CH715718A1 - Klebebandbasispapier. - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Klebebandbasispapier für ein Klebeband mit einer Klebeschicht und einer Trennschicht und ein Herstellungsverfahren für ein solches Klebebandbasispapier. Das Klebebandbasispapier enthält wenigstens 10 Trockengew.-% Grasfasern.

Description

[0001] Die Erfindung betrifft ein Klebebandbasispapier zur Verwendung in Klebebändern, bzw. zur Herstellung von Klebebändern, insbesondere von Kreppklebebändern, gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

[0002] Klebebänder werden z. B. bei handwerklichen Arbeiten eingesetzt, wie Malertätigkeiten, Verlegen elektrischer Einrichtungen und Bauarbeiten. Zudem finden Klebebänder in der Verpackung jeglicher Art von Gegenständen eine breite Anwendung. Dabei ist es wünschenswert, dass das Klebeband in einfacher Weise auf der gewünschten Stelle platziert werden kann. Beispielsweise soll das Band leicht von einer Klebebandrolle abgezogen werden können. Gleichzeitig soll das Klebeband gute Klebeeigenschaften aufweisen und dennoch möglichst leicht und schnell wieder entfernt werden können. Beim Entfernen ist es hilfreich, wenn das Band nicht zu schnell reisst. Hierfür soll eine ausreichende Reissfestigkeit in Querrichtung und Längsrichtung des Bandes vorliegen, um ein problemloses Abziehen von einer Klebestelle zu ermöglichen.

[0003] Hierfür geeignete Klebebänder bestehen in der Regel aus einem Klebebandbasispapier, auf dem auf einer Seite eine Klebeschicht und auf einer gegenüberliegenden Seite eine Trennschicht aufgebracht ist. Beim Aufrollen des Klebebandbasispapiers kommt daher die Trennschicht auf der Klebeschicht zu liegen. Die Trennschicht ist derart ausgebildet, dass sie leicht von der Klebeschicht gelöst werden kann. Somit kann das Klebeband von einer Rolle abgezogen und in einer gewünschten Länge abgelängt werden.

[0004] Nach dem Gebrauch werden Klebebänder in einer Mülldeponie oder durch Müllverbrennung entsorgt, wodurch Schadstoffe in die Umwelt gelangen. Eine Wiedergewinnung von Rohstoffen aus den Klebebändern, u. a. zur Vermeidung von negativen Umwelteinflüssen, ist aufgrund der verwendeten Materialien bei der Imprägnierung sowie in der Klebe- und Trennschicht schwierig.

[0005] Um negative Einflüsse auf die Umwelt durch die Verwendung von Klebebändern zu verringern, wurden Bänder vorgeschlagen, die in ihrem Klebebandbasispapier einen Anteil an Altpapier aufweisen.

[0006] Aus der DE 20 2010 017721 U1 ist beispielsweise ein Krepppapier für Klebebänder bekannt, das Altpapier in einer Menge von zumindest 30 Gew.-% basierend auf dem Trockengewicht des Papiers umfasst. Für die Verwendung in Abdeckbändern wird das Papier mit einem Polymerimprägniermittel gesättigt. Dabei ist eine Beladungsmenge an Trockenimprägniermittel im fertigen Klebeband von zumindest 40 Gew.-% basierend auf dem Trockengewicht des Papiers vorgesehen. Ein solches imprägniertes Klebeband soll einen Reisswert in Querrichtung von zumindest 0.4N aufweisen.

[0007] In der EP 2386614 A1 ist weiter ein Papierklebeband beschrieben, das einen imprägnierten Papierträger verwendet, der wiederverwertete Zellulosefasern enthält. Der Anteil der wiederverwerteten Zellulosefasern beträgt, bezogen auf die insgesamt darin enthaltenen Zellulosefasern, also recycelte Zellulosefasern plus Primärzellulosefasern, mindestens 50 %. Idealerweise enthält der imprägnierte Papierträger des Klebebandpapiers ausschließlich recycelte Zellulosefasern und keine Primärzellulosefasern. Zur besseren Verankerung der Klebstoffschicht wird das Klebebandpapier vor dem Klebstoffauftrag mit einem Haftvermittler beschichtet.

[0008] Die Verarbeitung von Altpapier, bzw. recycliertem Papier, in der Papierherstellung bringt jedoch diverse Nachteile mit sich. Das Material wird durch mechanisches Zerkleinern in Wasser aufgelöst und chemisch von Druckerfarbe befreit. Dieser als Deinking bekannte Prozess führt zu sehr kurzen und daher eher unbrauchbaren Fasern und ist für sich wieder sehr energie- und chemikalien-intensiv. Ferner besitzen Altpapierfasern eine uneinheitliche Qualität und einen hohen Verschmutzungsgrad. Zudem kann die Verwendung von Altpapier einen erhöhten Einsatz an Chemikalien bei der Herstellung eines Klebebands erfordern, da die Imprägnierung angepasst und ggf. zusätzliche Stoffe verwendet werden müssen.

