DE667054C

DE667054C - Method and device for soaking paper, cardboard or paperboard with an aqueous binder

Info

Publication number: DE667054C
Application number: DER90536D
Authority: DE
Original assignee: Raybestos Manhattan Inc
Current assignee: Raybestos Manhattan Inc
Priority date: 1932-12-27
Filing date: 1934-05-05
Publication date: 1938-11-03
Also published as: US1966458A; FR772882A; NL45200C; GB442002A

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Tränken von Papier, Karton oder Pappe mit einem wäßrigen Bindemittel Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Tränken von Papier, Karton oder Pappe mit einem wäßrigen Bindemittel.Method and device for impregnating paper, cardboard or paperboard with an aqueous binder The invention relates to a method for impregnation of paper, cardboard or paperboard with an aqueous binder.

Es ist bereits vorgeschlagen worden, zu diesem Zweck das Tränkungsmittel, z. B. Kautschukmilch, zusammen mit dem Papierstoff in den Holländer einzuführen. Auf diese Weise hergestellte Papiere besitzen jedoch eine weit geringere Festigkeit und Wasserbeständigkeit bei Anwendung einer gleich großen Kautschukmenge als ein Papier, das nachträglich mit Kautschukmilch getränkt wurde. Die nachträgliche Tränkung ist aber für dichte und dicke Papiere ungeeignet, da das Bindemittel nur ungenügend eindringt.It has already been proposed to use the impregnating agent for this purpose, z. B. rubber milk to introduce together with the paper stock in the Dutch. Papers produced in this way, however, have a much lower strength and water resistance using an equal amount of rubber as one Paper that has been soaked in rubber milk afterwards. The subsequent impregnation but is unsuitable for dense and thick papers because the binder is insufficient penetrates.

Man hat daher auch schon vorgeschlagen, die im Entstehen begriffene Bahn der Einwirkung eines wäßrigen Bindemittels auszusetzen und gegebenenfalls mehrere derartige Bahnen miteinander zu vereinigen. Solche noch nassen Bahnen sind aber sehr schwer zu behandeln; denn auch wenn sie sich schon selbst tragen, sind sie doch gegenüber dem Einfluß von Wasser sehr empfindlich, d. h. sie quellen bei Anwesenheit einer wäßrigen Lösung auf, so daß der Faserzusammenhang geschwächt oder gar überhaupt unterbrochen wird. Bei einem bekannten Verfahren dieser Art wird daher eine derartige nasse Bahn zwischen porösen Führungsflächen gehalten und durch Druckwalzen geführt, mit deren Hilfe die Behandlungsflüssigkeit auf die Bahn aufgebracht wird. Nach Freigabe der Bahn von den Führungsflächen wird sie ausgequetscht, so daß keine überschüssige Flüssigkeit auf der Bahn verbleibt. Ein richtiges Tränken der nassen Bahn kann aber nur erfolgen, wenn der Bahn die Möglichkeit gegeben wird, in Gegenwart überschüssigen Bindemittels frei aufzuquellen. Infolgedessen ist es bei diesen bekannten Verfahren, vor allem bei der Behandlung stärkerer Bahnen, im wesentlichen nur möglich, die' Oberfläche der Bahn mit einer Schicht des Behandlungsmittels zu überziehen.It has therefore already been suggested that the one that is emerging To expose the web to the action of an aqueous binder, and optionally several to unite such tracks with one another. But there are still wet tracks like this very difficult to deal with; because even if they already carry themselves, they are but very sensitive to the influence of water, d. H. they swell when present an aqueous solution, so that the fiber connection is weakened or even at all is interrupted. In a known method of this type is therefore such wet web held between porous guide surfaces and guided by pressure rollers, with the help of which the treatment liquid is applied to the web. After approval the web from the guide surfaces it is squeezed out so that no excess Liquid remains on the web. Proper soaking of the wet web can, however only be done if the web is given the opportunity to excess in the presence Free to swell binding agent. As a result, it is with these known methods, especially when treating stronger tracts, essentially only possible the ' To coat the surface of the web with a layer of the treating agent.

