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Verfahren zur Herstellung von wasserdichten oder imprägnierten Papieren
Es ist bekannt, Papiere und Pappen, die aus sehr saugfähigen Rohstoffen hergestellt
sind, ferner auch Gewebe in der Weise mit ölen, Paraffin, Wachsen, Teer und Asphalt
zu imprägnieren, daß die fertige Papierbahn durch das erhitzte, geschmolzene oder
in Lösungsmitteln gelöste Imprägnierungsmittel hind.irchgezogen und dann getrocknet
wird. Es ist klar, daß bei diesem Verfahren die Imprägnierungsmittel immer mehr
oberflächlich wirken und daß besonders bei stärkeren Papier- und Pappensorten die
tiefer liegenden Fasern nur wenig imprägniert werden.
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Es lag nahe, für derartige Imprägnierungszwecke auch Emulsionen heranzuziehen.
Es zeigte sich aber, da die Emulsionen nur eine Oberflächenwirkung haben:, daß in
die tieferen Schichten des zu imprägnierenden Stoffes lediglich die wäßrige Phase
eintritt.
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Die Stoffschichten ändern durch Wasseraufnahme die Konzentration der
benutzten Emulsionen, und manche von diesen, insbesondere Asphaltemulsionen, zerfallen
sofort in ihre Komponenten, die emulgierten Stoffe auf der Oberfläche ablagernd.
Die feinen Poren der Papier-, Pappen- oder Gewebebahnen wirken wie eine feine Filterschicht
und lassen die ernulgierten Teilchen nicht durch.
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Die für den Fachmann nahehegenden Versuche einer Vermischung dazu
geeigneter Stoffe, z. B. Papierstoff im Holländer mit Asphaltemulsionen, mußten
natürlich, wenn sie glückten, eine sehr feine Verteilung des emulgierten Stoffes
ermöglichen.
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Die im Handel befindlichen Asphaltemulsionen, die mit Seifen und ähnlichen
Schutzkolloiden hergestellt sind, erwiesen sich dazu jedoch als nicht geeignet,
da sie im Holländer sofort zerfallen. Das Emulgierungsmittel durchsetzt den Papierstoff
in Klumpen, Strängen und groben Ausflockungen ungleichmäßig.
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Ebenso verhalten sich diese Emulsionen, wenn man Stoffe, wie Korkmehl,
Holzmehl o. dgl., mit diesen vermischen will.
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In Erkenntnis dieser Umstände hat man nun besondere, soggenannte nicht
klebende Emulsionen unter Zuhilfenahme kolloidaler Pulver (z. B. Clay) hergestellt
und diese für die genannten Zwecke benutzt. Solche mit kolloidalen Pulvern hergestellten
Emulsionen bilden eine mehr oder weniger dicke Paste und enthalten schwankende Mengen
feinst verteilter unlöslicher Stoffe neben dem zu emulgierenden Material.
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Diese feinen pulvrigen Körper führen eine unter Umständen sehr unerwünschte
Beschwerung der Papierstoffe herbei und durchsetzen die ganze Stoffm-asse, deren
Geschlossenheit und damit auch die Wässer abstoßenden Eigenschaften unigünstig beeinflussend.
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Beim Leimen und Imprägnieren von Papier und Gewebe ist die Verwendung
von Schutzkolloiden bekanntgeworden. Es wird dabei
ein Lösungsgemisch
verwendet, welches gleichzeitig -enthält: a) fällbare Lösungsmittel (Lösungen von
Fett oder Harzsäuren.,. Schellack, Albumin, Casein u. dgl.), b) als Schutzkolloide
wirkende Substanzen, Tierleim, Gummiarabikum und c) Fällungsmittel, wie Alaun,-
schwefelsaure Tonerde und andere saure Salze, Säuren u. dgl.
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Derartige Schutzkolloide (Stabilisatoren) ,,werden auch beim Verfahren
gemäß der Erfindung benutzt. Jedoch wird der Stabilisator nicht in Mischung mit
dem Imprägnierungsmittel angewandt, sondern zwecks Verhinderung vorzeitigen Zerfalls
der mit dem Faserstoff usw. in Berührung tretenden Emulsionen von Asphalt oder ähnlichen
Stoffen und zwecks Erzielung einer gleichmäßigen und, feinen Verteilung des Imprägnierungsmittels
in und auf den Faserstoffen usw. werden diese mit dem Stabilisator vorbehandelt.
