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PAPIER ET SON PROCEDE DE FABRICATION
Il était jusqu'ici connu d'accroître la résistance du pa- pier par des additions de fibres organiques des genres les plus diffé- rente,' Il a également déjà été incorporé des tissus dans la pâte à papier. Tous ces procédés pour renforcer le papier ne donnaient toute- fois pas au papier la résistance et l'insensibilité nécessaires pour plusieurs applications,,
La présente invention se rapporte à une nouvelle matière et à son procédé de fabrication.
Elle consiste à mélanger à la pâte à papier des substances vitreuses sous une forme divisée, par exem- ple des fibres de verre, de la poudre ou des grains de verre; les fi- bres de verre, suivant l'usage envisagé et suivant le moment où elles sont incorporées aux autres constituants du papier,,.peuvent être ajoutées sous les formes les plus diverses: fibres-proprement dites ( ouate de verre), fils, filés, feutre, nappes de filés ou tissus de verre, etc...
La pâte à papier peut elle-même être l'une , des pâtes connues, telles que celles à base de toile, chiffons, alfa,
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paille, bois blancs résineux, etc.,., avea addition ou non de matières de charge inertes, telles que le kaolin, le tala, la ba- ryte, etc.. Les additions de substances vitreuses, fibres ou pou- dre de verre peuvent être en proportions variées suivant les ca- raatéristiques que l'on veut donner aux produits.
Lorsque les proportions de substances vitreuses sont plus grandes que celles de la pâte à papier les propriétés du verre dominent dans le produit fini, alors que si les proportions de substances vitreu- ses sont plus faibles, ce sont les caractéristiques du papier qui dominent, Suivant les proportions de substances vitreuses et sui- vant le moment de la fabrication où elles sont introduites il est possible de produire des papiers dont les propriétés varient de- puis la plus grande souplesse jusqu'à la plus grande résistance et éventuellement la plus grande rigidité.
Il a été reconnu qu'il peut être avantageux dans oer- tains cas d'ajouter les substances vitreuses avant le malaxage dans la pile à papier, en particulier des fibres de verre qui ne sont pas trop longues, pour obtenir un mélange homogène avec les autres constituants, mais suivant la nature du papier à fabriquer et la nature des matières premières du mélange, il peut être pré- férable d'employer soit des fibres plus longuesrs soit des fi- bres plus courtes. Alors que, si l'on emploie des fibres courtes, on effectue le malaxage de préférence déjà dans la pile à papier, on ajoute au contraire des fibres plus longueurs de préférence pendant la solidification de la pâte à papier.
Tous les procédés connus pour la fabrication des sub- stances vitreuses sous forme divisée conviennent tous plus ou moins en eux-mêmes. En particulier, on peut utiliser avantageuse- ment, pour la fabrication de fibres de verre, les procédés qui consistent essentiellement à saisir et étirer des filets de ver- re fluide, sortant des tuyères, par un fort jet de vapeur ou d' air, Avec ces procédés, il est.possible de déterminer à volonté l'épaisseur et la longueur des fibres et d'obtenir un produit uniforme, qui convient particulièrement pour le mélange avec la
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pâte à papier encore fluide ou molle et fournit un produit très homogène.
.LJinvention pçrte également sur le fait consistant à pla- cer l'appareil, servant à la fabrication de substances vitreuses di- visées, en particulier des fibres de verre, au voisinage immédiat de la machine servant à la fabrication du papier, pour ajouter les substances vitreuses, par exemple les fibres de verre, suivant la nature du nouveau produit désiré, déjà à la matière première avant qu'elle pénètre dans la pile à papier, ou pour les mélanger aux au- tres matières seulement dans la pile, ou encore pour les incorpo- rer par projection au papier arrivant déjà sur la table de fabrica- tion, mais encore mouillé.' par la fabrication simultanée des sub- stances vitreuses divisées, par exemple des fibres de verre, et de la pâte à papier,
on obtient tous les avantages économiques qui ré- sultent de la suppression d'un emmagasinage; 'Le produit nouveau obtenu avec les additions de substan- ces vitreuses divisées et en particulier sous forme de fibres de verre, est un papier qui se caractérise principalement par des propriétés nouvelles, et entre autres par ses propriétés mécaniques En-particulier, dans le cas d'une addition de fibres de verre, il possède une plus grande résistance que le papier qui serait obtenu à partir de la même pâte, mais sans cette addition, Cette résistan- ce varie suivant l'état dans lequel se trouvent les fibres dans leur mélange avec les pâtes à papier usuelles, mais de toute façon, qu'elles soient utilisées sous forme de simples fibres (ouate) ou sous forme de fils ou de nappes tissées,
les fibres de verre consti- tuent une armature qui donne une plus grande résistance mécanique au papier, tout en lui laissant sa souplesse, et qui de plus réduit sa tendance à la déformation sous l'action des variations de l'état hygrométrique-.'
