiere wer ilen 5etr0cK.net und bei 120 C 2 Hinuten genärtet. Die feueraemmeaden üigen.sctiaften des behandel- j. tyen Papioi'3 sine in der riacafoL;;&:iäan x'aoelle II angegeben.

-14-

109887/0575 ^B

Beispiele 8 und 9

Suspensionen, die 3Qrf> Ammoniumpolyphosphat (kristalline Form 1) und verschiedene Konzentrationen von Styrol/ Butadiencopolymerisatlatex mit 47# Feststoffgehalt, wie in Tabelle II aufgezeigt, enthalten, werden mittels Quetscnvorrichtung auf völlig ungeleimtes Papier aufgebracht. Die behandelten Papiere werden getrocknet und bei 120°C 2 hinuten gehärtet und hinsichtlich der Feuerhedunung geprüft. Die Ergebnisse sind in der nachfolgenden Tabelle II angegeben.

Tabelle II

äeisp Nr.	Bindemittel	^Bindemittel i.d.Beschicht Suspension	%Ammonium- polyphosphat im Papier¹	Ver- koh- lungs- länge inches	fach-ΐ glim- n en (Sek.)
6	Hydroxyäthy- lierte Stärke	4	28,7	C4,8cm; %9	<1
7	Hydroxyäthy- lierte Stärke	8	30,3	(5,3cm; 2,1	<i :
8	ityrol/Butadiei copolymerisat (Trockenbasis)	1- 4	18,9	(5,3 cn 2,1	) <1 \
9	Ütyrol/Butadiei copolymerisat ι (Trockenbasis)j	i- 8	23,5	(5,6cm; 2,2	o ;

Bezogen auf den ir'aeergGhalt

Beispiele 1ü ois 15 Verscniedene oUG

i:iit verschiedenen Konzentrationen

109887/0575

BAD ORIGINAL

-15-

von AmmoniuGipolyphospnat (kristalline Form 1) in Äthylen/ Vinylchloridcopolymerisat werden, wie in iabelle 111 angegeben, mittels Quetschvorrichtung auf völlig ungeleimtes Papier aufgebracht. Die behandelten Papiere werden getrocknet und bei 120⁰G 2 hinuten gehärtet. Die Feuerhemmun^sei^eriijchaften der Deaandelten Papiere sind in der nachfolgenden tabelle III angegeben.

Tabelle III

rfeisp. Nr.	^Aminoniua- polyphosphat in Behand- lungssuepens.	PPH <i E/VG1.	% Ammonium polyphosphat im Papier^	Verkohlungslänge incaes cm	9,1
10	15	40	11,5	3,6	5.6
11	30	40	28.1	2,2	9.4
	15	bC	14,9	3.7	4.3
<3	3U	6Q	35.5	1,7

Bezogen auf Ammoniumpolyphosphat Bezogen auf den Fasergehalt

Beispiele 14 bis 19

Ein wäßriges 5O:5O-Gemisch von einer gebleichten Hartholz- und Weichholzkraftpülpe wird auf eine Canadian standard freeness von ungefähr 350 zerkleinert. Ammoniumpolyphosphat (kristalline Peru ι) wird zu einem 2/4--eil der PuI-penschlijnuie in Hongen bezogen auf das i'rockengewicnt der FaGorn, wie in faDeile IV angegeben, zugegeben. Nach unge-

109887/0575

-Ib-

fähr 30 bekunden Mischen wird die Pülpeschlamme auf 16 1 verdünnt. Es werden dann Blätter von Hand geschöpft unter Entnehmen von 2/4 Teilen der verdünnten Pulpe (Q₁13# Konsietenz) und 1,3 Minuten bei 204°F (96⁰C) getrocknet. Die feuerhemmend«! Eigenschaften der sich ergebenden rapiere sind in der Tabelle IV aufgezeigt.

l'abell.e IV

Beisp. Nr.	% Ammonium polyphosphat im Papier blatt"	Verkohiun^slänKe, incnes/cm	11.	2 Basisgew. 74	11*
14	6.1	ßasisgew.	9.4	4.5	9.4
15	7.0		7.1	3.7	7.8
16	8.0	4,5	6.3	3.1	6.5
17	10.0	3.7	6.2	2,5	5.Ö
18	12,0	2_f8	2.3	5.6
19	14.0	2.5	2.2
2,4£