Der Zweck der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine nasse Papierbahn so- zu behandeln, daß eine wirksame Durchtrnkung stattfindet. Erfindungsgemäß wird daher die im Entstehen begriffene, jedoch sich schon selbst tragende Bahn, beidseitig von endlosen porösen Führungsflächen eingeschlossen, durch ein mit dem wäßrigen Bindemittel gefülltes Bad hindurchgeführt und anschließend nach Freigabe durch die obere Führungsfläche auf der unteren aufliegend so lange der Einwirkung des aus dem Bad im überschuß mitgeführten Bindemittels ausgesetzt, bis dieses unter Aufschwellung der Bahn annähernd gleichmäßig in ihr verteilt ist; hierauf wird die so behandelte Bahn zwischen Walzen einem Preßdruck unterworfen, der überschüssiges Bindemittel entfernt und die Bahn auf die gewünschte Stärke zurückführt. Die zur Ausführung dieses Verfahrens erforderliche erfindungsgemäße Vorrichtung ist gekennzeichnet durch hinter dem die Bahn bildenden Sieb paarweise zusammenwirkende endlose poröse Führungsflächen, die beide in das mit dem wäßrigen Bindemittel gefüllte Bad eintauchen, deren untere aber dera4. bemessen ist, daß die aus dem Bad ü -_ schüssiges Bindemittel mitführende Bahn `` Freigabe durch die obere Führungsfläche der unteren aufliegend so lange der dir-' wirkung des Bindemittels ausgesetzt wird, bis dieses unter Aufschwellung der Bahn annähernd gleichmäßig in ihr verteilt ist, sowie ferner durch ein am Ende der unteren Führungsfläche angeordnetes Preßwalzenpaar, zwischen dem die untere Führungsfläche hindurchwandert.The purpose of the present invention is to provide a wet paper web to be treated in such a way that an effective impregnation takes place. According to the invention hence the emerging, but already self-sustaining, pathway on both sides enclosed by endless porous guide surfaces, by one with the aqueous Binder-filled bath passed through and then after release by the upper guide surface resting on the lower one for as long as the action of the off exposed to the bath in excess of the binding agent until it swells up the web is approximately evenly distributed in it; then the so treated Web is subjected to a nip pressure between rollers, the excess binder removed and the web returned to the desired thickness. The one to run This method required device according to the invention is characterized by cooperating in pairs behind the sieve forming the web endless porous guide surfaces, both of which in the bath filled with the aqueous binder immerse, but the lower one dera4. is measured that the from the bathroom ü -_ schüssiges Binder-carrying web 'released by the upper guide surface of the lower lying on the surface is exposed to the effect of the binding agent until this with swelling of the web is almost evenly distributed in it, as well as further by a pair of press rollers arranged at the end of the lower guide surface, between through which the lower guide surface wanders.

Es ist zwar ferner bekannt, fertige Papier-oder Kartonbahnen über Rollen zu führen, mit deren Hilfe nacheinander auf die beiden Seiten der Bahn ein wäßriges Bindemittel aufgebracht wird, mit dem die Bahn getränkt werden soll. Bei der zu diesem Zweck verwendeten bekannten Einrichtung sind aber in der Bewegungsrichtung der Bahn unmittelbar hinter diesen Rollen Abstreifer vorgesehen, und zwar zu dem ausdrücklichen Zweck, mit ihrer Hilfe überschüssige Mengen des Bindemittels sofort wieder zu entfernen. Die so mit einer Bindemittelschicht überzogene Papierbahn wird anschließend auf einem Fördertisch oder einer Trommel abgelegt, worauf das Bindemittel unter dem Einfluß der Kapillarwirkung in die Bahn eindringen soll. Anschließend wird dann schließlich die Bahn zwischen Walzen einem Preßdruck unterworfen, um den Tränkungsvorgang zu vervollständigen und etwa nicht aufgenommenes Bindemittel zu entfernen. Bei diesem bekannten Verfahren handelt es sich jedoch um die Tränkung fertiger Bahnen, die die eingangs erwähnten Mängel aufweisen.It is also known to use finished paper or cardboard webs To guide roles, with the help of which one after the other on both sides of the web aqueous binder is applied with which the web is to be impregnated. at the known device used for this purpose, however, are in the direction of movement the web is provided immediately behind these rollers scraper, namely to the express purpose, with their help, excess amounts of the binder immediately to remove again. The paper web coated in this way with a binder layer is then placed on a conveyor table or drum, whereupon the binder to penetrate the web under the influence of capillary action. Afterward the web is then finally subjected to a pressure between rollers to the Complete the impregnation process and add any binding agent that has not been absorbed remove. However, this known method is impregnation finished tracks that have the deficiencies mentioned at the beginning.