[0009] Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Klebebandbasispapier und ein zugehöriges Herstellungsverfahren zu schaffen, mit dem eine Umweltbelastung bei der Herstellung und Verwendung eines Klebebands verringert wird, das eine ausreichende Reisfestigkeit für ein Klebeband aufweist sowie einfach und kostengünstig in der Herstellung ist, insbesondere soll das Klebebandbasispapier eine Alternative für die Verwendung von Holzprimärfasern bieten.

[0010] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch ein Klebebandbasispapier nach Anspruch 1, ein Verfahren nach Anspruch 8 und ein Klebeband nach Anspruch 13 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und unterschiedliche Ausführungsformen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.

[0011] Ein Klebebandbasispapier für ein Klebeband mit einer Klebeschicht und einer Trennschicht enthält erfindungsgemäss wenigstens 10 Trockengew.-% Grasfasern. Die verbleibenden Fasergewichtsanteile können z. B. aus Primärfasern aus Holz oder zumindest teilweise auch aus recycelten Zellulosefasern bestehen. Vorteilhaft besteht der verbleibende Gewichtsanteil aus Langfasern. Es können daher bis zu 90 Trockengew.-% an Langfasern enthalten sein. Vorzugsweise enthält das Klebebandbasispapier wenigstens 15 Trockengew.-% Grasfasern und besonders bevorzugt wenigstens 25 Trockengew.-% Grasfasern. Durch die Verwendung von Grasfasern in dem Klebebandbasispapier kann der Anteil an Primärfasern, die meist als Holzfasern vorliegen, im Papier reduziert werden.

[0012] In einer Ausführungsform enthält das Klebebandbasispapier nach der Erfindung höchstens 50 Trockengew.-% Grasfasern und vorzugsweise höchstens 35 Trockengew.-% Grasfasern. Vorteilhaft werden dabei in der Fasersuspension wenigstens 30 Trockengew.-%, vorzugsweise wenigstens 50 Trockengew.-% bis 65 Trockengew.-%, an Langfasern eingesetzt.

[0013] In einer Ausführungsform des Klebebandbasispapiers kann vorteilhaft neben dem Grasfasergewichtsanteil ein Anteil an Kurzfasern vorgesehen sein. Vorteilhaft kann z. B. Eukalyptus verwendet werden, welches in der Regel als kurzfaseriges Material vorliegt. Die Faserlänge der Grasfasern wird derart gewählt, dass durch eine Mindestlänge eine gewünschte Reissfestigkeit des Papiers gewährleistet und durch eine Maximallänge eine genügende Fasereinbindung erreicht wird. Die Grasfasern können grundsätzlich als Kurz- oder Langfasern vorliegen.

[0014] Durch die beschriebenen Möglichkeiten der Faserzusammensetzung im Klebebandbasispapier kann ein sicheres Einbinden der Fasern in das hergestellte Klebebandbasispapier ermöglicht werden. Weiter kann ein Ausreissen von Fasern bei der Weiterbearbeitung des Klebebandbasispapiers verhindert werden, wie es beispielsweise beim Einbinden zu langer Fasern vorkommt.

[0015] In einer vorteilhaften Ausführungsform des Klebebandbasispapiers nach der Erfindung liegt eine Orientierung der Fasern im Papier überwiegend in Längsrichtung vor. Vorzugsweise liegt im Papier ein Verhältnis von Längsfasern zu Querfasern, also ein L/Q-Verhältnis, in einem Bereich von 2:1 bis 4:1, vorzugsweise von 3:1, vor. Bei dem Einsatz von Grasfasern im Klebebandbasispapier mit einem solchen L/Q-Verhältnis kann eine ausreichende Reissfestigkeit beim Einsatz des Klebebands und auch eine leichtes Abtrennen von Klebebandstreifen erreicht werden.

[0016] Weiter kann vorteilhaft zur Erhöhung der Festigkeit des Klebebandbasispapiers eine geeignete Imprägnierung des Papiers erfolgen. Die Art der Imprägnierung wird auf die Anforderungen an die Festigkeit entsprechend des Einsatzzwecks des Papiers abgestimmt. Unterschiedliche Imprägnierungsmittel und -mengen, können die Festigkeit des Papieres auf unterschiedliche Weise beeinflussen, wie es dem Fachmann bekannt ist.

