DE2838799C3

DE2838799C3 - Vulkanfiber und Verfahren zu ihrer Herstellung

Info

Publication number: DE2838799C3
Application number: DE2838799A
Authority: DE
Inventors: Paul Dipl.-Chem. Dr. 5210 Troisdorf Spielau
Original assignee: Dynamit Nobel AG
Current assignee: HT Troplast AG
Priority date: 1978-09-06
Filing date: 1978-09-06
Publication date: 1981-11-12
Also published as: DE2838799B2; FR2435556A1; JPS5546971A; GB2029321A; DE2838799A1; FR2435556B1; GB2029321B

Description

Die Erfindung befaßt sich mit einer mehrschichtigen Vulkanfiber aus mit konzentrierter Zinkchloridlösung

oder Schwefelsäurelösung behandelten Papierlagen und einem Verfahren zum Herstellen von Vulkanfiber aus mehreren Papierlagen durch Einwirken stark konzentrierter Imprägnierlösungen von etwa 70 Gew.-% aus Zinkchlorid oder Schwefelsäure.

Man versteht unter Vulkanfiber einen Schichtstoff, der durch Pergamentierung ungeleimter Papiere hergestellt wird, wobei als Imprägniermittel üblicherweise Zinkchlorid bzw. Schwefelsäure angewendet wird. 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. h. Rohpapiere für die Vulkanfiberherstellung eignen sich ungeleimte, weiche und saugfähige, dem Löschpapier ähnliche Papiere, die Ursprung-'

lieh nur aus gebrauchten weichen Baumwollumpen (Hadern) hergestellt wurden. Später ging man dazu über, auch Linters, Natronzellstoff, Sulfitzellstoff und Edelzellstoffe für die Vulkanfiberherstellung einzusetzen, wobei jedoch Natronzellstoff und Sulfitzellstoff als reaktionsträge Zellstoffe nur zusammen mit reaktionsfähigen Hadern zu Papier verarbeitet und für Vulkanfiber eingesetzt werden konnten.

Zum Stand der Technik bezüglich der Vulkanfiberherstellung sowie der hierfür einzusetzenden Rohstoffe wird auf das Kunststoff-Handbuch, Band III, Abgewandelte Naturstoffe von Vieweg und Becker, erschienen im Carl Hanser Verlag München, 1965, Seite 26 bis Seite 70 und auf Ullmanns Enzyklopädie der technischen Chemie, dritte Auflage, 18. Band, Seiten 256-261 verwiesen.

Als Zellstoffe bezeichnet man die durch unterschiedliche Aufschlußverfahren von Holz und anderen Faserpflanzen isolierbaren Bestandteile, die vorwiegend als Cellulose bestehen, wobei beim Aufschluß Lignin und Memicellulosen herausgelöst werden. Man unterscheidet nun nach dem Aufschlußverfahren Sulfitzellstoffe, Sulfatzellstoffe, Natronzellstoffe u. a. Nach den Rohstoffen wird eine zusätzliche Unterscheidune nach

Nadelholz, Laubholz oder Strohzellstoffen vorgenommen. Der aufgeschlossene, aber noch unveredelte und ungebleichte Zellstoff wird in der Regel weiteren Aufbereitungsverfahren wie Bleichen bzw. Veredeln unterworfen. Die Behandlung mit Natronlauge wird entweder als Heißveredelung oder ak Kaltveredelung durchgeführt, sie bewirkt eine Entfernung von alkalilöslichen Hemicellulosen (Pentosane, Hexosane), damit erhält man veredelte Zellstoffe. Eine weitere Behandlung des Zellstoffes ist das Bleichen, das ist die oxidative Entfernung von Restlignin durch Peroxyd, Chlordioxyd, Chlor, Hypochlorid in ein- oder mehrstufigen Prozessen. Damit erhält man gebleichte Zellstoffe. Es gibt also unveredelte ungebleichte, unveredelte gebleichte, veredelte gebleichte und veredelte ungebleichte Zellstoffe. Ausführungen hierzu siehe in Ullmanns Enzyklopädie der technischen Chemie, dritte Auflage, 18. Band, Seiten 751-792.

