DEP0053512DA - Verfahren zur Herstellung von Vliesen, insbesondere Pappen - Google Patents

Description

Dr. Michael Erlenbach

Dr. Adolf Sieglitz

per Adresse:

FARBWERKE HOECHST Frankfurt am Main-Höchst

Anlage II

^ 10, Mei 1950 Dr, Bg/Ro

zur Patentanmeldung Fw.

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Verfahren zur Herstellung von Vliesen, insbesondere Pcppen»

Es ist bekannt, zur Verfestigung von Vliesen pus Zellstoff-Fasern, Holzschliff und ähnlichem zellstoffheltigem Fasermsteriel einen Leim eus tierischem oder pflanzlichem Ausgangsmateriel zu verwenden„ Auch sind schon Kunststoffe der verschiedensten Art für diesen Zweck angewandt worden- Die Anwendung kenn vor, während oder nach der eigentlichen Vliesbildung erfolgen, wobei der Kunststoff also mit den Fcsera zusemmen verarbeitet oder dem fertigen Vliese nachträglich einverleibt wird. Auch ist es' bekannt, die fertigen Vliese durch Anwendung von Wärme und geringem Druck (Trockenzylinder) oder Wärme und höherem Druck - eher nur kurzzeitig wirkend - (Heisskelander) noch zu verfestigen«

Insbesondere ist bei der Herstellung von Pappen und Pepier schon bekannt, dess dem Faserbrei im Holländer ein IIaturleim oder ein Kunstharz in fester Form oder in Form einer Lösung oder Dispersion zugesetzt und dieser Stoff gegebenenfalls durch Zugabe eines Elektrolyten, Z _cB₀ Alaun, euf die Fasern gefällt wird» Die Veredlung solcher Peppen durch kurzes Erwärmen unter gleichzeitiger Anwendung von Druck (euf dem Heisskalender), besonders zur Glättung

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der Oberfläche„ ist ebenfalls schon bekannt., Die Pappen laufen zu diesem Zweck etwa 2-5 Mel zwischen den heissen Kalenderwalzen hindurch.

Es wurde nun gefunden_s dass die Veredlung solcher unter Zusatz von Kunststoff-Dispersionen im Holländer hergestellter Vliese, insbesondere Pappeii_j viel weiter getrieben werden kann, wenn man die fertigen Vliese nach dem üblichen Glätten noch zusätzlich in der Wärme kalandriert und bezWc oder presst» Bei dünneren Vliesen genügt eine kleinere Zahl von Durchgängen durch den Kalander, bei dickeren wird eine grössere Zahl benötigt, um den optimalen Effekt zu erzielen. Eine zu grosse Zehl von Durchgängen ist unwirtschaftlich und kann eine Schädigung der Fasern herbeiführen«

In der Regel sind mindestens etwa 10 Durchgänge erforderliche Besonders günstige Ergebnisse werden bei etwa 20 - 30 Durchgängen erzielt, während es im allgemeinen nicht erforderlich oder sogar nicht zweckmässig ist, die Zahl von 35 Durchgängen zu überschreäten„ An die Stelle des Kalandrierens kann auch ein gründliches Verpressen bei höherer Temperatur treten„ Die Zahl der ISLanderdurchgänge oder die Zeit des Verpressens kann dadurch herabgedrückt werden, dass man die Vliese vorher einige Zeit erwärmt.

Der erzielte Effekt besteht darin, dass durch gleichzeitige Einwirkung von Wärme und Druck die Fasern zusammengepresst und die auf ihnen befindlichen Kunststoffteilchen geschmolzen werden, wobei sie die Hohlräume zwischen den einzelnen Faserteilchen ausfüllen und die Fasern mit einander Verschweissen_u Diese Verschweissung hält auch nach dem ArbeitsgEJig die Fasern zusammen« Es wird so ein wesentlich dichteres, steiferes und festeres Material erhalten, das dem Eindringen von Wasser grösseren Widerstand enfeegen-' setzt, als normale Pappe, auch wenn nicht ein von sich aus hydrophober Kunststoff verwendet worden ist« Bei dem erhaltenen Produkt kann man geradezu von einem neuartigen Werk-

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stoff sprechen» Beispielsweise wird durch Zugabe von 5 i° Polyvinylacetat in Dispersionsform im Holländer zu einem Rohstoff für gewöhnliche Graupappe und 20~maliges Mandrieren der daraus hergestellten Pappen ein Werkstoff erhalten, der in verschiedener Hinsicht eine aus besonders ausgesuchtem Rohmaterial - jedoch ohne die erfindungsgemasse Behandlung - hergestellte Pappe noch übertrifft=

Wird in analoger Weise aus besonders ausgesuchtem Zellstoff-Material Hartpappe hergestellt, so sind deren Eigenschaften im Vergleich zu denen gebräuchlicher Hartpappen weit besser. Die so hergestellten Pappen können als Hertplatten für Kofferfabrikation, als Ordnerpappe, zur Herstellung von Radiο-Rückwanden und von Gelenken und Kappen für Schuhe und für noch andere Zwecke \^Terwendet werden. Die P&ppen weisen ausgezeichnete Standfestigkeit und Biegesteifigkeit auf und zeigen eine glätte, glänzende Oberfläche neben wesentlich erhöhter Reissfestigkeit, besonders auch nach Wasserlagerungo In der beigefügten Tabelle sind die nach obigem Verfahren erhaltenen Trocken- und Nassfestigkeiten im Vergleich gesetzt zu denen, die bei derselben Pappe nach gewöhnlichem Kalandrieren erhalten worden sind.

