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Verfahren zur Herstellung undurchlässiger, klar durchsichtiger Papiere
Es ist schon versucht worden, durchsichtige und undurchlässige Papiere herzustellen.
Zu ihrer Herstellung dienen entweder gewöhnliche Papiere oder Sulfitcellulosepapiere
(Pergamyn), welche beiderseits mit Harz oder harzähnlichen Schichten überzogen werden,
um die Durchsichtigkeit durch optischen Kontakt zu erzielen.
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Es ist auch schon vorgeschlagen worden, an Stelle von Harzlösungen
Gelatinelösungen ein-oder zweiseitig aufzutragen. Dergleichen Papiere sollen als
durchsichtiges Uberpackungsmaterial dienen und einen billigen Ersatz für durchsichtige
Viskosehaut bieten.
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Hierzu eignen sie sich aber nicht oder nur sehr unvollkommen. Sie
ermangeln vor allem der Weichheit und der Schmiegsamkeit. Die in oder auf der Papierfläche
sitzenden Harzschichten oder Schichten aus Gelatine sind ebenso brüchig wie das
harte spröde Harz oder die Substanz, aus welcher sie bestehen. Erweichungsmittel
machen solche Papiere entweder trüb oder dauernd klebrig. Bei Gelatinelösungen ist
die Trocknung bei Zusatz von Glycerin oder sonstigen wasseranziehenden Mitteln erschwert,
d. h. verlangsamt oder unmöglich. Die Aufstrichlösungen selbst und insbesondere
der heiße Trockenprozeß machen die Papierfaser, die diese Aufstriche trägt, ebenfalls
leicht brüchig und starr. Ein Falzen oder scharfes Biegen (beim Packen) ist daher
fast unmöglich. Falz-, Bruch- oder Kniffstellen bilden sichtbar bleibende weiße
Linien, herrührend von zertrümmerten Harzpartikeln, während Viskosehaut infolge
ihrer Elastizität keinerlei derartige Markierungen bei analoger Behandlung hinterläßt.
Ferner sind Harzpapiere nicht mit wäßrigen Klebmitteln klebbar, ein Umstand, welcher
sie ebenfalls sehr unvorteilhaft von der Viskosehaut unterscheidet.
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Die Hauptanforderung, welche neben guter Durchsichtigkeit an einen
derartigen Verpackungsstoff gestellt wird, ist aber gerade größte Weichheit und
Schmiegsamkeit.
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Diese Anforderung läßt sich nach den bisher bekannt gewordenen Verfahren
aus dem Grunde nicht erfüllen, weil in entgegengesetzter Richtung sich auswirkende
Eigenschaften der in Betracht kommenden Rohstoffe deren Vereinigung zu einem brauchbaren
hochwertigen Endprodukt, insbesondere vermittels eines einfachen und schnellen Herstellungsvorganges,
bisher gehindert haben. Derartige Produkte müssen nämlich auch billig, daher schnell
herstellbar und außerdem z. B. beim Lagern unveränderlich sein, z. B. in Stapeln
oder Rollen nicht zusammenkleben usw.
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Der Zusatz von Erweichungsmitteln zu den Deckmittellösungen in geringen
Mengen - also derart, daß man noch von einer technischen Verarbeitungsfähigkeit
sprechen kann - ist praktisch illusorisch, weil dadurch die erforderliche Weichheit
des Endproduktes nicht erreicht werden kann. Werden dagegen größere Zusätze von
Erweichungsmitteln gemacht, so ist die Trockenfähigkeit in praktisch unzulässigerWeise
aufgehoben,
die Bahn klebt an, und außerdem tritt nach kurzer Zeit, insbesondere bei wasserlöslichen
Deckmitteln; eine Trübung des Papiers ein.
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Diese beruht darauf, daß die Fasern des hochkalaudrierten Sulfitcellulosepapiers
(Pergamyns) (und nur ein solches Papier kommt in Betracht) verquellen, wodurch die
Verklebung derselben und damit deren optischer Kontakt aufgehoben wird, so daß das
Papier wieder in denjenigen Zustand zurückfällt, in welchem es sich vor der feuchten
Hochkalandricrung befand.
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Im Gegensatz zu bisher Bekanntem wird nach dem neuen Verfahren hochkalandriertes
Sulfitcellulosepapier einer Vorbehandlüng unterworfen, welche darin besteht, daß
die Rohpapierbahn durch ein Rad geführt wird, welches aus möglichst wasserfreiem
Glycerin besteht, worauf der Überschuß abgestreift wird. Die Rohpapierbahn kann
auch einseitig mit möglichst wasserfreiem Glycerin bedeckt, wieder fest aufgewickelt
und hierauf während eines Zeitraums von 48 bis 6o Stunden bei gewöhnlicher Temperatur
und während einer etwas kürzeren Zeit bei höherer Temperatur sich selbst überlassen
werden. Bei richtig bemessener Glycerinmenge und Einwirkungszeit ist die Wirkung
dieser Maßnahme eine ganz überraschende. Sie bildet den Schlüssel zu dem so vorzüglichen
Gelingen aller späteren erfindungsgemäßen Maßnahmen und zur Erzielung des hochwertigen
Endproduktes.
