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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Rayonpapier oder Faservlies im Nassprozess, wobei aus unvollständig regenerierten Zellulosefasern, welche im Viskoseprozess gewonnen und in Wasser aufgeschwemmt sind, ein nasses Blatt gebildet und demselben durch einen Pressvorgang ein Muster eingeprägt wird, während der Wassergehalt dieses Blattes zwischen 600 und 6000% liegt ; sie betrifft ferner eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Herstellungsverfahrens.
Bei unvollständig regenerierten Cellulosefäden wird der primäre Quellwert (PSV) folgendermassen bestimmt : die Fäden von etwa 0,5 g (ofentrockene Probe) werden gewogen (WD), 5 min in destilliertes Wasser von 200C getaucht, wonach die so erhaltenen, gequollenen Fäden 3 min mit einer Kraft von 1000 G zentrifugiert werden und schliesslich das Gewicht (W) der mit Wasser extrahierten Fäden bestimmt wird ; der primäre Quellwert wird dann aus der Gleichung berechnet :
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Der Wassergehaltswert (WV) eines nassen Papierblattes wird in folgender Weise bestimmt : ein nasses Papier von etwa 5 g wird gewogen (Wl) und dann 1 min in eine 90 bis 1000C heisse Lösung von 3 g/l Schwefelsäure getaucht ;
anschliessend wird das Blatt gründlich gewaschen und getrocknet und das Gewicht (WD 1) bestimmt, der Wassergehaltswert wird dann aus der Gleichung berechnet :
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in welchem ein Papierprodukt aus unvollständig regenerierten Viskosefasern hergestellt wird und der PSV zwischen 800 und 1000% liegt. Weiters ist aus der österr. Patentschrift Nr. 283900 der Patentinhaberin ein Verfahren zum Auftragen eines Musters bekannt, welches auf ein nasses Papierblatt mit einem Wassergehalt von 1000 bis 6000% durchgeführt wird, bei welchem zusammen mit einem auf einer Seite oder auf beiden Seiten des Blattes aufgelegten Drahtnetz ein nasses Papierblatt durch eine Presswalzenanlage geführt wird. Bei diesem bisherigen Herstellungsverfahren werden jedoch auf dem Papier bzw.
Faservlies nur verhältnismässig unregelmässige Muster erzielt.
Es soll nun ein Verfahren zur Herstellung von Rayonpapier oder Faservlies im Nassprozess geschaffen werden, bei welchem gegenüber den bisher üblichen Herstellungsverfahren ein regelmässigeres Muster erhalten wird und ausserdem das erhaltene Rayonpapier oder Faservlies in bezug auf Weichheit, Saugfähigkeit und Reissfestigkeit eine höhere Qualität hat.
Nach der Erfindung wird nun das eingangs beschriebene Herstellungsverfahren zu dem hier angegebenen Zweck derart vorteilhaft ausgestaltet, dass das Pressen mittels Presswalzen vorgenommen wird, von denen eine Walze eine regelmässig gemusterte Oberfläche hat. Dieses Musterungsverfahren wird bei der Papierherstellung eingesetzt.
Die zur Durchführung dieses Herstellungsverfahrens verwendete Vorrichtung ist erfindungsgemäss derart aufgebaut, dass auf der Oberfläche der gemusterten Presswalze Vorsprünge angebracht sind.
Bei einer andern, vorteilhaften Ausführungsform der Vorrichtung ist der Mantel der gemusterten Presswalze von einer Platte umgeben, in welche nach bestimmtem Muster Durchbrechungen angebracht sind.
Das erfindungsgemässe Herstellungsverfahren von Rayonpapier oder Faservlies im Nassprozess kann in zwei typischen Varianten verwendet werden : in einem Fall werden Presswalzen benutzt, an deren Oberfläche zahlreiche Vorsprünge in einem vorbestimmten Muster angeordnet sind ; hiebei wird das nasse Papierblatt durch diese Presswalzen geführt und dabei gemustert. Bei dem zweiten Verfahren wird eine Platte mit auf ihrer Oberfläche in einem vorbestimmten Muster angeordneten Vorsprüngen verwendet, auf welche ein nasses Papierblatt aufgelegt wird und beide gemeinsam durch die Presswalzen geführt werden : die betreffende Presswalze oder die aufgelegte Platte mit den Vorsprüngen ist aus Metall oder aus einem andern harten Material.
