DE835393C - Verfahren zur Herstellung von Papier und anderen aus Fasermasse bestehenden Produkten - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von Papier und anderen aus Fasermasse bestehenden ProduktenInfo
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Description
Gemäß der vorliegenden Erfindung werden Papiere mit verbesserten Eigenschaf ten dadurch hergestellt,
daß man eine wäßrige Suspension von normalerweise nichtklebenden Fasern einer für die
Papierherstellung geeigneten Länge im Gemisch mit synthetischen Harzfasern herstellt, welche bei
Zimmertemperatur zwar nicht klebend sind, jedoch unterhalb der Temperatur klebend werden, bei
welcher die Fasern zur Papierherstellung beschädigt werden. Die Mischung der Fasern wird aus der
Suspension in Form einer Papierstruktur niedergeschlagen, diese getrocknet und erhitzt, und zwar
auf eine Temperatur, bei welcher die Harzfasern klebrig werden; endlich wird gekühlt, um das gegenseitige
Anhaften der Fasern zu bewirken. Das Papierprodukt wird vorzugsweise Druckeinwirkungen
ausgesetzt, solange das Harz sich noch in seinem klebenden Zustand befindet. Der Ausdruck Papier
soll Blätter, Rohre und geformte Artikel aller Art umfassen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung werden irgendwelche Fasern mit zur Papierherstellung geeigneter Länge verwendet, welche durch die Behänd^
lung, welche die Harzfasern klebrig macht, nicht klebrig werden. Es kommen in Frage vegetabilische
Fasern, z. B. Holz, Lumpen, Baumwolle, Flachs, Jute, Stroh; mineralische Fasern, wie gesponnenes
Glas, Gesteinswolle, Asbest; animalische Fasern, wie Wolle, Leder, Seide, Seidenabfälle und Fasern aus
Gelatine, Kasein oder Leim. Die Erfindung umfaßt die Verwendung geeigneter Mischungen solcher
Fasern miteinander und mit Abfällen von Textilien und Seilerwaren. Die in den klebrigen Zustand überführbaren
Harzfasern können aus folgenden Produkten hergestellt werden: Polymere Verbindungen,
z. B. aus Cumaron, Indenkohlenwasserstoffe, Styrol;
Kondensationsprodukte, wie Harnstoffaldehydharz, Phenolaldehydharz, Aminaldehydharz, SuIf onamidaldehydharz;
mehrwertige Alkohole, mehrbasische Säurenharze, mit trocknendem öl modifizierte
Alkydharze, Polymere und Mischpolymerisate von Acrylsäure und Methylmethacrylaten,
Schwefelolefinharze, Polyamide, polymerisiertes Butadien, Olefinpolysulfide, Isobutylenpolymere,
Chloroprenpolymere sowie plastifizierte Polyvinylchloride, Chlorkautschuk, Mischpolymerisate von
Vinylhalogenid und Vinylacetat, Mischpolymerisate von Vinylhalogenid und Acrylsäure, Mischpolymerisate
einer Vinylverbindung und Styrol; eine Mischung von Harzen wie eine Mischung von Vinyl-
»5 harzen und Acrylsäureharzen oder Methacrylatharzen, eine Mischung von Polyolefinharzen und
Phenolaldehydharzen.
Die Fasern, welche die Fähigkeit haben, klebrig zu werden, können aus einer thermoplastischen
ao Mischung von Cellulosederivaten und Harzen hergestellt
werden, wie einer Mischung aus Cellulosenitrat und einem öllöslichen Phenolaldehydharz oder
einem Celluloseacetat und einem Methylmethacrylatharz oder einem Celluloseäther, der in einem orga-
»5 nischen Lösungsmittel löslich ist, und einem Vinylharz.
Für die thermoplastische Faser wird eine Harzfaser
deshalb bevorzugt, weil solche Fasern im Vergleich mit Fasern aus Cellulosederivaten zäher und
härter sind, endlich bei niedrigerer Temperatur klebrig werden und beim Abkühlen zähere und biegsamere
Produkte bilden. Außerdem sind die verwendeten Harzfasern vorzugsweise solche, die sich
gegenüber Säuren, Alkalien und Trockenreinigungsflüssigkeiten inert erweisen und welche ferner mit
Wasser nicht quellen, wie z. B. Polyvinylharze, Acrylatharze und die linearen Polyamide.
Das Verhältnis von Kunstharzfaser zu den anderen Fasern wird so eingestellt, wie es dem Zweck
entspricht, für welchen das Papier vorgesehen ist, im allgemeinen wird ein geringerer Anteil, vorzugsweise
3 bis 20% an synthetischer Harzfaser verwendet. Wo größere Stärke oder engerer Verbund gewünscht
wird, wird der Prozentsatz verhältnismäßig höher sein.
Die Harzfaser hat dieselbe Länge wie die nichtklebrige Faser, aber in einigen Fällen sind die Harzfasern
länger als die anderen Fasern, um mehr Klebepunkte je Faserlänge zu erhalten und die Herstellung
von fasrigen und biegsamen Strukturen zu ermöglichen.
