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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines mehrlagigen, teilweise luftdurchlässigen Papiersacks, welcher zumindest zwischen zwei Papierlagen eine insbesondere aus einer Kunststoffolie bzw.-beschichtung bestehende Zwischenlage aufweist, wobei wenigstens die Zwischenlage und eine damit verbundene bzw. verbindbare Papierlage mit einer Mehrzahl von Perforationen bzw. Durchbrechungen ausgebildet wird. Die Erfindung bezieht sich weiters auf einen Papiersack, welcher zumindest zwischen zwei Papierlagen eine insbesondere aus einer Kunststoffolie bzw.-beschichtung bestehende Zwischenlage aufweist, wobei die Zwischenlage und eine damit verbundene bzw. verbindbare Papierlage mit einer Mehrzahl von Perforationen bzw. Durchbrechungen ausgebildet ist.
Aus der EP-A 0 867 379 und der DE-A 25 27 453 sind Verfahren zur Herstellung von perforierten Säcken und mehrlagigen Säcken bzw. Beuteln bekannt geworden, wobei eine Perforierung durch jeweils sämtliche Lagen eines Sackes erfolgt. Derartige Säcke werden beispielsweise für stückige Lebensmittel verwendet, um diese über einen längeren Zeitraum frisch zu halten, während eine Aufnahme von feinkörnigen bzw. pulverförmigen Materialien mit derartigen Säcken nicht möglich ist.
Ein Verfahren zur Herstellung eines mehrlagigen, teilweise luftdurchlässigen Papiersacks sowie ein Papiersack der eingangs genannten Art sind beispielsweise der WO 98/57861 oder der US-PS 5,988,881 zu entnehmen. Bei diesem bekannten Papiersack weist dieser an seinen Breitseiten jeweils eine Mehrzahl von Perforationen bzw. Durchbrechungen in Band- bzw. Streifenform zumindest in einer aus einer Kunststoffolie bestehenden Zwischenlage auf, wobei zwischen der streifenartigen Anordnung der Mehrzahl von Perforationen bzw. Durchbrechungen jeweils Bereiche ohne Perforationen bzw. Durchbrechungen ausgebildet sind. Zur Erzielung einer gewünschten Luftdurchlässigkeit müssen aufgrund der Tatsache, dass Durchbrechungen jeweils streifen- bzw. bandartig vorgesehen sind, wobei grosse Teilbereiche der Oberfläche des Sacks ohne Durchbrechungen ausgebildet sind, diese Löcher bzw.
Durchbrechungen einen entsprechend grossen Durchmesser aufweisen, wobei durch derartige grosse Abmessungen bzw. Durchmesser aufweisende Löcher bzw. Durchbrechungen die Festigkeit des hergestellten Papiersacks entsprechend herabgesetzt ist. Dies ist insbesondere nachteilig bei einer Verwendung derartiger Papiersäcke zur Aufnahme von teilweise hohes Gewicht aufweisenden Gütern, wie beispielsweise in der Zementindustrie.
Die vorliegende Erfindung zielt nun darauf ab, ausgehend von einem Verfahren zur Herstellung eines mehrlagigen, teilweise luftdurchlässigen Papiersacks sowie einem Papiersack der eingangs genannten Art eine Weiterbildung dahingehend zu ermöglichen, dass bei einem derartigen mehrlagigen Papiersack mit einer zwischen zwei Papierlagen angeordneten, insbesondere aus Kunststoffolie bzw.-beschichtung bestehenden Zwischenlage eine Verbesserung der Luftdurchlässigkeit bei gleichzeitiger Vergrösserung der Wasserdampfdichte erreicht werden kann.
Zur Lösung dieser Aufgaben ist ein Verfahren der eingangs genannten Art im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, dass die Durchbrechungen ausgehend von der mit der Zwischenlage verbundenen bzw. verbindbaren Papierlage durch die Zwischenlagen in Richtung zu der zweiten Papierlage eingebracht bzw. ausgebildet werden. Dadurch, dass erfindungsgemäss die Durchbrechungen ausgehend von der mit der Zwischenlage verbundenen Papierlage in weiterer Folge durch die Zwischenlage eingebracht bzw. ausgebildet werden, wird insbesondere sichergestellt, dass für die Löcher in der beispielsweise aus einer Kunststoffolie bzw.
-beschichtung bestehenden Zwischenlage, welche für die Definierung einer gewünschten Luftdurchlässigkeit unter gleichzeitiger Aufrechterhaltung der Wasserdampfdurchlässigkeit entscheidend ist, eine genau definierte Grösse der Durchbrechungen erzielt werden kann, um die Eigenschaften des in weiterer Folge hergestellten Papiersacks entsprechend an die Einsatzbedingungen anpassen zu können. Zur Abdeckung der mit Perforierungen bzw. Durchbrechungen versehenen Papierlage sowie der damit verbundenen Zwischenlage kann eine zusätzliche Papierlage ohne Durchbrechungen an beiden Seiten des perforierten Verbunds vorgesehen sein.
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Die Verbindung zwischen der insbesondere aus Kunststoff bestehenden Zwischenlage und der Papierlage kann im wesentlichen vollflächig sein und/oder es kann die Zwischenlage als Beschichtung auf die Papierlage aufgebracht sein.
Alternativ können die Zwischenlage und die Papierlage beispielsweise getrennt hergestellt und miteinander über flächiges oder zumindest punktweises Anhaften verbunden werden.