Bei einem andern Herstellungsverfahren wird eine harte Platte - beispielsweise aus Metall - als Musterträger verwendet, in welcher in einem vorbestimmten Muster Löcher eingestanzt sind, wobei eine der beiden Presswalzen von dieser gestanzten Platte umspannt wird ; das nasse Papierblatt wird dann durch die Presswalzen geführt und dabei bemustert. Auch bei diesem Verfahren ist die bereits oben erwähnte Anordnung möglich, bei welcher die gestanzte Platte auf einer Seite des nassen Papierblattes anliegt.
In den Zeichnungen sind vier Ausführungsbeispiele von in der erfindungsgemäss aufgebauten Vorrichtung verwendeten Musterplatten bzw. Presswalzen veranschaulicht. Es zeigen : Fig. 1 und 2 bzw. Fig. 3 und 4 bzw.
Fig. 5 und 6 je eine mit einem bestimmten Muster gestanzte Platte in Ansicht sowie im Querschnitt ; Fig. 7 und 8 einen Ausschnitt aus einer mit Vorsprüngen versehenen Presswalze-wieder in Draufsicht sowie im Längsschnitt.
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Bei der Verdichtung des Faservlieses bewegt sich ein Teil der Fasern in den gepressten Bereichen zu den nicht gepressten Bereichen, wodurch ein schattiertes Muster mit unterschiedlicher Dicke erhalten wird. Je höher die Verdichtung, desto grösser sind die Dickenunterschiede im Produkt. Der Pressdruck bei der Verdichtung wird allgemein in einem Bereich von 10 bis 20 kg/cm gewählt, sollte jedoch auf den WV des nassen Blattes, den PSV des faserigen Materials und die Form und Grösse des Musters usw. abgestimmt sein.
Das Musterverfahren dieser Erfindung wird durchgeführt, wenn der Wassergehalt des nassen Blattes zwi- schen 600 und 6000% beträgt. Es hat keinen Sinn, das nasse Blatt zu pressen, wenn sein WV unter 600% liegt.
Liegt der WV dagegen über 6000%, dann kann es sein, dass das nasse Blatt verfliesst, wodurch sich die Ver- arbeitung erschwert. In diesem Fall reicht die Presswirkung nicht aus, wenn das Pressgewicht verringert wird, um das Fliessen des nassen Blattes aufzuhalten.
Ein Papierprodukt, welches durch eine mit Vorsprüngen versehene Mustervorrichtung hergestellt wird, unterscheidet sich in seinem Aussehen sehr von dem Produkt, welches mit einer mit eingestanzten Löchern versehenen Mustervorrichtung hergestellt wird. Im ersten Produkt werden die gepressten Bereiche in dem aus dem nicht gepressten Gebiet bestehenden Gefüge verteilt, während im letzteren die nicht gepressten Bereiche in dem aus dem gepressten Gebiet bestehenden Gefüge verteilt werden.
Bei der Erfindung verbinden sich die Fasern, deren PSV zwischen 800 bis 10000% und deren WV zwischen
600 bis 6000% liegt, fest miteinander und bilden dadurch ein verhältnismässig festes, nasses Blatt. In diesem Fall können sich die Fasern im Blatt leicht nur durch Verdichtung bewegen, auf Grund ihrer aus dem hohen PSV und dem WV bedingten Fliesseigenschaften, wodurch sich die klaren Muster bei diesem Musterverfahren ergeben. Das so erhaltene Muster wird im nassen Blatt schliesslich im folgenden Regenerationsprozess konsolidiert und verbleibt, so wie es ist, im Endprodukt.
In diesem Musterverfahren kann leicht das Muster, je nach Verwendungszweck des Produktes, verändert werden. Falls ein Muster durch mit Vorsprüngen versehene Presswalzen aufgetragen wird, können verschiedene Produkte erhalten werden, wenn die Form und Grösse eines Vorsprunges oder die Zahl der Vorsprünge pro Gebietseinheit verändert wird. Ausserdem können Muster mit verschiedenen Formen als Kombination auf das Produkt übertragen werden.
