Titel: Franke u. Karmarsch, über die Mängel des Maschinenpapiers.
Autor: Franke,
Karmarsch, Karl
Fundstelle: 1842, Band 83, Nr. LXXXV. (S. 469–476)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj083/ar083085

LXXXV. Ueber die Mängel des Maschinenpapiers; von Franke und Karmarsch.

Aus dem Gewerbeblatt für das Königreich Hannover. Januar 1842, S. 14.

Der Papierfabrikant Franke in Weddersleben bei Quedlinburg veröffentlichte vor Kurzem in dem Allgemeinen Anzeiger der Deutschen einen interessanten Aufsaz über die Mängel des Maschinenpapiers, den wir, mit Nachbemerkungen des Directors Karmarsch begleitet, in Folgendem mittheilen:

Der Hauptmangel, welcher den Maschinenpapieren mehr oder weniger eigen ist, besteht, wie allgemein bekannt, in geringerer Festigkeit und leichterem Brechen desselben, weßhalb solches in verschiedenen Ländern von der Anwendung zu Documenten bereits ausgeschlossen ist. Auch an Schriften, die auf solches Papier gedrukt werden, sieht man die Spuren leichterer Vergänglichkeit, und durch Gummi elasticum wird dasselbe leicht aufgerieben. Der Mangel gleichmäßiger Glätte beider Seiten des Maschinenpapiers, welche mittelst der Maschine noch nicht erreicht worden, ist durch nochmaliges Glätten mit den bekannten Walzwerken oder durch mehrmaliges altübliches Pressen zu beseitigen; eben so wie die Haltbarkeit desselben gegen das Durchdringen der Tinte mit einem gut bereiteten Leime erreicht werden kann, wie derselbe bisher zum Leimen in der Masse angewandt worden ist. Alles dieses kann durch die Achtsamkeit und Sachkenntniß des Fabrikanten bewirkt werden, wohin auch das Entfernen der zum Bleichen des Papierstoffs angewandten Säuren gehört. Daß übrigens die in der Masse geleimten Papiere überhaupt sich in der Regel nicht zu jedem Gebrauche eignen, als z. B. zum gewöhnlichen Druk und zum Steindruk, selbst daß sie manchem Schreiber und Zeichner zuwider sind, liegt an den Bestandtheilen des Masseleims, als Harz und Stärke, wozu noch Seife und auch ein Uebermaaß von Potasche und Alaun das Ihrige beitragen mögen. Dagegen wird die Brauchbarkeit eines bis zum Uebermaaße mit thierischem Leime bereiteten Papieres nicht verhindert und nur an seiner Weiße wird etwas eingebüßt werden.

Wenn es nun aber auch möglich wird, diesen durch den sogenannten vegetabilischen Leim (dessen man sich zum Leimen des Papiers in der Masse nur allein bedienen kann) hervorgebrachten Fehler durch andere Leimmaterialien zu verbessern, so möchte wohl dem Hauptfehler des Maschinenpapiers, nämlich dem des leichten Zerbrechens, |470| etwas Anderes zum Grunde liegen; denn daß diesem Fehler auch nicht durch ein gutes Leimen allein abzuhelfen ist, erweiset sich dadurch, daß sowohl die geleimten als ungeleimten Maschinenpapiere demselben unterliegen.

Die Leichtbrüchigkeit dieser Papierart, welche sich schon bei den ersten Maschinenpapieren kund gab, ist, obgleich der Maschine selbst ein sehr hoher Grad von Vervollkommnung zu Theil geworden, durch vorsichtigere Behandlung der Papiermasse nur theilweise vermindert, durchaus aber noch nicht gehoben worden, und möchte wohl lediglich in der Zusammenfügung der Fasern, aus welchen das Papier zusammengesezt ist, zu suchen seyn. Die auffallend verschiedene Zusammenfügung der Fasern bei auf gewöhnliche Art bereitetem Papier und bei Maschinenpapier wird aber sofort bemerkbar, wenn man zwei regelmäßig geformte Bogen beider Papierarten, jeden in gekreuzter Richtung, oder in einem Winkel von 90° zerreißt, ohne daß die Bogen zuvor eingefalzt gewesen, indem der Riß sonst jedesmal der eingefalzten Linie folgt.

Die gewöhnliche Form der Papierbogen ist ein Oblongum und der fernern Erläuterung wegen in folgender Figur dargestellt.