En raison de cette résistance mécanique élevée, qui est notablement plus grande que celle due à une incorporation de tissus habituels, un papier suivant l'invention convient particuliè-
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rement pour le cas de la fabrication d'articles qui doivent être soumis à des efforts particulièrement élevés, par exemple des sacs en papier, des ficelles en papier, etc... Par le choix de l'épaisseur et de la longueur des fibres de verre, ainsi que de leur proportion, on peut, suivant les usages auxquels le papier sera destiné,
obtenir tous les états désirés allant de la sou- plesse à la raideur. Dans le cas où l'on ne recherche pas spécia- lement une grande résistance mécanique du produit fini et par sui- te le verre ne doit pas nécessairement être ajouté sous forme de fibres, mais peut l'être sous d'autres formes, comme par exemple sous forme de poudre ou grains de verre, on conférera au papier les autres qualités que possède le verre vis à vis des phénomè- nes optiques, calorifiques, électriques, chimiques etc..-.
Lorsque la proportion des substances vitreuses divisées et particulièrement des fibres de verre entrant dans le papier est suffisante, le nouveau produit obtenu possède un aspect lus- tré ou satiné, qui permet d'obtenir des effets intéressants dans le domaine de l'impression. Dans ce même cas également, et surtout lorsque les pâtes à papier utilisées ne contiennent pas de matières de charge, le nouveau papier a la propriété d'être, dans une oer- taine mesure, translucide, et il peut, à ce titre, être employé avec avantage dans les applications qui utilisent la lumière trans- mise au travers du papier, par exemple pour les abat-jour, les écrans, etc.
D'une manière générale, le nouveau papier possèdera dans une plus ou moins large mesure les différentes sortes de propri- étés que possède le verre lui-même et ces propriétés sont combi- nées avec celles que le papier peut posséder comme les autres pa- piers, c'est à dire les propriétés de recevoir une impression, d'être collé à d'autres surfaces, etc.
En employant, comme verre, par exemple du verre coloré, du verre opale, argenté ou métallisé, du verre luminescent, du verre absorbant les rayons ultra-violets, etc.-.,. on obtient,
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dans une certaine mesure, dans le papier fabriqué avec ce verre sous forme divisée,par exemple en fibres, l'aspect et les effets particu- liers dûs aux propriétés du verre employé. Ces aspect et effets se combinent, le cas échéant, aux effets obtenus par l'impression, A ti- tre d'exemple, on peut citer l'application de l'invention à l'indus- trie des papiers pour l'impression, des papiers peints, des papiers pour affiches, des papiers spéciaux, tels que ceux employés pour la photographie, la peinture, le lavis, etc.
Indépendemment des applications qui utilisent les proprié- tés de résistance mécanique ou les propriétés d'aspect du nouveau pa- pier, celui-ci peut âtre employé en mettant à profit ses qualités comme isolant électrique ou diélectrique, par exemple à la place du papier ordinaire dans l'isolement des câbles ou dans les condensa- teurs, il est en effet à observer que le nouveau produit est soumis dans une mesure notablement moindre aux influences de l'humidité que le papier ordinaire et qu'il convient par suite pour toutes les ap- plications comme isolant, en particulier pour remplacer le caout- chous dans des câbles, etc.
Il y a encore lieu de remarquer, au point de vue économique, que le papier suivant l'invention n'est pas nécessairement rendu plus cher par l'incorporation des matières vitreuses et notamment des fi- bres de verre, tandis que les propriétés mentionnées ci-dessus entrai. nent une amélioration et par conséquent une extension importante du domaine d'utilisation industrielle du papier.
Le dessin ci-joint représente schématiquement, à titre d'exemple, une forme de réalisation d'un appareil permettant d'ob- tenir le produit suivant l'invention; dans cette forme de réalisa- tion, les matières vitreuses, en particulier les fibres de verre , sont ajoutées au papier, pendant qu'il se trouve sur la table de fa- brication, où il se solidifie. La pâte à papier encore fluide ou pa- teuse glisse sur la table de fabrication, 1, sur laquelle elle est, de manière connue, déshydratée par des tamis 2 et des canaux d'aspi- ration 3, et passe en dessous de l'appareil 4 servant par exemple à produite des fibres de verre. 5 désigne l'orifice de sortie de la masse de verre fluide, orifice qui consiste en général en plus
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fines tuyères.
