Titel: | Neuerungen in der Papierfabrikation. |
Autor: | Alfred Haussner |
Fundstelle: | Band 301, Jahrgang 1896, S. 217 |
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Neuerungen in der
Papierfabrikation.
Von Prof. Alfred
Haussner, Brünn.
(Schluss des Berichtes S. 193 d. Bd.)
Mit Abbildungen.
Neuerungen in der Papierfabrikation.
e) Löschpapier.
Neuester Zeit sind Löschpapiere mit viel Füllstoff fabricirt worden, welche sich,
was „Saugen“ anbelangt, als nicht so schlecht herausgestellt haben. Für
solche Zwecke, wo keine besonderen Anforderungen an das Papier gestellt werden,
also für billige Löschpapiere, mögen sie ja immerhin genügen und kann auch für
solche Fälle die bedeutende Menge von Füllstoff nicht gerade missbilligt werden.
Selbstverständlich ist, dass für wirklich gute Löschpapiere gestrebt werden
muss, diese durch geeignete Vorbereitung des Fasernmaterials und so poröse
Vereinigung desselben, dass viele Capillarröhrchen entstehen, zu bilden. Auch
die Benetzbarkeit, die wasseranziehende Eigenschaft der Rohfaser, spielt dabei
natürlich eine grosse Rolle.
Textabbildung Bd. 301, S. 217
Jäger's Löschpapier.
Eigenthümlich ist das Verfahren von G. L. Jäger in
Maywood nach D. R. P. Nr. 71941 für die Herstellung von Löschpapier. Es geht
darauf hinaus, aus gewöhnlichem, aber vorzugsweise ungeleimtem Papier
Löschpapier dadurch zu erzeugen, dass die Zwischenräume zwischen den einzelnen
Fasern gewaltsam erweitert werden, wodurch natürlich die Capillarität erhöht
wird. Dies soll so geschehen, dass das Papier von Stempeln gepresst wird, in
welche durch Fräsen oder in anderer geeigneter Weise sich kreuzende Erhöhungen
und Vertiefungen eingearbeitet sind, wie aus Fig. 62 bis 65 ersehen werden
kann. Solche Stempel arbeiten mit entsprechend geformten Matrizen so zusammen,
dass Erhöhungen des Stempels in der Matrize Vertiefungen finden und umgekehrt.
Es können mehrere Paare von Stempeln und Matrizen hinter einander gebraucht
werden, bei welchen die Grösse der Unebenheiten nach und nach zu- bezieh.
abnimmt. Bequem, insbesondere für die Verarbeitung von Rollenpapier, ist es,
wenn statt Stempel und Matrize zusammen arbeitende Walzen benutzt werden.
f) Gepresste Gegenstände aus
Papierstoff.
An dem Princip der Ausführung, wie sie schon 1894 294
78 geschildert worden ist, hat sich nichts geändert. Es werden nach wie vor die
Gegenstände entweder aus dem im Wasser vertheilten Papierstoff oder aus
Pappe verfertigt. Einzelheiten für die Pressen, welche dabei verwendet werden,
sind verschiedenartig durchgebildet worden. So finden wir im D. R. P. Nr. 73818
von Eduard Aufricht von Franz Rucker in Wien eine Presse für die Herstellung von Gegenständen
aus Papierbrei vorgeschlagen, bei welcher Presse die Matrize aus zwei Theilen
gebildet ist, welche zangenartig zusammenhängen und sich demgemäss bewegen
lassen, die Matrize also sich wie das Maul einer Zange öffnen und schliessen
lässt. – Thorwald Ström in Christiana will nach D.
R. P. Nr. 78558 bei dem Pressen von Papierbrei die Form so oftmal theilen, als
es wegen der Gestalt des herzustellenden Gegenstandes geboten ist. Jeder solche
Theil der Form sitzt an einem Presstempel und werden alle diese gleichzeitig
gegen die Papiermasse vorgeschoben, um den gewünschten Gegenstand zu gewinnen.
