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Geprägtes Saugpapier Die Erfindung betrifft ein ein- oder mehrlagiges
geprägtes Saugpapier mit in örtlich begrenzten Bezirken aufgelockertem oder zerrissenem
Gefüge, dessen Prägevertiefungen in der einen Seite die Erhebungen der anderen Seite
bilden, und umgekehrt, wobei die Erhebungen und die Prägevertiefungen durch schräge
Verbindungsflächen miteinander verbunden sind.
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Zum Aufwischen und Reinigen, zum Entfernen von Fremdkörpern, wie Metallstücken,
Splittern oder Spänen, bei Maschinen, wie Drehbänken, Schleifmaschinen, Fräsmaschinen
od. dgl., werden häufig Putzlappen oder Putzwolle verwendet. Textile Putzlappen
sind teuer und müssen zur Rechtfertigung der Anschaffungskosten wiederholt oder
sogar über lange Zeit hinweg benutzt und daher periodisch gereinigt werden. Durch
diese Reinigung erhöhen sich ihre Gebrauchskosten. Außerdem gelingt es bei dieser
Reinigung nicht, alle im Gewebe der Putzlappen verhakten Fremdkörper oder Bakterien
vollkommen zu entfernen. Diese können bei der nächsten Verwendung des Lappens wieder
auf die abzuwischende Fläche gelangen und sie dabei zerkratzen. Insbesondere wenn
man mit frischen Putzlappen die menschliche Haut reinigen will, kann man sich durch
hängengebliebene Stahlspäne od. dgl. verletzen.
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Sowohl die bekannten Putzlappen als auch die bisher häufig verwendeten
Bauwollabfälle fasern. Letztere sind insofern unverhältnismäßig teuer, als sie wegen
der schwierigen Reinigung weggeworfen werden, wenn sie schmutzig sind.
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Es wurden auch schon Gesichts- oder Handtücher aus Papier als Putzlappen
verwendet. Wegen ihrer Struktur haben sie jedoch kein ausreichendes Aufsaugvermögen
für Öl und Fett und keine genügende Zugfestigkeit und Masse.
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Durch die belgische Patentschrift 545 262 sind kreppartig gewellte
Filterpapiere für Tabakwaren bekanntgeworden, die aufgelockertes oder zerrissenes
Gefüge zeigen und zum Zusammenfassen zu Filterstopfen bestimmt sind. Dieses Gefüge
ist sowohl in den Bereichen der Erhebungen und Vertiefungen des Filterpapiers als
auch in den schrägen Verbindungsflächen anzutreffen, welche die Erhebungen und Vertiefungen
miteinander verbinden. Diese Papiere mögen ihre Aufgabe als Rauchülter erfüllen;
sie können jedoch nicht als Saugpapiere dort eingesetzt werden, wo man bisher Putzlappen
oder Baumwolle verwendet hat, da sie den hierbei auftretenden dy-
namischen
Beanspruchungen nicht gewachsen sind und die zu stellenden Anforderungen nicht erfüllen.
Liegen nämlich bei einem solchen Filterpapier die Bezirke aufgelockerten oder zerrissenen
Gefüges zufällig auf den Erhebungen bzw. Vertiefungen, so fasert das Papier aus.
An diesen Stellen können Fremdpartikeln besonders leicht durch das Papier dringen
und zu Verletzungen führen. Außerdem hat Papier, das ausschließlich Kreppstruktur
besitzt, ausgeprägte Vorzugsrichtungen, so daß man zu unterschiedlichen Reinigungsergebnissen
kommt, je nachdem, in welcher Richtung die Kreppstruktur auf der zu reinigenden
Oberfläche liegt.
