DE587012C - Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen eines fett- und wasserdichten Papiers - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM 28. OKTOBER 1933

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

JVl 587012 KLASSE 55 f GRUPPE 11 oi

Patentiert im Deutschen Reiche vom 6. Oktober 1931 ab

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen eines fett- und wasserdichten Papiers, das als Ersatz für Pergamentpapier, Wachstuch u. dgl. dienen soll. Gemäß der Erfindung wird Papier, Gewebe oder sonst ein geeigneter Stoff mit Celluloseabkömmlingen, insbesondere Viskose, in laufender Bahn beiderseitig getränkt und das Ganze nach Entfernung der überschüssigen Tränkungsflüssigkeit durch Koagulations- und Fällbäder geführt.
■ Die Herstellung von Filmen oder Folien aus Celluloseabkömmlingen in der Weise, daß man die Masse laufend durch Koagulations- und Fällbäder unter Verwendung von Führungsrollen und Quetschwalzen hindurchführt, ist an sich bekannt. Andererseits hat man schon vorgeschlagen, Fäden laufend mit Celluloseabkömmlingen zu überziehen, indem man den mit der Celluloselösung getränkten Faden kontinuierlich durch entsprechende Bäder hindurchführte. Weder das eine noch das andere Verfahren löst aber das Problem einer gleichmäßigen Imprägnierung von Papier und Webstoffen mit Celluloseabkömmlingen.

Ferner ist das Tränken von Papier u. dgl. mit Asphalt- oder Teerlösungen in laufender Bahn bekannt. Hiermit war aber noch nicht die Schwierigkeit überwunden, die vom Papier oder Gewebe aufgenommene Celluloselösung derart zu fixieren, daß eine zusammenhängende undurchlässige Überzugsschicht auf beiden Seiten ausgefällt wird.

Soweit eine Imprägnierung von Papier oder Geweben mit Celluloseabkömmlingen ■ überhaupt versucht wurde, handelte es sich meist nur um ein einseitiges oder diskontinuierliches Auftragen der Imprägnierlösung. Auch beim Hindurchführen des Gewebes durch einen Imprägniertrog ließ sich keine gleichmäßige Tränkung mit der Celluloselösung erreichen, da stets eine notwendigerweise ungerade Anzahl von Führungsrollen im Tränkbad erforderlich war.

Demgegenüber besteht die Erfindung darin,, daß das zu imprägnierende Band oder Gewebe unter völliger Vermeidung von Führungsrollen lediglich senkrecht von unten nach oben durch die Tränklösung hindurchgeführt und hierauf einer Anzahl an sich bekannter Ein- zelmaßnahmen, und zwar zunächst von beiden Seiten einem rollenden Druck unterworfen wird, wodurch gleichzeitig eine regelbare Tiefenwirkung der Imprägnierung erzielt wird, während die überschüssige Tränkungsflüssigkeit in den Tränkbehälter zurückfließt. Im Anschluß hieran wird das getränkte Papier oder Gewebe durch ein KoagulatiOnsgefäß geführt, in dem die Celluloselösung ausgefällt wird. Schließlich wird der gefällte CelluloseabkÖmmling, z. B. Viskose, in einem

oder mehreren Zersetzungsbädern zu reiner Cellulose umgewandelt. Der so behandelte Stoff wird hierauf durch Waschen oder Neutralisieren auf chemischem Wege von allen schädlichen Verunreinigungen befreit, alsdann auf beliebige Weise mit oder ohne Spannung getrocknet und schließlich aufgewickelt.

Je nach Art des undurchlässig zu machenden Stoffes befindet sich die regenerierte Cellulose in Form einer dünnen Schicht einfach auf der Außenseite, die sie glänzend macht, oder in der Masse des Stoffes selbst verteilt. Die Schicht hängt überall dicht zusammen, so daß der behandelte Stoff vollkommen undurchlässig gemacht wird, und besitzt alle Eigenschaften der reinen Cellulose, nämlich farblos, geruchlos und fäulniswidrig zu sein, durch die Einwirkung der Atmo-Sphäre nicht angegriffen zu werden und mit Seife gewaschen und längere Zeit gekocht werden zu können, ohne Schaden zu nehmen. Die in dieser Weise behandelten Stoffe können in üblicher Weise nachbehandelt werden, d. h. man kann sie kalandrieren, glätten, reiben, kreppen u. dgl., ferner bekleben, bedrucken, färben usw. Behandelt man Papier gemäß dem neuen Verfahren, so lassen sich eine ganze Reihe undurchlässiger oder zu Dekorationszwecken brauchbarer Erzeugnisse erhalten, die man zu Verpackungen von Lebensmitteln und fettigen Stoffen verwenden kann und die dazu bestimmt sind, bei jeder Art ihrer Anwendung die sog. Pergamentpapiere zu ersetzen.

