DE1696195A1

DE1696195A1 - Verfahren und Herstellung von Papier fuer Gipsplatten und aehnliche Produkte

Info

Publication number: DE1696195A1
Application number: DE19661696195
Authority: DE
Inventors: Adolph Bednarz
Original assignee: FLEMING AND SONS Inc
Current assignee: FLEMING AND SONS Inc
Priority date: 1965-09-13
Filing date: 1966-09-08
Publication date: 1971-11-18
Also published as: GB1156816A; FR1493875A

Description

Nr '..,ZS,..'. CharlottenstraBe 58

Fernruf 10114 Telegrammadresse: Dabspatent

FLEMING & SONS, INC., 1120 Clarendon Street, Dallas, Texas (USA)

Verfahren zur Herstellung von Papier für Gipsplatten und ähnliche Produkte

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Papier für Gipsplatten und ähnliche Produkte.

Gegenstand der Erfindung ist die Herstellung von Papier für beide Seiten von Gipsplatten und ähnlichen Produkten wie Putzträger, GipsMsten u. dgl., insbesondere die Herstellung solchen Papiers auf einer Langsiebmaschine. Der im nachfolgenden gewählte Ausdruck "Gipsplatte" steht stellvertretend zur Bezeichnung aller Arten von Bauplattenprodukten mit einem großen, verhältnismäßig dünnen Kern aus hydratisiertem Gips mit oder ohne Zuschlagstoffe, wobei der Kern beiderseits eine Abdeckung aus relativ schwerem Papier erhält. Das Papier auf der Rückseite bzw. der nach erfolgtem Einbau der Platte verdeckten Fläche wird als "graue Rückseite" und das nach Montage der Platte und Üblicherweise mit einem Färb- oder Zementanstrioh versehene freiliegende Papier als

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"cremefarbene Oberseite" bezeichnet. Desweiteren werden diejenigen Seiten beider Papierauflagen, die den Gipskern berühren und mit denen der Kern verklebt ist, als die "Klebseite" des Papiers bezeichnet, während die jeweils entgegengesetzten Flächen als "freiliegende Oberfläche" benannt sind.

Gipsplatten und ähnliche Produkte sind bekannt und werden in der Bauindustrie viel verwendet. Zu ihrer Herstellung wird eine Papierauflage von sehr großen Rollen in längliche Formmaschinen eingeführt, eine Lage wässeriger Gipsschlämme in gewünschter Dicke auf dieses Papier aufgebracht und dieser Gipskern mit einer zweiten Papierlage abgedeckt. Den Gips läßt man hydratisieren; er wird schließlich in Abschnitte von jeweils gewünschter Länge zerschnitten, wobei diese Abschnitte sodann durch Trockenöfen geleitet werden. Die Klebfläche des Papiers soll so porös sein, daß eine gut Verbindung mit dem Gipskern hergestellt werden kann, und daß die freiliegende Oberfläche des Papiers wasserabweisend ist und dennoch eine so ausreichende Permeabilität besitzt, daß die beim Hydratisieren und Trocknen des Gipskerns anfallenden Wasserdämpfe ohne weiteres entweichen können. Da der Gipskern praktisch keinerlei Bruchfestigkeit hat, erscheint es weiterhin zweckmäßig, daß das Papier eine gewisse Mindestzerreißfestigkeit sowohl in Längs- als auch Querrichtung aufweist.

Bisher wurden sowohl die grauen Rückseiten als auch die creme-

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farbenen Oberflächen im allgemeinen auf Rundsiebpapiermaschinen hergestellt, wobei der Faserstoffbrei in aufeinanderfolgenden Schichten zur Ausbildung von 4 bis 8 Lagen in die Maschine eingegeben wurde, um jeder Lage die jeweils gewünschten Eigenschaften mitzugeben und so ein Papier in der jeweils gewünschten Qualität auf seinen beiden Seiten herzustellen. Auf solchen Rundsiebmaschinen hergestelltes Papier zur Fertigung von Gipsplatten hat ein Gewicht von ca. j52,6 kg

ρ
pro 92,9 m , und da dieses Papier nach Gewicht verkauft wird, ä liegt der Vorteil einer Verringerung dieses Gewichts auf der Hand, wenn die Papier-Sollstärke bzw. - festigkeit aufrechterhalten werden kann. Bei auf Rundsiebmaschinen hergestelltem Papier besteht außerdem die Tendenz, daß die Fasern in Blattlängsrichtung ausgerichtet sind, wodurch die Festigkeit des Papiers in Längsrichtung etwa 3> bis 4 mal so groß ist wie in Querrichtung. Die Zerreißfestigkeit dieses auf Rundsiebmaschinen hergestellten Papiers beträgt ca. 16,1 bis 17*8 kg/cm in Längs- und 4,6 bis 5,4 kg/cm in Querrichtung. Es soll deshalb ein Papier geschaffen werden, bei dem die Zerreißfestigkeiten sowohl in Längs- als auch in Querrichtung nahezugleich sind.

