FLAME-RESISTANT PAPER AND A PROCESS FOR ITS MANUFACTURE

Abstract: 1. Flame retardant paper containing cellulose fibers treated with an ammonium polyphosphate as a flame retardant agent, the paper containing as the flame retardant agent a product of a) 75 to 99.5 weight % of a pulverulent, free-flowing ammonium polyphosphate of the general formula H(n-m)-2 (NH4 )m Pn O3n-1 in which n stands for a whole number with an average value of about 20 to 800 and the ratio m/n is about 1, and b) about 0.5 to 25 weight % of a cured water-insoluble artificial resin encasing the individual ammonium polyphosphate particles, in a proportion of about 5 to 30 weight %, based on the dry fibrous material.

Description: Flammwidriges Papier und ein Verfahren zu seiner Herstellung Die vorliegende Erfindung betrifft flammwidriges Papier mit einer verbesserten Flammfestigkeit sowie ein Verfahren zu seiner Herstellung. Es ist gemäss der Europäischen Patentanmeldung 0 059 850 bekannt, die Brennbarkeit von im wesentlichen aus Zellulosefasern bestehenden Produkten, wie z.B. Papier, durch Zusatz von pulverförmigem rotem Phosphor, dessen Teilchen mit einem Melaminharz umhüllt sind, zu vermindern, wobei der Anteil des Flammschutzmittels in dem Produkt 4 bis 18 Gew%, vorzugsweise 7 - 13 Gew%, beträgt. Die Verwendung von rotem Phosphor als Flammschutzmittel für Produkte aus vorwiegend Zellulosefasern ist aus zweierlei Grilnden nachteilig. Einmal erleidet der rote Phosphor bei Einfluss von Sauerstoff und Feuchtigkeit eine Disproportionierung unter Bildung von giftigem Phosphorwasserstoff. Ferner ist der durch Zusatz von rotem Phosphor zu Zellulosefaserprodukten erzielbare Flammschutzeffekt unbefriedigend. Die vorgenannten Nachteile des roten Phosphors werden auch durch Umhüllung der Phosphorteilchen mit einem Melaminharz nicht völlig überwunden. Weiterhin offenbart die DE-PS 30 20 033 ein Verfahren zum Herstellen schwer entflammbarer oder nicht brennbarer Produkte auf der Basis fasriger Materialien, wobei die fasrigen Materialien zu einem wässrigen Brei aufbereitet und diesem Brei Bormineralien zugemischt werden und das so gebildete Gemenge Vliesbildungs- und Faserentwässerungsmaschinen zugeleitet, entwässert und anschliessend getrocknet wird, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass dem wässrigen Brei mit den Dormineralien Mineralsäure innig zugemischt und diese Mischung vor der Weiterverarbeitung reifen gelassen wird. Als Bormineral wird Colemanit und als Mineralsäure Schwefelsäure vorgeschlagen. Wie aus Beispiel 4 der DE-PS 30 20 033 ersichtlich, erfor dert das bekannte Verfahren den Einsatz einer relativ grossen Menge an Colezenit als Flammschutzmittel, da beim Aufschluss des Colemanits mit Schwefelsäure zu Borsäure ein beachtlicher Teil der entstehenden Borsäure durch Lösung in der wässrigen Phase des Zellulosefaserbreis verloren geht und damit keinen Beitrag zum Flammfestmachen des faserigen Ausgangsmaterials