Textabbildung Bd. 83, S. 470

Zerreißt man nun einen mittelst Handformen gefertigten Papierbogen, welcher in vorstehender Figur so vorliegt, daß a diejenige Seite ist, welche dem Arbeiter bei Anfertigung desselben zunächst gewesen, so wird derselbe von a nach b bei einiger Uebung fast in ganz gerader Richtung zerrissen werden können, so daß man denselben gänzlich in viele schmale Streifen zerlegen kann, was auch fast eben so gut von der Seite b nach a gelingen wird. Ist irgend ein Wasserzeichen in diesem Handformenpapiere vorhanden, so gibt dessen Basis nach unten in der Regel diejenige Seite an, welche dem Arbeiter bei der Anfertigung zunächst war. Will man hingegen die nämliche Papierart von der Seite c nach d, oder von d nach c in eben solche gleichmäßige Streifen zerreißen, so wird dieß nie so leicht gelingen; der Riß wird ausweichen und nur mit mehr Kraft zu bewirken seyn, wenn nicht zuvor durch ein festes Einfalzen die verlangte Richtung des Risses gegeben wird. Hieraus ergibt sich demnach, daß in dieser |471| Papierart von der Seite a nach b eine fast gerade auslaufende Richtung des Faserstoffs, aus welchem alles Papier besteht, statt hat, so daß von c nach d, oder zurük, die vorhandenen Fasern zerrissen werden müssen, während sie sich hingegen, bei ihrer geringern Verschränkung in der Richtung von a nach b, nur von einander ablösen.

Versucht man nun aber einen nicht eingefalzten Bogen Maschinenpapier in beiden der eben angegebenen Richtungen zu zerreißen, so wird sich ergeben, daß diese Papierart, bei übrigens ganz gleicher Güte des Stoffs, allemal leichter reißt, und daß jeder Riß, welche Richtung man demselben auch zu geben sucht, nach den Seiten unregelmäßig ausweicht.

Aus diesen Versuchen mit beiden Papierarten geht hervor, daß eine verschiedene Lage und Zusammenfügung der Fasern zum Grunde liegen muß, welche hoffentlich aus Nachfolgendem zu erklären seyn wird.

Soll mittelst Handformen ein Bogen Papier gefertigt werden, so senkt der Arbeiter die ihm zunächst gekehrte Rahmenseite der Form zuerst, abgemessen tief, in die mit Wasser flüssig gemachte Papiermasse, hebt sodann diesen am tiefsten eingesenkten Theil der Form so hoch, daß die Masse (nach vorangegebener Figur) von a nach b schnell überfließt, verrichtet nebenbei noch einige erforderliche und zwekmäßige Nebenbewegungen mit der Form, und der Papierbogen ist gebildet. In dem eben angegebenen raschen Ueberfließen der Masse von a nach b liegt der Grund, daß die Fasern des Stoffs, mögen solche auch noch so fein gemahlen seyn, eine regelmäßige Lage erhalten, deren schikliche Zusammenfügung durch die angedeuteten Seitenbewegungen, in der Art, wie die jedesmalige, oft sehr verschiedene Beschaffenheit der Masse solche erfordert, bewirkt wird. Wie nun aber die Fasern eine bestimmte Richtung annehmen, läßt sich folgendermaßen erklären: es findet nämlich jede Faser mit einem ihrer Enden zuerst einen Anhangspunkt, indem dasselbe bei dem Absinken des Wassers durch die siebartige Form auf derselben angezogen wird; das noch freie Ende aber folgt alsdann dem Zuge der über die Form hinwegfließenden Masse, und so legt sich die Faser mit dem immer mehr abträufenden Wasser nieder und ordnet sich auf diese Weise regelmäßig. Durch die abwechselnden schiklichen Seitenbewegungen der Form aber werden alle Fasern schlußrecht eng untereinander verbunden.

