DE2434382C3

DE2434382C3 - Verfahren zur Herstellung eines steifelastischen, ein- oder mehrlagigen kunstharzimprägnierten Flächengebildes aus Fasern und seine Verwendung als Trägermaterial für Schleifmittel

Info

Publication number: DE2434382C3
Application number: DE19742434382
Authority: DE
Inventors: Helmar; Lehmann Jakob; 8204 Degerndorf Aigner
Original assignee: Gessner and Co GmbH
Current assignee: Neenah Gessner GmbH
Filing date: 1974-07-17
Publication date: 1978-01-26

Description

Der Ausdruck »Faservlies« bedeutet in der vorliegenden Beschreibung und den Ansprüchen beispielsweise Matten, Vliese, Bogen, Filze oder Bahnen aus so Fasern, die eine olTcnc relativ poröse Struktur besitzen und nur wenig eigene Festigkeit haben. Beispiele hierfür sind Papier, Karton, Matten und Vliese und Nonwoven Fabrics aus Fasern, wie Baumwolle, Zellwolle, Zellstoff, Hanf, Sisal, Gras, Viskoserercgencrat, Polyamiden. Polyestern, Polyäthylen, Polypropylen, Polystyrol, Wolle, Seide und anderen natürlichen und synthetischen Fasern bzw. Mischungen aus diesen.

Faservliese, wie Cellulosefaservliese oder Papiervliese, besitzen nur eine geringe oder keine eigene to Bindung und weisen deshalb keine oder nur eine geringe Spalt-, Einreiß- und Zugfestigkeit auf. Zur Erhöhung ihrer mechanischen Festigkeit werden sie mit Dispersionen oder Lösungen von natürlichen oder synthetischen Harzen, Elastomeren, Thermoplasten r^ oder Duroplasten imprägniert, um die Fasern miteinander /u verbinden.

Für manche Anwendungs/wecke von aus Fasern aufgebauten Flächengebilden, die durch eine Harzimprägnierung verfestigt sind, ist eine hohe innere Festigkeit, eine hohe Temperaturbeständigkeit und weitgehende Immunität gegenüber Schwankungen der Umgebungsfeuchtigkeit wichtig, z. B. wenn der Werkstoffais Trägermaterial für Schleifmittel, insbesondere für Schleifscheiben, dien! und während des Schleifens einer dauernden Zug-, Walk- und Temperaturbeanspruchung ausgesetzt ist.

Steifelaslischc Flächengebilde aus Faservliesen auf der Grundlage von beispielsweise Celluloscfasern sind bekannt. Derartige Flächengebildc sind z. B. üerlcimimprägniertes Papier und Vulkanfiber. Bei tierlcimimprä'gniertem Papier handelt es sieh um ein in üblicher Weise hergestelltes Papier, das nachträglich mit Tierleim zur Erhöhung der Festigkeit imprägniert wird. Zur Verbesserung der Handhabung während der Imprägnierung kann das Rohpapier bei der Herstellung durch Zugabe bestimmter Harze naßfest gemacht werden. Geeignete Harze für diesen Zweck müssen kationischer Natur sein, um auf die anionisch geladenen Cellulosefaser!! während der Herstellung im Nassen aufziehen zu können. Heim nachträglichen Erhitzen bzw. Trocknen werden die Harze durch Polymerisation bzw. Polykondensation wasserunlöslich. Die Imprägnierung erfolgt mit einer wäßrigen Tierlcimlösung, die gewöhnlich eine Temperatur von etwa 30 bis etwa 70 C aufweist. Der in das P;>nier eingebrachte Tierleim wird bei einer Temperatur von unterhalb etwa 20 ( zum Gelieren gebracht.

Anschließend wird das imprägnierte Papier bei Temperaturen von 25 bis 40 C getrocknet. Sofern größere Dicken beim fertigen Produkt erwünscht sind, werden vor der Trocknung mehrere tierlcimimprägniertc Papierbahnen oder -bogen miteinander zu einem Schichtstoff verbunden. Nach der Trocknung kann der Schichtstoff auf einem Kalander kalandriert werden.

