DE1240731B

DE1240731B - Verfahren zur Herstellung von Papier oder papieraehnlichen Flaechengebilden

Info

Publication number: DE1240731B
Application number: DEV24013A
Authority: DE
Inventors: Dr Erwin Sommer; Dr Klaus Gerlach
Original assignee: Glanzstoff AG
Current assignee: Glanzstoff AG
Priority date: 1963-05-02
Filing date: 1963-05-02
Publication date: 1967-05-18
Also published as: CH408634A; GB1002019A; BE645911A; NL6404797A; AT252722B; US3354032A

Description

DEUTSCHES #W PATENTAMT AUSLEGESCHRIFT

DeutscheKl.: 55f-16

Nummer: 1240 731

Aktenzeichen: V 24013 VI b/55 f

J 240 731 Anmeldetag: 2.Mail963

Auslegetag: 18. Mai 1967

Zur Herstellung von Papier und papierähnlichen Flächengebilden wird bekanntlich im überwiegenden Maß Zellstoff verwendet. Diese Papiere haben jedoch eine verhältnismäßig geringe Einreißfestigkeit, einen niedrigen Berstdruck und unzureichenden Falzwiderstand.

Es ist bekannt, daß man durch den Zusatz von kurzstapligen Polyamidfasern zu dem ZeIlstoffbrei Verbesserungen erzielen kann, doch muß gleichzeitig ein Bindemittel zugesetzt oder eine Behandlung der Papierbahn mit einem Bindeharz durchgeführt werden. Diese Bindemittel müssen im allgemeinen wenigstens 20% der Fasermasse ausmachen. Als brauchbares Bindemittel ist Gelatine bekannt. Man setzt diese der Faserdispersion zu und verarbeitet den Faserbrei in üblicher Weise auf Papiermaschinen, auf denen das Wasser abgepreßt wird und sodann eine Trocknung der Papierbahn erfolgt. Als nachteilig ist es bei diesem Verfahren anzusehen, daß man eine sehr große Menge Gelatine einsetzen muß, da der größte Teil bei Blattbildung auf dem Sieb mit dem Wasser ungenutzt abgeführt wird. Damit keine Verluste auftreten, muß das Wasser in einem geschlossenen Kreislauf geführt werden.

Eine weitere Möglichkeit besteht darin, Papierbahnen aus Zellstoff-Polyamidfaser-Gemischen mit wäßrigen Kunstharzdispersionen zu tränken, anschließend zu trocknen und heiß zu pressen. Auf diese Weise hergestellte Flächengebilde haben meist wegen der hohen Binderbelastung ihren papierartigen Griff verloren. Die Porosität solcher Produkte ist außerdem sehr gering.

Schließlich ist ein Verfahren bekannt, das zu Produkten führt, die die letztgenannten Nachteile nicht besitzen. Man tränkt nach üblichen Verfahren hergestelltes Zellstoff-Polyamidfaser-Mischpapier mit einer alkoholischen Lösung von Polyamidharzen, trocknet und preßt dann bei höheren Temperaturen. Die Eigenschaften der Endprodukte sind gut, doch ist die Verwendung leicht brennbarer Lösungsmittel eine unangenehme Begleiterscheinung des Verfahrens. Weiterhin besteht selbstverständlich die Notwendigkeit, die Lösungsmitteldämpfe während des Trockenprozesses abzusaugen und zu kondensieren.

Es wurde nun gefunden, daß man Papier oder papierähnliche Flächengebilde mit erhöhten Festigkeitseigenschaften und verbessertem Falzwiderstand aus Zellstoff und Polyamidfasern herstellen kann, wenn man die Polyamidfasern vor dem Mischen mit dem Zellstoff, also vor der Herstellung der wäßrigen Dispersion, mit einer angesäuerten wäßrigen Lösung des Natriumsalzes eines Styrol-Maleinsäure-Copolymerisates vorbehandelt.

Verfahren zur Herstellung von Papier oder
papierähnlichen Flächengebilden

Anmelder:

Glanzstoff Aktiengesellschaft,
Wuppertal-Elberfeld, Glanzstoff-Haus

Als Erfinder benannt:

Dr. Erwin Sommer, Obernburg/M.;

Dr. Klaus Gerlach,

Obernau über Aschaffenburg

Die Dispersion kann 5 bis 50% Polyamidfasern, bezogen auf Gesamtfeststoff, enthalten.

Diese Copolymerisate werden durch Mischpolymerisation von Styrol und Maleinsäureanhydrid in einem Mengenverhältnis von 0,5:1 bis 1: 0,5 hergestellt und anschließend mit NaOH behandelt. Die alkalilöslichen Produkte werden in Wasser gelöst und angesäuert, so daß die Lösung einen pH-Wert von etwa 1,8 bis 2,5 hat.