Gemäss einer besonders bevorzugten Ausführungsform wird in diesem Zusammenhang vorgeschlagen, dass die zweite Papierlage insbesondere nach dem Befüllen des Papiersacks unter Druckbeaufschlagung in Anlage an die perforierte Zwischenlage gebracht wird, wodurch sichergestellt wird, dass bei der Herstellung der Durchbrechungen bei einem Durchdringen der ersten Papierlage und der Zwischenlage ein insbesondere im Bereich der Zwischenlage entstehender Wulst bzw. Rand am Rand der jeweiligen Durchbrechung durch die insbesondere nach dem Befüllen des Papiersacks vorgesehene Pressung bzw. Druckbeaufschlagung mittels der zweiten Papierlage wiederum geglättet wird, so dass sich die gewünschte, genau definierte Grösse der Durchbrechung erzielen lässt. Durch die erfindungsgemäss zusätzlich vorgeschlagene Druckbeaufschlagung bzw.
Pressung durch die zweite Papierlage wird der sich bei der Herstellung der Perforierung bildende Rand bzw. Wulst wiederum zusammengedrückt, wobei dies zu einer definierten Verringerung des lichten Querschnitts der einzelnen Durchbrechungen führt, so dass insgesamt eine wesentliche Steigerung bzw. Verbesserung der Wasserdampfdichte erzielbar ist, wobei während des Befüllvorgangs eine ausreichende Luftdurchlässigkeit auch bei kleinen, lichten Durchtrittsquerschnitten der Durchbrechungen gewährleistet wird.
Es ist hiebei festzuhalten, dass durch die bevorzugt vorgeschlagene Druckbeaufschlagung bzw.
Pressung eine unmittelbare Verbindung der zweiten Papierlage mit der zwischenliegenden Zwischenlage nicht erfolgt, sondern dass die Pressung die gewünschte Formgebung für die Durchbrechungen bzw. Löcher ergibt. Die vorgeschlagene Druckbeaufschlagung der zweiten Papierlage in Anlage an die perforierte Zwischenlage kann durch eine entsprechende Pressung bzw. Druckbeaufschlagung des fertiggestellten und insbesondere befüllten Papiersacks erfolgen oder es kann lediglich durch das Gewicht von übereinander angeordneten bzw. gestapelten, befüllten Papiersäcken die gewünschte Pressung und somit Querschnittsveränderung erzielt werden.
Während erfindungsgemäss wesentlich ist, dass die Anbringung bzw. Ausbildung der Durchbrechungen zuerst durch die mit der Zwischenlage verbundene Papierlage und in weiterer Folge durch die damit verbundene Zwischenlage erfolgt, kann abhängig von dem Einsatzzweck die ebenfalls mit Perforierungen bzw. Durchbrechungen versehene Papierlage entweder an der Aussenseite oder an der zum aufzunehmenden Gut gewandten Innenseite vorgesehen sein. Für eine erste Filterung durch die innenliegende Papierlage wird gemäss einer bevorzugten Ausführungsform vorgeschlagen, dass die äussere Papierlage und die damit verbundene Zwischenlage perforiert werden.
Zur Ausbildung der Durchbrechungen bzw. Perforationen wird insbesondere bei einem Verfahren zur Herstellung eines insbesondere mehrlagigen, teilweise luftdurchlässigen Papiersacks, welcher vorzugsweise zwischen zwei Papierlagen eine insbesondere aus einer Kunststoffolie bzw.-beschichtung bestehende Zwischenlage aufweist, wobei wenigstens die Zwischenlage und/oder eine damit verbundene bzw. verbindbare Papierlage mit einer Mehrzahl von Perforationen bzw. Durchbrechungen ausgebildet wird, vorgeschlagen, dass die Perforierungen durch eine Nadelwalze oder dgl. ausgebildet werden, welche entsprechend der Zufuhrbewegung der Papierlage und/oder der damit verbundenen Zwischenlage zu einer Drehbewegung angetrieben wird.
Bei der Verwendung von Nadelwalzen ist es bekannt, diese beispielsweise freilaufend zu lagern, so dass durch eine Mitnahmebewegung einer zu perforierenden Bahn bzw. eines zu perforierenden Materials die Nadelwalze unmittelbar zu einer Drehbewegung beaufschlagt wird. Nachteilig bei einer derartigen selbsttätigen Mitnahme der Nadelwalze ist jedoch, dass die für eine Drehbewegung der Nadelwalze erforderliche Antriebsenergie durch die zu perforierende Bahn selbst aufgebracht werden muss, so dass ein Einreissen bzw. eine unregelmässige Ausbil-
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dung der herzustellenden Durchbrechungen bzw. Perforierungen resultiert. Es wird daher erfindungsgemäss vorgeschlagen, dass die Nadelwalze zu einer Drehbewegung angetrieben wird, wobei die Umfangsgeschwindigkeit der Nadelwalze auf die Zufuhrbewegung bzw.