Bezogen auf den Paeergehalt

Basisgewicht χ 24^H χ 36"/5OO ream (61 χ 91 cm/500 ream)

Beispiele 20 bis 23

Ein wäßriges 5Oi5O-Gemisoh einer gebleichten Hartholz- und Weichholzkraftpülpe wird zu einer Oanadian standard freeness von ungefähr 330 zerkleinert. Ammoniumpolyphosphat (kristalline Form 1) und lOlyiithylenimin werden ej.nem 2/4-Teil der i/ülponsculämrae in Kengen, bezogen auf das

109887/0578

-17-

BAD ORIGINAL·

Pulp engewicht, zugegeben, wie dies in der 'fabeile V aufgezeigt wird. Wach ungefähr 30 bekunden hischen wird die Pülpenschlämme auf 18 1 und eine Q,13#ise Konsistenz verdünnt. 2/4-i'eile der verdünnten Pulpe werden zur Herstellung von handgeschöpften Blättern verwendet. Diese werden 1,3 Minuten bei ^04⁰J? (96⁰G) getrocknet. Die feuernemmenden Eigenschaften der sich ergebenden Papiere sind in der Tabelle V aufgezeigt.

'■Tabelle Y

Beisp. Nr,	% Ammonium- polyphosphat i.d.Pulpe	% Afiusonium- polyphosphat im Papier	% Polyäthy- lenimin in der P-ülpa	Verkohlungs- längen inches cm	7.1
20	20	8,8	0.1	2.8	8.1
21	15	11.4	0.2	3.2	8.4
22	18	16.2	0.5	3.3	6,6
23	30	18.4	0.3	2.6

Bezogen auf den Pasergehalt

Ähnliche Ergebnisse wie die in den Beispielen 1 bis 23
mit der kristallinen Form 1 von Ammoniumpolyphosphat werden erhalten, wenn die kristallinen i'ormen 2, 3 und 4
von Ammoniumpolyphosphat anstelle der kris-callinen i'orm 1 von Ammoniumpolyphosphat verwendet werden.

Anstelle des in den Beispielen gebrauchten Au3druoka feuerhemmend kann besser der Ausdruck flammhemmend verwendet werden.

109887/0575

Claims

Patentansprüche χ

1 .^Papier daduroh gekennzeichnet, dad es oslluloeisohe _%« Papierfasern enthält, welohe mit einem Im weeentliohen wasserunlöslichen Ammoniumpolyphosphat der allgemeinen Formel

worin η eine ganze Zahl mit einem Durchschnittswert grosser al· 10 und m/n einen Durchschnittswert zwischen unge- i

r flhr 0,7 und ungefähr 1,1 haben und m einen maximalen Wert >

gleioh η + 2 hat, behaltIt *rK " [

2, Papier gemäß Anspruch 1 daduroh gekennzeichnet, daß der Durchschnittswert von η des Ammoniumpolyphosphate von ungefähr 20 bis ungefähr 400 beträgt, bestimmt nach dem Endgruppen-Titrierungsverfahren.

3. Papier gemäß Anspruch 1 daduroh gekennzeichnet, daß das Ammoniumpolyphosphat In Mengen von ungefähr 1 bis ungefähr 30 Qew.#, bezogen auf die Fasern, vorhanden ist.

4. Papier gemäß Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß dae Ammoniumpolyphosphat in Mengen von ungefähr 3 bis ungefahr 15 Gew.fo, bezogen auf die Fasern, vorhanden ist.

-19-109887/0575

5. Verfahren zur Herstellung behandelter Cellulose enthaltender Materialien gemäß Anspruch 1 dadurch gekennzeich net, daß man eine wäßrige Cellulosepülpe, welche zur Herstellung von Papier verwendet wird, mit einem im wesentlichen, wasserunlöslichen Ammoniumpolyphosphat der nachfolgenden allgemeinen Formel

mischt, worin η eine ganze Zahl ist, welche einen Durchaohnittewert hat, der größer ale 10 iet und m/n einen

Durchschnittswert zwischen ungefähr 0,7 und ungefähr 1,1 haben und m einen maximalen Wert gleich η + 2 hat.

6. Verfahren gemäß Anspruch 5 dadurch gekennzeichnet, daß der Durchsohnittswert von η bei dem Ammoniumpolyphosphat von ungefähr 20 bis ungefähr 400 ist, bestimmt nach dem I.nd tjruppen-T it rierunga ve rf ahr en.

