DE3587367T2 - Nichtgewebtes zusammengesetztes material und verfahren zur herstellung. - Google Patents

Nichtgewebtes zusammengesetztes material und verfahren zur herstellung.

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DE3587367T2 DE19853587367 DE3587367T DE3587367T2 DE 3587367 T2 DE3587367 T2 DE 3587367T2 DE 19853587367 DE19853587367 DE 19853587367 DE 3587367 T DE3587367 T DE 3587367T DE 3587367 T2 DE3587367 T2 DE 3587367T2
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Description

    Technisches Gebiet
  • Die Erfindung betrifft nichtgewebte, faserige Verbundstoffe in Form von Bahnen, die insbesondere als maßstabile Träger und Einlagen für Schichtstoffe zur Abdeckung von Oberflächen eingesetzt werden. Ebenfalls wird ein Verfahren zur Herstellung dieser Bahnen und Schichtstoffe dargelegt.
    • Hintergrund der Erfindung
  • Oberflächenabdeckende Schichtstoffe für Wände, Decken, Fußböden und Möbel, wie zum Beispiel Ladentisch-, Tafel- und Schreibtischüberzüge, sind seit vielen Jahren bekannt. Diese Abdeckungen bestehen typischerweise aus Polyvinylchlorid als Homopolymer oder Copolymer, oder aus einigen anderen harzartigen Materialien, wie zum Beispiel aus Polyurethan. Solche Oberflächenabdeckungen enthalten im allgemeinen ein faseriges Träger- oder Einlagematerial, das die mechanische Festigkeit der Harze bei deren Bearbeitung und im Endprodukt vervollständigt. Das seit vielen Jahren verwendete Fasermaterial ist Asbest, der einen Standard für Stabilität, Festigkeit und weitere physikalische und chemische Eigenschaften gesetzt hat und die Fähigkeit besitzt, über einen weiten Bereich von Temperatur- und Feuchtigkeitsbedingungen maßstabil zu bleiben. Asbest wird jedoch mit ernstlichen Gefahren für die Gesundheit in Verbindung gebracht, und sein Gebrauch wurde in vielen Ländern verboten oder stark eingeschränkt.
  • Es wurde eine lange Liste von Materialien genannt, die allein oder in Kombination verwendet werden sollen in dem Bemühen, Asbest in zu diesem Zweck verwendeten Träger- und Einlagematerialien zu ersetzen. Zu den verschiedenen Fasern zählen dabei Polyolefine, Polyester, Polyamide oder dergleichen allein oder in Kombination mit Glasfasern und Holzfaserbrei, sowie andere Zellulosefasern. Bis heute ist kein Verbundstoff, in dem irgendwelche dieser Fasern verwendet werden, allein oder in einer Kombination in der Lage, als ein Ersatzstoff zu dienen, der einem Verbundstoff mit Asbestfasern gleichwertig wäre.
  • Es wurde vorgeschlagen, Zellulosefasern, wie zum Beispiel Holzfaserbrei, als alleinigen Faserbestandteil in den Schichtstoffen und Trägerbahnen zu verwenden. Materialbahnen, in denen nur Zellulosefasern enthalten sind, sind jedoch deutlicher Feuchtigkeitsdehnung ausgesetzt. Das entstehende Produkt ist oft maßinstabil, und in der Bahn sowie in jedem oberflächendeckenden Schichtstoff, in den die Bahn integriert ist, kommt es oft zu Aufquellungen. Um die Ränder des Schichtstoffs herum kommt es auch zu einer deutlichen Kräuselung, und zwischen den Seitenrändern kommt es auch zur Aufwölbung, was manchmal dazu führt, daß sich die Trägerbahn von den Oberflächenbezügen abspaltet.
  • Um die Bedeutung der Maßstabilität zu veranschaulichen, sei darauf verwiesen,daß Oberflächenbeläge in einem weiten Bereich ganz unterschiedlicher klimatischer Bedingungen einsetzbar sein müssen, insbesondere hinsichtlich Feuchtigkeit und Temperatur. Diese Oberflächenbeläge werden auf Wände, Fußböden und andere Substrate unter Anwendung von Klebern aufgebracht. Ausrichtung und Stoßbereich aneinandergrenzender Segmente der Oberflächenbeläge müssen nach dem Aufbringen miteinander im Eingriff bleiben. Jede Dehnung oder Schrumpfung der Trägerbahn kann zu Abspaltung von der Oberflächendeckschicht führen, die normalerweise eine stabile Vinylschicht ist. In Extremfällen kann dies dazu führen, daß sich der Schichtstoff von der Oberfläche des Fußbodens oder der Wand ablöst, auf den/die der Schichtstoff aufgebracht wurde.
  • Ein Verfahren, bei dem eine Standard-Papiermaschinenanlage zur Herstellung eines Materials verwendet werden könnte, das als Trägerbahn oder Einlage dient, die maßstabil und im wesentlichen abspaltungsfest ist, wäre von besonderem Nutzen. Wenn das Material außerdem auch eine hohe innere Bindung aufwiese und nicht brüchig würde und weiterhin die physikalischen Eigenschaften eines Materials mit Asbestfasergehalt besäße, dann würde es auch einen bedeutenden Schritt vorwärts im Stande der Technik darstellen.
    • Aufgaben der vorliegenden Erfindung
  • Eine Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, nichtgewebte faserige Verbundstoffe in Form von Bahnen zu schaffen, die als maßstabile Träger und Einlagen für oberflächenabdeckende Schichtstoffe geeignet sind.
  • Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung von nichtgewebten faserigen Verbundstoffen zu schaffen, die als maßstabile Träger und Einlagen für oberflächenabdeckende Schichtstoffe geeignet sind, wobei bei diesem Verfahren eine Standard-Papiermaschinenanlage benutzt wird.
  • Diese und andere Aufgaben der vorliegenden Erfindung werden den Fachleuten in dieser Technik deutlich, wenn sie unter dem Blickwinkel der folgenden ausführlichen Beschreibung und der Ansprüche betrachtet werden.
  • Nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden nichtgewebte faserige Verbundstoffe in Form von Bahnen geschaffen, die sich zusammensetzen aus:
  • i) einem Fasergemisch, umfassend:
  • a) einen Zellulosefaseranteil, der in erster Linie aus Weichholzfaserbrei besteht, der bis zu einem gewissen Grad äußerer und innerer Fibrillierung gebürstet und verfeinert ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasern, die in Form eines der TAPPI-Norm entsprechenden Handmusters vorliegen, eine Reißlänge von mindestens etwa acht Kilometern (8 km) und eine Dichte von mindestens etwa siebenundsechzig Hundertstel Gramm pro Kubikzentimeter (0,67 g/cm³) besitzen, und
  • b) einen Synthesefaseranteil, der mindestens eine in Wasser dispergierbare Faser enthält, die ausgewählt ist aus der Gruppe umfassend, Glasfasern, Steinwolle und sonstige Mineralfasern, vorzugsweise aber Glasfasern,
  • ii) einem Gemisch aus Acrylharzen, umfassend
  • a) einen weichen Harzanteil, der einen anionischen, wasserunlöslichen weichen Acrylharzbinder enthält, der eine Glasübergangstemperatur von -30ºC bis -10ºC besitzt, und
  • b) einen harten Harzanteil, der einen anionischen, wasserunlöslichen harten Acrylharzbinder enthält, der eine Glasübergangstemperatur von 20ºC bis 40ºC besitzt;
  • iii) einem Füllstoffanteil, der mindestens einen dispersen, anionischen, wasserunlöslichen anorganischen Füllstoff enthält;
  • iv) einem ersten Flockungsmittel, das ein wasserlösliches, kationisches, organisches, naßfestes harzartiges Flockungsmittel umfaßt; und
  • v) einem zweiten Flockungsmittel, das ein anionisches, organisches Flockungsmittel in einer Menge enthält, die ausreicht, um das elektrokinetische Potential der kombinierten Bestandteile auf einen Bereich zwischen etwa -10 mV und etwa +10 mV einzustellen, wobei alle diese Bestandteile aufkaschiert werden.
  • Gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung eines nichtgewebten faserigen Verbundstoffes geschaffen, wobei das Verfahren folgende Schritte umfaßt:
  • a) folgendes wird jeweils einzeln mit wenigstens einer ausreichenden Menge Wasser vermischt, um eine erste wäßrige Dispersion zu bilden,
  • i) ein Zellulosefaseranteil, der in erster Linie aus einem Weichholzfaserbrei besteht, wobei die in Form eines der TAPPI-Norm entsprechenden Handmusters vorliegenden Fasern eine Reißlänge von mindestens acht Kilometern (8 km) und eine Dichte von mindestens siebenundsechzig Hundertstel Gramm pro Kubikzentimeter (0,67 g/cm³) besitzen, und
  • ii) ein Füllstoffanteil, der wenigstens einen dispersen, anionischen, wasserunlöslichen, anorganischen Füllstoff enthält;
  • b) folgendes wird mit wenigstens einer ausreichenden Menge Wasser vermischt, um eine zweite wäßrige Dispersion zu bilden:
  • i) ein weicher Harzanteil, der einen anionischen, wasserunlöslichen weichen Acrylharzbinder enthält, der eine Glasübergangstemperatur von -30ºc bis -10ºC besitzt, und
  • ii) ein harter Harzanteil, der einen anionischen, wasserunlöslichen harten Acrylharzbinder enthält, der eine Glasübergangstemperatur von 20ºC bis 40ºC besitzt;
  • c) folgendes wird mit wenigstens einer ausreichenden Menge Wasser vermischt, um eine dritte wäßrige Dispersion zu bilden:
  • i) ein Synthesefaseranteil, der wenigstens eine in Wasser dispergierbare Faser enthält, die ausgewählt ist aus der Gruppe umfassend Glasfasern, Steinwolle und sonstige Mineralfasern;
  • d) eine erste kombinierte wäßrige Dispersion wird hergestellt, indem die in Schritt (a) hergestellte erste wäßrige Dispersion mit der in Schritt (b) hergestellten zweiten wäßrigen Dispersion kombiniert wird;
  • e) die in Schritt (d) hergestellte erste kombinierte wäßrige Dispersion wird mit einer überschüssigen Menge eines ersten Flockungsmittels versetzt, das ein wasserlösliches kationisches, organisches, naßfestes, harzartiges Flockungsmittel umfaßt;
  • f) eine zweite kombinierte wäßrige Dispersion wird hergestellt, indem die in Schritt (d) hergestellte erste kombinierte wäßrige Dispersion mit der in Schritt (c) hergestellten dritten wäßrigen Dispersion kombiniert wird;
  • g) die in Schritt (f) hergestellte zweite kombinierte wäßrige Dispersion wird mit einem zweiten Flockungsmittel versetzt, das ein anionisches organisches Flockungsmittel in einer Menge enthält, die ausreicht, um das elektrokinetische Potential der zweiten kombinierten wäßrigen Dispersion auf einen Wert zwischen etwa -10 Millivolt und +10 Millivolt einzustellen; und
  • h) im wesentlichen die gesamten Harzbestandteile und Füllstoffbestandteile werden zusammen mit den Zellulose- und Synthesefaseranteilen aufkaschiert.
    • Kurze Beschreibung der Zeichnung
  • Die Figur ist eine schematische Ansicht einer Vorrichtung, in der das Verfahren der vorliegenden Erfindung veranschaulicht wird.
    • Ausführliche Beschreibung der vorliegenden Erfindung
  • Mit vorliegender Erfindung werden nichtgewebte faserige Verbundstoffe in Form von Bahnen geschaffen, die sich besonders als formstabile Träger und Einlagen für oberflächenabdeckende Schichtstoffe eignen. Ebenfalls wie oben erläutert, sind die Verbundstoffe hergestellt aus:
  • i) Zellulosefasern, wobei verfeinerter Weichholzfaserbrei
  • bevorzugt wird;
  • ii) Synthesefasern, wobei Glasfasern bevorzugt werden;
  • iii) anorganischen Füllstoffen, wobei Calciumcarbonat bevorzugt wird;
  • iv) weichem Harzbinder, wobei ein weiches Acrylharz mit einer Glasübergangstemperatur von -30ºC bis -10ºC bevorzugt wird;
  • v) hartem Harzbinder, wobei ein hartes Acrylharz mit einer Glasübergangstemperatur von 20ºC bis 40ºC bevorzugt wird;
  • vi) wasserlöslichem kationischem, naßfestem, harzartigem Flockungsmittel, wobei mit Caprolactam hergestellte Polycaprolacton-Epichlorhydrin-Harze und Epichlorhydrin-Polyamid-Harze bevorzugt werden; und
  • vii) anionischen organischen Flockungsmitteln, wobei ein Polyorganophosphat bevorzugt wird.