Tierlcimimprügnierles Papier und daraus hergestellte Schleifstoffe zeichnen sich durch eine gute Reißfestigkeit aus, haben aber den Nachteil, zu spröde zu sein. Es fehlt ihnen also die innere Elastizität, um Kräfte, die sowohl senkrecht wie auch waagerecht zur Oberfläche einwirken, abfangen zu können. In der Praxis zeigt sich dieser Nachteil durch eine nicht ausreichende Spalt- und Lagenfestigkeit. Außerdem reagiert das tierleimimprägnierle Papier zu empfindlich auf Schwankungen der Umgebungsleuchligkeit. Die Folge davon ist ein nicht Planliegen, was sich insbesondere bei seiner Verwendung als Trägermaterial für Schleifmittel, wie Schleifscheiben, sehr nachteilig auswirkt, da sie unwuchtig werden. Ein weiterer Nachteil des tierleimimprägnicrtcn Papiers ist die mangelnde Wasserdampfdurchlässigkeit des im Papier gebildeten Tierlcimfilms. Das Papier hat einen gewissen Feuchtigkeitsgehalt. Bei größerer Hitzeeinwirkung verdampft das im Papier enthaltende Wasser, es kann jedoch nicht genügend schnell entweichen. Dadurch kommt es zu einem Aufblähen des Papiers. Dieses Aufblähen kann insbesondere im Trägermaterial von schnell rotierenden bzw. schnell laufenden Schleifmitteln auftreten, da hier je nach Beanspruchung des Schleifmittels sehr hohe Temperaturen auftreten. Die Folge ist dann unter Umständen ein Zerplatzen des Trägermaterial und damit nicht nur seine Zerstörung, sondern auch die Gefährdung desjenigen, der mit dem Schleifmittel arbeitet.

Das Ausgangsmaterial für Vulkanfiber ist ein im üblichen Verfahren hergestelltes, ungclcimtes Roh-

papier auf der Basis von Zellstoff, Hadern oder Lintcrs oder deren Gemischen. Das Rohpapier wird durch ein etwa 4β bis60°C warmes Bad von etwa 70prozentiger wäßriger Zinkchloridlösung geleitet und dadurch hydratisiert. Anstelle der Zinkchloridlösung kann auch 70prozenligc Schwefelsäure verwendet werden. Danach wird das imprägnierte Rohpapier mit Zinkchloridlösungen absteigender Konzentration und dann mit Wasser weitgehend vom Zinkchlorid befreit. Schließlich wird das Papier getrocknet. Das entstandene Produkt kann auch kalandriert oder in Pressen bei einem Druck von etwa 25 bis 50 kg/env und Temperaturen von etwa 100 C noch geradegerichlet werden. Je nach der gewünschten Dicke des Endproduktes können mehrere Papierlagen gleichzeitig durch das Zinkchloridbad gezogen und miteinander vereinigt werden.

Als Trägermaterial für Schleifmittel, wie Schleifscheiben, sind die Festigkeitscigenschaften der Vulkanfiber ausreichend. Der Nachteil der Vulkanfiber ist jedoch, daß die physikalischen Eigenschaften in der Längs- und Querrichtung sehr unterschiedlich sind. Dies hat zur Folge, daß die Vulkanfiber in Längs- und Querrichtung stark unterschiedlich auf den Einfluß von Feuchtigkeit, insbesondere auch von Luftfeuchtigkeit, reagiert. Die Folge ist eine sehr starke Verformung der Vulkanfiber und bei einer Schleifscheibe eine sogenannte Schlüsselung, also das Hochstellen des Trägermaterials an den Kanten. Die Verformung der Vulkanfiber bei schwankendem Feuehtigkeitseinlluß ist bereits bei und nach der Verarbeitung /u Schleifmitteln festzustellen, da hier durch die längerzeitige Beaufschlagung des Trägermaterials mit höherer Temperatur der Vulkanfiber die Feuchtigkeit weilgehend entzogen wird. Es bedarf eines erheblichen Aufwandes, um die Vulkanfiber zu klimatisieren, sie also durch das Einbringen von Feuchtigkeit und das längerzeitige Lagern unter Druck b/.w. durch Pressen zur Planlage zu bringen. Dieser Arbeitsaufwand ist kostspielig und zeitraubend. Die Planlage kann bei Lagerung des fertigen Schleifmittels in unkontrollierter und damit schwankender Umgebungsfeuchtigkeit wieder verlorengehen. Die Folge ist, ähnlich wie bei tierleimimprägniertem Papier, eine Schlüsselung des Trägermaterials. In leichteren Fällen wird dadurch die Brauchbarkeit des Schleifmittels herabgesetzt, in schwereren Fällen sogar zunichte gemacht, weil ein sauberer, exakter Schliff nur mit einem absolut plan liegenden Schleifmittel möglich ist. Schleifscheiben, die eine Unwucht aufweisen, gefährden darüber hinaus in höchstem Maße denjenigen, der mit dem Schleifmittel arbeitet, weil beim Schleifprozeß im allgemeinen mit hohen Umlaufgeschwindigkeiten in der Größenordnung von 80 m/sec gearbeitet wird.