Nachdem es generell als unmöglich galt, Gipsplattenpapier auf einer Langsiebmaschine in einer Schicht oder höchstens zweischichtig herzustellen und die jeweils gewünschten Qualitäten des Papiers auf diese Weise beizustellen, ist dies mit dem

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Verfahren gemäß der Erfindung nunmehr möglich. Das Papier ist leichter (Gewicht 22,7 bis 27,2 kg je 92,9 m²) und damit pro m² billiger. Die Zerreißfestigkeit in Längsrichtung ist etwa zweimal so groß wie die in Querrichtung gegenüber einem Verhältnis von ca 4 : 1 bei auf Rundsiebmaschinen produziertem Papier. So hat das Langsiebpapier eine Zerreißfestigkeit in Längsrichtung von ca. 9,5 bis 12,5 kg/cm und eine solche in Querrichtung von ca. 4,6 bis 7*1 kg/cm. Diese Festigkeiten liegen einwandrei innerhalb der zur Herstellung von Gipsplatten zulässigen Grenzen und stehen in Übereinstimmung mit den Vorschriften der American Society for Testing Materials (US Materialprüfstelle), nachstehend "ASTM" genannt, sowie der Technical Association of Paper and Pulp Industries (Techn. Fachverband Papier- und Zelluloseindustrie), im Nachstehenden bezeichnet als "TAPPI". Das Papier erfüllt darüber hinaus die Voraussetzungen der Schöpfkübelprüfung für die Dimensionierung von Pappe, TAPPI Prüfverfahren RC-68, sowie der Gurley¹sehen Permeabilitätsprüfung zur Bestimmung des Luftdurchdringungswiderstandes von Papier, TAPPI Prüfung $-46O-m-49. Die von diesem Papier weiter zu erfüllenden Anforderungen wurden nach der ASTM Spezifikation C 36-55, den Normvorschriften für Gipsplatten, und den Festigkeitsprüfungen nach ASTM-PrUf^jigVerfahren C 26-56, Normverfahren zur Prüfung von Gips und Gipsprodukten, ermittelt. Die SchöpfkUbelprUfung nach TAPPI RC-68 wurde dahingehend abgeändert, daß anstelle von kochendem Wasser ein

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Wasser mit einer Temperatur von ca 52° C verwendet wurde, da dies in etwa die höchste Temperatur ist, die das Papier im Zuge der herstellung der Gipsplatte bei der Hydratisierung und vor dem abschließenden Trocknen erreichen dürfte. Dieser abgeänderte Test ergab eine Wasserbeständigkeit von 300 Sekunden und darüber. Die Gurley'sche Luftwiderstands- oder Porositätsprüfung erbrachte Ergebnisse von ca. 11 bis 15 Sekunden. Unter Verwendung von Langsiebpapier auf kommerzielle Basis in einem Gipsplattenwerk hergestellte Gippplatten wiesen nach ASTM Prüfung C 36-55 Bruchfestigkeitswerte von 52,15 bis 72,6 kg über die Platte hinweg und von 29,5 - 36,3 kg parallel zur Plattenkante auf.

Die Grauseite und speziell die cremefarbene Oberfläche der bisher zur Fertigung von Gipsplatten und ähnlichen Erzeugnissen benutzten Papiere ließen sich entweder im Wege vollständiger Beschichtung oder durch Aufbringen von Dessins nicht bedrucken, und zwar hauptsächlich aufgrund der Tatsache, daß die verwendeten Papierqualitäten bereits eine so hohe Porosität bzw. mangelnde Dampfdurchlässigkeit aufweisen, daS die zusätzliche Aufbringung von Druck- oder Beschichtungsmaterialien diese Dampfdurchlässigkeit noch weiter verringert dergestalt, daß ein Entweichen von Feuchtigkeit aus dem hydratisierenden oder aushärtenden Gips zu stark verzögert wird und beim Trocknen der Platte im Ofen mit dem hieraus resultierenden Wasserdampfaustritt dieser

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entweichende Wasserdampf die Farbe bzw. das aufgetragene BeSchichtungsmaterial effektiv wegbläst. So konnten be-

ch>
sffchtete oder bedruckte Platten lediglich dadurch hergestellt werden, daß man eine separate Papierlage beschichtete oder bedruckte und diese bei entsprechend höherem Kostenanfall nachträglich auf die fertige Platte aufbrachte. Somit ist ■ine weitere Aufgabe der Erfindung die Schaffung eines verbesserten Verfahrens, das je nach Wunsch ein Beschichten oder Bedrucken des Gipsplattenpapiers vor der eigentlichen Ausbildung der Gipsplatte einschließt, wobei ein vollständiges und zufriedenstellendes Haften dieses Auftrages oder Drucks während des gesamten nachfolgenden Gipsplatten Fabrikationsprozesses gewährleistet ist.

