DE1817535A1 - Verfahren zur Herstellung eines nicht brennbaren Papiers - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung eines nicht brennbaren Papieres Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines in reiner oder mindestens 60%iger Sauerstoffatmosphäre nicht brennbaren Papiers. Weiterhin bezieht sich die Erfindung auch auf das gemäß den Verfahren hergestellte Papier.
• Es ist bereits ein schwer entflammbares Papier in Form eines Kreppapiers bekannt, das aus Gründen der Peuersicherheit z.B. bei Faschingsdekorationen od.dgl. verwendet wird. Dieses Papier hat jedoch den Nacnteil, daß es in hochprozentiger Sauerstoffatmosphäre dennoch brennt und außerdem wegen seiner Struktur und Oberflächenbeschaffenheit als Druck-, Schreib- oder Zeichenpapier unbrauchbar ist.
• Die Erfindung geht von der Aufgabe aus, eln drückfähiges und als Schreib- und Zeichenpapier verwendbares Papier zu schaffen, das weder in Luft noch in reiner Sauerstoffatmosshäre verbrennt.
• Ein solches Papier wird erfindungsgemäß dadurch erzeugt, daß zunächst ein Rohpapier, dessen Faserstoffanteil aus 20 - 70 Gewichtsteilen nicht brennbarer Fasern und 80 - 30 Gelrichtsteilen Zellulosefasern besteht und das durch Naßfestmittel naßfest gemacht wird, mit einer hohen Saugfähigkeit von 30 - 50 mm/ 10 Min. (nach Klemm) auf einer Papiermaschine hergestellt und mit einer 30 - 50 %igen Lösung einer flamrnverindernden Substanz getränkt und anschließend getrocknet wird, wobei - bezogen auf das Papiergewicht - etwa 35 - 55 MJ an flammverhindernder Substanz aufgenommen werden.
• Bei bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung können als nicht brennbare Fasern Asbest- und/oder Glas- und/oder Polyvinyllidenchloridfasern und/oder Polyvinylchloridfasern verwendet werden.
• Als flammverehinderte Substanzen eignen sich insbesondere Diammoniumhydrogenphosphat und eine .t;Iischung im Gelrichtsverhältnis von 3:1 aus der vorgenannten Substanz und Harnstoff. Günstig ist es, enn zur Verbesserung der Druckfähigkeit und der Vermeidung des Abkreidens und Staubens auf wenigstens eine Oberflache des Papiers ein dünner Film aus unbrennbarer Substanz, z. B. Polyvinyliden- oder Polyvinylhalogenid aufEebracht wird.
• Ferner ist es von Vorteil, wenn das nicht brennbare Pergemäß der Erfindung zur Verbesserung seiner Festigkeit wenigstens einseitig r..it einer nicht brennbaren Folie, z. B. aus Polyvinylfluorid, überzogen wird.
• Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß zur Verbesserung der Naßfestigkeit, insbesondere bei dünnen Papieren, eine wäßrige Dispersion von etwa 0,1 - 5 Gewichtsteilen Polyvinylchlorid, Polyvinylidenchlorid oder eines Copolymerisats dieser Stoffe zugegeben wird. Von Vorteil ist auch, wenn zur weiteren ERhöhung der Festigkeit die Papierbahn vor den Tränl:en mit der flammverhindernden Substanz mit einer 10 - 20 %igen wäßrigen Lösung von Melaminformaldehydharz imprägniert wird.
• Die nachstehende Beschreibung bevorzugter Qusführungsformen dient im Zusammenhang mit der beiliegenden Zeichnung und den rachstehenen Beispielen der weiteren Erläuterung. Es zeigen: Fig. 1 ein nicht brennbares Papier ger%ß der Erfindung und Fig. 2 schematisch einen aussicht aus Fig. 1 zur Erläuterung der erfindungsgemäßen Papierstruktur.
• Ein nicht brennbares Papier gemäß der Erfindung, das bedruc:-bar ist und als Schreib- und Zeichenpapier verwendet werden kann, läßt sich grundsätzlich in folgender Weise herstellen: Man stellt zunächst aus den üblichen Zellulosefasern (etwa 30 - SO Gewichtstelle), unbrennbaren Fasern (70 - 20 Gewichtsteilen), denüblichen Fullstoffen (10 - 30 Gewichtsteile) und einem lTaEfestmittel (z.B.
