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Verfahren zum Tränken von Faserstoffbahnen, insbesondere Papier.
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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Tränken von Faserstoffbahnen, insbesondere Papier, mit einer Mischung von tierischem Leim, Formaldehyd und einem die Härtung der Mischung ver- zögernden Mittel.
Es sind schon viele Vorschläge gemacht worden, Faserstoffbahnen durch eine nachträgliche
Behandlung mit Schutzschichten zu überziehen oder auch ihre innere Konstitution zu verändern, um sie sowohl mechanisch als auch chemisch widerstandsfähiger zu machen.
Die Erfindung benutzt nun zu diesem Zweck die bekannte Erkenntnis, dass eine Lösung aus
Leim oder Gelatine durch die Einwirkung von gasförmigem oder gelöstem Formaldehyd zur Ver- hornung gebracht werden kann. Die bisher gemachten Vorschläge zur Verwendung dieser Stoffe für die Behandlung von Papier konnten aber zu keinem brauchbaren Ergebnis führen, u. zw. aus folgenden
Gründen :
Wird das Papier zunächst mit der Leimlösung getränkt und dann mit Formaldehyd behandelt, dann kann die Bildung der Schutzschicht im Papier unter keinen Umständen vollständig sein, weil nämlich an der Berührungsstelle zwischen Formaldehyd und Leim sich sofort eine zunächst gelatinöse, aber rasch härtende Schicht bildet, die ein weiteres Einwirken des Formaldehyds behindert.
Die Herstellung eines Bades aus den beiden genannten Bestandteilen kurz vor dem Gebrauch verbietet sich schon aus praktischen Gründen, denn das Bad würde, noch ehe es auch nur teilweise ausgenutzt ist, erstarren.
Auch der Gedanke, die Leim- und Formaldehydlösung nebeneinander und gleichzeitig auf das Papier aufzubringen, kann zu keinem brauchbaren Ergebnis führen, denn die Erstarrung der gemischten Lösung auf dem Papier geht zu schnell vor sich, als dass eine wirkliche Durchdringung des Papieres und damit ein homogener und dichter Stoff entstehen könnte.
Aus diesen Gründen ist nun schon z. B. bei der Herstellung von dickwandigen Formkörpern, wie Knöpfen u. ähnl. Gegenständen, der Vorschlag gemacht worden, der Leim-oder Formaldehydlösung Alkohol zuzusetzen, um die Härtung zu verzögern. Soll dieser Vorschlag auf die Tränkung von Papier angewendet werden, so ist er höchstens in der Weise brauchbar, dass zwei verschiedene Lösungen nebeneinander auf das Papier gespritzt werden, von denen die eine die Leimbestandteile und die andere das Formaldehyd enthält. Die Anwendung in einem Bade verbietet sich deshalb, weil selbst der hohe, notwendige Alkoholgehalt von etwa 15-20% nach einiger Zeit nicht mehr wirksam ist, so dass das Tränkungsmittel im Bade zu erstarren beginnt, wodurch das Bad unbrauchbar wird.
Auch die Anwendung zweier verschiedener Bäder ist nicht möglich, weil die durch das erste Bad hin- durchgeführte Papierbahn nach einiger Zeit das zweite Bad verdirbt.
Nun ist es aber ohne weiteres klar, dass das Spritzverfahren bei der ständigen Behandlung von Papier keine derart durchgreifende und gleichmässige Tränkung erlaubt wie das Tauchverfahren. Der Erfindung lag deshalb die Aufgabe zugrunde, das Tauchverfahren anwendbar zu machen. Eine Erhöhung des Alkoholzusatzes war dabei nicht möglich, denn einerseits ist der an sich notwendige Zu- satz von 15 bis 20% bereits derart teuer, dass die Grenze der Wirtschaftlichkeit erreicht wird, und anderseits bringt auch eine solche Erhöhung keine völlige Beseitigung der genannten Mängel.
Es hat sich nun überraschenderweise gezeigt, dass ein verhältnismässig geringer Zusatz von Wasserstoffsuperoxyd die Härtung der Lösung so lange verzögert, dass ein Unbrauchbarwerden des Bades nicht mehr zu befürchten ist. Dabei braucht der Gehalt an 30% igem Wasserstoffsuperoxyd nur 1-2% zu betragen, ist also sehr viel billiger als der bisher vorgeschlagene Alkoholzusatz, ganz abgesehen von der vielfach längeren Wirkungsdauer.
