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Verfahren zur Herstellung von Papier aus Fasern linearer Polykondensationsprodukte
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Papier aus Fäden,
bestehend aus linearen Polykondensationsprodukten, insbesondere Polyamiden, wobei
diese endlosen Fäden auf Stapel geschnitten werden, die geschnittenen Fasern in
Wasser aufgenommen werden und aus dem erhaltenen Brei das Papier gebildet wird.
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Solche Verfahren sind allgemein bekannt.
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Eine der Schwierigkeiten, auf die man bei der Ausführung dieser bekannten
Verfahren stößt, liegt im Schneiden der Fäden zu Fasern mit der Länge, die für die
Herstellung von Papier erwünscht ist, nämlich eine Länge von weniger als 10 mm,
vorzugsweise von 2 bis 5 mm. Die Vorrichtungen, die zum Schneiden von endlosen Fäden
zu Fasern mit der für die Textilindustrie geeigneten Stapellänge angewandt werden,
können dafür meistens nicht gebraucht werden. Insofern dies wohl der Fall ist, liefern
sie aber Fasern, die, was ihre Länge anbelangt, zu stark wechseln, unregelmäßige
Enden haben oder aber mit den Enden aneinandergeheftet sind.
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Nun wurde ein Schmeidverfahren gefunden, das es ermöglicht, aus endlosen
Fäden Fasern mit einer Stapellänge zu erhalten, die derjenigen der üblichen Papierfaser
entspricht, wobei die Längen der separaten Fasern einander weitgehend gleich sind
und die Fasern völlig frei voneinander sind.
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Die Erfindung besteht darin, daß beim Verfahren des oben beschriebenen
Typs die Fasern dadurch aus den Fäden erhalten werden, daß eine große Anzahl Fäden
in paralleler Lage zu einem langgedehnten starren Bündel zusammengefügt wird, dieses
Bündel in eine Hülse gefaßt wird, vom erhaltenen Paket quer zur Fadenrichtung Scheiben
mit einer Dicke von weniger als 10 mm, vorzugsweise von 2 bis 5 mm, geschnitten
werden, wonach die geschnittenen Fasern zur Herstellung eines Papierbreies in Wasser
aufgenommen werden.
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Die Anzahl Einzelfäden, die in paralleler Lage zum starren Bündel
zusammengefügt werden, kann viele Zehntausende betragen. Günstige Resultate, was
die Produktion des Schneideapparates und die Gleichmäßigkeit der erhaltenen Fasern
anbelangt, wurden dadurch erhalten, daß aus den Fäden ein Bündel mit einer Dicke
von =1 bis 12 cm, vorzugsweise von etwa 10 cm, gebildet wird.
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Für die Umhüllung des Fadenbündels werden vorzugsweise Papierstreifen
gebraucht, die gemäß einer Schraubenlinie um das gebildete Bündel gewickelt werden.
Obwohl bereits mit einem einzigen Streifen Packpapier, der einigermaßen überlappend
um das Bündel gewunden wird, eine Verpackung erhalten werden kann, welche die Einzelfäden
zu einem genÜgend kompakten Stab zusammenhält, wird die Verwendung einer größeren
Anzahl Streifen vorgezogen, die in aufeinanderfolgenden Schichten um das Fadenbündel
gewunden werden.
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Für die Verpackung hat es sich zur Gewinnung eines kompakten Bündels
als günstig erwiesen, die zusammengefügten Fäden durch ein trichterförmiges Organ,
das vorzugsweise einigermaßen elastisch ist, zu ziehen, um die Fäden dicht gegeneinanderzudrücken.
Sofort nach dem Verlassen. des Trichters wird das Fadenbündel dann mit den Papierstreifen
umwunden. Letzteres kann in bekannter Weise dadurch erfolgen, daß ein oder mehrere
Vorratsspulen, worauf die Papierstreifen gewickelt sind, um das sich fortbewegende
Fadenbündel gedreht werden.
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Obwohl dies nicht durchaus not-,vendig ist, erweist es sich im Zusammenhang
mit der konstanten Länge der zu schneidenden Fasern wohl als nützlich, die Papierstreifen
während des Umwickelns zu einer Hülse zusammenzukleben.
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Bei Anwendung eines einzigen schraubenlinienförmiüberlappend angebrachten
Papierstreifens kann dies durch ein Zusammenkleben an der überlappungsstelle stattfinden.
Der Streifen kann jedozh auch am Fadenbündel selbst festgeklebt werden. Falls mehrere
Papierstreifen urn das Fadenbündel gewickelt werden, braucht nur der äußere Streifen
ein ILlv;bestreifen zu sein.
Wird für die Umhüllung eine Papiersorte
verwendet, die in Wasser ziemlich leicht in die das Papier bildenden Fasern auseinanderfällt,
so ist es nicht erforderlich, die aus der Umhüllung geschnittenen Ringe aus der
Fasermasse zu entfernen. Diese Ringe fallen dann im Wasser auseinander. In den meisten
Fällen entfernt man diese Ringe aus der trockenen Fasermasse, z. B. mit Hilfe von
Windsieben. Sie können jedoch auch aus dem Faserbrei entfernt werden.