Desweiteren kann das Vordrucken unter Verwendung von Spezialpapier zur Anwendung des Säure- oder Alkal!Verfahrens erfolgen.

Außerdem kann jede Art von zur Papierherstellung geeigneten Fasern, einschließlich Sägemehl, Holzspäne, Holzschliff oder sonstiger Abfallprodukte zur Aufbereitung des Papierbreis zusätzlich zu den 1>isher überlicherweise verwendeten, wie z.B. verschiedene Arten von Abfall- bzw. Altpapier, Papierverschnitt u.dgl. verwendet werden.

Die Erfindung ist in der Zeichnung aus zwei Ausführungsbeispielen veranschaulicht. Es zeigen:

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Fig. 1 eine Maschine zur Durchführung der erfindungsgemäßen Verfahren in schematischer Darstellung und

Fig. 2 eine abgewandelte AusfUhrungsform.

Bei der Durchführung des Verfahrens werden konventionelle Methoden zur Zusammensetzung des Papierbreis angewandt, wobei relativ kurze Fasern verwendet werden, die nicht nur ein leichteres Brechen der Gipsplatte beim Zurichten oder Einbau derselben gestatten, sondern außerdem in einem glatten Bruch dieser Platte mit relativ sauberen und von abgerissenen Faserenden freien Kanten resultieren. Es laaaen sich viele Arten von Zellulosefasern im Rahmen dieses Verfahrens verwenden, so z.B. in der Zusammensetzung von 40 % Pappahfallen oder Gips(platten)verschnitt bzw. sonstigen kurzfaserigen Materials, JO % Neuwellpappeverschnitt und 30 % alten Wellpapiers, sämtlich in Gew.-^ auf den Trocken- oder Feststoffgehalt des Breis bezogen. Das Material wird zusammen mit genügend Wasser zur Herstellung eines Breis mit einem Feststoffgehalt von ei. 0.8 bis 1 Gew.-% in einen üblichen Pulper gegeben, wobei er anschließend entsprechende Riffel- oder Absetztröge durchläuft, um den ausfällenden Sand oder Schmutz zu entfernen. Der Brei gelangt sodann in den Eindicker, in welchem der Feststoffanteil auf ca. 3 Gew.-^ konzentriert wird und dessen Abwasser in den Pulper zurückgeleitet wird.

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Der eingedickte Brei geht nunmehr in den Speichersilo, wo er kontinuierlich von einem Rührwerk bewegt wird, und wird sodann einer weiteren Apparatur zur Dispergierung und Kürzung der Pasern durch Schneiden oder Abscheren zugeleitet. Hier tritt eine gewisse Gelatinierung der Pasern ein. Der Brei wird in die Bütte der Maschine, eine weitere Speicherstation, weitergeleitet, und sodann in den Mess- oder Einfüllkasten, wobei ein Teil dieses Breistoms von hier aus in den Kopf- oder Beschickungskasten auf der Langsiebmaschine nnd ein weiterer Teil zurück zur Bütte der Maschine fließt. Somit ist eine ausreichende Beschickung bzw. Zufuhr von Brei zum Kopfkasten gewährleistet.

Während der gesamten Breiförderungs- und Papierherstellungsabläufe können je nach Wahl irgendwelche oder alle der anstehenden Einrichtungen und Verfahrensphasen herangezogen und angewandt werden.

Im Kopfkasten, jedoch besser an einer vor diesem liegenden Stelle des Systems oder sogar am Anfang desselben, wird eine genügend große Menge eines alkalischen Materials dem Brei zugesetzt, um%inen pH-Wert auf etwa ¹J bis 9 einzurichten. Dieses alkalische Material kann Ätznatron, kalzinierte Soda

ka
oder ein ähnliches, billiges Al/i)£lisierungsmittel sein, wobei es, wie vorerwähnt, zweckmäßig ist, den Brei während des gesamten Veffahrensablaufs innerhalb dieses pH-Bereiches zu halten.

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An oder vor dem Kopfkasten wird dem Brei ein alkaliwasserbeständiges Bindemittel wie Alkylketendimer einer Fettsäure aus der Gruppe der Palmin-, Stearin-, Myristin- und Oleinsäure zusammen mit? einer ausreichenden Menge eines Haltemittels, welches ein Vorhalten des Binders innerhalb des Papierkörpers während der nachfolgenden Behandlung bzw. während der Herstellung der Gipsplatten gewährleistet, zugesetzt.

Das Bindemittel muss in alkalischen Medien wasserbeständig (wasserabweisend) sein, und dies bis zu einer Temperatur von 60° C. Eine Anzahl solcher Mittel sind im freien Handel erhältlich, weitere sind in der Entwicklung.