• Melamin-Formaldehydharz und/oder Harnstoff- Formaldehydharz) auf der Papiermaschine ein Rohpapier her, das eine hohe Saugfähigkeit von etwa 30 - 50 mm/10 tIin. (nach Klemm) besitzt. Am besten noch während des Laufs auf der Papiermaschine wird dieses Rohpapier, z.B. mit Hilfe einer Leimpresse oder sonstigen Auftragseinrichtung, mit einer 30 - 50%-igen Lösung einer flammverhindernden Substanz getränkt und anschließend getrocknet. Das so gewonnene Papier ist auch in reinem Sauerstoff unbrennbar.
• Als nicht brennbare Fasern können z.B. Asbest- undkder Glas- und/oder nicht brennbare, synthetische Chemiefasern.
• insbesondere Polyvinylidenchloridfasern,vetwendet werden. Als Füllstoffe kommen z.B. Titandioxyd oder Magnesiumkarbonat sowie Mischungen dieser Stoffe in Frage.
• Als flammverhindernde Substanzen mit denen das Papier getränkt werden kann, eignen sich insbesondere Diammoniumhydrogenphosphat oder eine Mischung dieser Substanz mit Harnstoff im Gewichtsverhältnis von etwa 3:1, wobei der Harnstoff gleichzeitig das Eindringen der Substanzen in das Papier erheblich verbessert. Auf die Oberfläche des erfindungsgemäß hergestellten Papiers kann nachträglich ein dünner Film z.B. aus-Polyvinyliden- oder Polyvinylhalogenid aus organischer Lösung aufgebracht werden, wodurch die Druckfähigkeit des Papiers verbessert und ein Abkreiden und Stauben vermiden wird. Da Polyvinyliden-oder Polyvinylhalogenide unbrennbar sind, behält das damit behandelte Papier seine Eigenschaft der Nicht brennbarkeit bei. Das gleiche gilt für die nachtragliche Belegung eines erfindUngsgemäR hergestellten, unbrennbaren Papiers mit z.B. einer Poiyvinylfluoridfolie, die die Festigkeit des Papiers erhöht und einseitig oder zweiseitig aufgebracht werden kann.
• Bei der im Voranstehenden beschriebenen Herstellung des erfindungsgemäßen Papiers können die nicht brennbaren Fasern, z.B. Asbestfasern, erst nach dem Mahlen der Zellulosefasern zugegeben werden. Zur Verbesserung der Naßfestigkeit empfiehlt es sich, eine wäßrige Dispersion von etwa 0,1 - 5 Gewichtsteilen Polyvinylchlorid, Polyvinylidenchlorid oder eines Copolimerisats (z.B. mit Vinylazetat) dieser Stoffe zuzugeben. Auf diese Weise kann die Naßfestigkeit um ein Vielfaches gesteigert werden.
• Auf der Zeichnung ist in Figur 1 ein zu einer Rolle 1 aufgewickeltes, nicht brennbares Papier 2 gemäß der Erfindung dargestellt, von dem ein rechteckiges Blatt 3 abgeschnitten ist, das beispielsweise als Schreib- oder Zeichenpapier verwendet werden kann. Figur 2 zeigt als Ausschnitt aus Fig. 1 (vgl. den strichpunktierten Kreis in letzterer Figur) schematisch die Struktur des erfindungsgemäßen, nicht brennbaren Papiers. Das Papier enthält die üblichen Zellulosefasern 4, die nicht brennbaren Fasern 5 (z.B. Asbest-oder Glasfasern)- sonie die flanmverhindernde Substanz 6 (z. B. Diammoniumhydrogenphosphat).
• Das erfindungsgemäße, nicht brennbare Papier laßt sich mit Vorteil überall dort einsetzen, wo Feuergefahr verhütet oder mindestens herabgesetzt werden soll. So eignet es sich beispielsweise für die Herstellung von Tapeten, bedrucktem oder unbedrucktem Einwickelpapier sowie Plakatpapier in Kaufhäusern, zur Mitnahme in Form von Himmels- und Landkarten o. dgl. in Raumfahrzeugen mit hochprozentiger Sauerstoffatmosphre, usw.
• Die Erfindung wird anhand nachstehender Beispiele weiter erläutert.
