DE2838799A1

DE2838799A1 - Vulkanfiber und verfahren zu ihrer herstellung

Info

Publication number: DE2838799A1
Application number: DE19782838799
Authority: DE
Inventors: Karl-Heinz Dipl C Neuschaeffer; Paul Dipl Chem Dr Spielau
Original assignee: Dynamit Nobel AG
Current assignee: HT Troplast AG
Priority date: 1978-09-06
Filing date: 1978-09-06
Publication date: 1980-03-13
Also published as: DE2838799B2; FR2435556A1; JPS5546971A; GB2029321A; FR2435556B1; DE2838799C3; GB2029321B

Description

DTHAMEP HOBEL AKTIENGESELLSCHAFT Troisdorf Bez. Köln

Vulkanfiber und Verfahren zu ihrer Herstellung

Die Erfindung befaßt sich mit einer mehrschichtigen Vulkanfiber und einem Verfahren zum Herstellen von Vulkanfiber aus mehreren Papierlagen durch Einwirken stark konzentrierter Imprägnierlösungen atis Zinkchlorid oder Schwefelsäure.

Man versteht unter Vulkanfiber einen Schichtstoff, der durch Perga-meritierung ungeleimter Papiere hergestellt wird, wobei als Imprägniermittel üblicherweise Zinkchlorid bzw. Schwefelsäure angewendet xvird. Bei der Vulkanfiberherstellung wird die Cellulose durch die Einwirkung von starker Schwefelsäure bzw. starker Zinkchloridlösung, beide in Konzentrationen von rund 70 %, in ihren physikalischen Eigenschaften stark verändert, insbesondere stark gequollen. Beim Trocknen schrumpft dann die von den Chemikalien wiederum befreite Cellulose zu hornartigen Gebilden zusammen, deren Faserstruktur mehr oder weniger verschwunden ist. Als Rohstoff, d. Ii. Rohpapiere für die Vulkanfiberherstellung eignen sich ungeleimte, weiche und saugfähige, dem Löschpapier ähnliche Papiere, die ursprünglich nur aiis gebrauchten weichen Baumwolllumpen (Hadern) hergestellt wurden. Später ging man dazu über, auch Linters, Natronzellstoff, Sulfitzellstoff und Edelzellstoffe für die Vulkanfiberherstellung einzusetzen, wobei jedoch Natronzellstoff -and Sulfitzellstoff als reaktionsträge Zellstoffe nur zusammen mit reaktionsfälligen Hadern zu Papier verarbeitet und für Vulkanfiber eingesetzt werden konnten.

Zum Stand, der Technik bezüglich der Vulkanfiberherste}.lung sowie j der hierfür einzusetzenden Rohstoffe wird auf das Kunststoff- | Handbuch, Band III, Abgewandelte Naturstoffe von Vievreg und Becker\ erschienen im Carl Hanser Verlag München 1965, Seiten 26 bis j

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Seite 70 und auf Ulimanns Enzyklopädie der technischen Chemie, dritte Auflage, 18. Band, Seiten 256 - 261 verwiesen.

Als Zellstoffe bezeichnet man die durch Aufschluß von Holz und anderen Faserpflanzen isolierbaren Bestandteile, die vorwiegend als Cellulose bestehen, wobei beim Aufschluß Lignin und Hemicellulosen herausgelöst werden. Man unterscheidet nun nach dem Aufschlußverfahren Sulfitzellstoffe, Sulfatzellstoffe, Hatronzellstoffe u.a. Nach den Rohstoffen wird eine zusätzliche Unterscheidung nach Nadelholz, Laubholz oder Strohzellstoffen vorgenommen. Der aufgeschlossene Zellstoff wird in der Regel v/eiteren Aufbereitungsverfahren wie Bleichen bzw. Veredeln unterworfen, die überwiegend der weiteren Entfernung des noch vorhandenen Eestlignins bzxtf. der Resthemicellulosen dienen. Je nach dem Bleich- oder Veredelungsgrad unterscheidet man ungebleichte, gebleichte oder veredelte Zellstoffe. Ausführungen hierzu siehe in Ulimanns Enzyklopädie dev technischen Chemie, dritte Auflage, 18. Band, Seiten 751 - 792.

