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Verfahren zur Herstellung von Faserprodukten, die für Verpackungsmaterial u. dgl. geeignet sind.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Faserprodukten, vorzugsweise für Verpackungsmaterial u. dgl., wie Liner, Riffelpapier, Karton, Einwickelpapier usw., durch Behandlung und Bearbeitung von vegetabilischem Faserzellstoff, der ganz oder im wesentlichen aus in hohen Zellstoffausbeuten (Ausbeuten von über 60So) hergestelltem Sulfitzellstoff, vorzugsweise Bisulfitzellstoff, besteht
Die Erfindung hat den Zweck, unter bestmöglicher Verwertung des vorhandenen Holzrohstoffes für Verpackung-un andere Zwecke geeignete Produkte zu erzeugen, die gegenüber auf herkömmliche Weise für ähnliche Zwecke hergestellten Produkten hinsichtlich gewisser Eigenschaften wesentliche Vorteile aufweisen.
Das Verfahren nach der Erfindung ist im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, dass ein nach einem Sulfitprozess, vorzugsweise einem Bisulfitprozess, unter hoher Ausbeute (über 60ça) aufgeschlossener Zellstoff aus lignozellulosehaltigem Material auf einen auf das vorgesehene Endprodukt abgestimmten Mahlgrad gemahlen, und das Mahlen so ausgeführt wird, dass das Fasermaterial gar nicht oder nur leicht hydratisiert wird. Der Mahlgrad kann nach der Erfindung im Bereich 13 bis 250SR gehalten werden und richtet sich, wie erwähnt, nach dem herzustellenden Endprodukt. Das Mahlen kann in einer oder zwei Stufen und bei der Zellstoffkonzentration ausgeführt werden, die die für das jeweilige Endprodukt ge- wünschten Eigenschaften ergibt.
Ein weiteres Kennzeichen der Erfindung liegt darin, dass eine auf das vorgesehene Endprodukt abgestimmte Menge im Zellstoff enthaltenen Feinmaterials vor oder im Zusammenhang mit der weiteren formenden Verarbeitung des Zellstoffes zum Endprodukt unschädlich gemacht, z. B. vom Zellstoff abgesondert wird. Bei der Herstellung von Produkten in Bogenform kann somit das Formen der gemahlenen Masse zu Bogen in Wasser vorgenommen werden, das verhältnismässig frei von Feinmaterial ist. Dies kann in der Weise geschehen, dass dasAbwassersystem der Bogenformanlage ganz offen oder so offen wie möglich gehalten wird, oder, bei Systemen mit rückzirkulierendem Abwasser, eine genügend grosse Menge Feinmaterial vom Abwasser entfernt wird, z. B. durch kontinuierliches Abfiltern oder Entflocken.
Bei Anwendung der Erfindung für die Herstellung von zu leimenden Produkten, z. B. im Falle des Linermaterials, bei dem die Deckschicht mehr oder weniger geleimt sein kann, während die Basisschicht ungeleimt oder nur schwach geleimt ist, liegt ein weiteres Kennzeichen der Erfindung darin, dass das Leimen bei einem verhältnismässig hohen und engen PH- Intervall. u. zw. bei PH 5 bis 8, zweckmässig PH 6 bis 7, 5 und vorzugsweise PH 6, 5 bis 7, 5 ausgeführt wird.
Die vorstehenden Massnahmen nach der Erfindung resultieren in einem Produkt, das unter anderem hinsichtlich Zähigkeit, Stärke, Masshaltigkeit (Dimensionsstabilität), sowie Wärme- und Alterungsbeständigkeit gegenüber Produkten, die auf herkömmliche Weise aus Sulfit- oder Bisulfitzellstoffen herge- stellt sind, verbesserte Eigenschaften aufweist.
Nachstehend folgt eine nähere Beschreibung der Wahl des Ausgangszellstoffes und seiner Herstellung sowie der im Verfahren nach der Erfindung möglichen verschiedenen Behandlungsprozesse.
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Ausgangszellstoff :
Hauptbestandteil des bei dem Verfahren nach der Erfindung zur Anwendung kommenden Ausgangszellstoffes ist Sulfitzellstoff, vorzugsweise Bisulfitzellstoff, der in hoher Ausbeute, d. h. in einer Aus- beute von über 60ça, vorzugsweise von 65 bis 950/0 (absolut trockener Zellstoff/absolut trockenes Rohmaterial). und mit einer Chlorzahl von 15 bis 32, zweckmässig 19 bis 30 und vorzugsweise 20 bis 28 hergestellt ist.