leisten kann. Andererseits verbleibt ein grosser Teil des beim Aufschluss des Colemanits mit H2S04 als Nebenprodukt anfallenden Calciumsulfates im Endprodukt, wodurch die Qualität des hergestellten Papiers vermindert wird. Schliesslich betrifft der Gegenstand der DE-AS 17 71 693 flammfestes Papier, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass es Zellulosepapierfasern enthält, die mit einem im wesentlichen wasserunlöslichen Ammoniumpolyphosphat der allgemeinen Formel H (n-m)+2 (NH4)mPnO3n+l worin n eine ganze Zahl von etwa 20 bis 400 bedeutet und das Verhältnis von min einen Durchschnittswert von etwa 0,7 bis 1,1 aufweist und m einen maximalen Wert von n+2 hat, behandelt sind. Der Anteil des Ammoniumpolyphosphates, bezogen auf die Fasermenge beträgt hierbei etwa 1 bis 30 Gew%, insbesondere etwa 3 bis 15 Gew%. Die Herstellung des flammfesten Papiers gemäss DE-AS 17 71 693 erfolgt nach herkömmlicher Verfahrensweise, indem der wässrigen Aufschlämmung von Zellulosefasern das Ammoniumpolyphosphat (APP) sowie ein Polyalkylenimin als Retentionsmittel zugesetzt werden. Obwohl Ammoniumpolyphosphat bekanntlich ein gutes Flammschutzmittel darstellt, kann mit diesem Flammschutzmittel beim Einbringen in Papier nach den Nassverfahren kein optimaler Effekt erzielt werden. Ähnlich wie im Falle des Verfahrens der DE-PS 30 20 033 besteht auch bei dem Verfahren der DE-AS 17 71 693 eine beachtliche Diskrepanz zwischen der in die Pulpe eingebrachten Menge und der im fertiggestellten Papier tatsächlich enthaltenen Menge an Flammschutzmittel. So werden nach Beispiel 23 der DE-AS 17 71 693 30 Gew56 APP, bezogen auf den Fasergehalt, in die Pulpe eingebracht, während das fertige Papier lediglich 18,4 Gew APP enthält. Die unerwünschten APP-Verluste treten offensichtlich durch Lösung eines Teiles des eingesetzten APP in der wässrigen Phase der Pulpe ein und sind somit der Flammfestmachung des Papiers entzogen. Unabhängig von der flammfesten Ausrüstung von Papieren beschreibt die DE-OS 29 49 537 ein teilchenförmiges Mittel zur Verhinderung der Brennbarkeit von Polyurethanen bzw. Polyurethanschäumen auf der Basis von freifliessendem pulverförmigen Ammoniumpolyphosphaten, wobei die einzelnen Teilchen des Ammoniumpolyphosphates mit einem gehärteten, wasserunlöslichen Polykondensationsprodukt aus Melamin und Formaldehyd gecoatet sind. Uber die Verarbeitung dieses Mittels in flammfestzumachenden Materialien ist in obiger DE-OS 29 49 537 nichts ausgesagt. Aufgabe vorliegender Erfindung ist, Papier bzw. generell zellulosefaserhaltige Materialien flammwidrig unter Erzielung einet guten Flammschutzeffektes auszurüsten, wobei die Nachteile des im Vorhergehenden erläuterten es schlägigen Standes der Technik, insbesondere die beim Ein verleiben des Flammschutzmittels in das Zellulosefasermaterial eintretenden Verluste an Flammschutzmitteln vermieden werden. Unter dem begriff Papier sind im Sinne der Erfindung zellulosehaltige