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Erhöhung der Harzaufnahmegeschwindigkeit und des Harzaufnahmevermögens
bei der Beharzung von Laminatpapieren Die Erfindung betrifft die Erhöhung der Harzaufnahmegeschwindigkeit
und des Harzaufnahmevermögens bei der Beharzung von Laminatpapieren mit Formaldehydharzen.
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Saugfähige Papiere, die mit einer Lösung von Melaminformaldehyd-,
Harnstofformaldehyd- oder Phenol- bzw. Kresolformaldehyd-Harz getränkt, dann getrocknet
und hierauf bei erhöhtem Druck von etwa 10 bis 150 atü und einer Temperatur von
ungefähr 130 bis 180° C meist in mehreren Lagen oder auf Faserplatten bzw. auf Spanplatten
zu Kunststoffplatten bzw. veredelten Faserplatten oder Spanplatten zwischen Metallplatten
verpreßt werden, erfordern zu ihrer Tränkung mit einem der obengenannten Harze Zeit,
will man als Voraussetzung für eine fehlerfreie, vollständig geschlossene Oberfläche
der Enderzeugnisse eine möglichst hohe Harzbeladung erzielen und Lufteinschlüsse
tunlichst vermeiden.
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Die zur Tränkung der Papiere erforderliche Zeit abzukürzen, ohne damit
Lufteinschlüsse und Minderung des Harzgehaltes der Laminatpapiere in Kauf zu nehmen,
ist schon seit langem das Bestreben der Hersteller solcher Papiere. So ist es bekannt,
zur schnelleren und vollständigeren Tränkung Netzmittel zuzusetzen, jedoch ist die
Wirkung der Netzmittel gerade in diesem Fall nicht immer überzeugend.
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Daher ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren
zum Beharzen von Laminatpapieren zu schaffen, bei dem mit Hilfe eines Zusatzstoffes
zum Faserstoffbrei, zum fertigen Papier oder zur Harzlösung eine Erhöhung der Harzaufnahmegeschwindigkeit
und des Harzaufnahmevermögens erzielt wird.
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In überraschender Weise wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß als
Zusatzstoff erfindungsgemäß ein niedermolekulares, aliphatisches Säureamid verwendet
wird. So eignet sich beispielsweise Formamid und Acetamid und vor allem Harnstoff
und Thioharnstoff. Auch Harnstoffabkömmlinge in Art etwa des Biurets sind im Sinne
der vorliegenden Erfindung wirksam. Von all den aufgezählten Verbindungen ist der
Harnstoff vor allem aus wirtschaftlichen Erwägungen vorzuziehen.
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Es ist zwar möglich, daß auch noch andere Verbindungen ähnlich penetrationsfördernd
wirken wie die obengenannten Säureamide, und eine solche penetrationsfördernde Wirkung
konnte an Rhodansalzen beobachtet werden, jedoch weisen die obengenanntenSäureamide
gegenüber anderen wirksamen Zusatzstoffen den sehr wesentlichen Vorteil auf, daß
sie während des Härtungsprozesses in das gehärtete Harz eingebaut werden und damit
sozusagen verschwunden sind. Im Falle z. B. der Verwendung eines Melaminformaldehydharzes
als Tränkharz für das saugfähige Papier und von Harnstoff als Zusatzstoff erfolgt
eine Miteinkondensation des Harnstoffs durch den in diesen Harzen stets vorhandenen,
mehr oder weniger überschüssigen bzw. beim Aushärtungsvorgang frei werdenden Formaldehyd,
so daß der Harnstoff nach dem Verpressen in das Harz der Platte fest mit eingebaut
ist, wobei allerdings durch Harnstoff modifiziertes Melaminformaldehydharz entstanden
ist.
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Die Vorteile, die durch den Erfindungsvorschlag erzielt werden, beschränken
sich nicht allein auf das schnellere Eindringen der Harzlösung in das saugfähige
Papier, wodurch die Leistung der Beharzungsanlage verbessert und die Menge des aufgenommenen
Harzes erhöht werden kann, was zu schöneren und geschlosseneren Oberflächen der
verpreßten Kunststoffplatten führt, sondern machen sich auch am Erzeugnis bemerkbar,
indem dieses einen höheren Weißgrad aufweist, was im Falle rein weißer Platten einen
erheblichen Vorteil darstellt. Auch erfolgt die Beharzung des saugfähigen Papiers
dadurch vollständiger als bisher, weil die obengenannten Säureamide, insbesondere
der Harnstoff, noch in Bezirke des Papiers, wie etwa des Lumens der einzelnen Fasern
einzudringen vermag, die ohne das Säureamid für das Harz unzugänglich wären und
dort mit Formaldehyd zu einem Harz polykondensieren.
