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Verfahren zur Herstellung von wasserdichtem Papier.
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von mit bituminösen oder harzartigen Stoffen getränkten Papieren und Pappen.
Es ist bekannt, zuerst von dem Papierzeug eine Papierbahn herzustellen und dann die fertige Papierbahn durch ein Bad hindurchzubewegen, welches aus geschmolzenem oder aufgelöstem Imprägnierungsmaterial, wie Asphalt, Montanwachs od. dgl. besteht. Irgendein Überschuss dieses Imprägnierungsmaterials, welches an der Oberfläche der Papierbahn verbleibt, wird mittels geeigneten Schabvorrichtungen entfernt und dann wird die getränkte Papierbahn gekühlt oder getrocknet, um schliesslich mit einer geeigneten Oberflächenbehandlung versehen zu werden.
Durch dieses bekannte Imprägnierungsverfahren können nur Papierbahnen oder Pappebahnen behandelt werden, welche sehr porös sind und über ein sehr gutes Absorptionsvermögen verfügen, denn sonst durchdringt das Imprägnierungsmaterial die Papierschicht nur mangelhaft. Dieses bekannte Verfahren ist daher auf sehr grossporösige Papiermaterialien beschränkt, wie Wollfilzpappen u. dgl., deren Bestandteile entweder nicht in grossen Mengen zur Verfügung stehen oder nicht billig auf dem Markt zu haben sind. Rohmaterialien, welche poröse Papiersorten dieser Art erzeugen, bestehen aus Wollabfällen, Baumwolle, Jute, Leinen und altem Papier.
Die Verwendung von Holzspänen, Sägespänen, Stroh, Torf und mineralischen Füllmitteln ist jedoch im allgemeinen nicht ratsam, weil diese Materialien die Durchdringungsfähigkeit des Papierstoffes verringern.
Es ist allerdings bekannt, bei Verwendung einer aus Holzschliff bestehenden Faserstoffmasse die bituminösen Stoffe im fein gepulverten Zustand der Faserstoffmasse im Holländer hinzuzumisehen und dann die Mischung auszuwalzen, um sie in eine Bahn zu verwandeln, welche dann in üblicher Weise genau so wie Filzbahnen weiterbehandelt wird, d. h. man taucht die Bahn in ein heisses Bitumenbad ein, welches in die Bahn eindringt und dabei die darin befindlichen pulverförmigen Bitumenteilehen zur Lösung bringt, so dass ein einheitliches wasserdichtes Gefüge entsteht.
Dieses letztgenannte Verfahren ist aber auf die Benutzung von gewissen Faserstoffmassen beschränkt und ferner können nur Bitumen von verhältnismässig niedrigem Schmelzpunkt verwendet werden. Man hat auch schon versucht, eine mit pulverförmigen bituminösen Stoffen vermischte Papierzeugmasse in einer Papiermaschine zu einer Bahn weiter zu verarbeiten, aber der weiche bituminöse Stoff, welcher in der Papierzeugmasse vorhanden ist, hat die unangenehme Eigenschaft, dass er die Langsiebe, Trockenfilze, Walzen und Zylinder der Papiermaschine sehr schnell verschmiert, so dass besondere Reinigungsvorrichtungen angeordnet sein müssen, was erhöhte Herstellungskosten und sogar ein häufiges Stillsetzen und ausser Betriebnahme der Papiermaschine zur Folge hat.
Um diese Nachteile zu vermeiden, hat man schon allerdings ohne Erfolg vorgeschlagen, die bituminösen Stoffe besonders vorzubereiten, indem man sie zuerst allein oder zusammen mit Ton, Talk und andern Zusätzen mahlt, u. zw. mit oder ohne vorheriger Kühlung. Das entstehende Pulver wird dann dem Papierzeug in dem Holländer hinzugefügt und dann wird diese Mischung gut durchgerührt in derselben Weise, wie man es mit Farbstoffen u. dgl. tut.
Wenn die entstehende Faserstoffbahn dann über Trockenwalzen und geheizte Walzen geleitet wird, dann schmilzt das pulverförmige bituminöse Material in der Papierbahn und es tritt auch eine Verschmierung der Maschinenteile ein, denn die verwendeten pulverförmigen weichen Bitumen sind selbst bei niedrigen Tamperaturen sehr klebrig und verschmutzen sehr schnell alle Teile der Papiermaschine. mit welchen sie in Berührung kommen.
