DE1111927B - Verfahren zum Verhindern einer Ansammlung von Klebstoffresten an heissen Metallflaechen einer Maschine zum Herstellen von Wellpappe od. dgl. - Google Patents
Verfahren zum Verhindern einer Ansammlung von Klebstoffresten an heissen Metallflaechen einer Maschine zum Herstellen von Wellpappe od. dgl.Info
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Description
Bei der Herstellung von Wellpappe wird eine Papierbahn,
die wellenförmig verformt werden soll, durch entsprechende Walzen geschickt, wobei auf die »Wellenberge«
ein Klebmittel aufgetragen wird. Daraufhin wird, unmittelbar während die gewellte Bahn noch
durch die Verformungswalzen und eine Preßwalze läuft, eine glatte Deckbahn auf die mit Klebmittel
bestrichenen Stellen aufgebracht. Auf die nach außen gerichteten Falten der so erzeugten Doppelschicht wird
dann, nachdem neuerdings auf die noch freien Wellenberge Klebstoff aufgebracht wurde, eine Deckbahn
aufgeklebt. Die so gebildete Wellpappe wird dann in einem Trockner erhitzt und passiert daraufhin Gegendruckwalzen,
in denen der Klebstoff entwässert und die Verleimung gefestigt wird.
In der ersten Stufe der oben beschriebenen Herstellung entsteht eine Zweischichtenstruktur, die sich noch
in einer Richtung frei biegen läßt. Diese sogenannten »Wellpapiere« werden vielfach benutzt, z. B. zum Einwickeln
und zur Stoßdämpfung. Bei ihrer Herstellung in einem einzigen Arbeitsgang steht nur eine sehr kurze
Zeit für das Aufbringen der Deckbahn auf der gewellten oder geriffelten Schicht zur Verfügung, da die
Riffelwalze und die Preßwalze die beiden Schichten innerhalb von nur etwa V50 bis V100 Sekunden in die
richtige gegenseitige Stellung bringen und Druck und Hitze zwecks Erzeugung der Klebverbindung übertragen.
Um in dieser kurzen Zeit eine befriedigende Klebverbindung hervorzubringen, wendet man gewöhnlich
einen möglichst hohen Druck an und arbeitet bei verhältnismäßig hohen Temperaturen, die im allgemeinen
zwischen etwa 150 bis 260° C, meist zwischen 170 und 2000C, liegen. Die Laufgeschwindigkeit für
die beiden Bahnen bewegt sich gewöhnlich zwischen 90 und 150 m/Min., woraus die obenerwähnte kurze
Zeit zur Entstehung der Klebverbindung ersichtlich ist. Bei der Herstellung von Wellpappen wird, wie beschrieben,
auf das zweischichtige Wellpapier eine weitere Deckbahn aufgebracht. Die beschriebenen
Arbeitsgänge können wiederholt werden, so daß Doppelpappen entstehen, die zwei äußere Deckbahnen,
eine glatte Mittelschicht und dazwischen, über und unter der letzteren, zwei gewellte Schichten enthalten.
Auch Drei- und Mehrfachpappen lassen sich herstellen, die vier bzw. mehr glatte Schichten und die
entsprechende Anzahl gewellter Schichten in »Sandwich «-Struktur enthalten, wobei die gewellten Schichten
verschiedene Wellenhöhen aufweisen können.
Bei der Erzeugung der Doppel- und Mehrfachpappen ist die Zeit, die zur Ausbildung der Klebverbindungen
zur Verfügung steht, gewöhnlich etwas länger und beträgt z. B. 5 bis 20 Sekunden. Auch die Temperaturen
Verfahren zum Verhindern
einer Ansammlung von Klebstoffresten
an heißen Metallflächen einer Maschine
zum Herstellen von Wellpappe od. dgl.
einer Ansammlung von Klebstoffresten
an heißen Metallflächen einer Maschine
zum Herstellen von Wellpappe od. dgl.
Anmelder:
Diamond Alkali Company,
Cleveland, Ohio (V. St. A.)
Cleveland, Ohio (V. St. A.)
Vertreter: Dr.-Ing. F. Wuesthoff, Dipl.-Ing. G. Puls
und Dipl.-Chem. Dr. rer. nat. E. Frhr. v. Pechmann, Patentanwälte, München 9, Schweigerstr. 2
Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 1. Juli, 9. September 1957
und 6. Januar 1958
und 6. Januar 1958
James G. Lander, James L. Foster,
Frank L. Laymon und Clyde B. Myers,
Frank L. Laymon und Clyde B. Myers,
Painesville, Ohio (V. St. A.),
sind als Erfinder genannt worden
sind als Erfinder genannt worden
sind etwas verschieden von den obenerwähnten und betragen in den Vorrichtungen zur Erzeugung von
Doppelpappen meist etwa 150 bis 180°C an den Heizplatten.
Bei der Herstellung derartiger Wellpappen entstehen oft Schwierigkeiten, wenn das wasserhaltige Silikatklebmittel
mit den Verformungs- und Preßwalzen und mit den Platten des Plattentrockners in Berührung
kommt und darauf harte glasartige Ablagerungen bildet, wodurch die Walzen bzw. Platten verdorben
werden, was dann eine Unterbrechung der Produktion zwecks Entfernung der Ablagerungen nötig macht.
Außerdem tritt beim Durchlaufen der Wellpappe zwischen den Förderbändern und den Platten des
Trockners etwas Silikatklebmittel aus den Rändern des Schichtgebildes aus und lagert sich auf den erhitzten
Platten ab. Nach verhältnismäßig kurzer Zeit sammeln sich diese Ablagerungen von ausgeschwitztem
Klebstoff an der Oberfläche der Gegendruckflächen an und bilden in der Nähe der Kanten der durchlaufenden
geschichteten Bahn Grate oder Hügel, wobei sie unter dem Einfluß der ziemlich intensiven Wärme der Gegendruckflächen
zu hartem, festhaftendem Wasserglas in
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fester Form entwässert werden. Diese Ablagerungen sind dann imstande, die Kanten des über die Oberfläche
der heißen Gegendruckflächen laufenden Schichtgebildes
zu verletzen. Da überdies die Herstellung von geschichteten Bahnen geringerer oder größerer Breite
abwechselnd während eines bestimmten Produktionsabschnittes vorgesehen sein kann, können beim Übergang
von geringeren zu größeren Breiten Ablagerungen von entwässertem Wasserglas in einer Lage zurückbleiben,
in der sie wesentliche Bereiche längs der breiteren Bahnen zerstören können. Wenn die Ansammlung
von Ablagerungen aus wasserfreiem Wasserglas so groß sind, daß sie die Zerstörung wesentlicher Bereiche
der breiteren Schichtbahnen, die darüber hinweggeführt werden, verursachen, so muß der ganze
Arbeitsgang unterbrochen werden, und die erhitzten Gegendruckflächen müssen gereinigt werden, bevor
die Herstellung der breiten Bahnen wiederaufgenommen wird. Eine Hauptschwierigkeit beim Reinigen
beruht dabei auf der Tatsache, daß das wasserfreie Wasserglas außerordentlich fest an den Gegendruckflächen
haftet, wodurch ein beträchtlicher Aufwand an Zeit und Handarbeit zur Entfernung der Ablagerung
und zur Wiederinstandsetzung der Oberfläche nötig wird.
