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Verfahren zur Herstellung oberflächlich verfestigter Platten aus cellulosehaltigen Stoffen.
Bekanntlich kann man aus Viskose hergestellte Massen zufolge ihrer vorzüglichen Bearbeitungsfähigkeit, Wasserdichtheit und Elastizität als wertvolle Ersatzstoffe für Horn und ähnliche zähe Stoffe verwenden.
Die Anfertigung von Körpern beträchtlicher Abmessung (z. B. von grösseren und stärkeren Platten o. dgl. ) aus Viskose begegnet jedoch der Schwierigkeit, dass sich Körper von beliebiger Gestalt und grösserer Ausdehnung hieraus nur schwer formen lassen ; überdies erfordert die Herstellung der hiezu benötigten ansehnlichen Viskosemengen sehr beträchtliche Mengen kostspieliger Chemikalien (Natronlauge und Schwefelkohlenstoff), wodurch das Verfahren sehr verteuert wird.
Zweck der vorliegenden Erfindung ist es, diesen Übelständen dadurch zu begegnen, dass man die Körper nicht wie bisher in ihrer ganzen Masse aus Viskose formt, dass man vielmehr vorwiegend aus Cellulose bestehende, in die gewünschte Form gebrachte Körper durch geeignete chemische Behandlung so verändert, dass sich lediglich an ihrer Oberfläche eine Viskoseschicht von ausreichender Stärke bildet, die dann durch geeignete Nachbehandlung stabilisiert wird.
Derart viskosierte Körper besitzen alle wertvollen-Eigenschaften von Massen, die durchaus aus Viskose bestehen. Sie lassen sich mechanisch bearbeiten (z. B. polieren), zeichnen sich durch Wasserdichtheit und-hohe Elastizität aus und lassen daher die verschiedenartigste Verwendungsmöglichkeit (als Hornersatz) zur Herstellung wasserdichter Platten oder anderer Fremdkörper zu.
Es sei beispielsweise im folgenden dargelegt, wie auf diese Weise Tafeln aus Grau-, Braun-oder Weisspappe viskosiert werden können.
Ein trockenes Pappestück aus Holzstoff oder mehr oder minder reiner Cellulose wird zunächst scharf satiniert, um seine Faserfragmente möglichst weitgehend zu verdichten und aneinanderzupressen, wodurch ein überflüssige Eindringen der zur Viskosierung erforderlichen Reagentien hintangehalten wird. Hierauf wird es an der Oberfläche (einseitig oder beiderseitig, je nachdem, wo die Viskosierung vorzugsweise beabsichtigt ist) beispielsweise durch Riffeln aufgerauht, um für die nachfolgende chemische Behandlung eine leichter angreifbare Oberfläche zu schaffen.
Nunmehr wird die so vorbereitete Tafel in bekannter Weise mit konzentrierter Natronlauge behandelt, wobei darauf geachtet wird, dass die Bildung der Natroncellulose und die damit einhergehende, schwer zu beseitigende Aufquellung nur auf eine gewisse Tiefe von der Oberfläche her sich vollzieht. Der beabsichtigte Erfolg wird durch Einwirkung von Natronlauge im Überschuss und nach Art der Zellstoffkochungen unter Druck erreicht, wo- durch die löslichen Fremdstoffe der holzschliffhaltigen Auspangsmaterialien (leichtlösliche
Kohlehydrate, Ligno-, Harz-und Eiweisskörper), die für die Überführung der Cellulose in X. : mthogenat nicht in Betracht kommen, entfernt werden.
Die hiezu erforderliche Zeitdauer und Art der Einwirkung hängt von der Stärke der Tafel, von der Beschaffenheit des
Materials sowie von dem angestrebten besonderen Zweck ab und kann durch die Erfahrung leicht ermittelt werden. Die Behandlung wird zweckmässig so lange fortgesetzt, bis die Oberssäche infolge Zerstörung der Einzelfasern eine völlig strukturlose Beschaffenheit hat.
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Hierauf wird der Prozess unterbrochen und die Tafel durch Abpressung von überschüssiger Natronlauge befreit.
Die so vorbereitete, oberflächlich in Natroncellulose verwandelte Pappe wird in bekannter Weise in geeigneten Apparaten mit Schwefelkohlenstoff in der Wärme behandelt, wobei sich, soweit der chemische Eingriff der Natronlauge gereicht hatte, aus der hiedurch entstandenen Natroncellulose der Cellulose-Xanthogensäureester bildet.
Die Tafel ist nunmehr an ihrer Oberfläche bis auf eine durch die Vorbehandlung bestimmte Tiefe mit einer Schicht von Viskose überzogen.
Diese stark gequollene Viskoseschicht kann durch vorsichtiges Trocknen und nachträglichen mechanischen Druck stabilisiert werden.
Rascher und in mancher Hinsicht zweckmässiger erfolgt die Umwandlung des Celluloseexanthogenats in Cellulosehydrat durch Behandlung des Körpers in einem geeigneten Fällungsbad in bekannter Weise. Als Fällungsmittel dienen beispielsweise Lösungen von Natriumbisulfit, Ammon-oder Aluminiumsalzen, es können aber auch andere zur Gelatinierung von Viskoselösungen gebräuchliche Stoffe mit gutem Erfolg verwendet werden.
Nach der Stabilisierung der Schichte von Viskose bzw. von Cellulosehydrat ist die frühere Faserstruktur der Oberfläche vollständig verschwunden, diese ist vollständig dicht und homogen geworden. Wird die Platte nunmehr durch Wärmezufuhr oder in anderer geeigneter Weise vollständig getrocknet, so zeigt sich nachher bei voller Erhaltung ihrer Elastizität erhöhte Festigkeit und fadenartige Beschaffenheit ; ihre Oberfläche lässt sich nunmehr ohne weiteres durch Abschleifen und Polieren bearbeiten.
Diese Eigenschaften können in besonders wertvoller Weise dadurch weiter verbessert werden, dass man die Platte vor dem Trocknen oder in einem Zwischenstadium des Trockenvorganges mittels Walzens oder Pressens in der Kälte oder vorteilhaft bei erhöhter Temperatur einem beträchtlichen Drucke aussetzt. Hierdurch wird die Öberfläche nicht nur geglättet, sondern auch stark verdichtet, wobei sie noch zäher und für die mechanische Behandlung geeigneter wird. Bei dieser Egalisierung der Oberfläche spielen wahrscheinlich die während der Rückbildung des Cellulosehydrats innerhalb der Masse ausgeschiedenen Schwefelverbindungen insofern eine wichtige Rolle, als ihnen eine Verkittung und Verfestigung der Teile zuzuschreiben ist.
In ähnlicher Weise lässt sich das Verfahren auch anwenden, wenn nicht Platten, sondern andere Formkörper beliebiger Gestalt hergestellt werden sollen.
Es kann mit dem gleichen Erfolge auch bei Platten und anderen Körpern benutzt werden, die aus beliebigen verfilzten, der Hauptsache nach aus Cellulose bestehenden Faserstoffen durch Pressen oder anderweitige mechanische Vereinigung erhalten werden.
PATENT-ANSPRÜCHE : I. Verfahren zur Herstellung oberflächlich verfestigter Platten aus cellulosehaltigen Stoffen, dadurch gekennzeichnet, dass durch Behandeln mit Natronlauge von der Oberfläche her willkürlich bestimmte Teile der cellulosehaltigen Stoffe in Natroncellulose und darauf in Viskose umgewandelt werden.