Bei der Herstellung von Vulkanfiber als mehrschichtigem Kunststoff kommt es nun darauf an, daß durch die Pergament!erung nicht nur eine Verschweißung der einzelnen Papierlagen in sich stattfindet, sondern daß zusätzlich eine gute Verschweißung zwischen den einzelnen Lagen, eine sogenannte Lagenbindung bewirkt wird. Die Verschweißung der einzelnen Papierlagen und die Herstellung einer guten Lagenbindiing wird bei den bekannten Pergamentierungsverfahren zum Herstellen von Vulkanfiber, bei denen etwa 70 %ige Zinkchloridlösung oder 70 %ige Schwefelsäurelösung eingesetzt wird, nur bei Papieren aus edleren Rohstoffen, nämlich Baumwollf as era aus ungebrauchten und gebrauchten Textilabfallen, gebleich-] ten Baui/iwolllinters oder aus einigen speziellen gebleichten Zellstoffen sowie Mischungen aus Hadern und Linters oder Mischungen mit einigen speziellen gebleichten Zellstoffen erreicht. Ohne Zusatz von Baumwollfasern, Hadern oder Linters war es bisher · nicht möglich, ungebleichte Zellstoffe als Vulkanfiberrobstoff j einzusetzen, da die ungebleichten Zellstoffe infolge ihrer Reak- j tioneträgheit nicht an der VerschvfGißung der einzelnen Papier-

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lagen im Vulkanfiber teilnehmen.

Im Hinblick auf die Wirtschaftlichkeit der Vulkanfiber stellt sich jedoch die Aufgabe, als Rohstoff für die Herstellung nicht nur veredelte Zellstoffe oder Baumwollfasern, die teuer sind, einzusetzen, sondern auch \xngebleichte preisgünstige Zellstoffe zu Vulkanfiber zu verarbeiten.

Erfindungsgemäß wird eine mehrschichtige Vulkanfiber aus mit kon- , zentrierter Zinkchloridlösung oder Schwefelsäurelösung behandelten Papierlagen vorgeschlagen, die gekennzeichnet ist durch aus ungebleichte Nadelholzzellstoffen bestehende oder solche enthaltende Papierlagen. Besonders vorteilhaft lassen sich ungebleichte Nadelholzzellstoffe mit einem mindest ^-Cellulose bzw. e(-Cellulose und Hexosangehalt von 90 %< > einem Pentosangehalt unter 8 %, einem Auschlußgrad mit einer Kappazahl unter 4-0, vorzugsweise unter 35 und einem neutralen bzw. schwach sauren Charakter bei wässeriger Extraktion einsetzen.

Es ist auch möglich, die erfindungsgemäße Vulkanfiber mit bekannten Rohstoffen zu variieren, dergestalt, daß sie aus Papierlagen aus ungebleichten Nadelholzzellstoffen und/oder aus ungebleichten. Nadelholzzellstoffen im Gemisch mit Baumwollfasern, Linters oder reaktionsfähigen gebleichten bzw. veredelten ZeIl-'stoffen mit vorzugsweise als Decklagen dienenden Papierlagen aus Baumwollfasern, Linters, reaktionsfähigen gebleichten bzw. veredelten Zellstoffen bzw«, Gemischen hiervon, besteht.

Die erfindungsgemäße Vulkanfiber weist Schichtfestigkeiten von

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über 400 N/cm auf und ist in der gleichen Weise weiterverarbeit- | bar wie die bekannten Vulkanfibersorten. Vorteilhaft läßt sie sich jedoch einsetzen für Behälter, Stanzteile, Oberflächenver- j edelung (Kaschierung) rauher Werkstoffe, Vulkanfiberschicht- ' stoffe, Unterlage für flexible Schleifkörper.

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Überraschenderweise ist es mit der Erfindung gelungen, Vulkanfiber aus Papierlagen enthaltend bestimmte Mischungen ungebleichtex^ Zellstoffe unter besonderen Kerstellungsbedingungen zu erzeugen.. Das erfindungsgemäße Verfahren zum Herstellen der Vulkanfiber zeichnet sich dadurch aus, daß Papierlagen aus ungebleichten Nadelholzzellstoffen mit einer Imprägnierlösung mit einer um 1 bis 5 Gew.% höheren Konzentration an Imprägniermittel gegenüber den bekannten Imprägnierlösungen behandelt werden. Mit der erfindungsgemäßen Verfahrensweise gelingt es überraschend, die reaktionsträgen ungebleichten Nadelholzzellstoffe zu pergament!eren und zwar so umfassend, daß sie nicht nur innerhalb einer Papierlage sondern auch zwischen den einzelnen Papierlagen verschweißen und damit die für die Vulkanfiber erforderliche gute Lagenbindung erzeugen. Die erfindungsgemäße Verfahrensweise ist jedoch für die Herstellung von Vulkanfiber allein aus Papierlagen aus Baumwollfasern, Linters oder Gemischen hiervon mit bestimmten gebleichten Zellstoffen nicht anwendbar, da sie zu untauglichen Produkten führen, da:die gewählte Imprägnierlösung zu scharf ist.

