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Füll-, 'Überzugs- und Zusatzmasse für Papier, Textilien und andere
Werkstoffe Die Erfindung schafft eine neue verbesserte :Masse, die sich zum Überziehen,
als Füll-, Überzugs- und Zusatzmittel für Papier, Textilien und andere Werkstoffe
eignet.
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Die Füll-, Überzugs- und Zusatzmasse gemäß der Erfindung besteht aus
einer trockenen innigen Mischung von fein verteiltem Ton, Alaun und Kalk sowie gegebenenfalls
Calciumcarbonat, deren Tonbestandteil überwiegt und deren Verhältnis, Alaun
zu Kalk von i : i bis q. : i wechselt, so daß sich bei Gebrauch der Mischung unter
Benutzung von Wasser die Umsetzung des Alauns und des Kalks in Gegenwart des Tons
bzw. Calciumcarbonats unter Bildung eines gelatinösen Niederschlages vollzieht,
der die Ton- bzw. C'alciumcarbonatteilchen umhüllt.
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Ton wird in weitem Umfang als Füllmittel und Überzugsmittel verwendet;
die Farbe von Ton bzw. vieler Tone verhindert aber ihre Verwendung für Zwecke, bei
denen ein hell gefärbtes Produkt erwünscht ist. Deshalb werden für solche hell gefärbten
Erzeugnisse anstatt Ton andere Füll- oder Cberzugsmittel verwendet.
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Es ist zwar bereits bekannt, zum Verbessern von Tonerdesilikaten Ton
in Wasser zu einem Schlamm zu suspendieren, worauf mindestens zwei lösliche Stoffe
zugesetzt werden, die zusammen schwer lösliche Salze bilden. Diese schwer löslichen
Salze, wie Calciumsulfat, schlagen sich auf den Tonteilchen nieder und machen sie
in Wasser leichter dispergierbar. Hierbei entstehen aber nicht Produkte, die mit
den Massen gemäß der Erfindung übereinstimmen, insbesondere fehlt Aluminiumsulfat
zur Erzielung eines gelatinösen Niederschlages.
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Ferner ist es bekannt, zur Herstellung von Füll- oder Überzugsmasse
für Papier nassen Kalkschlamm, der hauptsächlich Calciumcarbonat und daneben Calciumhydroxyd
und. Alkalihydroxvd enthält, mit Aluminiumsulfat zu behandeln.
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Alle solche Massen haben aber eine andere Zusammensetzung als die
Masse gemäß der Erfindung und sind pastenförmig sowie stark wasserhaltig.
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Demgegenüber hat die trockene Mischung gemäß der Erfindung unter anderem
die Vorteile, daß man nicht nur eine leicht dispergierbare Masse erhält, sondern
diese kann auch in trockenem Zustand verfrachtet werden, so daß der Transport billiger
wird. Weiterhin kann die Masse gemäß der Erfindung unmittelbar mit Wasser vermischt-werden,
wodurch eine sofort gebrauchsfertige Paste entsteht; es ist nicht notwendig, getrennte
Lösungen von Kalk und Alaun herzustellen und diese dann miteinander sowie mit Ton
zu vermischen, wodurch im übrigen keine befriedigenden Ergebnisse erzielt werden.
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Die Mengenverhältnisse von Ton und Calciumcarbonat der neuen trockenen
Masse können verschieden sein, doch überwiegt der
Ton, während das
Verhältnis von Alaun zu Kalk von i : i bis 4 : i wechseln kann.