Ein Kennzeichen des Verfahrens nach dem ein besonders geeignetes Ausgangsmaterial erzeugt wird, liegt darin, dass der im Prinzip nach einem Sulfitverfahren bewirkte Aufschluss des lignozellulosehaltigen Rohmaterials nur so weit getrieben wird, dass die Chlorzahl des fertigen Zellstoffes in den Bereich 15 bis 32, zweckmässig 19 bis 30 und vorzugsweise 20 bis 28 fällt, was Zellstoffausbeuten von 65 bis 950/0 (absolut trockener Zellstoff/absolut trockenes Rohmaterial) ergibt, wobei die Chlorzahl und damit die Zellstoffausbeute je nach der Beschaffenheit und Art des Ausgangsmaterials jeweils eingestellt wird.
Ein weiteres Kennzeichen des Verfahrens ist die Weiterbehandlung des von der Aufschlussphase erhaltenen Produktes durch Defibrieren oder Defibrieren-Raffinieren in der Weise, dass eine auf das gewünschte Endergebnis abgestimmte Mahlgraderhöhung erzielt wird.
Das Verfahren ist ferner dadurch gekennzeichnet, dass das durch Defibrieren oder Defibrieren-Raf- finieren erhaltene Material zwecks Entfernung einer auf das vorgesehene Endergebnis abgestimmten
Menge im Material enthaltenen Feinmaterials bearbeitet wird, wobei es sich im vorliegenden Fall sowohl um feste, kolloidale, halbkolloidale als auch gelöste Substanz handelt, die sich im Ausgangsma- terial befand oder während der Aufschliessung und Behandlung wie oben gebildet wurde, insbesondere Fasern, Partikeln, Agglomerate, Aggregate usw. der niedrigsten Grössen oder Abmessungen des suspendierten Materials.
Die zahlenmässigen Daten, die nachstehend als vorzugsweise für die im Verfahren eingeschlossenen
Teilprozesse geltend angegeben werden, beziehen sich auf solche Fälle, in denen das Rohmaterial im Aufschliessprozess im wesentlichen aus Fichtenholz besteht. Das Verfahren ist jedoch nicht auf Zellstoffherstellung ausschliesslich auf der Basis von Fichtenholz beschränkt. da unter Anwendung der nachstehend aufgeführten oder auf jedes einzelne Rohmaterial besonders Abgestimmten Prozess- und Behandlungsdaten auch anderes Nadelholz sowie Laubholz bzw. Mischungen aus Nadel- und Laubholz zur Anwendung kommen können. Dies gilt auch für ein-und/oder mehrjährige Pflanzen.
Das Aufschliessen des Holzrohstoffes erfolgt mit einer wässerigen Lösung, die Sulfit-und/oder Bisulfitionen sowie Natrium-, Kalium-, Magnesium-, Kalzium- oder Ammoniumionen oder Mischungen aus ihnen enthält. Ausserdem können geringere Mengen freies S02 anwesend sein. Der pH-Wert der Lösung beträgt bei Beginn desAufschliessens 3, 0 bis 7, 0, zweckmässig 3, 5 bis 6, 0 und vorzugsweise 3, 7 bis 5, 0. Für das Aufschliessen werden pro Tonne absolut trockenen lignozellulosehaltigen Materials 30 bis 200, zweckmässig 40 bis 150 und vorzugsweise 50 bis 100 kg gebundenes S02 verwendet.
Die Kochflüssigkeit kann beim Einpumpen in das Reaktionsgefäss eine Temperatur von 40 bis 1700C. zweckmässig 70 bis 1500C und vorzugsweise 80 bis 1300C haben. Die Kochflüssigkeit kann aus Wasser und den. aktuellen Chemikalien frisch zubereitet sein, kann aber auch vorteilhaft ganz oder teilweise aus einer mit den aktuellen Chemikalien versehenen, unverdünnten oder verdünnten Ablauge bestehen, die entweder direkt von einem Reaktionsgefäss nach dem Kochen oder während des Kochens oder von einer späteren Phase des Behandlungsprozesses, den der Zellstoff nach dem Kochen durchläuft, erhalten werden kann.
Das Einpumpen der Kochflüssigkeit kann unter Gas-Wasserentlassung und in der Weise geschehen. dass der Druck im Reaktionsgefäss 1 bis 12, zweckmässig 2 bis 10 und vorzugsweise 4 bis 8 kg/cm2 beträgt.