Materialen wie z43. die üblichen Papiersorten, Pappen, Kartons und dergleichen, beispielsweIse auch Wellpappen als Sekundärprodukte, zu verstehen. Gegenstand der Erfindung ist somit flemmwidriges Papier, enthaltend Zellu'ose-fasern, die mit eiern Ammoniumpolyphosphat als Flammschutzmittel behandelt sind, welches dadurch gekenn- zeichnet ist, dass es als Flammschutzmittel ein Produkt aus a) 75 bis 99,5 Gew pulverförmigem, freifliessendem Ammonium polyphosphat der allgemeinen Formel H(n-m)+2(NH4)mPnO3n#1 in welcher n eine ganze Zahl tnit einem Durchschnittswert von etwa 20 bis 800 bedeutet, und das Verhältnis von a zu n etwa 1 ist und b) etwa 0,5 bis 25 Gew eines gehärteten, wasserunlöslichen Kunstharzes, welches die einzelnen Ammoniumpolyphosphat teilchen umhüllt, enthält und dass die Flammschutzmittelkonzentration im Papier etwa 5 bis 30 Gew%, bezogen auf trockenen Faserstoff, beträgt Das Flammschutzmittel besitzt im allgemeinen eine mittlere Teilchengrösse von etwa 0,01 - 0,5 mm und einen Kondensati- onsgrad n von durchschnittlich 450 bis 800, bestimmt nach dem Endgruppen-Titrations-Verfahren (van Wazer, Griffiter und McCullougen, Anal. Chem. 26, Seite 1755 (1954). Die Kunstharz-Umhüllung des Flammschutzmittels besteht vorzugsweise aus einem Kondensationsprodukt aus Melamin und Formaldehyd. Im ungehärteten Zustand kann dieses Polykondense- tionsprodukt beispielsweise ein Pulver darstellen, dessen 50 %ige wässrige Lösung eine dynamische Viskosität von 20 mPa sec, einen pH-Wert bei 200C von 8,8 bis 9,8 und eine Dichte bei 200C von 1,21 bis 1,225 g/ml besitzt. Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung der flanimwidrigen Papiere, welches dadurch ge kennzeichnet ist, dass einer wässrigen Aufschlämmung von im wesentlichen Zellulosefasern etwa 5 - 30 Gew%, bezogen auf den trockenen Faseratoff, eines Flammschutzmittels, bestehend aus a) 75 bis 99,5 Gew pulverförmigem, freifliessendem Ammo- niumpolyphosphat der allgemeinen Formel H(nm)+2(NH4 )mPnO3n+1 in welcher n eine ganze Zahl mit einem Durchschnitts- wert von etwa 20 bis 800 bedeutet und das Verhältnis von m zu n etwa 1 ist und b) etwa 0,5 bis 25 Ge eines gehärteten, wasserunslösli- chen Kunstharzes, welches die einzelnen Ammonlumpoly- phosphatteilchen umhüllt, zugesetzt werden, und dass das so erhaltene Gemenge Vliesbildungs- und Faserentwässerungsmaschinen zugeleitet, entwässert und anschliessend getrocknet wird. Nach einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens der Erfindung wird die wässrige Aufschlämmung von Zellulosefa- sern durch Zugabe einer Säure, beispielsweise einer iAlne- ralsäure, oder einer Lauge vor oder nach Zusatz des Flamm- schutzmittels auf einen pH-Wert von 3-9, insbesondere h-8, eingestellt. Es hat sich weiterhin als vorteilhaft erwiesen, das Flamm- schutzmittel in Form einer 1 - 20 gewXigPn wässrigen Suspension In eine etwa 0,5 bis 5 geige Äufschlämmung von Zellulosefasern in Wasser einzubringen. Schliesslich