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Aufgabe der Erfindung ist es, ein Saugpapier anzugeben, das als Wischtuchpapier
an Stelle der bisher bekannten Erzeugnisse verwendet werden kann. Dabei soll dieses
Saugpapier die notwendige mechanische Festigkeit haben, nicht ausfasern, relativ
große Mengen an Flüssigkeiten, insbesondere öl und Fett, aufnehmen können,
billig und elastisch sein und leicht vernichtet werden können.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das zuvor näher
beschriebene Saugpapier zwecks Verwendung als Wischtuchpapier das aufgelockerte
oder zerrissene Gefüge lediglich in den Verbindungsflächen zwischen den Erhebungen
und Prägevertiefungen aufweist.
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Der Erfindung ist im nachfolgenden an Hand der Zeichnungen erläutert.
Obgleich dabei nicht nur das Saugpapier allein erläutert wird, soll sich der Patentschutz
nur
auf die im Patentanspruch gekennzeichnete Erfindung erstrecken. Es zeigt F i
g. 1 eine schaubildliche Ansicht des erfindungsgemäßen Wischtuchpapiers und
einen Abgabekarton dafür, F i g. 2 eine schaubildliche Ansicht eines Wischtuchpapierblatts
gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, F i g. 3 einen Querschnitt längs
der Linie 3-3 in F i g. 2, in vergrößertem Maßstab, F i
g. 4 einen Querschnitt ähnlich F i g. 3 eines abgewandelten Ausführungsbeispiels,
F i g. 5 eine schaubildliche Ansicht eines Prägewalzenpaares zur Herstellung
des in F i g. 2 dargestellten Wischtuchpapiers, F i g. 6 einen Teilquerschnitt
in einer radialen Ebene der Prägewalzen nach F i g. 5 in vergrößertem Maßstab,
F i g. 7 eine schaubildliche Ansicht eines mit Vertiefungen und Erhebungen
versehenen Flachmatrizenpaars zur Herstellung des in F i g. 2 dargestellten
Wischtuchpapiers und F i g. 8 einen Querschnitt ähnlich F i 3 und
4 eines Ausführunusbeispiels eines zweilagigen Wischtachpapiers.
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Das Wischtuchpapier gemäß der Erfindung wird vorzuGsweise aus einem
Ausgangsmaterial 21 her-ID gestellt, cr das sich durch hohe Naßfestigkeit und hohes
Aufsaugevermögen auszeichnet. Beispielsweise kann hierfür ein Ausgangsmaterial dienen,
wie es für die Herstellung von Handtüchem od. dgl. verwendet wird.
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Ein gutes Ausgangsmaterial wird aus langfaseriger, fester und poröser
Substanz von 7,2 kg pro Ries Gewicht gewonnen. Beispielsweise kann ein praktisch
leimungsfreies, aus Kraft-, Sulfit- oder Holzschliffmasse hergestelltes Papier verwendet
und das daraus erhaltene Ausgangsmaterial vor der Behandlung gekreppt werden.
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Das Ausgan-smaterial 21 wird durch eine in F i g. 5 darorestellte
Prägemaschine geleitet, die auf Achsen gelagerte untere und obere Walzen22 bzw.
23 aufweist, welche synchron miteinander umlaufen.
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Vorzugsweise ist die obere Walze23 so gelagert, daß ihre Oberfläche
durch einen Zwischenraum von einigen hundertstel Millimetern von der Oberfläche
der unteren Walze 22 getrennt ist. Dadurch, daß sich die beiden Walzen nicht berühren,
wird ihre Abnutzung verringert und eine Verdichtung der gesamten Oberfläche des
Ausgangsmaterials verhindert.