-geschwindigkeit der zu perforierenden Papierlage und der damit verbundenen Zwischenlage abgestimmt ist, so dass keinerlei Beeinträchtigung der Form der durch die Nadelwalze herzustellenden Durchbrechungen durch die Mitnahme der Perforierungselemente befürchtet werden muss. Bei einem derartigen Antrieb der Nadelwalze unter Berücksichtigung der Zufuhrbewegung bzw.-geschwindigkeit der zu perforierenden Materialbahn lassen sich insbesondere auch exakte Durchbrechungen bzw. Löcher mit entsprechend kleinen Abmessungen herstellen, wobei bevorzugt vorgeschlagen wird, dass die Fördergeschwindigkeit der zu perforierenden Lage und die Umfangsgeschwindigkeit der sich drehenden Nadelwalze gleich gewählt werden.
Für eine einfache Steuerung der Antriebsbewegung der Nadelwalze wird gemäss einer weiters bevorzugten Ausführungsform vorgeschlagen, dass die Zufuhrgeschwindigkeit der Papierlage und/oder der damit verbundenen Zwischenlage abgetastet wird und einer Steuerung des Drehantriebs der Nadelwalze eingegeben wird.
Wie oben bereits angedeutet, zielt das erfindungsgemässe Verfahren insbesondere auf eine Verbesserung der Luftdurchlässigkeit und bei einer nachfolgenden Pressung auf eine Vergrö- #erung bzw. Optimierung der Wasserdampfdichte ab, so dass insbesondere kleine Abmessungen der Durchbrechungen bzw. Löcher günstig sind. Es wird daher gemäss einer weiters bevorzugten Ausführungsform vorgeschlagen, dass die Grösse, insbesondere der Durchmesser, der bevorzugt im wesentlichen kreisrunden Durchbrechungen zwischen 0,05 und 1,5 mm, insbesondere 0,1 bis 0,8 mm, gewählt wird.
Neben der gewünschten Abstimmung auf die Luftdurchlässigkeit bzw. die Wasserdampfdichte wird durch derartige kleine Löcher sichergestellt, dass selbst bei hoher Perforationsdichte ein minimaler Festigkeitsverlust des resultierenden Papiersacks aufgrund der vernachlässigbaren Beeinträchtigung bzw. Beschädigung der Papier- bzw.
Zellstoffasern erzielbar ist, so dass derart auch entsprechend schwere Güter aufgenommen werden können.
Für eine Anpassung an unterschiedliche Einsatz- bzw. Verwendungszwecke des mit dem erfindungsgemässen Verfahren herstellbaren Papiersacks wird gemäss einer weiters bevorzugten Ausführungsform vorgeschlagen, dass die Grösse bzw. Form der Durchbrechungen durch Wahl der Einstichtiefe von im wesentlichen unterschiedliche Querschnittsformen aufweisenden, insbesondere konisch ausgebildeten Nadeln der Nadelwalze gewählt wird. Es lässt sich somit lediglich durch Wahl der Einstichtiefe ohne aufwendige Umrüst- bzw. Umstellarbeiten eine entsprechend angepasste bzw. geänderte Ausbildung und insbesondere Grösse bzw. Form der Durchbrechungen bzw. Löcher erzielen.
Zur Erzielung einer möglichst gleichmässigen Luftdurchlässigkeit über grosse Bereiche des herzustellenden Papiersacks bei Aufrechterhaltung der gewünschten Wasserdampfdichte sowie zur Vermeidung von übermässigen Festigkeitsverlusten des resultierenden Papiersacks wird gemäss einer weiters bevorzugten Ausführungsform vorgeschlagen, dass eine Lochdichte von wenigstens 100 Durchbrechungen/dm2, insbesondere wenigstens 1000 Durchbrechungen/dm2, gewählt wird. Insbesondere bei Verwendung von entsprechend kleine Abmessungen aufweisenden Löchern lässt sich bei der erfindungsgemäss vorgeschlagenen, hohen Lochdichte die gewünschte Luftdurchlässigkeit bei Erzielung einer entsprechend hohen Wasserdampfdichte ermöglichen.
Um beispielsweise beim Einbringen des in den Papiersack aufzunehmenden Guts ein rasches und zuverlässiges Ausbringen der Luft zu ermöglichen wird gemäss einer weiters bevorzugten Ausführungsform vorgeschlagen, dass die Durchbrechungen im wesentlichen gleichmässig verteilt wenigstens über eine Breitseite des Papiersacks ausgebildet werden, wobei die Ausbildung von Durchbrechungen über überwiegende Flächen des herzustellenden Papiersacks auch beispielsweise bei einer nachträglichen Stapelung die Handhabung des gefüllten Papiersacks erleichtern.
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Zur Lösung der eingangs gestellten Aufgaben ist darüber hinaus ein Papiersack, welcher zumindest zwischen zwei Papierlagen eine insbesondere aus einer Kunststoffolie bzw.
-beschichtung bestehende Zwischenlage aufweist, wobei die Zwischenlage und eine damit verbundene bzw. verbindbare Papierlage mit einer Mehrzahl von Perforationen bzw. Durchbrechungen ausgebildet ist, im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, dass die Durchbrechungen ausgehend von der mit der Zwischenlage verbundenen bzw. verbindbaren Papierlage durch die Zwischenlage in Richtung zu der zweiten Papierlage eingebracht bzw. ausgebildet sind. Derart lässt sich ein Sack mit den gewünschten Eigenschaften, insbesondere im Hinblick auf die Luftdurchlässigkeit und Wasserdampfdichte, erzielen.
Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform wird vorgeschlagen, dass die Papierlage und die damit verbundene bzw. verbindbare Zwischenlage eine Lochdichte von wenigstens 100 Durchbrechungen/dm2, insbesondere wenigstens 1000 Durchbrechungen/dm2, aufweisen. Durch eine derartig hohe Lochdichte lässt sich bei entsprechend guter Luftdurchlässigkeit und erhöhter Wasserdampfdichte angepasst an den Einsatzzweck ein entsprechend leicht handhabbarer Papiersack erzielen. Gemäss einer besonders bevorzugten - Ausführungsform wird hiebei vorgeschlagen, dass die Durchbrechungen im wesentlichen gleichmässig verteilt wenigstens über eine Breitseite des Papiersacks ausgebildet sind.
Zur Vermeidung eines übermässigen Festigkeitsverlusts des herzustellenden Papiersacks wird darüber hinaus bevorzugt vorgeschlagen, dass die Grösse, insbesondere der Durchmesser, der bevorzugt im wesentlichen kreisrunden Durchbrechungen zwischen 0,05 und 1,5 mm, insbesondere 0,1 bis 0,8 mm, gewählt ist.
Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform wird vorgeschlagen, dass die äussere Papierlage und die damit verbundene Zwischenlage perforiert sind. Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass die Grösse bzw. Form der Durchbrechungen durch Wahl der Einstichtiefe von im wesentlichen unterschiedliche Querschnittsformen aufweisenden, insbesondere konisch ausgebildeten Nadeln der Nadelwalze gewählt ist.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in der beiliegenden Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. In dieser zeigen: Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemä- #en Verfahrens zur Herstellung eines erfindungsgemässen Papiersacks; Fig. 2 in vergrösserter Darstellung einen Teilschnitt durch einen erfindungsgemässen Papiersack; Fig. 3 in einer zu Fig. 2 ähnlichen Darstellung ebenfalls einen Teilschnitt durch eine abgewandelte Ausführungsform eines erfindungsgemässen Papiersacks ; Fig. 4 in einer zu den Fig. 2 und 3 ähnlichen Ansicht eine Detailansicht zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens zur Erzielung von Löchern bzw. Durchbrechungen mit einstellbarer Lochgrösse.
In Fig. 1 ist mit 1 eine Rolle bezeichnet, von welcher eine schematisch mit 2 bezeichnete Materialbahn abgerollt wird, welche, wie dies aus Fig. 2 deutlich ersichtlich ist, aus einer untenliegenden Papierlage 3 und einer mit der Papierlage 3 verbundenen, insbesondere aus einer Kunststoffolie bzw.-beschichtung bestehenden Zwischenlage 4 besteht. Die Materialbahn 2 wird über eine Zufuhrrolle bzw. -walze 5 einer Nadelwalze 6 zur Ausbildung von einer Mehrzahl von sich im wesentlichen über die Breite der Materialbahn 2 herzustellenden Durchbrechungen bzw. Perforierungen zugeführt, wobei eine Andruck- bzw. Gegenwalze im Bereich der Nadelwalze 6 mit 7 angedeutet ist.
Die derart perforierte bzw. mit Durchbrechungen versehene Materialbahn 2 wird nachfolgend zur Ausbildung einer mehrlagigen Struktur, welche in weiterer Folge zur Herstellung eines mehrlagigen Papiersacks verwendet wird, im Bereich einer nachfolgenden Station mit einer lediglich aus einer Papierlage 8 bestehenden Materialbahn über eine Walze 11 zusammengeführt, welche von einer Zufuhrrolle 9 entnommen wird.
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Insbesondere nach einem Befüllen des in weiterer Folge herzustellenden Papiersacks erfolgt eine Druckbeaufschlagung bzw. Pressung entweder durch eine gesonderte Vorrichtung oder bei einem Stapel unter dem Eigengewicht der befüllten Säcke, so dass der bei der Ausbildung der Perforationen 13 entstehende, aufragende Rand bzw. Wulst 14 an den Enden 15, wobei die Stichrichtung in Fig. 2 mit dem Pfeil 16 angedeutet ist, durch die Druckbeaufschlagung auf die Papierbahn bzw. -lage 8 in einem Niederdrücken bzw.-pressen der Ränder bzw. Enden 15 der Durchbrechungen 13 resultiert, wie dies in Fig. 2 strichliert mit 15' angedeutet ist.
Die in Fig. 2 in Abstand von den die Materialbahn 2 bildenden Lagen 3 und 4 dargestellte Papierbahn 8 wird durch die Druckbeaufschlagung in Anlage an die Zwischenlage 4 gepresst, so dass die aufstehenden Ränder 15, welche durch das Eindringen der Nadeln der Nadelwalze 6 resultieren, entsprechend zur Verkleinerung des lichten Querschnitts der Durchbrechungen 13 gepresst werden.
Durch Einstellen einer gewünschten Presskraft bzw. Andruckkraft kann hiebei neben der zur Einstellung der Grösse der Löcher 13 durch Verwendung von entsprechend dimensionierten Nadeln der Nadelwalze 6 durch ein gewünschtes Pressen der Ränder 15 zur Erzielung einer entsprechenden Luftdurchlässigkeit bei Aufrechterhaltung einer hohen Wasserdampfdichte eine Einstellung des lichten Querschnitts der Durchbrechungen 13 vorgenommen werden.