besteht ein bevorzugtes Merkmal des erfindungs- gemässen Verfahrens darin, dass der wässrigen Aufschlämmung zusätzlich etwa 0,1 bis 0,5 Gewichts%, bezcgen auf den trockenene Faserstoff, eines Entwässerungs- und Retentionsmittels unmittelbar vor der Zuleitung auf die Vliesbildungs- und Faserentwässerungsmaschinen zugesetzt werden. Als Retentionsmittel hat sich beispielsweise eine wässrige Lösung eines hochmolekularen, kationenaktiven Polyamins bewährt, das eine Dichte von ca. 1,05 g/cm), eine Viskosität von 500 - 1500 mPa 5 s (Brooklield) und einen pH-Wert von 6 besitzt und in kaltem Wasser in jedem Verhältnis löslich ist. Im einzelnen ist zum Gegenstand der Erfindung noch folgen- des zu bemerken: Die als Grundlage für die erfindungsgemäss eingesetzten Flammschutzmittel dienenden Ammoniumpolyphosphate sind handelsübliche Produkte und können z.B, nach dem Verfahren der deutschen PatentschrIft .......................... (Patentanmeldung P 32 08 202) hergestellt werden. Die Beschichtung derartiger Ammoniumpolyphosphate mit einem Melaminharz kann der DE-OS 29 49 537 entnommen werden. Die flammhesmenden Mittel der vorliegenden Erfindung kön- nen im Rahmen eines herkömmlichen Papierherstellungsver- fahrens, beispielsweise in der Nass-Stufe, und zwar vor telihafterweise nach der letzten Reinigungsstufe der zel lulosefaserhaltigen Papiersuspension, in das Papier bildende Material eingearbeitet werden. Ausser dem bereits erwahnten Zusatz von bekannten Retentionsmitteln können dem Faserbrei auch übliche Bindemittel und gegebenenfalls Füllstoffe beigefügt werden. Die erfindungsgemäss hergestellten Papiere besitzen in hohem Masse flammwidrige Eigenschaften und erfüllen die Anforderungen der Klassen B 1 und 3 2 gemäss DiN-Vorschrift 4102. Die in das Papier inkorporierten Flammschutzmittel sind den nach dem einschlägigen Stand der Technik vorgeschlagenen Flammschutzmitteln für Papiere in Bezug auf ihre Schwerlöslichkeit in Wasser überlegen, was sich insbesondere bei der Herstellung der Papiere vorteilhaft auswirkt, indem die bestehende Diskrepanz zwischen der in den Zellulosefaserbrei eingebrachtenMenge und der im fertigge- stellten Papier tatsächlich vorhandenen Menge an Fla=- schutzmittel erheblich verringert ist. Die nachfolgenden Beispiele erläutern die Erfindung. In Durchführung der Beispiele wurden die nachfolgenden Produkte eingesetzt: 1. Flammschutzmittel A: Es stellt ein In Wasser schwerlösliches Ammoniumpoly- phosphat der Formel (NH4PO3)n dar, bei welchem der Kondensationsgrad n etwa 700 ist. Das Ammoniumpolyphos- phat wurde nach dem Verfahren der deutschen Patent schrift (Patentanmeldung P 32 08 202) hergestellt, Es besitzt einen Phosphorgehalt von 31,2 Gew%. Der wasserlösliche Anteil des Polyphosphates bei 2500 be trägt 6 Gew%. Zur Bestimmung der wasserlöslichen Anteile wurden 10 g des Ammoniumpolyphosphats in 100 ml Wasser suspendiert und die Suspension 20 min bei 2500 gerührt. Anschliessend wurde der im Wasser ungelöste Anteil des Produktes innerhalb von 40 Minuten durch Zentrifugieren sedimen- tiert. Von der überstehenden klaren Lösung wurden 5,0 ml in eine zuvor gewogen Aluminiumschale pipettiert und bei 12000 Im Trockenschrank eingedampft. Äus der Menge des Verdampfungsrückstandes wurde der wasserlös liche Anteil berechnet. 