Glätten des Papiers und geheizte Kalanderwalzen; von Dr. E. Muth. Glätten des Papiers und geheizte Kalanderwalzen. Die früher gebräuchliche Art, das Papier zwischen polirten Metallplatten zu glätten, indem mehrere Lagen zu einem Satz vereinigt zwischen 2 oder 3 Stahlwalzen durchgelassen wurden, wodurch das Papier eine starke Pressung erlitt, ist nur noch für wenige Papiersorten beibehalten, der gröſste Theil des geglätteten Papiers erhält jetzt mittels des Kalanders seine Glätte. Der Bau des Kalanders soll hier als bekannt vorausgesetzt werden, und hauptsächlich die Behandlung des zu glättenden Papiers zur Sprache kommen. Bei der früher gebräuchlichen Plattensatinage war eine Vorbehandlung weniger nöthig, da die ganze Manipulation eine umständliche war, so daſs weit weniger fertig wurde, wobei das Papier schon den Abkühlungsprozeſs dadurch durchmachte, daſs es vor dem Glätten einige Zeit stehen blieb. Anders ist es bei dem Kalander; das aufgerollte Papier wird hier direkt von der Rolle abgearbeitet und die ganze Arbeit ist eine ununterbrochene. Bei den aus Stahlwalzen und Papierwalzen bestehenden Kalandern ist die Lagerung derart getroffen, daſs oben zuerst 2 Stahl walzen, welche genau auf einander geschliffen sind, als Vordruckwalzen dienen; durch diese wird das Papier zuerst geführt, während die später folgenden Walzen aus je einer Papier- und Stahlwalze bestehen. Die unterste Walze besteht aus der stärksten Stahlwalze. Diese Lagerung der Stahlwalzen auf Papierwalzen ist deshalb getroffen, um bei der Pressung des Papiers auf die Papierwalze eine etwas elastische Unterlage zu schaffen, wodurch das Papier eine glättere Oberfläche erhält. Ein weiterer Vortheil der Papierwalze ist, daſs das Papier beim Umlauf einen gröſseren Reibungswiderstand findet, der Umlauf desselben wird etwas gehemmt, und die darüber laufende Stahlwalze kann ihren ganzen Druck ausüben. Die Glätte, welche dem Papier gegeben wird, hat neben dem glänzenden Aussehen als Hauptzweck, daſs die auf der Oberfläche des Papiers liegenden feinen Fasern in die Masse gepreſst werden, eine Manipulation, welche bei Post- und feinem Schreibpapier weniger nöthig ist, da bei diesen der Stoff auf klare Durchsicht gemahlen ist, also kurz und schmierig. Sehr nöthig ist das Festpressen der Fasern bei festen Papieren, welche lang gemahlenen Stoff erfordern; bei diesem Papier werden die Fasern nicht nur durch die harten Stahlfedern aufgenommen, sondern auch durch dünnflüssige Tinten beeinfluſst. Früher, als mit Gänsefedern geschrieben wurde, war man weniger genöthigt, auf angenehme Glätte zu sehen, wozu die Art der Leimung des Papiers auch beigetragen hatte, indem dieses durch die Oberflächenleimung mit einer glatten Decke überzogen war. Der weitere Zweck, welchen das Satiniren verfolgt, ist der, die Oberfläche des Papiers in eine dicht geschlossene Fläche zu verwandeln, so daſs alle vorhandenen feinen Löcher geschlossen werden, wodurch das Papier widerstandsfähiger gegen die Aufnahme von Feuchtigkeit, besonders also auch leimfester wird. In Folge des bedeutenden Druckes, welchen das Papier erfahren hat, durch welchen die Zwischenräume geschlossen und die Fasern fest an einander gepreſst sind, behält dieses für später auch die nöthige Glätte; dieses ist jedoch nur möglich, wenn das Papier vor dem Glätten den nöthigen Feuchtigkeitsgrad hat, da zu viel wie zu