Anschliessend an das Einpumpen der Kochflüssigkeit erfolgt die sogenannte Dmckimprägnierung des Schnitzelmaterials. wonach aus dem Kocher so viel Kochflüssigkeit abgezogen wird, dass das Holz : Flüssigkeitsverhältnis im Intervall 1 : 2, 5 bis 1 : 5, 0 liegt. Die Anfangstemperatur im Reaktionsgefäss liegt jenach der Temperatur des Rohmaterials und der eingepumpten Kochflüssigkeit im Interva1l40 bis 1300C.
Der Kocherinhalt wird danach direkt oder indirekt auf maximale Kochtemperatur erhitzt, die 140 bis 190 C, zweckmässig 145 bis 1800C und vorzugsweise 150 bis 170 C betragen kann.
Das Aufschliessen wird nur so weit getrieben, dass die Chlorzahl des fertigen Zellstoffes 14 bis 32, zweckmässig 19 bis 30 und vorzugsweise 20 bis 28 beträgt, was Zellstoffausbeuten von 65 bis 95% (absolut trockener Zellstoff/absolut trockenes Rohmaterial) ergibt. Nach Erreichen des gewünschten Aufschliessungsgrades wird der Zellstoff aus dem Reaktionsgefäss zu einem Blastank, einer Stoffbütte od. ähnl.
Anordnung nach oder ohne vorherige Auslaugung geblasen oder ausgestürzt.
Der auf diese Weise aufgeschlossene und ausgeblasene oder ausgestürzte Zellstoff wird einer Defibrie-
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rung oder Defibrierung-Raffinierung unterzogen, die in einem bekannten Apparat, z. B. in einem Bauer-, Asplund-, Sprout-Waldron- oder Southerland-Refiner erfolgen kann, wobei die Zellstoffkonzentration 3 bis 45%, zweckmässig 10 bis 40 /o und vorzugsweise 15 bis 301o betragen, und die Temperatur auf 0 bis IOOOC, zweckmässig 5 bis 900C und vorzugsweise 10 bis 800C gehalten werden kann. Der Defibrierungsbzw.
Defibrierungs-Raffinierungsprozess kann vorteilhaft so gelenkt werden, dass der Mahlgrad des ab- laugehaltigen oder gewaschenen Zellstoffes 11 bis 22 SR, zweckmässig 12 bis 19 SR und vorzugsweise 13 bis 180SR beträgt.
Wenn der Zellstoff einer zu leichten Defibrierung bzw. Defibrierung-Raffinierung unterzogen, wird der Mahlgrad des Zellstoffes unterhalb der unteren Grenzen vorstehend angegebener Mahlgradintervalle liegen, was die weitere Bearbeitung des Zellstoffes zwecks Erzielung eines für die vorgesehenen Zwecke, z. B. als Ausgangsmaterial für die Linerherstellung, geeigneten Produktes erschweren oder unmöglich machen kann. Ein zu hoher Mahlgrad des Zellstoffes kann anderseits in gewisser Hinsicht verschlechterte Eigenschaften des aus dem betreffenden Zellstoff herzustellenden Endproduktes, z. B. Liner, zur Folge haben.
Der auf diese Weise durch Defibrierung bzw. Defibrierung-Raffinierung behandelte Zellstoff wird anschliessend durch Behandlung im Sieb, Sortierer, Wirbelsichter und/oder in anderer geeigneter Apparatur bearbeitet. Im Zusammenhang hiemit wird aus dem Zellstoff die zur Erzielung des gewünschten Endergebnisses erforderliche Menge Feinmaterial entfernt, was mittels Schibbyesatoren, Vallvik - Filtern, Attis-Filtern, Drahtsieben verschiedenen Typs oder anderer zweckdienlicher Apparatur geschehen kann.
Das Feinmaterial besteht aus oder enthält Lignin, Ligninderivate, Zellulose, Hemizellulose, Pektin, Harz, Ablaugereste usw. Die Feinmaterialmenge, die zur Erzielung eines für die vorgesehenen Zwecke
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21 bis 4% des Zellstoffes, auf das Trockengewicht berechnet, betragen, je nach Beschaffenheit und Art des ursprünglichen lignozellulosehaltigen Rohmaterials, dem Aufschliessungsgrad beim Zellstoffkochen und der Intensität der Defibrierung bzw. Defibrierung-Raffinierung.
Das Entfernen von Feinmaterial aus dem Zellstoff dient dem Zweck, den Zellstoff besser für dessen
Verarbeitbarkeit in den Maschinen geeignet zu machen, die für die Herstellung des vorgesehenen Endproduktes, z. B. Liner, eingesetzt werden, sowie gewisse Eigenschaften des Endproduktes zu verbessern.