Mit guten Ergebnissen läßt sich das erfindungsgemäße Verfahren durchführen mit ungebleichten Nadelholzzellstoffen, die einen Mindest-Oi-Cellulose bzw. Cf-Cellulose und Hexosangehalt von 90 %, einen Pentosangehalt unter 8 %, einen Aufschlußgrad mit einer Kappazahl unter 4-0, vorzugsweise unter 35 und einen neutralen bzw. schwach sauren Charakter bei wässeriger Extraktion aufweisen. Bei Gemischen aus Sulfit/Sulfatzellstoffen genügt die Angabe des oG-Cellulosegehaltes, sonst allgemein bei Zellstoffen der oC-Cellulose und Hexosangehalt. Bevorzugt sollte dieser Gehalt 92 % und mehr betragen. Der Pentosangehalt ist nach oben bei 8 % begrenzt, er sollte jedoch vorteilhaft bei 5 % oder weniger liegen, um eine gute Pergamentierung sicherzustellen. Der Aufschlußgrad gibt einen Anhaltspunkt über den Best Ligriingehalt der Zellstoffe und ist nach unterschiedlichen Methoden bestimmbar. Bei der Bestimmung des Ausschlußgrad es nach dor fiappazahl wird eine gena.u abgewogene Menge auf-

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geschwemmten Zellstoffes mit Kaliumpermanganat als Oxydationsmittel versetzt und aus der in einer'bestimmten Zeit verbrauchten Menge des ■Reagenz_l erhält man als Meßzahl die Kappazahl. Der wäßrige Auszug der Papierlage aus ungebleichten Nadelholz-^ Zellstoffen sollte neutral oder schwach sauer reagieren, wobei bei Bestimmung des pH-Wertes im wäßrigen Auszug nach BAM dieser bevorzugt zwischen 5 bis 8 liegen sollte. Die vorgenannten Bedingungen sind alle bei der Herstellung von Vulkanfiber nach der Erfindung für die eingesetzten ungebleichten Nadelholzzellstoffe einzuhalten. Bei Nichterfüllung einer dieser Bedingungen für die ungebleichten NadelholzZellstoffe wird keine ausreichende Lagenbindung bei der Herstellung mehrlagiger Vulkanfiber mehr erzielt.

Weitere Eigenschaften der zum Einsatz kommenden ungebleichten Zellstoffpapiere die ihre Eignung zum'Herstellen von Vulkanfiber nach dem erfindungsgemäßen Verfahren anzeigen, sind eine mittlere Mindestsaughöhe gemessen nach Klemm, 10 Min., von 30 mm und ein geringer Mahlgrad. Die zum Einsatz kommenden Papierlagen können aus einheitlichen oder aus verschieden aufgeschlossenen Zellstoffen, wie z.B. Sulfatzellstoffen und Sulfitsellstoffen, bestehen.

Überraschend hat sich auch herausgestellt, daß es möglich ist, mit dem erfindungsgemäßen Verfahren Papierlagen aus ungebleichten ITadelholzzellstoffen mit Papierlagen aus Baumwolle, Linters reaktionsfähigen gebleichten oder veredelten Zellstoffen bzw. Gemischen hiervon zu einer Vulkanfiberbahn zu verarbeiten. Überraschend ist hierbei, daß die Papierlagen aus Baumwolle,Linters o. dgl. bei der erfindungsgemäßen Behandlung mit den höher prozentigen Imprägnierlösungen als üblich gemeinsam mit den Papierlagen aus ungebleichten Nadelholzzellstoffen nicht überbeansprucht v/erden und ein brauchbares Produkt ergeben. Auf diese V/eise ist es möglich, durch Kombinationen verschiedener Rohstoffpapiere ir.. mehrlagigen Aufbau besondere Eigenschaften der Vulkanfiber zu

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erzielen. Insbesondere können, auch Fasern aus ungebleichten Nadel-j holzzellstoffen in Mischpapieren Verwendung finden und damit Anteile von Hadern, Baumwollfasern oder reaktionsfähigen gebleich-·: ten Zellstoffen ersetzen.