Die Faser aus synthetischem Harz und die eigentliche Papierfaser werden gemischt, beispielsweise
indem man die Fasern zusammen in eine geeignete Flüssigkeit stampft oder indem man die Harzfasern
zu den übrigen Fasern irgendwann vor der Verarbeitung der Fasern auf Blätter gibt.
Die Mischung der Fasern kann auf ein Gewebe mit Hilfe der verschiedensten Maschinen verarbeitet
werden.
Im allgemeinen wird es l>evorzugt, die nichtklebrigen Fasern getrennt in einem wäßrigen Medium
zu dispergieren, jedoch kann in einigen Fällen die Fasermischung mit Wasser in üblicher Weise
in einem Papierpulpestampfer eingestampft werden. Gemäß der bevorzugten Ausführungsform werden
die Harzfasern mit den anderen Fasern gemischt und die Mischung so lange gerührt oder gestampft,
bis die Harzfasern innerhalb der Fasermasse gleichmäßig verteilt sind. Auf diese Weise können die
Charakteristika der Pulpe richtig eingestellt werden, ohne daß die Harzfasern beschädigt werden.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, das Stampfen der Fasern zu verringern oder auszuschalten,
derart, daß der Stampfer lediglich zum Mischen der Papierfasern mit den Harzfasern verwendet
wird.
Wenn die Harzfasern durch Hitze klebrig werden, bewirken sie das Zusammenbinden der Papierfasern,
der Verbund ist wasserfest und quillt im Wasser nicht auf; er ist auf diese Weise fester
und dauerhafter als der Verbund, welcher durch Hydratisierung der Papierfasern herbeigeführt
wird. Demgemäß ermöglicht die vorliegende Erfindung die Herstellung eines neuen Papierproduktes,
bei welchem die Papierfasern nichthydratisiert und nicht abgebaut, wohl aber durch wasserfeste und
dauerhafte Binder miteinander verbunden sind, was sich aus dem Erwärmen der Fasern aus thermoplastischem
Harz ergibt. Wenn die Faserstruktur der Harzfasern beibehalten wird, so ist das Produkt
porös.
Die den Harzfasern eigene Klebrigkeit wird durch Erhitzen des Papiers aktiviert, z. B. durch
Trockenheißluft, Berührung mit erhitzten Flächen oder Dampf. DieTemperatur muß naturgemäß unterhalb
derjenigen liegen, bei welcher das Papier beschädigt wird. Beim Abkühlen des Papiers werden
die Harzfasern nichtklebrig und zäh; sie haften den anderen Fasern an und liefern so ein Papierprodukt,
welches eine stärkere Bindung zwischen den Faserkomponenten besitzt.
Wird das Papier auf einer kontinuierlich arbeitenden Maschine hergestellt, so können die Harzfasern
während oder nach dem Trocknen des Papiers aktiviert werden; werden sie während des Trocknens
aktiviert, so können die Harzfasern mit Hilfe von erhitzten Kalanderwalzen des Trockensystems
in den klebrigen Zustand übergeführt werden.
Die Klebrigkeit der Harzfasern kann durch ein Plastifizierungsmittel modifiziert werden, welches in
die Harzfasern eingearbeitet ist oder von ihnen und/oder den nichtklebenden Fasern getragen
wird.
Während der Aktivierung der Harzfasern kann das Papier mit Hilfe einer beheizten Form geformt
werden. Das nasse Papierblatt kann geformt und dann erhitzt werden, um das Produkt zu trocknen
und um die Harzfasern zu aktivieren. Auf diese Weise wird die Form des Papierproduktes durch das
Abbinden der Fasern in eine dauerhafte Form verwandelt.
Die vorliegende Erfindung ist zur Herstellung von Papierprodukten aller Art geeignet, wie Gewebepapier,
Schreibpapier, Papier für Buchzwecke, .125 Banknotenpapier, Einwickelpapier, Zeitungspapier,
Pappe (einschließlich Wandpappen), Filzen und aus Papier geformten Produkten aller Art.
Bei geringen Prozentsätzen an Harzfasern und/ oder l>ei geringer Aktivierung der Harzfasern
können Artikel hergestellt werden, welche Biegsamkeit und Zähigkeit aufweisen sowie Widerstand
gegen Falten. Bei größeren Prozentsätzen der Harzfasern, wie io bis 50%, können Artikel hergestellt
werden, welche verhältnismäßig steif und widerstandsfähig sind und \velche eine hohe Widerstandsfähigkeit
gegen Zerspringen besitzen, welche aber noch die Fähigkeit besitzen, gefaltet, gebogen oder
geformt zu werden.
Endlich kann man durch Vergrößerung der Menge der Harzfasern über 50% verhältnismäßig
steife Papierprodukte herstellen, welche mit Holzbearbeitungswerkzeugen bearbeitet werden können
und so die Produkte für die Herstellung von Schaltbrettern, Isoliermaterial, Maschinenteile u. dgl. vorbereiten.