Da bei der Herstellung von Wellpappen die Geschwindigkeit, mit der die Vorrichtung betrieben
werden kann, in direkter Beziehung steht zu der Zeit, die notwendig ist, um zwischen den verschiedenen
cellulosehaltigen Einzelteilen der fertigen Pappe eine gute Klebverbindung herzustellen, ist es wünschenswert,
die Erhitzungszeit soweit wie möglich zu verkürzen.
Man hat schon versucht, diese Schwierigkeiten zu überwinden, indem man dem Klebstoff ein stärkehaltiges
Material beigemengt hat, um das Anhaften des Silikatklebstoffes an den heißen Metallwalzen zu
verhindern. Ferner hat man ganz allgemein angegeben, daß in der Papierindustrie Silikone für heißsiegelnde
Metallflächen verwendet werden können, doch hat sich dieser Vorschlag in diesem Umfange nicht bewährt.
Es wurde vielmehr gefunden, daß man die obengenannten Schwierigkeiten überwinden kann, wenn man
als Hilfsmittel zur Verhinderung einer Ansammlung des Klebstoffes an den Walzen Alkylalkoxysiloxane,
vorzugsweise Amyläthoxysiloxane, zusammen mit einem Schmieröl, insbesondere einem paraffinbasischen
Erdöl, und/oder zusammen mit Kolloidgraphit verwendet. Vorzugsweise werden die Alkylalkoxysiloxane
zusammen mit Schmierölen den zu behandelnden heißen Metallwalzen in Nebelform zugeführt.
Unter den Alkylalkoxysiloxanen werden jedoch erfindungsgemäß vorzugsweise die Alkylpolyalkoxysiloxane
verwendet, und zwar insbesondere die Alkyltrialkoxysiloxane,
vorzugsweise die Alkyltriäthoxysiloxane, worin als Alkylgruppe ein Kohlenwasserstoff-Test
vorhanden ist, der das resultierende Silikon bis zu einem gewissen Grad wasserabweisend macht. Hierfür
geeignete Alkylgruppen sind die niedrigeren Alkylreste, wie die Butyl-, Amyl-, Hexyl-, Heptyl- und Octylgruppe.
Die Trialkoxygruppe kann unter anderem die Methoxy-, Äthoxy-, Propoxygruppe u. dgl. sein; diese
Substituenten führen bei der Hydrolyse und Kondensation zu flüssigen Silikonharzen. Unter den obengenannten
Alkylgruppen ist die Amylgruppe bevorzugt, unter den Trialkoxygruppen die Triäthoxygruppe.
Ein besonders geeignetes, in Paraffmöl lösliches Silikon, das den Silikatklebmitteln besonders wünschenswerte
Eigenschaften im Hinblick auf die Selbstablösung von beheizten Metallplatten usw. verleiht
und sich auch zum Überziehen von beheizten Vorrichtungsteilen eignet, ist ein bei Raumtemperatur
flüssiges Polysiloxanharz, wie es durch Hydrolyse und Teilkondensation von Amyltriäthoxysilan erhältlich
ist. Dieses Harz wird hergestellt durch Hydrolyse und Kondensation von Amyltriäthoxysilan, die so gesteuert
wird, daß ein flüssiges Harz entsteht, das z. B. mit ίο Hilfe eines Katalysators, wie Stannochlorid, nachgehärtet
werden kann, da nicht umgesetzte Äthoxy- und/oder Silanolgruppen darin enthalten sind.
Das Polysiloxan hat folgende allgemeine Struktur:
Das Polysiloxan hat folgende allgemeine Struktur:
- Si — O-
worin R1 und R2 gleiche oder verschiedene Alkylgruppen,
z. B. die Methyl- oder Äthylgruppe, R3 eine Alkylgruppe von 2 bis 18 C-Atomen oder ein Gemisch
aus mehreren solchen Gruppen und η eine Zahl ist, die ausreicht, um zu einem mittleren Molekulargewicht
von weniger als etwa 3000 zu führen. Besonders bevorzugt ist das Amyläthoxypolysiloxan der
folgenden Strukturformel:
' 0-R2 " | — | |
HO- | - Si — O - | 1 |
0-R1 | ||
HO
0- | C2 | H5 | — |
-Si- | — | O- | |
O- | C2 | H5 | 1 |
CnH1
-Si-O-
worin η eine Zahl ist, die ausreicht zur Erzeugung eines
mittleren Molekulargewichtes von weniger als 3000.
Anwendungsarten der Silikone
I. Aufbringen der Silikone auf beheizte
Metallteile der Vorrichtung
Metallteile der Vorrichtung
Die zum direkten Aufbringen auf die beheizten Metallflächen der Vorrichtungen zur Herstellung von
Wellpappe bestimmten Mittel enthalten (gegebenenfalls ohne weitere Beimischung) ein öllösliches oder
emulgierbares Silikon, z. B. ein Polysiloxan, ein Silan oder ein Gemisch aus beiden. Das Silikon kann in
So verhältnismäßig kleiner Menge, d. h. bis zu etwa 10 Gewichtsprozent, in den Mitteln sein, wobei dann
der Hauptanteil auf einen »Träger« entfällt, der gegebenenfalls fest, jedoch vorzugsweise flüssig ist und
in feiner Verteilung vorliegt. Hierunter sind Lösungsmittel, Verdünnungsmittel, Füllmittel od. dgl. zu verstehen,
einschließlich Wasser und verschiedener organischer Flüssigkeiten, insbesondere feuerbeständiger
chlorierte Lösungsmittel von hohem spezifischem Gewicht, wie Tetrachloräthylen, Dichloräthylen, Äthylendichlorid,
Tetrachlorkohlenstoff u. dgl., oder auch die verschiedensten Paraffinöle, wie sie als Destillationsprodukte
aus dem Rohöl erhältlich sind.
a) Überzüge für die Riffelwalzen
Die nach der Erfindung zu verwendenden Klebmittel lassen sich ohne Schwierigkeit zusammen mit den bei
der üblichen Herstellung von Wellpappen auf die beheizten Riffelwalzen als Schmiermittel aufgesprühten
Ölen aufbringen. Die Viskositäten der in erster Linie zum Schmieren verwendeten Erdölfraktionen liegen im
allgemeinen bei 10 bis 100 cP bei 200C, z. B. bei häufig
verwendeten Schmierölarten bei 42,6 cP bei 200C.
Zweckmäßigerweise setzt man diesen Schmierölen auf Erdölbasis eine verhältnismäßig kleine Menge, vorzugsweise
1 bis 5%, höchstens 10%, eines öllöslichen Silikons zu, wenn die Metallteile neben der Schmierung
einen Silikonüberzug erhalten sollen.