• Beispiel I 40 Gewichtsteile Sulfatzelluloselangfasern, 20 Gewichtsteile Sulfatzellulosekurzfasern, 40 Gewichtsteilen Glasfasern und 20 Gewichtsteile Titanoxyd werden in bekannter Weise mit Holländern oder Refinern gemahlen, dann mit einer wäßrigen Lösung von 5 Gewichtsteilen Melaminformaldehydharz als Naßfestrnittel und zur weiteren Verbesserung der Naßfestigkeit mit einer wäßrigen Disperseion von 0,1 Gewichtsteilen Polyvinylchlorid oder Polyvinylchlordicopolymerisat (z. B. mit wenig Vinylazetat) versetzt. Das Gemisch wird auf einer Papiermaschine zu einem hochsaugfähigen Dekorpapler mit etwa 40 mm/10 Min. Saughöhe (nach Klemm) verarbeitet, das während des Laufs auf der Papiermaschine durch eine geeignete Auftragseinrichtung, z. B. eine Leirpresse, mit einer 15%igen wäßrigen Melaminformaldehydharzlösung imprägniert und anschließend mit einer 43 %igen wäßrigen Lösung von Diammoniumhydrogenphosphat getränkt wird so daß etwa 8 % Nelaminformaldehydharz und etwa 45% Diammoniumhydrogenophosphatm bezogen auf das Rohpapiergewicht, aufgenommen werden. Anschlieiend werden auf das so präparierte Papier zur Verbesserung der Druckfähigkeit und zur Vermeidung des Abkreidens und Staubens noch 6 g/m² eines Polyvinylidenchlorid- oder Polyvinylchlorid-Copolymerisats z. B. mit wenig Vinylazetat) in Form eines dünnen Filmes aus organischer Lösung (z.B. Methyl-oder Athylazetat) aufgetragen. Abschließend wird das Papier auf einen Kalander geglättet und verdichtet. Dasentstandene Papier ist selbst in reiner Sauerstoffatmosphäre unbrennbar.
• Beispiel II 30 Gewichtsteile Sulfatzelluloselangfasern, 30 Gewichtsteile Sulfatzellulosekurzfasern und 50 Gewichtsteile Titandioxyd werden in bekannter Weise gemahlen. Dann werden 20 Gewichtsteile Glasfasern und 20 Gewichtsteile Asbestfasern zugegeben und in den Faserstoffbrei eingearbeitet. Anschließend wird eine wäßrige Lösung von 4 Gewicht steilen Melaminformaldehydharz als tiaßfestmittel und zur weiteren Verbesserung der initialen ?aßfestigkeit eine wäßrige Dispersion von o,6 Gewichtsteilen Polyviniylidenchlorid eingerührt. Hierauf wird das Gemisch auf der Papiermaschine zu einen saugfähigen Dekorpapier von 40m.m/ 10 Min. Sanghöhe (nach Kler.n) verarbeitet und durch eine geeignete Tränkeinrichtung nit einer 40%igen, wäßrigen Lösung von Diammoniumhydrogenophosphat und Harnstoff getränkt, so daß bezogen auf das Rohrpapier etwa 40 Gew. % dieser beiden Präparate aufgenommen werden. Die beiden Präparate stehen in der Lösung in einem Gewixhtsverhältnis von etwa 3:1. Man trägt nun aus organischer Lösung noch 8 - 10 g/m² Polyvinylidenchlorid-Copolymerisat (z. B.
• mit Vinylazetat) in Form eines dünnen Filmes auf das Papier auf, welches anschließend durch Satinage auf dem Kalander geglättet und verdichtet wird. Auch dieses Paper ist in reiner Sauerstoffatmosphäre unbrennbar.
• Beispiel III 60 Gewichtsteile Natriumbisulfitzelluloselangfasern und 15 Gewichtsteile Titandioxyd werden gemahlen. Dann werden 40 Gewichtsteile Asbestfasern, eventuell in Wasser vordispergiert, in den Stoffbrei eingearbeitet. Hierauf werden 6 Gewichtsteile Melaminformaldehydharz in wäßriger Lösung und 0,1 Gewichtsteile Polyvinylchlorid in wEßgger Dispersion zugegeben, worauf die Stoffmischung auf der Papiermaschine zu einem Dekorpapier von etwa 4o mm/10 Min.
• Saughöhe (nach Klemm) verarbeitet wird. Dieses Papier wird auf einer Leimpresse mit einer 42%igen, wäßrigen Lösung von Diammoniumhydrogenphosphat getränkt, so daß etwa 50Gew.% des Präparats, bezogen auf das Rohrpapiergewicht, aufgenommen werden. Dann werden noch 7 - 8 g/m² Polyvinylchlorid-Copolimersat (z.B. mit Vinylazetat) aus organischer Lösung in Form eines Filmes aufgetragen, worauf das Papier auf einen Kalander geglättet und verdichtet wird.
• Schließlich wird das Papier nach oder vor dem Bedrucken zur Verbesserung der mechanischen Festigkeit und Erhöhung der Flanmfestigkeit auf einer oder beiden Seiten mit einer unbrennbaren Polyvinylfluoridfolie überzogen. Das so erzeugte Papier entspricht hinsichtlich seiner 1tichtbrennbarkeit dem entsprechend Beispiel I und II hergestellten Papier.

