DE1511080B1

DE1511080B1 - Verfahren zum Verbinden mehrerer Lagen aus Papier,Pappe od.dgl.,insbesondere zur Herstellung von Wellpappe

Info

Publication number: DE1511080B1
Application number: DE19661511080
Authority: DE
Inventors: Nikkel Willem Andre; Griffiths Darrell John Langdon; Miller Kenyon William
Original assignee: West Virginia Pulp and Paper Co
Current assignee: West Virginia Pulp and Paper Co
Priority date: 1965-10-23
Filing date: 1966-10-22
Publication date: 1970-10-29
Also published as: SE342577B; US3434901A; NL6614865A; GB1168823A

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der

Verbinden mehrerer Lagen aus Papier, Pappe Erfindung kann das durch Erhitzen erfolgende Überod. dgl., insbesondere zum Herstellen von Well- führen der Stärke in den Gelzustand durch Aufpappe, bei welchem eine Rohstärke enthaltende bringen von Dampf direkt auf den Überzug vorgeflüssige Mischung auf eine Lage, beispielsweise auf 5 nommen werden.

die frei liegenden Wellenspitzen der gewellten Lage Bei dem Verfahren gemäß der Erfindung wird die

von Wellpappe, aufgebracht wird, die zu verbindende Stärke direkt erhitzt, so daß die Gelbildung erhalten Lage aufgelegt wird und die Stärke zur Erzielung wird, ohne daß das gesamte Gebilde aus den mitder Bindung in den Gelzustand überführt wird. einander zu verbindenden Lagen und dem Kleb-

Die die Rohstärke enthaltende flüssige Mischung, io mittel erhitzt zu werden braucht. Dadurch wird ein die gegebenenfalls ungelierte Stärke und einen ge- größerer Wärmewirkungsgrad erhalten, wodurch sich wissen Anteil gelierter Stärke enthalten kann, hat niedrigere Arbeitskosten und geringerer Kapitalbei ihrem Aufbringen im wesentlichen keine Kleb- aufwand für die Erhitzungsausrüstung ergeben, kraft. Die Klebkraft wird erst durch die Überführung Da weiterhin die Wärme nicht während des

in den Gelzustand hervorgerufen. Diese Überführung 15 Bindens angelegt wird, können verwerfungsfreie erfolgt durch Anlegen von Wärme. Schichtgebilde hergestellt werden. Demgemäß sind

Die bisherige Praxis bestand darin, erst nach dem die erhaltenen Erzeugnisse gleichförmiger, so daß Zusammenbringen der zu verbindenden Lagen unter eine darauffolgende Verarbeitung mittels mit hoher Druck die Stärke durch Anlegen von Wärme in den Geschwindigkeit erfolgender selbsttätiger Verfahren Gelzustand zu überführen, um dadurch die Bindung 20 bequem durchgeführt werden kann, hervorzurufen. Da das Material der zu verbindenden Weiterhin ist, weil die Hitze direkt an die Stärke-

Lagen, nämlich Papier, Pappe od. dgl., schlechte suspension angelegt werden kann, weniger Zeit er-Wärmeleitung hat, muß zur Überführung der Stärke forderlich, um die Stärke zu gelieren, so daß die in den Gelzustand eine Wärmemenge angelegt wer- Bindungszeiten in großem Ausmaß verkürzt sind, den, die viel größer ist, als sie erforderlich wäre, 25 Außerdem kann Rohstärke nunmehr dort angewenn die Wärme an die Stärke direkt angelegt wer- wendet werden, wo starkes anfängliches Anhaften den könnte. Außerdem wird bei der bekannten erforderlich ist, da die Stärke vor dem Zusammen-Praxis gewöhnlich das Material der zu verbindenden bringen der zu verbindenden Lagen klebrig ge-Lagen auf eine Temperatur erhitzt, die über der macht ist.

Temperatur liegt, die für die Überführung der Stärke 30 Ein weiterer Vorteil, der durch das Verfahren in den Gelzustand erforderlich ist. gemäß der Erfindung erzielt wird, besteht darin, daß

Ein weiterer Nachteil dieser Arbeitsweise liegt nunmehr bereits durch Anlegen mäßig hoher Drücke darin, daß das Material der zu verbindenden Lagen eine im wesentlichen augenblickliche Bindung erdurch die hohe Erwärmung beeinträchtigt werden halten werden kann. Demgemäß kann bei Arbeitskann. Wenn beispielsweise die Lagen aus Papier be- 35 vorgängen, bei denen teuere synthetische Kleber, beistehen, ergibt sich durch die Erwärmung während spielsweise Polyvinylacetat, gegenwärtig zufolge ihrer der Bindung üblicherweise ein Verwerfen, und die kurzen Abbindezeit bevorzugt werden, Rohstärke mit Festigkeit des Papiers wird ernsthaft beeinträchtigt, einem Bruchteil der gegenwärtigen Kosten und denwenn die Temperaturen genügend hoch sind. noch schnellerem Binden verwendet werden.