Das Haltemittel kann jedes geeignete laugenbeständige, wasserbeständige kationische hitzehärtbare Harz und je nach Wunsch auch eine wässrige Lösung eines solchen Harzes als Reaktionsprodukt von Epichlorhydrin und Polyalkylenpolyamin mit Dicarboxylsäure - ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Diglycolsäure und C^ bis C8 gesättigten aliphatischen Dicarboxylsäuren - sein. Binde- und Haüte-mittel können gleichzeitig in Wasserlösung oder -dispersion im Verhältnis von 10 bis 20 Gallonen mit 6 % Feststoffanteilen für das Binde- und 10 Gallonen mit 10 % Feststoffanteilen für das Haltemittel und Verwendung einer ausreichenden Menge Wassers zur Herstellung eines Gemlschs von 150 Gallonen zugesetzt werden.

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In einem Falle, da die Paplerfasermasse einer Langsiebmaschine mit einer Menge von 85 Tonnen je 24 Stunden in Form eines dispergieren wässerigen Breis mit 0.8 bis 1 Gew.-^ zugesetzt wurde, erfolgte die Zugabe dieser wässerigen Lösung des Binde- und des Haltemittels mit einer Geschwindigkeit von ca. 22,7 Ltr./Min. Somit wird das Bindemittel im Verhältnis von ca. 1/3 bis 2/3 von 453 S je Tonne Fasermaterials und das Haltemittel im Verhältnis von ca. 1/2 von h 453 ß pro Tonne Fasermasse zugesetzt.

Die anfängliche Alkalisierung des Breis wird nach dessen pH-Wert beurteilt und bestimmt, wobei bei Verwendung von Ätznatron ca. 2 engl. Pfd. und bei Verwendung von kalzinierter Soda ca. 5 engl. Pfd. je Tonne Fasermasse erforderlich sind. In jedem Fall richtet sich die Zusatzmenge direkt nach dem beizustellenden pH-Wert-Sollbereich von 7 bis 9·

Der dünne Filz bzw. die dünne Matte aus Fasermasse mit einem immer noch hohen Wassergehalt läuft in üblicher Weise weiter durch die Langsiebmaschine, wobei das Wasser allmählich ausgedrückt und der Filz zu einem Papierbogen umgewandelt wird. Im Glättkalanderabschnitt der Maschine wird die Kleb-fläche des Papiers durch einfaches Überspülen mit Wasser angefeuchtet, um Innenspannung im Papier zu beseitigen und ein späteres Werfen oder Welligwerden des Papiers bei der anschließenden Herstellung der eigentlichen Gipsplatte zu verhindern.

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Auch wird in diesem Nassglättkalanderabschnitt die freiliegende Papierseite durch Überspülen mit einer wässerigen Emulsion oder einer Suspension einer Wachsemulsion bzw. einer zusammengesetzten Suspension aus Wachsemulsion und modifizierter Stärke behandelt. Eine solche Suspension sollte nach Möglichkeit 3,6 bis 14,5 kg wässerige Wachsemulsion mit ca. 46 Gew.-# voll raffiniertem Paraffinwachs pro 378,5 Ltr. Wasser enthalten, wobei bei Verwendung von Stärke diese Suspension zwischen 2^27 und 22,68 kg modifizierter Stärke ä pro 378,5 Ltr. Wasser enthalten muss. Eine derartige Wachsemulsion- bzw. Wachsemulslon-/Stärkebehandlung des Papiers ist bekannt.

Im Anschluß an diese Behandlung wird das Papier zum Trockenstapel gebracht und schließlich abgezogen und wie üblich auf eine Rolle gewickelt.

Bei zwei nach dem vorbeschriebenen Verfahren hergestellten Papierrollen wurden die folgenden Ergebnisse erzielt: "

ROLLE NR. 1 2

Dicke in mm

Gewicht in kg/m

Sättigung, 52⁰C, abgeänderte Schöpfkübelprobe

Zerreißfestigkeit, kg/cm, in Längsrichtung

in Querrichtung

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0,4495	0,5207
0,25388	0,31589
20 Min. +	6 Min.
10	12,14
6,07	6,96

Porosität, Gurley-Prüfung,Sek. 1J.2 11.5

Querbruchfestigkeit der Gipsplatte, in kg (über die Platte
hinweg) 59*3 52,05

Es liegt auf der Hand, daß Papier mit cremefarbener Oberfläche nach dem gleichen Verfahren hergestellt werden kann. Dazu wird lediglich eine dünne Schicht hellfarbigen Papierbreis auf die erste Breilage unter Verwendung eines zusätzlichen Kopf- oder Aufgabekastens oder einer sonstigen geeigneten Vorrichtung aufgebracht. Ansonsten ist der Verfahrensablauf genau der gleiche.