IO
b) Überzüge für beheizte Platten
Als Überzüge für die heißen Preßplatten der bei der Wellpappenfabrikation verwendeten Vorrichtungen
lassen sich Siloxane oder Silane verwenden, die als solche oder in Mischung mit einem Trägerstoff, wie
Wasser oder einer organischen Flüssigkeit, z. B. Benzin, Tetrachloräthylen oder »Cellusolve«, angewandt
werden. Im Gegensatz zu den Riffelrollen muß bei den Heizplatten das erfindungsgemäß verwendete
Ablösemittel nicht gleichzeitig als Schmiermittel dienen.
Mit Vorteil lassen sich die Silikone in wäßriger Emulsion auf die beheizten Metallflächen aufbringen,
wobei diese Emulsion im wesentlichen aus Wasser mit etwa 1 bis 10% Silikon besteht, dem bis zu 1 %, vorzugsweise
jedoch nur 0,01 bis 0,1 %, eines oberflächenaktiven Mittels beigemischt sind. Als Emulgiermittel
können z. B. Sorbitanmonolaureat oder dessen Verbindung mit Polyoxyäthylen oder ein Alkylbenzol-Natriumsulfonat,
z. B. das Natriumdodecylbenzolsulfonat, dienen.
Den zum direkten Aufbringen auf beheizte Metallflächen dienenden silikonhaltigen Mitteln kann mit Vorteil
ein kleiner Graphitzusatz verliehen werden, vorzugsweise in Form einer Dispersion von kolloidalem
Graphit in Wasser. Um die Ausbildung eines zusammenhängenden Films oder Überzuges an den beheizten
Metallflächen zu erleichtern, kann man gegebenenfalls eine kleine Menge eines Katalysators, z. B. Stannochlorid,
in die Silikonemulsion oder -lösungeinarbeiten, der ein nachträgliches Härten des Silikons in situ erleichtert.
Will man auf die beheizten Metallflächen, wie Heizplatten, Riffel walzen, Leerlauf walzen u. dgl., einen festhaftenden
Silikonüberzug anbringen, so überzieht man diese durch Anstreichen, Tauchen, Versprühen od. dgl.
mit einer silikonhaltigen Lösung, Emulsion, Suspension oder Dispersion und erhitzt sie dann vorzugsweise
mit Hilfe der ohnehin vorgesehenen Heizvorrichtung; man erhält auf diese Weise einen glatten und
zusammenhängenden Überzug aus dem Silikon bzw. dem angewandten Gemisch.
Es wurde festgestellt, daß an Vorrichtungen, die wie oben an ihren heißen Stellen mit einem Silikonüberzug
versehen waren, schon bei Verwendung der üblichen unmodifizierten Silikatklebmittel, vorzugsweise aber
dann, wenn die weiter unten beschriebenen wäßrigen Silikatklebstoffe nach der Erfindung verwendet wurden,
die Silikatablagerungen auf den heißen Metallflächen sehr leicht zu entfernen waren oder daß sie sich
sogar von selbst ablösten, so daß jede Beschädigung der hergestellten Papiere und Pappen vermieden wurde.
Ein besonders zweckmäßiges Überzugsmittel für beheizte Metallflächen in Vorrichtungen zur Herstellung
von Wellpappen besteht in einem Gemisch eines Silikons mit einem flüssigen Netz- oder Dispergiermittel.
Das Gemisch kann beispielsweise zu 80% aus Amyltriäthoxysilan und zu 20 % aus dem flüssigen öllöslichen
Reaktionsprodukt zwischen Äthylenoxyd und einem Alkylphenol, das je Mol Alkylphenol 4 bis 30 Mol
Äthylenoxyd enthält, bestehen. Dieses oberflächenaktive Mittel ist unter der geschützten Handelsbezeichnung
»Igepal CO-530« bekannt.
II. Einarbeitung eines Silikons
in Silikatklebmittel
in Silikatklebmittel
Als Silikatklebmittel für die Herstellung von Wellpappe usw. sind insbesondere solche auf der Basis von
Alkalisilikaten, (Wasserglas), insbesondere von Natriumsilikat, im Gebrauch, die verschiedene Zusätze
enthalten können.
Den gebräuchlichen Klebmitteln setzt man ein in wäßriger Alkalilösung stabiles Silikon in geringer
Menge zu. So erhält man beispielsweise ausgezeichnete Klebmittel für den oben bezeichneten Zweck, wenn
man einen Hauptanteil Alkalisilikat (Wasserglas) mit einer sehr viel kleineren Menge, z. B. bis zu 1 Gewichtsprozent,
Polysiloxan vermischt, wobei die obere Grenze für den Polysiloxanzusatz dadurch bestimmt wird, daß
das Eindringen des Klebstoffes in die zu verklebenden Stoffe nicht verhindert werden darf. Silane, die in
wäßriger alkalischer Lösung nicht stabil sind, sind weniger geeignet.
Die Klebmittel, denen die Silikone bzw. Polysiloxane zugesetzt werden, bestehen zur Hauptsache aus wäßrigen
Alkalisilikaten, insbesondere Natriumsilikat, worin das Verhältnis von Alkali- bzw. Natriumoxyd zu
Siliciumdioxyd zwischen 1: 2,5 und 1: 4, insbesondere
zwischen 1:3 bis 3,5 liegt. Besonders geeignet sind Natriumsilikate mit einem Verhältnis Na2O : SiO2 von
1: 3,3. Die Klebmittel können geringere Mengen Ton und Harnstoff und ebenso andere bekannte Zusätze,
wie beispielsweise fette Öle, Alkanolamine, Piccopalharze (polymerisierte Erdölharze), Alkalibichromat
und organische Netzmittel, enthalten. Zur Einstellung der obenerwähnten Viskosität kann ferner eine geringe
Menge Wasser zugesetzt sein. Die folgende Tabelle gibt die Zusammensetzung für verschiedene brauchbare
Klebmittel wieder:
Gewichtsprozent | Bevorzugte Zusammensetzung | Gewichtsprozent | |
Bestandteile | 70 bis 85 | ||
mindestens 50 | Bestandteile | ||
Wäßriges Alkalisilikat (Mol | Natriumsilikat (Na2O: SiO» | ||
verhältnis Alkalioxyd zu | = 1: 3,3 bis 3,5, 35 bis | 0,0 bis 0,1 | |
SiO2= 1:2,5 bis 4,0) | Obis I | 47% Feststoffe) | |
Alkalistabiles Silikonharz | Polysiloxane, Amyläthoxy- | 6 bis 14 | |
0 bis 20 | polysiloxan | ||
Ton | Kaolin, sogenannter »Barden | 3 bis 6 | |
0 bis 8 | ton« | 0 bis 1 | |
Harnstoff | 0bis2 | Harnstoff | |
Fettes Öl | Baumwollsamenöl | ||
Fortsetzung der Tabelle
Gewichtsprozent | Bevorzugte Zusammensetzung | Gewichtsprozent | |
Bestandteile | Obis I | ||
0bis3 | Bestandteile | 0,0 bis 0,75 | |
Alkylolamin | 0bis2 | Triäthanolamin | Obis I |
Piccopalharz* | 0 bis 1 | Piccopal 100* | 0,0 bis 0,5 |
Alkalichromat | Obis I | Natriumbichromat | 5 bis 8 |
Organisches Netzmittel | 0 bis 10 | Igepal CO-530** flüssig | |
Zusätzliches Wasser | Zusätzliches Wasser | 3 bis 3,5 Poises | |
Viskosität: | 2 bis 4 Poises | Viskosität: | 5,5 bis 6 Poises |
Zweischichtenwellpapier | 4 bis 8 Poises | Wellpapier | |
Mehrschichtwellpappe | Wellpappe | ||
* Polymerisat aus methylierten Paraffinen (s. unten).