Zur Herstellung der gemäß Erfindung zu behandelnden Bahn sollten die Fasern nur kurz im Holländer bearbeitet werden, so daß die Fasern noch verhältnismäßig lang sind; sollen jedoch für gewisse Zwecke kurz gemahlene Fasern verarbeitet werden, so sollte, wenn überhaupt, Leim nur in beschränktem Maße zugemischt werden; die nach dem Entfernen des überschüssigen Wassers in der nassen Bahn verbleibende Feuchtigkeitsmenge darf nur so groß sein, daß die Bahn sich selbst tragen kann.To produce the web to be treated according to the invention, the Fibers are only processed briefly in the Hollander, so that the fibers are still relatively are long; however, if short-ground fibers are to be processed for certain purposes, so, if at all, glue should only be mixed in to a limited extent; the amount of moisture remaining in the wet web after the excess water has been removed may only be so big that the train can support itself.

Unter der Bezeichnung Bahn ist nicht nur eine einzige dünne Bahn zu verstehen, die auf einer Rund- oder Langsiebmaschine hergestellt ist, sondern auch eine Bahn größerer Dicke, die sich gegebdnenfalls auch aus der Zusammenschichtung zweier oder mehrerer nasser Bahnen bei Verwendung von Rund-und bzw. oder Langsiebmaschinen mit zwei oder mehreren Rund- bzw. Langsieben ergibt. Naturgemäß läßt sich eine dichte bzw. dicke Bahn nicht so schnell mit dem Bindemittel sättigen wie eine dünnere Bahn. Die Unterschiede lassen sich aber durch eine längere ,Behandlungsdauer in dem Tränkungsmittel .usgleichen. Die gleichen Unterschiede treten ;iizch im Falle dichter Bahnen mit feinen kurzen Fasern gegenüber lockeren Bahnen mit längeren und gröberen Fasern auf.The term web is not just a single thin web understand that is produced on a rotary or Fourdrinier machine, but also a web of greater thickness, which may also result from the layering two or more wet webs when using round and / or Fourdrinier machines with two or more round or fourdrinier sieves. Naturally, a dense or do not saturate thick web with the binder as quickly as a thinner web. The differences can, however, be made through a longer treatment time in the impregnating agent .compensate. The same differences occur; iizch in the case of dense orbits with fine short fibers compared to loose webs with longer and coarser fibers on.

Eine Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens der Erfindung sei an Hand der Abbildung näher erläutert.Apparatus for carrying out the method of the invention is on Hand of the illustration explained in more detail.

Ein üblicher Rundsiebzylinder i läuft in einem Trog 2 um, in dem sich die Faserstoffaufschwemmung 3, z. B. im Holländer behandelter Sulfatzellstoff, befindet. Im Inneren des Zylinders i wird durch die Saugleitung q. in üblicher Weise ein Unterdruck aufrechterhalten. Der Zylinder i taucht in die Aufschwemmung ein und läuft in Richtung des eingezeichneten Pfeiles um. An der Oberfläche des Zylinders bildet sich aus dem verfilzten Fasergut die Bahn 5, die nach oben aus dem Trog herausgeführt und einem endlosen, um die Rolle 8 herumgezogenen Filztuch 6 zugeleitet wird. Eine Gautschwalze 7 unterstützt diesen Vorgang.A conventional cylinder mold i runs around in a trough 2 in which the pulp suspension 3, e.g. B. in the Dutch treated sulphate pulp is located. Inside the cylinder i is through the suction line q. in the usual way a negative pressure maintain. The cylinder i dips into the suspension and runs in the direction of of the arrow drawn. Forms on the surface of the cylinder the felted fiber material, the web 5, which led out of the trough and upwards an endless felt cloth 6 drawn around the roll 8 is fed. A couch roll 7 supports this process.

Würde man nun die noch feuchte, jedoch sich schon selbst tragende Bahn durch das mit dem wäßrigen Bindemittel i q. gefüllte Bad 15 hindurchführen, so -würde die Bahn aufschwellen und schließlich zerfallen. Dadurch aber, daß sie, wie eingangs als bekannt vorausgesetzt, zwischen den porösen Flächen des Förderbandes 9 und der Trommel 16 eingeschlossen wird, ist ein erhebliches Aufschwellen der Bahn und eine nennenswerte Beeinträchtigung ihrer Faserstruktur vermieden.If one were to pass the still moist, but already self-supporting web through the with the aqueous binder i q. If the filled bath 15 were to pass through it, the web would swell and eventually disintegrate. This, however, that, as will be initially assumed to be known, enclosed between the porous surfaces of the conveyor belt 9 and the drum 1 6, a considerable swelling of the web and a significant deterioration is avoided to their fiber structure.