In Fig. 2 ist die Stichrichtung 16 so gewählt, dass nach einer Fertigstellung eines Papiersacks durch Verbinden von zwei mehrlagigen Materialbahnen, welche insgesamt aus den Papierlagen 3 und 8 sowie der Zwischenlage 4 bestehen, zu einem Papiersack die perforierte Papierlage 3 an der Innenseite des herzustellenden Papiersacks liegt.
Es wird weiters vorgeschlagen, dass zur Erzielung der gewünschten Luftdurchlässigkeit und unter Minimierung der Beeinflussung der Festigkeit des herzustellenden Papiersacks kleine Löcher bzw. Durchbrechungen 13 mit einem Durchmesser von weniger als 1,5 mm und insbesondere weniger als 0,8 mm ausgebildet werden. Zur Erzielung derartig kleiner Durchbrechungen mit entsprechend genauer Formgebung wird weiters vorgeschlagen, wie dies in Fig. 1 angedeutet ist, dass über einen Sensor 17 die Zufuhrgeschwindigkeit bzw.-bewegung der Materialbahn 2, welche aus einer Papierlage 3 und der damit verbundenen Zwischenlage 4 besteht, ermittelt wird, wobei das Sensorsignal einer schematisch angedeuteten Steuerung 18 zugeführt wird, welche wiederum einen Motor 19 für die Nadelwalze 6 steuert bzw. regelt.
Durch die Abstimmung des Antriebs bzw. der Drehbewegung der Nadelwalze 6 auf die Zufuhrgeschwindigkeit der mehrlagigen Materialbahn 2 wird verhindert, dass durch eine Relativbewegung zwischen der Oberfläche der Nadelwalze 6 und der zu perforierenden Materialbahn 2 herzustellende, insbesondere einen kleinen Durchmesser bzw. kleine Abmessungen aufweisende Löcher eingerissen werden bzw. eine schlecht definierte Aussenform aufweisen.
In Fig. 3 ist eine abgewandelte Ausführungsform dargestellt, wobei entweder durch Umkehr der Anordnung der Nadelwalze 6 sowie der Zufuhrrichtung der Papierlage 8 oder durch Umkehr der Verwendung der mehrlagigen, aus der Papierlage 3, der damit verbundenen Zwischenlage 4 sowie der getrennten Papierlage 8 bestehenden Sandwichstruktur in weiterer Folge ein Papiersack erzielt wird, bei welchem die aussenliegende Papierlage 3 sowie die damit verbundene Zwischenlage 4 perforiert bzw. mit Durchbrechungen 13 versehen sind, während die zum Inneren gewandte Papierlage 8 zur Erzielung einer ersten Filterung ohne Durchbrechungen bzw.
Löcher ausgebildet ist. Auch bei der Darstellung gemäss Fig. 3 ist angedeutet, dass durch eine entsprechende Pressung bzw. Druckbeaufschlagung beim Zusammenführen der mehrschichtigen Sandwichstruktur bzw. gegebenenfalls nach Herstellung und insbesondere Befüllung des Papiersacks durch Pressung des gesamten Papiersacks wiederum die aufragenden Enden 15 unter Verringerung des freien Durchtrittsquerschnitts der Durchbrechungen 13 gepresst werden.
Bei der Darstellung gemäss Fig. 4 ist die Möglichkeit einer Einstellung bzw. Wahl der Grösse der herzustellenden Durchbrechungen 13 unter Verwendung von einen insbesondere konischen Aussenumfang aufweisenden Nadeln 20 in der nicht näher dargestellten Nadelwalze angedeu-
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tet, wobei durch entsprechende Wahl der Eindring- bzw. Einstichtiefe der Nadel 20 in der wiederum mit 16 bezeichneten Einstichrichtung die Papierlage 3 sowie insbesondere die damit verbundene Zwischenlage 4 mit entsprechend dimensionierten Durchbrechungen 13 ausgebildet werden können.
In Anpassung an den gewünschten Einsatzzweck und/oder die verwendete Zusammensetzung der Papierlage 3 sowie der Zwischenlage 4 lässt sich durch die Wahl der Eindringtiefe und somit die Wahl der dadurch erzielbaren Grösse der herzustellenden Löcher 13 eine Anpassung an die gewünschte Luftdurchlässigkeit sowie die aufrecht zu erhaltende Wasserdampfdichte unter gleichzeitiger Minimierung eines Festigkeitsverlusts eines in weiterer Folge herzustellenden Papiersacks erzielen. Insbesondere bei Ausbildung von kleine Abmessungen aufweisenden Durchbrechungen bzw. Löchern 13 wird eine Beschädigung der Fasern der Papierlage 3 weitestgehend vermieden, so dass die gewünschte Festigkeit, insbesondere zur Aufnahme von schweren Gütern, ohne weiteres aufrecht erhalten werden kann.
Für spezielle Einsatzzwecke kann an beiden Seiten der aus der Papierlage 3 und der Zwischenlage 4 mit den Durchbrechungen bzw. Löchern 13 bestehenden Struktur jeweils eine Papierlage 8 vorgesehen sein, so dass insgesamt drei Papierlagen vorgesehen sind, von welchen die mit der Zwischenlage 4 verbundene Papierlage 3 entsprechend perforiert ausgebildet ist.