Gegenüber der bekannten kontinuierlichen Herstellungsweise von Vulkanfiber mit einer Zinkchloridlösung sind bei der erfindungsgemäßen Verfahrensweise eine erhöhte Konzentration an Zinkchlorid-j lösung und eine erhöhte Reaktionstemperatur, eine verkürzte Tauchzeit, eine erhöhte Temperatureinwirkung während der Reifezeit nach der Entfernung des Zinkchloz'idüberschusses aus der mehrlagigen Bahn und eine dickenabhängig möglichst lange Reaktionszeit sowie eine Kindestkonzentration in der ersten Zinkchloridauswaschstufe (Entsäuerungsstufe) erforderlich, um ungebleichte NadelholzZellstoffe zu Vulkanfiber zu verarbeiten.

In Weiterbildung der Erfindung wird das Verfahren in kontinuierlicher Arbeitsweise mit Zinkchlorid als Imprägniermittel in der V/eise durchgeführt, daß die Papierlagen mit einer Zinkchloridlösung einer Konzentration von 71 - 73 G-ew.% kurzzeitig bei einer Temperatur von 50 bis 65° C imprägniert und zu einer Bahn zusammengeführt werden, danach die vom Überschuß an Zinkchloridlösung befreite Bahn auf 60 - 90° C erhitzt und während einer Zeitdauer von 10 - 25 Min. bei einer Temperatur von 27 - 50° C gehalten wird, danach ein mehrstufiger Entsätterungspro'zess in bekannter Weise anschließt, wobei die erste Entsäuerungsstufe mit einer ZinkChloridlösung einer Konzentration von 14 - 25 Gew.% arbeitet. Die kurzzeitige Imprägnierungszeit sollte hierbei zwischen 10 und 25 see. betragen.

In weiterer Ausbildung der Erfindung ist es durch Auswahl weiterspezifizierter Verfahrensbedingungen überraschend gelungen, ungebleichte Nadelholzzellstoffe auch bei annähernd normalen., d. h, üblichen Verfahrensbedingungen zu pergament!eren, jedoch gelingt j dies nur in Verbindung mit gut -reaktionsfähigen Papierlagen in j Sinne der Pergamentierung. Diese Variante des erfindungsgemäßen j

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Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, daß eine Papierlage aus ungebleichten Hadelholzzellstoffen jeweils beidseitig von mindestens einer Papierlage aus gut reaktionsfähiger Cellulose, z. B. Baumwolle, umgeben ist und mit einer Zinkchloridlösung einer Konzentration von mindestens 70 Gew.% kurzzeitig bei einer Temperatur von 40"- 55° C imprägniert und zu einer Bahn zusammengeschart wird, danach die vom Überschuß an Zinkchlorid- ■ lösung befreite Bahn auf 50 - 80° C erhitzt und nach einer j Reifezeit von 10 20 Minuten bei einer Temperatur von 25 - 40° C sich ein mehrstufiger Entsäuerungsprozess anschließt, wobei die erste Entsäuerungsstufe mit einer Zinkchloridlösung einer Konzentration von mindestens 12 Gew.% arbeitet. Mit diesem Verfahren ist beispielsweise eine sehr gute Vulkanfiber mit einem Aufbau dergestalt zu erzielen, bei der eine Kernlage aus ungebleichten Nadelholzzellstoffen beidseitig mit einer Papierlage aus Baumwolle abgedeckt ist. Dieser Aufbau kann sich auch mehrfach wiederholen. Vorteilhaft kann es auch, zwischen den einzelnen Papierlagen aus ungebleichten Nadelholzzellstoffen jeweils mehrere Papierlagen beispielsweise aus Baumwolle oder ähnlichem vorzusehen.-

Bei Anwendung von Schwefelsäure als Imprägniermittel wird das erfindungsgemäße Verfahren zum Herstellen von Vulkanfiber in bekannter Weise durchgeführt, wobei jedoch erfindungsgemäß die Papierlagen mit einer Schwefelsäurelösung mit einer Konzentration von yi _ 73 Gew.% kurzzeitig bei Raumtemperatur oder einer darunter liegenden Temperatur imprägniert und zu einer Bahn zusammengeführt werden, danach die Bahn in bekannter V/eise von Überschuß an Schwefelsäurelösung befreit und entsäuert und getrocknet wird.