Aus den DT-AS 1129 449 und 1159 384 sind versteifende bzw. verstärkende Vliesstoffe für Kleidungsstücke bekannt, die aufgrund einer speziellen Imprägnierung mit wäßrigen Dispersionen, die thermoplastische Kunstharze und Aminoplastkondensate bzw. Aldehyd-Vorkondensate enthalten, gegen chemisches Reinigen oder Trockenreinigen besonders beständig sind. Diese relativ porösen Vliesstoffe sind jedoch als Trägermaterialien für Schleifscheiben unbrauchbar.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein steifelastisches, ein- oder mehrlagiges kunstharzimprägniertes Flächcngebilde aus Faservlies auf der Grundlage natürlicher und bzw. oder synthetischer Fasern zu schaffen, das starker Beanspruchung durch Zug, Walken, Scheren, Temperaturbelastung und Feuchtigkcitseinllüssen widersteht, das ein vorzügliches Trägermaterial für Schleifmittel, wie Schleifscheiben, darstellt, das sich leicht und wirtschaftlich herstellen und verarbeiten läßt und nicht die Nachteile von tierleimimprägnierlem Papier und Vulkanfiber aufweist. Zur Lösung dieser Aufgabe eignet sich das in den Palentansprüchen gekennzeichnete Verfahren.

Der Anteil des Imprägnierungsmittels in dem s'eifelastischen Flächengebilde der Erfindung kann in ίο einem verhältnismäßig breiten Bereich liegen. Im allgemeinen beträgt der Anteil des Imprägniermittels etwa 5 bis 50 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gesamtgewicht des steifelastischcn Flächengebildes. Vorzugsweise enthält das steifeia.slische Flächengebilde ?() bis 35, insbesondere 25 bis 35 Gewichtsprozent Imprägniermittel.

Als partiell abgebaute, noch zur Bildung von Helixstrukturen fähige Proteine kommen nur solche Polypeptide in Frage, die gelierfähig sind, d. h. beim Ab-

jo kühlen ihrer wäßrigen Lösung ein Gel bilden. Je stärker abgebaut das Polypeptid ist, deslo geringer ist die Neigung zur Gclhildung und deslo geringer isl die Viskosität der wäßrigen Lösung. Beim Trocknen der gelierten Proteine bei oder unterhalb ihrer GeI-temperatur bildet sich ein Xcrogel mit der erwünschten Struktur im Faservlies. Als partiell abgebaute Proteine können erfindungsgemäß noch solche Proteine verwendet werden, die in einer 2()prozentigen wäßrigen Lösung bei 3l; ( eine Viskosität von mindestens etwa

.10 SOCentipoisc, gemessen mit einem Rotationsviskosimeter (Epprecht-Viskosimeter), aufweisen.

Spezielle Beispiele für geeignete, partiell abgebaute, aber noch /ur Bildung von Ilclixstrukturen fähige Proteine sind tierische Leime, wie Knochenleim, llaul-

.15 leim, beispielsweise Ilasenlcim, Fisehlcim, Lederleim, d. h. Leim aus Lederabfallen, und Gelatine.

Als thermoplastische, synthetische Polymerisate kommen Polymerisate, Polykondensate und Polyaddukte in Frage, die in Wasser dispergierbar, emulgierbar oder suspendierbar sind und bei Temperaturen unterhalb 6(1 C, vorzugsweise unterhalb 25 C und insbesondere unterhalb etwa 15 C aus ihren Dispersionen oder Emulsionen Filme bilden können. Ferner müssen diese thermoplastischen synthetischen Polymerisate

4S eine gute Affinität gegenüber dem Faservliesmaterial haben und mit dem partiell abgebauten Protein verträglich sein, d.h., sie müssen in wäßriger Dispersion eine sowohl elektrisch als auch mechanisch stabile Mischung ergehen. Schließlich muß djr Film aus dem thermoplastischen Polymerisat in hohem Maße wasserdampfurchlässig sein.

Spezielle Beispiele für geeignete thermoplastische synthetische Polymerisate sind Homopolymerisate, Copolymerisate und Pfropfcopolymerisate, wie PoIyäthylen, Polypropylen, Polyisobutylen, Polystyrol und Copolymerisate, Polyvinylchlorid und Copolymerisate, Acrylpolymerisate, wie Propyl- und Butylacrylat-Copolymerisatc, Polyamide, wie 6-Polyamid, 7-PoIyamid, 8-Polyamid, ll-Polyamid, 12-Polyamid, 6,6-Poly-