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Das Säureamid kann mit gleichem Erfolg dem Papier oder der Beharzungslösung
zugesetzt werden. Im Falle des Zusatzes des Säureamides zum Papier wird dieses mit
dem Säureamid selbst imprägniert. Diese Imprägnierung kann außerhalb der Papiermaschine
als zusätzlicher Arbeitsgang oder auch während der Papierherstellung, also innerhalb
der Papiermaschine, durchgeführt werden. So kann man das Säureamid beispielsweise
schon dem Stoffbrei zusetzen,
geradesogut kann man aber auch den
Zusatz auf der Naßpresse oder auch auf der Leimpresse vornehmen, und es kann das
Säureamid auch an einer anderen Stelle der Papiermaschine dem Papier, etwa durch
ein Sprühgerät oder über eine Befeuchtungsleiste zugeführt. werden. Solche Sprühgeräte
und Befeuchtigungsleisten, gegebenenfalls auch Tränkrinnen, kommen auch für die
Imprägnierung des Papiers außerhalb der Papiermaschine in Betracht.
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Bei der Verwendung von Harnstoff als Säureamid kann man die penetrationsfördernde
Wirkung schon etwa ab 1%, bezogen auf das Papier, beobachten. Die obere Grenze des
Harnstoffzusatzes liegt etwa bei 50%, jedoch sind geringere Werte meist günstiger,
insbesondere auch, weil die Natur des Kunstharzes bei geringerem Harnstoffgehalt
nicht so stark modifiziert wird; zwischen etwa 5 und 20% liegt der bevorzugte Bereich.
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Besonders gut, schnell und gleichmäßig lassen sich Laminatpapiere
beharzen, wenn das Papier auf der
Papiermaschine mit einem Säureamid, z. B.
Harnstoff, präpariert wird und der zur Imprägnierung des Larninatpapiers dienenden
Harzlösung, z. B. Melaminformaldehydharzlösung, eine kleine Menge, < 0,5% eines
Netzmittels zugesetzt wird. Auf diese Weise erfolgt die Beharzung auch bedruckter
Laminatpapiere besonders gut. Beispiel 1 Laminatpapier wird beim Herstellungsprozeß
auf der Papiermaschine durch eine Leimpresse geführt, welcher eine wäßrige Harnstofflösung
zugeführt wird, wobei die Konzentration der Harnstofflösung und die Geschwindigkeit
der durch die Leimpresse laufenden Papierbahn so einzustellen sind, daß etwa 10%
Harnstoff durch das Papier aufgenommen werden.
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Dieses Laminatpapier wird, eventuell nach dem Bedrucken, durch eine
etwa 50 %ige wäßrige oder wäßrig-alkoholische Melaminformaldehyd-Harzlösung geführt,
der 0,05 bis 0,5% eines Netzmittels zugegeben wurden, und nach dem Beharzen in der
üblichen Weise getrocknet und zu Platten verpreßt. Beispiel 2 Laminatpapier wird
auf einer Tränkmaschine durch eine wäßrige oder wäßrig-alkoholische Lösung geführt,
die etwa 50% Melaminformaldehydhärz und etwa 5 % Harnstoff sowie etwa 0,05
bis 0;59o eines Netzmittels enthält, hierauf getrocknet und entweder mit beharzten
Kern- und Underlaypapieren zu Dekorplatten oder mit Faserplatten bzw. Spanplatten
zu veredelten Faser- oder Spanplatten verpreßt. Beispiel 3 Beim Herstellen von Laminatpapier
aus Zellulose, Pigmenten und Naßfestmitteln werden dem auf die Papiermaschine auflaufenden
Wasser-Stoff-Gemisch etwa 10% Harnstoff oder Formamid in gelöster Form beigemischt.
Dies ist möglich, wenn die Papiermaschine einen geschlossenen Wasserkreislauf hat,
weil auf diese Weise der im Wasser gelöste Harnstoff nicht im Abwasser verlorengeht,
sondern im Gleichgewicht zwischen nasser Papierbahn und dem Siebwasser ist. Zweckmäßigerweise
wird der Harnstoff dadurch zugeführt, daß man das im geschlossenen Kreislauf der
Papiermaschine befindliche Wasser auf einem Gehalt von etwa 10% Harnstoff oder Formamid
hält.
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Dieses Laminatpapier wird, eventuell nach dem Bedrucken, durch eine
etwa 50%ige wäßrige oder wäßrig-alkoholische Phenolformaldehyd-Harzlösung geführt,
der 0,05 bis 0,51% eines Netzmittels zugegeben wurden, und nach Beharzen in der
üblichen Weise getrocknet und zu Platten verpreßt.
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Das so hergestellte Papier zeigt besonders gutes Harzaufnahmevermögen
und gute Harzaufnahmegeschwindigkeit.