DE2217898A1 - Faserstoff - Google Patents

Description

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Patentanwälte

ZELLEfJi IN u. LUYKEN

δϋϋΟ M j mchοη 22
Zweibrückenstr. 6

Ukrainskij naucno-issledovatel'skij P 43 091/2 " institut celljuloznobumazno;j promys- ^, ΑόγϊΙ 1972 lennosti

Kiew/UdSSR

FASERSTOFF

Die Erfindung bezieht sich, auf die Herstellung von Faserstoffen (Papier und Karton) unter Ausnutzung der Mineral- und Zellulosefaser.

Werkstoffe auf der Basis von Mineralfasern sind aussichtsreich., weil sie eine ganze Reihe wertvoller Eigenschaften hohe Filtrier- und Saugfähigkeit, geringe Hygroskopizität und V/är me leitfähigkeit sowie thermische Biobeständigkeit u, a. besitzen, wodurch sie in verschiedenen Wirtschaftszweigen weitgehend eingesetzt werden·

Faserstoffe auf der Basis von Basaltfasern können als Filterelemente für Luft und Heißgase in der Medizin und chemisehen Industrie, als Bestandteile in polymeren Verbundwerk-

stoffen für die Elektroindustrie, als Schutzhülle für Saatgut

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in der Landwirtschaft usw. Verwendung finden·

Es ist bekannt, solche Mineralfasern, wie Asbest- und Glasfaser zur Herstellung tedhnischer Arten von Papier und Karton, die die obengenannten Eigenschaften aufweisen, weitgehend zu verwendon. Λ13 Bindemittel benutzt man daboi Stärke, wasseranziehende Zemente, Ton, wärmebeständige Harze u. a.

Obwohl Faserstoffe auf Asbest- und Glasbasis den Anforderungen an wärmebeständigkeit, Feuerfestigkeit, Schalldämmung usw. manchmal gerecht werden, werden sie jedoch aus Fasern hergestellt, die man entweder aus einem Defizitrohstoff (z. B. Asbest) oder nach einem komplizierten Herstellungsverfahren erzeugt. So umfaßt z. B· die HerStellung der Glasfaser das Glasschmelzen und die Gemongezuberoitung.

Bekannt sind Kompositionen von laserstorfen, die eine Biobeständigkeit aufweisen. Man erzeugt derartige Werkstoffe in der Regel aus. einem zellulosehaltigon Rohstoff mit chemischen dem Papierbrei zugegebenen Zusatzmittoln (Antiseptika,) oder durch Überflächenbehandlung der Papierbahn. Je nach Betriebsbedingungen (Verwendungszweck) ist es beim so hergestellten Woricstoff erforderlich, Eigenscharten aes Antisoptikums hinsichtlich seiner Toxizität und Möglichkeit, es im Papier (Karton) zu halten, nachträglich einzuschätzen. Bei der Herstellung eines biobeständigen Werkstoffs untor Ausnutzung von Antiseptika

werden außerdem Abwasser mit biologisch aktiven Stoffen . ,

A ■ ,

verunreinigt.

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Bekannt ist auch die Herstellung von Papier aus Basaltfaser mit einem Bindemittel in Forin einer zellulosehaitxgen Faser (siehe Zeitschrift "Silikattechnik", 1954, JMr. 8, S. bis 342).

Zweck der vorliegenden Erfindung ist die ±5g se it igung der genannten .Nachteilo.

Der üi'rBindung wurde eine Aufgabe zugr undcgelegt j einen Faserstoff unter Ausnutzung solcher Bindemittel zu entwickeln, die dem Faserstoff eine hohe Beständigkeit gegen biologische Einflüsse verleihen.

Die gestellte Aufgabe ist dadurch gelöst, daß m einem aus Basalt mit Bindemitteln hergestellten Mineralfaserstoff orfindungsgemäß als Bindemittel Kimstka.utschuklatex in einer Menge von 10 bis 5Vy°$ bezogen auf das Fas er gewicht, dient.