In der beigefügten Zeichnung ist schematisch die an sich bekannte kontinuierliche Herstellung von Vulkanfiberbahnen dargestellt. Auf das Ablaufgestell a werden die Papierrollen, z. B. al, a2 usw. auf Achsen aufmontiert, die in Gleit- oder Kugellagern laufen, um ein leichtes Abrollen zu ermöglichen. Häufig sind Richtvorrichtungen angebracht, die ein Ausrichten der Papierrollen

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auch während des Ablaufs gestatten. Für ein 1 min dickes Produkt sind 8 - 12 Papierbahnen erforderlich. Für größere Dicken sind entsprechend mehr Ablaufstellen notwendig. Das Ablaufgestell muß Freistellen besitzen und so konstruiert sein, daß während des \ Ablaufens der zur Fabrikation benötigten Papierbahnen neue Pa- ! pierrollen montiert werden können und eine kontinuierliche Fabrikation möglich ist.

Über Gleitwalzen gelangen die Papierbahnen zur schrägliegenden Einführleiter b, die unmittelbar über dem Pergamentierungsbad angebracht ist. Dieses Bad c, mit Gummi oder Kupfer ausgelegt, enthält eine Tauclwalze d, die zur Einführung der Papierlagen herausgehoben und in der Höhe verstellbar arretiert werden kann. Mittels dieser Walze wird die 'Tauchzeit des Papieres eingestellt.

Die Papierbahnen werden einzeln in die ZinkChloridlösung eingeführt, nehmen ZinkChloridlösung auf und vereinigen sich vor der Tauchwalze miteinander. Nach dem Verlassen des Pergamentierbades läuft die Bahn zwischen zwei gummierten Walzen e hindurch, Vielehe die überschüssige Zinkchloridlösung abquetschen. Die Zinkchloridlösung wird z* B. durch in das Pergamentierbad eingebaute Heizschlangen auf die erforderliche Arbeitstemperatur gebracht. Der Zufluß der vorge\\färmten Zinkchloridlösung erfolgt über ein Niveaugefäß oder wird durch Schwimmer geregelt. Der Flüssigkeitsstand im Pergamentierbad wird konstant gehalten, um gleiche Tauch-j zeiten des Papieres zu gewährleisten.

Die Temperatur der Pergamentierflüssigkeit wird hierbei z%ri.schen 50 und 65° C gehalten, die mit Zinkchloridlösung getränkte Pa- : pierbahn wird dann über 2 Zylinder f und g geleitet, die auf etwa ^: 60 - 90° C temperiert werden und ebenso wie eine daran anschließende Reifstrecke i der Bahn Zeit für eine gleichmäßige Durchperga- j mentierung geben, bevor die Bahn zum Auswaschen des Zinkchlorids " in das erste Waschbad j einläuft. Das Auswaschen des Zinkchlorids ; geschieht in einer Reihe von hintereinander geschalteten Waschbottichen ,i«, In diesen Bottichen können obere und untere ange- ; tr j ebene Uinlcnkrollen vorgesehen werden« Tänzerwalzen können sun ,

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Regeln der Fortbewegung dienen. Mach dem Auswaschen des Zinlcchlorids aus der Vulkanfiberbahn durchläuft diese eine Trockenpartie 1, bestehend aus einzelnen Trockenzylindern. Daran schließt sich ein Glättkalander m, Querschneider η und ein Rollenwickler ο an.

Die Erfindung wird nachfolgend an einigen Beispielen erläutert. Die Beispiele 1,2, 3 und 4- zeigen die erfolgreiche Herstellung von Vulkanfibei' nach dem erfindungsgemäßen Verfahren mit erhöhter Zinkchloridlöstingskonzentration bzw. Schwefelsäure, die Beispiele 5, 6 und 7 hingegen bringen den Nachweis, daß bei Nichteinhaltung der erfindungsgemäß vorgeschriebenen Bedingungen bei Einsatz ungebleichter Nadelholzzellstoffe kein Vulkanfiber mit ausreichender Lagenbindung hergestellt werden kann. Beispiel S erläutert das Verfahren gemäß Anspruch 11.