Nach der Entfernung des Feinmaterials wird der Zellstoff, vorzugsweise vor dem Pumpen zur Papierfabrik bzw. der Aufnahme auf die Nassmaschine einer Zellulosefabrik, mit feinverteilte hydrophobem und oleophilem Material, z. B. Mistron Vapor, gemischt. Es können aber auch andere Produkte in Betracht kommen, die die Fähigkeit haben, im Zellstoff befindliches Harz zu blockieren, das sonst bei dem Verarbeiten (Konvertierung) des Zellstoffes und der Anwendung des Endproduktes Anlass zu Schwierigkeiten geben kann. Die Menge zuzusetzenden harzblockierenden Materials kann 1 bis 20 kg/t absolut trockenen Zellstoffes betragen, je nach der Fähigkeit des Präparates, das Harz unschädlich zu machen.
Das obige Verfahren ermöglicht die Herstellung eines Zellstoffes, der für eine grosse Anzahl ver- schiedener Zwecke verwendet werden kann. insbesondere, aber nicht ausschliesslich, für solche Zwecke, bei denen bisher nach dem Sulfatverfahren hergestellter Zellstoff zur Anwendung kam, beispielsweise für Liner, wobei der neue Zellstoff ein billigeres und in gewisser Hinsicht verbessertes Endprodukt ergeben kann. Im Falle Liner ergibt der Sulfitzellstoff nach der Erfindung ein Produkt, das unter anderem steifer, wasserresistenter, heller und in gewisser Hinsicht stärker ist als Kraftliner.
Der wie vorstehend beschrieben hergestellte Zellstoff kann in diesem Zustand verwendet oder vor der weiteren Umwandlung zu den vorgesehenen Endprodukten mit anderem Zellstoff, z. B. Sulfatzellstoff, gemischt werden.
Die nachstehende Zusammenstellung gibt Beispiele von Bedingungen bei fabriksmässiger Herstellung gemäss der Erfindung von für die Herstellung von Verpackungsmaterial vorgesehenem Bisulfitzellstoff hoher Ausbeute.
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<tb>
<tb>
Betriebsprobe <SEP> I <SEP> II <SEP>
<tb> Kochflüssigkeit
<tb> Gesamt <SEP> SOo <SEP> 4,06 <SEP> 3,88
<tb> Gebundenes <SEP> SO <SEP> % <SEP> 2, <SEP> 03 <SEP> 1, <SEP> 90 <SEP>
<tb> PH <SEP> 4,7 <SEP> 4,5
<tb> Anzahl <SEP> kg <SEP> gebundenes <SEP> SO, <SEP> pro <SEP> Tonne
<tb> absolut <SEP> trockenes <SEP> Holz <SEP> 85, <SEP> 3 <SEP> 80, <SEP> 0 <SEP>
<tb> Temperatur <SEP> beim <SEP> Einpumpen <SEP> in <SEP> Kocher <SEP> C <SEP> 80 <SEP> 82
<tb> Kochung
<tb> Erhitzungszeit <SEP> Stunden <SEP> 4,30 <SEP> 4, <SEP> 00 <SEP>
<tb> Druckzeit <SEP> Stunden <SEP> 0, <SEP> 30 <SEP> 2, <SEP> 40 <SEP>
<tb> Höchstdruck <SEP> kg/cm <SEP> 7, <SEP> 0 <SEP> 5, <SEP> 5 <SEP>
<tb> Höchsttemperatur <SEP> C <SEP> 157 <SEP> 145
<tb> Gasentlassung, <SEP> Stunden <SEP> 1, <SEP> 30 <SEP> 0, <SEP> 30 <SEP>
<tb> Chlorzahl <SEP> des <SEP> Zellstoffes <SEP> 24, <SEP> 5 <SEP> 22,
<SEP> 6 <SEP>
<tb> Zellstoffausbeute <SEP> 71 <SEP> 68
<tb> Defibrierung-Raffinierung
<tb> Zellstoffkonzentration <SEP> % <SEP> 25 <SEP> 25
<tb> Mahlenergie <SEP> kWh/t <SEP> Zellstoff <SEP> 400 <SEP> 350
<tb> Mahlgrad <SEP> SR <SEP> 16 <SEP> 15
<tb> Entfernung <SEP> von <SEP> Feinmaterial <SEP> aus <SEP> dem <SEP> Zellstoff
<tb> Verlust <SEP> durch <SEP> Anwendung <SEP> des
<tb> Schibbye-Verfahrens <SEP> % <SEP> 1,8 <SEP> 2,2
<tb>
Betr. Rohmaterialwahl und-behandlung war die Anwendung in obigen Fällen I und II folgende :
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Kocherfüllung - gem. Svensson mit 1 kg Packdampf
Kochflüssigkeitfüllung - Imprägnierung bei 5 kg Druck
Kochung -während des Erhitzens wurde Abzug bei 105 C vorgenommen.
