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Klebstoff auf Wasserglasbasis Die Erfindung bezieht sich auf einen
Klebstoff mit einem Gehalt an wäßrigem, klebefähigem Silikatglas (Wasserglas), der
einerseits gekennzeichnet ist durch ein hohes Adhäsionsvermögen gegenüber cellulosehaltigen
Stoffen, wie den bei geschichteten Papieren bzw. Pappen verwendeten Papierflächen,
und andererseits durch einen Mangel an Adhäsionsfähigkeit gegenüber erwärmten Metalloberflächen.
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Bei der üblichen Herstellung von Schichtpapieren und -pappen wird
die geschichtete Lage aus mit Klebstoff versehenen Einzelbahnen einem Preßvorgang
unterworfen. Bei der Herstellung von Wellpappe wird dieser Arbeitsgang gewöhnlich
so durchgeführt, daß man eine geschichtete Papierlage über eine Anzahl geheizter
Gegendruckflächen laufen läßt, gegen die man sie mittels einer oder 'mehrerer Walzen
anpreßt, wobei das Wasserglas entwässert wird und die Schichten unter Verbindung
der Einzelbahnen vereinigt werden.
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Bei der Herstellung von Wellpappe und ähnlichen Schichtpappen kann
das Wasserglas-Klebemittel beispielsweise auf die Buckel der Wellen bzw. Falten
an einer Seite der gewellten Bahn aufgebracht werden, welch letztere dann mit einer
glatten Bahn in Berührung gebracht wird, worauf die so gebildete Lage über geheizte
Gegendluckflächen geführt .und dabei einem
Druck ausgesetzt wird,
der unzureichend ist, um die Wellen bzw. Falten des gewellten Teiles zu zerstören,
jedoch ausreicht, um eine Verbindung der Papierbahnen hervorzurufen. Will man z.
B. eine dreischichtige Pappe mit gewellter Zwischenschicht herstellen, so kann man
das zunächst erhaltene Gebilde ein zweites Mal an den Buckeln der vorstehenden Wellen
mit einem Wasserglas-Klebstoff versehen und es dann mit einer weiteren glatten Papierbahn
in Berührung bringen, worauf `man das Schichtgebilde nochmals über geheizte Gegendruckflächen
laufen läßt und es dabei wieder einem Druck aussetzt, der, ohne die Wellen der gewellten
Zwischenschicht zu zerstören, zum Abbinden des Schichtgebildes ausreicht.
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Schwierigkeiten bei der Herstellung derartiger Wellpappen treten auf,
wenn das feucht klebende Wasserglas mit den Well- und Druckwalzen und den Gegendruckftächen
der heißen PlattentrockenVorrichtung in Verbindung kommt. und darauf harte, glasartige
Ablagerungen bildet, wodurch die Walzen verdorben werden und die Produktion - zwecks
Entfernung der Ablagerungen unterbrochen werden muB. Außerdem tritt ein Anteil des
Wasserglas-Klebstoffes beim Durchgang des Schichtgebildes zwischen den Walzen und
den Gegendruckflächen des Heißplattentrockners an den Kanten des Gebildes aus und
wird auf der erwärmten Oberfläche der Gegendruckfläche abgelagert. Nach verhältnismäßigkurzer
Zeit sammeln sich diese Ablagerungen von ausgeschwitztem Klebstoff an der Oberfläche
der Gegendruckflächen an und bilden in der Nähe der Kanten der durchlaufenden geschichteten
Bahn Grate oder Hügel, wobei sie unter dem Einfluß der ziemlich intensiven Wärme
der Gegendruckflächen zu hartem, festhaftendem Wasserglas in fester Form entwässert
werden. Diese Ablagerungen sind dann imstande, die Kanten des über die Oberfläche
der heißen Gegendruckflächen laufenden Schichtgebildes zu verletzen. Da überdies
die Herstellung von geschichteten Bahnen geringerer oder größerer Breite abwechselnd
während eines bestimmten Produktionsabschnittes vorgesehen sein kann, können beim
Übergang von geringeren zu größeren Breiten Ablagerungen von entwässertem Wasserglas
in einer Lage zurückbleiben, in der sie wesentliche Bereiche längs der breiteren
Bahnen zerstören können. Wenn die Ansammlung von Ablagerungen aus wasserfreiem Wasserglas
so groß sind, daß sie @ die Zerstörung wesentlicher Bereiche der breiteren Schichtbahnen,
die darüber hinweggeführt werden, verursachen, so muß der ganze Arbeitsgang unterbrochen
werden, und die erhitzten Gegendruckflächen müssen 'gereinigt werden, bevor die
Herstellung der breiten Bahnen wieder aufgenommen wird.: Eine Hauptschwierigkeit
beim Reinigen beruht dabei auf der Tatsache, daß das wasserfreie Wasserglas außerordentlich
fest an den Gegendruckflächen haftet, wodurch ein beträchtlicher Aufwand an Zeit
und Handarbeit. zur Entfernung der Ablagerung und zur Wiederinstandsetzung der Oberfläche
nötig wird.
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Die Erfindung ist auf einen wärmehärtenden Klebstoff gerichtet,. der
auf erwärmten Metallflächen gar nicht oder doch nur wenig haftet. Es hat sich gezeigt,
daß gewisse Stoffe in verhältnisrriäßig eng begrenzten Anteilsverhältnissen dem
Grundklebstoff auf Wasserglasbasis beigenüscht werden müssen, um zu dem obigen,
überraschende Eigenschaften aufweisenden Klebstoff zu kommen.
