DE2117794A1 - Wellpappe und Verfahren zu deren Herstellung - Google Patents

Wellpappe und Verfahren zu deren Herstellung

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Description

PATENTANWÄLTE
Dr. rer. nah DJETER LOUIS
DipL-Phys. CLAUS ΓΟ! ILAU 2 I 1 / 7 9 A
Dipl.-Ing. FRANZ LO.'-^ÜNTZ
8500 NÜ RN B ERQ
KESSLERPLATZ 1
11922/23 2υ/Η
Guy cjACQUELIW, 38 Grenoble, Prankreich
Wellpappe und Verfahren zu deren Herstellung
XiIe Erfindung betrifft eine Wellpappe mit einer Wellschicht aus Zellulosematerial und mindestens einer Deckschicht sowie ein Verfahren zu deren herstellung.
Die USA-Patentschrift 2 973 295 beschreibt ein zusammengesetztes Material in Jf'orm einer Wellpappe, deren Wellen ein aus Polyurethan bestehendes Schaummaterial enthalten. Dieses zusammengesetzte Material weist eine Anzahl von verbesserten Eigenschaften gegenüber der bekannten wellpappe ohne Polyurethan auf, insbesondere eine verbesserte Widerstandsfähigkeit gegenüber Feuchtigkeit und eine Erhöhung der Druck- und yuetschfestigkeit. u-rundsätzlich könnte man daran denken, in einem derartigen zusammengesetzten katerial den Polyurethanschaum durch andere Kunststoffschäume, z,ä, durch .rhenolsehaum, rolystyrol- oder Polyolefinschaum zu ersetzen. Es hat sich jedoch wie bei Polyurethan gezeigt, daß die Aufbringung dieser Kunststoffschäume schwierig ist und daß die dadurch er-
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zielten verbesserten .eigenschaften der so hergestellten wellpappe den durch die herstellungstechnischen Komplikationen bedingten Aufwand und die damit verbundenen Kosten nicht rechtfertigen« . ■
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, eine WeIlpappe zu schaffen, die die vorstehend geschilderten Nachteile bei ihrer Herstellung nicht besitzt. Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß der zwischen der Wellschicht und der " Deckschicht gelegene Raum der Wellpappe zumindest teilweise mit sogenanntem "Schwefelschaum" ausgefüllt ist.
Es hat sich gezeigt, daß die Verwendung des "Schwefelschaums" zur zumindest teilweisen Anfüllung der Wellen einer Wellpappe und darauffolgender Bedeckung dieser Wellpappe mit einer Deckschicht zu einem zusammengesetzten Material in Form einer versteiften Wellpappe führt, das außergewöhnlich gute Eigenschaften aufweist und sich in industriellem· Maßstab ungewöhnlich einfach herstellen lp.ßt.
Der "Schwefelschaum" ist ein seit einigen Jahren bekanntes Material von amorpher Struktur, das auf dem Wege der Extrusion bei einer Temperatur in der Größenordnung von 1100C aus einer Mischung mit einem Gehalt an Schwefel, einem Weichmacher, mehreren Stabilisatoren und mindestens einem Schäummittel hergestellt wird. Dieses Material wird unmittelbar auf mindestens einer der Schichten der Wellpappe in Schäumform aufgebracht. Dies stellt im Vergleich zu dem Aufbringen anderer Kunststoffschäume eine sehr einfache Vorgangsweise dar, da hierbei keinerlei chemische Reaktion oder ein "Ausschäumen" nach dem Aufbringen erfolgen muß. Die Herstellung der erfindungsgemäßen Wellpappe beruht nämlich insbesondere auf der außerordentlich
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_ 3 —
starken Klebefähigkeit des "Schwefelschaums" gegenüber ZeI-lulosematerial, aus dem die Wellpappe aufgebaut ist. Diese Klebeeigenschaft, die für die charakteristischen vorteilhaften Eigenschaften des erfindungsgemäßen Endprodukts wesentlich ist, ist angesichts der amorphen Struktur des Schaumes und einer gewissen chemischen Trägheit dieses Materials überraschend. Darüberhinaus hat diese große Klebefähigkeit die bedeutsame Folge, daß die Aufbringung der Deckschicht auf die Wellschicht oder umgekehrt ohne Verwendung eines zusätzlichen Klebemittels erfolgen kann. Diese Eigenschaft vereinfacht somit die industrielle Herstellung der erfindungsgemäßen Wellpappe noch zusätzlich in großem Maße.