2. Flamtnschutzmittel B: Flammschutzmittel 3 unterscheidet sich von Flammschutz- mittel A dadurch, dass die einzelnen Ammonlumpolyphos- phatteilchen mit einem gehärteten, wasserunlöslichen Überzug aus polykondensiertem Melamin und Formaldehyd versehen sind. Die Herstellung des Flammschutzmiztel 3 erfolgte gemäss DE-OS 29 49 537. Der Phosphorgehalt des Mittels beträgt 29,5 Gew und der wasserlösliche Anteil bei 2500 weniger als 0,5 Gew%. 3. Flammschutzmittel C: Flammschutzmittel C ist ein Ammoniumpolyphosphat dessen ist Phosphorgehalt 2,8 Gew% und dessen wasserlöslioher An- teil bei 250C 21 Gew% beträgt. Das Produkt ist im Handel unter der Bezeichnungphoschek P/30 (Firma Monsanto Chemical Comp., St. Louis, USA) erhältlich. 4. Flammschutzmittel D: Es stellt in Wasser unlöslichen, stabilisierten roten Phosphor dar, dessen Verkapselung mit Melamin/Formal- dehyd-Harz nach dem Verfahren der DE-PS 26 55 739 durch geführt wurde. Der Phosphorgehalt liegt bei 94,3 Gew%; der Anteil an Melamin/Formaldehyd-Harz beträgt ca. 6 Ce. 5. Retentionsmittel: Es ist eine wässrige Lösung eines hochmolekularen, kationen aktiven Polyamins. Das Mittel ist im Handel unter der Be- zeichnungLuramin 8298 (Firma BASF Aktiengesellschaft, Ludwigshafen) erhältlich. Das Retentionsmittel ist eine klare, gelbe Füssigkeit mit einer Dichte von ca. 1,05 g/cm3, einer Viskosität von 500 1500 mPa . s (Brookfield) und einem pH-Wert von etwa 6. Es ist in kaltem Wasser in jedem Verhältnis löslich. Beispiel 1 Es wurden 550 ml eines 1 gew56igen wässrigen Stoffbreis aus Ai- papier (Gruppe A-4 der Liste der Europäischen Altpapier-Stand- ardsorten - CEPAC 1981 -) mit einer Vermahlungsfeinheit von 48-50 SR mit etwa 5 zeiger Schwefelsäure auf pH = 4,5 eingestellt, mit 1,70 g des Flammschutzmittels 3 in Form einer etwa 5 gew%igen wässrigen Suspension versetzt und 5 Minuten gerührt. Der inzwischen auf einen Wert von 4,6 angestiegene pH-Wert wurde durch Zugabe von etwa 5 zeiger Schwefelsäure auf pH 4,5 korrigiert. Nach Zugabe von 25 ml einer 0,05 gew%- igen wässrigen Lösung des Retentionshilfsmittels wurde das Gemisch über eine Porzellannutsche von 25 cm Durchmesser mit eingelegtem Papierfilter filtriert. Das gebildete Blatt wurde 2 Minuten trockengesaugt und anschliessend 1 Stunde im Trockenschrank bei 10500 getrocknet Die anschliessende Flächengewichts- und Phosphorbestimmung wurde mit dem getrockneten Papiermuster, der Brandtest nach vorhergehender Klimatisierung des Papiermusters während 24 Std. bei 230C und 50 5' rel. Luftfeuchte durchgeführt. Die erzielten Versuchsergebnisse sind in den Tabellen 1 und 2 