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Man kann nun diese bekannten Nachteile dadurch überwinden, indem man pulverförmige, harte Asphalte verwendet, die einen Schmelzpunkt von über 600 C haben. Aber dann ist das Endprodukt gewöhnlich sehr hart, brüchig und zerspringbar, und Papier dieser Art hat nur ein sehr begrenztes Verwendungsgebiet.
Die vorliegende Erfindung befasst sich nun mit der Herstellung von imprägniertem Papier oder Pappe, welches aus den verschiedensten Faserstoffen hergestellt werden kann, die überall in grösseren Mengen billig zu haben sind. Ein aus diesen Materialien hergestelltes Papierzeug wird mit bituminösen oder harzartigen Materialien äusserst gleichförmig imprägniert. Das Verfahren der Erfindung zeichnet sieh besonders dadurch aus, dass die bituminösen oder harzartigen Materialien, welche mit dem wässerigen Papierzeug vermischt werden, kein Versehmieren oder Verstopfen von Teilen der Papiermaschine hervorrufen.
Zu diesem Zwecke werden vorzugsweise Asphaltsorten verwendet, deren Schmelzpunkt
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hergestellte Bahn, in welcher ein pulverförmiger bituminöser Stoff von hohem Schmelzpunkt eingebettet ist, auf einer oder beiden Seiten mit einem Flussmittel behandelt, welches den bituminösen Stoff zur Lösung bzw. Erweichung bringt, um als Endprodukt eine vollkommen wasserdichte Papierbahn zu erhalten, welche äusserst biegsam und geschmeidig ist.
Als Beispiel sei erwähnt, dass man sehr fein zermahlenen Asphalt, der einen Schmelzpunkt von
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Soeiety for Testing Materials", Band IX, Seite 575, 1909, beschrieben.
Der gemahlene Asphalt kann dadurch erzeugt werden, indem man ihn zuerst auf eine Temperatur von ungefähr 0 C abkühlt, je nachdem wie hoch der Schmelzpunkt des Asphaltes ist. Hiedureh wird der Aspahlt zeitweilig hart und brüchig und man kann ihn leicht in Klumpen zerbrechen, die sehr leicht zerstossen und zermahlen werden können, um ein Pulver zu erzeugen, welches mittels einer Kolloidmühle geschehen kann.
Da das freie Asphaltpulver die Neigung hat, sich bei gewöhnlicher Temperatur zu Klumpen zusammenzuballen, so ist es ratsam, zu diesem Asphaltpulver staubförmige Substanzen, wie Steinstaub.
Glaspulver oder Glimmerpulver hinzuzusetzen. Auch kann man Talk, Ton oder dgl. fein zerteilte Mate-
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dem Stabmaterial überzogen werden und das Pulver seine pulverige Form stets beibehält.
Damit dieser gemahlene Asphalt sieh sehr gut mit der wässerigen Papierzeugmasse vermischt. kann man den gemahlenen Asphalt vor der Zuführung zu dem Papierzeug in eine breiige Masse verwandeln, ohne dass dadurch das Wesen der Erfindung in irgendeiner Weise geändert wird. Ferner kann man andere bituminöse oder harzartige Materialien, die in derselben Weise behandelt werden können. ohne weiteres verwenden. Man kann beispielsweise zu dem gemahlenen Asphalt, Seife, Wasserglas. organisehe Gelatine oder dgl., in Wasser aufgelöst, hinzufügen und diese Masse innig miteinander vermischen, bis eine breiige Masse entsteht. Man kann aber auch Seife, Wasserglas, organische Gelatine od. dgl.
Anfeuchtungsmaterial im trockenen Zustand mit dem Asphalt vermischen, während der Asphalt gemahlen wird, und nachdem kann man dieser Mischung Wasser hinzusetzen, um die gewünschte breiige Masse zu erzielen.
Die Papierzeugmasse, welche in der genannten Weise mit dem pulverförmigen Material imprägniert worden ist, wird dann in üblicher Weise über die nasse Partie einer Papiermaschine geleitet und wird dann in üblicher Weise in eine Bahn verwandelt, ohne dass dabei die Teile der Papiermaschine verschmutzt werden. Die Erzeugung der Bahn kann ununterbrochen vor sich gehen. In der Trockenpartie der Papiermaschine wird das Wasser aus der Papierbahn im wesentlichen vollständig entfernt, u. zw. geschieht dieses durch entsprechend erwärmte Walzen, ohne dass hiebei ein Kleben des Imprägnierungsmaterials stattfindet.