  • Die GB-A-2021173 offenbart eine Trägerbahn für elastische Fußbodenbeläge, die aus Zellulosefasern, einem Bindemittel und Glasfasern bestehen.
  • Die US-A-4274916 offenbart ein faseriges Trägermaterial, das aus Zellulosefasern, Synthesefasern, einem harzartigen Bindemittel, einem Füllstoff und einem kationischen Harz besteht. Bevor die Fasern in Wasser aufgeschlämmt werden, wird das Wasser durch Zugabe eines kationischen Harzes behandelt, und die aufbereitete Schlämme wird mit einem Harzbinder versetzt.
  • In der GB-A-2031475 wird erläutert, wie eine faserige Masse in einem wäßrigen Medium mit wenigstens einem feinzerkleinerten Mineral oder organischen Füllstoff versetzt wird, worauf drei oder mehr aufeinanderfolgende Zugaben von ionisierbaren Polymeren folgen, wobei jedes Polymer eine dem letzten Polymer entgegengesetzte Polarität besitzt und vorzugsweise auch ein höheres Molekulargewicht als das letzte Polymer aufweist.
  • Um die für eine zufriedenstellende Trägerbahn oder Einlage notwendige innere Festigkeit zu gewährleisten, wie diese durch Reißlänge und Dichte gemessen wird, ist es entscheidend, daß der Verfeinerung des Weichholzbreis größte Aufmerksamkeit geschenkt wird. Eine wäßrige Dispersion eines in geeigneter Weise verfeinerten Weichholzbreis wird mit einer Mischung aus an ionischen Harzbindern und einem anionischen Füllstoff versetzt. Diese Dispersion wird mit einer überschüssigen Menge eines wasserlöslichen kationischen, naßfesten, harzartigen Flockungsmittel versetzt und ihrerseits in eine wäßrige Dispersion von Synthesefasern, die vorzugsweise zerkleinerte Glasfasern sind, eingeleitet und mit dieser gründlich vermischt. Man hat in diesem Zusammenhang festgestellt, daß die Glasfasern leichter dispergieren, wenn man ein kationisches, antistatisches, oberflächenaktives Mittel verwendet. Ein solches Antistatikmittel hilft bei der Freisetzung des Leimungsmittels, das typischerweise in im Handel erhältlichen Glasfasern vorhanden ist. Zuletzt wird der kombinierten Dispersion je nach Bedarf ein anionisches organisches Flockungsmittel zugesetzt, um damit das elektrokinetische Potential dieses kombinierten Systems wieder auf den Bereich von etwa -10 Millivolt bis etwa +10 Millivolt einzustellen, und zum Abschluß werden im wesentlichen alle Harzbinder, der Füllstoff, der Brei und die Glasfasern aufkaschiert.
  • Das elektrokinetische Potential oder "Zeta"-Potential des Systems kann in den frühen Stadien des Verfahrens in größerem Rahmen schwanken; es wurden dabei Potentiale von +20 Millivolt festgestellt, ohne daß sich dies nachteilig auf das Endprodukt auswirkte. Das "Zeta"-Potential sollte jedoch auf einen Bereich zwischen etwa -10 Millivolt und etwa +10 Millivolt einreguliert werden, ehe der Verbundstoff als Endprodukt aufkaschiert und getrocknet wird.
  • Es ist möglich, die Versetzung mit dem anionischen organischen Flockungmittel als letztem Stoff zu umgehen, wenn sich das "Zeta"-Potential bereits im erforderlichen Bereich bewegt. Die Zugabe des Flockungsmittels sollte tatsächlich dann vermieden werden, wenn es das "Zeta"-Potential aus diesem Bereich herausdrängt.
  • In der bevorzugten Ausführungsform wird das Material in Form einer Bahn aufkaschiert, und die Bahn wird auf einer der Formung dienenden Siebpartie oder einer anderen Trägereinrichtung einer Standard-Papiermaschine zugeführt, in der die Flüssigkeit, in erster Linie Wasser, abgeführt und die Bahn getrocknet wird. Wahlweise kann dann ein Leimungsmittel, vorzugsweise eines aus dem gleichen harten Acrylharz, auf eine in der Technik wohlbekannte Art und Weise auf eine oder auf beide Seiten der entstandenen Materialbahn aufgebracht werden.
  • Nachdem der nichtgewebte faserige Verbundstoff auf diese Weise zu einer Bahn geformt wurde, kann er zu einem oberflächenab-deckenden Material weiterverarbeitet werden. Das erfolgt typischerweise durch Aufbringen einer oder mehrerer Lagen von Vinylchloridpolymeren oder -copolymeren in flüssiger Form, vorzugsweise als Plastisol, und durch Ausflokken und Bedrucken des Polymers und dann durch Beschichten der bedruckten Oberfläche mit einer transparenten, harzartigen Verschleißschicht und durch Erhitzen der Harze bis zur Verschmelzung.
  • Die Figur soll als schematische Ansicht einer Vorrichtung dienen, mit der das Verfahren der vorliegenden Erfindung veranschaulicht wird. Diese Vorrichtung, die allgemein mit (10) gekennzeichnet ist, umfaßt eine Vielzahl von Misch- und Vorratsbehältern, die hierin kollektiv als "Naßpartie" (12) bezeichnet werden und mit einer relativ standardmäßigen Papiermaschine und einer Trocknungsmaschine gekoppelt sind, die hier zusammen als "Trockenpartie" (14) bezeichnet sind.
  • In der Naßpartie (12) wird eine wäßrige Dispersion eines dispersen anionischen, anorganischen Füllstoffs (16) in einem Mischbehälter (18) hergestellt, wie zum Beispiel in einem in der Technik wohlbekannten Standard-Hydropulper (Stoffauflöser).
  • Der in der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendete anionische, wasserunlösliche, anorganische Füllstoff ist Calciumcarbonat. Dieser Füllstoff ist im Handel in einer Qualität erhältlich, bei der die Teilchen auf eine solche Partikelgröße zerkleinert werden, daß 100 Prozent der Teilchen durch ein Sieb mit 0,250 mm Sieböffnung (ein 60-Mesh-Sieb, wenn US-Standard-Maschenweiten verwendet werden) und 96 Prozent der Teilchen durch ein Sieb mit Öffnungen von 0,149 mm (100 Mesh bei einem US-Sieb) laufen. Eine weitere handelsübliche Qualität, die sich in der Praxis der vorliegenden Erfindung bewährt, hat eine solche Teilchengrößenverteilung, daß 100 Prozent der Teilchen durch ein Sieb mit 1,68 mm-Öffnungen (12 Mesh bei einem US-Sieb) und 96 Prozent der Teilchen durch ein Sieb mit Öffnungen von 0,044 mm (325 Mesh bei einem US-Sieb) laufen.
  • Besonders bevorzugt wird in der Praxis der vorliegenden Erfindung eine im Handel erhältliche Qualität von Kalksteinmehl, das etwa 96 % bis etwa 98 % Calciumcarbonat, etwa 1 Prozent Magnesiumoxid, etwa 0,1 Prozent Eisen(III)-oxid, etwa 0,25 Prozent bis 0,75 Prozent Siliciumdioxid und 0,2 Prozent bis 0,3 Prozent Aluminiumoxid sowie Spuren von Schwefel- und Phosphorpentoxid in der Größenordnung von etwa 0,003 Prozent bzw. von 0,004 Prozent enthält.
  • Die in der Praxis der vorliegenden Erfindung verwendete Menge anionischen Füllstoffs schwankt zwischen etwa 20 Prozent und etwa 35 Prozent Trockengewicht.
  • Was die Figur weiter betrifft, so wird eine geeignete Menge Wasser mit dem Füllstoff durch einige Einrichtungen verrührt, die in der Figur als (20) dargestellt sind, um dadurch eine geeignete Dispersion herzustellen. Oft wird dies dadurch erleichtert, daß ein Schaumdämpfer zugesetzt wird, und in der Technik sind viele solcher Entschäumungsmittel bekannt. Die entstandene Dispersion wird mit einer Einrichtung wie zum Beispiel einer Pumpe (22) durch eine Zuleitung (24) in einen Fallbehälter (26) gepumpt. Unter weiterem Bezug auf die Figur werden anionische Weichholzbreifasern bis zu einem hohen Maße an innerer und äußerer Fibrillierung als wäßrige Dispersion in einem Stoffrefiner oder in mehreren Stoffrefinern verfeinert, der/die als (30) in der Figur dargestellt und insbesondere mit Rührwerken (32) ausgestattet ist/sind, die so ausgelegt sind, daß sie die Fasern des Breis bürsten und fibrillieren. Nachdem die wäßrige Dispersion im Stoffrefiner (30) in geeigneter Weise behandelt wurde, wird sie durch eine Einrichtung wie zum Beispiel die Pumpe (34) durch die Zuleitung (36) in den Fallkasten (26) weitergeleitet. Zur Sicherung einer wirksamen Dispersion und Fibrillierung sollte die Konzentration der Breifasern im Stoffrefiner (30) normalerweise nicht über 5 Prozent hinausgehen. Wenn ihre Konzentration auch innerhalb eines Bereiches von etwa 0,5 Prozent bis 5 Prozent oder mehr verwendbar ist, wird für kommerzielle Zwecke doch eine Konzentration von etwa 4 Prozent empfohlen.
  • Der Begriff "Konsistenz", wie er in dieser Beschreibung und in den beiliegenden Ansprüchen verwendet wird, dient zur Bezeichnung des Trockengewichtanteils dispergierter oder aufgelöster Stoffe in wäßrigen Dispersionen bzw. Lösungen.
  • Der Schritt des Verfeinerns wird bei der vorliegenden Erfindung als entscheidender Punkt angesehen, und das vorrangige Ziel des Verfeinerungsschrittes ist es, die Holzfaseroberfläche aufzurauhen, die Fasern in ihrer Längsrichtung zu trennen und die behandelten Fasern aufquellen zu lassen. Diese Behandlung wird als äußere und innere Fibrillierung bezeichnet im Gegensatz zur überwiegend äußeren Fibrillierung, die aus einem Zerhacken im Querschnitt besteht, wodurch sich die Länge der Fasern verringert.
  • Wenn die Fasern des Holzbreis ordnungsgemäß fibrilliert sind, um die Vorteile der vorliegenden Erfindung sicherzustellen, sollten sie eine Zugfestigkeit aufweisen, die in einem der TAPPI-Norm entsprechenden Handmuster, das gemäß dem TAPPI-Verfahren T-205 om-81 hergestellt wurde, als Reißlänge von mindestens 8 bis 12 Kilometer (km) bei Zimmertemperatur ausgedrückt wird und vorzugsweise im Bereich von 10 bis 12 Kilometern (km) liegt. Auch sollten die Fasern in einem solchen Handmuster eine Dichte von etwa 0,67 bis etwa 0,72 Gramm pro Kubikzentimeter (g/cm³) und vorzugsweise von etwa 0,68 bis etwa 0,70 g/cm³ aufweisen.
  • Die Fasern des Holzbreis, die in dem eben beschriebenen Verfahren verwendet werden und die spezielle Zugfestigkeit und die als Reißlänge und Dichte ausgedrückten Bindungseigenschaften besitzen und dabei generell eine maximale Faserlänge beibehalten, wurden unter Verwendung eines Doppelscheiben-Refiners gewonnen, der von der Beloit Corporation, Jones Division, für die Großproduktion in Papierfabriken hergestellt wird. Kleine Kontrollproben und Handmuster auf Laborebene lassen sich vorteilhaft mit einer Valley-Laborstoffmühle herstellen. Das Zerhacken der Fasern im Querschnitt läßt sich bei den vorhergehenden Refinern auf ein Mindestmaß verringern. Eine weitere, in der Praxis der vorliegenden Erfindung verwendbare Stoffmühle ist die Jones- Bertrams-Mahlmaschine.
  • Zu weiteren Lieferern geeigneter Produktionsausrüstungen in den Vereinigten Statten gehören: Bolton-Emerson; C-E Bauer, eine Tochtergesellschaft von Combustion Engineering; und die Sprout-Waldron Division der Koppers Co., Inc.
  • Zu Refinern, die sich nur für einige Breiarten eignen und daher weniger bevorzugt sind, gehören der Auflöseholländer, der von der Black Clawson, Inc., Middletown, Ohio hergestellte Hydropulper, der Dynopulper und die Vortex-Stoffmühle.