Zufolge dieses Nachteils der bekannten Arbeits- 40 Die Erfindung wird nachstehend an Hand der weise werden insbesondere bei mit hohen Ge- Zeichnung beispielsweise erläutert, schwindigkeiten arbeitenden automatischen Maschi- F i g. 1 ist eine schematische Darstellung eines be-

nen Vinylharzemulsionen verwendet, die schnell ab- kannten Herstellungsvorganges von Wellpappe; binden. Solche Vinylharzemulsionen werden ver- F i g. 2 ist eine Darstellung einer zweiten Auswendet, obwohl sie viel teurer als Rohstärke sind. 45 führungsform der Erfindung.

Aufgabe der Erfindung ist es, die vorgenannten An Hand von F i g. 1 wird ein Verfahren zum

Nachteile der bekannten Arbeitsweise zu vermeiden Verbinden mehrerer Lagen aus Papier, Pappe und die Verwendung von Rohstärke dort möglich zu od. dgl., insbesondere zum Herstellen von Wellmachen, wo bisher schnellbindende synthetische pappe, beschrieben. Wie bei üblichen Verfahren kön-Kleber bevorzugt werden. 50 nen zwei Vorerhitzungseinrichtungen 16 und 17 zu-

Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der ein- sammen mit einer Einrichtung zum Aufbringen von leitend genannten Art dadurch gelöst, daß die Über- Klebmittel 18 vorgesehen sein. 19 bezeichnet einen führung der Stärke in den Gelzustand nach ihrem einfachen kurzen Zusammendrückabschnitt. Der Zu-Aufbringen, jedoch vor dem Auflegen der zu ver- sammendrückabschnitt 19 kann, wie in F i g. 1 darbindenden Lage vorgenommen wird. 55 gestellt, zwei endlose Riemen 20 aufweisen, deren

Bei einem Verfahren zum Verbinden einer Stoff- jeder über zwei gegenüberliegende Rollen 21 und 22 bahn mit einer Papierbahn, bei dem, um Schrumpfen gezogen ist. Zwischen den Rollen 21 und 22 kann der Stoffbahn beim Verbinden zu verhindern, eine eine Mehrzahl von Druckrollen 23 vorgesehen sein, Stärkezusammensetzung mit geringem Wassergehalt die durch benachbarte Trums der endlosen Riemen verwendet wird, ist es zwar bekannt, die Stärke vor 60 20 aneinander anliegen.

dem Zusammenbringen der beiden Bahnen in den Ohne Rücksicht auf die besondere Ausführungs-

Gelzustand zu überführen, jedoch nur als gleich- form der verwendeten Vorrichtung besteht der wertige Maßnahme zu einem Überführen der Stärke wesentliche Verfahrensschritt in der Gelierung in den Gelzustand nach dem Zusammenbringen der wenigstens eines größeren Teils der Rohstärke nach Bahnen, weil es für das dort zu lösende Problem der 65 deren Aufbringen auf die einseitige Wellpappe 1, Verhinderung der Schrumpfung der Stoffbahn gleich- jedoch vor dem Zusammenbringen der Pappe 1 mit gültig ist, wann das Überführen der Stärke in den der Außenverkleidung 5, und dieser Schritt kann auf Gelzustand stattfindet. verschiedene Weise ausgeführt werden. Beispiels-

