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Verfahren und Vorrielhtung zum Leimen von Papier.
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorriehtung zum Leimen von Papier, ein Vorgang, der eine der schwierigsten Stufen der Papierherstellung bildet. Wenn man konzentrierten Leim verwendet, um das Papier in einem einzigen Arbeitsgang im gewünschten Ausmass zu leimen, so zeigt sich, dass konzentrierter Leim mir wenig in das Innere des Papiers eindringt. so dass das behandelte Blatt nicht sehr fest ist. Wird anderseits dünner oder verdünnter Leim verwendet, so können wohl die Blätter durch und durch befeuchtet werden. aber die Fasern werden nicht hinreichend miteinander verklebt, so dass das Blatt auch in diesem Falle nicht die Festigkeit aufweist, die es haben sollte.
Die vorliegende Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass die in der Papierbahn eingeschlossene Luft das Hindernis gegen das vollständige Eindringen konzentrierten Leimes in die Bahn bildet. Gemäss der Erfindung wird die Luft durch die Einwirkung von Dampf unmittelbar, bevor die Papierbahn in das Leimbad taucht, ausgetrieben, so dass sie nicht wieder in die Papierbahn eindringen kann. Vorzugweise wird eine in Bewegung befindliche Papierbahn der Einwirkung eines im Gegenstrom zur Papierbahn strömenden Dampfes ausgesetzt.
Es wurde schon vorgeschlagen, Papierbahnen im Laufe der Herstellung mit Dampf zu behandeln.
Dies allein genügt jedoch noch nicht, um die Aufnahmsfähigkeit der Papierbahn für Leim zu erhöhen : es muss auch verhindert werden, dass Luft zwischen der Dampfbehandlung und der Leimung in die Papierbahn eindringt.
Vorzugsweise wird die Papierbahn durch eine Dampfkammer geführt, die oberhalb des Leimbades angeordnet ist. Die Kammer kann einen Kanal enthalten, der eine oder mehrere Öffnungen aufweist, durch welche der Dampf aus der Dampfkammer eintreten kann. Die Kammer ist zweckmässig mit Tauchwänden ausgestattet, die in das Leimbad tauchen, um die Luft von der Papierbahn auf dem Wege von der Kammer in das Leimbad abzuhalten.
Die Durchführung des Verfahrens kann dadurch vereinfacht werden, dass man die Dampfkammer aus zwei Teilen herstellt, die fest miteinander verbunden werden können und von denen jeder eine Kanalhälfte enthält, so dass eine frische Papierbahn durch Öffnen der Dampfkammer in den Führungskanal eingezogen werden kann.
Ein Ausführungsbeispiel der Vorrichtung gemäss der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt, in welcher Fig. 1 eine schematische Seitenansicht der Vorrichtung teilweise im Schnitt, Fig. 2 einen Vertikalschnitt nach der Linie lI-lI der Fig. 1 in vergrössertem Massstab und Fig. 3 einen Querschnitt durch die Dampfkammer nach Fig. 1 in vergrössertem Massstab zeigt.
Die Vorrichtung weist einen Behälter 1, der den Leim 2 enthält, auf. Die Papierbahn P wird über Entwässerungswalzen 11 und über eine Leitwalze 10 geführt, die in auf der Oberseite der Dampfkammer 4 befestigten Ständern 9 gelagert ist, und gelangt durch diese Dampfkammer in das Leimbad 1. In diesem Bad wird sie durch die Walzen 12 und 1. 3 geführt und nach ihrem Austritt aus dem Bad zwischen den Druckwalzen 14 und 15 und über die Trockenwalzen 16 geleitet.
Die Dampfkammer 4 besteht aus zwei Teilen 17 und 18, die bei 19 aneinandergelenkt sind und durch Bolzen 20 fest verbunden werden können, welche Flanschen 21 und 22 an den Teilen 17 und zu durchsetzen. Die Dampfkammer ist von einer isolierenden Hülle 64 umgeben.
Innerhalb der Dampfkammer ist ein Kanal vorgesehen, der durch zwei Wände 24 und 25 gebildet wird, die an den Flanschen 26 und 27 der Teile 17 und zu befestigt sind und. wie Fig. 3 zeigt, konvergieren.
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Die Papierbahn gelangt durch eine Einlassöffnung, die aus den zwei L-förmigen Winkeln : J6 und : J7 besteht, in die Dampfkammer ; der Winkel : 36 ist gegenüber dem Winkel 37 verstellbar und kann durch eine Klemme 38 festgestellt werden. Das Papier tritt aus der Dampfkammer zwischen den Flanschen 4. 3
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Flanschen 45 und 44 tritt der Dampf in den Kanal und strömt im Gegenstrom zu der abwärts laufenden Papierbahn nach aufwärts.