Demgemäß besteht die Erfindung in einem Verfahren zur Herstellung von wasserdichten
oder imprägnierten Papieren und Pappen mit oder ohne Zusatz von Füllmitteln, wie
Holzmehl, Korkmehl o. dgl., mit wäßrigen, von kolloidalen Pulvern freien, Asphalt
oder ähnliche Stoffe enthaltenden Emulsionen mit dem Kennzeichen, daß die mit solchen
Emulsionen zu vermischenden oder zu überziehenden, in Wasser aufgeschwemmten Stoffe
mit Lösungen von Stabilisatoren, wie Harzseife, Oleaten, Naphthenseife, alkalischen
Gelen, Wasserglas, neutraler oder alkalischer Sulfitlauge und anderen ein zu rasches
Brechen verhindernden und das Gleichgewicht in den Emulsionen aufrechterhaltenden
Mitteln, in entsprechenden Mengen vorbehandelt werden.
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Es läßt sich jede auf dem Markt befindliche Asphalt- o. dgl. Emulsion
zur Herstellungimprägnierter Papier- und anderer Stoffe benutzen. Das Verfahren
wird so ausgeführt, daß man den zweckentsprechend gewählten, füllstoffreien oder
füilstoffhaltigen Papierstoff vorteilhaft im Holländer oder in der Mischbütte mit
einem gewissen' Prozentsatz tekannter Stabilisatoren, wie Harzleim, Seife, Wasserglas,
alkalischen Stärkegels, versetzt. Es genügen zur Erreichung des angegebenen Zwecks
schon sehr geringe Mengen der erwähnten Stabilsatoren. Nach dem Zusatz solcher Stabilisatoren
erfolgt nun erst die Zugabe der imprägnierenden Emulsion; diese verteilt sich gleichmäßig,
und das Brechen erfolgt erst ganz allmählich in feinster Verteilung.
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Zur Beschleunigung des Brechens können in bekannter Weise geringe
Mengen Fällungsmittel, wie Aluminiumsulfat, zugefügt werden, wodurch auch die letzten
Reste dei Emulsion zum Brechen gebracht werden.
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Das nachfolgende Ausführungsbeispiel sol: (las Verfahren erläutern::
Einem Holländer mit 300 kg trocken gedachtem Papierstoffeintrag in der üblicher
Stoffdichte werden 3 kg gewöhnlichen 75o/oigen Harzleims hinzugefügt und das Ganze
innig durchmischt. Nun läßt man allmählich beispielsweise 6oo 1 einer 5oo/oigen
Asphaltemulsion hinzufließen, - mischt sehr gut durch und läßt den Holländer so
lange umlaufen, bis ein, Brechen der Emulsion eingetreten ist und die Asphaltteilchen
auf das feinste in der ganzen Stoffmasse verteilt sind.
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Schließlich fügt man 1,5 kg Aluminiumsulfat in 300 1 Wasser
gelöst hinzu, läßt noch einige Zeit umlaufen und: kann nun den so zubereiteten Papierstoff
in bekannter Weise auf der Papiermaschine herausarbeiten. -Die anfallenden Abwässer
erweisen sich vollkommen klar, die Siebe und Filze werden von den Asphaltteilchen
nicht verschmiert oder verklebt, und die Papierbahn läßt "sich über die Trock enzylinder
führen, ohne daß sie daran haftenbleibt. Die Trockenzylinder müssen eine entsprechende
Temperatur aufweisen, so daß die feinsten Asphaltteilchen schmelzen, wodurch eine
völlig gleichmäßige Wasserfestigkeit des erhaltenen Papiers erzielt wird. Es ist
auch schon ein Verfahren zur Herstellung von Paraffinpapier vorgeschlagen worden,
bei dem die Papierfaser mit einer hochstabilen Paraffinemulsion, die mit Wasser
verdünnbar war, behandelt worden ist. Zum Zwecke der Korrektur der Härte des Wassers
wurde empfohlen, Harzseife o. dgl. in den Holländer vor dem Zulassen der Paraffinemulsion
einzubringen. Die gewöhnlichen Asphaltemulsionen, die nach dem vorliegenden Verfahren
Verwendung finden sollen, vertragen ein Verdünnen mit Wasser nicht, sondern brechen
im Gegensatz zu der vorerwähnten Paraffinemulsion, die eine sehr weitgehende Verdünnung
verträgt. Bei der Verschiedenheit des Verhaltens der verdünnbaren Paraffinemulsion
einerseits und der gewöhnlichen, nicht verdünnbaren Asphaltemulsionen andererseits
konnte man nicht ohne weiteres auf die Durchführbarkeit des vorliegenden, auf der
Anwendung gewöhnlicher Asphaltemulsionen beruhenden Verfahrens schließen, das den
Vorteil mit sich bringt, die überall erhältlichen Asphaltemulsionen mit Sicherheit
ohne das gefürchtete Verschmieren der Apparate zur Herstellung von wasserdichten
oder imprägnierten Papieren oder Pappen verwenden zu können.