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Die Walzen 22 und 23 dienen dazu, das Ausgangsmaterial in örtlich
begrenzten Bezirken über seine Elastizitätsgrenze hinaus zu recken. Dadurch werden
die einzelnen Fasem mehr oder weniger voneinander getrennt und wird die Porosität
des Ausgangsmaterials erhöht. Die Walzen 22 und 23 sind nicht glatt, vielmehr
besitzen beide Walzen Oberflächen mit vielen erhabenen und vertieften Stellen. Diese
erhabenen Stellen können durch maschinelles Bearbeiten oder Gravieren der Walzenoberflächen,
durch Umhüllen einer glatten Zylinderwalze mit einem Drahtnetz oder auf andere Weise
gebildet sein. Durch Umwickeln einer glatten Zylinderwalze mit einem Drahtnetz geschaffene
Walzen haben sich als zufriedenstellend erwiesen. Ein erfolgreich verwendetes Drahtgeflecht
besteht beispielsweise aus einem 4,72 - 4,72 Maschen pro Zentimeter aufweisenden
INTetz aus 1,17 mm starkem Draht, doch können auch andere Maschengrößen und
Drahtdurchmesser verwendet werden. Beispielsweise kann die Maschengröße zwischen
2,36 - 2,36 und 9,45 - 9,45 Maschen pro Zentimeter liegen und der
Draht einen Durchmesser von 0,585 bis 1,83 mm besitzen.
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Jede auf diese Weise geformte Walze 22, 23 weist eine Mehrzahl
von erhabenen Stellen 24 und dazwischenliegenden Vertiefungen 25 auf, wobei
die erhabenen Stellen 24 jeder Walze weitgehend auf die Vertiefungen 25 der
anderen Walze ausgerichtet sind.
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Beim Durchlauf durch die Walzen 22, 23 wird das Ausgangsmaterial
21 von den erhabenen Stellen 24 der einen Walze in die Vertiefungen 25 der
anderen Walze gedrückt.
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Bei dem in F i g. 6 darg ,estellten Ausführungsbeispiel ist
der Zwischenraum zwischen den Scheiteln der einzelnen erhabenen Stellen24 und dem
Grund der gegenüberliegenden Vertiefungen25 größer als die Dicke des Ausgangsmaterials
21, das dadurch in diesen Bezirk-en nicht verdichtet wird, während es längs
der zwischen dem erhabenen Stellen 24 und den Vertiefungen 25 liegenden Verbindungsflächen
des so verforinten Wischtuchpapiers 20 über seine Elastizitätsgrenze hinaus gereckt
und dadurch wie in den Figuren dargestellt bleibend verformt wird.
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Dieses Recken kann in manchen Fällen die Reißfestigkeit des Papiers
überschreiten, so daß es zerreißt oder ausfasert und Löcher 26 in ihm entstehen,
die jedoch vorzugsweise von Fasersträngen 27 und nicht von scharfen Schnittflächen
begrenzt sind. Diese Faserstränge saugen Flüssigkeiten in das Papierinnere hinein
und erhöhen dadurch das Aufsaugevermögen und die Aufsaugegeschwindigkeit des Papiers.
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Es sei jedoch darauf hingewiesen, daß nicht unbedingt Faserstränge
an den Öffnungen 26 vorhanden C bl zu sein brauchen, da eine Vielzahl
auf diese Weise gebildeter enger Spalten oder öffnungen selbst dann Flüssigkeiten
durch Kapillarwirkung anzieht und hält, wenn sie durch glatte, saubere Kanten begrenzt
sind, wie sie beispielsweise, durch Abscheren des Ausgangsmaterials 21 mit einem
scharfen Werkzeug erhalten werden.
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Wünschenswerterweise sollten die Walzen in den Ausfaserbezirken einen
geringeren Abstand voneinander haben als die Dicke des Ausgangsmaterials 21 beträgt,
so daß die gegeneinandergerichteten Walzen 22, 23 die Fasem zerquetschen
und das Ausgangsmaterial 21 durch Reißwirkung ausfasern.
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F i g. 6 zeigt eine Walzenanordnung, welche die beschriebene
Ausfaserung hervorruft. In dieser Figur ist das Ausgangsmaterial 21 zwischen den
Walzen 22 und 23 angeordnet und steht dabei unter der Einwirkung des Abschnitts
28 von Walze 22 und des Abschnitts 29 von Walze, 23.
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In den Bereichen 30 zwischen den verformten oder zerrissenen
Verbindun"sflächen wirken die Walzen 22 und 23 nicht zerquetschend auf das
Ausgangsmaterial 21 ein, sondern drücken es in die Vertiefungen 25.