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Es ist auch möglich, die Umhüllung des Fadenbündels durch S trangpressen
aus einer warmplastischen Masse entstehen zu lassen, und zwar im Anschluß an die
Zusammenpressung des Fadenbündels im Verdichtungstrichter.
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Nach dem Bilden der Hülse muß diese sofort gekühlt werden, um die
Kompaktheit des Fadenbündels nicht verlorengehen zu lassen.
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Vollständigkeitshalber wird bemerkt, daß bereits früher vorgeschlagen
wurde, Reihen Fäden zu einem Bündel zusammenzufügen, dieses Bündel mit Papier zu
umhüllen und den so gebildeten Stab durch Schneiden derart zu unterteilen, daß die
erhaltenen Fadenteile geeignet sind, z. B. als Pol bei der Herstellung von Teppichen
oder als Bindefaden dienen zu können.
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Bei diesem bekannten Verfahren wird der Stab jedoch derart unterteilt,
daß die Länge der Stabteile wenigstens deren Durchmesser gleich ist.
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Es wurde nun überraschenderweise gefunden, daß die angebrachte Umhüllung
die Starrheit des Stabes beiderseits des Schnittpunktes, der zum Erhalten von Fasern
mit gleichen Längen von ausschlaggebender Bedeutung ist, auch genügend aufrechterhält,
wenn die Dicke der abzuschneidenden Scheiben beträchtlich geringer ist als der Durchmesser
derselben, mit anderen Worten, daß auf diese Weise auch Fasern mit einer konstanten
Faserlänge von weniger als 10 mm erhalten werden können.
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Das Durchschneiden des verpackten Fadenbündels wird vorzugsweise mit
Hilfe eines rotierenden Schneidemessers ausgeführt, obwohl auch Schneidevorrichtungen
des sogenannten Guillotinetyps brauchbar sind. Die Verwendung von rotierenden Messern
wird jedoch vorgezogen, da diese weniger Anlaß zu einer Verklebung der Fasern an
den Schneidestellen geben.
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Nach der Dispergierung in Wasser, in dem ein Verdickungsmittel, z.
B. ein Celluloseäther, vorhanden sein kann, und gegebenenfalls nach dem Zusatz von
Papierfasern auf Basis von Cellulose zu dem Brei kann daraus auf der üblichen Papiermaschine
Papier geformt werden.
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Vollständigkeitshalber wird bemerkt, daß unter linearen Polykondensationsprodukten
nicht nur Polyamide, sondern auch Polyester, wie hochpolymeres Polymethylenterephthalat
und Polyurethane, verstanden werden.
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Zur Erläuterung der Erfindung folgt nachstehend ein Ausführungsbeispiel,
auf welches die Erfindung jedoch nicht beschränkt ist. Beispiel Endlose Fäden, bestehend
aus Polycaprolactam mit einem Filamenttiter von 1,5 den, wurden zu einem Kabel mit
einem Durchmesser von etwa 10 cm zusammengefügt, welches Kabel sodann durch einen
trompetenförmigen Trichter aus elastischem Material gezogen wurde, um das Kabel
zu verdichten. Sofort nach dem Verlassen des Trichterstieles wurde das Kabel nacheinander
mit zwei Papierstreifen einer Breite von 3 cm gemäß Schraubenlinien umwunden. Die
Papierstreifen bestanden aus einem Packpapier, wobei die Innenseite des äußeren
Papierstreifens mit einer Klebeschicht versehen war, die gleich vor dem Umhüllen
des Kabels befeuchtet wurde.
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Mit Hilfe von Druckrollen wurde der äußere Papierstreifen sodann angedrückt.
Das verpackte Fadenbündel wurde danach einer Schneidevorrichtung mit einem rotierenden
Messer zugeführt, welches vom Fadenpaket-Scheiben einer Dicke von 4 mm abschnitt.
Aus der erhaltenen Fasermasse wurden die von der Hülse stammenden Ringe mittels
Windsieben entfernt.
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Die geschnittenen Fasern wurden in entlüftetem Wasser zur Herstellung
eines Faserbreies suspendiert. Der Brei mit einer Stoffkonzentration von 1,5 Gewichtsprozent
Polyamidfasern wurde sodann im Verhältnis 3 : 1 mit einem Brei mit einer Stoffkonzentration
von 1,5 Gewichtsprozent Sulfitcellulose und mit einem Mahlgrad von 45° SR gemischt.
Der gemischte Brei wurde einer Papiermaschine mit umlaufendem Siebband zugeführt
und daraufhin entwässert sowie getrocknet.
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Das erhaltene Papier wurde sodann mit einem Quellmittel für Polyamid
behandelt und danach warm kalandert.
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Im so hergestellten Papier war die Länge der Polyamidfasern weitgehend
homogen.