Le jet d'air ou de vapeur, qui saisit le filet de verre sortant en 5 et l'étire en forme de fibres, sort de la tuyè- re 6 et projette également les fibres de verre, au moment de leur formation, directement sur la pâte à papier, passant sur la table de fabrication 1. Les fibres de verre pénètrent ainsi complète- ment dans la pâte à papier au cours de la solidification de celle- ci, pendant laquelle la pâte à papier passe à travers un système de cylindres.
Bien entendu, l'appareil 4 pourrait servir à produire, ou à distribuer d'autres substances vitreuses que les fibres, à incorporer au papier.
REVENDICATIONS @
EMI6.1
1.- Un papier dans lequel des substances vitreuses sous forme divisée sont incorporées dans une mesure plus ou moins grande.
2.- Un papier suivant la revendication 1, dans lequel des substances vitreuses incorporées sont sous forme de fibres de ver- re, telles que fibres séparées, fils, feutre, nappes de fils, //2, tissus de verre, et analogues. jjllqjjij' 3.- Un papier suivant la revendication 1, dans lequel des substances vitreuses incorporées sont sous forme de poudre ou grains de verre.
4..- Un procédé pour la fabrication d'un produit suivant 1' une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le mélange des substances vitreuses divisées à la pâte à papier a lieu avant le traitement dans la pile à papier.
5.- Un procédé pour la fabrication d'un produit suivant l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que le mélange des substances vitreuses divisées à la pâte a lieu déjà dans la pile à papier.
6.'- Un procédé pour la fabrication d'un produit suivant l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que les substances vitreuses divisées sont ajoutées au papier pendant
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PAPER AND ITS MANUFACTURING PROCESS
It has heretofore been known to increase the strength of paper by additions of organic fibers of the most different kinds. Fabrics have also been incorporated into pulp. All of these methods of reinforcing the paper, however, did not give the paper the strength and insensitivity necessary for many applications.
The present invention relates to a new material and to its manufacturing process.
It consists of mixing glassy substances in a divided form with the paper pulp, for example glass fibers, powder or glass grains; glass fibers, depending on the intended use and when they are incorporated into the other constituents of the paper,. can be added in the most diverse forms: fibers themselves (glass wadding), threads, yarns, felt, layers of yarns or glass fabrics, etc ...
The paper pulp may itself be one of the known pulps, such as those based on canvas, rags, alfa,
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straw, white resinous woods, etc.,., with or without addition of inert fillers, such as kaolin, tala, baryte, etc. The additions of vitreous substances, fibers or glass powder can be in various proportions according to the characteristics that one wishes to give to the products.
When the proportions of vitreous substances are greater than those of the pulp, the properties of the glass dominate in the finished product, while if the proportions of vitreous substances are lower, the characteristics of the paper dominate. the proportions of vitreous substances and depending on the time of manufacture at which they are introduced it is possible to produce papers whose properties vary from the greatest flexibility to the greatest resistance and possibly the greatest rigidity.
It has been recognized that it may be advantageous in some cases to add the vitreous substances before mixing into the paper pile, in particular glass fibers which are not too long, to obtain a homogeneous mixture with the fibers. other constituents, but depending on the nature of the paper to be made and the nature of the raw materials of the mixture, it may be preferable to use either longer fibers or shorter fibers. Whereas, if short fibers are used, the kneading is preferably carried out already in the paper pile, on the contrary longer fibers are added preferably during the solidification of the pulp.
All of the known processes for the manufacture of glassy substances in divided form are all more or less suitable in themselves. In particular, it is possible to advantageously use, for the manufacture of glass fibers, the methods which consist essentially in grasping and stretching streams of fluid glass, exiting from the nozzles, by a strong jet of steam or air, With these methods it is possible to determine the thickness and length of the fibers at will and to obtain a uniform product, which is particularly suitable for mixing with the fiber.
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still fluid or soft paper pulp and provides a very homogeneous product.
The invention also loses on the fact consisting in placing the apparatus, used for the manufacture of divided vitreous substances, in particular glass fibers, in the immediate vicinity of the machine used for the manufacture of paper, to add the paper. glassy substances, for example glass fibers, depending on the nature of the new product desired, already in the raw material before it enters the paper pile, or to mix them with the other materials only in the pile, or alternatively to incorporate them by projection into the paper already arriving on the production table, but still wet. ' by the simultaneous manufacture of divided vitreous substances, for example glass fibers, and paper pulp,
all the economic benefits which result from the elimination of storage are obtained; 'The new product obtained with the additions of divided vitreous substances and in particular in the form of glass fibers, is a paper which is characterized mainly by new properties, and inter alia by its mechanical properties. In particular, in the case of addition of glass fibers, it has a greater resistance than the paper which would be obtained from the same pulp, but without this addition. This resistance varies according to the state in which the fibers are in their mixture with the usual paper pulps, but in any case, whether they are used in the form of single fibers (wadding) or in the form of threads or woven webs,
the glass fibers constitute a reinforcement which gives greater mechanical resistance to the paper, while leaving it flexibility, and which moreover reduces its tendency to deformation under the action of variations in the hygrometric state.