Bei der Herstellung von Vulkanfiber als n.ehrschichtigen Kunststoff kommt es nun darauf an, daß durch die Pergamentierung nicht nur eine Verschweißung innerhalb der einzelnen Papierlagen stattfindet, sondern daß zusätzlich eine gute Verschweißung zwischen den einzelnen Papierlagen, eine sogenannte Lagenbindung bewirkt wird. Die Verschweißung der einzelnen Papierlagen und die Herstellung einer guten Lagenbindung wird bei den bekannten Pergamentierungsverfahren zum Herstellen von Vulkanfiber, bei denen etwa 7O°/oige Zinkchloridlösung oder 70%ige Schwefelsäurelösung eingesetzt wird, nur bei Papieren aus edleren Rohstoffen, nämlich Baumwollfasern aus ungebrauchten und gebrauchten Textilabfällen, gebleichten Baumwollinters oder aus einigen speziell gebleichten Zellstoffen mit Mischungen aus Hadern und Linters, erreicht Ohne Zusatz von Baumwollfasern, Hadern j5 oder Linters war es bisher nicht möglich, unveredelte ungebleichte Zellstoffe als Vulkanfiberrohstoff einzusetzen, da die unveredelten ungebleichten Zellstoffe infolge ihrer Reaktionsträgheit nicht an der Verschweißung der einzelnen Papierlagen im Vulkanfiber zum Herstellen der Lagenbindung teilnehmen.

Aus der DE-PS 8 65 802 ist nun bereits bekannt, bestimmte Kombinationen von unveredeltem gebleichtem Sulfitzellstoff mit kaltveredelter Natroncellulose zu Vulkanfiber zu verarbeiten.

Im Hinblick auf die Wirtschaftlichkeit der Vulkanfiber stellt sich jedoch die Aufgabe, als Rohstoff für die Herstellung nicht nur gebleichte veredelte Zellstoffe oder Baumwollfasern, die teuer sind, einzusetzen, sondern auch unveredelte und damit preisgünstige Zellstoffe zu Vulkanfiber zu verarbeiten. Dieses ist mit den bekannten Verfahren bisher nicht möglich gewesen.

Die Erfindung löst diese Aufgabe mit einer mehrschichtigen Vulkanfiber aus mit konzentrierter Zinkchloridlösung oder Schwefelsäurelösung behandelten Papierlagen dadurch, daß unveredelte ungebleichte Nadelholzzellstoffe mit einem Mindest-ot-Cellulose- bzw. «-Cellulose- und Hexosangehalt von 00%, einem Pentosangehalt unter 8%, einem Aufschlußgrad mit einer Kappazahl unter 40, vorzugsweise unter 35 und einem neutralen bzw. schwach sauren Charakter bei wäßriger Extraktion enthaltende Papierlagen eingesetzt sind.

Hierbei können unveredelte ungebleichte Nadelholzzellstoffe, die nach unterschiedlichen Aufschlußverfahren hergestellt sind, gemischt enthalten sein. Darüber hinaus ist eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung darin zu sehen, daß unveredelte ungebleichte Nadelholzzellstoffe im Gemisch mit Baumwollfasern, Linters oder reaktionsfähigen Fasern gebleichter bzw. veredelter Zellstoffe vorgesehen sind.

Es ist auch möglich, die erfindungsgemäße Vulkanfiber mit bekannten Rohstoffen zu variieren, dergestalt, daß sie aus Papierlagen aus unveredelten ungebleichten Nadelholzzellstoffen und/oder aus unveredelten ungebleichten Nadelholzzellstoffen im Gemisch mit Baumwollfasern, Linters oder reaktionsfähigen gebleichten bzw. veredelten Zellstoffen enthält. Vorzugsweise sind als Decklagen Papierlagen, bestehend aus Baumwollfasern, Linters, reaktionsfähigen gebleichten bzw. veredelten Zellstoffen bzw. Gemischen hiervon, eingesetzt.

Die erfindungsgemäße Vulkanfiber weist Schichtfestigkeiten von über 400 N/cm² auf und ist in der gleichen Weise weiterverarbeitbar wie die bekannten Vulkanfibersorten. Vorteilhaft läßt sie sich jedoch einsetzen für Behälter, Stanzteile, Oberflächenveredelung (Kaschierung) rauher Werkstoffe, Vulkanfiberschichtstoffe, Unterlage für flexible Schleifkörper.

