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Verfahren zur Herstellung von Faserstoffplatten Die Erfindung betrifft
ein Verfahren zur Herstellung von mit einem Oberflächenbelag versehenen Faserstoffplatten
durch Heißpressen und hat den Zweck, die beim Heißpressen vielfach auftretenden
Beschädigungen der Plattenoberfläche zu vermeiden und ihr ein gefälliges Aussehen
zu geben.
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Es ist bekannt, bei der Herstellung von luftgetrockneten Faserformkärpern
diese zur Verbesserung des Aussehens in noch feuchtem Zustand auf der Oberfläche
mit einer wäßrigen Suspension von Zellulose, Holzschliff oder Asbestfasern unter
Zusatz von Farbe, Leim oder Füllstoffen zu behandeln. Ferner wurde bereits die Oberfläche
von Faserplatten mit einem mineralischen Pigment oder einem erhärtenden Kunstharzüberzug
versehen oder auch mit einer dünnen Schicht einer aus Kunstharzen, Kunsthorn und
Füllstoffen, wie Asbest, bestehenden Masse überzogen. Außerdem ist es bekannt, aus
mit Wasser und Bindemitteln vermischten pflanzlichen Faserstoffen Platten in der
Weise 'herzustellen, daß die entwässerten Rohlinge durch Anwendung von Hitze und
Druck getrocknet und abgebunden werden.
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Das Wesen der bekannten Verfahren besteht darin, auf den Rohplatten
aus minderwertigen Rohstoffen, wie Strohmassen, mit Rinde vermischten Holzschliff,
eine die Oberfläche überziehende Deckschicht vorzusehen, die der fertigen Platte
ein' ansprechendes Äußere verleiht. Eine derartige, vollkommen deckende Schicht
erfordert in der Regel eine Menge von bis zu 6oo g/m2 Schleifmasse.
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Bei der Herstellung von harten oder halbharten Faserstoffplatten durch
Heißpressen werden Temperaturen von 140 bis 17o°', mitunter auch von 18o
bis
2oo° angewendet. Bei diesen Temperaturen neigen die Platten dazu, an der Oberfläche
der heißen Preßplatten bzw. einer zwischengefügten Blecheinlage festzubrennen, wodurch
nicht nur ein erheblicher Ausschuß, bzw. zum mindesten scheckige Oberflächen verursacht
werden, sondern auch beträchtliche Verzögerungen durch die jeweils erforderliche
Reinigung der Presse. Für die Blecheinlagen der Pressen mußte zudem bisher rostfreier
Werkstoff verwendet «erden, da Preßplatten aus gewöhnlichem Eisen oder Stahl ein
Grauwerden der Faserstoffplatten, vornehmlich infolge von in der Preßmasse enthaltenen
Gerbsäuren, verursachten.
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Es hat sich gezeigt, daß das Festbrennen vornehmlich an solchen Stellen
auftritt, an denen die Rohplatte Wasser- oder Harzflecke zeigt; diese treten an
Stellen auf, an denen das Wasser beim Abpressen nicht rasch genug entfernt wurde,
und bilden bei der hohen Temperatur während des Heißpressens dann dunkle eingebrannte
Flecke. Eine weitere Fabrikationsschwierigkeit besteht darin, die Rohplatten mit
gleichbleibender Dicke zu formen, was ein flammiges Aussehen der Platten zur Folge
hat, da beim Heißpressen die Stellen mit größerer Dicke einen dunkleren Farbton
annehmen.
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Nach der Erfindung ist es nun möglich, das Festbrennen zu vermeiden
und heiß gepreßte Platten mit gefälliger, gleichmäßiger und nach Wunsch gefärbter
Oberfläche zu erhalten. Erreicht wird dies dadurch, daß erfindungsgemäß vor dem
Heißpressen wenigstens eine Seite der Faserstoffplatten mit einem Belag aus bei
der Preßtemperatur beständigem mineralischem Pigment oder pigmentartigem Stoff versehen
wird, der insbesondere in Wasser unter Erniedrigung des pH-Wertes aufgeschlämmt
und auf einer geringen Menge eines f aserlialtigen Trägers, vorzugsweise aus feinverteilten
lignosehaltigen Stoffen, wie Holzschliff, Holzmehl, Zellstoffmasse, niedergeschlagen
wurde. Hierbei sind für den Träger der Deckschicht im Gegensatz zu den bekannten
Verfahren nur wenige Prozente des oben angegebenen Wertes von 6oo g/m2 für die Deckschicht
erforderlich. Ferner werden die obengenannten Schwierigkeiten bei der Verwendung
von Preßplatten aus gewöhnlichem Eisen oder Stahl erheblich verringert. Als mineralische
Pigmente kommen beispielsweise Titandioxyd, Eisenoxyde, Chromoxyd in Frage, als
pigmentartige Stoffe z. B. Kienruß, verschiedene Metallbronzen, Aluminiumpulver
u. dgl.