Das Kochgut wurde von 2 kg Druck zu den Schöpfkasten geblasen. Das Fasergut wurde gewaschen und dann in einem Bauer-Defibrator behandelt. Der Zellstoff wurde anschliessend mittels Zentrifugalsieb und Wirbelreiniger gereinigt.
Die Prüfung des Zellstoffes im Valley-Holländer ergab folgende Prüfwerte :
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<tb>
<tb> Betriebsprobe <SEP> I <SEP> II
<tb> Mahlzeit, <SEP> min <SEP> 0 <SEP> 11, <SEP> 5 <SEP> 26 <SEP> 0 <SEP> 10 <SEP> 23
<tb> Mahlgrad <SEP> OSR <SEP> 15 <SEP> 25 <SEP> 45 <SEP> 14, <SEP> 5 <SEP> 25 <SEP> 45
<tb> Volumengewicht <SEP> 0, <SEP> 485 <SEP> 0, <SEP> 590 <SEP> 0, <SEP> 680 <SEP> 0, <SEP> 475 <SEP> 0, <SEP> 575 <SEP> 0, <SEP> 650 <SEP>
<tb> Reisslänge, <SEP> km <SEP> 6, <SEP> 3 <SEP> 8, <SEP> 4 <SEP> 9, <SEP> 8 <SEP> 6, <SEP> 3 <SEP> 8, <SEP> 9 <SEP> 10, <SEP> 3 <SEP>
<tb> Berstfaktor <SEP> 48 <SEP> 62 <SEP> 70 <SEP> 47 <SEP> 65 <SEP> 75
<tb> Reissfaktor <SEP> 104 <SEP> 76 <SEP> 61 <SEP> 113 <SEP> 86 <SEP> 67
<tb> Falzzahl <SEP> 650 <SEP> 850 <SEP> 850 <SEP> 790 <SEP> 1300 <SEP> 1500
<tb> Luftdurchlässigkeit
<tb> gem.
<SEP> Gurley
<tb> sec/100 <SEP> ml <SEP> 0, <SEP> 6 <SEP> 4, <SEP> 0 <SEP> IM <SEP> 0, <SEP> 8 <SEP> 4, <SEP> 6 <SEP> 190
<tb>
Behandlung des Ausgangszellstoffes nach der Erfindung :
Der Ausgangszellstoff wird in einer bekannten Apparatausrüstung auf einen Mahlgrad gemahlen, der auf das herzustellende Produkt abgestimmt ist und gewöhnlich innerhalb der Grenzen 13 bis 25 SR liegt.
Bei der Herstellung von Liner kann der Mahlgrad 14 bis 25, zweckmässig 15 bis 22 und vorzugsweise 16 bis 200SR für die Linerdeckschicht 13 bis 22, zweckmässig 14 bis 20 und vorzugsweise 14 bis 19 SR für die Linerbasisschicht betragen. Mahlgrade, die oberhalb der oberen Grenzen der angegebenen Intervalle liegen, können Verschlechterung von Eigenschaften des Liners zur Folge haben, beispielsweise hinsichtlich seiner Klebbarkeit und Faltfestigkeit nach einer gegebenen Wärmebehandlung, was seine Behandlungsfähigkeit, z. B. in einer Wellmaschine beeinträchtigt, für die Liner eine Faltfestigkeit aufweisen muss, die mindestens 500, vorzugsweise mindestens 800 Doppelfalzungen ohne Brechen entspricht.
Nach der Erfindung ist es wichtig, die Mahlausrüstung und das Mahlverfahren so zu wählen, dass keine oder nur geringe Hydratisierung des Fasermaterials erfolgt. Der Hydratisiereffekt hängt von der Konstruktion der Mahleinrichtung der Beschaffenheit der Mahlflächen und den Mahlbedingungen ab. Es sind Mahlwerkzeuge bekannt, die besonders für Erzielung geringstmöglichen Hydratisiereffektes geeignet oder konstruiert sind. Der Hydratisiereffekt kann in gewissem Ausmass auch von der Zellstoffkonzentration und dem PH-Wert des Zellstoffes abhängen. Er spiegelt sich in gewissen papiertechnischen Eigenschaften des Zellstoffes wider. Ein hydratisierter Zellstoff ergibt ein dichteres Papier mit geringerer Reissstärke und niedrigererFalzzahl als ein mit keiner oder nur leichterHydratisierung gemahlener Zellstoff.