Die Zeichnung zeigt in rein schematischer Form eine Langsiebmaschine, auf welcher das vorbeschriebene Verfahren durchgeführt werden kann. Diese Maschine umfasst den üblichen Kopf- oder Beschickungskasten 10 zur Aufnahme des alkalischen Papierbreis 11 mit dem darin enthaltenen Binde- und Haltemittel; von diesem Kasten aus gelangt der Brei auf das Übliche Langsieb 12 der Maschine und sodann zu den verschiedenen Verarbeitungskalandern IJ. Erreicht das Papier den Nassabschnitt 14, so wird die Klebefläche desselben durch überspülin in einer konventionellen Rinne 15, und die freiliegende Papieroberfläche mit der Wachsemulsion bzw. dem Wachsemulsion-/ Stärkegemisch durch spülung von einer zweiten Rinne 16 aus behandelt und aufbereitet. Das Papier wird sodann Äer auf diesem Gebiet üblichen Endbehandlung, wie z.B. Trookenab-

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schnitt 17ί unterworfen und zu einer großen kompakten Rolle 18 aufgewickelt.

Das Verfahren ergibt nicht nur ein beträchtlich leichteres und damit billigeres Papier zur Herstellung von Gipsplatten, sondern vielmehr ein Papier mit gleichmäßigerer Zerreißfestigkeit in seiner Längs- und Querrichtung, das aber dennoch in Anbetrada t seines geringen Gewichts ungewöhnlich stark ist. Durch die guten Haftungs- bzw. Klebeigenschaften der Papierklebfläche ist eine ausgezeichnete Verbindung mit und Haftung auf dem Gipskern der Platte gewährleistet; die größere Permeabilität oder Porosität gestattet eine viel schnellere Herstellung der Gipsplatten, als dies bei den früher verwendeten Papieren der Fall war. Dies bedeutet, daß die Gipsplattenherstellungsmaschine mit höherer Geschwindigkeit bzw. mit einer höheren Produktionsrate und die Trockenofen, welche die Platten durchlaufen müssen, mit niedrigeren Trockentemperaturen gefahren werden können. Dies ist ganz offensichtlich auf die höhere Porosität zurückzuführen, die ein schnelleres Austreiben der Feuchtigkeit aus der Platte ermöglicht dergestalt, daß das Fertigprodukt sofort verwendungsfähig ist.

Wenngleich der vorbeschriebene basische Prozess als vorteilhafter anzusehen ist, kann auch nach einem Säureverfahren gearbeitet werden, bei dem Beschickungsmaterial in

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der Zusammensetzung von ca 40 % Kartonverschnitt oder Gips(platten)papierschnitzel oder irgendeines sonstigen kurzfaserigen Materials, 30 % Neu-Wellpappenabschnitte und 30 % alten Wellpapiers, sämtlich bezogen auf das Gewicht des trockenen bzw. des Feststoffanteils des Breis, verwendet werden kann, doch lassen sich auch hier wieder alle geeigneten Arten von Papierfasermaterialien, beispielsweise irgendwelche Holzabfälle einsetzen. Dieses Beschickungsmaterial, das einen pH-Wert von 4.2 bis 4.5 haben kann, ist hinsichtlich seines pH-Wertes möglichst auf 3·5 bis 5» ]6ένοτ-

jedoch auf 4, zu reduzieren, indem man Alaun

oder Alaun plus Tonerdenatron mit einem pH-Wert von 5 bis 6.5 oder zumindest sehr leicht saurer Beschaffenheit zusetzt, da, je höher die Säurehaltigkeit des Beschicktungsmaterials ist, umso spröder die Pasern im fertigen Papier sein werden. Bei Verwendung von Tonerdenatron ist zumindest eine kleine Menge Alaun mit zuzusetzen, doch erfolgt die Bindung trotzdem mit Hilfe eines verseiften Colophonium-Alaun-Zusatzes selbst dann, wenn der pH-Wert sehr oder fast nicht wahrnehmbar nahe bei 7 liegen mag.

Darüber hinaus tritt beim Trocknen des Papiers während dessen Durchgang durch die Langsiebmaschine unbedingt eine Erhöhung der Säurekonzentration und eine weitere Versprödung der Pasern ein. Dadurch ergibt sich, dafl das resultierende Papier nicht so elastisch ist, was jedooh für Gips oder Gipsplatten unerheblich sein dürfte. Die Zerreißfestigkeit

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des Papiers wird nicht beeinträchtigt, doch bewirkt die Versprödung der Fasern einen glatteren und saubereren Bruch der Platte bei deren Zurichtung auf Größe und Form während des Einbaus.

Im wesentlichen gelangt das vorbeschriebene Papierherstellungsverfahren unter Einsatz eine» Langsiebmaschine zur Anwendung, wobei die Beschiclcungsmasse mit genügend Wasser zur Herstellung eines Breis mit einem Festteilanteil von ä 0.8 bis 1 Gew.-% dem Pulper bzw. der Entwässerungsmaschine zugeführt wird und der Brei anschlieiend die Riffel- oder Absetztröge zur Abscheidung von Schmutz- und Fremdstoffen bzw. solcher Materialien, einschließlich Sand, die sich im Zuge dieser Behandlung absetzen, passiert. Der Brei wird sodann in den Eindicker befördert, wo der Brei-Feststoffgehalt unter Rückführung des abgeschiedenen Wassers zum Pulper auf ca. 3 % erhöht wird.