Bei Anwendung des neuen Verfahrens auf Webstoffe kann man beliebige Arten von undurchlässigen oder glänzenden Webstoffen erhalten, die insbesondere zum Ersatz von Wachstuch bestimmt sind.

Im nachstehenden wird an Hand der Zeichnung ein Ausführungsbeispiel des neuen Verfahrens in den vier Hauptabschnitten sowie eine zur Durchführung dienenden Gesamtes einrichtung beschrieben, die am Einlaß außerdem eine neuartige Vorrichtung zeigt.

Die Tränkvorrichtung selber besteht beispielsweise aus einem mit Viskose gefüllten ' Behälter A, an dessen Boden eine gerade, waagerechte Klappe vorgesehen ist, deren Länge der Breite des undurchlässig zu machenden Bandes B entspricht. Die Klappe bzw. der entstehende Schlitz läßt das Band von unten nach oben in an sich bekannter Weise durch die Lösung hindurchlaufen, ohne daß die Tränkflüssigkeit von ihr selbst nach außen ablaufen kann. Der undurchlässig zu machende Stoff befindet sich auf einer Rolle C, von der er über eine Führungsrolle D am Boden des Behälters A abgezogen wird, um in senkrechter Richtung durch den durch die Klappe gebildeten Schlitzverschluß hindurchzutreten.

Der Schlitzverschluß kann dabei in neuartiger Weise am oberen Ende einer dachförmigen Ausstülpung des Bodens durch eine senkrechte metallische Wand E, die etwa ι cm hoch ist, und durch eine dünne, elastische Kautschukhaut F gebildet sein^ die sich gegen die Wand E anlegt, wodurch die Öffnung gegen den Austritt der Tränkflüssigkeit einwandfrei, insbesondere auch bei heb- und senkbarer Troganordnung gesichert ist. Die Tränkvorrichtung wird durch zwei mit Kautschuk überzogene waagerechte Walzen G, G' ergänzt, deren Berührungslinie bzw. Ouetschfuge in der senkrechten, durch den Schlitzverschluß zwischen E und F gelegten Ebene liegt. Die eine Walze ist an dem Maschinengestell fest angebracht, während die andere durch Hebel, Gelenke o. dgl. verstellbar ist, um die beiden Walzen mit veränderlichem Druck, der zwischen ο bis 10 kg/cm oder mehr betragen kann, gegeneinanderlegen zu können.

Die besondere Schlitzvorrichtung im Trogboden in Verbindung mit der senkrecht über dem Schlitz angeordneten Ouetschfuge ermöglicht es, wenn außerdem der Viskosebehälter A in senkrechter Richtung gegenüber den Quetschwalzen verschoben werden kann, daß die Dauer des Tränkens und die Menge der mitgeführten Viskose nach Wunsch verändert werden kann, und daß die erste Einführung des Bandes von unten aus in den Trog erleichtert wird. Die Quetsch- und Tränkvorrichtung in dieser Gesamtausbildung stellt also sicher, daß auf dem Papier die jeweils gewünschte Menge von zu regenerierender Cellulose zurückgehalten werden kann.

Man kann ein undurchlässiges Erzeugnis für besondere Zwecke auch in der Weise erhalten, daß man den Viskosebehälter mit, mehreren parallelen Schlitzverschlüssen ausrüstet und die getränkten Bänder alsdann in üblicher Weise durch nur eine Ouetschfuge laufen läßt oder jedes Band einzeln ausquetscht, bevor man sie zu einem Ganzen vereinigt.

Man kann ferner jede beliebige Vereinigung n₀ mehrerer Bänder beliebiger Beschaffenheit, die ihrerseits sämtlich getränkt oder mit nicht getränkten Bändern vereinigt sind, herstellen, z. B. eine Vereinigung aus einem getränkten und zwei nichtgetränkten Bändern auf seinen beiden Seiten oder umgekehrt, ferner eine Vereinigung aus einem Band von W'ebstoff zwischen zwei Papierbändern oder ähnlichen Vereinigungen.

Eine wiederholte Tränkung der Bahn, um einen größeren Glanz zu erzielen, kann in einer Vorrichtung erfolgen, die zwei oder

mehrere Einzelteile der beschriebenen Tränk- und Abquetschvorrichtung enthält.

Die zwei- oder mehrfache Behandlung ist insbesondere erforderlich, wenn man Stoffe erhalten will, die als Ersatz von Wachsleinwand bestimmt sind.

Es ist nicht unbedingt notwendig, den Stoff zwischen den mehrfachen Tränkungen zu trocknen.

to Zwecks Koagulation der Viskose nach dem Verlassen der Quetschwalzen G, G' setzt das mit Viskose getränkte Band B' seine Bewegung in senkrechter Richtung bis zu einer Führungsrolle H fort, die im Sinne der Laufrichtung des Bandes und mit annähernd gleicher Geschwindigkeit gedreht wird. Der Antrieb der Rolle H ist indessen nicht unbedingt erforderlich.

Die Koagulation der Viskose auf dem ge-

ao tränkten Band kann mittels irgendeines Verfahrens herbeigeführt werden, das für die Koagulation der Viskose bekannt ist, nämlich durch konzentrierte Lösungen alkalischer,· ammoniakalischer und anderer Salze, oder durch schwache Säuren, wie Kohlen-, Essig-, Ameisensäure, Alkohole, oder auch durch die Einwirkung von. Wärme, oder endlich durch die Wirkung des elektrischen Stromes.

Bei dem gezeichneten Ausführungsbeispiel erfolgt die Koagulation dadurch, daß das Band durch ein Koagulationsbad / über die Rolle K hindurchgeführt wird. Diese Rolle muß mit einer Umfangsgeschwindigkeit gedreht werden, die der Laufgeschwindigkeit des Bandes gleich ist, und sie muß sich hinreichend tief in dem Behälter befinden, um in das Bad vollständig einzutauchen und eine möglichst ausgedehnte Berührung des Bandes mit der Lösung zu erhalten, bevor das Band mit der Rolle in Berührung kommt.

Um das Band einführen zu können, ist die Rolle K parallel mit sich in senkrechter Richtung so weit verschiebbar, daß sie aus dem Behälter herausgenommen werden kann. Zu demselben Zweck kann man aber auch eine feststehende Rolle verwenden und den Behälter verschiebbar machen. Schließlich lassen sich auch noch andere Einrichtungen treffen, um das gleiche Ergebnis zu erhalten, indem man die Standhöhe der Flüssigkeit verändert, während der Behälter und die Rolle fest angeordnet sind.

Nach Verlassen des Koagulationsbehälters / wird das mit koagulierter Viskose getränkte Band B" zwecks Zersetzung der Viskose nach oben über eine Abtropfrolle L geführt, die so hoch angeordnet ist, daß die Menge der mitgenommenen koagulierenden Flüssigkeit möglichst klein wird, wobei jedoch das feuchte Band durch sein Eigengewicht nicht überlastet werden darf. Um der Rolle L in allen Fällen ihre günstigste Lage geben zu können, · kann sie in senkrechter Richtung,"parallel mit sich um eine hinreichende Strecke verstellbar sein. Um die erforderliche Höhe der Rolle L über dem Behälter / zu verringern, kann man zwischen ihnen irgendeine beliebige Quetschvorrichtung vorsehen, die die überschüssige Flüssigkeit entfernt, ohne die Tränkungsschicht zu beschädigen, z.B. die WalzenL',L".

Nach dem Verlassen der Rolle L gelangt das getränkte Band senkrecht nach unten in den Fällungsbehälter N. Er enthält eine Zersetzungsflüssigkeit, z. B. eine Mineralsäure, eine konzentrierte Salzlösung, ein Gemisch von beiden oder schließlich irgendeine Lösung, die das Cellulosexanthat zu regenerieren vermag.

Wie im Falle der Koagulation kann die Rolle O in bezug auf den Behälter N gehoben oder die Standhöhe der Flüssigkeit mittels irgendeiner Einrichtung gesenkt werden, um das Band über die Rolle O führen zu können, ohne es in Berührung mit der Flüssigkeit zu bringen. Für den guten Verlauf muß die Rolle O ziemlich tief in dem Behälter N liegen, damit wenigstens eine oberflächliche Zersetzung erhalten wird, die hinreicht, um einer Beschädigung der Schicht beim Hinweglaufen über die Rolle O vorzubeugen.

Auf der Austrittsseite des Zersetzungsbehälters N ist eine Tropf- bzw. Quetschvorrichtung P, P', P" vorgesehen, die der entspricht, die an der Austrittsseite des Koagulationsbehälters / vorhanden ist. Diese Vorrichtung ist jedoch nicht unbedingt erforderlich, da man die Rolle P infolge der hohen Festigkeit, die das Band angenommen hat, hinreichend hoch über dem Behälter N anordnen kann.