Zur Erhöhung der mechanischen Festigkeit kann der Faserstoff eine zellu/Losehaltige Faser in einer Menge von 10 bis 3^5, bezogen auf aas uewicht faseriger Bestandteile, enthalten.

k's ist zweckmäßig, Butadienakrylnitrillatex als Kunstkautschuklatex zu benutzen'·

-^uS V/gson der vorliegenden Erfindung besteht in folgendem.

Durch Vorwendung der Basaltfaser in Verbindung mit sellulosohaltigor Faser als Latex lassen sich neue Arten von Faserstoffen (Papior, Karton) entwickeln, die eine hohe Biobeständig-

keit aufweisen. Das ist dadurch zu erklären, daß die Basalt-

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faser wo yen inrer Mineralnatur einen biobeständigen Rohstoff darstellt, Ziur Herstellung eines biobeständigon »Vorkstoxxs in Form von Papier und Karton war es deshalb notwendig, ein biobestänuiges Bindemittel zu wählen. Es wurde fustgestellt, daß man dazu ' Kunstkautschuklatox iiitrillatex' und besonders Butadienakrylnitrillatex rechnen kann, weil er aus gegen biologische Einflüsse beständigen Bestandteilen zusammengesetzt wird·

Latex als Bindemittel ermöglicht außerdem die Formung der Papierbahn aus der Faser bei der Maschinenherateliung.

Die Ausnutzung von Basalt al3 Mineralfaser ergibt eine Möglichkeit, die Rohstoffbasis für die Produktion von Erzeugnissen der Zellstoff- und Papierindustrie au erweitern·

findung

lim das Wesen der Er- naher zu erläutern,werden konkrete

Beispiele aur Herstellung des erfmdungsgemäßen Faserstoffs angeführt.

Zur Korstellung eines Faserstoffs wird ein Brei aus Basalt· und Zellulosefaser aufbereitet. Man behandelt die Basaltfaser in einem Holländer mit metallischer Garnitur, indem man die Faser auf eine notwendige Länge verkürzt· Die Faserkonzentration im Faserbrei ^ höchstens 1,2· .bis 1,5^ botragen· Dio Zollulosofaser wird in dem Holländer mit einer Basaltgamitur behandelt, wobei sie im Verfahren zum Bürsten und zur Fibri^-l-

liorung bei einer Breikonzentration von 5,0 bis 5,5# gemahlen wird·

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Der als Bindemittel anwendbare Kunstkautschuklatex wird" demgemäß jedem Holländer zugegeben und innig vermischt· Dann

* A

gibt man dazu die Lösung der schwefelsauren Tonerde, um ein saures Medium zu schaffen, wodurch der Latex auf der Faser niedergeschlagen und fixiert wird·

Man dosiert der Arbeitswanne den aufbereiteten Basalt- und Zellulose-Brei zu, vermischt innig und stellt einen Faserstoff in Form von Papier oder Karton auf einer Maschine in an sich bekannter Weise her·

Die Menge an Kunstkautschuklatex und ssellulosehaltiger Faser wird unter Berücksichtigung folgender Gesichtspunkte genommen·

worden
us ist festgestellt, daß sich je nach dem Anwendungsgebiet

biobestäiidiger Werkstoffe (Betriebsbedingungen) Anforderungen an ihre biologische Beständigkeit weitgehend verändern können

• A *

und es ist mitunter zweckmäßig* einen weniger biobeständigen, aber festeren Werkstoff -zur Verfugung zu haben· Variiert man das Mengenverhältnis von faserigen Bestandteilen (Basalt- und Zellulosefaser) und Bindemittel (Kunstkautschuklatex), so lassen sich Werkstoffe mit verschiedener Biobeständigkeit und mechanischer Festigkeit erhalten·

Erzeugt man 60 bis ?0 gM schweres Papier und fordert

davon die höchste Beständigkeit gegen biologische Einflüsse,

ein ■ '
so ist derartiger Werkstoff nur aus Basaltfaser und Kunstkaut-

schuklatex, der in der Menge von 5P%i bezogen auf das Faser-

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gewicht, genommen wird, herzustellen·

Falls sich das Flächengewicht dieses Papier*

ρ *

auf 100 bis 150 g/m erhöht, kann die Bindomittelmonge auf herabgesetzt werden. Bei der Herstellung von Papier in Form einer kontinuierlichen Papierbahn mit niedrigeijbiobeständigkeit ist es zweckmäßig, darin 10 bis 50% zollulosehaltige Faser einzuführen. Die Einführung der zellulosehaltigen Faser erhöht die mechanische Festigkeit dos Werkstoffs und erleichtert damit die Arbeitsbedingungen bei seiner maschinellen Herstellung.