  • Typischerweise wird der Brei anfänglich als trockene Bahn gewonnen, die dann in einem wäßrigen Medium aufgeschlämmt, d. h. dispergiert und verfeinert wird. Zu diesem Zweck wird ein Refiner verwendet, wie zum Beispiel einer der oben genannten, und der Brei wird über einen ausreichend langen Zeitraum behandelt, um die gewünschten Eigenschaften zu erzielen. Diese Zeit ist je nach der speziellen Art des verwendeten Breis verschieden. Der Brei wird zuerst bei einer Temperatur von etwa 21 bis 27ºC (70ºF bis 80ºF) und vorzugsweise von 23 bis 26ºC (74ºF bis 78ºF) auf eine Konsistenz zwischen etwa 0,75 Prozent und etwa 5 Prozent und vorzugsweise zwischen etwa 2 Prozent und etwa 4 Prozent gebracht. Dort, wo eine Konsistenz verwendet wird, die am oberen Ende des soeben genannten Bereichs liegt, kann den verfeinerten Fasern eine ausreichende Menge Wasser zugesetzt werden, um die Dispersion in einen Bereich von etwa 1 Prozent bis etwa 3 % Konsistenz und in höchst erwünschtem Maße auf etwa 2 Prozent zu bringen, ehe sie in den Fallbehälter (26) geführt werden.
  • Damit alle Vorteile der vorliegenden Erfindung gewährleistet werden können, besteht die Meinung, daß es am vorteilhaftesten ist, als Zellulosefaseranteil Holzbrei zu verwenden, der von Nadelhölzern (Nacktsamern) kommt. In diesem Begriff enthalten sind die immergrünen Gehölze, wie zum Beispiel Fichten, Kiefern und dergleichen, die längere Fasern aufweisen als die harten Laubhölzer. Die dabei bevorzugt verwendeten Nadelhölzer sind gekennzeichnet durch ein durchschnittliches, mikroskopisch bestimmtes Länge-Dicke- (Durchmesser-)Verhältnis von etwa 60 : 1 bis 120 : 1 bzw. bis vorzugsweise etwa 100 : 1. Die Nadelholzfasern haben eine Länge im Bereich von 1,3 bis 5 mm (0,05 Zoll bis 0,2 Zoll).
  • Typischerweise enthalten im Handel erhältliche Breie dieser Art einen kleinen Prozentsatz Hartholz, gewöhnlich in einem Anteil von zehn bis zwanzig Prozent oder noch mehr. Solche Breie sind voll und ganz für die Zwecke der vorliegenden Erfindung nutzbar, vorausgesetzt, daß sich die notwendige äußere und innere Fibrillierung erreichen läßt.
  • Zu den verwendbaren Weichholzbreien zählen die als mechanisch aufgeschlossener Holzstoff oder Holzschliffbrei und als chemisch aufgeschlossener Zellstoff bezeichneten Breie, die Sulfit und Sulfat enthalten, und vorzugsweise Sulfat- Kraftzellstoff, wie dieser in Kirk-Othmer, Encyclopedia of Chemical Technology, Seiten 495 und 496, Bd. 14 (1967) beschrieben ist, oder tatsächlich der aus dem Natronverfahren gewonnene.
  • In der Technik des Sulfitverfahrens wird das Holz in einer Lösung von Calciumhydrogensulfit und schwefeliger Säure aufgeschlossen. Beim Sulfat- oder Kraftzellstoffverfahren verwendet man eine Mischung aus Natriumhydroxid und Natriumsulfid, wobei das Sulfid aus der Reduktion von Natriumsulfat gewonnen wird, das im Laufe der Behandlung in den Prozeß eingeführt wird.
  • Der Vielzahl ungebleichter und mechanisch, halbchemisch und chemisch aufgeschlossener Breie wird allgemein gegenüber den gebleichten oder halbgebleichten der Vorzug gegeben, weil ungebleichter Brei allgemein eine größere Adsorptionsfähigkeit aufweist. Ungebleichter, chemisch aufgeschlossener Brei wird auch deshalb bevorzugt, weil er allgemein eine größere Festigkeit und Haltbarkeit besitzt. Es kann jedoch jeder der genannten Breie verwendet werden, wenn diese in der Lage sind, auf Grund der inneren und äußeren Fibrillierung eine Dichte und eine Reißlänge zu erreichen, wie diese für die Praxis der Erfindung erforderlich sind. Die bevorzugt verwendeten Breie erreichen diese Eigenschaften leichter.
  • Eine bevorzugte Quelle von Breifasern, die sich für diesen Zweck eignen, ist MacKenzie-Brei aus ungebleichtem Weichholz, der von der British Columbia Forest Products, Inc., Vancouver, British Columbia, Kanada hergestellt wird. Etwas mehr bevorzugt, wenn auch in gebleichtem Zustand, ist gebleichter Weichholzbrei Hinton Hi-Brite, der im Handel von der St. Regis Corporation bezogen werden kann. Dieser Brei wurde nach dem Verfeinern auf eine Reißlänge von 10 bis 11 Kilometer verfeinert. Auch zum Gebrauch geeignet, wenn auch weniger bevorzugt, ist gebleichter Brei St. Croix, hergestellt von der Georgia Pacific Corporation in Woodland, Maine.
  • Besonders bevorzugt werden in der Praxis vorliegender Erfindung die Fasern von Kraft-Sulfatzellstoffbrei aus Weichholz mit einer durchschnittlichen Faserlänge von 1,3 bis 5 mm (0,05 Zoll bis 0,2 Zoll) und einem Länge-Breite-Verhältnis von etwa 80 : 1 bis 120 : 1 und insbesondere von etwa 100 : 1.
  • Alle diese im Handel erhältlichen Holzbreifasern sind anionisch.
  • Fibrillierung, wie dieser Begriffin dieser Beschreibung verwendet wird, bezog sich früher nur auf die äußere Fibrillierung von Holzbreifasern, eine Eigenschaft, die sich durch Gebrauch herkömmlicher optischer Mikroskopieverfahren und durch Bestimmung der Entwässerungseigenschaften oder des Entwässerungsgrades (Mahlgrades) messen läßt. Das übliche Maß für diese letztere Eigenschaft ist der Entwässerungs-gradtest nach Kanadischem Standard (CSF), in dem der Wert des Entwässerungsgrades nach dem TAPPI-Standard T 227 m58 an einer Probe von 3 g Breifasern bestimmt wird, die mit Wasser auf 1000 Kubikzentimeter (cm³) verdünnt wurden. Dann ist hinsichtlich der in den Breifasern nach vorliegender Erfindung erforderlichen äußeren Fibrillierung ein CSF- Wert von wenigstens etwa 260 cm³ bis 600 cm³ notwendig, jedoch eignet sich dieses Maß nicht dazu, die Aufgaben der vorliegenden Erfindung sicher zu erfüllen. Innere Fibrillierung läßt sich durch erhöhte Faseraufquellung und -flexibilität nachweisen, und diese Eigenschaften können nicht in geeigneter Weise durch Entwässerungs- und Mahlgradbestimmung gemessen werden. Hohe innere Fibrillierung ist zusammen mit einem bedeutenden Maß an äußerer Fibrillierung zur Entwicklung einer hohen inneren Bindungsfestigkeit gemäß der Erfindung notwendig.
  • Durch die verstärkte Faseraufquellung und -flexibilität, die aus der inneren Fibrillierung resultieren, wird bewirkt, daß sich die Dichte des Breis erhöht. Der Grad der inneren Bindungsfestigkeit der Breifasern läßt sich definieren, indem man an die Festigkeitseigenschaften der Holzfasern und an deren Dichte minimale Anforderungen stellt.
  • Durch die inneren Bindungseigenschaften, die durch die Kombination von äußerer und innerer Fibrillierung erzielt werden, kommt es dazu, wie man glaubt, daß Stellen zum Auftragen und Verkleben von Latex und Füllstoff begünstigt werden. Außerdem tragen diese Eigenschaften zur Entwicklung einer geeigneten Naßzugfestigkeit bei, die notwendig ist, wenn eine aus geeignetem Material gebildete nasse Bahn von einer Standard-Langsiebpapiermaschine zu den in der Papierherstellung typischerweise verwendeten Trocknungszylindern übergeführt wird. Schließlich tragen diese Eigenschaften, wie man glaubt, dazu bei, daß ein Endprodukt in Form einer trockenen Verbundstoffbahn mit einer Dichte entsteht, die sich zu deren Gebrauch als Trägerbahn oder Einlage in einem Schichtstoff als Oberflächenbelag eignet. Es wurde daher festgestellt, daß bei geeignetem Grad an innerer Fibrillierung ein kostengünstiger anorganischer Füllstoff verwendet werden kann, um die Konzentration teurer polymerer Latexe zu verringern, obwohl man noch immer eine Verbundstoffbahn mit einer befriedigenden inneren Bindung erhält.
  • Das Maß an äußerer und innerer Fibrillierung läßt sich genau bestimmen durch die Kombination von Dichte und Zugfestigkeit der Zellstoffbreifasern, gemessen als Reißlänge.
  • Reißlänge und Dichte werden jeweils aus einem der TAPPI- Norm entsprechenden Handmuster bestimmt, das aus den Breifasern mittels TAPPI-Norm T205 om 81 hergestellt wird, und durch TAPPI T494 om 81 bzw. durch TAPPI T220 om 83 gemessen. Um die Reißlänge unter Verwendung der auf diese Weise hergestellten Handmuster zu messen, wird TAPPI T494 om 81 verwendet, so daß sich ein Wert in Kilometern mittels folgender Gleichung ergibt:
  • Reißfestigkeit (km) = 0,5268·Zugfestigkeit in g/cm²/Flächengewicht in g/cm²
  • Reißlänge = 3,658·Zugfestigkeit in Pfund/Zoll/Flächengewicht in Pfund/Quadratfuß
  • Die Dichte wird bestimmt mit TAPPI T220 om 83, so daß sich ein Wert in Gramm pro Kubikzentimeter nach folgender Gleichung ergibt:
  • Dichte (g/cm³) = R (Massenkonzentration in g/cm²)/0,0645·Dicke (in cm)
  • ODER
  • = 0,03693·Flächengewicht (g/cm²)/Dicke (in cm)
  • Dichte = R (flächenbezogene Masse in g/cm²)/25,4·cDicke in Milli-Inch
  • oder
  • = 0,1922·Flächengewicht in Pfund/1000 Quadratfuß/Dicke in Milli-Inch
  • Mit Hilfe dieser Standards wird angenommen, daß ein Brei aus Weichholz mit einer Reißlänge von 8 km bis 12 km und einer Dichte von etwa 0,67 g/cm³ bis etwa 0,72 g/cm³ wichtig ist, um eine Verbundstoffbahn zu erzielen, in der alle Vorteile der Erfindung enthalten sind. Ebenso wichtig ist die Ionenstabilisierung und das "Zeta"-Potential der in eine Verbundstoffbahn umgewandelten Mischung. Zu diesen Materialien zählen die anionischen Breifasern, die im wesentlichen neutralen Glasfasern oder andere Synthesefasern, die anionischen Latexe und der anionische Füllstoff sowie katonische und anionische Flockungsmittel.
  • In diesem Zusammenhang sei darauf hingewiesen, daß Dichte und Reißlänge bei einem speziell verfeinerten Brei in bequemer Weise durch Herstellung eines Handmusters unter Verwendung der Valley-Stoffmühle bestimmt werden können. Diese Ergebnisse sollten ziemlich gut übereinstimmen bei einem Vergleich zwischen dem Handmuster für den Brei und der Großproduktion einer Bahn aus verfeinertem Brei mit gleichwertiger Dichte und Reißfestigkeit und demgemäß mit einem ähnlichen Grad an innerer Fibrillierung in einer Papierfabrik unter Einsatz von beispielsweise eines Beloit-Doppelscheibenrefiners. Es ist auch darauf hinzuweisen,daß sowohl im Labor als auch in der Papierfabrik eine Mehrpassagenverfeinerung erfolgen kann, um nötigenfalls die erforderliche Dichte und Reißlänge zu gewährleisten.
  • Die Konzentration der Holzbreifasern nach Trockengewicht in der als Endprodukt entstehenden Verbundstoffbahn liegt im Gewichtsbereich von etwa 15 Gew.-% bis etwa 45 Gew.-%. Es wird eine Konzentration von 20 Prozent bis 40 Prozent und insbesondere von etwa 25 Prozent bis 30 Prozent Trockengewicht der Verbundstoffbahn bevorzugt.