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Ein Klebstoff nach der Erfindung enthält daher neben einer wäßrigen
Silikatlösung als Hauptanteil Beimischungen, die, obwohl sie im ganzen die Adhäsionsfähigkeit
des entwässerten Wasserglases nicht beeinträchtigen, die Adhäsionsfähigkeit der
Masse gegenüber erhitzten Metallflächen, mit denen sie in Berührung kommt, insbesondere
gegenüber Teilen einer Anlage zur -Herstellung von Pappe, ganz oder fast ganz aufheben.
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Als Beimengungen zu der an sich bereits klebefähigen Natriumsilikatlösung
haben sich, neben Wasser, als geeignet erwiesen : Harnstoff, der von gewöhnlichem.
technischem Reinheitsgrad sein kann; Zucker, der am besten in seiner billigsten
Form, etwa als brauner, unraffinierter Maiszucker verwendet wird; Erdalkahsulfat,
wie etwa Magnesiumsulfat; Alkalichromat oder -bichromat, am besten Natriumbichromat;
sowie gegebenenfalls feinverteilter Ton, d. h. ein vorwiegend aus Aluminiumsilikat
bestehender Stoff genügender Feinheit mit Einzelteilen von durchschnittlich einigen
Mikron Durchmesser. Eine bestimmte, als »Barden Claya bezeichnete Tonsorte .(ein
natw.-liches, wasserhaltiges Aluminiumsilikat aus Kaolinit) zeigte auf Grund ihrer
Feinheit besonders gute .Ergebnisse.
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Die Art und Weise, wie diese Bestandteile kombiniert sind, ist nicht
ausschlaggebend, es hat sich jedöch als zweckmäßig erwiesen, zunächst den Zucker
in ziemlich heißem Wasser, beispielsweise solchem von etwa 65°, zu lösen, den Harnstoff
dann in die Zuckerlösung einzubringen, wodurch deren Temperatur, je nach der Harnstoffmenge,
auf unter 38° fällt, daraufhin das Erdalkalisulfat und das Alkalichromat oder -bichromat
zuzufügen und diese Mischung, wenn sie völlig homogen ist, unter kräftigem- Rühren
und in verhältnismäßig kleinen Anteilen der Silikatlösung zuzusetzen. Zum Schluß
wird, um das Klebemittel zu vervollständigen, der Ton beigefügt.
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Der Klebstoff nach der Erfindung kann zweckmäßigerweise in einer zur
Herstellung von Pappen oder anderen Schichtpapieren geeigneten bekannten Vorrichtung
nach Art der gewöhnlichen, unbehandelten Silikatklebstoffe verwendet werden.
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Das gegenseitige Anteilverhältnis der in dem Klebstoff nach der Erfindung
enthaltenen Stoffe ist nicht von ausschlaggebender Bedeutung. Es wurde jedoch gefunden,
da.B man zu Gemischen kommt, wie sie der Erfindung entsprechen, d. h. die eine hohe
Adhäsionsfähigkeit gegenüber Papier und eine niedrige Adhäsionsfähigkeit gegenüber
geheizten Metallflächen, insbesondere innerhalb von Maschinen zur Pappenherstellung,
aufweisen (wobei die letztere so niedrig ist, daß eine durchlaufende Papierbahn
Ablagerungen ohne Schaden für das Papier entfernt), wenn man 75 bis 850/,
einer wäßrigen Wasserglaslösung mit einem Gehalt von 35 bis 450/, Feststoffen uhd
etwa i Gewichtsteil Na, 0 auf 2,5 bis q. Gewichtsteile-Si02, vorzugsweise auf 3
bis 3,5 S'02, insbesondere huf 3,3 S'02, und gegebenenfalls .einer geringen Menge
(etwa
10/0) anionisches Netzmittel, z. B. aromatische Mononatriumsulfonate aus Rohpetroleum,
Alkylarylsulfonate, Kokosölsulfonate u. dgl., vermischt mit 2 bis io % Harnstoff,
0,5 bis 3 % Zucker, o,1 bis 10/0 Alkalibichromat und x bis 4 % Erdalkalisulfonat,
wobei der Rest auf ioo % aus Wasser besteht.
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Zur näheren Erläuterung der Erfindung möge folgendes Beispiel dienen:
Beispiel Ein Klebstoff nach der Erfindung wird folgendermaßen zusammengestellt:
Natriumsilikatlösung (Verhältnis Na, 0 : Si
0, = i : 3,3) mit einem Gehalt
von 1% Alkylarylsulfonat-Netzmittel (4o,8° B6) und 38,3 0/0
| Feststoffen ........................ 71,3% |
| Harnstoff ........................... 5,0% |
| roher Maiszucker .................... I,0 % |
| Natriumbichromat ................... (),3% |
| Magnesiumsulfat ................... ... 1,4% |
| Kaolin (Teilchengröße 2,u) ............ 8,0% |
| Wasser.............................. 13,0% |
DieReihenfolge desZusammenmischens der Bestandteile entspricht der oben beschriebenen.
Der Klebstoff wird verwendet als Äquivalent für die bei der vollautomatischen Herstellung
von Pappe bisher benutzten wäßrigen Silikatklebstofflösungen. Die damit hergestellte
Pappe entspricht in jeder Beziehung der mit den bisherigen wäßrigen Silikatklebstofflösungen
hergestellten, jedoch verhält sich der nach obiger Vorschrift hergestellte Klebstoff
gegenüber den heißen Metalloberflächen der Maschinen zur Herstellung von Pappen,
vor allem gegenüber den Gegendruckflächen, wesentlich anders, insofern als er, wenn
er an derartigen heißen Flächen angetrocknet ist, durch die weiterhin durchlaufenden
Pappenbahnen von selbst wieder entfernt wird, ohne daß diese dabei beschädigt werden.