<'o amid, 6,9-Polyaniid, 6,10-Polyamid, Mischpolyamide aus 6-Polyamid und 6,6-Polyamid, Polyurethane, Polycarbonate, Polyvinylacetat, insbesondere die Formaldehyd-, Acetaldehyd- und Butyialdehydacetale von Polyvinylalkohol, Polyvinylether, Dispersionen (La-

f's tiees) auf der Basis von Vinylacetat- und Aerylester-Polymcrisaten sowie Methacrylsäureester- und Aerylnitril-Polymerisaten.
Besonders bevorzugte partiell abgebaute Proteine

sind Haut-, Knochen- und Lederleime, die in 20prozentiger wäßriger Lösung bei 30 C eine Viskosität von 50 bis 700, vorzugsweise von 150 bis 300 Centipoisc haben. Besonders bevorzugte thermoplastische Polymerisate sind Acryl-Polymerisate, wie Propyl- und Butylacrylat-Copolymerisalc, beispielsweise mit Acrylnitril,Styrol und Butadien. Besonders geeignete thermoplastische Polymerisate sind Methylmcthacrylat-Methylacrylat-Acrylnilril-N-Melhylolacrylamid-Copolymerisate mit etwa 55 bis 65%. Methylmethacrylal-Einheiten, 25 bis 35% Melhylacrylat-Einheiten, ό bis 13% Acrylnitril-Einheiten und 0,2 bis 3,0% N-Methylolacrylamid-Einheitcn. Bevorzugt sind wäßrige Emulsionen derartiger Copolymerisate, die noch einen anionischen und bzw. oder nicht ionogenen Emulgator in geringer Menge enthalten.

Das thermoplastische Polymerisat wird vorzugsweise in Form eines Latex eingesetzt. Das Mengenverhältnis von partiell abgebautem Protein zu thermoplastischem synthetischen Polymerisat in der Imp'^:ignierlösung beträgt im allgemeinen 3:7 bis 8:2, vorzugsweise 4 : 6 bis 6 :4, insbesondere 5 : 5 bis 6 :4. Die Konzentration der wäßrigen ImprägnierfloUe kann in einem verhältnismäßig breiten Bereich liegen. Im allgemeinen beträgt der Feststoffgehall 25 bis 35 Gewichtsprozent. Die ImprägnierdoHe hat vorzugsweise eine Temperatur von 40 bis 60 C Vorzugsweise wird das Imprägniermittel in einer Menge von 20 bis 35 Gewichtsprozent, insbesondere 25 bis 35 Gewichtsprozent Trokkcnsubstanz, bezogen auf das Gesamtgewicht des steil"-elastischen Flächengebildes, eingebracht.

Die eingebrachte Menge an Imprägniermittel hangt in erheblichem Ausmaß von der Art des verwendeten Faservlieses und der darin enthaltenen Einzelfasern ab. Normales Papiervlies mit einer Dichte von beispielsweisc 0,7 kann etwa 45 bis 50% Imprägniermittel aus einer 20prozcntigcn wäßrigen Lösung aufnehmen, während ein Papiervlies mit einer Dichte von 0,9 etwa 25 bis 30% Imprägniermittel aufnehmen kann.

Das Imprägniermittel kann nach allen herkömmliehen und bekannten Verfahren in das Faservlies eingebracht werden. An die Imprägnierung kann sich eine Laminierung anschließen, die naß in naß erfolgt und bei der als Klebemittel das Imprägniermittel verwendet wird. Je nach der gewünschten Dicke des fertigen steifelastischen Flächengebildes werden zwei oder mehr Lagen des naß imprägnierten Faservlieses übereinander gelegt und miteinander verklebt. Das imprägnierte Faservlies bzw. die imprägnierten Faservliese werden anschließend bei einer Temperatur getrocknet, die unterhalb der Geltemperatur des partiell abgebauten Proteins liegt. Bei Verwendung von beispielsweise Tierleim beträgt die Trocknungstemperatur 0 bis 20 C, vorzugsweise 10 bis 18 C. Nach beendeter Trocknung kann das erhaltene kunstharzimprägnierte Flächengebilde noch verdichtet und einer Behandlung der Oberfläche unterzogen werden, und zwar mit Hilfe von zwei oder mehreren übereinander oder auch nebeneinander angeordneten Walzen, die dem Flächengebildc die gewünschte Dicke und bzw. oder Oberflächenbeschaffenhcil geben.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das Verfahren zur Herstellung des steifelastischen, ein- oder mehrlagigen, kunstharzimprägnierten llächcngebildcs aus Fasern dadurch gekennzeichnet, daß man ein Faservlies mit einem Gemisch einer wäßrigen Lösung aus dem partiell abgebauten Protein und mindestens einem olefinisch ungesättigten Monomer, das ein in

Wasser dispcrgicrbarcs oder cmulgicrbarcs Polymerisat liefert, sowie einen Polymcrisationsiniliaior und gegebenenfalls einem Emulgator sowie gegebenenfalls einem Polymerisatsregler bei einer Temperatur von 25 bis 90 C bis zu einer Aufnahme des Imprägniermittels von 15 bis 50 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gesamtgewicht des Flächcngcbiidcs, behandelt und anschließend bei einer Temperatur unter der ücllcmperatur des partiell abgebauten Proteins trocknet.