Die heisse, im wesentlichen trockene Papierbahn wird dann mit dem Fluss-oder Lösungsmittel durch geeignete Vorrichtungen, wie Walzen oder Bürsten angefeuchtet. Auch kann man das Flussmittel aufsprühen oder sonstwie auf beide Seiten der Papierbahn anbringen. Es sei an dieser Stelle erwähnt, dass es bei der Verlegung von Dachpappen bekannt ist, die in Überlappung verlegten Ränder mit einem leicht flüchtigen Lösungsmittel anzufeuchten, durch welches die Oberfläche der Asphaltschicht für eine kurze Zeitlang erweicht und klebrig wird, um eine gute Verbindung zwischen den aufeinanderliegenden Rändern zu erzielen. Hiemit hat die Erfindung nichts zu tun, denn erfindungsgemäss wird ein Flussmittel verwendet, welches die Schicht durchdringt und ihre Geschmeidigkeit verbessert.
Als Flussmittel kann irgendein Material verwendet werden, welches den Asphalt oder irgendein anderes verwendetes bituminöses oder harzartiges Material auflöst, wie z. B. Masut, schwere Mineral- öle od. dgl. Das Flussmittel muss auch mit Rücksicht auf das Absorptionsvermögen der Papierfasern gewählt werden. Auch muss selbstverständlich der Charakter der Imprägnierungsmaterialien bei der
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Wahl des Flussmittels in Betracht gezogen werden. Schliesslich hängt die Wahl des Flussmittels auch noch von der gewünschten Eigenschaft des Endproduktes ab.
Als Flussmittel können Rückstandsöle, Asphalte u. dgl. benutzt werden, soweit sich derartige Öle mit dem der Faserstoffmasse zugegebenen Asphalt od. dgl. zur Blendung bringen lassen. Es gehören dazu flüssige Teere, flüssige Asphalte. Teeröl. asphaltisches Öl. schweres Öl, wie es beim Strassenbau verwendet wird, schweres Feuerungsöl, harzhaltiges Öl u. dgl.
Die heisse Papierbahn absorbiert das Flussmittel oder Lösungsmittel sehr schnell und wird dann über die letzten Teile der Trockeneinheiten der Papiermaschine geleitet. Unter dem Einfluss der Wärme dieser letzten Trockeneinheiten werden die bituminösen oder harzartigen Materialien in der Papierbahn erweicht und mit dem Flussmittel innig vermischt, so dass diese Materialien. flüssig werden und sich gleichförmig im Innern der heissen Papierbahn verteilen. Man erkennt hieraus. dass der Charakter des bituminösen oder harzartigen Materials. welches in dem Papierzeug enthalten ist. verändert wird, u. zw. je nachdem, in welcher Menge und in welcher Beschaffenheit das hinzugefügte Flussmittel oder Lösungmittel ist.
In dieser Weise ist es möglich, den in dem Endprodukt vorhandenen bituminösen oder harzartigen Materialien irgendeine gewünschte Weichheit mitzuteilen, so dass das Endprodukt keineswegs zu hart oder brüchig ist. Gleichzeitig wird aber hiedurch ein Verschmieren der Teile der Papiermaschine vollständig vermieden, und alle andern Nachteile der früher verwendeten weichen bituminösen Materialien werden vollständig beseitigt.
Die Aufbringung des Flussmittels zwecks Auflösung des in die Papierbahn hineingearbeiteten bituminösen oder harzartigen Materials wird vorzugsweise während der Trocknung der Papierbahn in der Trockenpartie der Papiermaschine vorgenommen. Man kann aber die gleich guten Erfolge dann erzielen, wenn man die Papierbahn vollständig in der Papiermaschine herstellt und das Flussmittel dann durch besondere Maschinen auf die Papierbahn aufbringt, nachdem die letztere die Papiermaschine bereits verlassen hat.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung wasserdichten Papiers mit Hilfe von bituminösen Stoffen, wie Asphalt oder Montanwachs. Harzen und ähnlichen Stoffen, durch Zumischen dieser Stoffe im pulverförmigen Zustand zu der Faserstoffmasse im Holländer, Weiterverarbeitung der Mischung in einer Papiermaschine und Befreiung der Bahn von Feuchtigkeit, dadurch gekennzeichnet, dass nach Herstellung einer Bahn aus der Mischung, die Bahn mit einem Flussmittel auf einer oder auf beiden Seiten behandelt wird, um die in der Bahn enthaltenen bituminösen oder harzartigen Stoffe zur Auflösung zu bringen.