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weise kann eine Reihe von Dampfrohren 24, die um zusätzlich etwa 14 bis 20° C mittels der Dampfüber ihre Länge mit zweckentsprechenden Öffnungen strahlen aus den Rohren 24 zu erhitzen, um die anversehen sind, etwas stromab der Klebmittel- genommene Gelierungstemperatur von 60° C zu eraufbringeinrichtung 18 angeordnet werden, um reichen. Durch Versuche ist gefunden worden, daß Dampf auf die mit Stärke überzogenen Wellenspitzen 5 unter den vorbeschriebenen Bedingungen etwa der einseitigen Wellpappe 1 zu sprühen. Durch Aus- 0,77 kg Dampf je etwa 93 m² Pappe ausreichend wählen der richtigen Temperatur, des richtigen sind, um die Gelierung zu bewirken. Ein trockener Drucks und der richtigen Geschwindigkeit der gesättigter Dampf ist außerordentlich wirksam vom Dampfströmung für die besondere Stärkezusammen- Standpunkt der Wärmeübertragung aus, obgleich setzung und die Verfahrensgeschwindigkeit, die ver- io einige Änderungen gegenüber diesen Bedingungen wendet wird, kann der Suspension genügend Wärme selbstverständlich möglich sind,
zugeführt werden, um ihre Temperatur bis zum Gel- Nachdem das Stärkeklebmittel durch die Dampfpunkt oder darüber zu erhöhen, wodurch die strahlen erhitzt ist, werden die Pappe 1 und die Gelierung erhalten wird. Danach werden, während Außenverkleidung 5 zwischen den gegenüberliegendie gelieferte Stärke sich in plastischem, klebrigem 15 den endlosen Riemen 20 zusammengebracht. Zu Zustand befindet, eine Außenverkleidung 5 und eine diesem Zeitpunkt ist das Klebmittel üblicherweise einseitige Wellpappe 1 unter Druck zwischen den vollständig geliert, und es befindet sich in klebrigem gegenüberliegenden Riemen 20 zusammengebracht, Zustand, und es ist lediglich erforderlich, die Außen- und während sie sich zwischen den Riemen 20 verkleidung 5 in Berührung mit dem Klebmittel zu stromab bewegen, wird die Bindung der Pappe- 20 bringen, welches sich auf den Wellenspitzen der komponenten bewirkt. Selbstverständlich können, Pappe 1 befindet, um eine Bindung zu erhalten. Es wenn es gewünscht wird, auch Vorerhitzungs- ist jedoch zu bemerken, daß, wenn das Klebmittel einrichtungen 16 und 17 verwendet werden, um die vor dem Zusammenbringen der Pappe 1 und der Temperatur der Pappe zu erhöhen und die an den Außenverkleidung 5 nicht vollständig geliert sein Rohren 24 erforderliche Dampfmenge herabzusetzen, 25 sollte, die Wärmemenge, welche den verschiedenen oder die Dampfrohre 24 können fortgelassen wer- Pappekomponenten durch die Vorerhitzungseinrichden, wenn die Temperatur der einseitigen Well- tungen 16,17 und den Dampf zugeführt ist, auspappe 1 genügend durch die Vorerhitzer 16 erhöht reichend ist, um die Gelierung der Stärke zu vervollwird, um zu bewirken, daß die Stärke, wenn sie ständigen, wenn die Komponenten zwischen den darauffolgend auf die Pappe 1 aufgebracht wird, 30 Riemen 20 hindurchgehen, und zwar ohne weitere über ihren Gelpunkt erhitzt wird. Außerdem kann Zugabe von Wärme.

die Stärkesuspension durch Erhitzen der Klebmittel- Es ist zwar zu bevorzugen, die Stärkesuspension

pfanne erwärmt werden, und die der Stärke durch so anzusetzen, daß alle Flüssigkeit von den Stärkedie Dampfrohre 24 zuzuführende Wärme kann körnern während der Gelierung absorbiert wird; in weiter verringert werden. 35 der Praxis ist jedoch üblicherweise eine kleine Menge

Wenn die einseitige Wellpappe 1 durch die Vor- vorhanden, die nach der Gelierung von dem Kleberhitzungseinrichtung 16 hindurchgeht, wird die mittel entfernt werden muß, bevor sie als vollständig Temperatur auf etwa 66° C erhöht, während die gehärtet angesehen werden kann. Jedoch wird der Außenverkleidung 5 gleichzeitig durch die Vor- größte Teil dieser Feuchtigkeit durch die Pappe aberhitzungseinrichtung 17 auf etwa 88° C erhitzt wird. 40 sorbiert, während sie durch den Zusammendrück-In der Aufbringeinrichtung 2 wird eine Suspension abschnitt wandern, und irgendein Rest wird entvon Rohstärke in einem zweckentsprechenden Träger weder verdampft oder absorbiert, nachdem die auf die Wellenspitzen der Pappe 1 aufgebracht. Die Pappe die Einrichtung verläßt.
Rohstärke kann theoretisch etwa 10 bis 40 Gewichts- Der Druck, der in dem Zusammendrückabschnitt