Im Anschluß hieran wird der Brei auf herkömmliche Weise weiterbehandelt, d.h. es wird eine Wasserdispersion oder Emulsion eines verseiften Colophoniums als Binder, wobei es sich um eine 0.4 %-ige Colophoniumdispersioijhandelt, in einer Menge von ca. 0.2 bis OO Gew.-^ bezogen auf die Trockenbasis des Breifasergehalts zugesetzt.

Der Alaun reagiert mit dem Colophonium unter Bildung von Alaunresinat und kann an jeder beliebigen Stelle zugesetzt

werden, und zwar selbst dem trockenen Brei kurz vor dessen 109847/0376

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Eintritt in den Kopfkasten der !Langsiebmaschine; außerdem kann dieses Alaun jede beliebige handelsübliche Qualität von Natriumaluminiumsulfat sein.

Danach durchläuft der Papierbrei, aus dem das Wasser allmählich abgezogen wird, undder schließlich entstandene Papierbogen die gleichen Prozesse wie beim herkömmlichen Langsiebverfahren; in den Kalandern kann das Papier beiderseits bei 15 und 16 gemäß Fig. 1 einer Wasserbehandlung unterzogen werden, um die Bildung von Unebenheiten oder Wellen, wie sie dem Fachmann bekannt sind, zu verhindern, wenn das Papier die Plattenfertigungsmaschine durchläuft. Es hat sich als zweckmäßig herausgestellt, die Klebseite des Papiers in dieser Phase mit einer wässerigen Lauge mit einem pH-Wert von ca. 11 oder darüber unter Verwendung von kalzinierter Soda zu behandeln, um das Bindemittel von dieser Seite zu entfernen; desweiteren kannjein geeignetes Wiederbenetzmittel zusätzlich aufgebracht werden, welches dazu beiträgt, daß der Gipsbrei die Klebseite des Papiers durchdringt. Ein geeignetes Wiederbenetzmittel wäre Wyandot Pluronic L~6l oder ein ähnliches Produkt dieser Art; diese Mittel sind in der Hauptsache Massenpolymere, die im wesentlichen aus einer Polyoxypropylenkette mit Polyoxyäthylengruppen an jedem Ende mit Molekulargewichten von 900 bis 35OO oder je nach Wunsch bestehen. Die freiliegende Papieroberfläche ist zweckmäßig in der üblichen Art mit einer bekannten Wachsemulsion bzw. Stärkelösung zu behandeln.

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Die BespUlung mit Wasser, die Entschlichtung, der Auftrag von Wachsemulsion oder jeder andere Spülauftrag für eine oder beide Papierseiten ist bekannt.

Die entweder nach dem Laugen- oder dem Säureverfahren wie vorbeschrieben hergestellten Papiere weisen zur Herstellung von Gipsplatten eine beträchtliche Porosität auf, die durch die Anzaftl von Sekunden gemessen und ausgedrückt wird, die erforderlich sind, damit eine vorgeschriebene Menge von Luft oder einem sonstigen Plud unter einem gegebenen Druck eine gegebene Papierfläche durchdringt: je größer die Zahl der Sekunden bzw. je länger die in Anspruch genommene Zeit, umso geringer die Porosität des jeweiligen Papiers; es ist jedoch auch üblich, diejPorosität in der so in Sekunden ermittelten Zeit auszudrücken, wobei das Papier als hochporös gilt, wenn die Messung mittels eines Gurley¹sehen DurchlässigkeitsprUfers erfolgt, während dieser Ausdruck in Wirklichkeit bedeutet, daß das Papier eine geringere Porosität aufweist, da eine längere Zeit in Anspruch genommen wird, während welcher eine feste Pludmenge das Papier durchdringt. Die gegenwärtig zur Herstellung von Gipsplatten verwendeten Rundsiebpapiere besitzen Porositäten von ca. 100 bis 200, obwohl eine Porosität von etwa 75 das Soll darstellt, wobei diese Zahlen die Anzahl der zum Durchtritt einer gegebenen Pludmenge erforderlichen Sekunden bedeuten. Die nach einem der hier beschriebenen Verfahren hergestellten Papiere haben Porosi-

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täten von 8 bis 20 bzw. 30 Sekunden und sind demnach weitaus stärker luftdurchlässig und somit auch wasserdampfdurchlässig als die früher verwendeten Papiere.

Dies bedeutet, daß die entweder nach dem Laugen- oder dem Säureverfahren wie vorbeschrieben produzierten Papiere sich • leicht beschichten oder bedrucken lassen bzw. beide/i und das fertige Papier hat eine mehr als ausreichende Porosität zur Verwendung in einer Plattenfertigungsmaschine, mag ^ hierdurch auch die Porosität etwas verringert oder die Porosjfätszahl (in Sekunden) erhöht sein.