Patentansprüche: 1. Verfahren zur Herstellung eines mehrlagigen, teilweise luftdurchlässigen Papiersacks, welcher zumindest zwischen zwei Papierlagen (3,8) eine insbesondere aus einer
Kunststoffolie bzw.-beschichtung bestehende Zwischenlage (4) aufweist, wobei wenigs- tens die Zwischenlage (4) und eine damit verbundene bzw. verbindbare Papierlage (3) mit einer Mehrzahl von Perforationen bzw. Durchbrechungen (13) ausgebildet wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchbrechungen (13) ausgehend von der mit der Zwischenlage (4) verbundenen bzw. verbindbaren Papierlage (3) durch die Zwischenlagen in Richtung zu der zweiten Papierlage (8) eingebracht bzw. ausgebildet werden.
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The present invention relates to a method for producing a multilayer, partially air-permeable paper sack, which has at least between two paper layers an intermediate layer, in particular consisting of a plastic film or coating, wherein at least the intermediate layer and a paper layer connected thereto or having a plurality is formed by perforations or openings. The invention further relates to a paper sack, which has an intermediate layer, in particular consisting of a plastic film or coating, at least between two paper layers, wherein the intermediate layer and a paper layer connected or connectable thereto are formed with a plurality of perforations or perforations.
From EP-A 0 867 379 and DE-A 25 27 453 methods for the production of perforated bags and multi-layer bags or bags have become known, wherein a perforation takes place through each of all layers of a bag. Such bags are used, for example, for chunky foods to keep them fresh over a longer period of time, while a recording of fine-grained or powdery materials with such bags is not possible.
A method for producing a multilayer, partially air-permeable paper sack and a paper sack of the type mentioned above can be found for example in WO 98/57861 or US Pat. No. 5,988,881. In this known paper bag this has on its broad sides in each case a plurality of perforations or perforations in strip or strip form at least in an existing of a plastic film intermediate layer, wherein between the strip-like arrangement of the plurality of perforations or openings respectively areas without perforations or . Breakthroughs are formed. To achieve a desired air permeability due to the fact that openings are provided in each strip or strip-like, with large portions of the surface of the bag are formed without openings, these holes or
Openings have a correspondingly large diameter, wherein the strength of the paper bag produced is correspondingly reduced by such large dimensions or diameter having holes or openings. This is particularly disadvantageous in a use of such paper sacks for receiving goods having in part high weight, such as in the cement industry.
The present invention now aims at starting from a method for producing a multilayer, partially air-permeable paper bag and a paper bag of the type mentioned in a development to enable such a multi-layered paper bag with a sandwiched between two paper layers, in particular plastic or Coating existing liner can improve the air permeability while increasing the water vapor density can be achieved.
To solve these objects, a method of the type mentioned is essentially characterized in that the openings are introduced or formed by the intermediate layers in the direction of the second paper layer, starting from the paper layer connected or connectable with the intermediate layer. The fact that, according to the invention, the openings are introduced or formed starting from the paper layer connected to the intermediate layer as a result of the intermediate layer, in particular ensures that for the holes in the example of a plastic or
Coating existing liner, which is crucial for the definition of a desired air permeability while maintaining the water vapor permeability, a well-defined size of the openings can be achieved in order to adapt the properties of the subsequently produced paper bag according to the conditions of use. To cover the provided with perforations or perforations paper layer and the associated intermediate layer may be provided without perforations on both sides of the perforated composite an additional paper layer.
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The connection between the particular plastic intermediate layer and the paper layer may be substantially full-surface and / or it may be applied as a coating on the paper layer, the intermediate layer.
Alternatively, the intermediate layer and the paper layer can be produced separately, for example, and connected to one another by surface or at least point-wise adhesion.
According to a particularly preferred embodiment, it is proposed in this context that the second paper layer is brought into contact with the perforated intermediate layer, in particular after the paper bag has been filled with pressure, thereby ensuring that in the production of the apertures in a penetration of the first paper layer and the Interlayer, in particular in the region of the intermediate layer resulting bead or edge at the edge of the respective opening is again smoothed by the particular provided after filling of the paper bag pressing or pressurizing by means of the second paper layer, so that achieve the desired, well-defined size of the opening leaves. By the invention additionally proposed pressurization or
Pressing through the second paper layer of the forming in the perforation forming edge or bead is in turn compressed, this leads to a defined reduction of the clear cross section of the individual openings, so that overall a substantial increase or improvement of the water vapor density can be achieved sufficient air permeability is ensured during the filling process, even with small, clear passage cross sections of the openings.
It is to be noted hiebei that by the preferred proposed pressurization or
Pressing a direct connection of the second paper layer with the intermediate intermediate layer is not done, but that the pressure results in the desired shape for the openings or holes. The proposed pressurization of the second paper layer in contact with the perforated intermediate layer can be done by a corresponding pressing or pressurizing the finished and especially filled paper bag or it can only by the weight of stacked or stacked, filled paper bags the desired pressure and thus achieved cross-sectional change become.
While according to the invention is essential that the attachment or formation of the openings is first carried by the paper layer connected to the intermediate layer and subsequently by the associated intermediate layer, depending on the intended use, which also provided with perforations or perforations paper layer either on the outside or be provided on the side facing the male Good. For a first filtering through the inner paper layer, it is proposed according to a preferred embodiment that the outer paper layer and the intermediate layer connected thereto are perforated.