Das Produkt erhält durch dieses Musterverfahren Geschmeidigkeit und Biegsamkeit und ist gekennzeichnet durch ein vorgetäuschtes, wie gewebt wirkendes Aussehen. Diese Produkte lassen sich sehr vielseitig verwenden, beispielsweise als Wegwerferzeugnis wie als oberste Auflage bei Babywindeln oder Hygienebinden, als Bettücher in Krankenhäusern oder Hotels, als Überwurf über die Krankenhaustracht oder über medizinische Artikel usw., und werden nach Gebrauch weggeworfen.
Wie bereits erwähnt, ist ein Verfahren, ein nasses Blatt aus unvollständig regenerierten Fasern mit einem Muster zu versehen, aus der österr. Patentschrift Nr. 283900 bekannt. Das hier beschriebene Verfahren unterscheidet sich jedoch von diesem bekannten grundsätzlich. Es lässt sich mit dem Verfahren nach der Erfindung ein in seiner Oberflächenformgestaltung klar geprägtes Papierprodukt erhalten, wohingegen nach dem bekannten Verfahren die gemusterte Oberfläche rauh und unregelmässig sein soll. Auch ist bei dem bekannten Verfahren die Mustergestaltung auf die Netzstruktur beschränkt, wohingegen bei der Erfindung eine grosse Zahl unterschiedlicher Muster ganz nach Belieben erzeugt werden kann.
Das folgende Beispiel dient zur Erläuterung der Erfindung.
Beispiel : Unvollständig regenerierte Fäden mit einem PSV von 3500% werden durch Verspinnen einer Viskose hoher Viskosität, welche hochpolymerisierte Cellulose aufweist, in einem schwach konzentrierten Säurebad erhalten. Nachdem die Fäden zerschnitten und im Wasser verteilt sind, stellt eine Papiermaschine fünf Blatt nasses Papier her. Drei dieser Blätter werden bemustert, indem sie durch eine Presswalzanlage zusammen mit den gestanzten Metallplatten geführt werden, wobei eine Seite der Platte auf die Blätter wirkt, wie in den Fig. l, 3 und 5 dargestellt. Ein weiteres Blatt wird gemustert, indem es durch die Presswalzen geführt wird, wobei eine der Walzen (Fig. 7) an ihrer Oberfläche eine Anzahl von Vorsprüngen aufweist.
Die gemusterten Papiere und das restliche, nicht gemusterte Papier wird bzw. werden völlig regeneriert, entschwefelt, gebleicht und getrocknet, so dass man vier Arten von bemusterten Papierblättern und ein nicht gemustertes Papierblatt erhält. Die Merkmale dieser gemusterten Papiere, im Vergleich zu dem nicht gemusterten Papierblatt, werden in der folgenden Tabelle dargestellt.
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Tabelle
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<tb>
<tb> Probe <SEP> Gewicht <SEP> (g/m) <SEP> Reissfestigkeit <SEP> Weichheit
<tb> (KM, <SEP> in <SEP> Maschinenrichtung)
<tb> nicht <SEP> gemustertes
<tb> Papier <SEP> 47, <SEP> 9 <SEP> 1,14 <SEP> 6, <SEP> 2 <SEP>
<tb> 1 <SEP> 46, <SEP> 3 <SEP> 1, <SEP> 44 <SEP> 4, <SEP> 8 <SEP>
<tb> 2 <SEP> 45, <SEP> 5 <SEP> 1, <SEP> 29 <SEP> 3, <SEP> 7 <SEP>
<tb> 3 <SEP> 47, <SEP> 2 <SEP> 1, <SEP> 57 <SEP> 5, <SEP> 0 <SEP>
<tb> 4 <SEP> 46, <SEP> 1 <SEP> 1, <SEP> 35 <SEP> 3, <SEP> 3 <SEP>
<tb>
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verbessert.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung von Rayonpapier oder Faservlies im Nassprozess, wobei aus unvollständig regenerierten Cellulosefasern, welche im Viskoseprozess gewonnen und in Wasser aufgeschwemmt sind, ein nasses Blatt gebildet und demselben durch einen Pressvorgang ein Muster eingeprägt wird, während der Wassergehalt dieses Blattes zwischen 600 und 6000% liegt, dadurch gekennzeichnet, dass das Pressen mittels Presswalzen vorgenommen wird, von denen eine Walze eine regelmässig gemusterte Oberfläche hat.