Ström vermeidet dabei absichtlich eine
nachgiebige Hülle zwischen Stempel und Papierstoff, um entgegen den Resultaten,
welche nach den in den vor an geführten Berichten beschriebenen Verfahren
erzielt werden, ganz glatte Aussenwände zu bekommen. Doch scheint mir das Ström'sche Verfahren, so weit es bekannt ist, nicht
ganz unbedenklich für die Güte der nach diesem gepressten Gegenstände, weil der
breiige Papierstoff gerade dann, wenn das elastische zusammenhängende
Zwischenmittel vermieden wird, in die Räume zwischen den einzelnen Stempeln um
so leichter dringt und dadurch nicht etwa bloss Gelegenheit dazu gibt, dass sich
mehr oder weniger bemerkbare Grate bilden, die schliesslich doch auch
abgearbeitet werden müssen, sondern es kann sogar geschehen, dass die Formtheile
überhaupt nicht gut an einander schliessen, wodurch es sehr fraglich wird, ob
die beabsichtigte Gestalt und vor allem, ob eine hinreichende Dichte derselben
erzielt wird.
Textabbildung Bd. 301, S. 217
Fig. 66.Peters' Röhren aus Papierstoff.
Das Verfahren von James Peters in Latrobe nach
amerikanischem Patent Nr. 539777 will Röhren aus Papierstoff herstellen. Fig. 66 stellt eine gewöhnliche
Cylindersiebmaschine dar mit Kasten 2, Siebwalze
3, Abnehmwalze 4,
Filz 5, durch welchen die abgenommenen
Papierschichten für gewöhnlich gegen die Presse 7
u.s.w. geleitet würden. Sollen aber Röhren gemacht werden, so wird die Bahn um
Walze 12 gewickelt, welche den Kern für das zu gewinnende Rohr
abgibt. Dabei stützt die im Ständer 9 festgelagerte
Walze 14. Walze 12 ist
dagegen ebenso wie die Druck walze 11 nur in den
Schlitz 10 eingelegt, weil sich diese beiden Walzen
in dem Maasse heben müssen, wie der Durchmesser der Walze 12 wegen der Bewickelung mit Papierstoff wächst.
Ist diese stark genug geworden, so hebt man Walze 12 heraus und legt dafür eine andere Kernwalze ein. Das Rohr kann noch
auf seiner Kernspindel getrocknet werden, allenfalls kann schon während der
Aufwickelung des Papierstoffes mit der Trocknung begonnen werden dadurch, dass
die Walze 12 hohl gemacht und in die Höhlung
ähnlich wie bei Trockencylindern Heizdampf eingelassen wird. Aehnlich
hergestellte Röhren werden in England, nachdem sie mit einer Metallschutzhülle
versehen worden sind, nach vorliegenden Nachrichten als Gasleitungsröhren
verwendet.
Papierprüfung.
Erfreulich ist es, dass die Bestrebungen, welche auf eine sachgemässe Prüfung der
Papiere abzielen, immer mehr Anhänger gewinnen, auch in maassgebenden Kreisen. So
wurde neuerlich der Papierprüfungsanstalt am bayerischen Gewerbemuseum in Nürnberg
die Befugniss zuerkannt, Papierprüfungen mit der Wirkung amtlicher Anerkennung
durchzuführen. In Frankreich konnte sich die Regierung wohl nicht entschliessen,
selbst eine Papierprüfungsanstalt nach preussischem Muster einzurichten, aber die
Handelskammer in Paris hat sich doch zu diesem Schritte entschlossen.
Was die Bestimmung der Faser und deren Menge in einem bestimmten Papiere betrifft, so
liegt augenblicklich darüber nicht viel Bemerkenswertes vor. Für Holzschliff,
allgemeiner gesagt für verholzte Zellen, gibt Ferdinand
Wolesky in der Papierzeitung, 1894 S. 1605,
eine alkoholische schwefelsäurehaltige Lösung des Diphenylamins an. Dasselbe gibt
selbst bei gefärbten holzschliffhaltigen Papieren eine bemerkliche Orangefärbung,
natürlich schwächer oder stärker, je nach dem Gehalt an verholzten Fasern.