wenig hiervon gleich nachtheilig ist. Das schwammige Papier, wie solches von der Maschine kommt, ist gewöhnlich übertrocknet, die Faser saugt mit Begierde aus der Luft Feuchtigkeit, verändert dadurch ihre Beschaffenheit und zeigt vollständig geänderte Eigenschaften. Wird zu trockenes Papier geglättet, so wird dasselbe bei allen Fehlern der Walze platzen, auch wird viel gröſserer Druck nöthig werden, um die etwas spröde Faser anzupressen, sowie auch um die feinen Oeffnungen im Papier zu schlieſsen. Wird nun zu trocken geglättetes Papier der Feuchtigkeit der Luft ausgesetzt, was der Fall ist, wenn das Packet geöffnet wird, so nimmt die Faser mit groſser Begierde Feuchtigkeit auf, verändert aber durch die Ausdehnung, welche sie hierbei erfährt, ihre Lage, und in kurzer Zeit hat dieses Papier nicht nur seinen Glanz verloren, sondern auch die Glätte und kommt dem unsatinirten Papier wieder gleich. Neben der stofflichen Zusammensetzung ist deshalb der Feuchtigkeitsgehalt des Papiers Haupterforderniſs zur Erzielung von Glanz und Glätte, wenn solche von Dauer sein soll. Papier, welches zu feucht durch den Kalander geht, nimmt wohl leicht groſsen Glanz an, doch wird es sehr schlecht in der Durchsicht erscheinen; das Papier wird zerdrückt und immer auf der Oberfläche graues Aussehen haben; der Nachtheil ist ebenso groſs, als wenn das Papier zu trocken geglättet wird. Den für das Satiniren besten Feuchtigkeitsgehalt erhält das Papier, wenn dieses Zeit hat, die Feuchtigkeit aus der Luft aufzunehmen. Da diese Manipulation im Groſsen kaum durchzuführen und auſserdem zu zeitraubend wäre, so sind verschiedene Vorrichtungen geschaffen, durch welche das Papier durch Befeuchten mit Wasserstaub oder mit Dampf angefeuchtet wird, bevor es auf der Papiermaschine aufgerollt wird. Die Vorrichtung mit Dampf genügt bei sehr dünnen Papieren; Papier in der Stärke des gewöhnlichen Schreibpapiers muſs mit Wasserstaub, d.h. mit fein vertheiltem Wasser befeuchtet werden, und werden auch damit sehr gute Resultate erzielt, wenn die Papierrollen Zeit haben, einige Tage zu lagern, damit das zuerst nur auf die Oberfläche gespritzte Wasser auch ins Innere eindringen kann, das Papier also Zeit hat, zu verziehen. Die Menge des zum Feuchten nöthigen Wassers ist deshalb abhängig von der Stärke des Papiers sowie von der Art der verwendeten Stoffe; es gehört die ganze Umsicht und Erfahrung des Werkführers dazu, um die richtige Menge zu treffen. Bei zu wenig Feuchtigkeit läſst sich helfen, wenn die Papierrollen noch einige Zeit liegen können; sobald das Papier aber zu stark gefeuchtet ist und sich solches auch beim Liegen zeigt, so wird man selbst bei nur geringem Pressen immer graues und zerdrücktes Papier erhalten. Um gegen dieses Vorkommen gesichert zu sein, empfiehlt sich eine Vorrichtung am Kalander, welche sich für verschiedene Zwecke als sehr vortheilhaft bewiesen hat. Von den kleineren Stahlwalzen, welche mit den Papierwalzen zusammenlaufen, werden zwei derart eingerichtet, daſs dieselben mittels Dampf geheizt werden können. Die Beschaffenheit der heizbaren Kalanderwalze darf wohl als bekannt vorausgesetzt werden. Auf der einen Seite der ausgebohrten Stahlwalze ist eine Stopfbüchse in den Zapfen eingefügt, durch welche das Dampfzuleitungsrohr und das Ableitungsrohr für das Condensationswasser hinein gelegt sind. Dieses Rohr ist etwas gebogen