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Beispiel 1-

Ein Papier, bestehend aus 100 % liadelholzsulfatzellstoifgeiaisch, ungebleicht, mit einem Flächengewicht von ca. 80 g/ciE , einer mittleren Saughöhe von 38 mm, einem pH-Wert des wässrigen Auszuges von 6,8, einem (X -Cellulose- + Hexosangehalt von 93 %■> einem Pentosangehalt von 5*5 % "and einer Kkppazahl von 29 wird 10-lagig in einer 71,5 Gew.%igen Zinkchloridlösung von 56° C 15 sek lang getaucht,.nach Entfernen des Überschusses der Lösung auf V/alzen von ca. 70° C Temperatur erhitzt, ca. 15 Min. über eine Reaktionsstrecke bei 35° C geführt und im Gegenstromverfahren kontinuierlich entsäuert, beginnend mit einer ca. 16 %igen gekühlten Zinkchloridlösung. Die Trocknung erfolgt in bekannter Weise kontinuiei-lich. Die erhaltene Vulkanfiber hat eine Dicke von O_v85 mm, eine Eohdichte von 1,35 g/cnr, eine Schichtfestigkeit von 4-50 K/cm². Sie läßt sich in für Vulkanfiber bekannter Weise weiterverarbeiten.

Beispiel 2:

Ein Papier, bestehend aus einem Gemisch von Langholzfaser-Sulfat- und Sulfitaellstoff, ungebleicht, mit einem Gesamt-Cellulosegehalt von ca. 90 %, einem pH-Wert des wässrigen Auszuges von 5,5, einer Saughöhe von 40 mm und einer Kappazahl von 31 wird mit einem Flächengewicht von 100 g/ia 12-lagig in einer Zinkchloridlösung von ?2 Gew.% bei 53° C 20 sek lang getränkt, vom ZnCl₂-Überschuß befreit, auf 60° C heißen V/alzen erhitzt, 20 Minuten lang kontinuierlich über eine Reaktionsstrecke von 32° C geführt. Die Entsäuerung erfolgt im Gegenstromverfahren, beginnend mit einer 19 Gew*%igen Zinkchloridlösung, anschließend übliche kontinuierliche Trocknungο Die Vulkanfiber hat eine Dicke von 1,35 mm» eine Rohdichte von 1,25 g/cm^ und eine Schichtfestigkeit von 420 N/cm².

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Beispiel 3 '

Papiere aus Baumwollfasern werden in Kombination mit Papier aus ungebleichtem Hadelholzsulfatzellstoffgemisch mit Eigenschaftswerten wie zu Beispiel 1 angegeben, von 90 g/cm insgesamt 10-lagig bei 52° C 22 sek. lang in 71 Gew.^iger Zinkchloridlösung getränkt, auf heißen Walzen von ca. 65° C erhitzt, ca. 10 Min. durch eine ca. 28° C warme Reaktionszone geführt und anschließend in üblicher Weise, beginnend mit einer 25 Gew.%igen Zinkchlorid- j lösung im Gegenstrom-entsäuert und dann getrocknet. Die erhaltene Vulkanfiber weist sehr gute Bind\ing zwischen den verschie-

denen Papierlagen auf, Schichtfestigkeit 480 Έ/cm bei einer Dicke von 1 mm Rohdichte von 1,34- G/cnr .

Beispiel 4:

Ein Papier von 80 g/m ITlächengev/icht aus ungebleichtem ITadelholz-Sulfatzellstoff-Gemisch mit einem Ctf-Cellulosegehalt von 90 Gew.%, einem Pentos angehalt von 7 ^o/°, einer Saughöhe von 44 mm, einer Kappazahl von 33 und einem pH-Wert des wässrigen Auszuges von 8 wird 5-lagig in eine 72 Gew.%ige Schwefelsäurelösung bei 15° C 12 sek lang getaucht, vom Säureüberschuß befreit und in für das Verfahren üblicher Weise entsäuert und getrocknet. Die erhaltene Vulkanfiber nach dem Schwefelsäureverfahren weist eine Schicht-

festigkeit von 490 H/cm ;
dichte von 1,35 g/cnr auf

festigkeit von 490 H/cm ; eine Dicke von 0,45 Bim und eine Roh-

Beispiel 5·

Ein Papier von 90 g/m Flächengewicht, bestehend aus einem Gemisch ungebleichter ITadelholz-Sulfatzellstoffe mit einem -Cellulose- + Hexosangehalt von 91 %, einem Pentosangehalt von 8 %, einem pH-Wert des wässrigen Auszuges von 9,einer Säughöhe von 41 ma und einer Eappazahl von 35 ergab bei den Versuch einer kontinuierlichen Pergamentiorung mit 71,8 Gew.?£iger Zinkchloridlösung von