Die bei dieser Behandlung verlaufende Polymerisation ist eine Polymerisation in heterogener Phase, d. h. cine Emulsions-, Perl-, Suspensions- oder Fällungspolymerisation. Die Polymerisation kann unter den in »Methoden der Organischen Chemie (lloubcn-Wcyl)«, 4. Auflage, Bd.XIV/l, Teil!, Seiten 133 bis 560, angegebenen Bedingungen ursicr Verwendung der üblichen Polymerisationsinitiatoren, beispielsweise Peroxidinitiatoren, wie Ammoniumperoxydisulfat oder Benzoylperoxid, vorzugsweise mit Azonitrilen, wie Azoisobutlersäuredinitril, durchgeführt werden.

Durch die Erfindung wird erreicht, daß

a) ein steifelaslischcs Flächcngebilde zur Verfügung steht, das die bekannten hohen Zugfestigkeiten eines mit Tierleim imprägnierten Faservlieses hat und zugleich die erforderliche Wasscrdampfdurchiässigkcit besitzt, die vermeidet, daß das fertige Produkt bei hoher Temperaturbelastung sich aufbläht und spaltet;

b) das erfindungsgemäße Flächengebildc hat außerdem soviel innere Elastizität, daß es auch bei hoher Zug- und Walkbcanspruchung nicht zu einem Knicken, Einreißen oder Aufspalten kommt;

c) durch das verhältnismäßig günstige Längs-Quervcrhältnis hinsichtlich Zugfestigkeit und Dehnung verhält sich das Flächengebildc der Erfindung beim Beaufschlagen mit Feuchtigkeit oder auch bei Einfluß schwankender Umgebungsfeuchtigkeit weitgehend indifferent. Die Planlage ist deshalb auch in extremen Fällen weitgehend gewährleistet;

d) durch das 1-¹UiChCrIgCbUdC der Erfindung wird insbesondere für schnell laufende bzw. schnell rotierende Schleifmittel ein Trägermaterial vermittelt, das aufgrund seiner vorstehend beschriebenen Eigenschaften nicht nur rationeller verarbeitet werden kann, sondern zu fertigem Schleifmittel verarbeitet eine größere Verläßlichkeit und damit Sicherheit am Arbeitsplatz bietet.

Das Verhalten der erfindungsgemäß hergestellten steifelastischen Flächengcbilde beim Beaufschlagen mit Feuchtigkeit oder bei wechselnder Luftfeuchtigkeit ist überraschend. Trotz des relativ hohen Gehalts an partiell abgebautem Protein erfolgt praktisch keine Beeinträchtigung der Planlage. Die Elastizitätseigenschaften der steifelastischen Flächengebilde sind wesentlich besser als die eines mit dem partiell abgebauten Protein allein imprägnierten Produkte. Die Dehnungswerte liegen etwa 100% höher. Während mit Tierleim imprägniertes Faservlies beim Erhitzen auf Temperaturen von etwa 200"C sich aufbläht und das Fasergefüge praktisch zerstört wird, erfolgt beim steifelastischen Flächengebilde der Erfindung kein Aufblähen.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann diskontinuierlich oder kontinuierlich durchgeführt werden. Für ein diskontinuierliches Verfahren werden Bögen

des I'ascrvlicsmatcrials /ur Imprägnierung eingesetzt, während in kontinuierlichen Verfahren Fascrvlicsbahncn verwendet und durch die Imprägnicrflottc geführt und kontinuierlich wcitcrvcrarbcilct werden.

Vorzugsweise wird das ein- oder mehrlagige, mit dem Imprägniermittel imprägnierte Fascrvliesmatcrial bei einer Temperatur von 10 bis 18 ( getrocknet. Experimentell wurde festgestellt, daß bei Hinhaltung dieses Temperaturbereichs die Festigkeit des fertigen Flächcngcbildcs um 30 Prozent höher ist, als bei einer Trocknung im Temperaturbereich von 30 bis 140 C.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Hrfindung wird vorzugsweise ein Faservlies eingesetzt, das mit einem üblichen Mclamin-Formaldehyd- oder Harnstofr-Formaldchyd-Kondcnsat oder einem Polyamidimin-Epichlorhydrin-Kondensat naßverfestigt worden ist. Der Anteil dieses Harzes am Gesamtgewicht des fertigen Flächengcbildes kann von 0,1 bis 5,0 Gewichtsprozent betragen. Durch die Zugabe eines der vorgenannten Kondensate wird das Faservlies naßverfcsligt und dadurch seine Handhabung bei der Imprägnierung erleichtert.

Als Faservlies wird im erfindungsgemäßen Verfahren vorzugsweise ein Faservlies aus Cellulosefastrn, wie Papiervlies, verwendet, die halbgebleicht oder Vorzugsweise ungebleicht sind, d. h. es werden Holzfasern verwendet, die beim chemischen Aufschluß in ihrer Festigkeit nur wenig beeinträchtigt worden sind.