Due to this high mechanical strength, which is significantly greater than that due to the incorporation of conventional fabrics, a paper according to the invention is particularly suitable.
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especially for the case of the manufacture of articles which must be subjected to particularly high stresses, for example paper bags, paper strings, etc. By the choice of the thickness and the length of the fibers of glass, as well as their proportion, one can, according to the uses for which the paper will be intended,
obtain all the desired states ranging from softness to stiffness. In the event that high mechanical resistance of the finished product is not particularly sought after, the glass does not necessarily have to be added in the form of fibers, but can be added in other forms, such as for example in the form of powder or grains of glass, the other qualities which glass possesses with respect to optical, calorific, electrical, chemical, etc., phenomena will be conferred on the paper.
When the proportion of the divided vitreous substances and particularly of the glass fibers entering into the paper is sufficient, the new product obtained has a glossy or satin appearance, which makes it possible to obtain interesting effects in the field of printing. In this same case also, and especially when the paper pulps used do not contain fillers, the new paper has the property of being, to a certain extent, translucent, and it can, as such, be. used with advantage in applications which use light transmitted through paper, eg for lamp shades, screens, etc.
Generally speaking, the new paper will possess to a greater or lesser extent the different kinds of properties which the glass itself possesses and these properties are combined with those which the paper can possess like the other papers. piers, i.e. the properties of receiving an impression, of being stuck to other surfaces, etc.
By employing, as glass, for example colored glass, opal, silvered or metallized glass, luminescent glass, glass absorbing ultraviolet rays, etc.,. we obtain,
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to some extent, in the paper made with such glass in divided form, for example in fibers, the particular appearance and effects due to the properties of the glass employed. These aspects and effects are combined, where appropriate, with the effects obtained by printing. By way of example, mention may be made of the application of the invention to the industry of printing papers, wallpapers, poster papers, special papers, such as those used for photography, painting, washing, etc.
Irrespective of the applications which use the mechanical strength properties or the appearance properties of the new paper, the latter can be used taking advantage of its qualities as an electrical or dielectric insulator, for example in place of ordinary paper. in cable insulation or in capacitors, it should in fact be observed that the new product is subjected to a considerably lesser extent to the influences of humidity than ordinary paper and that it is therefore suitable for all applications as insulator, in particular to replace rubber in cables, etc.
It should also be noted, from an economic point of view, that the paper according to the invention is not necessarily made more expensive by the incorporation of vitreous materials and in particular of glass fibers, while the properties mentioned above entered. are an improvement and therefore a significant extension of the field of industrial use of paper.
The accompanying drawing shows schematically, by way of example, an embodiment of an apparatus for obtaining the product according to the invention; in this embodiment, vitreous materials, particularly glass fibers, are added to the paper while it is on the build table where it solidifies. The still fluid or pasty paper pulp slides over the production table, 1, on which it is, in a known manner, dehydrated by sieves 2 and suction channels 3, and passes under the apparatus 4 for example for producing glass fibers. 5 designates the outlet of the mass of fluid glass, orifice which generally consists in addition
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fine nozzles.
The jet of air or steam, which grasps the glass net exiting at 5 and stretches it in the form of fibers, comes out of the nozzle 6 and also projects the glass fibers, at the time of their formation, directly onto the pulp, passing over the production table 1. The glass fibers thus penetrate completely into the pulp during the solidification of the latter, during which the pulp passes through a system of cylinders .
Of course, the apparatus 4 could be used to produce, or to distribute other vitreous substances than fibers, to be incorporated into the paper.
CLAIMS @
EMI6.1
1.- A paper in which glassy substances in divided form are incorporated to a greater or lesser extent.
2. A paper according to claim 1, wherein glassy substances incorporated are in the form of glass fibers, such as separate fibers, yarns, felt, webs of yarns, // 2, glass fabrics, and the like. 3. A paper according to claim 1, wherein the glassy substances incorporated are in the form of powder or glass grains.
4. A process for the manufacture of a product according to one of the preceding claims, characterized in that the mixing of the divided glassy substances with the pulp takes place before the treatment in the paper pile.
5.- A process for the manufacture of a product according to one of claims 1 to 3, characterized in that the mixing of the divided vitreous substances with the pulp already takes place in the paper pile.
6 .'- A process for the manufacture of a product according to one of claims 1 to 3, characterized in that the divided glassy substances are added to the paper during