Nach dem Vorhergesagten ist eine beträchtliche Anzahl von verschiedenen Verfahrensweisen möglich insofern, als die cremefarbene Seite des Papiers mit jedem geeigneten Dessin bedruckt, zur Ausbildung eines festen Dessins in jeder beliebigen Farbe beschichtet und dieser Auftrag mit jedem passenden Dessin bedruckt werden kann. Feste Dessins wie Holzimitationen lassen sich ebenfalls aufbringen. Eine ' noch interessantere Alternative liegt in der Möglichkeit, eine Graufläche von relativ guter Qualität mit einer leichten Beschichtung vollständig zu beschichten dergestalt, daß sie anstelle der üblichen cremefarbenen Fläche verwendet werden kann, wobei dieses Papier praktisch einschichtig aufgebaut ist und sich mit beträchtlichen Einsparungen herstellen läßt.

Das Beschichten bzw. Bedrucken kann an jedem beliebigen Punkt des Trockenabschnitts, wie nach Fig. 2 bei 19 aufgezeigt,

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zwischen dem Trockenabschnitt 1? und der bei 20 dargestellten Rolle 18 oder aber in einem vollständig separaten Arbeitsvorgang nach erfolgter Herstellung und Aufwicklung zur Rolle l8 erfolgen.

Die Beschichtung bzw. der Druck kann im Wege üblicher Druckverfahren, unter Verwendung von Schablonen oder durch Ausbilden eines Hintergrundes oder Dessins nach irgendeinem beliebigen der im Druckereifach üb/glichen Verfahren erfolgen.

Das Papier kann stärker beschichtet werden, z.B. mit Ton, Titandioxyd oder anderen wohlbekannten Materialien, und zwar im Bereich des Trocken- oder Nassabschnitts, z.B. in der Glättpresse, oder aber nach erfolgter Herstellung des Papiers. Weiter bleibt festzustellen, daß ein festes Muster oder Dessin wie beispielsweise Holzmaserimitation auf die graue Rückseite aufgedruckt werden kann, ohne daß eine cremefarbene Fläche für diesen Zweck erforderlich ist, und viele andere Variationen möglich sind aufgrund äer Tatsache, daß das Papier anfänglich eine derart geringe Porosität aufweist, daß eine beträchtliche Menge zusätzlichen Beschichtungsmaterials oder zusätzlicher Druckfarbe aufgetragen werden kann, ohne dafl die Porosität über die für die Gipsplattenindustrie akzeptablen Werte hinaus ansteigt.

Um die Beschichtungsmaterialien oder die Menge der aufgetra-

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genen Druckfarbe oder sonstigen verwendeten Materialien auf ein Minimum beschränkt zu halten,können alle beliebigen üblichen Materialien zur Erhöhung der Abnutzungs- oder Pressbeständigkeit zur Oberflächenbehandlung bzw. -fertigbearbeitung verwendet werden, wobei eine solche Maßnahme nicht nur die Abnutzungs- bzw. Pressbeständigkeit erhöht, sondern auch das Parbenaufnahmevermogen verringert, wenn die Platte nach erfolgtem Einbau gestrichen werden soll. Desweiteren resultiert eine solche Behandlung in einer Verbesserung der Bedruckungsqualitätund einem geringeren Verbrauch an Druckfarbe bzw. sonstigem Beschichtungs- oder Druckmaterial, da eine ihrer Punktionen die Verringerung des Absorptionsvermögens des Papiers ist. In diesem Zusammenhang sei diese Absorptionsfähigkeit nicht mit der Porosität verwechselt, da sich die letztere auf die Geschwindigkeit des Durchtritts von Dampf oder dampfförmigen Medien, z.B. Luft oder Wasserdampf bezieht, das Absorptionsvermögen dagegen auf die Geschwindigkeit, mit welcher das Papier eine Flüssigkeit absorbiert, wie diese nach der im Vorstehenden als TAPPI-Prüfung RC-68 bezeichneten Schöpfkübelprüfung beispielhaft demonstriert wurde. In diesem Zusammenhang sei darauf hingewiesen, daß das nach dem Säureverfahren hergestellte Papier in kochendem Wasser statt in Wasser mit einer Temperatur von 52° C, die für basisch hergestelltes Papier geeigneter erscheint, zur Bestimmung eines repräsentativen Wertes geprüft werden kann.

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Das in dieser Beschreibung offenbarte Verfahren bezieht sich also nicht nur auf Methoden der Papierherstellung, sondern desweiteren auch auf Methoden, welche das Bedrucken oder Beschichten des nach den jeweiligen Verfahren hergestellten Papiers vor dessen Verarbeitung zu einer Gipsplatte einschließt, auf ein Verfahren also, das bisher weder möglich war noch für möglich gehalten wurde. Auf diese Weise bedruckte oder beschichtete Papiere vermögen Trockenofentempe-

raturen von 149 - 205° C ohne Schadensfolge standzuhalten und führen zur Herstellung sehr attraktiver, vorher mit Verzierung versehener Gipsplatten, die einbaufertig sind und keinerlei dekorative Behandlung mehr erfordern.