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The invention relates to a method for producing rayon paper or fiber fleece in the wet process, whereby a wet sheet is formed from incompletely regenerated cellulose fibers, which are obtained in the viscose process and floated in water, and a pattern is impressed on the same by a pressing process, while the water content of this sheet is between 600 and 6000%; it also relates to a device for carrying out this manufacturing process.
In the case of incompletely regenerated cellulose threads, the primary swelling value (PSV) is determined as follows: the threads of about 0.5 g (oven-dry sample) are weighed (WD), immersed in distilled water at 200C for 5 min, after which the swollen threads thus obtained are 3 min centrifuged with a force of 1000 G and finally the weight (W) of the threads extracted with water is determined; the primary source value is then calculated from the equation:
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The water content (WV) of a wet paper sheet is determined in the following way: a wet paper of about 5 g is weighed (Wl) and then immersed for 1 min in a 90 to 1000C solution of 3 g / l sulfuric acid;
The leaf is then thoroughly washed and dried and the weight (WD 1) is determined, the water content value is then calculated from the equation:
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in which a paper product is made from incompletely regenerated viscose fibers and the PSV is between 800 and 1000%. Furthermore, a method for applying a pattern is known from the patentee's Austrian patent specification No. 283900, which is carried out on a wet paper sheet with a water content of 1000 to 6000%, in which together with one on one side or on both sides of the sheet applied wire mesh a wet sheet of paper is passed through a press roller system. In this previous manufacturing process, however, the paper or
Fiber fleece only achieved relatively irregular patterns.
The aim is to create a process for producing rayon paper or fiber fleece in the wet process, in which a more regular pattern is obtained compared to the production processes customary up to now and in addition the rayon paper or fiber fleece obtained has a higher quality in terms of softness, absorbency and tear resistance.
According to the invention, the production method described at the outset is now advantageously designed for the purpose indicated here in such a way that the pressing is carried out by means of press rollers, one of which has a regularly patterned surface. This patterning process is used in papermaking.
According to the invention, the device used to carry out this production method is constructed in such a way that projections are provided on the surface of the patterned press roll.
In another advantageous embodiment of the device, the jacket of the patterned press roll is surrounded by a plate in which openings are made according to a specific pattern.
The manufacturing method according to the invention of rayon paper or fiber fleece in the wet process can be used in two typical variants: in one case, press rolls are used, on the surface of which numerous projections are arranged in a predetermined pattern; The wet paper sheet is guided through these press rollers and patterned in the process. In the second method, a plate with projections arranged on its surface in a predetermined pattern is used, on which a wet sheet of paper is placed and both are passed together through the press rollers: the relevant press roller or the plate placed with the projections is made of metal or made of another hard material.
In another manufacturing method, a hard plate - for example made of metal - is used as a pattern carrier, in which holes are punched in a predetermined pattern, one of the two press rollers being spanned by this punched plate; the wet sheet of paper is then passed through the press rollers and patterned in the process. With this method, too, the above-mentioned arrangement is possible in which the punched plate rests on one side of the wet sheet of paper.
In the drawings, four exemplary embodiments of sample plates or press rollers used in the device constructed according to the invention are illustrated. They show: FIGS. 1 and 2 or FIGS. 3 and 4 or
FIGS. 5 and 6 each have a plate punched with a specific pattern in a view and in cross section; 7 and 8 show a detail from a press roller provided with projections - again in plan view and in longitudinal section.
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When the non-woven fabric is compressed, some of the fibers in the pressed areas move to the non-pressed areas, resulting in a shaded pattern of different thicknesses. The higher the compression, the greater the differences in thickness in the product. The compression pressure during compaction is generally chosen in a range of 10 to 20 kg / cm, but should be adjusted to the WV of the wet sheet, the PSV of the fibrous material and the shape and size of the pattern, etc.
The master process of this invention is carried out when the water content of the wet sheet is between 600 and 6000%. There's no point in pressing the wet sheet if its WV is below 600%.