Die Behandlung der Polyamidfasern mit dieser Lösung kann zweckmäßig in der Weise erfolgen, daß man Fadenkabel nach der Verstreckung durch die Lösung hindurchzieht. Es ist jedoch auch möglich, die Behandlung an den Schneidprozeß anzuschließen. Es ist als besonders vorteilhaft anzusehen, daß die behandelten Fasern sowohl im trockenen als auch in feuchtem Zustand gelagert werden können. Eine Verklebung tritt nicht ein, und die Fasern können später ohne Schwierigkeiten zusammen mit dem Zellstoff in Wasser dispergiert werden.

Auch die Art der Vorbehandlung der Polyamidfasern kann variiert werden. So können die Fasern in einem Einbadverfahren mit einer wäßrigen angesäuerten Lösung des Copolymerisates behandelt werden, deren pH-Wert so einzustellen ist, daß eine Ausfällung des Copolymerisates als freie Säure, die bei einem pH-Wert von 1,8 eintritt, gerade noch nicht stattfindet. Von Vorteil ist es, einen pH-Wert von 2,2 bis 2,0 zu wählen. Die Vorbehandlung kann jedoch auch in einem Zweibadverfahren erfolgen, indem man das Fadenkabel zunächst durch verdünnte Säure zieht, abquetscht und anschließend durch eine nicht angesäuerte wäßrige Copolymerisatlösung hindurchführt, wobei der pH-Wert dieser Copolymerisatlösung durch fortwährende Alkalizugabe auf konstanter Höhe ge-

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Claims

halten wird. Es ist für das Verfahren ohne Bedeutung, welche Säure verwendet wird.

Das Verfahren wird durch einige Beispiele näher erläutert:

Beispiel 1

Ein Polyamidfaserkabel (Totalstärke 86 000 den, Einzelfasertiter 1,4 den, gesponnen aus Schlitzdüsen mit den Lochabmessungen 60 · 800 μ) wurde in eine 0,5%ige wäßrige Lösung des Natriumsalzes eines Copolymerisates aus Styrol und Maleinsäureanhydrid (Molverhältnis 1:1), die bis zu einem pH-Wert von 2,2 angesäuert wurde, 1 Minute lang bei 80° C getaucht, anschließend zwischen zwei Walzen abgequetscht und auf eine Länge von 6 mm geschnitten. Ein Teil der auf diese Weise vorbehandelten Fasern wurde mit 9 Teilen auf 50° Schopper-Riegler vorgemahlenen Sulfitzellstoff zusammen in Wasser dispergiert. Aus dieser Faserdispersion wurden auf einem Laborblatt-

bildner Blätter von 70 bis 80 g/m² hergestellt. Die Trocknung der Blätter erfolgte bei 96 ⁰C in einem üblichen Blatttrockner. Des weiteren wurden mit dem gleichen Polyamidfasermaterial Blätter hergestellt, die 20% Synthesefasern enthielten. Die Festigkeitswerte sind in der folgenden Tabelle angeführt.

Beispiel 2

ίο Ein Polyamidfaserkabel nach Beispiel 1 wurde IMinute lang in 0,05 η-Schwefelsäure bei 80° C getaucht, abgequetscht und schließlich mit einer 0,5%igen wäßrigen Lösung eines Copolymerisates nach Versuch 1, die jedoch nicht angesäuert war, 1 Minute bei 80° C behandelt. Nach dem Schnitt auf 6 mm wurden die vorbehandelten Polyamidfasern zusammen mit Zellstoff nach Versuch 1 zu Blättern verarbeitet, die 20% Synthesefasern enthielten. Die Festigkeitswerte sind ebenfalls in der Tabelle angeführt.

Beispiel Polyamid
faser
% Flächen
gewicht
g/m² Reißlänge
m Dehnung
°/o Berstdrack
kg/cm² Falzzahl Fortreißfestigkeit
cm g/cm X 0 82 3387 2,1 1,3 159 115 X 10 79 2652 3,1 1,0 242 328 1 Polyamidfaser X 20 82 2940 6,3 1,5 1985 *) J unpräpariert 1 10 80 3528 4,4 1,5 1015 *) 1 20 79 3225 4,9 1,7 10860 *) 2 20 76 3000 6,0 1,8 44693 *)

X Nicht erfindungsgemäße Vergleichspapiere.

*) Mit dem Brecht-Imset-Gerät nicht mehr zu messen.

Patentanspruch: Verfahren zur Herstellung von Papier oder papierähnlichen Flächengebilden durch Verarbeitung einer wäßrigen Dispersion von Zellstoff und Polyamidfasern auf einer Papiermaschine, dadurch gekennzeichnet, daß die Polyamidfasern vor dem Mischen mit dem Zellstoff mit einer, vorzugsweise auf den pH-Wert von 1,8 bis 2,5 angesäuerten, verdünnten wäßrigen Lösung des Natriumsalzes eines Styrol-Maleinsäure-Copolymerisates in an sich bekannter Weise vorbehandelt werden.

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