* * Alkylphenoxypolyoxyäthylen-Äthanol.
* * Alkylphenoxypolyoxyäthylen-Äthanol.
Unter <>Ton« ist eine nichtquellende Kaolinart zu
verstellen, deren Zusammensetzung im allgemeinen der Formel
Al2O3 · 2 H2O ■ 2 SiO2
entspricht. Es können natürliche Kaolinsorten, wie der sogenannte »Bardenton«, gewählt werden, die Vorzugsweise
auf eine Korngröße von etwa 2 μ zerkleinert sind.
Als fette Öle sind vor allem Pflanzenöle, die bei Raumtemperatur normalerweise flüssig sind, geeignet,
jedoch lassen sich auch für gewisse Zwecke entsprechende Öle tierischer Herkunft verwenden. Als Beispiele
seien genannt: Das bevorzugte Baumwollsamenöl, ferner Erdnußöl, Menhadenöl (Fischtran), Sojabohnenöl,
Kokosöl, Schmalz, Maisöl, Sesamöl u. dgl.
Als Alakanolamin sind die niedrigeren Mono-, Dioder Trialkaanolamine, wie Mono-, Di- oder Trimethanolamin,
und die entsprechenden Äthanol- und Propanolamine u. dgl. geeignet, wobei Triäthanolamin
bevorzugt ist.
Die Bezeichnung »Piccopal-Harz« ist eine geschützte Handelsbezeichnung für eine Reihe von organischen
Stoffen bzw. Harzen verschiedener Erweichungs- bzw. Schmelzpunkte. Für Zwecke der Erfindung sind insbesondere
die zu Harzen polymerisierten Erdölkohlenwasserstoffe, die zwischen 60 und 150° C erweichen,
geeignet. Das unter der Handelsbezeichnung »Piccopal 100« bekannte Harz aus dieser Reihe besteht aus methylierten
Paraffinketten mit einer begrenzten Anzahl ungesättigter Bindungen, das bei etwa 1003C erweicht.
Piccopal 100 wird hergestellt durch katalytische Umsetzung eines Gemisches aus Monomeren mit einem
mittleren Molekulargewicht von etwa 90, das im wesentlichen aus Dienen und reaktionsfähigen Olefinen
besteht, unter vorsichtig gesteuerten Bedingungen. Es stellt ein hartes, sprödes Harz mit einem mittleren
Molekulargewicht von etwa 1100 und einer Doppelbindung je Molekül dar.
Unter den Alkalichromaten ist Natriumbichromat bevorzugt.
Als organische Netzmittel lassen sich sowohl nichtionische wie anionische Netzmittel verwenden, z. B.
Alkylsulfate, aromatische Mononatriumsulfonate von Erdölderivaten, Alkylarylsulfonate, Sulfonate des
Kokosöls, Türkischrotöl (Natriumsalz von sulfoniertem Ricinusöl), Alkylphenoxypolyoxyäthylenäthanol
(bekannt unter der Handelsbezeichnung »Igepal CO-530« und hergestellt durch Kondensieren von 4 bis
30 Mol Äthylenoxyd mit 1 Mol Alkylphenol), Natriumsulfonat von Erdölkohlenwasserstoffen (C16), z. B.
Natriumdodecylbenzolsulfonat, das im Handel erhältlich ist als Produkt aus 60% Natriumdodecylbenzolsulfonat
und 40 % Natriumsulf onat.
Der Zusatz von Wasser über die in dem wäßrigen Silikat selbst enthaltene Menge hinaus kann in bestimmten
Fällen unterbleiben, jedoch empfiehlt es sich im allgemeinen, eine bestimmte Menge Wasser zuzusetzen,
um den Feststoffgehalt einzustellen und damit die Viskosität je nach dem Verwendungszweck zu
regeln.
Bei Verwendung der Klebmittel nach der Erfindung, die auf eine bestimmte, von der jeweiligen Funktion des
Klebstoffes bei der Herstellung von Wellpappe abhängige Viskosität eingestellt sind, kann ein außerordentlich
festes Haften zwischen cellulosehaltigen Stoffen, z. B. Papier, während der in der Praxis verfügbaren
Zeit erreicht werden, wobei das Anhaften des Klebstoffes an beheizten Metallflächen sehr stark
herabgesetzt oder ganz vermieden werden kann. Damit lassen sich mit Hilfe der Klebstoffe nach der Erfindung
die Schwierigkeiten überwinden, die bei Verwendung der bekannten Silikatklebstoffe unvermeidlich sind.
Einfach durch Einstellen der Viskosität kann der gleiche Klebstoff sowohl für Wellpapier mit einer geriffelten
und einer glatten Schicht wie für Wellpappe mit zwei Deckschichten bzw. für Mehrfachpappen verwendet
werden. Dies bedeutet in vielen Fällen einen wesentlichen praktischen Vorteil, da ein einziges Klebmittel
mit der gleichen Grundstoffzusammensetzung für alle Arbeitsgänge benutzt werden kann.
Bei der Herstellung der entweder als solche zu verwendenden oder auf Wellpappe weiterzuverarbeitenden
zweischichtigen Produkte erhält man ausgezeichnete Ergebnisse, wenn die Viskosität bei 20'C weniger
als 4,0 Poises beträgt (gemessen auf dem Brookefield-Viskosimeter,
Modell LVF). Ein besonders geeigneter Viskositätsbereich liegt zwischen 2 und 4 Poises, vorzugsweise
zwischen 3 und 3,5 Poises.
Zur Herstellung von Mehrfachwellpappen mit einer oder mehr Riffelschichten zwischen je zwei Deckschichten
sind Klebstoffe, deren Viskosität 4,0 Poises überschreitet, besser geeignet. Für diesen Zweck liegt
die Viskosität innerhalb des Bereiches von 4 bis 8 Poises, vorzugsweise zwischen 5,5 und 6 Poises, bei
20° C. Wie ersichtlich, wählt man daher allgemein einen Viskositätsbereich von 2 bis 8 Poises bei 2O0C, und
derartige Grundklebmittel, deren mittlere Viskosität von 4,0 Poises der oberen Grenze für Zweischichtenprodukte
bzw. der unteren Grenze für Wellpappen entspricht, können dann ohne weiteres durch Steuerung
ίο
des Wasserzusatzes für den entsprechenden Verwendungszweck eingestellt werden.
Zu dem beschriebenen Zweck verwendet man ein Wasserglasklebmittel, das aus in der Hauptsache, d.h.
zu mindestens 50 Gewichtsprozent, aus einem wasserhaltigen Alkalisilikat mit einem Verhältnis Alkalioxyd
zu Siliciumdioxyd zwischen 1: 3 und 1: 4 besteht und
dem neben geringeren Mengen feinverteiltem Ton und Harnstoff sowie etwas fettem Öl und/oder Triäthanolamin
eine Carbonsäure zugesetzt ist. Falls nötig, werden ausreichende Mengen Wasser zugegeben, um den
Gesamtfeststoffgehalt derart einzustellen, daß eine Viskosität von 2 bis 8 Poises erreicht wird.
Die Zusammensetzung der zunächst vorliegenden Klebmittel ohne Säurezusatz geht aus folgender
Tabelle hervor:
Bestandteile | Ton | Gewichtsprozent | Bevorzugte Zusammensetzung | Gewichtsprozent |
Harnstoff | Bestandteile | 6 bis 12 | ||
Fettes Öl | 6 bis 12 | Kaolinton | 4 bis 8 | |
Alkylolamin | 4 bis 10 | Harnstoff | 0,1 bis 1,0 | |
Wäßriges Alkalisilikat | bis zu 2 | Baumwollsamenöl | 0,1 bis 1,0 | |
(Alkalioxyd: SiO2 =1:3 | bis zu 3 | Triäthanolamin | 75 bis 85 | |
bis 4) | Rest auf 100 | Wäßriges Natriumsilikat | ||
Viskosität: | (Na2O : SiO2 =1:3 bis 4. | |||
Zweischichtenprodukt | Feststoffgehalt 35 bis 40%) | |||
mehrschichtige Wellpappe | Viskosität: | 3 bis 3,5 Poises | ||
2 bis 4 Poises | Zweischichtenprodukt | 5,5 bis 6 Poises | ||
4 bis 8 Poises | mehrschichtige Wellpappe |
Solchen Klebmitteln, in denen das Verhältnis Alkalioxyd: SiO2 bzw. Na2O : SiO2 gleich 1: 2,5 bis
1: 4, insbesondere 1: 3 bis 3,5, vorzugsweise 1: 3,3
ist, setzt man eine kleine Menge einer Carbonsäure, vorzugsweise einer Oxycarbpnsäure, zu.
Die folgende Tabelle gibt | einige brauchbare Zusammensetzungen wieder: | Bevorzugte Zusammensetzung | VJL- W ILJlI La~ Prozent |
insbesondere |
70 bis 85 | Gewichts prozent |
|||
Bestandteile | Gewichtsprozent | Bestandteile | 78,68 | |
Wäßriges Natriumsilikat | ||||
Wäßriges Alkalisilikat | mindestens 50 | (Na2O : SiO2 = 1: 3,3 bis | 0,1 bis 0,5 | |
(Alkalioxyd: SiO2 = 1: 2,5 | 3,5, 35 bis 47% Feststoffe) | 0,25 | ||
bis 4) | Milch- oder Glukonsäure | 8 bis 14 | ||
Oxycarbonsäure | bisl | (50%) | 3 bis 10 | 8,56 |
Kaolin | 0 bis 1 | 6,86 | ||
Ton | 0 bis 20 | Harnstoff | 5 bis 8 | 0,15 |
Harnstoff | Obis8 | Triäthanolamin | 5,5 | |
Alkylolamin | Obis3 | Zusätzliches Wasser | ||
Zusätzliches Wasser | 0 bis 10 | |||
Verwendbar sind sowohl Mono- wie Polyoxycarbonsäuren sowie deren Salze, insbesondere die Alkalisalze.
Beispiele für derartige Verbindungen sind: Glukonsäure (1,2,3,4,5-Pentahydroxycarbonsäure), Milchsäure,
Glycolsäure, Glukonsäure-y- oder <5-Lakton
sowie Salze, wie Alkali-, Ammonium-, Kupfer-, Eisen-, Magnesium- oder Manganglukonate. Für gewisse
Zwecke kann auch Essigsäure benutzt werden.
Glukonsäure und ihre Salze sind unter den Polyoxysäuren bevorzugt wegen ihrer Ungiftigkeit und ihrer
nichtkorrodierenden Eigenschaften. Vorzugsweise verwendet man wäßrige, z. B. 50 %ige Glukonsäure. Von
Vorteil ist auch die Verwendung von Milchsäure.
Bei den Silikatklebmitteln ist die Art der Zubereitung nicht ausschlaggebend, vorausgesetzt, daß die Masse
wirkungsvoll durchgemischt wird; vorzugsweise geht man wie folgt vor:
Man gibt das flüssige wäßrige Alkalisilikat in ein Mischgefäß, fügt Wasser und gegebenenfalls ein Netzbzw.
Dispergiermittel hinzu, wobei das letztere entweder gleich dem Silikat oder auch zum Schluß beigefügt
werden kann. Das Gemisch wird gerührt und der Tonzusatz während des Rührens darin dispergiert;
der Ton wird zweckmäßigerweise gut benetzt, um die Adsorption des Silikons zu verhindern, dann wird, falls
vorgesehen, das Olefinharz (Piccopal) zugegeben und daraufhin der Harnstoff. Zum Schluß wird das Silikon
und gegebenenfalls das Netzmittel zugefügt.
Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung näher:
Ein Klebmittel war wie folgt zusammengesetzt:
Natriumsilikatlösung Gewichtsprozent
(40,80Be, Feststoffgehalt 37,7 bis 37,8 %, Na2O : SiO2 = 1: 3,3)... 78,65
Ton 9,0
Harnstoff ;.-,-. 4,5
Wasser 7,5
Piccopal-Harz 100 , 0,3
Silikonlösung
(80 Teile Amyläthoxypolysilbxan, 20 Teile Reaktionsprodukt aus
Äthylenoxyd und Alkylphenol [s. oben unter »Igepal C O-530«]).. , 0,05
100
109 649/133
Bei einem weiteren Klebmittel wurden in die Zusammensetzung nach Beispiel 1 0,01 °/0 Natriumdodecylbenzolsulfonat
eingearbeitet, wobei die Silikatmenge entsprechend herabgesetzt wurde.
Bei einem anderen Klebmittel wurden dem Gemisch 0,3 % Natriumbichromat zugefügt, wobei die Silikatmenge
entsprechend herabgesetzt wurde.
Ein anderes Klebmittel war wie folgt zusammengesetzt:
Gewichtsprozent
Wasserglas analog Beispiel 1 77,39 bis 79,44
Beispiele 5 bis 7
Andere Zusammensetzungen für Klebmittel nach der Erfindung waren die folgen:
Harnstoff
Silikon (Amyläthoxypolysiloxan)
Igepal CO-530 analog Beispiel 1
Wasser
Igepal CO-530 analog Beispiel 1
Wasser
9,0
4 bis 6
0,5 bis 0,1
0,01
7,5
(5) Natriumsilikatlösung Gewichtsprozent (40,0 bis 41,O0Be, 37,3 °/0 Feststoffe,
Na2O : SiO8 = 1: 3,3) .. 79,55
Ton 9,0
Harnstoff 5,0
Triäthanolamin 0,15
Wasser 6,0
Silikon analog Beispiel 1 0,05
(6) Natriumsilikatlösung
(INa20:2,5 SiO2) Rest auf
Harnstoff 2,5
Wasser 0,5
Silikon analog Beispiel 1 0,07 bis 0,1
Triäthanolamin 0,15 bis 0,30
Igepal CO-530 analog Beispiel 1 Spuren
(7) Natriumsilikatlösung
(Na2O: SiO8 =1:4) Rest auf
Harnstoff 2,5
Wasser 0,5
Silikon analog Beispiel 1 0,07 bis 0,1
Beispiel 8
Weitere Zusammensetzungen für Klebmittel nach der Erfindung gehen aus folgender Tabelle hervor:
Weitere Zusammensetzungen für Klebmittel nach der Erfindung gehen aus folgender Tabelle hervor:
Wasserglas* | H2O | Piccopal N-2 | Ton | Harnstoff | Silikon** | Igepal CO-530 | Silikon- Lösungsmittel |
|
a b |
99,79 79,5 |
7,0 | 0,5 | 9,0 | 4,0 | 0,1 0,04 |
0,01 | I Tetrachlor- |
C | 79,5 | 7,0 | 0,5 | 9,0 | 4,0 | 0,04 | — | atnylen |
d | 79,5 | 7,0 | 0,5 | 9,0 | 4,0 | 0,04 | — | Terpentin |
e | 93,39 | 1,5 | — | — | 5,0 | 0,05 | 0,01 | — |
* 1 Na2O : 3,3 SiO2.
** Amyläthoxypolysiloxan.
** Amyläthoxypolysiloxan.
Die obigen Klebmittel wurden benutzt bei der Erzeugung von Dreischichtenwellpappe. Sie wiesen eine
hochgradige Ablösungsfähigkeit, d. h. so gut wie kein Haften an heißen Metallflächen auf.
45
Als Beispiele für Öl-Silikon-Gemische nach der Erfindung wurden Gemische auf Paraffinbasis, d. h.
aus einem aus Erdöl stammenden Öl und Amyläthoxypolysiloxan bereitet. Erhitzte Metallflächen, die mit
einem derartigen Öl, das 1% Silikon enthielt, überzogen waren, zeigten sowohl gegenüber Silikon-Silikat-Klebmitteln
wie gegenüber nicht silikonhaltigen Silikatklebmitteln eine gute Ablösungsfähigkeit. Die
besten Resultate wurden erzielt, wenn man die Mittel als feinen Ölnebel aufbrachte, wobei 1 Gewichtsprozent
Amyläthoxypolysiloxan in dem Öl gelöst war.
Ein Klebmittel war wie folgt zusammengesetzt:
Wasserglas Gewichtsprozent
(Na2O: SiO2 = 1: 3,3) 77,17
Harnstoff 4,0
Ton 11,0
Piccopal 100 0,75
Silikon
(50 %ige Lösung von Amyläthoxypolysiloxan in Terpentin) 0,08
In manchen Fällen erreicht man eine bessere Stabilität der Emulsion, wenn man das Silikon in
einem flüssigen Netzmittel, z. B. Igepal, löst. Als Beispiel diene folgende Zusammensetzung:
Wasserglas Gewichtsprozent
(Na2O : SiO2 = 1: 3,3) 78,68
Ton 9,0
Harnstoff 4,0
Wasser 8,0
Piccopal 100 0,3
Silikon analog Beispiel 1 0,05
Das Gemisch haftet nicht an heißen Metallflächen.
Beispiel 12 Ein Klebmittel war wie folgt zusammengesetzt:
Wasserglas Gewichtsprozent
(Na2O: SiO2 = 1: 3,3) Rest auf
Türkischrotöl
(sulfoniertes Rizinusöl) 0,02
(sulfoniertes Rizinusöl) 0,02
Amyläthoxypolysiloxan 0,08
Beispiele 13 bis 15
Weitere Klebmittel waren wie folgt zusammengesetzt:
Wasserglas
(Na2O: SiO2= 1; 3,3)
Ton
Harnstoff
Wasser
Silikonlösung nach
Piccopal 100
IgepalCO-530
Amyläthoxypolysiloxan
Beispiel 13 Beispiel 14 Beispiel 15 Gewichtsprozent
78,2
9,0
4,5
8,0
9,0
4,5
8,0
0,25
0,04
0,04
76,45
11,0
4,5
8,0
0,05
Rest auf 100
2,5
0,5
0,5
0,02 0,08
Zum Überziehen beheizter Metallflächen, um das Haften von Wasserglasklebmitteln zu verhindern,
wurde folgende Aufbereitung benutzt:
Silikon XE-23 (50%ige wäßrige
Emulsion)
Aquadagpaste
Wasser
Gewichtsprozent
1,0
3,2
95,8
95,8
Bringt man einen Überzug aus diesem Klebmittel auf Metallflächen von etwa 12O0C auf und erhitzt
weiter auf etwa 165° C, so erhält man einen glatten zusammenhängenden Silikonüberzug, von dem sich
Silikatklebmittel von selbst ablösen.'
Bei der Herstellung von Wellpappe wurde als Klebmittel eine Harnstoff-Silikon-Emulsion mit 2,5%
Harnstoff, 0,1% Silikonlösung (80% Amyläthoxypolysiloxan, 20% Igepal CO-530), 0,5% Wasser und
96,97o Natriumsilikat (Na2O: SiO2 = 1: 3,3) verwendet.
Für die Anfertigung von rund 54 000 qm
Wellpappe verschiedener Typen und Breiten wurden insgesamt 2940 kg dieses Klebmittels benötigt. Der
Klebstoff zeigte bei seiner Verwendung in den Vorrichtungen ein rasches Härten und gutes Abbinden.
Obwohl nicht in allen Fällen eine vollständige Selbstreinigung zu beobachten war, haftete der Klebstoff
doch stets in außerordentlich geringem Maße an den beheizten Metallflächen, so daß er den üblichen
unmodifizierten Silikatklebstoffen gegenüber eine
wesentliche Verbesserung darstellt.
wesentliche Verbesserung darstellt.
Eine Reihe von Überzugsmitteln wurde hergestellt, indem l%ige Lösungen von Amyläthoxypolysiloxan
in Toluol, Xylol, Schwerbenzin, Äthylendichlorid, Tetrachloräthylen und Trichloräthylen bereitet wurden.
Von auf etwa 165° C erwärmten Metallflächen, die mit Hilfe obiger Lösungsmittel mit Silikonüberzügen
versehen waren, lösten sich Wasserglasklebmittel von
selbst ab. . .
Ein weiteres Silikonklebmittel ist wie folgt zusammengesetzt:
Wasserglas Gewichtsprozent
(Na2O : SiO2 = 1: 3,3)
Baumwollsamenöl
Silikonlösung nach Beispiel 1
Harnstoff
Triäthanolamin
Wasser
Ton
79,55
0,25
0,05
5,00
0,15
6,00
9,00
0,25
0,05
5,00
0,15
6,00
9,00
Das Klebmittel löst sich von selbst von auf 16O0C
beheizten Metallflächen ab.
Weitere Klebmittel waren wie folgt zusammengesetzt:
(A) Wasserglas Gewichtsprozent
(Na2O : SiO2 = 1: 3,3) Rest auf 100
Monoisoamylphosphat 0,5
Amyläthoxypolysiloxan 0,05
(B) Wasserglas wie unter (A) Rest auf 100
Amyläthoxypolysiloxan 0,1
(C) Na-Silikat wie oben Rest auf 100
*5 Amyläthoxypolysiloxan 0,5
Harnstoff 2,0
(D) Wasserglas wie oben Rest auf 100
Amyläthoxypolysiloxan (50%ige
Lösung in Tetrachloräthylen) 0,2
Netzmittel Igepal 0,01
Netzmittel Igepal 0,01
(E) Wasserglas wie oben Rest auf 100
Amyläthoxypolysiloxan in Lösung wie unter (D) 0,1
Netzmittel Igepal 0,005
Harnstoff 2,0
(F) Wasserglas wie oben Rest auf 100
Amyläthoxypolysiloxan in Lösung wie unter (D) und (E) 0,2
Die Klebmittel nach obiger Zusammensetzung lösten sich von selbst von heißen Metallflächen ab.
Es wurde die Wirkung einiger Netz- bzw. Emulgiermittel (verschiedene Sorten Igepal) untersucht. Diese
Stoffe gehören zur Gruppe der nichtionischen Netzmittel. Sie waren sämtlich als Emulgiermittel für das
Silikon wirksam, jedoch erwies sich Igepal CO-530, welches in einer Konzentration von 0,01 bis 0,05%,
vorzugsweise von 0,01 %> stabile Emulsionen gibt, als bevorzugt. Es wurden folgende Mischungen bereitet,
die beim Stehen von über 3 Wochen keine Anzeichen von Trennung aufwiesen:
a) Wasserglas (Na2O : SiO2 = 1: 3,3), 0,01 % Igepal
CO-530, 0,1% Amyläthoxypolysiloxan, zugefügt als 50%ige Lösung in Perchloräthylen.
b) Wasserglas (1: 3,3), 0,01" % Igepal C O-530,0,05 %
Amyläthoxypolysiloxan in Perchloräthylenlösung, 2% Harnstoff.
c) Wasserglas (1:3,3), 0,01% Igepal CO-530, 0,1% Amyläthoxypolysiloxan.
Die Gemische sind bei der Bereitung gleichmäßig klar und verändern sich nach 3 Wochen nicht. Dies
beweist, daß nicht nur die Emulsionen eine gute Stabilität besitzen, sondern daß auch das Silikon
gegenüber wäßrigen Silikatlösungen stabil ist und während der Versuchszeit nicht hydrolysiert oder
anderweitig verändert wird.
Bei der Herstellung von Wellpappe auf einer üblichen Vorrichtung wurden als Klebmittel für die
verschiedenen Arbeitsstufen Mittel nach der Erfindung
16
benutzt. Das unter a) aufgeführte Mittel wurde zum Aufbringen der ersten Deckschicht auf die gewellte
Mittelschicht verwendet.
Gewichtsprozent (a) Wasserglas
(Na2O: SiO2 = 1: 3,3,
37,5 bis 38,5 % Feststoffe) .... 73,90
Ton 8,06
Harnstoff 6,44
Baumwollsamenöl 0,24
Triäthanolamin 0,14
Zusätzliches Wasser 11,22
Viskosität 3,0 bis 3,5 Poises
bei 200C
(b) Wasserglas wie unter (a)
Harnstoff
Baumwollsamenöl
Triäthanolamin
Zusätzliches Wasser
Viskosität 5,5 bis 6 Poises
bei 200C
Gewichtsprozent 78,66
8,58
6,86
0,25
0,15
5,50
8,58
6,86
0,25
0,15
5,50
Bei Verwendung dieses Klebstoffes in einer Vorrichtung, durch die das Material mit 45 bis 120 m/Min,
durchgeführt wurde, wurden ausgezeichnete Ergebnisse erzielt. Als Gegenversuch wurde bei dieser ersten
Arbeitsstufe eine auf gleichen Grundstoffgehalt, jedoch höhere Viskosität (5,0 Poises bei 200C) eingestellte
Mischung verwendet. Es zeigte sich, daß die Klebstellen bei dem so hergestellten Zweischichtenwellpapier
beim Trocknen zu spröde wurden, was zu einer Schwächung des Produktes führte.
Zur Erzeugung eines Dreischichtenproduktes, d. h. zum Aufbringen der zweiten glätten Deckschicht,
wurde folgender Klebstoff benutzt:
Das Klebmittel ergab bei Dauerbenutzung mehrschichtige Wellpappen von ausgezeichneter Qualität.
Die wie oben zusammengesetzten Klebstoffe ergaben bei Einstellung auf die gewünschte Viskosität ausgezeichnete
Resultate und zeigten keinerlei festhaftende Ablagerungen an den beheizten Teilen der Vorrichtung.
Wie aus der Zusammensetzung ersichtlich ist, kommt man für sämtliche Arbeitsgänge mit
Mitteln mit gleichem Grundstoffgehalt aus, bei denen jeweils die Viskosität durch Zugabe von mehr oder
weniger Wasser dem speziellen Zweck entsprechend eingestellt wird.
Beispiele 23 bis 28
Folgende Klebstoffe wurden erprobt (Zusammensetzung in Gewichtsprozent).
24 | Beispiele | 25 | 26 - | 27 | |
23 | 78,39 | 76,39 | 74,57 | 76,01 | |
78,1 | 5,71 | 5,71 | 6,49 | 6,62 | |
6,0 | 10,0 | 12,0 | 8,13 | 8,28 | |
10,0 | 0,25 | 0,25 | . 0,24 | 0,24 | |
0,25 | 0,15 | 0,15 | 0,14 | 0,14 | |
0,15 | 5,5 | 5,5 | 10,42 | 8,69 | |
5,5 | |||||
Wasserglas
(Na2OiSiO2= 1:3,3,
Feststoffgehalt 37,5 bis 38,5%)
Feststoffgehalt 37,5 bis 38,5%)
Harnstoff
Ton ,
Baumwollsamenöl
Triäthanolamin
Zusätzliches Wasser
77,51
6,75 8,45 0,25
0,15 6,89
6,75 8,45 0,25
0,15 6,89
Sämtliche Klebstoffe waren von beheizten Metallflächen gut ablösbar.
Beispiele 29 bis 40 Die folgenden Klebmittel nach der Erfindung enthielten einen Zusatz von 50%iger Glukonsäure.
29
31
32
33
34
35 f "36 I 38
39
Wasserglas *..