Bei der Bildung des Papiers auf der Maschine findet ein ganz anderes Verfahren statt. Die im Wasser schwimmende faserige Papiermasse |472| wird durch verschiedene Quirle in dem Behälter (Bütte) von der Maschine möglichst auseinander gerührt, wodurch sie derjenigen Masse ganz gleich wird, welche sich in der Bütte befindet, aus welcher das Handformenpapier geschöpft wird. Fließt nun die Papiermasse in diesem Zustande, jedoch in trägerem Laufe, als bei der Formung des Handformenpapiers, auf die Form der Maschine, welche sich im gleichen Zeitmaaß des Auffließens fortbewegt, so bildet sich der Bogen, während die Fasern des Stoffs in allen nur denklichen Richtungen unter einander schwimmen, das Wasser der Mischung durch einförmige, sich gleichbleibende Seitenbewegungen der ebenfalls siebartigen Form abträuft, der faserige Papierstoff sich aber in eben diesem regellosen Zustande auf die fortlaufende Form niedersenkt. Der Bogen erhält dann, nahe am Ende der immer wiederkehrenden Form, zu mehrerer Absonderung des Wassers, den ersten Walzendruk, und verläßt alsbald die Form, um zu den übrigen Verrichtungen der Maschine überzugehen. Nur diesem verworrenen Zustande der Fasern möchte daher die Leichtbrüchigkeit des Maschinenpapiers zuzuschreiben seyn. Uebrigens kann auch wohl noch der erste Walzendruk einigen Einfluß auf die Brüchigkeit dieser Papierart haben, indem durch das Drüken beider gegen einander laufender Walzen das Wasser etwas zurükgedrängt wird, womit gewissermaßen ein nochmaliges Aufweichen und eine Lokerung der Fasern des bereits gebildeten Bogens bewirkt werden mag, was wohl, wenn gleich in niederen Graden, noch bei dem nachfolgenden Walzendruke derselbe Fall seyn muß. Dahingegen werden die mit der Hand gefertigten Papierbogen unverlezt von der Form auf Filztuch gedrükt, bis wechselseitig ein Stoß von Tuch und Papier angehäuft ist, aus welchen sodann das übrige Wasser möglichst fest ausgepreßt wird. Dieser erste Druk zwischen den Tüchern schon gibt diesem Papier eine größere Festigkeit, je stärker derselbe ist, indem die Fasern um so mehr an einander kleben, wobei zugleich bei der festen Eingeschlossenheit der Papierbogen durchaus an keine Wiederauflösung des Faserstoffs zu denken ist, indem das Wasser jedenfalls mehr durch das wollene lokere Tuch, als durch den Papierbogen selbst entweichen wird.

Wem Gelegenheit geworden ist, eine Papiermaschine arbeiten zu sehen, und wer die altübliche Formung des Papiers kennt, wird zugestehen, daß die Bildung beider in Rede stehenden Papierarten im Wesentlichen sehr von einander verschieden ist. Die Maschine arbeitet den ihr angewiesenen Weg unabänderlich fort; der aufmerksame oder auch nur mechanisch geübte Arbeiter, welcher einen Papierbogen formt, ändert dagegen die Bewegungen der Form während der Fertigung eines jeden Bogens öfter und fügt sich den Umständen, |473| was nie ohne Einfluß auf ein gutes Fabricat bleibt. Dasselbe aber bei einer jezigen Maschine zu bewirken, möchte sehr schwer seyn.

Betrachtet man nun die früher erwähnten nachtheiligen Nebenumstände durch Achtsamkeit des Fabrikanten, was füglich angenommen werden kann, als erledigt, so bleibt nur die Regellosigkeit der Fasern im Maschinenpapiere zu berüksichtigen, wozu allerdings neue, auf eine geregelte Fasernlegung abzwekende Maschinerien erforderlich seyn werden, indem bis jezt noch alle vorhandenen verschiedenen Arten von Papiermaschinen ein leichter brechendes Papier liefern, als das der Handformen, und deßhalb würde also wohl ein jeder Bewerber um den in Nr. 40 des Allgem. Anzeigers der Deutschen (Jahrg. 1841) ausgesezten Preis sein Augenmerk zuerst hauptsächlich auf diesen Punkt zu richten haben. Ob und auf welche Weise dieß aber zu bewirken sey, wird sich mit der Zeit ergeben.

Anzuführen wäre übrigens noch, daß ein sichtbarer Unterschied der Fasernlage sich eben gestaltender Papierbogen bei beiden Arten der Fabrication bemerkbar wird, wo ein gut geformtes Handformenpapier sofort eine schlichte, geebnete Oberfläche zeigt, hingegen die Oberfläche des Maschinenpapiers in gekräuselten Erhabenheiten auf der Form erscheint, welches Ansehen durch den nachfolgenden Walzendruk wieder geebnet wird.