Je nach dem Verwendungszweck können dem Faservlies noch 0,1 bis 10,0 Gewichtsprozent Feuchtigkeitsregulatoren, bezogen auf das Gesamtgewicht des Flächengebildes einverleibt werden. Dadurch läßt sich die Flexibilität des fertigen Flächengebildes noch weiter modifizieren und auf spezielle Verwendungszwecke einstellen. Als Feuchtigkeitsregulatoren sind besonders gut geeignet mehrwertige Alkohole, wie Äthylenglykol, Glycerin, Polyglykole, wie Diäthylenglykol und Triäthylenglykol und Sorbit.

Die Beispiele erläutern die Erfindung. Teile beziehen sich auf das Gewicht, sofern nichts anderes angegeben 4c ist.

Beispiel 1

75 Teile ungebleichter Sulfatzellstoff und 25 Teile ungebleichter Laubholz-Zellstoff werden in einem Refiner bis zu einem Mahlgrad von 15°SR gemahlen und bei einem pH-Wert von 6,5 bis 7 in Wasser suspendiert und mit 0.5 Gewichtsprozent eines kationischen Melaminharzes, bezogen auf das Gewicht des Zellstoffs, versetzt. Dieses so vorbereitete Ausgangsmaterial wird in üblicher Weise auf einer Papiermaschine zu einem Blatt bzw. einer Bahn verarbeitet. Das so hergestellte Papiervlies hat folgende Eigenschaften:

Saughöhe:
35-45 mm/10 min (nach Klemm)

Flächengewicht:
200-210g/m² (nach DIN 53 111)

Bruchlast in Längsrichtung:
13,5 kp/15 mm (nach DIN 53 112)

Bruchlast in Querrichtung:
8,3 kp/15 mm (nach DIN 53 112)

Dehnung in Längsrichtung:
1,2% (nach DIN 53 112)

55

fts Dehnung in Querrichtung:

2,2% (nach DIN 53 112)
Dicke:

0,35-0,38 mm (nach DIN 53 111)

204 Teile des Papicrvlicscs werden mit einem Gc misch aus 200Teilen einer SOgewichtsprozcntigcn wäßrigen Fmulsion eines Copolymcrisats aus 60 Pro /ent Methylmethacrylat, 30 Prozent Methylacrylal 9 Prozent Acrylnitril und I Prozent N-Methylolacryl amid mil 5 Prozent eines anionischen Emulgators 100 Teilen eines Hautlcims in Form einer 20gewichtsprozentigen Lösung, die bei 30 C eine Viskosität vor 28OcP besitzt (100 Teile Leim + 400 Teile Wasser) 2,5 Teilen einer 40prozentigcn wäßrigen Formaldehydlösung und 297,5 Teilen Wasser imprägniert. Die Temperatur der lmprägnicrflotte beträgt 40 C. Das Papiervlies wird 45 Sekunden in die Flotte eingetaucht. Dann ist es von der Imprägnierflotle vollständig getränkt Danach wird überschüssige Imprägnierflotte von dei Oberfläche des Papiervlieses mit Hilfe von zwei Ab quetschwalzen abgestreift. Die Aufnahme an Imprä gnierlösung beträgt 400 Teile. Danach wird das imprä gnierte Papiervlics bei mäßiger Luftbewegung in Luf mit 40 Prozent relativer Feuchtigkeit bei 18 C" bis au! einen Wassergehalt von 6 Prozent getrocknet.

Das erhaltene, durch die Imprägnierung verfestigte Flächengebilde mit einem FeststofTgehalt von 80Tei len hat folgende Eigenschaften:

Flächengewicht:

290g/m² (nach DIN 53 111)
Bruchlast in Längsrichtung:

40-45 kp/I5 mm (nach DIN 53 112)
Bruchlast in Querrichtung:

28-32 kp/15 mm (nach DIN 53 112)
Dehnung in Längsrichtung:

5-6% (nach DIN 53 112)
Dehnung in Querrichtung:

9-10% (nach DIN 53 112) '
Dicke:

0,32-0,34 mm (nach DIN 53 111)

Das fertig imprägnierte und getrocknete Papier kann anschließend noch kalandriert werden. Diese Nach behandlung erfolgt im wesentlichen zum Zwecke de: Glättung der Oberfläche und zum Herbeiführen eine gleichmäßigen Dicke. Das Kalandrieren erfolgt vor zugsweise zwischen beheizten Walzen. Je nach de angewandten Temperatur und dem Druck steigt da; spezifische Gewicht an. Die Dicke des Flächengebildes geht also zurück. Vorzugsweise wird auf eine Dickt von 0,25 bis 0,28 mm kalandriert.

