<Desc/Clms Page number 1>
Verfahren zur Leimung von Papier.
Die Erfindung betrifft ein Papier, das im Holländer zugleich geleimt und gewachst wird und das die Eigenschaften des harzgeleimten Papiers mit den Eigenschaften des mit Wachs getränkten Papiers vereinigt. Die Erfindung betrifft ferner die für die Herstellung eines derartigen Papiers verwendete Wachsharzleimemulsion.
Es ist bereits vorgeschlagen worden, Papier, das undurchlässig für Wasser, Alkohol und andere Flüssigkeiten sein soll, anstatt mit einem Überzuge von Wachs oder ähnlichem Material dadurch herzustellen, dass man Wachs, 01, Fett o. dgl. dem zum Leimen des Papierstoffes benutzten Harzleim zusetzt. Es war aber bisher nicht möglich, mittels der nach den bekannten Verfahren hergestellten Leimbereitung ein Wachspapier oder ein IIalbwachspapier zu erhalten, da sich das Paraffin, Wachs, Öl, Fett o. dgl. in der Emulsion vom freien Harz trennt.
Der Zweck der Erfindung ist nun : i. eine permanente Emulsion von Harzseife herzustellen, die in fein verteiltem Zustande freies Harz und unverseifbares oder schwer verseifbares Wachs u. dgl. enthält, wobei das Wachs mehr als i% des Gewichtes des Harzes beträgt und sich nicht von dem Harz trennt.
2. mittels dieser Emulsion ein Papier im Holländer zu leimen und dann herzustellen, das einen guten Ersatz für das bekannte Wachspapier bietet.
Das gemäss der Erfindung hergestellte Papier ist weder so hart wie gewöhnliches harzgeleimtes Papier noch so weich wie gewöhnliches Wachspapier. Es kann weit billiger hergestellt werden als gewöhnliches Wachspapier und die Undurchlässigkeit des neuen Papiers kann durch Veränderung in der Zusammensetzung des Wachsharzleimzusatzes nach Belieben geregelt werden.
Gemäss der Erfindung wird der Harzwachsleim in der Weise hergestellt, dass der freies Harz enthaltenden Harzseife eine geeignete Menge Wachs zugesetzt und die Mischung bei geeigneter Temperatur durch Druck fein zerstäubt in eine geeignete Menge Wasser eingespritzt wird, um sich im Wasser zu emulsionieren.
Ausführungsbeispiel.
Die Harzseife wird in der gewöhnlichen Weise in einem offenen Behälter gekocht, und zwar in der Weise, dass auf 100 kg Harz 10 bis 12 kg Soda verwendet werden. Die Kochdauer beträgt 4 bis 5 Stunden, und gegen das Ende der Kochdauer wird der Harzseife das gewünschte Verhältnis von Wachs zugesetzt. Es werden z. B. 25 kg Wachs auf 100 kg Harz verwendet. Die Kochtemperatur zur Herstellung der Harzseife ist zoo".
Nachdem das Wachs der Harzseife gehörig einverleibt worden ist, hält man die Mischung in Rührung und überführt die dicke, heisse Harzseife in den Messbehälter in den gewünschten Mengen, vielleicht zwischen 50'und 150 kg Harz enthaltend. Nachdem diese Mengen in den Druckkessel eingebracht sind, wird dieser geschlossen zur Ansammlung des erforderlichen Druckes und die Erhitzung und Bewegung wird aufrecht erhalten. Die Bewegung der Masse erfolgt in der Hauptsache durch den Kochprozess, der durch den Dampf verursacht wird, welcher die Harzseife im Druckkessel durchströmt. Die Erhitzung und Bewegung wird aufrecht erhalten, bis der Druckkessel je nachdem zwischen 3 bis 7 Atmosphären inneren Druck hat.