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Die Glycerinmenge, welche erfahrungsgemäß erforderlich ist, beträgt
etwa 2o bis 3o Gewichtsprozente des Papiergewichtes und variiert gemäß der Dicke,
d. h. dem Flächengewicht des verwendeten Rohpapiers.
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Sie ist so zu bemessen, daß sie möglichst genau der Ad- und Absorptionsfähigkeit
der innerhalb des Flächengewichtes enthaltenen Papierfasern entspricht, also weder
Mangel noch Überschuß an Glycerin ergibt.
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Ersterer bewirkt eine Trübung der Fasern wegen Nichtsättigung, letzteres
becinflußt die Nachbehandlung nachteilig wegen Veränderung der Auftragslösungen,
müßte daher gegebenenfalls vorher durch z. B. Abreiben entfernt werden.
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Das (erfindungsgemäß möglichst wasserarm gewählte) Glycerin wird zunächst
stundenlang überhaupt nicht von dem Papier angenommen: Ganz allmählich erfolgt aber
zunächst eine Adsorption an die Fasern, welche zuletzt zu einer Absorption wird.
Letztere erfolgt aber infolge der Abwesenheit von Wasser ohne Ouellung und ohne
Aufhebung der Verklebung der Fasern. Das Glycerin als wasserklarer Körper erhöht
somit einesteils den optischen Kontakt der Fasern, welche es anderseits allmählich
erweicht, worauf die Reaktion zum Stillstand kommt. Es resultiert ein Zwischenprodukt,
welches klar durchsichtig, vollkommen und dauernd weich, nach den Außenseiten hin
aber vollkommen trocken ist. Das Glycerin ist kapillar so fest gebunden, daß es
nach außen nicht mehr zu irgendeiner Wirkung fähig ist.
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Die Weiterbehandlung im Sinne der Eifindung kann infolgedessen ohne
jede mögliche Störung genau wie bei trockenem Papier erfolgen, unter der Voraussetzung,
daß Stoffe als Überzugs= schichten verwendet werden, welche mit Glycerin klar mischbar
sind. Hierzu gehören z. B. alle Colloide animalischen Ursprungs. Erfindungsgemäß
werden unter diesen vorzugsweise solche gewählt, welche besonders hohe Oberflächenspannung
und damit sehr große Trockengeschwindigkeit aus wäßriger Lösung besitzen, leicht
gegerbt oder gehärtet werden können und ferner in trockenem Zustande möglichst kristallinisch
klar und farblos durchsichtig sind. Diesen Anforderungen entsprechen am meisten
die Albumine und hierunter besonders das, reine Ei-Albumin.
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Vorzugsweise wird daher gemäß des Verfahrens das letztere in wäßriger
Lösung mit etwa 300/, Trockengehalt, gegebenenfalls unter Zusatz von Gerb-
oder Härtungsmitteln (z. B. Formaldehyd) und zwecks Herabminderung zu großer Oberflächenspannung
unter Zusatz von (nunmehr -bei diesen verhältnismäßig kleinen Mengen nicht mehr
schädlichen) Erweichungsmitteln (z. B. Glycerin) oder von Farbstoffen, doppelseitig
in irgendeiner beliebigen und geeigneten Weise auf die wie oben beschrieben vorpräparierte
Papierbahn aufgetragen und getrocknet.
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Diese Trocknung geht nunmehr trotz des enormen Glyceringehaltes der
Bahn mit außerordentlich großer Geschwindigkeit vor sich, weil die Ei-Albumin-Lösung
selbst vollkommen unbeeinflüßt bleibt: Sie kann leicht auf =5oo bis 2500
Stundenmeter gebracht werden.
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Das resultierende Produkt besitzt vollkommen glasige Durchsichtigkeit,
großen Glanz und Oberflächenglätte, fühlt sich vollkommen trocken an, besitzt
keine Adhäsionsfähigkeit (Lagerung in Stapeln ohne Verkleben), ist luft-, fett-,
und wasserbeständig, mit beliebigen Klebstoffen klebbar, dabei aber außerordentlich
weich und schmiegsam.
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Durch nachfolgende Kalandrierung oder Prägung kann dasselbe noch weiter
veredelt werden. Infolge der Billigkeit der zu seiner Herstellung verwendeten Rohstoffe
und der außerordentlich grollen Herstellungsgeschwindigkeit ist das neue Produkt
aber auch gleichzeitig sehr billig und daher außerordentlich vielseitig anwendbar.
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Sinngemäß und theoretisch können auch ändere Stoffe, z. B. Milcheiweiß
oder auch tierische Leimstoffe analoge Anwendung finden.
Das Wesentliche
vorliegendenVerfahrens ist die Erzielung großer Weichheit und Trockengeschwindigkeit
ohne Einrollen und Verkleben, wie solche nur durch Verwendung einer erfindungsgemäß
vorpräparierten Bahn gewährleistet ist.