Claims (13)

Patentansprüche

1. Verfahren zur Herstellung eines in reiner oder mindesstens 60 %iger Sauerstoffatmosphäre nicht brennbaren Pa-Papiers, dadurch gekennneichnet, daß zunächst ein Rohpapier, dessen Faserstoffanteil aus 20 - 70 Gewicht steilen nicht brennbarer Fasern und 80 - 30 Gewichtsteilen Zellulosefasern besteht und das durch DJaßfestrittel naßfest gemacht wird, mit einer hohen Saugfähigkeit von 30 - 50 mm/10 Min. (nach Klemm) auf einer Papiermaschine hergestellt und mit einer 30 - 50 %igen Lösung einer flammverhindernden Substanz getränkt und -anschließend getrocknet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß - bezogen auf das Rohpapiergewicht - etwa 35 - 55 Gewichtsprozent an flammverhindernder Substanz in das Papier eingeführt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als nicht brennbare Fasern Asbest und/ oder Glas-und/oder Polyvinylidenchloridfasern verwendet werden.

4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 3, dadurch geknnzeichnet.

daß das Rohpapier mit einem Füllstoffanteil von 10 - 30 Gewichtsteilen hergestellt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Füllstoff Titandioxyd und/oder Nagnesiumkarbonat verwendet wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 5, dadurch gekennzeichnet, daß als flamr.-verhindernde Substanz Diamoniumhydrogenphosphat oder eine iiischung dieser Substanz mit Harnstoff ii: Geiichtsverhaltnis von etwa 3:1 verwendet wird.

7. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohpapier noch während des Laufs auf der Papiermaschine mit der Lcsung der flammverhindernden Substanz getränkt wird.

8. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß auf das Papier ein dünner Film aus Polyvinyliden- oder Polyvinylhalogenid oder aus einen Copolymerisat dieser Stoffe aufgebracht wird.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Film aus einer organischen Lösung aufgebracht wird.

10. Verfahren nach eine der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Papler zur Verbesserung seiner mechanischen Festigkeit wenigstens einseitig mit einer unbrennbaren Folie, vorzugsweise aus Polyvinylfluorid, überzonen ist:

11. Verfahren nach eie der voranstehenden Anspruche, dadurch gekennzeichnet, daß die nicht brennbaren Fasern erst nach dem Mahlen der Zellulosefasern zugegeben werden.

12. Verfahren nach-einem der voranstehenden Ansprilche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verbesserung der initialen Naßfestigkeit dem Stoffgemisch eine wäßrige Dispersion von etwa 0,1 - 5 Gewichtsteilen Polyvinylchlorid, Polyvinylidenchlorid oder eines Copolimerisatz dieser Stoffe, insbesondere mit Vinylacetat, zugegeben wird.

13. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Papierbahn vor dem Tränken mit der flammverhindernden Substanz mit einer 10 - 20 zeigen wäßrigen Melaminformaldehydharzlösung getränkt wird.