  • Was die Figur weiterhin betrifft, so wird als nächstes eine wäßrige Dispersion einer Mischung von Acryllatexen (38) hergestellt. Zum Zwecke der Veranschaulichung wird diese wäßrige Dispersion in einem Mischbehälter (40) hergestellt, obwohl die Stoffe direkt in den Fallbehälter (26) gegeben werden könnten. Im Mischer wird diese Dispersion durch Rührwerke (42) umgerührt und dann durch eine Einrichtung wie zum Beispiel die Pumpe (44) durch die Zuleitung (46) in den Fallbehälter (26) transportiert, wo die wäßrigen Dispersionen von Füllstoff (16) und fibrilliertem Holzbrei (28) weiter durch eine mit (48) bezeichnete Einrichtung umgerührt werden.
  • Das harte oder steife Acrylharzpolymer und das weiche und flexible Acrylpolymer, die zusammen die Mischung aus Latexen bilden, werden mit der Mischung aus Füllstoff und anionischen Holzbreifasern in die im Fallbehälter (26) befindliche wäßrige Dispersion eingebracht. Diese wäßrige Dispersion ist anionisch und wird mit einem kationischen naßfesten Harz versetzt, damit sie als Flockungsmittel wirkt.
  • Die in der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung verwendeten Acrylpolymere sind jene wasserunlöslichen Harze, die aus Acryl- und Methacrylmonomeren mit der Formel CH&sub2;=C(R)COOR¹ hergestellt wurden, in der R ein Wasserstoff oder Methyl und R¹ ein Alkylradikal von 1 bis 8 Kohlenstoffatomen und vorzugsweise von 1 bis 4 Kohlenstoffatomen ist.
  • Beispielhaft für die bevorzugt angewendeten Comonomere in der obengenannten Formel sind Methylmethacrylat, Ethylacrylat, Butylacrylat, Isobutylacrylat, Ethylmethacrylat, Isobutylmethacrylat, Propylmethacrylat und Isopropylmethacrylat. Weniger bevorzugte Comonomere sind zum Beispiel n- Pentylacrylat, Isoctylmethacrylat und dergleichen.
  • Die bei vorliegender Erfindung verwendeten harten oder steifen Acrylpolymere sind dadurch gekennzeichnet, daß mindestens 50 Prozent und bis zu 100 Prozent des vertretenen Acrylmonomers Methylmethacrylat ist, d. h. dort, wo in der oben dargestellten Strukturformel jedes R und jedes R¹ ein Methyl ist. Die Bestandteile des weichen Acrylpolymers sind die gleichen wie die oben beschriebenen, vorausgesetzt jedoch, daß der Gewichtsanteil an Methylmethacrylat nicht höher ist als etwa 35 Prozent des Gesamtwertes der vertretenen Comonomere.
  • Die Glasübergangstemperatur (Tg) der weichen Acrylharze gemäß der Erfindung liegt innerhalb eines Bereiches von -30ºC bis -10ºC und in höchst erwünschtem Maße etwa oder genau bei -23ºC. Die Glasübergangstemperatur des Acrylharzbinders als harter Bestandteil liegt im Bereich von etwa 20ºC bis etwa 40ºC und vorzugsweise etwa oder genau bei 30
  • Die Glasübergangstemperatur (Tg), wie sie in dieser Beschreibung und in den Ansprüchen genannt wird, ist definiert als die Temperatur, bei der das Torsionsmodul eines luftgetrockneten Überzugs 300 Kilogramm pro Quadratzentimeter (kg/cm²) beträgt. Die Glasübergangstemperatur liegt gewöhnlich 8ºC bis 10ºC oberhalb der Überzugsbildungstemperatur des Latexes. Die Konzentration der Acrylpolymere in ihrer wäßrigen Ausgangsdispersion (38) im Mischer (40) liegt normalerweise im Bereich von etwa 40 Gew.-% bis 50 Gew.-% und vorzugsweise von etwa 45 Gew.-% bis 48 Gew.-%.
  • Der pH-Wert dieser wäßrigen Ausgangsdispersionen dieser Acrylpolymere ist typischerweise niedriger als 7 und liegt generell im Bereich zwischen 3,0 und 4,0, obwohl der Wert je nach speziellem Latex und nach Hersteller schwankt.
  • Bei der praktischen Anwendung der vorliegenden Erfindung sollte der pH-Wert dieser Dispersion vorzugsweise im Bereich von etwa 7,5 bis etwa 10 und noch mehr bevorzugt zwischen etwa 8,5 und etwa 9,5 liegen. Es wird darüber nachgedacht, daß die wäßrige Dispersion dieser Latexpolymere durch Zusetzen einer gewöhnlichen Base auf einen passenden pH-Wert gebracht werden kann, und Ammoniumhydroxid wird in dieser Hinsicht in vorteilhafter Weise eingesetzt.
  • Wenn die wäßrigen Dispersionen dieser Acrylpolymere auf einen pH-Wert von mindestens 7 gebracht werden, büßen die Latexe ihre disperse Form ein und werden viskos und bei hoher Konzentration sogar gelartig. Wenn diese Acrylpolymere gemäß der vorliegenden Erfindung getrocknet werden, dann bilden sie einen Bindeüberzug.
  • Typischerweise enthält der Weichlatex als Dispersionsmittel oder Emulgator einen Alkylarylpolyetheralkohol und insbesondere ein ethoxyliertes Alkylphenol, in dem die Alkylkomponente sechs bis acht Kohlenstoffatome enthält und vorzugsweise ein Octylphenol ist, in dem 2 bis 4 Ethylenoxidsubstituenten vorhanden sind.
  • Im Hartlatex enthalten ist auch ein Alkylarylpolyetheralkohol und insbesondere ein ethoxyliertes Alkylphenol, in dem die Alkylkomponente neun bis zwölf Kohlenstoffatome enthält, z. B. Nonylphenol, und 5 bis 8 Ethylenoxidsubstituenten umfaßt. Zusätzlich zum Alkylphenol kann ein zweiter Emulgator vorhanden sein, wie zum Beispiel ein Natriumalkyllaurat, in dem der Alkylsubstituent acht bis achtzehn und vorzugsweise fünfzehn Kohlenstoffatome enthält.
  • Die Mengen und Kombinationen aus diesen Dispersionsmitteln oder Benetzungsmitteln schwanken je nach dem speziellen verwendeten Acryllatex und der Konzentration des Latexes in der Vorbehandlungsdispersion.
  • Eine beispielhafte Emulsion oder Dispersion eines hierin bevorzugt angewendeten harten Acryllatexes ist der im Handel unter dem Warenzeichen RHOPLEXR TR-407 von der Rohm and Haas Company, Philadelphia, Pennsylvania erhältliche Latex. Ein beispielhaftes und bevorzugt zum Gebrauch hierin verwendetes weiches Acrylharz ist das im Handel unter dem Warenzeichen AMSCO-RESTTM6922 von der Union Chemicals Diviion der Union Oil Co. erhältliche Harz.
  • Daß Acrylat- und Methacrylatmonomere und -comonomere in den verwendeten Latexen vorherrschen, wird als wichtig angesehen, um sowohl befriedigende Haftung der faserigen Verbundstoffbahn an den polymeren Vinylüberzügen als auch befriedigende Festigkeit gegen innere Schichtentrennung in der Verbundstoffbahn zu erreichen. Durch die Acrylatharze wird auch eine bessere Haftung der Zellulosefasern sowie die Rückhaltung des Füllstoffs in der Textilverbundstoffbahn gesichert. Daß Styrol-, Butadien- oder Vinylmonomere oder - comonomere vermieden werden, trägt dazu bei, die Notwendigkeit des Gebrauchs von Antioxidationsmitteln zu umgehen und die Tendenz zur Versprödung und zur Entfärbung der Verbundstoffbahn als Endprodukt zu vermeiden.
  • Die weichen Acrylpolymere, die bei Raumtemperatur trocknen, erlauben die rasche Trocknung und das Aushärten während des Entwässerns und Trocknens der Verbunstoffbahn in Standard- Papiermaschinenanlagen. Dadurch wird der größte Teil der Energiekosten vermieden, die entstehen, wenn umfassende Trocknung und Härtung notwendig ist. Durch den Gebrauch eines weichen Latexes entsteht auch eine flexiblere Verbundstoffbahn, eine, die sich leichter über speziellen Flächen formpressen läßt, auf die die Bahn oder ein oberflächendekkender Schichtstoff, in den die Bahn integriert ist, aufgebracht wird.
  • Es ist insbesondere darauf hinzuweisen, daß die Bearbeitungstemperaturen bei der Herstellung oder beim Gebrauch der Verbundstoffbahn gemäß der Erfindung nicht höher sein sollten als der Schmelzpunkt des verwendeten Anteils an weichem Acrylharz. Das trifft insbesondere zu auf die Temperaturen, die bei der Verdunstungstrocknung der Faserbahn anzutreffen sind, auf jedwede notwendige Härtung im Anschluß an das Aufbringen eines Leimungsmittels sowie auf das Gelieren, Härten oder auf andere Wärmebehandlungen eines Plastisols oder eines sonstigen Materials, das bei der Herstellung eines oberflächenenabdeckenden Schichtstoffs mitwirkt, in das die Verbundstoffbahn einbezogen ist.
  • Das harte Acrylpolymer ist in der Latexmischung in einem Gewichtsverhältnis von 1 : 1 des harten Harzes zum weichen Harz vertreten. Damit wird die Gesamtkonzentration des Latexes aufrechterhalten, der in der Verbundstoffbahn als Endprodukt die gewünschten Eigenschaften ohne eine unerwünschte Klebrigkeit erhält, durch die die zur Herstellung der Verbundstoffbahn dienenden Papiermaschinenausrüstungen oder der Kalander oder andere zur Herstellung eines oberflächenabdeckenden, die Verbundstoffbahn einschließenden Schichtstoffs verwendeten Einrichtungen verschmutzen würden.
  • Die bevorzugt verwendeten Acrylate vernetzen sich bei Wärmehärtung in Querrichtung, ohne daß zusätzliche Quervernetzungskomponenten zugesetzt werden müssen. Zusätzlich bilden die bevorzugten Acrylate in Abwesenheit von Weichmachern Überzüge. Es können Weichmacher und Vernetzungsmittel verwendet werden, die in der Technik wohlbekannt sind, insbesondere dort, wo sie für einen spezifischen Endverwendungszweck erwünscht sind. Ihr Einsatz wird jedoch allgemein weniger bevorzugt.
  • Die durchschnittliche Teilchengröße der verwendeten Latexe bewegt sich generell in einem Bereich, der bei mikroskopischer Messung zwischen 80 und 300 nm (800 und 3000 Angström) und vorzugsweise zwischen 100 und 180 nm (1000 und 1800 Angström) liegt. Kleinere oder größere Teilchengrößen können, wie man glaubt, bei der praktischen Anwendung der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden.
  • Der Prozentsaz an Trockengewicht der in der Verbundstoffbahn als Endprodukt vorhandenen Latexmischung kann zwischen etwa 20 Prozent und etwa 40 Prozent liegen. Bei der bevorzugten Ausführungsform liegt dieser Prozentsatz im Bereich von etwa 32 Prozent bis etwa 38 Prozent.
  • Die Latexmischung und der Füllstoff sind in Anteilen vorhanden, in denen die Azidität des Latexes durch die Alkalinität des Füllstoffs im wesentlichen neutralisiert wird.
  • Ein kationisches Flockungsmittel (50) wird vom Vorratsbehälter (52) aus in die anionisch stabile wäßrige Dispersion von Füllstoff, Papierbreifasern und Latexmischung gegeben, die jetzt im Fallbehälter (26) entstanden ist. Die verwendete Menge liegt etwas höher als die Menge, die erforderlich ist, um die kolloidale Suspension wirksam zu destabilisieren, und um zu bewirken, daß die Latexe und der Füllstoff durch die Zellulosefasern vollständig koaguliert und adsorbiert werden. Der Zweck, zu dem ein Überschuß dieses kationischen Flockungsmittels (50) verwendet wird, besteht darin, der Textilverbundstoffbahn die maximalen Naßfestigkeitseigenschaften zu verleihen und gleichzeitig die anderen Zwecke der Erfindung zu gewährleisten. Jedoch ist in diesem Stadium des Verfahrens sogar ein Ungleichgewicht bezüglich eines elektrokinetischen ("Zeta")-Potential von +20 Millivolt oder mehr zulässig. Wie weiter unten vollständiger erläutert wird, wird das "Zeta"-Potential später auf einen Wert im Bereich von +10 Millivolt bis -10 Millivolt einreguliert, ehe die Verbundstoffbahn als Endprodukt endgültig koaguliert und entwässert wird. An dieser Stelle wird eine im wesentlichen klare, darüber schwimmende Flüssigkeit zurückgewonnen.