Zusätzliches
Wasser
Zusätzliches
Wasser
Glukonsäure
(50%)
(50%)
Triäthanolamin
Ton
Harnstoff
2780 2780
5,25 15,75
10,50 10,50
5,25- 5,0
660
i 18
— ι — ! 1027,2
— Ϊ — ! 823,2
78,61 | 77,91 | 78,41 | 78,76 | 1575 | ** 78,66 |
5,5 | 5,5 | 5,5 | 5,5 | 110 | 5,5 |
0,30 | 1,00 | 0,50 | 0,3 | 5 | 0,25 |
0,15 8,58 6,86 |
0,15 8,58 6,86 |
0,15 8,58 6,86 |
8,58 6,86 |
2,99 | 0,15 8,58 6,86 |
bis 85%
bis 8%
0,1 bis 0,3%
0,1 bis 0,2%
bis 14%
bis 14%
bis 85% \ 81,16
bis 8%
0,1 bis 0,2%
bis 14%
bis 14%
0,1 bis 0,3% i 0,25
bis 8% j 4,86
* Na2O: SiOo = 1: 3,3, 40 bis 41,2° Be, spezifisches Gewicht 1,381 bis 1,397, mittlerer Feststoffgehalt 37,3°/„.
** Na2O: SiO2 = 1: 3,22, 41,5 bis 42,5° Be, spezifisches Gewicht 1,40 bis 1,415, mittlerer Feststoffgehalt 37,3%.^ '.
Die unbezeichneten Zahlen bedeuten Gramm. ■■>
■)'■ J
Die in vorstehender Tabelle aufgeführten Klebstoffe waren jedoch cellulosehaltigen Stoffen (z.B. Papier)
zeigten keine Haftung an beheizten Metallflächen, gegenüber von ausgezeichneter Haftfähigkeit.
Zum Nachweis des verbesserten Feuchtigkeitswiderstandes der mit Klebmitteln hergestellten Produkte
wurden Vergleichsversuche durchgeführt zwischen Wellpappen, die mit einem wäßrigen
Natriumsilikat ohne Glukonsäurezusatz hergestellt waren, und solchen, bei denen ein Klebmittel benutzt
worden war, das die folgende Zusammensetzung aufwies:
Gewichtsprozent
77,91
5,5
0,15
1,0
8,58
6,86
5,5
0,15
1,0
8,58
6,86
Wasserglas *
Zusätzliches Wasser
Triäthanolamin ,
Glukonsäure (50 %ige Lösung)
Ton ,
Harnstoff ,
IO
* Na2O: SiO2 = 1 -.3,3,40,0 bis 41,2° Be, spezifisches Gewicht
1,381 bis 1,397, mittlerer Feststoffgehalt 37,3%.
Muster der zu vergleichenden Wellpappen wurden in einer Feuchthaltekammer (100 % relative Feuchtigkeit)
23 Stunden auf 320C gehalten und daraufhin noch 2 Tage in einem anderen Raum mit 50 %
relativer Feuchtigkeit bei 220C untergebracht. Es wurden dann vergleichende Versuche durchgeführt,
bei denen die Festigkeit der Klebverbindung für eine bestimmte Anzahl Wellenkämme festgestellt wurde.
Die Versuche wurden auf einer Kompressions-Testmaschine nach Riehle durchgeführt, in der die
Klebverbindungen auf etwa 25 cm Länge auf Haltbarkeit geprüft werden.
Es zeigte sich, daß zum Aufbrechen der Klebverbindung bei den üblichen Natriumsilikaten ein
Druck von 11,74 kg notwendig war, während bei den gemäß dem beanspruchten Verfahren verwendeten
Klebmitteln für den gleichen Zweck ein Druck von 12,88 kg benötigt wurde. Ein Vergleich mit nicht
feucht gelagerten Pappen zeigte, daß bei den üblichen Klebmitteln ein Rückfang von 67% der Klebfäbigkeit
durch Feuchtigkeitseinfluß festzustellen ist, während dieser Rückgang bei den Klebmitteln gemäß Anspruchl
nur 61,5 °/0 beträgt.
Ein entsprechender Versuch wurde durchgeführt unter Benutzung eines gemäß dem beanspruchten
Verfahren verwendeten Klebmittels mit einem geringeren Anteil an Glukonsäure (0,5% einer 50%igen
Lösung). Der Klebstoff zeigt eine höhere Festigkeit der Klebstellen als der obige Klebstoff mit dem
doppelten Glukonsäuregehalt; nach 8stündigem Aufenthalt in einer Kammer mit 100% relativer Feuchtigkeit
bei 32° C beträgt der zum Lösen der Verbindungen benötigte Druck 14,97 kg, was bedeutet, daß die
Festigkeit der Klebstellen nur um 57 % beeinträchtigt ist.
Zum Nachweis der Verbesserung der Haftfähigkeit in trockenem Zustand durch Verwendung der Klebmittel
wurden wiederum Vergleichsversuche mit den üblichen Wasserglasklebstoffen durchgeführt.
Das zu prüfende Klebmittel hatte die folgende Zusammensetzung:
Gewichtsprozent 78,68
6,86
8,56
0,15
0,25
5,5
6,86
8,56
0,15
0,25
5,5
Na-Silikat wie im Beispiel 41 ..,
Harnstoff
Ton
Triäthanolamin
Glukonsäure (50 %ige Lösung)
Zusätzliches Wasser .
Zusätzliches Wasser .
Es ergab sich, daß bei unter sonst gleichen Bedingungen hergestellten Wellpappen ein durchschnittlicher
Druck von 30,12 kg zur Zerstörung der Klebverbindungen nötig war, wenn das obige Klebmittel nach
der Erfindung zum Aufbau der Pappen verwendet worden war. Bei Verwendung von unmodifiziertem
Natriumsilikat waren hierfür nur 23,81 kg nötig, was die Überlegenheit der mit den Klebmitteln hergestellten
Verbindungen im trockenen Zustand beweist.
Claims (2)
1. Verfahren zum Verhindern einer Ansammlung von Klebstoffresten an hierfür anfälligen heißen
Metallflächen einer Maschine zum Herstellen von Wellpappe oder ähnlichen Schichtgebilden durch
Verwendung von Silikonen, dadurch gekennzeichnet, daß Alkylalkoxysiloxane, vorzugsweise Amyläthoxysiloxane,
in Verbindung mit Schmieröl, insbesondere paraffinbasischem Erdöl, und/oder Kolloidgraphit verwendet werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Alkylalkoxysiloxane zusammen
mit Schmierölen den zu behandelnden heißen Metallflächen in Nebelform zugeführt werden.
In Betracht gezogene Druckschriften:
USA.-Patentschriften Nr. 2 568 288, 2 261784, 051319;
Gregor Mc, Silicones and their uses, New York, 1954, S. 211;
Taschenbuch »Bayer-Kunststoffe«, 1955, S. 263;
Zeitschrift »Kunststoffe«, 1951, Heft 3, S. 87.
109 649/133 7.61
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