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Nun ist die Verwendung von Wasserstoffsuperoxyd allerdings schon für die Herstellung fester plastischer Massen vorgeschlagen worden, doch sollte dabei das Wasserstoffsuperoxyd einerseits einer
Bleichung der Masse, anderseits aber sogar einer Beschleunigung der Erstarrung dienen. Zu dem letzt- genannten Zwecke wurde es durch Natriumsuperoxyd ersetzt. Nach einem andern Vorschlag wurde
Wasserstoffsuperoxyd bei der Herstellung kautschukähnlicher Massen zugesetzt. Auch hier sollte das Wasserstoffsuperoxyd wegen seiner oxydierenden Eigenschaften Verwendung finden, und es wurde ihm ausdrücklich eine Beschleunigung der Erhärtung zugeschrieben. Bei den beiden bekannten Vor- schlägen sind jedoch die bezüglich des Verlaufes der Erstarrung und der Härtung zu stellenden An- forderungen grundverschieden von denjenigen bei der Erfindung.
Es mag sein, dass das Wasserstoff- superoxyd bei der Herstellung plastischer Massen zwar nicht die vermutete Beschleunigung der Härtung, wohl aber eine gleichmässige Reaktion bewirkt hat und deshalb sich als brauchbar erwies. Es ist aber nicht möglich, aus den bekannten Vorschlägen die Lehre zu entnehmen, wie die oben geschilderten
Schwierigkeiten bei der Tränkung von Faserstoffbahnen umgangen werden sollen und dass zu diesem
Zwecke das Wasserstoffsuperoxyd infolge seiner die Erstarrung und Härtung sehr stark verzögernden
Wirkung geeignet ist.
Die gemäss der Erfindung zu verwendende Lösung für die Herstellung der Schutzschicht be- steht aus Leimarten, wie Knoehenleim, Lederleim, Glutin u. dgl., oder aus Eiweissstoffen, wie Blut- serum, Hühnereiweiss od. dgl., also aus der Tierwelt gewonnenen Stoffen, u. zw. werden nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung 7 Teile Glutin mit 83 Teilen Wasser übergossen und 24 Stunden sich selbt überlassen, wobei das Glutin aufquillt. Darauf wird die Mischung auf 60 erwärmt, wobei das Glutin in Lösung geht. Nunmehr werden 5 Teile Glycerin, 1-2 Teile H ; ! 030% ig) und 4 Teile Formaldehyd (40% ig) hinzugefügt. Darauf ist die Lösung gebrauchsfertig.
Wird eine Papierbahn durch ein aus dieser Lösung bestehendes Bad hindurchgeführt und das so mit der Lösung getränkte Papier dann z. B. zuerst freischwebend durch einen warmen Luftstrom, der die Erstarrung durch die Verdunstung eines grossen Teils des Wassers einleitet, und dann auf erwärmten Walzen getrocknet, so findet die Erstarrung und Härtung durch den ganzen Querschnitt des Papiers statt. Das Bad dagegen bleibt mehrere Tage in gebrauchsfähigem, flüssigem Zustand, praktisch also ausreichend lange, um völlig aufgebracht zu werden. Das mit der Papierbahn entfernte Tränkungsmittel lässt sich sogar stetig durch Hinzufügung neuer Lösung ergänzen, ohne dass das Bad allmählich Ausfällungen zeigt.
Worauf dieser überraschende Einfluss der geringen Menge des Wasserstoffsuperoxyds zurück- zuführen ist, konnte nicht völlig geklärt werden, doch scheint die oxydierende Wirkung massgeblich zu sein.
Durch den Glycerinzusatz wird die Schmiegsamkeit des getränkten Stoffes geregelt.
Neben den genannten wichtigsten Stoffen können die Eigenschaften der Schutzschicht durch weitere Zusätze geregelt werden ; z. B. ist der Zusatz von 1 bis 2% Stärke, z. B. Kartoffelstärke, als Verdichtungsmittel wünschenswert, wenn infolge der besonderen Art des Tauchverfahrens ein zu rasches Ablaufen der Lösung von der Papierbahn zu befürchten ist. Ausserdem erhöht der Stärkezusatz die Klebefähigkeit der Schutzschicht, wenn mehrere Bahnen gleichzeitig imprägniert und als Karton aufeinandergeklebt werden sollen.
Zur weiteren Erhöhung der Schmiegsamkeit und zur Erzielung einer wasserdichten Tränkung und Schutzschicht kann ein emulgierbares Fett, wie z. B. Olein oder Wollfett, in geringen Mengen von etwa 3-5% zugeführt werden.
Für dekorative Zwecke ist es auch möglich, feinstes Metallpulver, z. B. Aluminiumbronzepulver, in der Lösung zu suspendieren, das dann am Papier sehr fest haftet.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zum Tränken von Faserstoffbahnen, insbesondere Papier, mit einer Mischung von tierischem Leim, Formaldehyd und einem die Härtung der Mischung verzögernden Mittel, dadurch gekennzeichnet, dass als Verzögerungsmittel Wasserstoffsuperoxyd verwendet wird.