Es sind verschiedene Abwandlungen der Verfahren möglich, ohne das der Rahmen der beigefügten Ansprüche verlassen wird.

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Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von Papier mit einer Klebseite und einer Außenseite für Gipsplatten und ähnliche Produkte, dadurch gekennzeichnet, daß ein dünnflüssiger wässeriger Brei aus Papierfasern aufbereitet wird, der pH-Wert dieses Breis auf eine für die späteren Ver-

^ fahrensphasen geeignete Wertigkeit eingerichtet wird, ein wasserabweisendes Bindemittel das bis zu einer Temperatur von mind. 60° C wasserabweisend bzw. - beständig ist dem Brei zugesetzt wird, der Brei zwecks Vorhaltung dieses Bindemittels, zumindest in der Klebseite des Papiers, mindestens bis zum Trocknen des Breis zu Papier behandelt wird, der solcherart hergestellte Brei in eine Langsiebmaschine eingespeist wird, das entstehende Papier bis zum Soll-Wassergehalt getrocknet wird, die Papier-Klebseite im Bereich der Kalander-

w Stationen bewässert wird und die freiliegende Papieroberfläche in den Kalanderstationen mittels einer wässerigen Lösung aus einer Gruppe, welche eine wässerige Wachsemulsion und eine Kombination aus Stärke und wässerigen Wachsemulsionslösungen umfasst, endbehandelt wird.

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2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Oberflächenornamant direkt auf mindestens die freiliegende Papieroberfläche vor der eigentlichen Herstellung der Gipsplatte aufgebracht wird.

3· Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Oberflächenbeschichtung direkt zumindest auf die freiliegende Fläche des solcherart hergestellten Papiers vor der eigentlichen Fertigung der Gipsplatte aufge- λ bracht wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Oberflächenbeschichtung und ein Ornament direkt zumindest auf die freiliegende Oberfläche des solcherart hergestellten Papiers vor der eigentlichen Herstellung der Gipsplatte aufgebracht wird.

5· Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

ein Oberflächenornament im Wege eines Bedruck- oder '

Beschichtungsverfahren direkt auf zumindest die freiliegende Oberfläche des solcherart hergestellten Papiers vor der eigentlichen Fertigung der Gipsplatte aufgebracht wird.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemittel in basischen Medien wasserabweisend ist.

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7· Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der pH-Wert des Breis auf den Bereich von 7-9 eingerichtet wird.

8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Bindemittel ein Alkylketendimer einer Fettsäure aus der Gruppe der Palmin-, Stearin-, Myristin- und Oleinsäuren verwendet wird.

9· Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Vorhalten des Bindemittels im Papier eine wässerige Lösung eines wasserlöslichen kationischen, hitzehärtbaren Harzes zugesetzt wird, das ein Produkt aus der Reaktion von Polyalkylenpolyamin und Dicarboxylsäure aus derjenigen Gruppe ist, welche aus Diglycolsäure und Cj5 bis C8 saturierten aliphatischen Dicarboxylsäuren besteht.

10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemittel laugenwasserbeständig ist und in einer Menge von 0,3175 kg pro Tonne Fasermaterial zugesetzt wird.

11. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Behandlung zum Vorhalten des Bindemittels im Papier in der Menge von ca. 0,227 leg pro Tonne Fasermasse zugesetzt wird.

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12. Verfahren nach Anspruch 1, dadurda gekennzeichnet, daß die Wachs- und Stärkeemulsion durch Benetzen der freiliegenden Papieroberfläche mit einer wässerigen Dispersion aus 3,63 bis 14,51 kg Wachsemulsion mit ca. 46 Gew.-% voll raffiniertem Paraffinwachs und 2,267 bis 22,67 kg modifizierter Stärke pro 378,5 Ltr. Wasser aufgebracht wird.

13· Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß der pH-Wert des Breis auf ca. 3·5 bis 5 einge- f

richtet, ein Bindemittel auf der Bas/es verseiften Colophoniums-Alauns verwendet und die Klebseite des Papiers unter Verwendung von Wasser mit einem pH-Wert von ca. 11 endbehandelt wird.

14. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der pH-Wert des Breis auf ca. 3*5 bis 5 eingerichtet , ein aus verseiftem Colophonium-Alaun bestehendes Bindemittel verwendet und daß die Endbehandlung der Papierklebfläche unter Verwendung von Wasser ihit einem pH-Wert von ca. 11 und einem Benetzungsmittel aus einem Massenpolymer endbehandelt wird, das im wesentlichen eine Polyoxypropylenkette mit Polyoxyäthylengruppen an jedem Ende und einem Molekulargewicht von 900 bis 3500 ist.

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15. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die freiliegende Papieroberfläche mit einem
Material zur Erhöhung der Abnutzungsbeständigkeit und zur Verringerung des Absorptionsvermögens behandelt wird.

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