Der "Schwefelschaum11 ist ein thermoplastisches Material, das reproduzierbar und reversibel in den Schmelz- oder Erweichungszustand überführt werden kann«, Das verleiht der erfindungsgemäßen Wellpappe die bemerkenswerte Eigenschaft, daß sie unter Einfluß der Wärme in eine bestimmte Form, beispielsweise unter Verwendung einer Presse, gebracht werden kann und anschließend nach der Abkühlung ihre vorteilhaften Eigenschaften wieder annimmt. So kann das erfindungsgemäße Produkt auf zweierlei Weise in Form gebracht werden:
1. wie vorstehend erläutert, indem das ganze Produkt durch Erwärmung erweicht und anschließend in Form gepreßt wird, und
2. in kaltem Zustand, indem die Wellpappe längs der Wellen gefaltet wird.
Die letztere Technik wird dadurch ermöglicht, daß der Schwefelschäum lediglich auf einer Fläche der Wellschicht vorgesehen ist.
Die erfindungsgemäße Wellpappe besitzt eine vorzügliche Steifigkeit, die sie auch bei feuchter Atmosphäre beibehält. Auf
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Grund dieser Eigenschaft eröffnen sich Anwendungsbereiche, für die die bekannten Wellpappen nicht einsetzbar waren,, Es ist außerdem möglich, ausgehend von der erfindungsgemäßen Wellpappe, neuartige zusammengesetzte produkte -und Materialien herzustellen, indem die Wellpappe Z0B. mit mehreren anderen Wellpappen verklebt wird, wobei deren Wellen parallel oder nichtparallel zur ersten Wellpappenschicht verlaufen. In der Bauindustrie lassen sich dadurch auch besonders widerstandsfähige und brauchbare Bauelemente herstellen. In gleicher Weise kann die erfindungsgemäße elementare Wellpappe * mit anderen Materialien verbunden werden, die man auf einem .tslatt aus Zellulosematerial befestigen kann, wie beispielsweise Gips, gewöhnliches Papier oder Karton uüw..
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Heranziehung der beiliegenden Zeichnungen näher erläuterte
Es zeigen:
Figo 1 einen Querschnitt durch eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Wellpappe;
k Fig. 2 einen Querschnitt durch eine zweite Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Wellpappe;
Figo 3 eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform einer Vorrichtung zur Herstellung erfindungsgemäßer Wellpappe, und
Figo 4 eine zur Figur 3 analoge Darstellung einer zweiten Ausführungsform einer Vorrichtung zur Herstellung von erfindungsgemäßer Wellpappe.
Gemäß der Darstellung in den Figuren 1 und 2 besteht die Wellpappe in an sich bekannter Form einesteils aus einem
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gewellten Blatt oder einer Schicht 1, die auf der einen Fläche Wellen oder Rillen 2 und auf der gegenüberliegenden fläche entsprechende Wellen 3 besitzt, und andernteils aus einer planen Deckschicht 4, die auf die Rücken der Wellen 2 aufgebracht ist. Die Schichten 1 und 4 bestehen aus einem Werkstoff auf der Basis von papierartigen Pasern und werden deshalb im folgenden als Blätter oder Zelluloseträger bezeichnet, obwohl sie auch aus anderen Elementen und/oder Produkten aufgebaut sein können. Im übrigen kann die Gesamtheit 1 bis 4, was die Schichtstruktur anbetrifft, ganz oder teilweise aus Karton bestehen«, Dazu gehört zoB., daß die Schichten 1 und 4 oder die Schichten 1 und 4 mit einer weiteren Deckschicht 5, die auf die Rückenseiten der Wellen 3 (Figuren 1 und 2) aufgebracht ist, aus Karton bestehen. Es kann auch eine solche Anordnung getroffen werden, daß zwischen mindestens zwei Wellschichten ein ebenes Zwischenblatt angeordnet ist, das mit den Rückenseiten der einander benachbarten Wellen der Wellschichten verbunden ist und wobei die ganze ti chichtstruktur zwei weitere Deckschichten 4 und 5 trägt.
mit
Dabei können die WellschichtenVWellen mit gleicher oder ungleicher Teilung und Größe versehen sein.
Zur Vereinfachung der Darstellung werden nachfolgend die Mittel zur Verwirklichung der Erfindung unter Bezugnahme auf die in den Figuren 1 und 2 dargestellte Schichtstruktur erläutert, jjjs ist jedoch selbstverständlich, daß diese Mittel auch zur Herstellung der vorstehend erläuterten Schichtstrukturen anwendbar sind.
Bei der Ausführungsform gemäß Figur 1 sind alle Wellen 2 der Wellschicht 1 von Bändern oder Streifen aus steifem Schaum ausgefüllt, der mit den Wandungen der Wellen sowie mit der Deckschicht 4 verbunden ist. Dadurch wird eine feste Verbin-
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dung der einzelnen Schichten gewährleistet und eine Versteifung der Schichtstruktur 1 "bis 4 erzielt.