Das Mahlen kann in einer oder zwei Stufen und bei der für das jeweilige Endprodukt erforderlichen Zellstoffkonzentration und-temperatur erfolgen.
Obiges Verfahren resultiert in einem Endprodukt, das in getrocknetem Zustand nicht spröde ist und gute Masshaltigkeit, richtig abgewogene Porosität, scheinbares spezifisches Volumen sowie gute Festigkeitseigenschaften aufweist.
Wenn man ein Mischprodukt aus hochwertigem Sulfit-oder Bisulfitzellstoff und einem Zellstoff andern Typs, z. B. Sulfatzellstoff aus Nadel-und/oder Laubholz wünscht, ist es zweckmässig, die Zellstoffe einzeln zu mahlen, vorausgesetzt, dass beide gemahlen werden sollen, was jedoch nicht immer wünschenswert ist.
Behandlung des Stoffes :
Der auf vorstehend beschriebene Weise bearbeitete Zellstoff kann unter Anwendung einer für das vorgesehene Endprodukt geeigneten Apparatausrüstung behandelt werden, wobei gemäss der Erfindung gewisse Massnahmen zu treffen sind. Bei der Herstellung von Liner, einem der wichtigsten Endprodukte in diesem Zusammenhang, aber auch im Falle anderer, ähnlicher Produkte, ist dafür zu sorgen, dass eine den gewünschten Eigenschaften des Endproduktes entsprechende Menge Feinmaterial aus dem Zellstoff entfernt oder sonstwie unschädlich gemacht wird, da sonst das Endprodukthinsichtlich seiner Zähig- keit-Festigkeit, Masshaltigkeit, seiner Wärme- und Alterungsbeständigkeit usw. nicht voll einwandfrei wird.
Das Feinmaterial kann dadurch entfernt werden, dass man das Abwassersystem in der Behandlungsanlage ganz offen oder so offen wie möglich hält. Lässt sich dies, beispielsweise auf Grund von Wassermangel, Wasserverunreinigung oder aus wirtschaftlichen Gründen nicht durchführen, kann der Feinstoff durch getrenntes Entfiltern oder Entflocken-Entfiltern entfernt werden.
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Das Feinmaterial oder seine nach der vorerwähnten Behandlung zur Entfernung des Feinmaterials aus dem Zellstoff verbliebenen Reste können gemäss der Erfindung auch ganz oder teilweise in Verbindung mit dem Vorschub des Stoffes auf der Papiermaschine neutralisiert werden, vorzugsweise durch Zusatz eines die Zurückhaltung erhöhenden Mittels, z. B. eines solchen, das unter der Bezeichnung Polyamin P im Handel erhältlich ist, wobei der Hauptteil des Feinmaterials aggregiert und in solcher Form in der Papierbahn verbleibt, dass seine schädliche Einwirkung auf das Endprodukt ausgeschaltet oder wesentlich reduziert wird.
Die vorstehenden Massnahmen zur Unschädlichmachung des Feinmaterials haben besondere Bedeutung in Systemen mit rückzirkulierendem Abwasser, da bei diesen Systemen der Feinmaterialgehalt die Tendenz hat, rasch auf Werte zu beschleunigen, die eine starke Beeinträchtigung der Qualität des Produk- tes zur Folge haben.
Das auf vorstehende Weise behandelte Abwasser kann vor erneuter Anwendung vorteilhaft auf für den Prozess geeignete pH-Werte eingestellt werden.
Vor seinem Vorschub auf der Linermaschine kann der Zellstoff ausserdem zweckmässig mit feinerteiltem hydrophobem und oleophilem Material gemischt werden, beispielsweise einem Material. das im Handel unter der Bezeichnung Mistron Vapor erhältlich ist, aber auch mit andern Präparaten mit der Fähigkeit, im Zellstoff. verbleibendes Harz zu blockieren, das sonst zu Schwierigkeiten Anlass geben würde. Die Menge derartigen Materials kann 1 bis 20 kg/t Zellstoff betragen.
Trocknung des Produktes :
Da Sulfit- und Bisulfitzellstoff, insbesondere in hochwertiger Form, auf Grund seiner Struktur und
Zusammensetzung für Übertrocknung empfindlich ist, und da sich Trocknungsschäden gewöhnlich nicht durch Rückkonditionierung auf normale Trockengehalte reparieren lassen, ist es nach der Erfindung von wesentlicherBedeutung, ein Übertrocknen des hergestellten Produktes zu vermeiden. Der Trockengehalt der Produkte soll nach der Erfindung 80 bis 94%, zweckmässig 84 bis 92% und vorzugsweise 87 bis 90% betragen. Um einem Austrocknen des fertigen Produktes entgegenzuwirken, kann die Gegenwart eines die Feuchtigkeit bewahrenden Mittels wie Glyzerin, Kochsalz usw. im Produkt wünschenswert sein.