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58° C und einer Tauchzeit von I5 bis 35 sek» trotz anschließender Hitzebehandlung von 70° C und einer Keaktionszeit von 20 25 Min. 3- bis- 10-lagig zwar eine Pergamentierung der Einzellagen , aber keine ausreichende Bindung zvjischen den Lagen.-

Beispiel 6:

Ein Papier von 75 g/cm Flächengewicht mit einem oC-Cellulose- und Hexosangehalt von 92 %, einem. Pentosangehalt von 6 %, einem pH-Wert des wässrigen Auszuges von 9,2, einer Saughöhe von 39 mm und einer Kappazahl von ?A ergab, aus ungebleicht em ITadelholzsulfatzellstoff bestehend unter den Bedingungen des Beispiels 5 · bei 3- bis 10-lagiger Anwendung ebenfalls keine ausreichende Bindung zwischen den Lagen.

Beispiel 7·

Ein Papier von 80 g/m S¹Iächengewicht mit einem cC-Cellülose- und Hexosangehalt von 92 %, einem Pentosangehalt von 5 %■> einer Kappazahl von 32 und einer mittleren Saughöhe von 40 mm, das beim wässrigen Auszug einen pH-Wert von 6,5 zeigt und aas einem Nadelholzzellstoffgemisch ungebleicht bestand, erfüllte zwar somit die Versuchsbedingungen für eine einwandfreie Pergainentierung gemäß Beispiel 1, ergab aber 10-lagig eingesetzt bei einer Tauchseit von 35 sek. in 70 Gew.%iger Zinkchloridlösung von 45° G und einer anschließenden Hitzebehandlung bei 50° Cr einer Eeifezeit von Λ0 Min. bei 18° C und einer Entsäuerung beginnend in der ea?sten Stufe mit 'einer 12 Gew.%igen Zinkchloridlösung Blasenbildung und fehlende Bindung zwischen den einzelnen Papierlagen. Somit konnte keine gebrauchsfähige Vulkanfiber hergestellt werden.

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# ν

Beispiel 8 :

Ein Papier von 90 g/m Flächengewicht aus ungebleichten Nadelholzsulfatzellstoffen mit den Eigenschaften gemäß Beispiel 1 wird einlagig zwischen 6-8 Lagen Mischpapier aus Baumwolle/ Linters in einer 70 Gew.% Zinkchloridlösung bei 4-2° C 25 sek. lang imprägniert, danach auf heißen Walzen mit einer Temperatur von 50° C erhitzt und während einer Reifezeit von 20 Min. bei 28° C gehalten. Nach der Entsäuerung, wobei die erste Entsäuerung=} stufe mit einer 15 Gewogen Zinkchloridlösung arbeitete, wurde die Vulkanfiber getrocknet. Die erhaltene Vulkanfiber weist eine Schichtfestigkeit > 300 N/cm , auf.

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Claims

Troisdorf, der· 1. Sept. 1978 OZ: 78076 MG/af

Patentansprüche

Η .j Mehrschichtige Vulkanfiber aus mit konzentrierter Zinkcnlo- \_ ridlösung oder Schv/efelsäurelösung behandelten Papierlagen,

gekennzeichnet durch ungebleichte

Nadelholzzellstoffe enthaltende Papierlagen.
2. Vulkanfiber nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ungebleichte Nadelholzzellstoffe mit einem Mindest-^-Cellulose- bzw. cb-Cellulose- und Hexcsangehalt von 90 %, mit einem Pentosangehalt unter 8 %, einem Aufschlußgrad mit einer Kappazahl unter 40, vorzugsweise unter 35, und einem neutralen bzw. schwach sauren Charakter bei wäßriger Extraktion.
3. Vulkanfiber nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch Papierlagen aus ungebleichten Nadelholzzellstoffen und/oder aus ungebleichten Nadelholzzellstoffen im Gemisch mit Baumwollfasern, Linters oder reaktionsfähigen gebleichten bzw. veredelten Zellstoffen mit vorzugsv/eise als Decklagen dienenden Papierlagen aus Baumwollfasern, Linters, reaktionsfähigen gebleichten bzw. veredelten Zellstoffen bzw. Gemischen hiervon.
4. Verfahren zum Herstellen von Vulkanfiber nach den Ansprüchen 1 bis 3, aus mehreren Papierlagen durch Einwirken stark konzentrierter Imprägnierlösungen aus Zinkchlorid oder Schwefelsäure, dadurch gekennzeichnet, daß Papierlagen aus ungebleich-! ten Nadelholzzellstoffen mit einer Imprägnierlösung von einer j um 1 bis 3 Gew.-% höherer Konzentration an Imprägniermittel j gegenüber den bekannten Imprägnierlösungen behandelt v/erden, '
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ungebleichte Nadelholzzellstoffe mit einem Mindest— «.-Cellulose-• bzw. «»-Cellulose- und Hexosangehalt von 90 %, einem Pentosan«·