Bei Gemischen aus Sulfit-/Sulfatzellstoffen genügt die Angabe des «-Cellulosegehaltes, sonst allgemein bei Zellstoffen der «-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 Rest Ligningehalt der Zellstoffe und ist nach unterschiedlichen Methoden bestimmbar. Bei der Bestimmung des Aufschlußgrades nach der Kappazahl wird eine genau abgewogene Menge aufgeschwemmten Zellstoffes mit Kaliumpermanganat als Oxydationsmittel versetzt und aus der in einer bestimmten Zeit verbrauchten Menge des Reagenz erhält man als Meßzahl die Kappazah!. Der wäßrige Auszug der Papierlage aus ungebleichten Nadelholzzellstoffen 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 unveredelten ungebleichten Nadelholzzeilstoffe 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 Sulfitzellstoffen, bestehen.

Überraschenderweise ist es mit der Erfindung gelungen, Vulkanfiber aus Papierlagen, enthaltend Mischungen unveredelter ungebleichter Zellstoffe, unter besonderen Herstellungsbedingungen zu erzeugen. Das erfindungsgemäße Verfahren zum Herstellen einer solchen Vulkanfiber zeichnet sich dadurch aus, daß die Pap'erlagen mit einer Imprägnierlösung von einer um 1 bis 3 Gew.-% höheren Konzentration an Imprägniermittel gegenüber den bekannten lmprägnierlösungen (von etwa 70Gew.-%) behandelt werden. Mit der erfindungsgemäßen Verfahrensweise gelingt es überraschend, die reaktionsträgen unveredelten ungebleichten

Nadelholzzellstoffe zu pergamentieren, 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, Unters oder Gemischen hiervon mit bestimmten gebleichten Zellstoffen nicht anwendbar, da sie zu untauglichen Produkten führen, da die gewählte Imprägnierlösung zu scharf ist.

Überraschend hat sich auch herausgestellt, daß es möglich ist, mit dem erfindungsgemäßen Verfahren Papierlagen aus unveredelten ungebleichten Nadelholzzellstoffen mit Papierlagen aus Baumwolle, Unters, reaktionsfähigen gebleichten oder veredelten Zellstoffen bzw. Gemischen hiervon zu einer Vulkanfiberbahn zu verarbeiten. Überraschend ist hierbei, daß die Papierlagen aus Baumwolle, Linters od. dgl. bei der erfindungsgemäßen Behandlung mit den höher prozentigen Imprägnierlösungen als üblich gemeinsam mit den Papierlagen aus ungebleichten Nadelholzzellstoffen nicht überbeansprucht werden und ein brauchbares Produkt ergeben. Auf diese Weise ist es möglich, durch Kombinationen verschiedener Rohstoffpapiere im mehrlagigen Aufbau besondere Eigenschaften der Vulkanfiber zu erzielen. Insbesondere können auch Fasern aus ungebleichten Nadelholzzellstoffen in Mischpapieren Verwendung finden und damit Anteile von Hadern, Baumwollfasern oder reaktionsfähigen gebleichten Zellstoffen ersetzen.

Gegenüber der bekannten kontinuierlichen Herstellungsweise von Vulkanfiber mit einer Zinkchloridlösung sind bei der erfindungsgemäßen Verfahrensweise eine erhöhte Konzentration an Zinkchloridlösiing und eine erhöhte Reaktionstemperatur, eine verkürzte Tauchzeit, eine erhöhte Temperatureinwirkung während der Reifezeit nach der Entfernung des Zinkchloridüberschusses aus der mehrlagigen Bahn und eine dickenabhängig möglichst lange Reaktionszeit sowie eine Mindestkonzentration 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 Weise durchgeführt, daß die Papierlagen mit einer Zinkchloridlösung einer Konzentration von 71—73Gew.-% 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 Entsäuerungsprozeß in bekannter Weise anschließt, bei dessen erster Entsäuerungsstufe mit einer Zinkchloridlösung einer Konzentration von 14 bis 25 Gew.-% gearbeitet wird. 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 pergamentieren, jedoch gelingt dies nur in Verbindung mit gut reaktionsfähigen Papierlagen im Sinne der Pergamentierung. Diese Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens ist 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 7OGew.-°/o kurzzeitig bei einer Temperatur von 40—55°C imprägniert und zu einer Bahn zusammengeführt wird, danach die von Überschuß an Zinkchloridlösung befreite Bahn auf 50—80⁰C erhitzt und nach einer

ίο Reifezeit von 10—20 min bei einer Temperatur von 25—40⁰C mehrstufig entsäuert wird, wobei in der ersten Entsäuerungsstufe mit einer Zinkchloridlösung einer Konzentration von mindestens 12Gew.-% gearbeitet wird. Mit diesem Verfahren ist beispielsweise eine sehr

!5 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 sein 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 71— 73 Gew.-% kurzzeitig bei Raumtemperatur oder zu einer darunter liegenden Temperatur imprägniert und zu einer Bahn zusammengeführt werden, danach die Bahn in bekannter Weise von Überschuß an Schwefelsäurelösung befreit und entsäuert und getrocknet wird.