j Trocken- J Wassfestigkeit kg/cm

Pappenart j Behandlung I festigkeit!-— .„ ■

I kg/cm ^c I 10 see!10 minf 2 h124h

Gew.Graupappe I normal I , I i

1,6 mm I kalandriert I 276 \ 231 J 30,9 ' 17,6 1%3

5io Polyvinyl- | ■■ j —-f— — ■■ —■ f - ■ ■; -~~~—

acetat im ) sus&zlich >] ¹ ] I

Holländer ]30 mal ka- , 398 ' 326 i 56,5 , 23,4

zugesetzt llandriert » \ '· χ

Hartpappe !normal * | ⁴

1,6 ma Ikalandriert ■< 222 f 218 152 ''18,2 15/

5<?o Polyvinyl- |_ _4__ | j .—~_r——

acetat im !zusätzlich ; I ' , \

Holländer |30 mal ka- " 332 I 316 \ 252 33,8 25,8

augesetzt ILandriert ¹ f !

Gew₀Graupappe |iorm.kafendr. ■> J >

5fo Polyvinyl- f130° 5 Min. 374 ■ 382 ' 306 '- 65,7^!42,8

acetat im f 80 kg ' ι . ;

Holländer I : ?

zugesetzt f j *

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Aus der Tabelle ist zu ersehen, dass durch 30-meliges susätzliches Ki-Icndriereri eine wesentliche Pestigkeiteer höhung sowohl der G-raupappe ;.:ls tuch der Iifirtpappe ersielt worden ist_c Darüber hinaus aber ist euch eine wesentliche Verbesserung ihrer sonstigen Eigenschaften zv bemerken ι Beide Ptppensorten sei gen nach 30-maligem Kal-anderdurehgeng ein viel besseres Aussehen, besonders eine glätte, glänzende, wisch- und abriebfeste Oberfläche; sie besitzen eine viel grössere Härte, Dichtigkeit und Ausreissfestigkeit eis vor dem Kalcndrieren, weisen euch eine stark vermehrte Stand- und Biegefestigkeit auf und geben beim Anschlagen einen guten_t harten klang»

Der gefundene Effekt wer nicht ohne weiteres vorauszusehen, da Peppen, wie die meisten Paservliese_li schlechte Wärmeleiter Sind_jl die eine von aussen einwirkende Erwärmung nur lengsem und schwierig im Innern zur Wirksamkeit kommen lassenο /

In den Beispielen ist die Veredlung von mit Polyvinylecetstdispersionen behandelten Pappen beschrieben worden« Das Verfehren lässt sich jedoch bei jeder Art von Verleimung anwenden, beispielsweise euch bei Verwendung von Dispersionen von Polyacrylester!! oder Melaminharzen«

Eeispielli

Eine etwa 150 kg Trockensubstanz entsprechende Menge eines vorbereiteten Pasermaterials für Gre.upappe wird mit der erforderlichen Menge Wasser in den Holländer gegeben und dieser In Betrieb gesetzt. Dann wird die nötige Menge Polyvinylacetat-Dispersion von etwa 50 Festgehelt nach und nech zugefügt, beispielsweise etwa 15 kg. Gegen Ende des Holländerns wird mit A-Iuminiumsulfat (ca. 20 1 10 ^ige wässerige Lösung) der Kunststoff auf die Faser gefällt, nachdem mit Ammoniek der pH-Wert euf ca. 7,0 eingestellt worden Ist₀ Die so behandelte Messe wird in die Bütte laufen gelassen, und dann euf der Pappenmaschine zu Pappen verarbeitet;

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letztere werden getrocknet, zwei bis dreimal wie üblich kalandriert und dann entweder sofort oder zu einem späteren Zeitpunkt noch 20 - 30mal durch den auf ca, 100° geheizten Kalander geschickt= Nach dem Abkühlen sind die so erhaltenen Peppen sofort verwendungsbereit„

Beispiel 2;

Eine etwa 150 kg Trockenfaser entsprechende Menge eines vorbereiteten Ptsermaterials für Hartpappe wird mit der nötigen Wassermenge in den Holländer gefüllt und dieser in Betrieb genommen. Dazu wird während der Mthlung die gewünschte Menge, z„B„ 7,5 kg einer 50 ^igen Polyvinylacetat-Dispersion zugegeben. Mit ca„ 10 1 einer 10 ^igen Aluminiumsulfatlösung wird die Ausfällung auf die Faser herbeigeführt und anschliessend die Masse, wie oben angegeben, zu Pappen verarbeitet» Diese werden nach dem Trocknen kurz kalandriert und dann sofort oder bei Gelegenheit noch 20 - 30mel durch den Kalander laufen gelassen. Die so erhaltenen, besonders schönen Hartpappen können dann sofort weiterverarbeitet werden,

Claims (2)

Patentansprüche s

1) Verfahren zur Herstellung von Vliesen, insbesondere Pappen, aus Dispersionen von Zellstoffasern unter Zusatz von Kunststoffdispersionen und Ausfällen der Kunststoffe im Holländer, dadurch gekennzeichnet, dass die fertigen Vliese nach dem üblichen Glätten noch zusätzlich in der Wärme kalandriert und bezw« oder gepresst werden,

2) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vliese vor dem Kalandrieren oder Pressen erwärmt werden.