Beispiel 2

Ein gemäß Beispiel 1 hergestelltes Papiervlies wire gemäß Beispiel 1 imprägniert und mit einem zweiter imprägnierten Papiervlies, das einseitig mit 20 g/m (Trockensubstanz) der gleichen Imprägnierflotte beschichtet ist, zwischen zwei Walzen zusammen geführt und kaschiert. Die so erhaltene zweilagige

Platte wird darin gemäß Beispiel 1 getrocknet. Der erhaltene Schichtstoff hat folgende Eigenschaften:

Flächengcwicht:

600 g/m³ (nach DIN 53 III)
Bruchlast in Längsrichtung:

80-90 kp/15 mm (nach DIN 53 112) Bruchlast in Querrichtung:

56-64 kp/15 mm (nach DIN 53 112)

Dehnung in Längsrichtung:
5-6% (nach DIN 53 112)

Dehnung in Querrichtung:
9-10% (nach DIN 53I12)

Dicke:
0,64-0,68 mm (nach DlN 53 111)

Nach dem Kalandrieren beträgt die Dicke des SehichtstolTes 0,50 bis 0,55 mm.

Beispiel 3

Gemäß Beispiel 2 werden drei imprägnierte Papicrvliesc miteinander verklebt und getrocknet. Der erhaltene Schichtstoff hat folgende Eigenschaften:

Flüchengewicht:

910 g/m² (nach DIN 53 111)
Bruchlast in Längsrichtung:

120-130 kp/15 mm (nach DIN 53 112)

Bruchlast in Querrichtung:
83-95 kp/15 mm (nach DIN 53 112)

Dehnung in Längsrichtung:
5-6% (nach DIN 53 112)

Dehnung in Querrichtung:
9-10% (nach DIN 53 112)

Dicke:
0,96-1.02 mm (nach DIN 53 111)

Nach dem Kalandrieren beträgt die Dicke des SchichtstolTes 0,75 bis 0,82 mm.

Beispiel 4

Das im Beispiel 1 verwendete Rohpapier wird gemäß Beispiel 1 imprägniert, getrocknet und sodann kalandriert Anstelle von 297,5 Teilen Wasser für die Imprägnierflotte werden 294,5 Teile Wasser und 3 Teile Glycerin verwendet Das erhaltene Produkt zeichnet sich durch eine etwas höhere Dehnung aus. Die Zugfestigkeitswerte sind etwas geringer.

Beispiel 5

Beispiel 4 wird wiederholt, jedoch werden die 3 Teile Glycerin durch 3 Teile Sorbit oder 3 Teile eines Gemisches gleicher Teile Sorbit und Glycerin ersetzt

Das erhaltene Produkt zeichnet sich durch eine etwas höhere Dehnung aus. Die Zugfestigkeitswerte sind etwas geringer.

Vergleichshoispicl Λ

Beispiel 1 wird wiederholt, anstelle der Ticrleim-Copolymerisal-Imprägnierllotte wird jedoch eine Lösung verwendet, die aus 200 Teilen Ilautlcim der im Beispiel I angegebenen Art in 797,5 Teilen Wasser und 2,5 Teilen eir>er4()pro/enligen Formaldchydlösung besteht. Die Temperatur der Imprägnierlösung beträgt 40⁰C. Nach dem Abquetschen der Imprägnierlösung wird das Papiervlies in Luft bei 18 C bis auf einen Wassergehalt von 6% getrocknet. Das erhaltene tierleimimprägnierle Papier hut folgende Eigenschaften:

Flächengewicht:
290 g/m² (nach DIN 53 111)

Bruchlast in Längsrichtung:

40-42 kp/15 mm (nach DIN 53 112)
Bruchlast in Querrichtung:

28-30kp/15mm (nach DIN 53 112)
Dehnung in Längsrichtung:

5,5-6% (nach DIN 53 1I2)
²S Dehnung in Querrichtung:

6,5-7,5% (nach DIN 53 112)

Dicke:
0,32-0,35 mm (nach DIN 53 111)

Vergleichsbeispiel B

.15 Beispiel I wird wiederholt, anstelle der Ticrleim-Copolymerisat-Imprägnierflotte wird jedoch eine wäßrige Emulsion verwendet, die aus 400 Teilen einer 50gewichtsprozcntigcn Emulsion des im Beispiel 1 verwendeten Copolymerisate und aus 300 Teilen Wasser besteht. Die Temperatur der Imprägnierllotte beträgt 40 C. Nach dem Abquetschen der Imprägnierflotte wird das Papiervlies in Luft bei 18 C bis auf einen Wassergehalt von 6% getrocknet. Das erhaltene kunstharzimprägnierte Papier hat folgende Eigenschaften:

Flächengewicht:
290g/m² (nach DIN 53 111)

Bruchlast in Längsrichtung:

28-30 kp/15 mm (nach DIN 53 112)
Bruchlast in Querrichtung:

I8-20kp/15mm (nach DlN 53 112)
Dehnung in Längsrichtung:

3,5-4% (nach DIN 53 112)

Dehnung in Querrichtung:
6,0-7,0% (nach DIN 53 112)

Dicke:
0,35-0,38 mm (nach DIN 53 111)

Die gemäß Vergleichsbeispiel Λ und B hergestellten imprägnierten und getrockneten Papiere werden in einer Klimakammer bei 20 C und 65% relativer Feuchtigkeit 24 Stunden klimatisiert Danach sind beide Papiere wellig.