  • Die hierin verwendeten wasserlöslichen kationischen Flokkungsmittel sind höchst wünschenswerterweise Polycaprolacton-Epichlorhydrinharze oder Epichlorhydrin-Polycaprolactonpolyole. Beispielhaft für letztere sind die im Handel unter dem Handelsnamen und der Qualitätskennzeichnung REZO- SOL 388-15 von E.F. Houghton & Co., Valley Forge, Pennsylvania erhältlichen. Beispielhafte Polyole sind sind im Handel unter dem Handelsnamen NIAX von der Union Carbide Corp. erhältlichen.
  • Weniger wünschenswert, jedoch hierin als kationische Flokkungsmittel voll einsetzbar sind die Epichlorhydrinpolyamidharze, wie zum Beispiel die im Handel unter dem Handelsnamen und der Qualitätskennzeichnung KYMENE 557 und PO- LYCUP 361 von Hercules Incorporated erhältlichen.
  • Allgemein sorgen diese kationischen Flockungsmittel für eine allmähliche, gleichmäßige Koagulierung des Latexes und für dessen Adsorption und die Adsorption des Füllstoffs auf die Zellulosefasern. Zusätzlich tragen diese Flockungsmittel zur Schaffung einer Verbundstoffbahn als Endprodukt bei, die die erforderliche Festigkeit, Benetzbarkeit und Schrumpffestigkeit besitzt. Man ist der Meinung, daß mit diesen Flockungsmitteln die Härtung der Latexe bei Umgebungstemperatur erleichtert und letzteren auch die notwendige Zähigkeit, Haftung und Elastizität verliehen wird.
  • Was die standardtestsverfahren zur Feststellung der Qualitäten betrifft, wie zum Beispiel der soeben genannten, so trägt die Zugabe einer überschüssigen Menge eines dieser kationischen Flockungsmittel dazu bei, daß ein Verbundstoff mit ausgezeichneten Entwässerungseigenschaften und mit hervorragender Berstfestigkeit, Zugfestigkeit und Reißfestigkeit entsteht.
  • Auch wenn das kationische Flockungsmittel in einer überschüssigen Menge zugesetzt wird, so ist doch das ionische Milieu, in dem das Flockungsmittel eine Umkehrung der Ladung herbeiführt, dergestalt, daß die Koagulation des Latexes und die Adsorption des Füllstoffs gleichmäßig und progressiv erfolgt und ohne Agglomeration gesichert ist, die die Verbundstoffbahn für den Gebrauch ungeeignet machen würde. Es ist darauf hinzuweisen, daß dies zum Teil auf Grund der Mischung aus harten und weichen Latexen gemäß vorliegender Erfindung geschieht. Die mit den Latexen verwendeten Emulgatoren oder Dispersionsmittel gelten als Hilfsstoffe in diesem langsamen, gleichmäßigen Aufbauprozeß auf der Faseroberfläche.
  • Die Menge des in den Fallbehälter (26) eingegebenen kationischen Flockungsmittels liegt über der Menge, die notwendig ist, um die vollständige Koagulation der Latexe und des Füllstoffs auf und innerhalb der Zellulosebreifasern zu gewährleisten. Allgemein diktiert das Erscheinen des koagulierten Materials und der darüber schwimmenden Flüssigkeit den Fachleuten in der Technik das genaue Maß der einzugebenden Überschusses an Flockungsmittel. Wie oben erläutert, besteht der Zweck des zugesetzten Überschusses darin, der Bahn aus Verbundstoff sowohl bei der Bearbeitung als auch als Endprodukt überlegene Naßfestigkeitseigenschaften zu verleihen. Durch vollständige Destabilisierung der Dispersion und durch das Ausfällen des Füllstoffs und der Latexe auf und aufgrund der Adsorption durch die Zellulosefasern bleibt eine klare, darüber schwimmende Flüssigkeit zurück. Durch Zusatz eines größeren Überschusses an kationischem Flockungsmittel wird die Adsorptionswirkung der ionischen Bestandteile der Mischung umgekehrt, und die darüber schwimmende Flüssigkeit trübt sich wieder.
  • Was die Figur weiterhin betrifft, so wird die auf diese Art und Weise hergestellte Mischung dann vom Boden des Fallbehälters (26) durch jede beliebige Einrichtung, wie zum Beispiel die Pumpe (54), abgeführt und durch die Zuleitung (56) und danach durch einen Speicher- oder Schlämmebehälter (58) und eine zweite Zuleitung (60) in einen ersten Absetzbehälter (62) geleitet. Die in den Absetzbehälter (62) eingeleitete Mischung besitzt eine Konsistenz von etwa 1 Prozent bis etwa 5 Prozent und höchst wünschenswerterweise von etwa 4 Prozent und macht annähernd 85 Prozent der Trockengewichts-Bestandteile aus, die bei der Bildung der Verbundstoffbahn verwendet werden. Diese Mischung wird als nächstes durch die Wirkung der Schwerkraft durch die Leitung (64) geführt.
  • Im zweiten Absetzbehälter (68) wird eine weitere wäßrige Dispersion zubereitet. In den Behälter (68), in den eine Base, wie zum Beispiel Ammoniumhydroxid, eingeleitet ist, um einen pH-Wert von etwa 8 bis etwa 12, vorzugsweise von 8,5 bis 10 und höchst wünschenswerterweise einen pH-Wert bei oder über 9 zu sichern, wird Wasser eingeleitet. Ein wasserlösliches kationisches, oberflächenaktives Mittel, das in diesem Falle als Antistatikmittel dient, wird bei Bedarf zugegeben. Man hat in dieser Hinsicht festgestellt, daß die Dispergierung des Synthesefaseranteils, der typischerweise aus Glasfasern besteht, durch Gebrauch eines kationischen oberflächenaktiven Antistatikmittels erleichtert wird, das zur Freisetzung des Leimungsmittels beiträgt, das typischerweise in im Handel erhältlichen Glasfasern anzutreffen ist. Bei dem bevorzugt verwendeten kationischen oberflächenaktiven Stoff, der in den zweiten Absetzbehälter (68) eingegeben wird, handelt es sich in höchst wünschenswerter Weise um ein polyoxyethyliertes Alkylamin, in dem sich die Alkylkomponente innerhalb eines Bereiches von neun bis achtzehn Kohlenstoffatomen und vorzugsweise innerhalb eines Bereiches von neun bis zehn Kohlenstoffatomen bewegt. Besonders bevorzugt werden hier Nonylamin und Decylamin. Jedes Molekül des polyoxyethylierten Alkylamins enthält zwischen 5 und 10 Ethylenoxidkomponenten, und das Amin hat ein durchschnittliches Molekulargewicht von etwa 400 bis 700.
  • Das kationische oberflächenaktive Mittel wird der wäßrigen Dispersion allgemein in einer Gewichtskonzentration von etwa 200 bis 700 Teilen pro Million (ppm) und vorzugsweise in einer Konzentration bei oder über 500 ppm zugesetzt.
  • Diese Lösung wird versetzt mit einem Synthesefaseranteil, der aus der Gruppe gewählt ist, die aus Glasfasern, steinwolle und anderen geeigneten Mineralfasern besteht. Von diesen Fasern werden gegenwärtig gehackte Glasfasern als Material bevorzugt, wie zum Beispiel das Material "E Fiberglass" von Owens-Corning, Illinois. Glasfasern absorbieren kein Wasser, besitzen hohe Zugfestigkeiten, sehr hohe Dichten und eine ausgezeichnete Maßstabilität. Die Glasfasern besitzen durchschnittliche Längen von 2,5 bis 18 mm (0,1 Zoll bis 0,7 Zoll) und haben einen durchschnittlichen Durchmesser im Bereich von 0,0089 mm (fünfunddreißig Hunderttausendstel Zoll) bis etwa 0,01 mm (einundvierzig Hunderttausendstel Zoll). Diese im Handel erhältlichen Fasern werden charakteristischerweise mit Kasein geleimt, was dazu führt, daß sich die ansonsten ionisch neutral reagierenden Glasfasern zu Bündein formen und in diesen verbleiben. Leimungsmittel dieser Art werden gewöhnlich von Glasfaserherstellern verwendet, und durch die Freisetzung des Leimungsmittels durch ein kationisches Antistatikmittel wird die Faseragglomeration beseitigt und eine gleichmäßige Dispergierung der Glasfasern beim Umrühren der Dispersion im Absetzbehälter ermöglicht. Die Konsistenz von Glasfasern zur wirksamen Dispergierung liegt im Bereich von 0,5 Gewichtsprozent und etwa 3,0 Gewichtsprozent und höchst wünschenswerterweise von etwa 1 Gewichtsprozent der Dispersion. Der Anteil der Glasfasern an der Verbundstoffbahn als Endprodukt liegt innerhalb eines Bereiches von etwa 6 Prozent bis etwa 23 Prozent Trockengewicht, wobei die bevorzugten Ergebnisse generell im Bereich zwischen etwa 9 Prozent und 20 Prozent, und höchst wünschenswerterweise bei oder über 15 Prozent Trockengewicht liegen.
  • Was die Figur weiterhin betrifft, so wird die wäßrige Dispersion mit ihrem Anteil an dispergierten Glasfasern als nächstes vom Boden des Absetzbehälters (68) abgeführt und durch die Leitung (70) und mittels der Lüfterpumpe (66) in die gemeinsame Zuleitung (72) geführt und zusammen mit der Mischung aus dem ersten Absetzbehälter (62) in den Maschinenbehälter (74) geliefert. Die Dispersion aus dem zweiten Absetzbehälter (68) macht etwa 15 Prozent des Gesamtvolumens der Bestandteile des fertigen Verbundstoffes aus.
  • Die Mischung aus den Inhalten der beiden Absetzbehälter ist annähernd volumengleich und bildet eine Dispersion mit einer Konsistenz innerhalb eines Bereiches von 0,75 bis etwa 4,0 Prozent und vorzugsweise bis etwa 2,7 Prozent. Diese Mischung wird im Maschinenbehälter (74) kontinuierlich umgerührt, ehe sie durch einige Einrichtungen, wie die Rohreinbaupumpe (76), durch die Zuleitung (78) zum Stoffauflaufkasten (80) einer im wesentlichen standardmäßig konstruierten Langsiebpapiermaschine befördert wird. Zwischen der Pumpe (76) und dem Stoffauflaufkasten (80) schließt sich eine Zusatzzuleitung (82) an, die in die Zuleitung (78) führt. Durch diese Zuleitung (82) wird ein anionisches Flockungsmittel, das als (86) dargestellt ist, beispielsweise ein Polyorganophosphat, aus dem Vorratsbehälter (84) zugeführt. Die Konzentration des zugesetzten anionischen Flockungsmittels ist hoch genug, um zu gewährleisten, daß das elektrokinetische oder "Zeta"-Potential der viskosen, zum Stoffauflaufkasten (80) strömenden Dispersion innerhalb eines Bereiches von etwa +10 Millivolt und etwa -10 Millivolt und vorzugsweise von +5 Millivolt bis -5 Millivolt liegt.
  • Es ist wichtig, daß ein "Zeta"-Potential erreicht wird, das zumindest im breiteren Bereich liegt, um eine maximale Haftung des Füllstoffs und der Latexe an den Breifasern mit den günstigen Eigenschaften zu sichern, die sie der entstehenden Bahn verleihen. Wenn kein "Zeta"-Potential innerhalb des Grenzbereiches erreicht wird, dann ist eine unerwünschte Folge davon, daß die entstandene Verbundstoffbahn zur Versprödung neigt.
  • Das elektrokinetische oder "Zeta"-Potential, wie dieser Begriff in der gesamten Patentbeschreibung und in den Ansprüchen verwendet wird, bezieht sich auf den Potentialabfall, ausgedrückt in Millivolt, der durch die Ionenschicht hindurch an der Grenzfläche zwischen Feststoff und Flüssigkeit der hierin beschriebenen Dispersionen auftritt.
  • Das "Zeta"-Potential (Z) wird folgendermaßen gemessen:
  • Z = 4 π ed/D
  • wobei
  • e = elektrische Ladung der Schicht
  • d = Dicke der Schicht
  • D = Dielektrizitätskonstante des Teilchens
  • Das Zeta-Potential wird im vorliegenden Falle durch das Ausmaß der Verfeinerung beeinflußt, wodurch sich die negative Ladung der Breifasern erhöht und sich infolgedessen die notwendige Konzentration des Latexes verringert.