Bei der in Figur 2 dargestellten Ausführungsform füllen Bänder oder Streifen 7 aus steifem Schaum -lediglich einen Teil der Wellen 2 der Wellschicht aus- und lassen im Innenraum der viellen leere Kanäle 8 frei. Die Schaumstreifen 7 sind, wie auch beim vorhergehenden Ausführungsbeispiel, mit den Wandungen der Wellen verklebt, jedoch in der Nähe von deren äußeren Kücken und der Deckschicht 4« Dadurch gewähren sie eine Yer-" festigung der Schichten 1 und 4 und eine Versteifung der ganzen Struktur.
Unabhängig von der jeweiligen .ausführungsform gilt, daß die Wellen 2 einen Streifen 6 oder 7 aus ochaum enthalten, während im Gegensatz dazu die Wellen 3 leer sind. Aus diesem b-rund ist die Wellpappe trotz der gegebenen oteifigkeit in gewissem oinn senkrecht zu den wellen ;> sowie in deren Richtung faltbar, jjie Schaumstreifen 6 oder 7 können aber auch in bestimmten Wellen der Wellen 2 und der Wellen 3 angeordnet sein, wenn regelmäßig verteilte Wellen 2 und/oder 3 übrig bleiben. Auf diese V/eise beläßt man der Wellpappe die Haltbarkeit und ermöglicht eine gewisse Regelung der Steifigkeit, indem man nicht nur den Querschnitt der Schaumstreifen sondern in gleicher Weise auch deren Verteilung steuert. Man kann beispielsweise Gruppen von mindestens zwei Wellen 2 mit Schaumstreifen 6 oder 7 versehen, die mindestens durch eine Welle 2 ohne einen solchen Schaumstreifen voneinander getrennt sind. Die gleiche Verteilung kann bezüglich der Wellen 3 in der Weise vorgenommen werden, daß die leeren Wellen 2 oder 3 gegeneinander einen bestimmten Abstand aufweisen. Man kann auch so vorgehen, daß eine Welle 2 mit einem Schaumstreifen von der folgenden durch mindestens zwei leere Wellen 2 getrennt ist
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und das Gleiche für die" Wellen 3 gilt, so daß die Wellen 2 und 3 mit Schaunistreifen abwechselnd oder schachbrettartig angeordnet sind.
Die Verteilung von Schaumstreifen in den Wellen mindestens zweier Wellschichten 1 erfolgt nach der gleichen Regel, wonach über die ganze Dicke der Wellpappe leere Wellen übrig bleiben.
Zur Herstellung der Wellpappe gemäß Figur 1 kann die in Figur 3 schematisch dargestellte Vorrichtung Anwendung finden. Diese Vorrichtung umfaßt einen ersten Bandförderer 9, der mit einer Blattzuführvorrichtung 10 zur kontinuierlichen Zuführung der Deckschicht 5 zusammenarbeitet. Weiterhin ist ein zweiter Bandförderer 11 vorgesehen, der mit einer entsprechenden Vorrichtung 12 zur kontinuierlichen Zuführung der Wellschicht 1 zusammenwirkt, die gegebenenfalls bereits mit ihren Außenrücken mit einer kontinuierlichen Deckschicht 4 verbunden ist. Die Förderer 9 und 11 bilden zwischen sich auf einem Teil ihrer Längserstreckung einen Spalt 13> in dem die Schicht 5 mit der Wellschicht 1 zusammengeführt wird und das ganze ausreichend fest zusammengepreßt wird, um die erwünschte Verfestigung zu erreichen. Der Förderer 11 verläuft als untere Begrenzung des Spaltes 13 und erstreckt sich mit einer Verlängerung 14 über den Eintritt 15 des Spaltes 13 nach vorne hinaus, so daß dadurch eine Arbeitsfläche gebildet wird. Über dieser Arbeitsfläche ist eine Zuführung 16 angeordnet, die mit einer .Einrichtung zur Herstellung des Schaumes verbunden ist. Die Zuführung 16 liegt parallel zur Verlängerung 14 und bildet mit der Förderachse des Förderers einen vorzugsweise rechten Winkel. Die Zuführung bringt auf die Wellschicht 1 den Schaum auf, der mit leichtem Überschuß die Wellen 2 ausfüllt. Am Maschinenrahmen ist weiterhin zwi«
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sehen der Zuführung 16 und dem Eintrittsspalt 15 eine Streichvorrichtung befestigt, die vorzugsweise aus einer Rakel 17 besteht, deren unterer Rand auf gleicher Höhe mit den Rücken der Wellen 2 liegto
Nach dem Durchlauf unter der Zuführung 16 und der Rakel-17 sind die Wellen 2 der Wellschicht 1 somit vollständig bis zum Rand mit Schaum in plastischem Zustand, doh, noch nicht verfestigt, gefüllt. In dem Spalt 13 wird die Deckschicht 5 auf die Wellschicht 1 und den Schaum aufgebracht, so daß die-" sex wie auch schon bei seiner Ablagerung mit der Wellschicht nunmehr mit der Deckschicht bei deren Aufbringung verklebt» Da sich der Schaum beim weiteren Transport durch den Bandspalt 13 verfestigt, gewährleistet er die notwendige Versteifung der Wellpappe und die effektive Verbindung der Schichtstruktur untereinander.