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Wie aus den F i g. 3 und 8 ersichtlich ist, werden durch
diese Behandlung auf beiden Seiten des Wischtuchpapiers 20 napfförmige Prägevertiefungen
31 geschaffen. Die zwischen den Bereichen 30 liegenden und im wesentlichen
quer zur Papierbahn verlaufenden Verbindungsflächen werden zerquetscht oder über
die Elastizitätsgrenze und vorzugsweise sogar über die Reißfestigkeitsgrenze des
Papiers hinaus gereckt.
Dabei behält das Ausgangsmaterial 21 sein
hohes Aufsaugevermögen, weil der größere Teil, nämlich die Bereiche 30, nicht
verdichtet sind. Das Aufs,auo,evennö-eil wird sogar wesentlich gesteigert, da die
öffnungen 26 zusammen mit den Prägevertiefungen 31 napfförmige Sammelstellen
für weitere Flüssigkeitsmengen und Verbindungswege schaffen, durch welche die Flüssigkeiten
schnell durch die Faserstränge 27 in das Ausgangsmaterial 21 hineingezogen
wird.
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Die napfförmigen Prägevertiefungen 31 bilden an beiden Papieroberffächen
eine Unzahl kleiner »Schaufeln«, welche die Flüssigkeit von der zu reinigenden Fläche
in die Öffnungen 26 »hineinschaufeln«, wo sie schnell von den Papierfasern
absorbiert wird.
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Die öff-nungen 26 werden in den Verbindungsflächen gebildet.
Da sich in den Bereichen 30 keine öffnungen befinden, schafft das so hergestellte
Wischtuchpapier eine Schutzbarriere zwischen der Hand des Benutzers und den auf
der Oberfläche des zu reinigenden Gegenstandes befindlichen Metallsplittern, -spänen
od. d.- ,l. Wenn das Wischtuchpapier etwa lotrecht zu seiner Fläche betrachtet wird,
sind öffnungen wegen ihrer Anordnung im Papier praktisch verdeckt und unsichtbar
und sind nur bei schräger Aufsicht erkennbar.
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Da das Ausgangsmaterial 21 in einem sich im allgemeinen quer zur Papierebene
ertreckenden Bereich über seine Elastizitätsgrenze hinaus gereckt worden ist, kehrt
es nach Durchlaufen der Prägemaschine nicht wieder in den ursprünglichen, flachen
Zustand zurück, sonderen behält den in F i g. 3 dargestellten, welligen Querschnitt.
Das auf diese Weise hergestellte Wischtuchpapier 20 zeichnet sich also durch große
Dicke, einen großen Füllfaktor und andere wünschenswerte physikalische Eigenschaften
aus und übt obendrein eine günstige psychologische Wirkung auf den Benutzer aus,
der für die gleiche Putzarbeit ein einzelnes Wischtuchpapier der neuen Art verwendet,
für die er früher eine Mehrzahl von Blättern benutzte.
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Das erfindungsgemäße Papier hat ferner einen hohen Verdichtungsfaktor,
d. h., das Verhältnis von Dicke oder Gesamtstärke des Erzeugnisses, gemessen
zwischen den beiderseitigen Erhöhungen und Prägevertiefungen in nicht zusammengedrücktem
Zustand zu seiner Dicke nach Anlegen von Druck, ist sehr groß. Beispielsweise kann
die Dicke eines erfindungsgemäßen Papiers von etwa 0,7 mm in praktisch unbelastetem
Zustand durch Anwendung eines Drucks von 140 g/cm2 auf etwa 0,15 mm verringert werden. Der Verdichtungsfaktor beträgt also etwa 4,5 zu
1. Dieser Betrag liegt wesentlich über dem Wert des Ausaanasmaterials 21
selbst, dessen Dicke durch einen Druck von 140 g/cm2 von etwa 0,23 mm lediglich
auf 0,14 mm herabgesetzt werden kann.