In der Zeichnung ist schematisch die an sich bekannte kontinuierliche Herstellung von Vulkanfiberbahnen dargestellt. Auf das Ablaufgestell a werden die Papierrollen, z. B. a 1, a 2 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 auch während des Ablaufs gestatten. Für ein 1 mm 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 Papierrollen montiert werden können und eine kontinuierliche Fabrikation möglich ist

Über Gleitwalzen gelangen die Papierbahnen zur

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

Die Papierbahnen werden einzeln in die Zinkchloridlösung eingeführt, nehmen Zinkchloridlösung auf und vereinigen sich vor der Tauch walze miteinander. Nach dem Verlassen des Pergamentierbades läuft die Bahn zwischen zwei gummierten Walzen e hindurch, weiche die überschüssige Zinkchloridlösung abquetschen. Die Zinkchloridlösung wird z. B. durch in das Pergamentierbad eingebaute Heizschlangen auf die erforderliche Arbeitstemperatur gebracht Der Zufluß der vorgewärmten Zinkchloridlösung erfolgt über ein Niveaugefäß oder wird durch Schwimmer geregelt Der Flüssigkeitsstand im Pergamentierbad wird konstantge-

halten, um gleiche Tauchzeiten des Papiers zu gewährleisten.

Die Temperatur der Pergamentierflüssigkeit wird hierbei zwischen 50 und 65^CC gehalten, die mit Zinkchloridlösung getränkte Papierbahn wird dann über 2 Zylinder fund ggeleitet, die auf etwa 60—90°C temperiert werden und ebenso wie eine daran anschließende Reifstrecke / der Bahn Zeit für eine gleichmäßige Durchpergamentierung geben, bevor die Bahn zum Auswaschen des Zinkchlorids in das erste Waschbad j einläuft. Das Auswaschen des Zinkchlorids geschieht in einer Reihe von hintereinandergeschalteten Waschbottichen / In diesen Bottichen können obere und untere angetriebene Umlenkrolien vorgesehen werden. Tänzerwalzen können zum Regeln der Fortbewegung dienen. Nach dem Auswaschen des Zinkchlorids aus der Vulkanfiberbahn durchläuft diese eine Trockenpartie /, 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 Vulkanfiber nach dem erfindungsgemäßen Verfahren mit erhöhter Zinkchloridlösungskonzentration 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 8 erläutert das Verfahren gemäß Anspruch 11.

Beispiel 1

Ein Papier, bestehend aus 100% Nadelholzsulfatzellstoffgemisch, ungebleicht, mit einem Flächengewicht von ca. 80 g/m², einer mittleren Saughöhe von 38 mm, einem pH-Wert des wäßrigen Auszuges von 6,8, einem «-Cellulose- und Hexosangehalt von 93%, einem Pentosangehalt von 5,5% und einer Kappazahl von 29 wird lOlagig in einer 71,5gew.-%igen Zinkchloridlösung von 56° C 15 see lang getaucht, nach Entfernen des Überschusses der Lösung auf Walzen von ca. 70° C Temperatur erhitzt, ca. 15 min über eine Reaktionsstrekke bei 35° C geführt und im Gegenstromverfahren kontinuierlich entsäuert, beginnend mit einer ca. 16%igen gekühlten Zinkchloridlösung. Die Trocknung erfolgt in bekannter Weise kontinuierlich. Die erhaltene Vulkanfiber hat eine Dicke von 0,85 nun, eine Rohdichte von 135 g/cm³, eine Schichtfestigkeit von 450 N/cm². Sie läßt sich in für Vulkanfiber bekannter Weise weiterverarbeiten.

Beispiel 2

Ein Papier, bestehend aus einem Gemisch von Langholziaser-Sulfat- und Sulfitzellstoff, 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/m² 121agig in einer Zinkchloridlösung von 72 Gew.-% bei 53°C 20 see lang getränkt, von ZnCk-Überschuß befreit, auf 60° C heißen Walzen erhitzt, 20 min lang kontinuierlich über eine Reaktionsstrecke von 32° C geführt Die Entsäuerung erfolgt im Gegenstromverfahren, beginnend mit einer 19gew.-%igen Zinkchloridlösung, anschließend übliche kontinuierliche Trocknung. Die Vulkanfiber hat eine Dicke von 135 mm, eine Rohdichte von 1,25 g/cm³ und eine Schichtfestigkeit von 420 N/cm².