Wenn der Anteil der Harzfasern genügt, um die Oberflächen des Papierproduktes beim Erhitzen
klebrig zu machen, kann das thermoplastische Papierprodukt vor der Aktivierung der Harzfasern
»5 als Schichtmedium gebraucht werden.
10% einer niedrig schmelzenden Faser, hergestellt aus einem Mischpolymerisat, welches weniger
als 80% Vinylchlorid, Rest Vinylacetat, enthält und ein Molekulargewicht unter 10 000 besitzt und
welches endlich während der Herstellung weniger als 70% gestreckt wurde und einen Erweichungspunkt
unterhalb 700 besitzt, kann mit nichtgestampften und in der Hauptsache nichthydratisierten, zur
Papierherstellung geeigneten Fasern in dem Stampfer oder in der Kopfkammer einer Papiermaschine
gemischt werden. Das Stampfen wird so weit begrenzt, als es notwendig ist, um die Fasern
aus synthetischem Harz innerhalb der Papierfasern zu dispergieren. Das Endprodukt wird dann auf
Blätter verarbeitet. Das Blatt wird auf den Trockenzellen vorgewärmt und in heißem Zustand durch
Kalanderwalzen geführt, welche am Ende der Trokkenzellen liegen. Das Blatt wird durch einen solchen
Kalander auf eine Temperatur von 1250 erhitzt und einem Druck von 21 kg/cm* unterworfen, wodurch
die Harzfasern klebrig werden. Obwohl das Produkt nichthydratisierte Papierfasern enthält und
porös und biegsam ist, hat es eine größere Naßreißfestigkeit und Springfestigkeit als dasselbe
Blatt, bei welchem die Harzfasern nicht aktiviert worden sind, oder wie ein ähnliches Blatt, welches
keine Harzfasern enthält und dessen Papierfasern hydratisiert worden sind.
15% Fasern eines Mischpolymerisates aus 90%
Vinylchlorid und io%> Vinylacetat mit einem
Schmelzpunkt von ungefähr 1500 werden einem Endprodukt aus Abfallzeitungspapierfasern in einem
Papierstampfer zugegeben. Die sich ergebende Charge wird in einen Bottich gebracht, von welchem
die Fasern nach aufwärts gegen eine Lochplatte angesaugt werden, wobei sie eine etwa 12,7 mm starke
Schicht bilden. Das nasse Blatt wird auf ein Band gebracht und zwischen die Platten einer erhitzten
Flachbettpresse befördert, wo es einem Druck von 21 kg/cm2 ohne Wärmeeinwirkung unterworfen
wird. Das Blatt wird dann durch eine Trockenkammer geführt, wo die Temperatur des Blattes
stufenweise auf i6o° gebracht wird, wodurch die Fasern aus synthetischem Harz klebrig und mit den
anderen Fasern in dem Produkt verbunden werden. Beim Ausgang der Trockenkammer wird das so vorerhitzte
Blatt durch Kalanderwalzen geführt, um es zusammenzupressen, solange die Kunstharzfasern
sich in klebendem Zustand befinden. Dann läßt man das Blatt abkühlen. Das sich ergebende Produkt ist
eine verhältnismäßig steife Pappe, die sowohl als Wandpappe wie auch für Isolierzwecke, Herstellung
von Schuhen u. dgl. geeignet ist.
Zur Herstellung eines Schichtmediums werden 6o°/o synthetische Harzfasern, bestehend aus Vinylacetat
mit einem Schmelzpunkt von ungefähr ioo° und 40% Sulfitpapierpulpe, innig gemischt. Die
Mischung wird auf Blätter verarbeitet und bei einer Temperatur von ioo° getrocknet. Die Blätter können
dann zwischen die Flächen von nichtthermoplastischem Material gelegt werden, wie Papier,
Karton, Holz u. dgl. Das zusammengesetzte Produkt wird unter Druck auf Temperaturen über ioo°
erhitzt. Dadurch werden die Kunstharzfasern akt'iviert und bedingen einen dauerhaften Verbund
zwischen den Blättern des zusammengesetzten Produktes.
Claims (3)
1. Verfahren zur Herstellung von Papier und anderen aus Fasermasse bestehenden Produkten,
dadurch gekennzeichnet, daß man eine wäßrige Suspension aus zur Papierherstellung geeigneten
Fasern im Gemisch mit wasserunlöslichen vorgeformten thermoplastischen Harzfasern
von für die Papierfabrikation üblicher Länge herstellt, die gemischten Fasern unter
Abscheidung des Wassers in die Form eines Papierproduktes überführt und auf eine Temperatur
erhitzt, bei der die Kunstharzfasern klebrig, aber nicht geschmolzen und die Papierfasern
noch nicht beschädigt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischung der Fasern in
wäßriger Suspension durch Stampfen erzielt wird, und zwar während einer Zeitspanne, die
genügt, die Fasern gleichmäßig zu mischen, ohne die Fasernatur der Harzfasern zu zerstören.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Papier- und Harzfasern
aus der Suspension in beliebige Formen übergeführt werden.
3674 3.
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