Leimung des Produktes :
Wenn das Produkt geleimt werden soll, wie z. B. im Falle Liner, dessen Deckschicht mehr oder weniger geleimt ist, während seine Basisschicht völlig ungeleimt odernur schwach geleimt ist. müssen gemäss der Erfindung gewisse Massnahmen getroffen werden, um das gewünschte Ergebnis zu erzielen. Der Mahlgrad des Ausgangszellstoffes muss relativ niedrig und innerhalb der vorstehend angegebenen Grenzen gehalten werden. Auch das Wasserabsorptionsvermögen des Bogenmaterials muss niedrig gehalten werden und im Falle Liner einerCobb-Zahl (60 sec) von mindestens 30, zweckmässig mindestens 40 und vorzugsweise mindestens 60 g/m2. auf der Unterseite des Liners entsprechen. Mit Cobb-Zahlwerten von 100 bis 300 auf der Linerunterseite wurde ein ausgezeichnetes Klebvermögen erzielt.
Die Deckschicht des Liners muss niedrige Cobb-Zahlenwerte aufweisen, z. B. unter 30. Die Klebfugenstärke, gemessen nach der sog. Fingermethode, muss mindestens 1 kg/cm2 betragen.
Das Leimen nach der Erfindung muss ferner innerhalb eines verhältnismässig hohen und engen PH- In- tervalles erfolgen, u. zw. bei etwa 5 bis 8, zweckmässig 6 bis 7, 5 und vorzugsweise 6, 5 bis 7, 5. Zum Leimen kann zweckmässig die Kombination Natriumaluminat-Harzleim verwendet werden, es können aber auch andere Produkte, wie Aluminiumsulfat-Natriumhydroxyd-Harzleim zur Anwendung kommen.
Wenn man das Leimen der Basisschicht vermeiden will, z. B. vor oder im Zusammenhang mit dem Zusammengautschen der Basisschicht und der geleimten Deckschicht in der Linermaschine, kann man den pH-Wert der Basismasse vor dem Kontakt mit der Deckschichtmasse erhöhen, z. B. durch Zusatz von Natriumhydroxyd, so dass die Basisschicht einen pH-Wert von 7 bis 10, zweckmässig 7, 5 bis 9, 5 und vorzugsweise 7, 5 bis 9, 0 erhält.
Der Liner nach der Erfindung weist gegenüber gewöhnlichem Kraftliner auch hinsichtlich Steifheit (Kantenstei : lheit) und Nassfestigkeit verbesserte Eigenschaften auf. Bei der Lagerung von Waren in Wellpappkartons ausser Haus oder in Kühlräumen können sich durch die mit dem Feuchtigkeitsgehalt kräftig sinkende Festigkeit und Stapelfähigkeit von gewöhnlicher Wellpappe Schwierigkeiten ergeben. Die erhöhte Nassfestigkeit des Bisulfitliners nach der Erfindung bringt hier einen beachtlichen Vorteil mit sich.
Die nach der Erfindung hergestellten Produkte hochwertigen Sulfitzellstoffes haben höhere Helligkeitswerte als entsprechende Produkte aus Kraftzellstoff, u. zw. hat der erstere etwa 50% GE gegenüber etwa 25 GE bei letzterem. Abgesehen davon, dass dies an sich einen Vorteil in verschiedenem Zusammenhang darstellt, ergeben sich dadurch auch verbesserte Möglichkeiten, durch eine gewisse Färbung Produkte in verschiedenen gewünschten Farben und Farbintensitäten herzustellen. Da das Produkt, wenn
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man es Sonnenlicht aussetzt, die Neigung zu Helligkeitsveränderungen zeigt, kann es nach der Erfindung in gewissen Fällen zweckmässig sein, diese Tendenz durch Leimpressauftrag zu vermindern, wodurch sich auch die Oberflächenstruktur und die Druckeigenschaften des Produktes verbessern.
Das Färben kann entweder im Stoff oder in der Papiermaschine vorgenommen werden, während das Streichen in der Papiermaschine oder später in einer getrennten Anlage erfolgen kann.
Betriebsversuche für die Herstellung von Liner nach der Erfindung :
Als Ausgangsmaterial dient Zellstoff mit den vorstehend für Betriebsprobe II angegebenen Eigenschaften.