dargestellt. Beispiele 2 - 9 (Erfindung) Es wurde analog Beispiel 1 verfahren, wobei j jedoch die pH- Werte sowie die Einsatzmengen an Flammschutzmittel B variiert wurden, Die jeweils erhaltenen Versuchsergebnisse sind in den Tabellen 1 und 2 dargestellt. Beispiele lo - 12 (Vergleichsbeispiele) Es wurde analog Beispiel 1 verfahren, wobei jedoch als Flnmm- schutzmittel das Flammschutzmittel A in unterschiedlicher Konzentration eingesetzt wurde. Die jeweils erhaltenen Versuchsergebnisse sind in den Tabellen 1 und 2 dargestellt. Beispie13 - 15 (Vergleichsbeispiele) Es wurde analog Beispiel 1 verfahren1 wobei jedoch als Flainin- scliutzmittel das Flammschutzmittel C in anierschiedlicS r Konzentration eingesetzt wurde. Die Jeweils erhaltenen Versuchsergebnisse sind in den Tabellen 1 und 2 dargestellt. Beispiele 16-18 (Vergleichsbeispiele) Es wurde analog Beispiel 1 verfahren, wobei jedoch als Flammschutzmittel das Flammschutzmittel D in unterschiedlicher Konzentration eingesetzt wurde. Die jeweils erhaltenen Versuchsergebnisse sind in den Tabellen 1 und 2 dargestellt. Bezüglich der Tabellen 1 und 2 sei bemerkt, dass Tabelle 1 die bei der analytischen Untersuchung der hergestellten Papiermuster erhaltenen Werte aufzeigt, während Tabelle 2 die bei den Brandtests der Papiermuster erzielten Ergebnisse ausweist. In Tabelle 2 wurde bei "bestandenem" Brandergebnis gemäss DiN-Vorschrift 4102 das Symbol (+) gewählt. Für "nicht bestanden" weist Tabelle 2 das Symbol (-) aus. Die Werte für die Flammschutzmittel-Konzentration in Tabelle 1,Spalte 'tberechnet",Deziehen sich auf die Auswaage des getrockneten Papierversuchsmusters. Sämtliche in Tabelle 1 und 2 angegebenen Werte sind Durchschnittswerte der Untersuchungen von jeweils -drei Papierversuchsmustern. Aus den Tabellen 1 und 2 ist erkennbar, dass die bei der Herstellung von Papieren gemäss Erfindung eintretenden Verluste an Flammschutzmittel wesentlich geringer sind als im Falle von in herkömmlicher Weise hergestellten Vergleichspapieren. Darüberhinaus erfüllen die erfindungsgenässen Papiere im Gegensatz zu den Vergleichsproben die Anforderungen der Klassen B 1 und 3?2 gemäss DIN-Vorschrift 4102. T A B E L L E 1 EMI12.1 Beispiel <SEP> Flächen- <SEP> pH-Wert <SEP> Phosphor- <SEP> Flammschutzmittel <tb> <SEP> gewicht <SEP> gehalt <tb> <SEP> (g/mê) <SEP> (% <SEP> P) <SEP> Typ <SEP> Konzentration <SEP> (%) <SEP> Verlust <SEP> (%) <tb> <SEP> berechnet <SEP> gefunden <tb> <SEP> 1 <SEP> 167 <SEP> 4,5 <SEP> 4,9 <SEP> B <SEP> 20,8 <SEP> 16,7 <SEP> 20 <tb> <SEP> 2 <SEP> 157 <SEP> 4,5 <SEP> 4,8 <SEP> B <SEP> 20,1 <SEP> 16,2 <SEP> 20 <tb> <SEP> 3 <SEP> 154 <SEP> 4,5 <SEP> 3,6 <SEP> B <SEP> 18,6 <SEP> 12,3 <SEP> 34 <tb> <SEP> 4 <SEP> 158 <SEP> 5,0 <SEP> 4,9 <SEP> B <SEP> 22,3 <SEP> 16,7 <SEP> 25 <tb> <SEP> 5 <SEP> 155 <SEP> 5,0 <SEP> 4,2 <SEP> B <SEP> 20,8 <SEP> 14,1 <SEP> 32 <tb> <SEP> 6 <SEP> 154 <SEP> 5,0 <SEP> 3,6 <SEP> B <SEP> 18,6 <SEP> 12,1 <SEP> 35 <tb> <SEP> 7 <SEP> 