Sobald der gewünschte Druck erreicht ist, wird das zur Zerstäubungsplatte (Feinsieb) führende Ventil
<Desc/Clms Page number 2>
geöffnet und die dicke Harzseife durch Expansion in dem Heisswasserrohr emulsioniert, um alsdann in den Emulsionskessel zu gelangen. Solange das Wachs in Mischung mit der dicken
Harzseife gehalten wird, muss es in der verdünnten Lösung vollständig emulsioniert sein. Die verdünnte Harzseife kommt im Emulsionskessel mit kaltem Wasser in Berührung, so dass die
Lösung verhältnismässig kühl von Anfang an hergestellt wird, um zu verhindern, dass Ausscheidung entsteht. Das Ausblasen aus dem Druckkessel und die Überführung in den Emulsionskessel beansprucht zwischen i bis 10 Minuten, je nachdem welcher Druck im Kessel verwendet wird und je nach der Grösse der Öffnungen in der Zerstäubungsplatte.
Das zugrunde liegende Prinzip ist, der Harzseife, welche freies Harz enthält, so viel Wachs einzuverleiben, wie sie in der gegebenen Konzentration halten kann, um alsdann, und bevor Aus- scheidungen stattfinden können, die dicke Harzseife in der beschriebenen Weise in kaltes Wasser überzuführen. Die Temperatur der Harzseife im Druckkessel ist etwas niedriger als die Dampf- temperatur des im Kessel obwaltenden Druckes.
Die Wachsharzleimemulsion wird dem Papierstoff im Holländer in bekannter Weise zugesetzt, wodurch ein Wachs-oder Halbwachspapier erzeugt wird, ohne dass es nötig wäre, das Papier nach dem gebräuchlichen Wachsverfahren zu behandeln. An Stelle einer unverseif- baren Substanz, wie Erdwachs, kann eine schwer verseifbare Substanz, wie Karnaubawachs, als Zusatz verwendet werden. Das zugesetzte Wachs verbindet sich mit dem freien Harz des
Harzleimes und bildet ein Produkt mit niedrigerem Schmelzpunkt als gewöhnliches Harz.
Das Leimen von Papier mit Harzleim, der unverseiftes Harz enthält, erfolgt zum Teil durch das Schmelzen des in den Papierfasern enthaltenen freien Harzes, infolge der Wärme der
Trockenzylinder. Es kommt vor, dass dieses Ergebnis darum nicht erreicht wird, weil die Wärme der Trockner nicht genügt, um das freie Harz zu'schmelzen. Dieser Nachteil wird durch den
Zusatz von Wachs vermieden, das sich mit dem im Harzleim gleichfalls fein verteilten Harz verbindet und der Harzseife einverleibt wird.. Es ist schwierig, diesen Wachsharzleim zu emul- sionieren, und die Temperatur muss so geregelt werden, dass die Wärme der verdünnten Lösung nicht höher ist als der Schmelzpunkt der Wachsharzverbindung.
Die Menge des Wachszusatzes hängt natürlich von dem gewünschten- Ergebnis und den
Eigenschaften des herzustellenden Papiers ab. Es hat sich herausgestellt, dass der Wachszusatz mehr als 15% des Gewichtes des Harzes betragen muss, um dem Papier die neuen, kennzeichnenden
Eigenschaften zu geben. Der Wachszusatz kann aber bis zu 50% des Gewichtes des Harzes betragen.
Die nach der Erfindung hergestellte Wachsharzleimemulsion leimt Papierstoff weit besser als Harzleim allein. Durch Veränderung der Mengen des emulsionierfähigen Wachszusatzes vom
Minimum bis zum Maximum hat man die Möglichkeit, Papiere herzustellen, deren Charakter zwischen harzgeleimtem Papier und Wachspapier liegt. Papier dieser Art eignet sich besser als gewöhnliches Wachspapier zur Herstellung von wasserdichten Flüssigkeitsbehältern, Verpackungen
Papiertrinkgefässen u. dgl. und bildet auch einen guten Ersatz für solches Papier, das zuerst harzgeleimt und dann mit geschmolzenem Wachs behandelt worden ist.