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Das in F i g. 4 dargestellte WischtLichpapier 20 gleicht dem
vorstehend beschriebenen Wischtuchpapier bis auf den Umstand, daß die im wesentlichen
quer verlaufenden Verbindungsflächen 32 unzerrissen geblieben und lediglich
über die Elastizitätsgrenze hinaus gereckt worden sind. Das Wischtuchpapier weist
daher in den Bereichen 32 ein aufgelockertes Gefüge auf. Hierdurch wird das
Aufsaugevermögen des Ausgangsmaterials 21 wesentlich heraufgesetzt.
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Die öffnungen 26 oder dir, Auflockerungen in den Verbindun-sflächen
32 können beliebig geformt sein. C
Vorzugsweise sind sie jedoch verhältnismäßig
klein und im wesentlichen länglich geformt und verlaufen entweder in Bahnrichtung
oder quer dazu. Wenn sie in Bahnlängsrichtung verlaufen, besitzt das Erzeugnis den
Nachteil einer etwas verringerten Reißfestigkeit in Bahriquerrichtung. Wenn jedoch
die öffnunt' Cren 26 oder die Auflockerungen in der Verbindungsflächen
32 quer zur Papierbahn verlaufen, so erhöht sich die Querreißfestigkeit.
Derartige Erzeugnisse sind in Bahriquerrichtung jedoch nur sehr wenig gereckt.
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Obwohl die in den Figuren dargestellten, mit dem Papier in Berührung
kommenden Flächen der Prägemaschine im wesentlichen einer Sieboberfläche
ähneln, können sie selbstverständlich auch mit irgendeinem anderen Muster versehen
sein.
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Das erfindungsgemäße Wischtuchpapier 20 kann in Blätter geeigneter
Größe zerschnitten und zwecks Detailverkaufs und Benutzung durch den Verbraucher
gemäß F i g. 1 in Entnahinepackunggen 33 verpackt werden.
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Es lassen sich auch mehrlagige Wischtuchpapiere erzeugen, indem eine
Mehrzahl übereinanderliegender Lagen des Ausgangsmaterials 21 gleichzeitig durch
die Walzen 22 und 23 hindurchgeführt werden. Auf diese Weise wird ein äußerst
vorteilhaftes, mehrlagiges Wischtuchpapier gewonnen, wie es in den F i g.
8 und 9 dargestellt ist. Beide Lagen 34 und 35 weisen unverdichtete
Bereiche 36 auf, die den größten Teil der Blattfläche einnehmen. Zwischen
diesen unverdichteten Bereichen befinden sich im allgemeinen in Querrichtung verlaufende
Bereiche 37, in denen das Ausgangsmaterial von den Walzen erfaßt und wie
oben beschrieben zerrissen oder zerquetscht worden ist. Im Fall der mehrlagigen
Blätter pressen die Walzen die Fasern der einen Papierlage in den Bereichen
37 in innigen Kontakt mit den Fasern der benachbarten Schicht, wodurch beide
Lagen längs der im allgemeinen quer verlaufenden Verbindungsflächen zwischen den
unverdichteten Bereichen 36 miteinander stoffschlüssig verbunden werden.
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Die benachbarten Lagen haften in den Gebieten 37 durch mechanische
Verfilzung zwischen den Fasern der beiden Lagen aneinander.
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Durch die Verfilzuncr der Fasern benachbarter Schichten in den Blattquerteilen
behält das mehrlagige Wischtuchpapier sein großes Volumen und bleibt in verformtem
Zustand. Auf diese Weise hergestelltes or Wischtuchpapier zeichnet sich darüber
hin aus durch eine große Nachgiebigkeit aus, da es nach dem Zusammendrücken bestrebt
ist, wieder in seinen alten Zustand zurückzukehren.
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In F i g. 8 ist ein nach dem vorstehend beschriebenen Verfahren
hergestelltes, mehrlagiges Wischtuchpapier im Querschnitt dargestellt, dessen Bereiche
37
ausaefasert oder zerrissen worden sind, was eine mechanische Verfilzung
zwischen den Schichten zur Folge hat.