Nachdem die Bahn durch das Bindemittelbad hindurchgeführt worden ist, wird ihre obere Seite durch die Trommel 16, die von der Welle 17 angetrieben wird, freigegeben, und zwar an einer dicht oberhalb des Bindemittelspiegels liegenden Stelle; die Unterseite der Bahn wird weiter von dem Förderband 9 getragen.After the web has passed through the binder bath, its upper side is released by the drum 1 6, which is driven by the shaft 17, at a point just above the binder level; the underside of the track is further carried by the conveyor belt 9.

Das um die Rollen i o, i i, i z und 13 geleitete Förderband 9 und die nasse Bahn selbst führen aus dem Bad 15 Bindemittel im überschuß mit. Weiterhin führt auch die obere Fläche der Bahn sowie die Trommel 16 überschüssiges Bindemittel aus dem Bad heraus. Das im überschuß mitgeförderte Bindemittel läuft an der Trommel 16 nach unten und sammelt sich an dem Punkt A unmittelbar neben jener Stelle, an der die nasse Bahn von der Trommel 16 freigegeben wird. Hierdurch wird gleichzeitig das Ablösen der Bahn von der porösen Oberfläche der Trommel 16 erleichtert.The conveyor belt 9, which is guided around the rollers io, ii, iz and 13, and the wet web itself carry excess binder with it from the bath 15. Furthermore, the upper surface of the web as well as the drum 16 also remove excess binder from the bath. The produced along with the excess binder is running on the drum 1 6 down and collects at the point A immediately adjacent to the point at which the wet web is released from the drum sixteenth This at the same time facilitates the detachment of the web from the porous surface of the drum 1 6.

Die nasse Faserstoffbahn und das überschüssige Bindemittel werden auf dem Förderband 9 weiterbewegt. Da die Oberseite der Bahn nunmehr freigelegt ist, kann die Bahn unter dem Einfluß des im' Überschuß mitgeführten Bindemittels aufschwellen, vgl. B, und zwar so weit, bis das Bindemittel gleichmäßig in ihr verteilt ist. Die Bahn befindet sich dann im wesentlichen in einem ähnlichen Zustand wie unmittelbar nach ihrer Bildung, nur mit dem Unterschied, daß das Wasser des Papierbreies innerhalb der Bahn durch das Bindemittel ersetzt ist.The wet fibrous web and the excess binder are on the conveyor belt 9 moved on. Since the top of the web now is exposed, the web can under the influence of the excess binder swell, see B, until the binding agent is evenly distributed in it is. The web is then essentially in a similar condition to that immediately after their formation, the only difference being that the water of the pulp is replaced within the web by the binder.

Die getränkte Bahn wird dann von dem Förderband 9 einer Walze 18 zugeführt, die mit der Walze i i zusammenwirkt. Der mittels dieser beiden Walzen auf die Bahn ausgeübte Druck ist regelbar, um die getränkte Bahn .derart zu verdichten, daß, ohne .sie zü zerreißen, überschüssiges Bindemittel entfernt wird. Da es somit möglich ist, die Dicke der die Preßwalzen verlassenden Bahn in weitem Umfange zu verändern, kann die Menge des Bindemittels in der Bahn, die natürlich auch noch abhängig ist von dem. Wassergehalt des Bindemittels selbst, innerhalb weiter- Grenzen geregelt werden. Die getränkte und verdichtete Bahn kann dann um die Walze 18 herumgewickelt werden, wobei sich die einzelnen aneinanderhaftenden Schichten der nassen Bahn zu der gewünschten Bahndicke verstärken. Von Zeit zu Zeit kann die geschichtete Bahn in der üblichen Weise von der Walze abgestreift werden. Solche Walzen sind für gewöhnlich mit einem auf der Zeichnung nicht veranschaulichten Längsschlitz versehen. Hat sich die auf der Walze aufgewickelte Bahn zu der gewünschten Dicke verstärkt, so kann durch die Bahn ein Messer in den Schlitz eingeführt und auf diese Weise die geschichtete Bahn von der Walze abgehoben werden.The impregnated web is then fed from the conveyor belt 9 to a roller 18, which cooperates with the roller i i. The means of these two rollers on the web The pressure exerted can be regulated in order to compress the impregnated web in such a way that, Without tearing them, excess binding agent is removed. Because it is thus possible is to change the thickness of the web leaving the press rolls to a large extent, can be the amount of binder in the web, which of course also depends of the. Water content of the binder itself, regulated within further limits will. The soaked and compacted web can then be wrapped around the roller 18 the individual layers of the wet web adhering to one another reinforce the desired sheet thickness. From time to time the layered web may be stripped from the roller in the usual manner. Such rollers are common provided with a longitudinal slot not illustrated in the drawing. Has reinforces the web wound on the roller to the desired thickness, so can through the web a knife is inserted into the slot and in this way the layered one Web can be lifted off the roller.