  • Mit der vorliegenden Erfindung wird versucht, dieses "Zeta"-Potential zu neutralisieren, d. h. das "Zeta"-Potential, das bis zu einem Niveau von nicht weniger als +20 Millivolt schwanken durfte, in einen niedrigeren Bereich von +10 Millivolt bis -10 Millivolt zurück und tatsächlich so nahe an Null heranzubringen, wie dies im Labor oder in der Papierfabrik industriell ausführbar ist. Zu diesem Zweck kann eine große Vielzahl anionischer Flockungsmittel, Stabilisatoren oder oberflächenaktiver Mittel verwendet werden. Zu diesem Zweck wurde ein Polyorganophosphat, wie zum Beispiel die teilweise veresterten Phosphatester von Polyvinylalkohol einschließlich des im Handel unter dem Warenzeichen und der Qualitätsbezeichnung STABILEX 8628 von E.F. Houghton & Co. erhältlichen Esters verwendet. Noch mehr bevorzugt wird nachweislich der oberflächenaktive Stoff, der im Handel unter dem Warenzeichen RETEN 521 von Hercules Incorporated erhältlich ist.
  • Was die Figur weiterhin betrifft, so werden die zunehmend viskosen und rasch koagulierenden, dispergierten Bestandteile durch die Zuleitung (78) zum Stoffauflaufkasten (80) einer im wesentlichen standardmäßig konstruierten Langsiebpapiermaschine befördert, die in der Figur der Vorrichtung (10) allgemein mit (90) bezeichnet ist.
  • Unter Anwendung relativ standardmäßiger Papierherstellungsverfahren wird die koagulierende Masse von einem Formungssieb (92) aufgenommen und entwässert, wobei das abgezogene Wasser durch den Entwässerungskasten (94) abtransportiert wird. Die entstandene Verbundstoffbahn (96) wird in vorteilhafter Weise verfestigt, indem sie durch filzbezogene Druckwalzen (98) hindurchgeführt und dann durch eine Reihe beheizter Zylinder (100) geleitet wird, die die Verbundstoffbahn durch Verdunstung effektiv bis zu einem endgültigen Wassergehalt von annähernd 6 Prozent trocknen.
  • Ein Leimungsmittel, das vorzugsweise aus einem dispersen, harten Akrylharz besteht und in einem wäßrigen Medium dispergiert ist, kann im Anschluß an die Verdunstungstrocknung auf eine Oberfläche oder auf beide Oberflächen der entstandenen Verbundstoffbahn (96) aufgebracht werden. Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung erfolgt eine solche Leimung, um eine glatte, nicht unterbrochene Oberfläche zu schaffen, die frei von "verirrten" Fasern oder dergleichen ist. Dieses Leimungsmittel dient ebenso dazu, zu gewährleisten, daß etwaige kleinere Reste von Verunreinigungen, von Füllstoff oder von Fasern, die vielleicht lose oder über der Oberfläche der entstandenen Bahn geblieben sind, fest anhaften.
  • In der Figur wird das Aufbringen des Leimungsmittels durch eine Leimpresse (102) veranschaulicht. Ein Leimungsmittel dieser Art läßt sich jedoch mit jedwedem herkömmlichen, im stand der Technik bekannten System aufbringen, wie zum Beispiel über einen Vorratsbehälter mit eine Rakelauftragmaschine, einer Umsteuerwalze, mit Walzenstreichmaschinen oder mit ähnlichem. Das aufgebrachte Leimungsmittel sollte aushärten können, und zu diesem Zweck können zusätzliche beheizte Zylinder vorgesehen sein.
  • Schließlich kann die ausgehärtete Verbundstoffbahn, ob mit oder ohne aufgetragenes Leimungsmittel, sofort zu einigen Zwecken verwendet werden, wie zum Beispiel als Träger oder Einlage für oberflächenabdeckende Schichtstoffe. Als Alternative kann die Verbundstoffbahn (96) aufgewickelt und zur Lagerung, zum Transport oder zu ähnlichen Zwecken zusammengerollt werden, wobei die Aufwickelwalze (104) eine solche Form der Lieferung veranschaulicht.
  • Folgende repräsentative Beispiele wurden in die Praxis umgesetzt, um damit die gemäß vorliegender Erfindung hergestellten Verbundstoffbahnen weiter zu veranschaulichen.
    • BEISPIEL 1
  • Unter Verwendung einer Vorrichtung ähnlich der in der Figur veranschaulichten und in der Patentbeschreibung erläuterten wurden 8 240 Liter (2 177 Gallonen) Wasser in einen Mischbehälter gegeben. Diesem wurden 557,5 kg (1229 Pfund) Teilchen handelsüblichen Calciumcarbonats (CaCO&sub3;) der Qualität Nr. 4 mit einer Teilchengröße zugesetzt, die dergestalt war, daß 96 Prozent der Teilchen durch ein Sieb mit Öffnungen von 0,250 - (ein Sieb von 60 Mesh nach US-Standard) passierten. Zwei Liter (0,5 Gallonen) eines NXZ-Schaumdämpfers, der ein Gewicht von etwa 1,8 kg (4 Pfund) aufwies und im Handel von der Diamond shamrock Corporation bezogen werden kann, wurde zum Zwecke der Schaumsteuerung ebenfalls zugesetzt. Diese Mischung wurde im Mischbehälter mit einer Anfangsgeschwindigkeit von zweihundertundzwölf Umdrehungen pro Minute (212 U/min) umgerührt. Die Mischung wurde dann in einen Fallbehälter weitergeleitet und sofort mit weiteren 1893 Litern (500 Gallonen) Wasser versetzt. Die Mischung wurde dann mit einer Anfangsgeschwindigkeit von dreihundertfünfundneunzig Umdrehungen pro Minue (395 U/min) weiter umgerührt.
  • Die Umrührgeschwindigkeit der Mischung im Fallbehälter wurde auf vierhundertvierundneunzig Umdrehungen pro Minute (494 U/min) erhöht, und es wurden 360 kg (793,2 Pfund) eines harzartigen Materials zugesetzt. Dieses harzartige Material bestand aus einer Mischung zweier Harzkomponenten. Das erste Harz bestand aus einer anionischen harten, wasserunlöslichen Acryllatex-Suspension mit einem Feststoffgehalt von 45,5 Prozent, einer Glasübergangstemperatur (Tg) von 30ºC und einer Überzugsbildungstemperatur von mindestens 22ºC. Dieses Harz war im Handel unter dem Handelsnamen Rhoplex TR 407 von der Rohm und Haas Co. bezogen worden.
  • Der zweite Harzbestandteil bestand aus einer anionischen weichen, wasserunlöslichen Akryllatex-Suspension mit einem Feststoffgehalt von 45 Prozent und einer Glasübergangstemperatur (Tg) von -23ºC. Dieses Harz war im Handel unter dem Warenzeichen Amres 6922 von Union Chemicals bezogen worden.
  • Die beiden Harze wurden in Anteilen miteinander gemischt, die sowohl ein Naßgewichts- als auch ein Trockengewichts- Verhältnis von 1 : 1 repräsentierten.
  • Gesondert wurde eine zweite wäßrige Dispersion durch Kombination von 530 kg (1170 lbs.) verfeinerter Holzbreifeststoffe mit Zusatzwasser bis zu einer Gesamtmenge von 17690 kg (39000 lbs.) hergestellt. Der verwendete verfeinerte Holzbrei bestand aus im Handel unter dem Handelsnamen Hilton Hi-Brite von der St. Regis Corporation bezogenem Weichholz für Kraftpapier. Der Brei wurde in seiner wäßrigen Dispersion in einem Doppelscheibenrefiner, der im Handel von der Beloit Corporation bezogen werden kann, gemahlen und bis zu einem hohen Grade innerer und äußerer Fibrillierung verfeinert. Am Ende dieser Verfeinerung hatte der Brei eine Reißlänge von acht Kilometern (8 km) und eine Dichte von achtundsechzig Hundertsteln Gramm pro Kubikzentimeter (0,68 g/cm³), wenn er in Form eines der TAPPI-Norm entsprechenden Handmusters hergestellt wurde. Die Faserlänge lag im Bereich von etwa 1,3 bis 5 mm (0,05 Zoll bis 0,2 Zoll), und das L-D-Verhältnis (Länge zu Dicke oder Durchmesser) bewegte sich zwischen etwa sechzig zu eins (60 : 1) und etwa einhundert zu eins (100 : 1).
  • Diese zweite wäßrige Dispersion wurde in den Fallbehälter geführt und sofort mit weiteren 1 893 Litern (500 Gallonen) Wasser versetzt. Im Fallbehälter verband sich diese zweite Dispersion mit den anderen Stoffen zu einer Dispersion mit einer Konsistenz von 2,86 Prozent und einem Mahlgrad (Entwässerungsgrad) von zweihundertundsiebzig Millilitern (270 ml) nach Kanadischem Standard.
  • Der kombinierten wäßrigen Dispersion wurden annähernd drei Prozent (3 %) eines kationischen Epichlorhydrin-Polycaprolactonharzes, das im Handel unter dem Handelsnamen RESZOSOL 388-15 von E.F. Houghton & Co. bezogen werden kann, zugesetzt, um damit die Koagulation und die Adsorption der Latexmischung und des Füllstoffs auf den verfeinerten Zellulose-Holzbrei einzuleiten. Der Inhalt des Fallbehälters wurde dann in einen ersten Absetzbehälter geführt und bildete dort 85 Prozent der gesamten bei der Herstellung der Verbundstoffbahn als Endprodukt anzuwendenden Volumenkonzentration.
  • Gesondert wurde eine dritte wäßrige Dispersion durch Kombination von 5 678 Litern (1 500 Gallonen) Wasser und 45,4 kg (einhundert Pfund) gehackter E-Glasfasern mit einer durchschnittlichen Länge von etwa 3,2 mm (1/8 Zoll) und einem durchschnittlichen Durchmesser von etwa sieben Mikrometern (7 pm) in einem zweiten Absetzbehälter hergestellt. Diese Fasern sind im Handel von der Owens-Corning Corporation zu beziehen und sind mit einem Kaseinüberzug versehen, der mittels eines kationischen Antistatikmittels beseitigt werden kann. Aus diesem Grunde wurden der wäßrigen Dispersion 23,6 kg (zweiundfünfzig Pfund) eines polyoxyethylierten Alkylamins zugesetzt, das im Handel unter dem Handelsnamen KATAPOL VP-532 von der GAF Corporation bezogen werden kann. Zusätzlich wurden etwa 473 cm³ (ein Pint) Ammoniumhydroxid (NH&sub4;OH) zugesetzt, um den pH-Wert dieser Dispersion auf 9,0 einzustellen. Diese wäßrige Dispersion machte 15 Prozent der gesamten bei der Herstellung der Verbundstoffbahn als Endprodukt zu verwendenden Volumenkonzentration aus.
  • Nachdem diese dritte wäßrige Dispersion etwa eine Minute lang umgerührt worden war, wurde der Inhalt der beiden Absetzbehälter in einen Maschinenbehälter umgefüllt, in dem das Umrühren fortgesetzt und die kombinierte Dispersion auf eine Konsistenz von etwa 2,7 Prozent gebracht wurde. Das "Zeta"-Potential dieser kombinierten Dispersion betrug etwa +20 Millivolt und hatte ein weißes, milchiges Aussehen. Die Dispersion wurde durch einen kontinuierlichen Mischer geleitet, in den eine Menge an anionischen oberflächenaktiven Stoffes eingeleitet wurde, der in diesem Falle ein teilweise veresterter Phosphatester von Polyvinylalkohol war, der im Handel unter dem Handelsnamen STABILEX 8628 von E.F. Houghton & Co. bezogen werden kann. Die Menge dieses Zusatzstoffes reichte aus, um das "Zeta"-Potential der faserigen Dispersion auf ein Maß zwischen +10 und -10 Millivolt wiederherzustellen. Zuletzt wurde die Dispersion mit einer Fließgeschwindigkeit von annähernd 1 544 Litern pro Minute (408 Gallonen pro Minute) durch den kontinuierlichen Mischer in den Stoffauflaufkasten einer Langsieb-Papiermaschine geführt. Dieser anionische oberflächenaktive Stoff wurde mit einer Geschwindigkeit von annähernd 11,4 Liter pro Minute (3 Gallonen pro Minute) zugesetzt, was eine eine wirksame Zumischung von etwa 0,567 kg (1,25 Pfund) pro 907 kg (Tonne) in kontinuierlichem Betrieb ergab.