157 <SEP> 5,5 <SEP> 5,3 <SEP> B <SEP> 22,0 <SEP> 17,9 <SEP> 18 <tb> <SEP> 8 <SEP> 160 <SEP> 5,5 <SEP> 4,7 <SEP> B <SEP> 19,7 <SEP> 15,9 <SEP> 19 <tb> <SEP> 9 <SEP> 153 <SEP> 5,5 <SEP> 4,0 <SEP> B <SEP> 18,7 <SEP> 13,6 <SEP> 28 <tb> 10 <SEP> 144 <SEP> 4,5 <SEP> 2,6 <SEP> A <SEP> 24,0 <SEP> 8,3 <SEP> 66 <tb> 11 <SEP> 162 <SEP> 4,5 <SEP> 3,7 <SEP> A <SEP> 21,3 <SEP> 11,8 <SEP> 45 <tb> 12 <SEP> 177 <SEP> 4,5 <SEP> 4,9 <SEP> A <SEP> 28,7 <SEP> 15,5 <SEP> 46 <tb> 13 <SEP> 138 <SEP> 4,5 <SEP> 1,8 <SEP> C <SEP> 25,1 <SEP> 5,3 <SEP> 79 <tb> 14 <SEP> 149 <SEP> 4,5 <SEP> 2,7 <SEP> C <SEP> 23,3 <SEP> 8,1 <SEP> 65 <tb> 15 <SEP> 163 <SEP> 4,5 <SEP> 3,6 <SEP> C <SEP> 31,3 <SEP> 10,9 <SEP> 65 <tb> 16 <SEP> 263 <SEP> 4,5 <SEP> 4,3 <SEP> D <SEP> 5,4 <SEP> 4,5 <SEP> 16 <tb> 17 <SEP> 143 <SEP> 4,5 <SEP> 8,6 <SEP> D <SEP> 10,7 <SEP> 9,1 <SEP> 15 <tb> 18 <SEP> 150 <SEP> 4,5 <SEP> 16,0 <SEP> D <SEP> 20,4 <SEP> 16,9 <SEP> 17 <tb> T A B E L L E 2 EMI13.1 <SEP> Brandtest <SEP> gemäss <SEP> DIN <SEP> 4102 <tb> Beispiel <SEP> "B <SEP> 2-Test" <SEP> "B <SEP> 1-Test" <tb> <SEP> Restlänge <SEP> (%) <SEP> Maximaltemperatur <SEP> ( C) <tb> <SEP> 1 <SEP> (+) <SEP> (+) <SEP> 23 <SEP> 129 <tb> <SEP> 2 <SEP> (+) <SEP> (+) <SEP> 23 <SEP> 142 <tb> <SEP> 3 <SEP> (+) <SEP> (+) <SEP> 25 <SEP> 138 <tb> <SEP> 4 <SEP> (+) <SEP> (+) <SEP> 33 <SEP> 130 <tb> <SEP> 5 <SEP> (+) <SEP> (+) <SEP> 23 <SEP> 145 <tb> <SEP> 6 <SEP> (+) <SEP> (+) <SEP> 26 <SEP> 128 <tb> <SEP> 7 <SEP> (+) <SEP> (+) <SEP> 21 <SEP> 118 <tb> <SEP> 8 <SEP> (+) <SEP> (+) <SEP> 20 <SEP> 127 <tb> <SEP> 9 <SEP> (+) <SEP> (+) <SEP> 21 <SEP> 119 <tb> 10 <SEP> (-) <SEP> (-) <SEP> 0 <SEP> > 200 <tb> 11 <SEP> (-) <SEP> (-) <SEP> 0 <SEP> > 200 <tb> 12 <SEP> (-) <SEP> (-) <SEP> 0 <SEP> > 200 <tb> 13 <SEP> (-) <SEP> (-) <SEP> 0 <SEP> > 200 <tb> 14 <SEP> (-) <SEP> (-) <SEP> 0 <SEP> > 200 <tb> 15 <SEP> (-) <SEP> (-) <SEP> 0 <SEP> > 200 <tb> 16 <SEP> (-) <SEP> (-) <SEP> 0 <SEP> > 200 <tb> 17 <SEP> (-) <SEP> (-) <SEP> 0 <SEP> > 200 <tb> 18 <SEP> (-) <SEP> (-) <SEP> 0 <SEP> > 200 <tb>

Claims: Flammwidriges Papier und ein Verfahren zu seiner Herstellung Patentansprtche 1. Flammwidriges Papier1 enthaltend Zellulosefasern1 die mit einem Ammoniumpolyphosphat als Flammschutzmittel behandelt sind, dadurch gekenzeichnet, dass es als Flammschutzmittel ein Produkt aus a) 75 bis 99,5 Gew% pulverförmigem, freifliessendem Ammo- niumpolyphosphat der allgemeinen Formel @ In welcher n eine ganze Zahl mit einem Durchschnitts- wert von etwa 20 bis 800 bedeutet und das Verhältnis von m zu n etwa 1 ist und b) etwa 0,5 bis 25 Ge eines gehärteten, wasserunlösll- chen Runstharzes, welches die einzelnen Ammoniumpoly- phosphatteilchen umhüllt, enthält und dass die Flammschutzmittelkonzentration im Papier etwa 5 bis 30 Gew%, bezogen auf trockenen Faserstoff, beträgt. 2. Flammwidriges Papier nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich- nest, dass das Flammschutzmittel eine mittlere Teilchengrösse von etwa 0,01 - 0,05 mm besitzt. 