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Auch die. Menge an -Wa.sser, die in Ver-Bindung reit der trockeneri
Mischung verweti@-:; det wird, kann verschieden sein. -Es soll je-' doch im allgemeinen
eine beschränkte Menge Wasser verwendet werden, z. B. 6o bis i5ö'-Gewichtsteile
Wasser auf ioo Gewichtsteile Trockenmischung. Das Wasser kann der trockenen Mischung
oder die trockene Mischung dem Wasser zugesetzt werden. Die entstellende Mischung
soll in einem geeigneten Mischbehälter gerührt oder sonstwie lebhaft bewegt werden,
um die Reaktion zwischen dem Kalk und Alaun zu- fördern und ein gleichmäßiges Produkt
zu erhalten. Die Reaktion nimmt einige Zeit in Anspruch. Sie ist aber gewöhnlich
in einer Stunde oder in geringerer Zeit beendet. Die Reaktionsmischung hat plastische
oder pastenförmige Konsistenz.
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Es ist ferner gefunden worden, daß die zusammengesetzte Masse dadurch
verbessert werden kann, daß man ihr eine kleine Menge von fein verteiltem trockenem
Trinatriumphosphat, insbesondere in einer Menge von o,i bis 2 °A der trockenen Mischung,
einverleibt, die dazu dient, die Mischung frei fließend zu machen. Die Verwendung
einer kleinen Menge Trinatriumphosphat scheint ferner eine wichtige Wirkung auf'
die kolloidalen Eigenschaften der 'Masse zu` haben, wenn sie mit Wasser gemischt
wird und die Reaktion zwischen dem Kalk und Alaun in Gegenwart des Tons stattfindet.
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Der in der neuen Masse verwendete Kalk ist gelöschter Kalle, der von
nachteiligen Beimischungen körniger oder splittriger Stoffe oder sonstiger Fremdkörper
befreit ist. Er befindet sich in trockenem, fein verteiltem Zustand, so daß er mit
dem Ton und Alaun gleichmäßig gemischt werden kann. Der verwendete Alaun ist gewöhnlicher
Handelsalaun in fein verteiltem Zustande.
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Der verwendete Kalk kann, wie erwähnt, zum Teil durch gefälltes Calciumcarbonat
ersetzt werden, wie es durch Behandeln von Kalkmilch mit Kohlensäure oder als Nebenprodukt
bei der Umsetzung von Natriumcarbonatlösung mit Kalkmilch zu Ätznatron erhältlich
ist. Das gefällte Carbonat wird , getrocknet und fein zerkleinert, wenn es nicht
. bereits in einem solchen Zustand gewonnen ist, so daß es gleichmäßig mit den anderen
Bestandteilen -gemischt werden kann. Der Ersatz eines Teils des Kalks durch Calciumcarbonat
scheint die Eigenschaften der Masse in manchen Fällen im Vergleich mit ähnlichen
Massen weiter zu verbessern, in welchen gelöschter Kalk ohne Zusatz von Calciumcarbonat
verwendet wird. Die -nachfolgenden Beispiele erläutern die Erfindung näher. Die
Erfindung beschränkt sich aber keineswegs auf diese Beispiele. "Es wird eine trockene
Mischung aus etwa 1.0o Gewichtsteilen Ton, i20 Gewichtsteilen IA-faun, 6o Gewichtsteilen
Löschkalk und 15 Gewichtsteilen Trinatriumphosphat hergestellt. Die Bestandteile
werden vor dein Zusammenmischen in fein verteilten Zustand gebracht und dann innig
gemischt, bis sie eine im wesentlichen gleichmäßige trockene Mischung bilden. Diese
trockene Mischung kann verschickt und gelagert und einfach in der Weise benutzt
werden, daß eine geeignete Menge der Masse mit Wasser vermischt wird.
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In dem vorstehenden Beispiel kann die Menge Tr_ inatriumphosphat geändert
werden, z. B. von i bis zu 3o Teilen. Das Verhältnis zwischen Alaun und Kalk kann,
wie erwähnt, ebenfalls wechseln, nämlich von i : i bis 4 : i. Ebenso kann die Menge
von Kalk und Alaun zusammen gegenüber dem Ton wechseln. Z. B. können die verwendeten
Gesamtmengen von Kalk und Alaun bis rund 30 oder sogar 40 °;o des Gewichts an Ton
betragen.