Beispiel 6

Das im Beispiel I hergestellte, durch Imprägnierung verfestigte Flächcngebilde wird mit einer wäßrigen, 6()prozenligen Lösung eines I'henolharzcs beschichtet. Das Phenolharz hat eine Viskosität von 200OcP. Das Auftragsgcwieht (Feucht) beträgt 100 g/m³. In das aufgetragene, noch leuchte Phenolharz werden Schleilkörner aus Siliciumcarbid der Körnung 40 (entsprechend einer lichten Maschenweite von 0,150 nun) elektrostatisch aufgebracht. Der so beschichtete und mit Schlcifkörncrn versehene Dogen bzw. die Bahn wird anschließend bei einer Temperatur von 90 bis 95 C getrocknet, bis das Phenolharz seine Klcbrigkeit verloren hat. Danach wird der vorgetrocknete Papierbogen bzw. die Bahn in einem zweiten Arbeitsgang mit einer wäßrigen Lösung eines Phenolharzes (30 Gcwichtsteilc wasserlösliches Phenolharz einer Viskosität von K)OOcP, 50 Teile CaCO₁, 20 Teile Wasser) beschichtet, und /war in solcher Menge, daß die Spitzen der SchleilTiömer noch herausragen. Der Naßauftrag beträgt 49()g/m\ Der beschichtete Bogen bzw. die Bahn wird 2 Stunden bei 90 bis 95 ( und anschließend .1 Stunden bei 140 ( getrocknet. Dabei wird das Phenolharz ausgehärtet. Das erhaltene Schleifmittel wird /ur Verbesserung der l-'lexibilitiit gcflext, d. h. die spröde Phenolhar/.-Schleifkornheschichtuiig wird gebrochen. Dabei wird der Bogen b/w. die Bahn mit der Rückseite über eine Kante gezogen. Anschließend werden aus dem Schleifmittel Scheiben, Bogen oder Bänder geschnitten oder gestanzt.

Anstelle des im Beispiel 6 als Bindemittel verwendeten wasserlöslichen Phenolharzes können auch Alkydharze, alkydharz-modifizierte Phenolharze, Epoxidharze, Polvurethanharze, Imidharzc oder Tierleim verwendet werden.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung eines sleifelastischen, ein- oder mehrlagigen, kunstharzimprägnicrten Flächcngebiidcs aus Fasern auf der Grundluge natürlicher und b :w. oder synthetischer Fasern, dadurch gekennzeichnet, daß man Faservlies auf der Grundlage natürlicher und/oder synthetischer Fasern mit einem Gemisch aus einer wäßrigen Lösung partiell abgebauter, aber noch zur Bildung von Helixslruklurcn fähiger gelicrfähiger Proteine und einer wäßrigen Emulsion oder Dispersion eines thermoplastischen synthetischen Polymerisats in einem Mengenverhältnis von par- is tiell abgebautem Protein zu thermoplastischem synthetischem Polymerisat von 3 : 7 bis 8 : 2 bei einer Temperatur von 25 bis 90 C bis zu einer Aufnahme des Imprägniermittels von 15 bis 50 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gesamtgewicht des Flächengebildes, imprägniert, gegebenenfalls zwei oder mehr Lagen des imprägnierten Faservlieses übereinander legt und anschließend bei einer Temperatur unter der Gellemperatur des partiell abgebauten Proteins trocknet. ^

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Imprägnicrflotte verwendet, die Tierleim als partiell abgebautes Protein und ein thermoplastisches Acryl-Polymerisat enthält.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn- \υ zeichnet, daß man die Imprägnierung bei einer Temperatur von 40 bis 60 C durchführt.

4. Verfahren nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß man das imprägnierte Faservlies bei einer Temperatur von 0 bis 20 C, vorzugsweise K) bis 18 C, trocknet.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Imprägnicrflottc verwendet, die zusätzlich 0,1 bis 10,0 Gewichtsprozent eines Feuchtigkeitsregulators enthält.

6. Verwendung des im Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5 erhaltenen Flächengebildes als Trägermaterial für Schleifmittel.