3. Flammwidriges Papier nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge- kennzeichnet, dass der Index n eine ganze Zahl mit einem Durchschnittswert von 450 bis 800 ist. 4. Flammwidriges Papier nach Anspruch 1 - 3, dadurch gekenn- zeichnet, dass das wasserunlösliche, gehärtete Kunstharz ein Polykondensationsprodukt aus Melamin und Formaldehyd ist. 5. Flammwidriges Papier nach Anspruch 4, dadurch Xekennzelch- net, dass das Polykondensationsprodukt im ungehärteten Zu stand ein Pulver darstellt, dessen 50 %ige wässrige Lösung eine dynamische Viskosität von 20 m Pa sec, einen pH Wert bei 200C von 8,8 bis 9,8 und eine Dichte bei 200C von 1,21 bis 1,225 (g/ml) besitzt. 6. Verfahren zur Herstellung flamnrwidrlger Papiere gemäss An spruch 1-5, dadurch aekennzeichnet, dass einer wässrigen Aufschlämmung von im wesentlichen Zellulosefasern etwa 5-30 Ge, bezogen auf den trockenen Faserstoff, eines Flammschutzmittels, bestehend aus a) 75 bis 99,5 Getr46 pulverförmigem, freifliessendem Ammo niumpolyphosphat der allgemeinen Formel H (n-m)+2 (NH4)mPnO3n+1 In welcher n eine ganze Zahl mit einem Durchschnitts wert von etwa 20 bis 800 bedeutet und das Verhältnis von m zu n etwa 1 ist und b) etwa 0,5 bis 25 GewX eines gehärteten, wasserunlösli chen Kunstharzes, welches die einzelnen Ammoniumpoly phosphatteilchen umhüllt, zugesetzt werden, und dass das so erhaltene Gemenge Vlies bildungs- und Faserentwässerungsmaschtnen zugeleitet, ent wässert und anschliessend getrocknet wird. 7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch 2ekennzeichnet1 dass der wässrigen Aufschlämmung zusätzlich etwa 0,1 bis 0,5 Gew%, bezogen auf den trockenen Faserstoff, eines Ent wässerungs- und Retentionsmittels unmittelbar vor der Zuleitung auf die Vliesbildungs- und Faserentwässerungs maschinen zugesetzt werden. 8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch ekennzeichnet, dass das Retentionsmittel eine wässrige Lösung eines hochmo lekularen, kationenaktiven Polyamins ist, das eine Dichte von ca. 1,05 g/cm3, eine Viskosität von 500 - 1500 mPa . s (Brookfield) und einen pH-Wert von 6 besitzt und in kaltem Wasser in jedem Verhältnis löslich ist. 9. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 - 8, dadurch ekenn- zeicnnet, dass die wässrige Aufschlänmng von Zellulosefa sern durch Zugabe einer Säure oder einer Lauge vor oder nach Zusatz des Flammschutzmittels auf einen pH-Wert von 3 - 9, insbesondere 4 - 8, eingestellt wird. 10. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch ge- kennzeichnet, dass man das Flammschutzmittel in Form ei ner 1 - 20 gew,igen wässrigen Suspension in eine etwa 0,5 bis 5 gew%ige Aufschlämmung von Zellulosefasern in Wasser einbringt.

Inventors: DANY, FRANZ-JOSEF, DR., HERR, ALFONS KARL, KANDLER, JOACHIM, DR., STAENDEKE, HORST, DR.
Applicants: HOECHST AKTIENGESELLSCHAFT
Application year: 1984
Main classification: D21H3
IPC codes: C09K21, D21H17, C08K9