Mit der Wachsharzleimverbindung kann man auch Halbwachspapier herstellen, was mit den bekannten Verfahren nicht möglich ist. Die Oberfläche des mit Wachsharzleimlösung her- gestellten Papiers ist besser als die des mit dem gewöhnlichen Harzleim hergestellten Papiers, da beim Kalandrieren des letzteren die Leimung infolge der Brüchigkeit des Harzes oft leidet.
Die neue Leimung ist dagegen weit schmiegsamer und fügt sich der Form der Kalanderwalzen an.
Der Wachszusatz im Leim macht diesen ferner unempfindlicher gegen schädliche Einwirkungen der chemischen Rückstände und gibt mit Alaun u. dgl. einen besseren kolloidalen Niederschlag.
Es ist klar, dass nach der Erfindung weit weniger Wachs zur Herstellung des undurchlässigen
Papiers nötig ist, als wenn das in bekannter Weise zuerst harzgeleimte Papier mit Wachs getränkt oder bestrichen wird, in welchem Falle das Papier bis zu 15% seines Gewichtes an Wachs zunimmt.
Da dieser hohe Wachszusatz ebensoviel kostet oder noch teurer ist als das Papier selbst, ver- mindert die vorliegende Erfindung die Herstellungskosten des undurchlässigen Papiers ganz bedeutend.
Um ein undurchlässiges Papier herzustellen, das einen guten Ersatz für das gewöhnliche
Wachspapier bildet, genügt ein Wachsharzzusatz von 2 bis 3%. Die Analyse des in bekannter
Weise hergestellten Wachspapiers zeigt, dass die Menge des Wachses im Papier weit grösser ist als die Menge des Harzes, da das Harz höchstens 30lao des Papiergewichtes beträgt, das Wachs aber 10 bis 15%. Die Analyse des neuen undurchlässigen Papiers hat gezeigt, dass das Papier nur 2 bis 4% seines Gewichtes an Harz und Wachs zusammen enthält, wobei die Harzmenge grösser ist als die Wachsmenge.
Die physikalischen Eigenschaften dieses neuen Harzwachspapiers sind verschieden von denjenigen des gewöhnlichen Wachspapiers. Es ist stärker, hat grössere Reisslänge und ist widerstandsfähiger gegen Bruch bei gleichem Gewicht, da das gewöhnliche Wachspapier beim
Wachsen durch die hohe Temperatur leidet und brüchig wird. Die Masse, welche die Undurch- lässigkeit des Papiers hervorruft, ist in dem neuen Papier gleichmässiger verteilt als im gewöhn-
<Desc/Clms Page number 3>
lichen Wachspapier, das mehr Wachs auf der-Oberfläche als im Papier hat. Da weniger Wachs verbraucht wird und da nach der Erfindung bei der Herstellung die kostspieligste Behandlungsstufe ausfällt, kann ein dem gewöhnlichen Wachspapier gleichwertiges Papier mit wesentlich geringeren Kosten hergestellt werden.
Das neue Harzwachspapier kann höhere Temperatur aushalten als das gewöhnliche Wachspapier, bei dem Wachs auf der Oberfläche liegt, weshalb es sich besser als dieses für die Verwendung mit heissen Flüssigkeiten benutzen lässt. Ein solches Papier ist nur dadurch herzustellen, dass die Fasern des Papierstoffes im Holländer gleichmässig mit dem Niederschlag einer Verbindung von Harz und Wachs in geeignetem, regelbarem Verhältnis überzogen werden, und solche Papiere, obgleich undurchlässig, sind dennoch fähig, Wachs aufzunehmen, wenn man sie einer Wachsung unterwirft.
PATENT-ANSPRÜCHE : I. Verfahren zur Leimung von Papier, dadurch gekennzeichnet, dass der Papierstoff im Holländer mit einer unter Druck in Wasser zerstäubten emulsionierten Verbindung von freies Harz enthaltender Harzseife und Wachs behandelt, wird in welcher das Wachs mehr als 15% des Gewichtes des Harzes beträgt.