  • Die jetzt in Form einer rasch koagulierenden faserigen Aufschlämmung vorhandene wäßrige Dispersion wurde aus Stoffauflaufkasten und Ausflußschlitz auf die verbundstoffbildende Siebpartie einer Langsiebpapiermaschine geleitet. Auf der verbundstoffbildenden Siebpartie begann die Entwässerung und setzte sich fort, während die Aufschlämmung durch Rotationspressen lief, die zur Verfestigung der Fasermasse und zur Bildung der Verbundstoffbahn beitrug. Zum Schluß wurde die Verbundstoffbahn auf einen Wassergehalt von 6 Prozent getrocknet, indem sie durch eine Vielzahl beheizter Zylinder lief. Die auf diese Weise hergestellte Verbundstoffbahn besaß eine Dicke, die sich zwischen vierzehn Tausendstel Zoll und zwanzig Tausendstel Zoll bewegte.
  • Zurück blieben unbestimmte Mengen an nicht absorbierten Verunreinigungen, die meist den Rest des handelsüblichen Calciumcarbonats (Kalksteins) darstellten, jedoch keinen Anlaß zu größerer Sorge gaben.
  • Auf die Verbundstoffbahn wurde ein Leimungsmittel aufgebracht, das aus einer zehn Prozent Feststoffe enthaltenden, wäßrigen Dispersion eines kationischen harten Acryllatexes bestand und im Handel unter dem Handelsnamen ROPLEX TR-407 von der Rohm and Haas Co. bezogen werden kann. Die aufgenommene Menge schwankte zwischen etwa 0,014 kg pro 0,84 m² (0,03 Pfund pro Yard²) und etwa 0,14 kg pro 0,84 m² (0,3 Pfund pro Yard²), wodurch sich eine Nenndicke von etwa einem Zehntel Prozent (0,1 %) bis etwa ein Prozent (1 %) der Bahn ergab. Der Latex wurde mit einer Pflatschwalze auf beide Seiten der Verbundstoffbahn aufgebracht, und die Bahn wurde nochmals getrocknet.
  • Die geleimte Verbundstoffbahn wurde dann folgendermaßen mit einer Oberschicht versehen: Auf eine erste Seite der Verbundbahn wurde eine 0,025 cm (10 Tausendstel Zoll) dicke Oberschicht aus Vinylharzplastisol aufgebracht und 30 Sekunden lang bei 199ºC (390ºF) ausgehärtet. Die zuerst beschichtete Seite wurde auf einem ablösbaren Textilfilzvlies plaziert, das im Handel als "CONGOLEUM Trennfilz WS- 86" bei der Congoleum Corporation erhältlich ist, und eine ähnliche, 0,025 cm (10 Tausendstel Zoll) dicke Oberschicht aus dem gleichen Plastisol wurde dann auf die entgegengesetzte Seite der Verbundstoffbahn aufgebracht. Diese Struktur wurde dann 3 Minuten lang auf 199 C (390 F) erhitzt, um damit das Vinylharz zu härten. Die physikalischen Eigenschaften der auf diese Art und Weise hergestellten Verbundstoffbahn sind unter "Probe 1" in der weiter unten folgenden Tabelle 3 beschrieben.
  • Wie schon früher erläutert, sollten die bei der Verdunstungstrocknung der Verbundstoffbahn, dem Härten des Leimungsmittels und dem Härten der Plastisol-Oberschicht auftretenden Behandlungstemperaturen nicht höher sein als der Schmelzpunkt des weichen Acrylharzanteils. Die Bildung der Verbundstoffbahn vor dem Trocknen und andere Nachbehandlungsstufen als das Aushärten, z. B. das Leimen und das Aufbringen der Plastisol-Oberschicht, erfolgten bei Umgebungstemperatur.
    • BEISPIEL II
  • Der Weichholzbrei aus Tabelle 1 wurde in einer Valley-Laborstoffmühle auf eine Konsistenz von 1 Prozent verfeinert. Die Fasern wurden 15 Minuten lang mit einem Gegengewicht von 2 250 Gramm, befestigt am Auflageplattenhebelarm der Stoffmühle, suspendiert. Dann wurde ein zusätzliches Gewicht, das zu einem Gesamtgewicht von 5 500 Gramm führte, hinzugefügt, und der Brei wurde auf eine Reißlänge von 8 bis 10 km und einen Entwässerungsgrad nach Kanadischem Standard (CSF) von 350 Kubikzentimetern verfeinert. Der auf eine Konsistenz von 1 Prozent verfeinerte Holzbrei wurde in eine Mischung der übrigen Bestandteile nach Tabelle 1 in einer Reihenfolge nach der allgemein im vorhergehenden Beispiel beschriebenen Art und Weise eingegeben. Tabelle 1 Bestandteil Reihenfolge der Zusetzung Trockengewicht (Gramm) Naßgewicht (cm³) 1. Wasser 2. CaCO&sub3; (handelsübliche Qualität 3. Rhoplex TR-407 (Rohm and Haas Co.) und Amsco-Res 6922 (Union Chemical) 4. St. Croix Gebleichter Weichholzbrei (Georgia Pacific) 5. Rezosol 388-15 (E. F. Houghton & Co)
  • Nach den in Tabelle 2 aufgeführten Mengen wurde gesondert eine wäßrige Dispersion von Glasfasern hergestellt. Dies begann mit dem Einfüllen von Wasser, der Einstellung des pH-Wertes auf 8,0 bis 8,5 mit NH&sub4;OH und der Zugabe des wasserlöslichen kationischen Antistatikmittels KATOPOLtm VP- 532 (GAD Corporation). Dieses Antistatikmittel enthält 20 Prozent Feststoffe und wurde bei einer Konzentration von 500 Teilen pro Million (ppm) Trockengewicht dem Gesamtgewicht der Charge zugesetzt. Dann wurden die Glasfasern in einer Konzentration von 1 Prozent zugesetzt, und die Mischung wurde umgerührt, um damit das Leimungsmittel von den Fasern zu entfernen und eine im wesentlichen vollständige Dispergierung der Fasern zu erreichen. Tabelle 2 Bestandteil Reihenfolge der Zusetzung Trockengewicht kg (Pfd) Naßgewicht l (Gall.) 1. Wasser 2. NH&sub4;OH pH-Wert 3. Katapol VP-532 (GAF Corporation) 4. Geleimtes 1/8"-E-Glas, S-114-1 (Owens-Corning Fiberglass)
  • Die Zubereitungen von Tabelle 1 und Tabelle 2 wurden vermischt und erbrachten eine Konsistenz von 2,7 Prozent. Die Zubereitungen wurden dann auf einem Drahtsieb zu Probebahnen geformt und entwässert. Die physikalischen Eigenschaften der auf diese Art und Weise hergestellten Verbundstoffbahn sind in der nun folgenden Tabelle 3 unter "Probe 2" angegeben. Tabelle 3 Eigenschaft Maßeinheit Probe Riesgewicht kg pro m² (Pfund/480 Fuß²) Flächengewicht (Pfund/Yard²) Papierdicke mm (Zoll) Verhältnis Dicke pro Riesgewicht Dichte-Gewicht Kalt-Zugfestigkeit bei 23ºC (74ºF) kg (Pfund) Tabelle 3 (Forts.) Eigenschaft Maßeinheit Probe Längsdehnung Prozent Biegezugfestigkeit kg (Pfund) Berstfestigkeit Steifigk. T/2 Bezugseinheiten Heiß-Zugfestigkeit 177ºC (350ºF) Wasserabsorption Eintauchen in Weichmacher Zugfestigkeit Zwischenfaserbindung Modifizierter Kiel-Wert Gramm IGT Meter (Fuß)/min, Druckfarbenbinder Nr. 7
  • Die in Tabelle 3 erscheinenden Fachausdrücke werden folgendermaßen definiert:
  • Kalt-Zugfestigkeit: Zugfestigkeit des Verbundstoffs bei 23ºC (74ºF).
  • Teile der Bahnen werden zu Streifen von 25 mal 200 mm (1 Zoll mal 8 Zoll) geschnitten, und es wird die Mindestdicke über den gesamten Testbereich ermittelt. Der geprüfte Streifen wird in einem Instron-Prüfapparat mit einem Einspannbereich von 152 mm (6 Zoll) untergebracht, und es werden die Längsdehnung und die Reißdehnung in kg (Pfund) gemessen, wenn die Maschine mit einer Zugkopfgeschwindigkeit von 25 mm (1 Zoll) pro Minute läuft. Die Ergebnisse werden an durchschnittlich 3 Proben wiedergegeben.
  • Längsdehnung: Längsdehnung des Verbundstoffs, die bei Raumtemperatur über eine Spannlänge von 6 Zoll zu der Zeit bestimmt wird, wenn der Kaltzugfestigkeitstest erfolgt.
  • Berstfestigkeit: Seitliches Bersten des Verbundstoffs, wie nach dem TAPPI-Testverfahren T 403-os-76 bestimmt
  • Steifigkeit (T/2): Gleichmäßige Steifigkeit des Verbundstoffs, bestimmt nach dem TAPPI-Testverfahren T 489-os-76. Der in Gramm pro Zentimetern erzielte Wert wird auf einen Wert für eine Dicke von 0,076 cm (30 Tausendstel Zoll) korrigiert, durch Multiplikation mit dem Faktor
  • 30/Dicke der getesteten Probe in Tausendstel Zoll (cm·0,00254)
  • Heißzugfestigkeit: Zugfestigkeit des Verbundstoffs bei 177ºC (350ºF). Diese physikalische Eigenschaft wird auf die gleiche Art und Weise wie beim Kaltzugfestigkeitstest geprüft mit der Ausnahme, daß die zu testende Probe, während sie in die Klauen des Instron-Prüfgeräts eingespannt ist, auf 177ºC (350ºF) erhitzt wird.
  • Wasserabsorption: Die Wasserabsorption des Verbundstoffs wird bestimmt, indem eine Probe von 50 mal 100 mm (2 Zoll mal 4 Zoll) 24 Stunden lang in Wasser eingeweicht wird, und indem die Gewichtszunahme aufgezeichnet und die prozentuale Gewichtserhöhung errechnet wird.
  • Eintauchen in Weichmacher: Das Eintauchen in einen Weichmacher macht es erforderlich, daß die zu testenden Proben vor der Prüfung 24 Stunden lang in Dioctylphthalat (DOP) eingeweicht werden. An den behandelten Proben werden Zugfestigkeit, Längsdehnung und Steifigkeit T/2 auf die gleiche Art und Weise bestimmt, wie dies bei Abwesenheit des Weichmachers erfolgt.
  • Modifizierter Kiel-Test: Der modifizierte Kiel-Test ist ein Maß für die innere Bindung, bei dem 0,0254 cm (10 Tausendstel Zoll) eines Oberschicht-Plastisols auf die Unterseite einer Filzbahn gemäß der Erfindung aufgebracht und 30 Sekunden bei 143ºC (290ºF) ausgehärtet werden. Zehn Tausendstel Zoll (0,0254 cm) einer gleichen Oberschicht werden dann auf die Oberseite der Bahn aufgebracht (beim Standard- Kiel-Test wird eine Lage Band auf beide Seiten der Bahn aufgebracht). Die Unterseite wird dann auf einem beschichteteten Trennpapier plaziert, wie zum Beispiel auf Congoleum Trennfilz WS-86, einem im Handel erhältlichen Erzeugnis der Congoleum Corporation, Kearny, New Jersey. Die beschichtete Bahn wird weitere 2 Minuten bei 199ºC (390ºF) gehärtet. Dann wird eine 25 mm (einen Zoll) breite Probe aus der Bahn ausgeschnitten. Die Enden der Probe werden so weit von ihrer Unterlage abgespalten, daß man sie in die Klauen des Kiel-Testgeräts einlegen kann. Der Antriebsmotor für die obere Klaue des Prüfgeräts wird in Gang gesetzt, und der nicht abgelöste Teil der Probe wird dann im rechten Winkel zur Zugrichtung festgehalten. Die zur weiteren Ablösung von der Unterlage erforderliche Zugkraft wird in Gramm gemessen.
  • Kommt es zum Reißen der Probe, dann wird diese inspiziert. Es wird die Zerreißstelle betrachtet, um festzustellen, ob das Zerreißen in der Plastisol-Oberschicht oder in der Struktur der Einlage erfolgte. Dort, wo das Zerreißen zuerst in der Einlage selbst erfolgt, werden die Meßwerte in Gramm pro 25 mm (Zoll) angegeben.