Der Ausgangszellstoff für die Linerbasis wurde in einen sog. Hydroauflöser (Hydropulver) gefüllt und mit Natronlauge auf PH 8. 5 neutralisiert. Der Zellstoff durchlief in 2, 50/0 Konzentration sog. Entstippers (Kraftverbrauch 75 kWh/t) und Mahlwerkzeuge vom Typ Dilts 00 (Kraftverbrauch 75 kWh/t). Erhaltener Mahlgrad 180SR. Der Zellstoff wurde mit Abwasser auf 0, 4% verdünnt, mit 300 g Polyamin P/tversehen, gesiebt und zum Stoffeinlauf der Papiermaschine geleitet.
Der Ausgangszellstoff für die Linerdecke wurde in den Hydroauflöser gefüllt und mit 0, 5% Harzleim versetzt. Nachdem der Zellstoff in 2, 5% Konzentration die Entstipper passiert hatte (Kraftverbrauch 75 kWh/t) wurde er inMahlwerkzeugen vom Typ Dilts 00 gemahlen (Kraftverbrauch 90 kWh/t). Erhaltener Mahlgrad 19 SR. In anschliessenden Maschinenbütten wurde Natriumaluminat, 0, 35%, zugesetzt.
Der Zellstoff wurde danach mit Abwasser auf 0, 45% verdünnt und gesiebt. Im Niveaukasten der Papiermaschine wurde die Zellstoffsuspension mit Alaun auf PH 7. 2 justiert und anschliessend zum sekundären Stoffeinlauf der Papiermaschine geleitet.
Die Papiermaschine wurde mit einer Geschwindigkeit von 70 m/min gefahren. Das Papier wurde in zwei Nasspressen gepresst und auf 88, 5% Trockengehalt getrocknet.
Der erhaltene Liner wies folgende Eigenschaften auf : ("Längs"bzw."quer"bezeichnet längs bzw. quer zur Papierbahn).
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<tb>
<tb>
Quadratmetergewicht <SEP> g/m2 <SEP> 209
<tb> Dicke <SEP> mm <SEP> 0, <SEP> 258 <SEP>
<tb> Raumgewicht <SEP> 0, <SEP> 811 <SEP>
<tb> Reisslänge, <SEP> längs <SEP> km <SEP> 10, <SEP> 9 <SEP>
<tb> Reisslänge, <SEP> quer <SEP> km <SEP> 5, <SEP> 3 <SEP>
<tb> Dehnung <SEP> 0/0, <SEP> längs <SEP> 2, <SEP> 1 <SEP>
<tb> Dehnung <SEP> 0/0.
<SEP> quer <SEP> 4, <SEP> 6 <SEP>
<tb> Berstfestigkeit <SEP> kg/cm2 <SEP> 11, <SEP> 8 <SEP>
<tb> Berstfaktor <SEP> 57
<tb> Reissfaktor, <SEP> längs <SEP> 109
<tb> Reissfaktor, <SEP> quer <SEP> 120
<tb> Falzzahl <SEP> vor <SEP> Wärmebehandlung, <SEP> längs <SEP> 3100
<tb> Falzzahl <SEP> vor <SEP> Wärmebehandlung, <SEP> quer <SEP> 1700
<tb> Falzzahl <SEP> nach <SEP> Wärmebehandlung, <SEP> längs <SEP> 1500
<tb> Falzzahl <SEP> nach <SEP> Wärmebehandlung, <SEP> quer <SEP> 1000
<tb> Cobb-Zahl <SEP> g/m", <SEP> 60 <SEP> sec, <SEP> Oberseite'17
<tb> Cobb-Zahl <SEP> g/m", <SEP> 60 <SEP> sec, <SEP> Unterseite <SEP> 178
<tb> Biegefestigkeit <SEP> gem. <SEP> Concora <SEP> Liner <SEP> Test, <SEP> längs <SEP> 66
<tb> Biegefestigkeit <SEP> gem.
<SEP> Coneora <SEP> Liner <SEP> Rest, <SEP> quer <SEP> 28
<tb> Ringverdrückwert <SEP> (Ring <SEP> crush <SEP> value), <SEP> längs <SEP> 103
<tb> Ringverdrückwert <SEP> (Ring <SEP> crush <SEP> value), <SEP> quer <SEP> 78
<tb> Dichtheit, <SEP> Gurley, <SEP> sec/100 <SEP> ml <SEP> 40
<tb>
Die Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele oder auf alle oben angegebenen Daten für die im Verfahren einbegriffenen Teilprozesse beschrankt, da diese, unter anderem je nach dem zur Anwendung kommenden Ausgangsmaterial und den herzustellenden Endprodukten, auf verschiedene Weise im Rahmen der Erfindung abgewandelt werden können.
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