To form the perforations or perforations is in particular in a process for producing a particular multi-layer, partially air-permeable paper bag, which preferably between two paper layers in particular from a plastic film or coating existing intermediate layer, wherein at least the intermediate layer and / or an associated or connectable paper layer is formed with a plurality of perforations or perforations, proposed that the perforations are formed by a needle roller or the like., Which is driven according to the feed movement of the paper layer and / or the associated intermediate layer to a rotary motion.
When using needle rollers, it is known to store them, for example, free-running, so that the needle roller is acted upon by a driving movement of a web to be perforated or a material to be perforated directly to a rotary motion. A disadvantage of such an automatic entrainment of the needle roller is, however, that the drive energy required for a rotational movement of the needle roller must be applied through the web to be perforated itself, so that tears or irregular training are required.
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tion of the perforations or perforations to be produced results. It is therefore proposed according to the invention that the needle roller is driven to a rotational movement, wherein the peripheral speed of the needle roller to the feed movement or
Velocity of the paper layer to be perforated and the associated intermediate layer is tuned, so that no impairment of the shape of the openings to be produced by the needle roller through the entrainment of the perforation must be feared. In such a drive of the needle roller, taking into account the feed movement or speed of the material to be perforated material can be produced in particular exact perforations or holes with correspondingly small dimensions, it is preferably proposed that the conveying speed of the layer to be perforated and the peripheral speed of rotating needle roller are the same.
For a simple control of the drive movement of the needle roller is proposed according to a further preferred embodiment that the feed rate of the paper layer and / or the associated intermediate layer is scanned and a control of the rotary drive of the needle roller is entered.
As already indicated above, the method according to the invention is aimed, in particular, at improving the air permeability and, at a subsequent pressing, at increasing or optimizing the water vapor density so that, in particular, small dimensions of the perforations or holes are favorable. It is therefore proposed according to a further preferred embodiment that the size, in particular the diameter, which is preferably substantially circular openings between 0.05 and 1.5 mm, in particular 0.1 to 0.8 mm, is selected.
In addition to the desired vote on the air permeability or the water vapor density is ensured by such small holes that even at high perforation density, a minimal loss of strength of the resulting paper bag due to the negligible impairment or damage to the paper or
Pulp fibers can be achieved, so that also correspondingly heavy goods can be absorbed.
In order to adapt to different uses or uses of the paper bag producible by the method according to the invention, it is proposed according to a further preferred embodiment that the size or shape of the apertures be selected by selecting the penetration depth of needles of the needle roller having substantially different cross-sectional shapes, in particular conical is selected. It can thus be achieved only by choosing the penetration depth without costly Umrüst- or conversion work a suitably adapted or modified training and in particular size or shape of the openings or holes.
To achieve the most uniform possible air permeability over large areas of the paper bag to be produced while maintaining the desired water vapor density and to avoid excessive strength losses of the resulting paper bag is proposed according to a further preferred embodiment that a hole density of at least 100 openings / dm2, in particular at least 1000 perforations / dm2 , is elected. In particular, when using correspondingly small dimensions having holes in the inventively proposed, high hole density, the desired air permeability to achieve a correspondingly high water vapor density.
In order to enable, for example, when introducing the material to be absorbed into the paper bag a rapid and reliable spreading of the air is proposed according to a further preferred embodiment that the openings are distributed substantially uniformly distributed over at least one broad side of the paper bag, wherein the formation of openings over predominant Also facilitate, for example, in a subsequent stacking the handling of the filled paper bag surfaces of the paper bag to be produced.
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To solve the problems initially posed is also a paper bag, which at least between two layers of paper in particular from a plastic or
Coating existing intermediate layer has, wherein the intermediate layer and an associated or connectable paper layer is formed with a plurality of perforations or openings, essentially characterized in that the openings, starting from the connected to the intermediate layer or connectable paper layer through the intermediate layer are introduced or formed in the direction of the second paper layer. In this way, a bag with the desired properties, in particular with regard to the air permeability and water vapor density, can be achieved.
According to a preferred embodiment, it is proposed that the paper layer and the intermediate layer connected or connectable have a hole density of at least 100 openings / dm2, in particular at least 1000 openings / dm2. Due to such a high density of holes, a correspondingly easy-to-handle paper bag can be achieved with a correspondingly good air permeability and increased water vapor density, adapted to the intended use. According to a particularly preferred embodiment, it is proposed hiebei that the openings are formed substantially uniformly distributed at least over a broad side of the paper bag.
In order to avoid an excessive loss of strength of the paper bag to be produced, it is furthermore preferably proposed that the size, in particular the diameter, is selected to be preferably substantially circular perforations between 0.05 and 1.5 mm, in particular 0.1 to 0.8 mm ,
According to a preferred embodiment, it is proposed that the outer paper layer and the intermediate layer connected thereto are perforated. Particularly preferably, it is provided that the size or shape of the openings is selected by selecting the penetration depth of substantially different cross-sectional shapes having, in particular conical needles of the needle roller.
The invention will be explained in more detail with reference to embodiments schematically illustrated in the accompanying drawings. 1 shows a schematic representation of an apparatus for carrying out the method according to the invention for producing a paper sack according to the invention; 2 shows an enlarged view of a partial section through a paper bag according to the invention; Fig. 3 in a similar to Fig. 2 representation also a partial section through a modified embodiment of an inventive paper bag; Fig. 4 in a view similar to Figs. 2 and 3 is a detail view for carrying out the inventive method for obtaining holes or openings with adjustable hole size.