Zur Herstellung der in Figur 2 gezeigten Wellpappe wird die in Figur 4 dargestellte Vorrichtung eingesetzt. Bei dieser weiteren Ausführungsform einer Vorrichtung sind wieder die Bandförderer 9 und 11 vorhanden, die zwischen sich den Spalt 13 einschließen und mit den Zuführvorrichtungen 10 und 11 für die Deckschicht 5 und mindestens eine Wellschicht 1 zusammenwirken. Ebenso ist die Zuführung 16 für den Schaum vorhanden. Hei dieser Vorrichtung ist jedoch der Bandförderer 11 über dem Bandförderer 9 angeordnet und Letzterer ist mit einer Verlängerung 18 versehen, die eine Arbeitsfläche bildet. Außerdem ist die Zuführung 16 am unteren Ende dieser Verlängerung angeordnet, um den Schaum dort als gleichmäßige Schicht 19 auf die Deckschicht 5 anstelle auf die Wellen 2 aufzubringen.
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— Q —
Die Bandförderer, die am Eingang des Arbeitespaltes 15 die Deckschicht 5 gegen die Rückenkanten der wellen 2 der WeIl*- schicht 1 anlegen, bewirken die Verteilung des Schaumes. Da dieser, wie vorstehend erwähnt, auf der Deckschicht 5 in kontinuierlicher gleichmäßiger Schichtdicke vorliegt, fließt er nun lediglich lokal in die Wellen 2 hinein und bildet dort die Schaumstreifen 7» Die Dicke dieser Schaumstreifen ist selbstverständlich größer als die Schichtdicke der schicht Diese ist jedoch so bestimmt, daß die Schaurnstreif en die wellen 2 lediglich bis zu der gewünschten Höhe ausfüllen.
Wie vorstehend erläutert, gewährleistet der Schaum nach seiner Verfestigung in dem Spalt 13 die Steifheit der Wellpappe und die effektive und feste Verbindung der Teile der Schichtstruktur.
In einem praktischen Ausführungsbeispiel der in Figur 1 dargestellten erfindungsgemäßen wellpappe wurde eine Wellschicht mit einer Welltiefe von 4 mm verwendet. Auf diese auf eine ■.Temperatur von 700C vorgeheizte Wellschicht wurde Schwefelsehaum mit einer Dichte von 500 kg/m aufgebracht und anschließend eine Deckschicht aufgelegt. Auf die andere Seite der wellschicht wurde eine weitere Deckschicht aufgeklebt. Nach der Abkühlung widerstand die so erhaltene Wellpappe einer Belastung von 1 250 kg, die auf die Standard-Meßfläche aufgebracht wurde. Der gleiche Versuch, durchgeführt an der gleichen Wellpappe, jedoch ohne eingelagerten Schwefelschaum, ergab, daß die Wellpappe bei einer .belastung von 200 kg zusammengedrückt wurde„
10**45/1199

Claims (1)

  1. Patent- ^ Schutz-) Ansprüche
    Wellpappe mit einer Yf©Uschieht aus Zellulosematerial und mindestens einer Deckschicht, dadurch gekennzeichnet, daß der zwischen der Wellsehieht (1) und der Deckschicht (4, 5) gelegene Raum zumindest teilweise mit sogenanntem "Schwefelschaum" ausgefüllt ist,
    * 2β Bau- oder Verpackungsmaterial, bestehend aus einer Verbindung der Wellpappe nach Anspruch 1 mit Papier, Karton odedgl,
    3. Verfahren zur Herstellung der Wellpappe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf einer wellsehieht ^I) aus Karton eine vorbestimmte Menge von "Schwefelschaum" in geschmolzenem Zustand aufgebracht und darüber eine Deckschicht (4, 5} gebreitet wird.
    4β Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der Schichten (1, 4, 5) in Blattform auf eine t Temperatur von 50 bis 90 C aufgeheizt wird.
    109845/1199
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