If, on the other hand, the WV is above 6000%, then the wet sheet may flow, which makes processing more difficult. In this case, if the pressing weight is reduced, the pressing effect is insufficient to stop the flow of the wet sheet.
A paper product made by a protuberance pattern device is very different in appearance from the product made with a pattern device provided with punched holes. In the first product, the pressed areas are distributed in the structure consisting of the non-pressed area, while in the latter the non-pressed areas are distributed in the structure consisting of the pressed area.
In the invention, the fibers connect, their PSV between 800 and 10000% and their WV between
600 to 6000% are tight together and thus form a relatively firm, wet sheet. In this case, the fibers in the sheet can easily move only through compression, due to their flow properties due to the high PSV and the WV, which results in the clear patterns in this pattern process. The pattern obtained in this way is finally consolidated in the wet leaf in the subsequent regeneration process and remains as it is in the end product.
In this pattern process, the pattern can easily be changed depending on the intended use of the product. If a pattern is applied by press rollers provided with protrusions, various products can be obtained by changing the shape and size of a protrusion or the number of protrusions per unit area. In addition, patterns with different shapes can be transferred to the product as a combination.
This pattern process gives the product suppleness and flexibility and is characterized by a simulated, woven appearance. These products can be used in a wide variety of ways, for example as disposable items such as the top layer for baby diapers or sanitary napkins, as sheets in hospitals or hotels, as a throw over hospital costumes or medical articles, etc., and are thrown away after use.
As already mentioned, a method of providing a wet sheet of incompletely regenerated fibers with a pattern is known from Austrian patent specification No. 283900. However, the method described here differs fundamentally from this known one. With the method according to the invention, a paper product with a clearly embossed surface shape can be obtained, whereas according to the known method the patterned surface should be rough and irregular. In the known method, the pattern design is also limited to the network structure, whereas in the invention a large number of different patterns can be produced entirely at will.
The following example serves to illustrate the invention.
Example: Incompletely regenerated threads with a PSV of 3500% are obtained by spinning a high viscosity viscose containing highly polymerized cellulose in a weakly concentrated acid bath. After the threads are cut and dispersed in the water, a paper machine makes five sheets of wet paper. Three of these sheets are patterned by passing them through a press roll line together with the stamped metal plates, with one side of the plate acting on the sheets as shown in Figs. Another sheet is patterned by passing it through the press rollers, one of the rollers (Fig. 7) having a number of protrusions on its surface.
The patterned papers and the remaining unpatterned paper are completely regenerated, desulfurized, bleached and dried, so that four kinds of patterned paper sheets and one unpatterned paper sheet are obtained. The characteristics of these patterned papers compared with the unpatterned paper sheet are shown in the following table.
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table
EMI3.1
<tb>
<tb> sample <SEP> weight <SEP> (g / m) <SEP> tensile strength <SEP> softness
<tb> (KM, <SEP> in <SEP> machine direction)
<tb> not <SEP> patterned
<tb> Paper <SEP> 47, <SEP> 9 <SEP> 1.14 <SEP> 6, <SEP> 2 <SEP>
<tb> 1 <SEP> 46, <SEP> 3 <SEP> 1, <SEP> 44 <SEP> 4, <SEP> 8 <SEP>
<tb> 2 <SEP> 45, <SEP> 5 <SEP> 1, <SEP> 29 <SEP> 3, <SEP> 7 <SEP>
<tb> 3 <SEP> 47, <SEP> 2 <SEP> 1, <SEP> 57 <SEP> 5, <SEP> 0 <SEP>
<tb> 4 <SEP> 46, <SEP> 1 <SEP> 1, <SEP> 35 <SEP> 3, <SEP> 3 <SEP>
<tb>
EMI3.2
improved.
PATENT CLAIMS:
1. A process for the production of rayon paper or fiber fleece in the wet process, whereby a wet sheet is formed from incompletely regenerated cellulose fibers, which are obtained in the viscose process and floated in water, and a pattern is embossed on it by a pressing process, while the water content of this sheet is between 600 and 6000%, characterized in that the pressing is carried out by means of press rollers, one of which has a regularly patterned surface.