Bekannt ist die Wichtigkeit des Gehaltes an Wasser in
Papierrohstoffen, sowie in fertigem Papier. Recht deutlich wird die Thatsache, dass
erhöhter Feuchtigkeitsgehalt die Festigkeit des Papieres vermindert, durch eine
Formel illustrirt, welche von Dr. R. v. Lenz gegeben
worden ist, deren Resultate allerdings nicht vollständig unbeanstandet geblieben
sind. Es sei aber auch nicht verschwiegen, dass dann, wenn keine absolute
Genauigkeit gefordert wird, welche hier wohl ohnehin kaum zu erreichen ist, die Lenz'sche Formel genügende Anhaltspunkte bietet. Die
Formel lautet: L_0=L+\frac{1}{4}\,h. Darin bedeutet L0 die Reisslänge für
vollständig trockenes Papier, L die für das untersuchte
Papier mit h Procent Feuchtigkeit.
Papier leidet auch unter hohen Temperaturen. Auch in dieser Richtung hat Dr. R. v. Lenz für eine bereits bekannte Thatsache
sorgfältige Untersuchungen durchgeführt. Er fand, dass selbst eine lang andauernde
Erwärmung bis 100° keinen merklichen Einfluss auf die Eigenschaften des Papieres
ausübe. Dagegen gehen schon bei 110° im Papiere merkliche Aenderungen vor sich; es
nimmt nämlich Festigkeit und Dehnung ab. Je länger die erhöhte Temperatur einwirkt,
desto merklicher werden die Eigenschaften ungünstig verändert. Die
Nutzanwendung für das Trocknen von Papieren liegt auf der Hand.
Fast allgemein zugegeben wird es, dass der Widerstand gegen
Zerknittern einen sehr guten Maasstab für die Haltbarkeit des Papieres beim
Gebrauche gibt. Aber gegen die Art der Versuchsausführung macht sich mancher
Widerspruch geltend, weil, so wie die Prüfung heute geschieht, das persönliche
Gefühl des Prüfenden bei den Versuchen eine zu grosse Rolle spielt. Der
Berichterstatter war es, welcher, in Uebereinstimmung mit seinen eigenen Ansichten
in dieser Frage, am Züricher Festigkeitscongresse auf diese Bedenken zurückkam und
empfahl, so schwer auch die Lösung der Aufgabe sein möge, die bisherige Methode der
Versuchsausführung für das Zerknittern durch eine einwandsfreie zu ersetzen. Leider
ist bis heute noch keine Methode bekannt, welche sich für den erwähnten Zweck
allgemeiner Zustimmung erfreuen würde. Der Zusammenhang zwischen der durch die
Reisslänge und die Dehnung bestimmten Festigkeitseigenschaften des Papieres
einerseits und dem Knitterwiderstande andererseits scheint sehr verwickelter Natur
zu sein. In den Mittheilungen der mechanisch-technischen
Versuchsanstalt Charlottenburg sind im Jahrgang 1895 einige auffallende
Thatsachen mitgetheilt. Papiere, welche eine ganz annehmbare Reisslänge und Dehnung
besassen, haben trotzdem dem Knittern sehr schlecht widerstanden.
Von G. Bauer von der Papierprüfungsanstalt in Bern ist
vorgeschlagen worden, dadurch eine gewisse Regelmässigkeit in das Knittern zu
bringen, dass man das zu untersuchende Papier durch ein Gaufrirwerk gehen lässt. Ein
anderer Vorschlag (vgl. Papierzeitung, 1895 S. 2157)
empfiehlt, Papierstreifen über den scharfkantigen Rücken eines Stahlmessers unter
stumpfem Winkel hin und her zu ziehen. Der vollkommenste Vorschlag vielleicht,
welcher allerdings die jetzt übliche Verfahrungsweise beim Knittern auch noch nicht
vollständig nachahmt, aber durch die Bestimmtheit der Arbeitsweise manches für sich
hat, ist jener von J. Serog. Den von ihm empfohlenen
Widerstandsmesser für Papier, welcher bereits patentirt worden ist, finden wir in
Fig. 67 und 68 skizzirt (vgl. Papierzeitung, 1894 S. 1160). Wir sehen einen
Einspannstock, gebildet von den beiden Backen A und B, von denen A gegen B geschoben werden kann, während B, in Führungen beweglich, nach der Richtung der Pfeile
1, 2 mit Hilfe der Kurbel G hin und her geschoben werden kann. Von dem zu prüfenden Papiere wird ein
rechteckiges Stück von 7 × 10 cm Grösse mit den Längsseiten bei r so zwischen die beiden geriffelten Maulflächen von
A und B eingespannt,
dass ein 5 cm breiter Papierstreifen frei bleibt. Nun wird A gegen B geschoben, bis A nur noch wenige Millimeter, verschieden nach der
Stärke des Papieres, entfernt ist. Ein Maasstab O
ermöglicht, bequem den Abstand zwischen A und B einzustellen. Um bei wiederholten Prüfungen von
Papieren gleicher Stärke nicht jedesmal neu einstellen zu müssen, können die
Anschläge cc1 so
gestellt werden, dass die Stifte b zu rechter Zeit sich
an cc1 legen. Ist der
Apparat im Gange, so wird der Backen B von der Kurbel
C je 4,5 cm hin und her bewegt, also um 0,5 cm
weniger als die freie Länge des eingespannten Papierstreifens, wodurch derselbe
gerieben wird, allerdings doch nicht ganz so, wie es bei den Knitterversuchen
zwischen den Handballen geschieht. Um nun auch die Zahl der Reibungen und die Kraft, mit
welcher gerieben wird, dem jeweiligen Bedarfe anzupassen, finden wir folgende, ganz
nett durchdachte Einrichtung. Das Gewicht G sitzt auf
einem in lothrechten Führungen beweglichen Schieber mit einem an einer Scala
laufenden Zeiger. Mit dem Schieber ist die Zahnstange d
fest verbunden, welche in das Zahnrädchen e auf der
Welle g eingreift, von welcher aus mit der aus der
Figur ersichtlichen, bedeutenden Uebersetzung ins Schnelle die Achse für die Kurbel
C angetrieben wird. Eine Klemmschraube h gestattet, Zahnstange und Schieber in jeder
beliebigen Höhenstellung festzuhalten. Der geschilderten Einrichtung gemäss
entspricht einer bestimmten Fallhöhe G eine bestimmte
Anzahl Umdrehungen der Kurbel C und damit auch ein
bestimmter Grad der Reibung für das zwischen den Backen A und B befindliche Papier.
Textabbildung Bd. 301, S. 219
Serog's Papierprüfung.
Ein ganz bestimmter Fallweg des Schiebers sammt Anhang kann aber dadurch erzielt
werden, dass man den Stift i in irgend eines der Löcher
0 bis 6 einsteckt und
dadurch den Fall von G begrenzt. Schade, dass auf keine
Vorkehrung gedacht ist, um den Rückschlag zu verhindern. Reibt man nun das Papier
solcherart in einem ganz bestimmten Grade dadurch, dass man den Stift i in eine bestimmte Oeffnung einführt und das Gewicht
fallen lässt, so wird das Papier unter dieser Behandlung entweder Löcher
bekommen oder nicht. Ist ersteres der Fall, so setzt man den Stift so lange höher,
bis ein Papier derselben Art durch das Reiben in der Maschine nicht mehr
durchgerieben wird. Ist dagegen bei der ersten Behandlung das Papier noch nicht
durchlöchert worden, so erhöht man die Wirkung des Gewichtes G durch Tiefersetzen von i so lange, bis der
Versuchsstreifen Löcher erhält. Dadurch ist man offenbar thatsächlich in der Lage,
eine gewisse Zahl anzugeben (die Zahl der Kurbelumdrehungen oder die Fallhöhe von
G), welche im Zusammenhang mit dem Widerstände des
Papieres gegen die geschilderte Behandlungsweise steht. Ob aber diese Art der
Prüfung für das Knittern durchdringen werde, scheint allerdings vorläufig noch
fraglich, weil wir das Papier nach dem Serog'schen
Vorschlage doch wesentlich anders als bei der jetzigen Knitterprüfung behandeln.
Die Prüfung auf Leimfestigkeit bietet auch noch eine
Reihe von zweifelhaften Punkten dar, welche der Aufhellung noch harren. Es zeigte
sich eben, dass verschiedene Methoden manchmal wesentlich verschiedene Resultate
liefern. So zeigte sich, dass ein Papier beim gewöhnlichen Beschreiben mit Tinte
sich als nicht leimfest erwies, während die Methode nach Schluttig-Neumann (vgl. 1892 286 156)
ausserordentliche Leimfestigkeit ergab, ein Fall, dessen Aufklärung nicht gelungen
ist.
Der Umstand, dass harzgeleimte Papiere mit der Zeit in ihrer Leimfestigkeit und auch
in ihren sonstigen Eigenschaften zurückgehen, ist letzter Zeit Gegenstand
eingehender Untersuchungen gewesen.
So veröffentlichten Ferdinand Wolesky und Ernst Haase in der Papierzeitung, 1895 S. 3026 ff., das Resultat einiger Versuchsreihen,
welche das Zurückgehen der Leimfestigkeit auf der von der Sonne beschienenen Seite
eines Papieres feststellen. Es wird daraus geschlossen, dass die Leimung nicht
lediglich durch freies Harz bewirkt wird, sondern dass das freie Harz eine
Verbindung mit der Faser eingeht, welche auf einer molekularen Anziehung beruht,
also physikalischer Natur ist. Durch die Wirkung der Sonnenstrahlen wird die Bindung
zwischen Fasern und Harz gelöst, das Papier verliert die Leimfestigkeit und wird
saugend.
Das Zurückgehen der anderen Eigenschaften, insbesondere der Dehnung, wird in einem
anderen Artikel der Papierzeitung, 1895 S. 2834,
Oxydationserscheinungen unter der Einwirkung des Sonnenlichtes zugeschrieben. Das
Harz soll dabei veranlassen, dass sich Ozon bilde, der allerdings ein kräftig
oxydirendes Mittel ist.
Die Frage der Haltbarkeit von Papieren, welche mit Zusatz von
Zellstoff hergestellt worden sind, ist noch keineswegs vollständig sicher
entschieden. Doch scheinen sehr gewissenhafte Proben, welche in der Versuchsanstalt
in Charlottenburg ausgeführt worden sind, die Dunkelheit etwas aufklären zu können.
Es zeigte sich nämlich, dass weisse Schreibpapiere, welche gut gebleichten
Sulfitstoff enthielten, nach 7 jährigem Lagern nicht merklich in ihren Eigenschaften
zurückgegangen waren, während Packpapiere mit ungebleichtem Sulfitstoff ihre
Eigenschaften nach 7 jährigem Lagern verschlechtert hatten. Deshalb dürfte der
Schluss vielleicht nicht zu kühn sein, dass Zellstoffpapiere, mit solchem Zellstoff
fabricirt, welcher nach einem vollkommenen Verfahren von den sogen. incrustirenden
Substanzen
gründlich befreit worden ist, dieselbe Dauerhaftigkeit voraussetzen lassen, welche
anderen guten Papieren eigen ist, ein Schluss, der in Uebereinstimmung ist mit der
Ansicht, welche vom Berichterstatter bereits in früheren Berichten ausgesprochen
worden ist.
Papierfabriksanlagen.
Eine Sulfitstoffabrik, welche von H. Wildhagen in Ashland in Wisconsin nach Mitscherlich's System gebaut worden ist, finden wir in
der Papierzeitung, 1894 S. 2223, skizzirt. Die Fabrik
ist unmittelbar über dem Wasser errichtet, vermuthlich um den billigen
Wassertransport ganz bis zu der Fabrik benutzen zu können. Das rohe Holz wird vom
Ufer 1 (Fig. 69) auf dem
Gleise 2 oder unmittelbar aus den Schiffen mittels der
Transportkette 3 in den Putzraum 4 gebracht. In diesem wird das Holz gesägt, geschält,
gespalten und in kleine Stücke gehackt. Die hierfür nöthigen Maschinen befinden sich
im zweiten Stock. Das zerkleinerte Holz fällt in den ersten Stock, wo es sortirt
wird, während die im zweiten Stock erzielten Späne in das nebenstehende Kesselhaus
zum Heizen der Kessel 13 geblasen werden. Vom
Sortirraume wird das Holz mittels Transportkette in den vierten Stock des
Kochergebäudes mit den beiden Kochern 5 und
Ausblasebottichen 6 befördert. Nachdem der Stoff,
welcher fertig gekocht worden ist, die zu seiner Reinigung nothwendigen Räume
passirt hat, läuft er in einer Bütte zusammen, von wo aus ihn eine Pumpe auf die im
zweiten Stock stehenden Nassmaschinen 7 schafft, und
kann der fertige Stoff auf dem wagerecht liegenden Gleise 8 zu den auf den Schienen 17 befindlichen
Eisenbahnlastwagen gefahren werden. Die schweflige Säure wird in den beiden Oefen
9 erzeugt und in den Thürmen 10 zu Lauge verarbeitet. Wasser befindet sich in
Bottich 11; Lauge aus den Thürmen 10 wird im Gefässe 12
aufbewahrt. Der Schornstein 14 ist nicht bloss für die
Kesselfeuerung vorhanden, sondern veranlasst auch den Zug in den Laugenthürmen 10, Kleinere Reparaturen können in der Werkstätte 15 gemacht werden; die Maschinen befinden sich im Raum
16, die Geschäftsstube liegt bei 19.
Textabbildung Bd. 301, S. 220
Fig. 69.Sulfitstoffabrik von Wildhagen.
Wie anderwärts, so machen sich auch in Papierfabriken Bestrebungen geltend,
verwickeltere Transmissionsanlagen mittels Riemen, Seilen, Rädern u. dgl. zu
vermeiden und dafür elektrischen Antrieb zu benutzen. Ein Beispiel hierfür ist
die neue Papierfabrik der Gebrüder Dietrich in
Weissenfels a. S., bei welcher ursprünglich zum Theil Seiltrieb angewendet war, der
aber nicht befriedigt hat, so dass ein Project der Elektricitäts-Actiengesellschaft vorm. Schuckert und Comp., Filiale in
Leipzig, ausgeführt worden ist. Die Krafttransmission wurde mit der
Beleuchtungsanlage vereinigt und befriedigt die Ausführung derzeit vollkommen. In
Fig. 70 sehen wir eine Skizze dieser
Papierfabrik, deren Einrichtung im Allgemeinen aus der Beschreibung wohl deutlich zu
erkennen sein dürfte. Durch strichpunktirte Linien ist der alte Seiltrieb
angedeutet. Noch nähere Angaben sind in der Quelle: Praktischer Maschinenconstructeur, 1895 S. 91 ff., zu ersehen, wo sich
auch Angaben über die Stärken, Grössen u. dgl. der verwendeten Maschinen finden.
Textabbildung Bd. 301, S. 220
Fig. 70.Papierfabrik der Gebrüder Dietrich.
Bezeichnungen; • Glühlampe von 16
N.-K; * Bogenlampe für 8 Amp.; ■ Dynamo bezieh. Elektromotor; a Stoffänger; b
Holzschleiferei; c Holländerraum; d Pumpenraum; e Betriebsmaschine; f
Kesselhaus; g Papiermaschinenraum; h Papiersaal I; i Papierssal II; k Comptoir;
l Kalander; m Transmission ausser Betrieb; n Transmission im Betrieb; o und p
Drahtseiltrieb ausser Betrieb.