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Die Verwendung von Calciumcarbonat in Gemeinschaft mit Kalk in der
neuen Trockenmischung kann z. B. in der Weise erfolgen, daß etwa i3oo Gewichtsteile
Ton, i20 Teile Alaun, 5o Teile Löschkalk, 25 Teile gefälltes Calciumcarbonat und
15 Teile Trinatriurnphosphat verwendet werden. Die Bestandteile sollen 'vor dem
gleichmäßigen Vermischen bereits fein verteilt sein. Ein weiteres Mahlen kann nach
dein Mischen erfolgen, um zu sichern, daß die verschiedenen Bestandteile sich in
einem fein verteilten Zustand befinden.
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Zur Verwendung der trockenen Mischung gemäß der Erfindung wird die
Mischung dem Wasser oder das Wasser der Mischung zugesetzt. Die entstehende Mischung
wird eine Zeitlang, z. B. eine Stunde, oder überhaupt so lange gerührt oder sonstwie
stark bewegt, bis die Reaktion beendet und eine glatte, gleichmäßige plastische
oder pastenförmige Masse erhalten wird.
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Die sich aus der Reaktion zwischen Alaun und Kalk in Gegenwart von
Ton und Wasser ergebenden Reaktionsprodukte, in denen der Ton suspendiert ist, haben
mehr oder weniger kolloidalen Charakter und sind mehr oder weniger gelatinös und
voluminös. Es ist wahrscheinlich, daß die. einzelnen Tonteilchen mehr oder weniger
mit dem kolloidalen Reaktionsprodukt überzogen sind.
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Bei dem gewöhnlichen Verfahren zum Füllen von Papier ist es üblich,
Ton in den Holländer zu geben, so daß der Ton dein
Papier einverleibt
wird, wenn aus dem Stoff nach dem Mahlen und dem darauffolgenden Verdünnen auf der
Papiermaschine eine Papierbahn gebildet wird. Wenn man die neue Trockenmasse vorerst
mit Wasser vermischt und, wie oben beschrieben, reagieren läßt sowie die entstehende
Reaktionsmischung in den Holländer gibt, bildet die Masse einen wertvollen Ersatz
für Ton als Füllmittel; sie scheint ferner eine Koagulierungswirkung zu haben, so
daß Verluste in den Abwässern auf das Geringstmaß beschränkt werden.
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Die neue Trockenmischung bildet ferner nach der Reaktion mit Wasser
einen wertvollen Ersatz für unbehandelten Ton zum Leberziehen von Papier. Bei Anwendung
der neuen zusammengesetzten Masse für das Überziehen von Papier wird die trockene
Mischung in Wasser eingerührt, worauf die Reaktionsmischung zu einer Lösung oder
Suspension von anderen Bestandteilen zugesetzt wird, z. B. zu einer Lösung von Kasein
oder Leim in Alkali. Die entstehende Mischung wird dann als Überzugsmittel verwendet.
Im allgemeinen können die Reaktionsprodukte, die aus der trockenen Mischung bei
der Reaktion in Wasser gebildet werden, zusammen mit Kasein usw. ebenso benutzt
werden, wie Ton zum Überziehen@von Papier benutzt wird.
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Durch Veränderung der Verhältnisse zwischen dem Kalk und Alaun einerseits
und dem Ton andererseits in der trockenen Mischung kann man heller gefärbte Produkte
erzeugen, indem man die Menge an Alaun und Kalk erhöht. Aber selbst bei geringeren
Mengen von Alaun und Kalk gegenüber dem Ton ist das Produkte weit heller als der
Ton selbst.
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Die neue trockene Masse kann nach der Reaktion in Wasser auch zum
Überziehen oder Füllen anderer Werkstoffe als Papier, z. B. zum Füllen von Textilien,
verwendet werden.