7. Verfahren gemäß Anspruch 5 dadurch gekennzeichnet, daß das Ammoniumpolyphosphat in der wäßrigen Cellulosepülpe in Mengen vorhanden ist, welche ausreichen von ungefähr 1 bis ungefähr 30 Gew.$ in das Cellulose enthaltende Material einzuverleiben.

8. «Verfahren gemäß Anspruch 5 dadurch gekennzeichnet, daß das Ammoniumpolyphosphat in der wäßrigen Cellulosepülpe-

-20-109887/0575

schlämme in Mengen vorhanden ist, die ausreichen von ungefähr 3 bis ungefähr 15 Gew.# in das Cellulose-enthaltende Material einzuverleiben.

9. Verfahren zur Herstellung eines behandelten vorgeformten Oellulosegewebes dadurch gekennzeichnet, daß es umfaßt das Behandeln dea Gewebes mit einer wäßrigen suspension eines im wesentlichen wasserunlöslichen Ammoniumpol.yphosphats der allgemeinen Formel

worin η «in· ganze Zahl ist, die einen Durschnittswert hat, der größer als 10 ist und m/n einen Durschnittswert zwischen ungefähr 0,7 und ungefähr 1,1 haben und m einen maximalen Wert gleich n+2 hat.

10. Verfahren gemäß Anspruch 9 dadurch gekennzeichnet, daß der Dursohnittswerx; von η des Ammoniumpolyphosphat von ungefähr 20 bis ungefähr 400 nach dem Endgruppentitrierungaverfahren beträgt.

11. Verfahren gemäß Anspruch 9 dadurcn gekennzeichnet, daß das Ammoniumpolyphosphat in dex' waüri^en buspension in Mengen vorhanden ist, die ausreichen, von ungefähr 1 bis ungefähr 30 Gew. JIi in das vorgeformt β Cellalosegewebe einzuverleiben.

109887/0575 -21-

BAD ORIQiNAi.

■- Jt

12. Verfahren gemäß Anspruch 9 dadurch gekennzeichnet, daß das Ammoniumpolyphosphat in der wäßrigen Suspension in Mengen vorhanden ist, die ausreichen, von ungefähr 3 bis ungefähr 15 Gew.# in das vorgeformte Cellulosegewebe einzuverleiben.

13. Verfahren zur Herstellung behandelter Gellulose-enthaltender Materialien gemäß Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß es umfaßt das Mischen mitf einer wäßrigen Gellulosepulpeschlamme, die zur Herstellung von Papier verwendet wird, mit (a) einen im wesentlichen wasserunlöslichen Aamoniuapolyphoephat der allgemeinen Formel j

^H(n-m)+2^(NH4V5i^O3n+1 j

worin η eine ganze Zahl mit einem Durchschnittswert größer I

?■ als 10 ist und m/n einen Durschnittswert zwischen ungefähr j

' I

0,7 und ungefähr 1,1 haben und ο einen maxiaalen Wert .' gleich n+2 hat und (b) einem Polyalkylenimine j

Verfahren gemäß Anspruch 13 dadurch gekennzeichnet, daß das Polyalkylenimin Polyäthylenimin ist.

15. Verfahren gemäß Anspruch I3 dadurch gekennzeichnet, j daß der Durschoittswert von η des Amaoniuajpolyphosphats ? voH ungefähr 20 bis ungefähr 400 bezeichnet nach dem Eftdgruppentitrierungsverfahren ist.

109887/0575 ~²²~ ,

16, Verfahren gemäß Anspruch 13 dadurch gekennzeichnet, daß das Eolyäthyleniminphosphat in der wäßrigen Cellulosepülpeschlämme in Mengen vorhanden ist, die ausreichen, von ungefähr 0,05 bis ungefähr 1,0 Gew.^, bezogen auf die Fasern, einzuverleiben.

17· Verfahren gemäß Anspruch 13 dadurch gekennzeichnet, daß das Pol;yäthyleniminphosphat in der wäJirigen Cellulosepulpeschlamme in Mengen vorhanden ist, die ausreichen, von ungefähr 0,1 bis ungefähr 0,5 Gew.jtf, bezogen auf die Fasern einzuverleiben·

109887/0575