-
Verfahren zur Leimung von Papier. Die Erfindung betrifft ein Papier,
das im Holländer zugleich geleimt und gewachst wird und das die Eigenschaften des
harzgeleimten Päpieres mit den Eigenschaften des mit Wachs getränkten Papieres vereinigt.
Die Erfindung betrifft ferner die für -die Herstellung eines derartigen Papieres
verwendete Wachs-Harzleim-Emulsion.
-
Es ist bereits vorgeschlagen worden, Papier, das undurchlässig ist
für Wasser, Alkohol und andere Flüssigkeiten, anstatt es mit einem Überzug von Wachs
oder ähnlichem Material zu versehen, dadurch herzustellen, daß man Wachs, Öl, Fett
o. dgl. dem zum; Leimen des Papierstoffes benutzten Harzleim zusetzt. Es war aber
bisher nicht möglich, mittels des nach den bekannten Verfahren hergestellten Leims
ein Wachspapier oder ein Hälbwachspapier herzustellen, da das Paraffin, Wachs, Öl,
Fett o. dgl. sich bei der Emulsion vom freien Harze trennt.
-
Der Zweck der Erfindung ist, eine permanente Emulsion von Harzseife
herzustellen, die in fein verteiltem Zustand freies Harz und unverseifbares oder
schwer verseifbares Wachs enthält, wobei das Wachs mehr als 15 Prozent des Gewichtes
des Harzes beträgt und sich nicht von dem Harz trennt, und ferner mittels dieser
Emulsion ein Papier 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 tznd die Undurchlässigkeit
des neuen Papieres kann durch Veränderung in der Zusammensetzung des Z'Vachs-Harzleim-Ztisatzes
nach Belieben geregelt werden.
-
Gemäß der Erfindung wird der Harz-Wachsleim in der Weise hergestellt,
daß der freies Harz enthaltenden Harzseife eine bestimmte Menge Wachs zugesetzt
und die Mischung, bei bestimmter Temperatur durch Druck fein zerstäubt, in -eine
bestimmte Menge Wasser eingespritzt wird, um sich im Wasser zu emulgieren. Die Wachs-Harzleim-Emulsion
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.
-
Das zugesetzte Wachs verbindet sich mit dem freien Harz des Harzleimes
und bildet ein Produkt mit niedrigerem Schmelzpunkt als gewöhnliches Harz.
-
Beim Leimen von Papier mit Harzleim, der unverseiftes Harz enthält,
erfolgt die Leimung zum Teil durch das Schmelzen des in den Papierfasern enthaltenen
freien Harzes durch die Wärme der Trockenzylinder. Es kommt vor, daß dieses Resultat
darum nicht erreicht wird, weil die Wärme der Trockner nicht genügt, das freie Harz
zu schmelzen. Dieser Nachteil wird durch den Zusatz von Wachs vermieden, das sich
mit dem im Harzleim gleichfalls fein verteilten freien Harz verbindet und der Harzseife
einverleibt
wird. Es ist schwierig, diesen Wachs-Harzleim zu emulgieren,
und dlie Temperatur muß so geregelt werden, daß die Wärme der verdünnten Lösung
nicht höher ist als der Schmelzpunkt der Wachs-Harz-Verbindung.
-
Die Menge des Wachszusatzes hängt von dem gewünschten Ergebnis und
den Eigenschaften des herzustellenden Papieres ab.
-
Es hat sich herausgestellt, daß der Wachszusatz mehr als 15 Prozent
des Gewichtes des Harzes, betragen muß, um dem Papier die neuen kennzeichnenden
Eigenschaften zu geben. Der Wachszusatz kann. aber bis zu 5o Prozent des Gewichtes
des Harzes betragen.
-
Die nach der Erfindung hergestellte Wachs-Harzleim-Emulsion leimt
Papierstoff weit besser als Harzleim allein. Durch Veränderung der Menge des emulgierfähigen
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 zum wasserdichten Verschluß
von Flaschen, zur Herstellung. von Papiertrinkgefäßen u. dgl. und bildet einen guten
Ersatz für Papier, das zuerst harzgeleimt und dann mit geschmolzenem Wachs behandelt
worden ist.
-
Mit der Wachs-Harzleim-Verbindung kann man auch Halbwachspapier herstellen,
was mit der bekannten Emulsion und dem bekannten Verfahren nicht möglich ist. Die
Oberfläche des mit Wachs-Harzleim-Lösung hergestellten Papieres ist besser als die
des mit dem gewöhnlichen Harzleim hergestellten Papieres, 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 ergibt mit Alaun u. dgl. einen besseren
kolloidalen Niederschlag.
-
Es ist klar, daß nach der Erfindung weit weniger Wachs zur Herstellung
des undurchlässigen Papieres 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 Prozent seines Gewichtes an Wachs aufnimmt, Da dieser hohe Wachszusatz
ebensoviel kostet oder noch teurer ist als Papier, vermindert die Erfindung die
Herstellungskosten des undurchlässigen Papieres ganz bedeutend.
-
Um ein undurchlässiges Papier herzustellen, das einen guten Ersatz
für das gewöhnliehe Wachspapier bildet, genügt ein Wachsharzzusatz von 2 bis 3 Prozent
des Wachs-Harzleimes.
-
Die Analyse des in bekannter Weise hergestellten Wachspapieres zeigt,
daß die Menge des Wachses im Papier weit größer ist, als die Menge des Harzes, da
das Harz höchstens 3 Prozent des Papiergewichtes beträgt, das Wachs aber io bis
15 Prozent.
-
Die Analyse des neuen undurchlässigen Papieres hat gezeigt, daß das
Papier nur 2 bis d. Prozent seines Gwichtes an Harz und Wachs zusammen enthält,
wobei die Harzmenge größer ist als die Wachsmenge.
-
Die physikalischen Eigenschaften dieses neuen Harz-Wachspapieres sind
verschieden von denjenigen des gewöhnlichen Wachspapieres; es ist stärker, hat größere
Reißiänge 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 Undurchlässigkeit des Papieres hervorruft, ist
in dem neuen Papier gleichmäßiger verteilt als im gewöhnlichen 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 Harz-Wachspapier kann höhere Temperaturen aushalten als das
gewöhnliche Wachspapier, bei dem Wachs auf der Oberfiche liegt, weshalb es sich
besser als dieses mit heißen Flüssigkeiten verwenden 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.-Ausführungsbeispiel. Die Harzseife wird in- der gewöhnlichen
Weise in einem offenen Behälter gekocht, und zwar in der Weise, daß auf ioo kg Harz
io bis 12 kg Soda verwendet werden.
-
Die Kochdauer beträgt q. 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 ioo kg Harz verwendet.
-
Die Kochtemperatur zur Herstellung des Harzes ist die gleiche als
die, welche zum
Kochen von Wasser unter atmosphärischem Druck verwendet
wird.
-
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 5o und i5o 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 aufrechterhalten.
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 aufrechterhalten, bi§ 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 geöffnet
und die dicke Harzseife durch Expansion in dem Heißwasserrohr emulgiert, 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 eulgiert 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 zo 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, soviel Wachs einzuverleiben, wie sie in der gegebenen Konzentration halten
kann, um alsdann und bevor Ausscheidungen stattfinden können, die dicke Harzseife
in der beschriebenen Weise in kaltes Wasser überzuführen.
-
Die Temperatur der Harzseife im Druckkessel ist etwas niedriger als
die Dampftemperatur des im Kessel obwaltenden Druckes.