prozent der Suspension ausmachen. Jedoch ist ge- 45 19 erforderlich ist, um die Bindung zu erhalten, funden worden, daß ein optimaler Bereich bei 20 braucht lediglich so groß zu sein, daß eine Benetzung bis 35 Gewichtsprozent Rohstärke liegt. Für die der miteinander zu verbindenden Flächen hervor-Zwecke der Erläuterung der Erfindung wird ein gerufen wird, jedoch wird durch eine Erhöhung des Prozentsatz von 25 Gewichtsprozent ungekochter Drucks die zum Erhalten einer angemessenen Kartoffelstärke angenommen. Der Träger für die 50 Bindung erforderliche Zeit in großem Ausmaß ver-Rohstärke kann irgendeine zweckentsprechende kürzt. Daher wird in der Praxis durch Aufrecht-Flüssigkeit, beispielsweise Polyvinylalkohol, sein, je- erhalten eines mittleren Drucks von etwa 0,07 kg'cm² doch wird für die vorliegenden Zwecke ein üblicher in dem Zusammendrückabschnitt 19 die Bindezeit Träger auf Wasserbasis angenommen. Demgemäß derart herabgesetzt, daß ein Zusammendrückkann der Träger Wasser enthalten, in welchem eine 55 abschnitt 19 mit einer Länge von etwa 6 m zur Herkleine Menge Stärke gekocht ist, um die Rohstärke stellung mit Geschwindigkeiten bis zu etwa 180 m je in Suspension zu halten, ferner etwa 10 Gewichts- Minute ausreichend ist.

prozent Borax, genügend Ätznatron, um den Gel- Anstatt die ungekochte Stärke zu erhitzen, um

punkt des Gemischs auf etwa 60° C herabzusetzen, deren Gelierung hervorzurufen, kann der Gelpunkt und, wenn gewünscht, eine kleine Menge Kon- 60 der Stärke unter ihre Temperatur herabgesetzt und servierungsmittel, beispielsweise Formaldehyd, wenn die Gelierung auf diese Weise erhalten werden. Eine das Gemisch für längere Zeit gelagert werden soll. den Gelpunkt herabsetzende Chemikalie kann direkt

Die Temperatur des Klebmittels wird durch Be- auf die mit Stärke überzogenen Wellenspitzen der rührung mit der vorerhitzten einseitigen Wellpappe 1 Pappe 1 aufgebracht werden, bevor sie mit der erreicht, und in dem Intervall zwischen dem Auf- 65 Außenverkleidung 5 in dem Abschnitt 19 zusammenbringen auf die Pappe 1 und Berührung durch die gebracht wird. Demgemäß kann, wie aus F i g. 2 er-Dampfstrahlen steigt die Temperatur auf etwa 40 sichtlich, wenn die Pappe 1 die gegenüberliegenden bis 46° C. Daher ist es erforderlich, das Klebmittel Riemen 20 erreicht, welche einen zuvor aufge-

brachten Überzug von Stärke 25 auf jeder ihrer Wellenspitzen trägt, eine Reihe von Düsen 26 (von denen lediglich eine dargestellt ist) vorgesehen sein, aus welchen irgendeine der bekannten den Gelpunkt herabsetzenden Chemikalien, beispielsweise Ätznatron, auf die Stärke in einer Menge gesprüht wird, die ausreichend ist, um den Gelpunkt der Stärke unter ihre Temperatur abzusenken. Eine Abzugshaube 27 kann vorgesehen sein, um überschüssiges Zusatzmittel durch eine Abzugsleitung 28 abzuziehen.

Aus der vorstehenden Beschreibung ist ersichtlich, daß durch die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung von Wellpappe geschaffen ist, welches im Vergleich mit dem üblichen Herstellungsvorgang wirksamer ist, eine Pappe besserer Qualität liefert und weniger Ausgaben für Ausrüstung und Betrieb erfordert.

Insbesondere ist zu bemerken, daß der gesamte, bisher notwendige Heißplattenabschnitt und die übliche Wellungseinrichtung vollständig fortgelassen werden können. Da die Heißplatten allgemein die Hälfte der Kosten der Herstellungsvorrichtung ausmachen, führt ihre Vermeidung zu einer beträchtlichen Herabsetzung der anfänglichen Kosten der Wellpappenherstellungsmaschine.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Verbinden mehrerer Lagen aus Papier, Pappe od. dgl., insbesondere zum Herstellen von Wellpappe, bei welchem eine Rohstärke enthaltende flüssige Mischung auf eine Lage, beispielsweise auf die freiliegenden Wellenspitzen der gewellten Lage von Wellpappe, aufgebracht wird, die zu verbindende Lage aufgelegt wird und die Stärke zur Erzielung der Bindung in den Gelzustand überführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Überführung der Stärke in den Gelzustand nach ihrem Aufbringen, jedoch vor dem Auflegen der zu verbindenden Lage vorgenommen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das durch Erhitzen erfolgende Überführen der Stärke in den Gelzustand durch Aufbringen von Dampf direkt auf den Überzug vorgenommen wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen