Neuerungen in der Papierfabrikation.

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.