Was schließlich die mindere Brauchbarkeit des mit vegetabilischem Leim in der Masse geleimten Papiers für jeden Gebrauch betrifft, so wird auch diesem Mangel nur durch die Entdekung neuer Leimstoffe abgeholfen werden können, wenn sich solche den Eigenschaften des thierischen Leims nähern oder gleichstellen. Uebrigens ist dem Handformenpapiere, was als Pakpapier dienen soll, mittelst des vegetabilischen Leims die vollkommenste Leimgüte und Festigkeit anzueignen, wogegen durch diesen eben so wenig, selbst bei der vorsichtigsten Anwendung desselben, als durch andere Leimarten das Brechen des Maschinenpapiers vermieden werden wird, indem dem nicht in der Masse geleimten Maschinenpapiere dieser Fehler auch durch Anwendung des alten Leimverfahrens nicht wird benommen werden können.

Nachschrift vom Director Karmarsch.

Die vorstehende Abhandlung des Hrn. Papierfabrikanten Franke bespricht einen Gegenstand von so allgemeinem Interesse, und zugleich ist der Verfasser durch die von ihm erfundene treffliche Knotenmaschine unter den Männern vom Fache so vortheilhaft bekannt, daß in beiden Beziehungen das Vorgetragene großer Aufmerksamkeit würdig ist. Wenn sich die Ansicht des Hrn. Franke bestätigen sollte, |474| daß die Brüchigkeit des Maschinenpapiers in der eigenthümlichen Anordnung der Zeugfasern ihren Grund habe, so wäre jene üble Eigenschaft zu beseitigen so lange unmöglich, als man nicht eine gänzliche Umkehrung mit dem Systeme der jezigen Papiermaschinen vornähme; und dieß würde eine trübe Aussicht gewähren. Dem ist aber glüklicher Weise nicht so. Die Thatsachen, welche der Verfasser anführt und seinen Betrachtungen zu Grunde legt, sind vollkommen richtig; von dem Schlüsse aber, den er daraus zieht, kann man dieß nicht sagen. Der Natur der Sache nach ist es höchst unwahrscheinlich, daß die verwirrte Lage der Fäserchen im Maschinenpapiere, wodurch gleichsam eine Art Verfilzung hervorgeht, dasselbe brüchig machen sollte. Falls man nur voraussezen darf, daß die Fasern in sich selbst Festigkeit haben, so wird das Papier beim Zusammenfalten weniger leicht brechen, wenn die Richtung des Buges oder Falzes die Fasern durchkreuzt, als wenn sie mit der Lage derselben gleichlaufend sind. Ersteres muß aber nothwendig bei einer Masse von verwirrt liegenden Fasern (also beim Maschinenpapiere) immer der Fall seyn. Die von Hrn. Franke mitgetheilte Beobachtung, daß Büttenpapier in der Richtung der Stege besonders leicht und gerade reißt, unterstüzt diese Ansicht. Man hat ferner an den Maschinenpapieren von sogenannten Cylindermaschinen eine Bemerkung ganz gleicher Art gemacht, nämlich daß diese Papiere in der Längenrichtung viel leichter als in der Querrichtung reißen, weil vermöge der Wirkungsart des Cylindersiebes die Fäserchen nach der Länge des Papierbogens ausgestrekt sich lagern, was bei den Maschinen mit geradem Siebe und schüttelnder Bewegung (sogenannten shaking machines) nicht der Fall ist, weil hier die von Hrn. Franke mit Unrecht so schädlich gefundene verwirrte Lage der Fasern entsteht. Nun ist gewiß so viel klar, daß diese unregelmäßige verwirrte Anordnung der Fasern nicht in dem einen Falle die Ursache des nämlichen Fehlers seyn kann, welchen man in dem anderen Falle gerade aus der entgegengesezten Beschaffenheit des Papiers ableitet. Daß das Maschinenpapier (von Schüttelmaschinen) in allen Richtungen unregelmäßig reißt, rührt ohne Zweifel von der durchaus verschränkten, gleichsam zusammengefilzten Lage der Fäserchen her; allein daß es leichter reißt, als Büttenpapier, muß andere Gründe haben. Diese scheinen mir aber nicht schwer aufzufinden, und ich trage sie um so mehr mit Zuversicht vor, als einer unserer erfahrensten Papierfabrikanten, den ich um seine Meinung darüber bat, meinen Ansichten in aller Weise beipflichtete. Ich halte dafür, daß die Brüchigkeit und größere Zerreißbarkeit des Maschinenpapiers mehr oder weniger durch folgende Umstände entstehe:

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1) Durch ein in manchen Fällen zu weit getriebenes Feinmahlen des Zeuges im Ganzholländer, wodurch die Länge der Fäserchen zu sehr vermindert wird.