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Das Niederschlagen des Farbstoffes auf dem Träger erfolgt zweckmäßig
unter Erniedrigung des pH-Wertes der verwendeten Aufschlämmung durch Zusatz von
Alaun, Aluminiumoxyd, Schwefelsäure. Schließlich kann der Faser-Pigment-Mischung
ein oberflächenhärtender Stoff, beispielsweise Kasein, Leim, Kunstharz, wie das
unter dem geschützten Namen Bakelit bekannte, in gelöster Form zugesetzt werden,
der gleichzeitig mit dem Farbstoff niedergeschlagen wird.
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Die Erfindung ermöglicht es auch, ohne die %Tasse durch und durch
färben zu müssen, was einen großen Farbstoffverbrauch erfordert, auf billige Weise
eine Plattenoberfläche von gewünschter Farbe zu erhalten, und verhindert bei einem
etwaigen späteren Anstrich, daß die Platte unnötig große Mengen von 01 und
Farbe aufsaugt.
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Um entsprechend der Erfindung auf der Oberfläche eines nassen Faserstoffbogens
einen gleichmäßigen Belag des Deckstoffes zu erhalten, ist es notwendig, daß dieser
in Wasser oder einer anderen geeigneten Flüssigkeit aufgeschlämmt wird. Als Dispersionsmittel
können beispielsweise alky lnaphthalinsulfonsaures Natrium, sulfonierte öle, Triäthanolaminoleat,
verschiedene Seifen und andere bekannte Netzmittel zur Erhaltung einer Pigmentsuspension
in Wasser Verwendung finden. Wenn jedoch eine derartige Pigmentsuspension ohne weiteres
auf die nasse Plattenoberfläche aufgetragen würde, könnte das Pigment leicht zwischen
der Außenfaserschicht des Bogens hinabdringen, wodurch die Wirksamkeit des Oberflächenbelages
stark 'herabgesetzt würde. Aus diesem Grunde ist es erwünscht, einen Träger für
das Pigment anzuwenden, auf dem dieses mittels gewöhnlicher Fixiermittel, wie Alaun,
Aluminiumsulfat oder Schwefelsäure, niedergeschlagen werden kann. Als geeignete
Träger kommen Schleifmasse, Zellstoff, Asbestfasern und ähnliche Stoffe mit faseriger
Beschaffenheit in Frage, die entweder einzeln oder in Mischung benutzt werden können.
Auch gemahlene Zellstoffmasse, z. B. Sulfat- oder Sulfitzellstoff, kann als Träger
Verwendung finden, insbesondere wenn eine Decklage mit gutem Haftvermögen an dem
nassen Faserbogen erwünscht ist. Dies kann besonders dann wünschenswert sein, wenn
die obere Fläche des nassen Faserbogens mit Hilfe eines Obersiebes gepreßt wird,
nachdem der Oberflächenbelag auf die Platte aufgelegt wurde. Auch Stoffe mit weniger
ausgeprägter Faserbeschaffenheit, z. B. Holzmehl, Lignin in Pulverform, 'können
als Träger dienen, vorausgesetzt, daß sie zusammen mit dem Pigment keine so kleinen
Partikelkonglomerate bilden, daß sie beim Auftragen in allzu großem Ausmaße zwischen
der faserigen Oberflächenschicht des nassen Bogens eingesaugt werden. Diese Träger
bewirken, daß der Oberflächenbelag an die Oberfläche des nassen Faserbogens gebunden
wird. Die Fixierung des Pigmentes auf diesen Trägern kann mit so starker Bindung
erfolgen, daß das Pigment nach dem Preßtrocknen überhaupt nicht oder nur sehr schwer
durch mechanische Einwirkung entfernt werden kann.
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Der zur Anwendung kommende Träger hat vorteilhaft eine große spezifische
Oberfläche, und es ist daher zweckmäßig, stark gemahlene Holz- oder Zellstoffasern
zu verwenden. Die Fähigkeit, Pigmente aufzunehmen, ist nämlich bei derartigen Stoffen
sehr groß. Es läßt sich jedoch auch. denken, weniger gemahlene Fasern anzuwenden,
und die Größe der Fasern kann daher je nach verschiedenen Herstellungsverfahren
schwanken.
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Es hat sich gezeigt, daß eine gegebene Fasermasse mit einem gegebenen
Mahlungsgrad eine gewisse Menge Pigment aufnehmen und binden kann.
Wird
mehr Pigment zugesetzt als dieser Sättigungsgrenze entspricht, so kann es vorkommen,
daß ein Teil des Pigmentes so lose gebunden wird, daß es durch Reiben oder durch
eine andere mechanische leichte Einwirkung auf die Oberfläche der fertigen Faserplatte
entfernt werden kann. Diese Sättigungsgrenze liegt bei den am häufigsten vorkommenden
Fasermassen bei etwa i Teil Pigment auf 3 bis 6 Teile Fasermasse. Natürlich ist
es möglich, eine kleinere Menge Pigment als die der Sättigungsgrenze entsprechende
zu verwenden, doch erniedrigt sich dabei die Deckkraft der Masse in entsprechendem
Grad. Die untere Grenze soll bei i Teil Pigment auf 15 Teile Fasern liegen.