Nach dem Verdichten kann die Bahn jeder gewünschten weiteren Nachbehandlung, wie Trocknung usw., unterworfen werden. Findet Kautschukmilch als Tränkungsmittel Anwendung, so können Vulkanisiermittelbeschleuniger, Antioxydiermittel, Füllstoffe o. dgl. entweder dem Papier oder dem Bindemittel. selbst zugesetzt werden.After compaction, the web can be subjected to any desired further post-treatment, such as drying, etc., are subjected. Finds rubber milk as an impregnating agent Application, so can vulcanizing agent accelerators, antioxidants, fillers or the like. Either the paper or the binder. even be added.

Statt Kautschukmilch können aber auch viele andere wäßrige Bindemittel, die aus verschiedenen Gründen, z. B. wegen zu großer Löslichkeit in Wasser, nicht in den Holländer einführbar sind, mit Sicherheit und wirksam nach der Erfindung in Bahnen jeder gewünschten Zusammensetzung eingeführt werden. Die Bahn kann aus langer, nicht - gemahlener Faser, wie Baumwolle, oder im andern äußersten Falle aus kurzen, stark hydratisierten, durch langes Mahlen erzeugten Fasern bestehen. Sie kann Füllstoffe, ie Asbest, Pigmente oder Salze, enthalten, 'mit dem später zuzusetzenden Bindemittel ;tigesetzt werden sollen. Einige Beispiele solcher Bindemittel sind: Alkalische Phenolharzlösungen, alkalische Kaseinlösungen, alkalische Schellacklösungen, Stärkelösungen, Leimlösungen, Viscoselösungen, Natriumsilicatlösungen, Öl- oder Asphaltemulsionen, Seifenlösungen, Harzleim oder jede gewünschte Mischung dieser oder anderer Bindemittel. Die meisten dieser Stoffe sind ziemlich unwirksam, wenn sie dem Stoff im Holländer zugesetzt werden, enthalten aber bei Verarbeitung gemäß vorliegender Erfindung eine volle Bindewirkung.Instead of rubber milk, however, many other aqueous binders, which for various reasons, e.g. B. because of excessive solubility in water, are not insertable into the Hollander, can be safely and effectively incorporated according to the invention in webs of any desired composition. The web can be made of long, non-milled fiber, such as cotton, or, in the other extreme case, short, highly hydrated fibers produced by long milling. It can contain fillers, ie asbestos, pigments or salts, which are to be used with the binder to be added later. Some examples of such binders are: alkaline phenolic resin solutions, alkaline casein solutions, alkaline shellac solutions, starch solutions, glue solutions, viscose solutions, sodium silicate solutions, oil or asphalt emulsions, soap solutions, resin glue or any desired mixture of these or other binders. Most of these fabrics are quite ineffective when added to the fabric in the Hollander, but contain full binding power when processed in accordance with the present invention.

Claims

PATRIQUE CLAIMS: i. Process for impregnating paper, cardboard or Cardboard with an aqueous binder, characterized in that the understood, but already self-supporting path, on both sides of endless porous Enclosed guide surfaces by one filled with the aqueous binder Bath passed through and then, after release, through the upper guide surface on the lower one as long as the action of the bath in excess entrained binder is exposed until this swelling of the web is distributed approximately evenly in it, whereupon the thus treated web between Rolling is subjected to a pressure that removes excess binder and returns the web to the desired thickness. z. Device for execution of the method according to claim i, characterized by after that forming the web Sieve (i) endless porous guide surfaces (9, 16) cooperating in pairs, which both immerse in the bath (15) filled with the aqueous binder (14), their but lower (9) is dimensioned such that. those from the. Bad excess binder entrained web after release by the upper guide surface (16) on the lower lying on the surface is exposed to the action of the binding agent until this with swelling of the web is almost evenly distributed in it, as well as further by a pair of press rollers (12, 18), between which the lower guide surface (9) wanders.