und das Ende schräg abgeschnitten, um das Wasser besser abzusaugen. Das Dampfrohr reicht bis zu ⅔ in die Stahlwalze, um auch das entgegengesetzte Ende der Walze gleichmäſsig zu erwärmen. Die Zapfenstärke der Walze darf nicht zu sehr geschwächt werden, worauf beim Einrichten der Stopfbüchse Rücksicht genommen werden muſs, da die Walze groſsen Druck auszuhalten hat, welcher sich auch auf die Zapfen überträgt. Die Walzen, welche nicht nur mit dem eigenen Gewichte auf einander laufen, sondern auch durch Pressung an einander gedrückt werden, erwärmen sich durch die vorhandene Reibung: diese genügt jedoch für stärkere Papiere nicht, um, wenn das Papier zu feucht, einen Theil der Feuchtigkeit zu verdunsten. Ist jedoch eine der oberen Stahl walzen geheizt, so theilt sich die Wärme auch den beiden obersten Vorpreſswalzen mit, ein Theil der Feuchtigkeit verdunstet, und mit dem nach unten zunehmenden Drucke wird auch das Papier trockner, so daſs kein Zerdrücken oder Grauwerden des Papiers stattfindet. Dadurch, daſs von den Stahlwalzen zwei zum Heizen eingerichtet sind, hat man. das Erhitzen der Walzen ganz in der Hand, auch werden Fehler, welche die Vorpreſswalzen in dem zu feuchten Papier etwa verursachen, durch die Pressung zwischen den nachfolgenden Walzen wieder ausgeglichen. Die Gefahr, durch Glätten des Papiers Ausschuſs zu erhalten, ist durch Arbeiten mit geheizten Kalanderwalzen bedeutend herabgemindert. Ein weiterer Vortheil der heizbaren Kalanderwalzen ist der, daſs das Papier in etwas feuchterem Zustande geglättet werden kann, so daſs zur Erzielung der gewünschten Glätte und des Glanzes das Papier weniger gepreſst werden muſs. Von Vortheil ist dieses bei feinstem Druckpapier, von welchem häufig hoher Glanz verlangt wird, ohne daſs es durch starke Pressung die Saugfähigkeit einbüſst. Sehr scharf satinirte Papiere verlieren nach vorgenommenen Proben bis zu 20 Proc. an ihrem Volumen; der Griff, welchen dieselben vor dem Satiniren haben, wird bedeutend gemindert; durch die starke Pressung leidet auſserdem die Festigkeit des Papiers. Beim Arbeiten mit geheizten Walzen und geringerer Pressung betrug die Volumverminderung des geglätteten Papiers nur gegen 8 bis 12 Proc. Wenn es auch bei der Einrichtung mit geheizten Kalanderwalzen möglich wird, das Papier von der Maschine ohne vorheriges Lagern zu glätten, so sollte davon nur in Ausnahmefällen Gebrauch gemacht werden, die Arbeit wird alsdann besser und Ausschuſs wird weniger. Bedeutender Glanz wird dem Papiere gegeben, welches mit heiſsen Kalanderwalzen geglättet ist, wenn dem Stoffe mit dem Leim etwas Stearinseife beigemengt ist. Gleiche Theile Stearin und Borax werden mit Wasser so lange erhitzt, bis sich eine milchig getrübte Masse bildet, welche nach dem Erkalten zu einer seifenartigen Masse erstarrt. Hiervon werden auf 100 Th. Stoff 0,5 bis 0,75 Th. Stearin mit Wasser vermischt und dem Stoffe mit dem Leim zugetheilt. Das Stearin, in mikroskopisch kleinste Theilchen vertheilt, schmilzt beim Durchgehen zwischen den erhitzten Glättwalzen, gibt eine glänzende Oberfläche, genau so, wie bei dem Verfahren zur Herstellung der Glanzwäsche von Kragen und Manchetten. Die Behandlung des Papiers mit geheizten Glättwalzen verlangt Vorsichtsmaſsregeln für den Kalander ebenso wie für das Papier. Bei dem Kalander ist besonders darauf zu achten, daſs durch das in der Hitze