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gehalt unter 8 %, einem Aufschlußgrad mit einer Kappazahl unter 40, vorzugsweise unter 35 und einem neutralen bzw. schwach sauren Charakter bei wäßriger Extraktion eingesetzt

werden.
6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5» dadurch gekennzeichnet, daß ungebleichte Nadelholzzellstoffe, hergestellt nach unterschiedlichen Aufschlußverfahren im Gemisch eingesetzt werden.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß ungebleichte Nadelholzzellstoffe im Gemisch mit; Baumwollfasern, Linters oder reaktionsfähigen Fasern gebleich-t ter bzw. veredelter Zellstoffe eingesetzt werden.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß Papierlagen aus ungebleichten Hadelholzzellstoffen mit Papierlagen aus Baumwolle, Linters, reaktionsfähigen gebleichten oder veredelten Zellstoffen bzw. Gemischer hiervon zu einer Vulkanfiberbahn verarbeitet werden.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 8 in kontinuierlicher Arbeitsweise mit Zinkchlorid als Imprägniermittel, dadurch gekennzeichnet, daß die Papierlagen mit einer Zinkchloridlösung einer Konzentration von 71 bis 73 Gew.-% kurzzeitig bei einer Temperatur von 50 bis 65⁰C imprägniert und zu einer Bahn zusammengeführt werden, danach die von Überschuß an Zink-; Chloridlösung befreite Bahn auf 60 bis 9O⁰C erhitzt und wäh- ! rend einer Zeitdauer von 10 bis 25 min. bei einer Temperatur von 27 bis 50⁰C gehalten wird, danach ein mehrstufiger Entsäuerungsprozess in bekannter Weise anschließt, wobei die erste Entsäuerungsstufe mit einer Zinkchloridlösung einer Kon-j-

zentration von 14 bis 25 Gev.-% arbeitet. !
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 9 mit Schwefelsäure \ als Imprägniermittel, dadurch gekennzeichnet, daß die Papier-; lagen mit einer Schvefelsäurelösung einer Konzentration von ί 71 bis 73 Gew.-% kurzzeitig bei Raumtemperatur oder darunter ;

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liegender Temperatur imprägniert und zu einer Bahn zusammen-

geführt werden, danach die Bahn in bekannter Weise vom j Überschuß an Schwefelsäurelösung befreit und entsäuert und getrocknet wird.
11. Verfahren zum Herstellen von Vulkanfiber nach Anspruch 3, aus mehreren Papierlagen durch Einwirken stark konzentrierter. Zinkchloridlösung, dadurch gekennzeichnet, daß eine Papierlage aus ungebleichten Nadelholzzellstoffen jeweils beidseitig von mindestens einer Papierlage aus gut reaktionsfähiger Cellulose, z.B. Baumwolle, umgeben ist und mit einer Zinkchloridlösung einer Konzentration von mindestens 70 Gew.-j% kurzzeitig bei einer Temperatur von 40 bis 55°C imprägniert und zu einer Bahn zusammengeführt wird, danach die vom Über-j schuß an Zinkchloridlösung befreite Bahn auf 50 bis 80⁰C erhitzt und nach einer Reif ezeit .von 10 bis 20 min. bei einer, Temperatur von 25 bis 40⁰C im mehrstufigen Entsäuerungsprozess sich anschließt, wobei die erste Entsäuerungsstufe mit einer Zinkchloridlösung einer Konzentration von mindestens 12 Gew.-% arbeitet.

Troisdorf, den 1. Sept. 1978
OZ 78076 MG/af

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