In Fig. 1, 1 denotes a roller, from which a material web designated schematically with 2 is unrolled, which, as is clearly apparent from Fig. 2, from a lower paper layer 3 and one connected to the paper layer 3, in particular from a Plastic film or coating existing intermediate layer 4 is. The material web 2 is supplied via a feed roller or roller 5 of a needle roller 6 for forming a plurality of substantially over the width of the web 2 to be produced openings or perforations, wherein a pressure or counter roller in the needle roller 6 with 7 is indicated.
The thus perforated or perforated material web 2 is subsequently combined to form a multilayer structure, which is subsequently used for producing a multilayer paper sack, in the region of a subsequent station with a material web consisting only of a paper layer 8 via a roller 11, which is taken from a feed roller 9.
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In particular, after a filling of the paper sack to be produced subsequently, pressurization or pressing takes place either by a separate device or in the case of a stack under the weight of the filled sacks, so that the upstanding edge or bead 14 formed during the formation of the perforations 13 the ends 15, wherein the stitching direction is indicated in Fig. 2 by the arrow 16, by the pressurization on the paper web or layer 8 in a depression or pressing of the edges or ends 15 of the openings 13 results, as in Fig. 2 by dashed lines 15 'is indicated.
The paper web 8 shown in FIG. 2 at a distance from the layers 3 and 4 forming the material web 2 is pressed into contact with the intermediate layer 4 by the application of pressure so that the upstanding edges 15, which result from the penetration of the needles of the needle roller 6, be pressed according to the reduction of the clear cross section of the openings 13.
By setting a desired pressing force or pressing force can hiebei addition to adjusting the size of the holes 13 by using appropriately sized needles of the needle roller 6 by a desired pressing of the edges 15 to achieve a corresponding air permeability while maintaining a high water vapor density adjustment of the clear cross section the openings 13 are made.
In Fig. 2, the stitching direction 16 is selected so that after completion of a paper bag by joining two multilayer material webs, which consist of a total of the paper layers 3 and 8 and the intermediate layer 4, to a paper bag, the perforated paper layer 3 on the inside of the produced Paper sack lies.
It is further proposed that small holes or openings 13 with a diameter of less than 1.5 mm and in particular less than 0.8 mm are formed to achieve the desired air permeability and minimizing the influence on the strength of the paper bag to be produced. To achieve such small openings with correspondingly accurate shape is further proposed, as indicated in Fig. 1, that via a sensor 17, the feed speed or movement of the web 2, which consists of a paper layer 3 and the associated intermediate layer 4, is determined, wherein the sensor signal is fed to a schematically indicated controller 18, which in turn controls or regulates a motor 19 for the needle roller 6.
By matching the drive or the rotational movement of the needle roller 6 to the feed speed of the multilayer material web 2 is prevented by a relative movement between the surface of the needle roller 6 and the material to be perforated web 2 to be produced, in particular a small diameter or small dimensions having holes be torn or have a poorly defined outer shape.
In Fig. 3, a modified embodiment is shown, either by reversing the arrangement of the needle roller 6 and the feed direction of the paper layer 8 or by reversing the use of the multilayer, consisting of the paper layer 3, the associated intermediate layer 4 and the separated paper layer 8 sandwich structure Subsequently, a paper bag is achieved in which the outer paper layer 3 and the associated intermediate layer 4 are perforated or provided with openings 13, while the interior facing paper layer 8 to achieve a first filtering without openings or
Holes is formed. Also in the illustration according to FIG. 3, it is indicated that, by means of a corresponding pressure or pressurization during the merging of the multilayer sandwich structure or, if appropriate, after production and in particular filling of the paper sack by pressing the entire paper sack, the uprising ends 15 again reduce the free passage cross-section Breakthroughs 13 are pressed.
In the illustration according to FIG. 4, the possibility of setting or selecting the size of the openings 13 to be produced using needles 20 having a conical outer circumference in particular is indicated in the needle roller (not shown).
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tet, wherein the paper layer 3 and in particular the associated intermediate layer 4 can be formed with appropriately sized apertures 13 by appropriate choice of the penetration or penetration depth of the needle 20 in the recessing direction 16 again.
In adaptation to the desired application and / or the composition of the paper layer 3 and the intermediate layer 4 can be adjusted by the choice of penetration depth and thus the choice of achievable size of the holes 13 to be adapted to the desired air permeability and upright to maintain water vapor density while minimizing a loss of strength of a subsequently produced paper bag. In particular, in the formation of small dimensions having perforations or holes 13 damage to the fibers of the paper layer 3 is largely avoided, so that the desired strength, especially for receiving heavy goods, can be maintained easily.
For special applications, a paper layer 8 can be provided on both sides of the structure consisting of the paper layer 3 and the intermediate layer 4 with the apertures or holes 13, so that a total of three paper layers are provided, of which the paper layer 3 connected to the intermediate layer 4 is formed perforated accordingly.
1. A process for producing a multilayer, partially air-permeable paper sack, which at least between two paper layers (3,8) one in particular from a
Plastic film or coating existing intermediate layer (4), at least the intermediate layer (4) and an associated or connectable paper layer (3) with a plurality of perforations or openings (13) is formed, characterized in that the openings (13), starting from the paper layer (3) connected or connectable with the intermediate layer (4), are introduced or formed by the intermediate layers in the direction of the second paper layer (8).