dünnflüssige Fett keine Verunreinigung stattfindet, indem die Schmiere bei der schnellen Drehung der Walzen nach innen läuft und die Papierwalzen beschädigt. Hier kann abgeholfen werden, wenn die Zapfen der Kalanderwalzen auf Filzlagern laufen, welche das Oel aufsaugen und nur so viel Schmiere abgeben, als der Reibung wegen nöthig ist. Diese Lager haben sich sehr gut bewährt, nur müssen öfter neue Zwischenstücke, welche noch weich sind, eingelegt werden, und sind, wenn der Filz durch zu starke Pressung seine Saugfähigkeit verloren hat, neue Lager unterzuschieben. Um das Fortlaufen der Schmiere auf dem Zapfen nach der Walze zu verhindern, wenn wirklich zu viel von dem Filzlager abgegeben wurde, erwies sich als sehr brauchbar, wenn aus einem alten Trockenfilze eine Scheibe geschnitten und solche über den Zapfen geschoben wird, so daſs sie an die Walze direkt anliegt. Sollte Oel auf dem Zapfen weiter laufen, so nimmt der Filz dieses auf, und war eine derartige Scheibe über ½ Jahr im Gebrauche, ohne daſs Schmiere auf die Walzen lief. Auch die Behandlung des Papiers erfordert etwas Umsicht; durch richtige Regulirung des Dampfes und bei dem jetzt allgemein gebräuchlichen Frictionsantriebe läſst sich der Gang des Kalanders ohne Unterbrechung ändern, so daſs etwaige Fehler sich gleich abstellen lassen. Die Ueberhitzung des Papiers durch die Glättwalzen macht sich nicht nur bemerkbar durch Abplatzen des Papiers und dadurch vermehrten Ausschuſs, – auch auf farbige Papiere ist diese von Einfluſs. Selbst bei der Anfertigung von etwas gebläutem Schreibpapier machte sich die Aenderung der Farbe des Papiers bemerkbar, und zwar zuerst auf der Schnittfläche, nachdem das Papier in Haufen saſs. Bei genauer Untersuchung zeigte es sich, daſs das Papier zweifarbig war, d.h. eine Seite des Bogens war dunkler als die andere, und zwar war diejenige Seite heller, welche auf der geheizten Stahl walze auflag; auch war der Unterschied in der Farbe um so gröſser, je mehr die Stahlwalze erhitzt war. Die auf der Papier walze laufende Papierseite wurde der schlechten Wärmeleitung wegen weniger erhitzt. Die Hitze selbst kann den Unterschied in der Farbe nicht verursacht haben, da das Papier mit Ultramarin gefärbt war, welches feuerbeständig ist und nicht wie Farbextracte oder Anilin durch diese zersetzt wird. Eine Erklärung für den Vorfall konnte noch nicht gefunden werden, bei richtiger Regulirung des Dampfes kann er aber verhindert werden, und soll nur das Vorkommen deshalb aufgeführt sein, damit gleich von Anfang an auf diese Möglichkeit geachtet wird. Bei der Vielseitigkeit, welche der Kalander in der Technik findet, ist die Benutzung geheizter Kalanderwalzen bereits ziemlich verbreitet; in der Papierfabrikation aber, für welche vorstehende Zeilen in erster Linie bestimmt sind, dürften sie dazu beitragen, die Arbeit des Glättens zu erleichtern und das Fabrikat zu verbessern, da jedenfalls Einrichtungen dieser Art auſser für Glacépapier vereinzelt sind. Nicht unerwähnt sollen die Schutzvorrichtungen an den Kalandern bleiben, welche in groſser Anzahl bei der Ausstellung in Berlin im J. 1889 ausgestellt waren, von welchen sich verschiedene durch groſse Einfachheit auszeichneten, so daſs den vielen Unfällen, welche durch Kalanderbetriebe verursacht waren, vorgebeugt sein dürfte, wenn solche nur genau nach den Angaben angebracht werden.