Bei der Herstellung der Bogenpappe, von der die höchste Biobeständigkeit gefordert wird, ist es zweckmäßig, als Rohstoff nui? die Basaltfaser und den Latex zu benutzen, der in einer nicht unter 10/0 liegenden Menge, bezogen auf das Fasorgewicht, ausreicht, damit die mechanische Festigkeit erreicht

aen
Jo nach Anforderungen, die an die Biobestandigkeit und

mechanische Festigkeit gestellt werden, sowie unter Berücksichtigung der Herstellungsbedingungen eines Werkstoffs (Papier, Karton) ,kann also die Menge von Latex und zellulosohaltigor Faser im obengenannten Bereich schwanken. Konkrete Zusammensetzungen eines Faserstoffs (Papier) und seine Eigenschaften sind in nachstehender Tabelle angegeben.

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Tabelle

Kennwerte

Beispiel

I. Faserstoffzusammensetzung

1. Faserbestandteile in %

a) Basaltfaser

b) ssellulosehaltige Faser

2. Butadienakrylnitrillatex

in % zum Gewicht der Faserbestandteile
II· Flächengowicht in g/m

III. Dicke in JUm

IV. Zerroißlast in kp mindestens

V. Luftdurchlässige it in ml/min mindestens

VI· Durch Mikrobenassoziationen nach 160 Tagen geschädigte Papierfläche in % 75

25

100

80 20

30 25

10Ö 100

250-300 25O-3OO 25O-3OO

0,8 0,6 0,8

600

600

600

10-12

10-12

den
Wie aus in der Tabelle angegebenen Vergleichswerton au ·

ersehen ist, wird das nur aus Basaltfaser und Butadienakrylnitrillatex bestehende Papier praktisch keiner Schädigung unter Einwirkung der Bodenmikobenassoziationen nach 160-ta'gigem Ver-

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such ausgesetzt· Papier, das neben Basaltfaser und Latex aus Zeilulosofaser besceht, wird unter ähnlichen Versuchsbodingungen

geringfügig geschädigt*

Dio durch Bodonmikrobenassoziationon geschädigte Papierflache beträgt nur 10 bis 12 % der zu prüfenden GoSaatfläche·

A A. .A

Es ist zum Vergloich zu bemerken, daß die geschädigte Pläche von aus 75',O zellulosehaltiger Faser und 25% Basaltfaser besuchendem x'apier unter den obengenannten Bedingungen S0% beträgt. Jjiese Aufgaben zeugen von der hohen Biobeständigkeit eines Faserctoffs der erfindungsgemäßen Zusammensetzung·

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Claims (1)

1. Patentanwälte " ⁹ " * ^ 091/2

   ZELLENTIN u.LUYKEN . 13. April 1972

   München 22 PAl'EHTMSPRÜGHE: ^BK/Br

   Zweibrückenstr. b

   1· Faserstoff auf Lineralfaserbasis aus Basalt mit Bindemitteln, dadurch gekennzeichnet ,daß Kunstkautschuldatex in einer Menge von 10 bis 50%, bezogen auf das Fasergewicht, darin als Bindemittel dient,

   2· Paserstoff nach Anspruch 1,dadurch go-

   kennzeichne t ,daß zellulosehalt ige l^?§.ser in

   oinor Menge von 10 bis 50%i bozo&en auf das Gewicht faseriger Bestandteile, in diesem enthalten ist.

   3· Faserstoff nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet ,daß Butadienala?ylnitrillatex als Kunstkautschuklatex verwendet ist.

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