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Um die Widerstandsfähigkeit der Deckschicht gegen Wasser sowie gegebenenfalls
ihr Bindevermögen zu erhöhen, kann der Mischung aus Fasern und Pigment ein imprägnierender
Stoff zugesetzt werden, wie z. B. Paraffin, Harz, Cumaronharz, Phenolformaldehydkondensate,
Kasein oder Leim. Bei Verwendung derartiger Stoffe ist es möglich, größere als die
der Sättigungsgrenze entsprechende Mengen Pigment zuzusetzen, beispielsweise i Teil
Pigment auf 2 Teile Fasern. Ein Teil dieser Imprägnierungsstoffe können jedoch ein
Festkleben der Faserplatten beim Warmpressen verursachen und dürfen daher nicht
in größeren Mengen zugesetzt werden. Es ist natürlich möglich, auch ohne Verwendung
besonderer Bindemittel größere Mengen Pigment als den der Sättigungsgrenze entsprechenden
Mengen zuzusetzen. In diesem Falle kann man zwar befürchten, daß das Pigment bei
einer Berührung haftenbleibt; wenn jedoch eine Nachbehandlung mit Lack, Firnis,
Malerfarbe od. dgl. vorgenommen werden soll, braucht dies keine Rolle zu spielen.
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In gewissen Fällen, beispielsweise wenn es erwünscht ist, eine kleinere
als der Sättigungsgrenze des Trägers entsprechende Menge Pigment anzuwenden, kann
es zweckmäßig sein, den Träger, bevor die Fasermasse und das Pigment zu einer Deckmasse
vermischt werden, mit einem löslichen organischen Farbstoff zu färben, und zwar
auf ungefähr den gleichen Ton wie das endgültige Zusatzpigment oder mit einem Farbstoff,
der zusammen mit dem Pigment den gewünschten Farbenton ergibt. Die Menge der organischen
Farbe kann in diesem Falle äußerst gering gehalten werden; i °/o des Trägers ist
in den meisten Fällen vollkommen ausreichend.
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Die gemäß der Erfindung hergestellte Deckmassemischung kann dem geformten
nassen Faserbogen auf verschiedene Weise zugeführt werden, z. B. kann man die Mischung
über eine geneigte ebene Fläche auf den nassen Faserbogen herabrinnen lassen, wobei
man zweckmäßig einen sogenannten Duplexkasten verwendet. Man kann auch eine oder
mehrere umlaufende Bürsten oder Walzen verwenden oder die Deckmasse mittels verdichteter
Luft auf den Faserbogen spritzen.
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Infolge der großen Deckkraft der mineralischen Pigmente sind für die
Erzielung einer guten Deckwirkung nur verhältnismäßig geringe Mengen erforderlich.
So genügen z. B. 5 bis io g Titandioxyd je Quadratmeter, was einer mittleren Dicke
der Pigmentlage von i bis 2,5 ,u entspricht, wenn die Lage gleichmäßig auf die Oberfläche
des Faserbogens verteilt angenommen wird.
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Infolge des Umstandes, daß der Farbstoff auf einen Träger ausgefällt
ist, erhält man eine größere Dicke der Decklage, die dadurch widerstandsfähiger
gegen Abnutzung und Striche wird.
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Nachdem die Deckmasse dem nassen Faserbogen aufgetragen ist, wird
dieser in üblicher Weise in der Presse getrocknet. Die Trocknung und Pressung kann
auch getrennt erfolgen. Beispiel I 40 kg Zeitungspapier werden in 2ooo kg Wasser
eingeweicht und in einem kräftigen Rührwerk zu einer gleichmäßigen Fasermasse zerfasert.
io kg Titandioxyd werden in ioo kg Wasser unter Zusatz von o,3 kg Triäthanolaminoleat
verrührt. Wenn das Titanpigment gleichmäßig im Wasser in Form einer Suspension verteilt
ist, wird diese in die Fasermasse eingerührt, bis eine homogene Mischung erhalten
wird. Eine verdünnte Lösung von Aluminiumsulfat wird zugesetzt, so daß die Mischung
einen pH-Wert von etwa 5 erhält. Die auf diese Weise erhaltene Faserpigmentmischung
wird darauf in geeigneter Weise der geformten nassen Faserplatte aufgetragen und
ergibt eine gute Bedeckung für ungefähr 2ooo m2. Beispiel II 30 'kg feingemahlene
Schleifmasse mit einem Mahlgrad von 6o° SR. werden mit 2ooo kg Wasser gemischt.
io kg Erdfarbenpigment werden in ioo kg Wasser verrührt, dem o,i kg Seife zugesetzt
sind. Wenn das Erdfarbenpigment im Wasser gleichmäßig in Form einer Suspension verteilt
ist, wird diese in die Schleifmassemischung eingerührt, bis eine wirksame Verteilung
des Pigmentes erhalten wird. Eine verdünnte Lösung von Aluminiumsulfat wird zugesetzt,
so daß die Mischung einen pH-Wert von etwa 5 erhält. Die Mischung wird darauf auf
die nasse geformte Faserplatte aufgetragen und ergibt eine gute Deckung für ungefähr
i5oo m2.