  • IGT-Test: Dieser Test wird als ein Mittel zur Bestimmung der inneren Bindung einer Filzbahn ausgeführt, wie zum Beispiel der Verbundstoffbahn nach vorliegender Erfindung. Mit dem Test wird das Reißen der inneren Bindung gemessen, hervorgerufen durch Ermüdung, die durch die Beanspruchung infolge der Scherwirkung entstanden ist. Mit dem Test wird auch die Neigung einer Probe gemessen, Blasen zu bilden oder abzublättern. Beim Testverfahren wird eine schwarze viskose Buchdruckfarbe Nr. 7 auf eine Scheibe aufgebracht, die mit ihrer Kraft gegen eine zu testende streifenförmige Probe drückt. Das IGT-Testgerät unterwirft die Probe einer zunehmenden Beschleunigung, die dazu führt, daß ein innerer Bruch erfolgt. Der Test wird normalerweise mit dem IGT-Probedruckgerät vom Typ ALC2 des Forschungsinstituts für die Druckindustrie und Angrenzende Industriezweige nach dem TAPPI-Verfahren T499 SU-64 ausgeführt. Beim vorliegenden Testverfahren jedoch wurden Instrumente A1 oder A2 verwendet, und die Farbe Nr. 7 wurde gekühlt, um ihre Klebrigkeit zu verbessern.
    • BEISPIEL III
  • Folgende Bestandteile wurden unter mäßigem Umrühren nacheinander in einem einzelnen Reaktionsgefäß miteinander vermischt: Tabelle 4 Bestandteil Trockengewicht kg (Pfund) Naßgewicht l (Gall.) 1. Wasser 2. NH&sub4;OH auf pH-Wert 3. Katapol VP5-32 4. 1/8" E-Glas, S-114-1 5. CaCO&sub3;, Handelsqualität Nr. 4 6. Latex Rhoplex TR-407 Latex Amres 6922 7. Gebleichter Brei St. Croix 8. Rezosol 388-15 9. Stabilex 8628 nach Bedarf
  • Vor dem Einfüllen des Calciumcarbonats wurden Glasfasern etwa eine Minute lang umgerührt. Dann wurden eine Mischung aus harten und weichen Latexpolymeren, RHOpLExtm TR-407 bzw. AMREStin 6922, und der verfeinerte Holzbrei zugesetzt. Der verwendete Brei bestand aus gebleichtem Weichholzbrei St. Croix, hergestellt von der Georgia Pacific Corporation in Woodland, Maine. Der Brei war gesondert bis zu einem hohen Grade innerer und äußerer Fibrillierung verfeinert worden. Der verfeinerte Brei hatte eine Dichte von 0,6 g/cm³, eine Reißlänge von 6 km und einen Entwässerungsgrad von 350 cm³ nach Kanadischem Standard auf. Es wurde ein kationisches Epichlorhydrin-Polycaprolacton, REZOsOLtm 388-15, zugesetzt, um die Ausfällung von Latex und Füllstoff herbeizuführen. Die darüber schwimmende Lösung ging durch eine Klarstufe in einen milchigen Zustand über, worauf das anionische Polyorganophosphat sTABiLExtm 8628 von E.F. Houghton & Co. zugesetzt wurde, um die darüber schwimmende Lösung in einen Klarzustand zurückzubringen. An dieser Stelle setzten sich Latex und Füllstoff im wesentlichen vollständig ab. Die entstandene Mischung wurde nach dem Absetzen ständig leicht umgerührt und dann auf einem Drahtsieb getrocknet, so daß eine Bahn entstand, die physikalische Eigenschaften ähnlich den oben dargestellten aufwies mit der Ausnahme, daß die innere Bindung schwächer war und vielleicht als für den beabsichtigten Zweck ungeeignet gelten könnte.
    • BEISPIEL IV
  • (a) Es wurde das Verfahren von Beispiel 1 wiederholt. Der Anteil an Calciumcarbonat wurde jedoch reduziert, und der Prozentsatz der Latexmischung wurde auf 35 Prozent Trockengewicht des endgültigen Verbundstoffs erhöht. Die anderen Bestandteile wurden in den in Beispiel 1 verwendeten Konzentrationen zugegeben, mit Ausnahme der verwendeten Mengen an Epichlorhydrin-Polycaprolacton und an den Organopolyphosphat-Flockungsmitteln. Die Konzentrationen dieser Flokkungsmittel wurden von 1,35 kg pro 907 kg (3 Pfund pro Tonne) auf 2,7 kg (6 Pfund pro Tonne) erhöht, um die notwendige Koagulation zu sichern und der Verbundstoffbahn die gewünschte Naßfestigkeit zu verleihen. Die Umgebungstemperatur betrug 24ºC (76ºF). Die entstandene Verbundstoffbahn wurde nach Art und Weise von Beispiel 1 mit Vinyl-Plastisol behandelt und getestet. Das Produkt hatte einen IGT- Wert von über 192 m/min (630 Fuß/min).
  • b) Es wurde das Verfahren nach Beispiel IV (a) wiederholt mit der Ausnahme, daß die entstandene Verbundstoffbahn vor dem Aufbringen des Vinyl-Plastisols nicht geleimt wurde. Die entstandene Bahn hatte einen IGT-Wert von über 192 m/min (630 Fuß/min).

Claims (15)

1. Textilverbundstoff, umfassend Zellulosefasern, Synthesefasern, einen Harzbinder, einen Füllstoff und ein Kationharz, wobei der Stoff gekennzeichnet ist durch:
i) ein Fasergemisch, umfassend:
a) einen Zellulosefaseranteil, der in erster Linie aus Weichholzfaserbrei besteht, der bis zu einem gewissen Grad äußerer und innerer Fibrillierung gebürstet und verfeinert ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasern, die in Form eines der TAPPI-Norm entsprechenden Handmusters vorliegen, eine Reißlänge von mindestens etwa acht Kilometern (8 km) und eine Dichte von mindestens etwa siebenundsechzig Hundertstel Gramm pro Kubikzentimeter (0,67 g/cm3) besitzen, und
b) einen Synthesefaseranteil, der mindestens eine in Wasser dispergierbare Faser enthält, die ausgewählt ist aus der Gruppe umfassend, Glasfasern, Steinwolle und sonstige Mineralfasern, vorzugsweise aber Glasfasern,
ii) ein Gemisch aus Acrylharzen, umfassend
a) einen weichen Harzanteil, der einen anionischen, wasserunlöslichen weichen Acrylharzbinder enthält, der eine Glasübergangstemperatur von -30ºC bis -10ºC besitzt, und
b) einen harten Harzanteil, der einen anionischen, wasserunlöslichen harten Acrylharzbinder enthält, der eine Glasübergangstemperatur von 20 C bis 40ºC besitzt;
iii) einen Füllstoffanteil, der mindestens einen dispersen, anionischen, wasserunlöslichen anorganischen Füllstoff enthält;
iv) ein erstes Flockungsmittel, das ein wasserlösliches, kationisches, organisches, naßfestes harzartiges Flockungsmittel umfaßt; und
v) ein zweites Flockungsmittel, das ein anionisches, organisches Flockungsmittel in einer Menge enthält, die ausreicht, um das elektrokinetische Potential der kombinierten Bestandteile auf einen Bereich zwischen etwa -10 mV und etwa +10 mV einzustellen, wobei alle diese Bestandteile aufkaschiert werden.
2. Textilverbundstoff nach Anspruch 1, der in Form eines Bogens vorliegt.
3. Textilverbundstoff nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schlichtemittel auf wenigstens eine Oberfläche des Bogens aufgetragen wird, und daß dieses Mittel ein wasserunlösliches Acrylharz mit einer Glasübergangstemperatur zwischen 20ºC und 40ºC enthält.
4. Textilverbundstoff nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine einzige Schicht aus einem Vinylharzplastisol auf wenigstens eine Oberfläche des Bogens aufgetragen wird.
5. Textilverbundstoff nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gemisch aus Acrylharzen aus im wesentlichen gleichen Teilen des weichen Harzanteils und des harten Harzanteils besteht.
6. Textilverbundstoff nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Flockungsmittel ein Polycaprolacton-Epichlorhydrin-Harz oder ein Epichlorhydrin-Polycaprolacton-Polyol ist.
7. Textilverbundstoff nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Zellulosefaseranteil ungebleichten Weichholzfaserbrei enthält.
8. Textilverbundstoff nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der ungebleichte Weichholzfaserbrei Kraftfasern mit einem durchschnittlichen Verhältnis von Länge zu Dicke von 60 zu 1 bis 100 zu 1 enthält.
9. Textilverbundstoff nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der weiche Acrylharzbinder eine Glasübergangstemperatur von etwa -23ºC besitzt.
10. Textilverbundstoff nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der harte Acrylharzbinder eine Glasübergangstemperatur von etwa 30ºC besitzt.
11. Textilverbundstoff nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der harte Acrylharzbinder ferner laut Definition mindestens 60 Gew.-% Methylmethacrylatmonomer enthält.
12. Verfahren zur Herstellung eines faserigen Textilverbundstoffes, bei dem ein Harzbinder mit Zellulosefasern, Synthesefasern und Füllstoff in einer wäßrigen Lösung in Gegenwart eines Kationharzes kombiniert wird, dadurch gekennzeichnet, daß
a. folgendes jeweils einzeln mit wenigstens einer ausreichenden Menge Wasser vermischt wird, um eine erste wäßrige Dispersion zu bilden:
i. ein Zellulosefaseranteil, der in erster Linie aus einem Weichholzfaserbrei besteht, wobei die in Form eines der TAPPI-Norm entsprechenden Handmusters vorliegenden Fasern eine Reißlänge von mindestens acht Kilometern (8 km) und eine Dichte von mindestens siebenundsechzig Hundertstel Gramm pro Kubikzentimeter (0,67 g/cm3) besitzen, und
ii. ein Füllstoffanteil, der wenigstens einen dispersen, anionischen, wasserunlöslichen, anorganischen Füllstoff enthält;
b. folgendes mit wenigstens einer ausreichenden Menge Wasser vermischt wird, um eine zweite wäßrige Dispersion zu bilden:
l. ein weicher Harzanteil, der einen anionischen, wasserunlöslichen weichen Acrylharzbinder enthält, der eine Glasübergangstemperatur von -30ºC bis -10ºC besitzt, und c. folgendes mit wenigstens einer ausreichenden Menge Wasser vermischt wird, um eine dritte wäßrige Dispersion zu bilden:
l. ein Synthesefaseranteil, der wenigstens eine in Wasser dispergierbare Faser enthält, die ausgewählt ist aus der Gruppe umfassend Glasfasern, steinwolle und sonstige Mineralfasern;
d. eine erste kombinierte wäßrige Dispersion hergestellt wird, indem die in Schritt (a) hergestellte erste wäßrige Dispersion mit der in Schritt (b) hergestellten zweiten wäßrigen Dispersion kombiniert wird;
e. die in Schritt (d) hergestellte erste kombinierte wäßrige Dispersion mit einer überschüssigen Menge eines ersten Flockungsmittels versetzt wird, das ein wasserlösliches kationisches, organisches, naßfestes, harzartiges Flockungsmittel umfaßt;
f. eine zweite kombinierte wäßrige Dispersion hergestellt wird, indem die in Schritt (d) hergestellte erste kombinierte wäßrige Dispersion mit der in Schritt (c) hergestellten dritten wäßrigen Dispersion kombiniert wird;
g. die in Schritt (f) hergestellte zweite kombinierte wäßrige Dispersion mit einem zweiten Flockungsmittel versetzt wird, das ein anionisches organisches Flockungsmittel in einer Menge enthält, die ausreicht, um das elektrokinetische Potential der zweiten kombinierten wäßrigen Dispersion auf einen Wert zwischen etwa -10 mV und +10 mV einzustellen; und daß
h. im wesentlichen die gesamten Harzbestandteile und Füllstoffbestandteile zusammen mit den Zellulose- und Synthesefaseranteilen aufkaschiert werden.
13. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite kombinierte wäßrige Dispersion aus ungefähr 85 Prozent der ersten kombinierten wäßrigen Dispersion und 15 Prozent der dritten wäßrigen Dispersion auf Trockengewichtbasis besteht.
14. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß die dritte wäßrige Dispersion Glasfasern und ein kationisches Antistatikum enthält und aus einer geschlossenen wäßrigen Phase mit einem pH-Wert von etwa 8 bis etwa 10 besteht.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite kombinierte wäßrige Dispersion eine Konsistenz von etwa 0,5 bis 4 Prozent besitzt.
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