Die eintretende Papierbahn enthält eine beträchtliche Menge eingeschlossener Luft, die durch den einwirkenden Dampf beim Durchwandern des Kanals entfernt wird. Es hat sich im Betrieb gezeigt, dass eine sehr kurze Dampfbehandlung genügt, um dem Papier die Fähigkeit zu verleihen, mehr Leim aufzunehmen, als dies ohne Behandlung möglich ist, vorausgesetzt, dass der Wiedereintritt von Luft nach der Dampfbehandlung verhindert wird. Da die Dampfbehandlung sehr kurz sein kann, ist es möglich, das Papier mit einer relativ hohen Geschwindigkeit, z. B. 0'6 luísek. (120 Fuss pro Minute), durch eine ungefähr 30 cm (12 Zoll) lange Dampfkammer zu führen. Die Dauer der tatsächlichen Dampfbehandlung beträgt in diesem Falle nur ungefähr eine halbe Sekunde.
Zweckmässig wird verhindert, dass sich in der Dampfkammer ein nennenswerter Überdruck bildet, damit der Dampf nicht mit dem Papier durch den Papierauslass austritt, sondern durch den Kanal strömt. Bei Verwendung von Dampf von 1'4 Atm.
(20 Pfund pro Quadratzoll) weisen die Rohre 5 und 6 einen Durchmesser von 6'3o mm (· Zoll) auf. Sollte sich Dampf in der Dampfkammer kondensieren, so wird er durch die Abfliisssttitzen abgelassen.
Um das Wiedereintreten von Luft in die Papierbahn nach der Dampfbehandlung zu verhindern, ist die Dampfkammer mit Tauchwänden 46 ausgestattet, die in das Leimbad eintauchen. Die Papierbahn nimmt eine kleine Dampfmenge in das Leimbad mit, wo der Dampf kondensiert wird. Diese Kondensation hat praktisch keine nachteiligen Folgen, sofern das Leimbad genügend gross gemacht wird. Beim Eintritt in das Bad wird das Papier von dem Leim vollständig durchdrungen, selbst wenn der Leim konzentriert ist, d. h. eine hohe Viskosität hat. Während die bisher übliche Leimlösung eine Konzentration von 2% aufweist, kann gemäss der Erfindung eine zufriedenstellende Leimung mit Hilfe einer 6% igen Leimlösung durchgeführt werden.
Tatsächlich ist es gemäss der Erfindung möglich, eine Papierbahn so stark zu leimen. dass das erzeugte Papier infolge der übermässigen Leimaufnahme nicht mehr entspricht. Um dies zu verhindern, muss die Konzentration der Leimlösung entsprechend gewählt werden. Wenn sieh herausstellt. dass eine gegebene Lösung nicht voll entspricht, so wird die Dämpfung
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Einstellung des Papiereinlasses mit Hilfe des verstellbaren Winkels 56 bewirkt werden. Durch eine solche Regelung ist es möglich, die auf die Papierbahn durch den Dampf ausgeübte Wirkung zu beeinflussen.
Die Erfindung bietet den Vorteil, dass die Vorrichtung mit grosser Geschwindigkeit betrieben werden kann, ohne die Leimung zu beeinträchtigen. Ferner hat sich ergeben, dass das erzeugte Papier viel fester ist als das nach bekannten Verfahren hergestellte. So wurde in einem Falle eine Erhöhung der Festigkeit um ungefähr 500o nach dem Mullenversuch festgestellt, während sie ungefähr das Zehnfache nach dem Falzversueh (Schopperversuch) betrug.
Die Erfindung ist nicht auf die Behandlung von ungeleimten Papierbahnen beschränkt : auch ungenügend geleimtes Papier kann durch eine weitere Leimung gemäss der Erfindung verbessert werden.
Der Ausdruck,, Papierbahn", der in der Beschreibung verwendet wurde, soll daher nicht nur ungeleimte Bahnen, sondern auch ungenügend geleimt Papierbahnen einschliessen.
Die Erfindung ist insbesondere auf die Herstellung von hochwertigem Papier hoher Festigkeit anwendbar, welches im Gebrauch befeuchtet oder benetzt wird, was insbesondere bei Papier der Fall ist, das in der Photographie. Lithographie usw. verwendet wird.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zum Leimen von Papier, bei dem eine Papierbahn der Einwirkung von Dampf ausgesetzt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Papierbahn der Einwirkung eines Dampfstromes, 11Il- mittelbar bevor sie in das Leimbad eintritt, ausgesetzt wird und das Wiedereintreten von Luft in die Papierbahn nach der Dampfbehandlung verhindert wird.