Von der Rolle P kann das so behandelte Band B'" über eine Rolle Q in einen zweiten Zersetzungsbehälter R laufen, um die Fällung zu vervollständigen, wenn dies notwendig sein sollte.

Schließlich läuft das Band B'" zwischen Quetschwalzen S, S' hindurch, die die überschüssige Säure ausquetschen.

In dem Zersetzungsbad N können sich flokkige Celluloseabscheidungen sammeln, die sich von dem Band in größerer oder kleinerer Menge ablösen. Im übrigen wird das Zersetzungsbad infolge der Mitnahme durch das Band und die chemische Reaktion ziemlich schnell aufgebraucht. Man muß also eine Filtration und einen dauernden Umlauf des ■ auf den Titer eingestellten Zersetzungsbades vorsehen, um ein gleichförmiges Erzeugnis zu erhalten. So könnte man z. B. einen zweiten Behälter mit Zersetzungsflüssigkeit vorsehen, der höher liegt als der erstere und diesen mittels eines Überlaufes speist, wobei die ab-

laufende Flüssigkeit mittels einer Schleuderpumpe durch ein lockeres Filter gepreßt wird, ehe sie in den höher gelegenen Behälter fließt. Zweckmäßig ist es, das Koagulationsbad mit dem gleichen Salz anzusetzen, das sich aus der Zersetzungsflüssigkeit mit dem Celluloseabkömmling während des Betriebes bildet, so daß die neutralisierte Zersetzungsflüssigkeit als Koagulationsbad verwendet werden ίο kann. Hierbei kann man die Zersetzungsflüssigkeit im üblichen Gegenstrom zu den mit dem Celluloseabkömmling imprägnierten Band am Ende der ganzen Vorrichtung zuführen. Besonders zweckmäßig ist es, diesen Gegenstrom so zu regeln, daß das Bad in der Zersetzungsstufe stets schwach, aber deutlich sauer, in der Koagulationsstufe dagegen stets annähernd neutral bleibt. Man kann ferner die Vorrichtung in der Weise abändern, daß man die beiden Bäder in einem einzigen hinreichend langen Behälter anordnet, der also an einem Ende eine koagulierende und am , anderen Ende eine Zersetzungslösung enthält. Das undurchlässig gemachte und noch feuchte Band B'" muß bekanntlich gründlich gewaschen und sorgfältig von allen Säurespuren befreit werden, die es möglicherweise noch enthält. Zu diesem Zweck kann man beispielsweise eine gewisse Anzahl von Behältern vorsehen, nach deren Durchlaufen jeweils ein Ausquetschen des Bandes folgt, und am Schluß der Behandlung eine schwach ammoniakalische Flüssigkeit benutzen, die die Neutralität des Erzeugnisses sichert. Diese letzte Maßnahme ist jedoch nicht unbedingt erforderlich. .

Das Trocknen des Bandes ist je nach dessen Beschaffenheit mit kalter oder warmer Luft, mit oder ohne Trockentrommeln auszuführen.

Um Erzeugnisse zu erzielen, die sich möglichst wenig strecken und möglichst große Reißlängen "haben, kann man das Trocknen unter Spannung vornehmen oder einfach verhindern, daß sich das feuchte Band während des Trocknens zusammenzieht. Dies gilt insbesondere für undurchlässig gemachte Papiere.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Herstellen eines fett- und wasserdichten Papiers als Ersatz für Wachspapier, Pergamentpapier u. dgl. durch Imprägnieren mit Celluloseabkömmlingen, dadurch gekennzeichnet, daß das Papier in laufender Bahn unmittelbar durch den gegen Auslauf gesicherten Bodenschlitz eines Tränkbehälters, anschließend unter beiderseitigem rollendem Druck senkrecht nach oben und schließlich durch Koagulations- und Fällbäder geführt wird.

2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das Koagulationsbad mit dem gleichen Salz angesetzt wird, das sich aus der im Gegenstrom zugeführten Zersetzungsflüssigkeit mit dem Celluloseabkömmling während des Betriebes bildet, und daß der Gegenstrom so geregelt wird, daß das Bad in der Zersetzungsstufe stets schwach aber deutlich sauer, in der Koagulationsstufe dagegen stets annähernd neutral bleibt.

3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Bodenschlitz des gegebenenfalls heb- und senkbaren Tränkungstroges am oberen Ende einer dachförmigen Einstülpung des Bodens aus Metall und einer Gummimembrane gebildet wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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