Beispiel 3

Papiere aus Baumwollfasern werden in Kombination mit Papier aus ungebleichtem Nadelholzsulfatzellstoffgemisch mit Eigenschaftswerten wie zu Beispiel 1 angegeben, von 90 g/m² insgesamt lOlagig bei 52⁰C 22 see 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 25gew.-%igen Zinkchloridlösung im Gegenstrom entsäuert und dann getrocknet. Die erhaltene Vulkanfiber weist sehr gute Bindung zwischen den verschiedenen Papierlagen auf, Schichtfestigkeit 480 N/cm² bei einer Dicke von 1 iiim Rohdichte von 1,34 g/cm³.

Beispiel 4

Ein Papier von 80 g/m² Flächengewicht aus ungebleichtem Nadelholz-Sulfatzellstoff-Gemisch mit einem a-Cellulosegehalt von 90Gew.-%, einem Pentosangehalt von 7%, einer Saughöhe von 44 mm, einer Kappazahl von 33 und einem pH-Wert des wäßrigen Auszuges von 8 wird 51agig in eine 72gew.-%ige Schwefelsäurelösung bei 15° C 12 see lang getaucht, vom Säureüberschuß befreit und in für das Verfahren üblicher Weise entsäuert und getrocknet Die erhaltene Vulkanfiber nach dem Schwefelsäureverfahren weist eine Schichtfestigkeit von 490 N/cm², eine Dicke von 0,45 mm und eine Rohdichte von 135 g/cm³ auf.

Beispiel 5

Ein Papier von 90 g/m² Flächengewicht, bestehend aus einem Gemisch ungebleichter Nadelholz-Sulfatzellstoffe mit einem «-Cellulose- und Hexosangehalt von 91%, einem Pentosangehalt von 8%, einem pH-Wert des wäßrigen Auszuges von 9, einer Saughöhe von 41 mm und einer Kappazahl von 35 ergab bei dem Versuch einer kontinuierlichen Pergamentierung mit 71,8gew.-%iger Zinkchloridlösung von 58°C und einer Tauchzeit von 15 bis 35 see trotz anschließender Hitzebehandlung von 70°C und einer Reaktionszeit von 20—25 min 3- bis lOlagig zwar eine Perganientierung der Einzellagen, aber keine ausreichende Bindung zwischen den Lagen.

Beispiel 6

Ein Papier von 75 g/m² Flächengewicht mit einem «-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 Kappazsh! vor. 34 ergab, aus ungebleichtem Nadelholzsulfatzellstoff bestehend, unter den Bedingungen des Beispiels 5 bei 3- bis lOlagiger Anwendung ebenfalls keine ausreichende Bindung zwischen den Lagen.

Beispiel 7

Ein Papier von 80 g/m² Flächengewicht mit einem «-Cellulose- 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 aus einem Nadelholzzellstoff gemisch ungebleicht bestand, erfüllte zwar somit die Versuchsbedingungen für eine einwandfreie Pergamentierung gemäß Beispiel 1, ergab aber lOlagig eingesetzt bei einer Tauchzeit von 35 see in 70gew.-%iger Zinkchloridlösung von 45°C und einer anschließenden Hitzebehandlung bei 50⁰C, einer Reifezeit von 10 min bei 18⁰C und einer Entsäuerung,

beginnend in der ersten Stufe, mit einer 12gew.-°/oigen Zinkchloridlösung Blasenbildung und fehlende Bindung zwischen den einzelnen Papierlagen. Somit konnte keine gebrauchsfähige Vulkanfiber hergestellt werden.