2) Durch Unvorsichtigkeit bei der Bleiche, namentlich wenn im Holländer gebleicht und das Zeug nachher nicht gehörig ausgewaschen oder nicht durch eine geringe Menge Potasche, Soda völlig entsäuert wird.

3) Durch die Beschaffenheit des angewendeten Harzleimes (sogenannten vegetabilischen Leimes), der die Fasern spröde macht, weil er selbst spröder ist, als thierischer Leim, zumal er durch die beim Troknen und Glätten angewendete Wärme in einen Zustand halber Schmelzung versezt wird.

4) Noch mehr durch die Art, wie der Leim mit dem Papiere verbunden wird. Bei dem Büttenpapiere, welches in fertigen Bogen geleimt wird, ist die Tränkung unvollständig, und der innerste Theil der Bogen behält in gewissem Grade die Weichheit und Biegsamkeit, folglich die Zähigkeit seiner Fäserchen. Beim Maschinenpapiere hingegen, wo der Leim die ganze Masse gleichmäßig durchdringt, weil er mit derselben vor der Verarbeitung innig vermischt wird, erlangt auch jede Faser diejenige Sprödigkeit im höchsten Grade, welche ihr der Leim mittheilen kann.

5) Endlich durch die Einwirkung der Hize auf die noch feuchte Papiermasse mittelst der Trokencylinder, und durch den dabei stattfindenden bedeutenden Druk. Wenn man dabei auch nicht annehmen kann, daß eine Hize von etwas über 80° R. an sich die Leinenfaser spröde mache, so ist doch die schon angedeutete Wirkung der hohen Temperatur auf den Harzleim zu berüksichtigen, und es ist ferner klar, daß die vereinigte Wirkung der Wärme und des Druks dem Papier einen viel höheren Grad von Dichtigkeit gibt, als das kalte Pressen, welches bei der Büttenarbeit stattfindet. Die Folge von einer so außerordentlichen gegenseitigen Annäherung der Fäserchen ist nun aber, daß die Biegsamkeit vermindert wird. Vielleicht kann folgendes analoge Beispiel zur Erläuterung dienen. Ein einzelner feiner Glasfaden ist sehr biegsam; auch ein Büschel von vielen solchen neben einander gelegten Fäden zeigt noch diese Eigenschaft in hohem Grade. Nimmt man aber ein Stük massives Glas, welches eben so viel Masse enthält, als jenes Fadenbüschel, so zeigt es sich nicht mehr biegsam, sondern in bekannter Weise spröde. Ich weiß wohl, daß dieser Vergleich nicht unbedingt zulässig ist; allein er scheint mir auch nicht ganz verwerflich. Was ich meine, ist, daß die Papierfäserchen, einander gar zu nahe liegend und noch dazu innig mit einander verschlungen, nicht mehr einzeln die rechte Fähigkeit |476| haben sich zu biegen, weil ihnen die dazu nöthige freie Beweglichkeit fehlt.

Von den so eben angeführten Umständen stehen Nr. 1 und 2, wie in die Augen springt, in keinem wesentlichen oder nothwendigen Zusammenhange mit der Anwendung der Papiermaschinen, und sie lassen sich daher hier so gut wie bei der Verfertigung des Büttenpapiers vermeiden. Nr. 3 würde durch die Erfindung einer anderen Leimmasse statt des üblichen Harzleims zu heben seyn, so wie Nr. 4 durch die (in England bereits mehrfältig versuchte) Leimung des Maschinenpapiers in fertigen Bogen, statt in der Masse. Was Nr. 5 betrifft, so müßte man dahin streben, die heiße Pressung erst alsdann eintreten zu lassen, wenn durch mäßige kalte Pressung das Papier bereits eine gewisse Consistenz und Härte gewonnen hätte. Ob und wie ein Verfahren der Art ausführbar und mit der übrigen Wirkung der Papiermaschinen verträglich seyn würde, wage ich freilich nicht geradezu zu entscheiden.

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