Beispiel 8

Ein Papier von 90 g/m² Flächengewicht aus ungebleichten Nadelholzsulfatzellstoffen mit den Eigenschaften gemäß Beispiel 1 wird einlagig zwischen 6-8

10

Lagen Mischpapier aus Baumwolle/Linters in einer 7Ogew.-°/oigen Zinkchloridlösung bei 42°C 25 see lang imprägniert, danach auf heißen Walzen mit einer Temperatur von 50⁰C erhitzt und während einer Reifezeit von 20 min bei 28°C gehalten. Nach der Entsäuerung, wobei die erste Entsäuerungsstufe mit einer 15gew.-°/oigen Zinkchloridlösung arbeitete, wurde die Vulkanfiber getrocknet. Die erhaltene Vulkanfiber weist eine Schichtfestigkeit > 300 N/cm² auf.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Mehrschichtige Vulkanfiber aus mit konzentrierter Zinkchloridlösung oder Schwefelsäurelösung behandelten Papierlagen, gekennzeichnet durch unveredelte, ungebleichte Nadelholzzellstoffe mit einem Mindest-a-Cellulose- bzw. «-Cellulose- und Hexosangehalt 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 enthaltende Papierlagen.

2. Vulkanfiber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie unveredelte, ungebleichte Nadelholzzellstoffe, nach unterschiedlichen Aufschlußverfahren hergestellt, im Gemisch tnthält

3. Vulkanfiber nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie unveredelte, ungebleichte Nadelholzzellstoffe im Gemisch mit Baumwollfasern, Unters oder reaktionsfähigen Fasern gebleichter bzw. veredelter Zellstoffe enthält

4. Vulkanfiber nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie Papierlagen aus unveredelten, ungebleichten Nadelholzzellstoffen und Papierlagen aus Baumwolle, Linters, reaktionsfähigen gebleichten oder veredelten Zellstoffen bzw. Gemischen hiervon enthält.

5. Vulkanfiber nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch Papierlagen aus unveredelten, ungebleichten Nadelholzzellstoffen und/oder aus unveredelten, ungebleichten Nadelholzzellstoffen im Gemisch mit Baumwollfasern, Linters oder reaktionsfähigen gebleichten bzw. veredelten Zellstoffen und als Decklagen dienenden Papierlagen aus Baumwollfasern, Linters, reaktionsfähigen gebleichten bzw. veredelten Zellstoffen bzw. Gemischen hiervon.

6. Verfahren zum Herstellen "on Vulkanfiber nach den Ansprüchen 1 bis 5, aus mehreren Papierlagen durch Einwirken stark konzentrierter Imprägnierlösungen von etwa 70Gew.-% aus Zinkchlorid oder Schwefelsäure, dadurch gekennzeichnet, daß die Papierlagen mit einer Imprägnierlösung von einer um 1 bis 3Gew.-% höheren Konzentration an Imprägniermittel gegenüber den bekannten Imprägnierlösungen behandelt werden.

7. Verfahren nach Anspruch 6, 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 65° C imprägniert und zu einer Bahn zusammengeführt werden, danach die von Überschuß an Zinkchloridlösung befreite Bahn auf 60 bis 90° erhitzt und während einer Zeitdauer von 10 bis 25 min bei einer Temperatur von 27 bis 50° C gehalten wird, danach ein mehrstufiger Entsäuerungsprozeß in bekannter Weise anschließt, bei dessen erster Entsäuerungsstufe mit einer Zinkchloridlösung einer Konzentration von 14 bis 25 Gew.-% gearbeitet wird.

8. Verfahren nach Anspruch 6, mit Schwefelsäure als Imprägniermittel, dadurch gekennzeichnet, daß die Papierlagen mit einer Schwefelsäurelösung einer Konzentration von 71 bis 73 Gew.-% kurzzeitig bei Raumtemperatur oder darunterliegender Temperatur imprägniert und zu einer Bahn zusammengeführt werden, danach die Bahn in bekannter Weise von

Überschuß an Schwefelsäurelösung befreit und entsäuert und getrocknet wird.

9. Verfahren zum Herstellen von Vulkanfiber nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine Papierlage aus unveredelten, ungebleichten Nadelholzzellstoffen jeweils beidseitig mit mindestens einer Papierlage aus gut reaktionsfähiger Cellulose, z. B. Baumwolle, abgedeckt wird und mit einer Zinkchloridlösung einer Konzentration von über 70 Gew.-% kurzzeitig bei einer Temperatur von 40 bis 55° C imprägniert und zu einer Bahn zusammengeführt wird, danach die von Überschuß an Zinkchloridlösung befreite Bahn auf 50 bis 80° C erhitzt und nach einer Reifezeit von 10 bis 20 min bei einer Temperatur von 25 bis 40° C mehrstufig entsäuert wird, wobei in der ersten Entsäuerungsstufe mit einer Zinkchloridlösung einer Konzentration von mindestens 12 Gew.-% gearbeitet wird.