[0017] Ein Klebebandbasispapier nach der vorliegenden Erfindung spart Ressourcen, beispielsweise da die Gewinnung von Fasern aus Gras weniger Wasser, Chemie und Energie erfordert als die Gewinnung aus Holz. Ferner ist Gras ein schnell nachwachsender Rohstoff. Gleichwohl erreicht ein erfindungsgemässes Klebebandbasispapier eine verbesserte Festigkeit im Vergleich zu Papier aus recyclierten Zellstofffasern. Insbesondere erreicht das Klebebandbasispapier eine grössere Dicke bei gleichem Gewichtseintrag.

[0018] In einem Verfahren zur Herstellung eines Klebebandbasispapiers mit einer Papiermaschine nach der vorliegenden Erfindung wird eine Fasersuspension mit einem Anteil an Grasfasern von wenigstens 10 Trockengew.-% verwendet. Dabei können Grasfasern wie oben beschrieben zum Einsatz kommen.

[0019] Es ist vorteilhaft, die Grasfasern getrennt von Langfasern, wie etwa aus Nadelholzzellstoffen zu mahlen. Beispielsweise können die Grasfasern gemeinsam mit den Kurzfasern gemahlen werden. In einer Variante erfolgt dabei eine Mahlung der Grasfasern mit einer Mahlkantenbelastung zwischen 400 Ws/km und 600 Ws/km und eine Mahlung von Langfasern mit einer Mahlkantenbelastung zwischen 180 kWh/to und 220 kWh/to.

[0020] Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Klebeband, das ein Klebebandbasispapier wie vorher beschrieben, aufweist, das auf einer Seite eine Klebeschicht und auf einer gegenüberliegenden Seite eine Trennschicht umfasst.

[0021] Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen und möglichen Herstellungsabläufen beschrieben, die jedoch nicht einschränkend für die Erfindung zu verstehen sind. Die Papierherstellung ist ein komplexer Prozess mit einer Vielzahl von Verfahrensschritten, die einem Fachmann in der Papierherstellung wohlbekannt sind und deshalb hier nicht im Einzelnen aufgeführt werden müssen. Demnach werden nachfolgend Merkmale und Verfahrensschritte erläutert, welche Besonderheiten eines Klebebandbasispapiers und eines Verfahrens zur Herstellung eines Klebebandbasispapiers mit einem Anteil an Grasfasern gemäss der Erfindung betreffen.

[0022] Für die Herstellung eines Klebebandbasispapiers nach der vorliegenden Erfindung wurden Grasfasern in Form von Pellets verwendet. Die Form der Pellets kann dabei auf bestehende Vorgaben der Papiermaschine abgestimmt sein. Beispielsweise kann die Form derart gewählt werden, dass die Pellets an Eintragsbändern der Maschine nicht durch Raster fallen oder verklemmen können.

[0023] Zur Vorbereitung der Fasersuspension werden die Grasfasern und die weiteren Faseranteil in einem Pulper der Papiermaschine vorgelöst. Bei einem Eintrag von 700 kg Grasfasern kann z. B. ein Eintrag von 100 kg bis 1000 kg Kurzfasern, z. B. Eukalyptuszellstofffasern, verwendet werden. Es können aber auch Birken, Aspen und viele andere Zellstoffe oder aber auch Altpapierfasern verwendet werden. In einem Ausführungsbeispiel eines Klebebandbasispapiers nach der Erfindung wurden 750 kg Eukalyptuszellstofffasern und 700 kg Grasfasern in einem Pulper der Papiermaschine vorgelöst.

[0024] Die Fasern werden dann durch einen Entstipper und einen Grobsortierer in eine Bütte gepumpt. Es ist darauf zu achten, dass die Fasern nur für geringe Zeit, etwa ein paar Stunden, in der Bütte verbleiben damit keine Gasbildung durch evtl. einsetzende Gärungsprozesse einsetzt.

[0025] Danach beginnt die Bearbeitung der Fasern. Mittels einer Mahlmaschine, wie etwa einem Kegelrefiner oder auch anderen Refinertypen, werden die Fasern mit einer sehr feinen Mahlgarnitur angemahlen und vergleichmässigt. Dabei kann die Feinheit der Mahlgarnitur durch die Kantenlänge auf den Mahlgarnituren, die sich aus der Nut, bzw. Stegbreite der Mahlgarnitur ergibt quantifiziert werden. Bei der Mahlung wird eine Refinerkantenbelastung von 300 Ws/km eingestellt und eine spezifische Mahlarbeit für die Kurzfaser/Grasfasermischung von 90 / 120 kWh/to vorgewählt. Somit kann die Energie, die auf die Faser übertragen wird, bestimmt werden, z.B. auch durch häufigeren Durchgang durch die Mahlmaschine.

[0026] Der Mahlgrad sollte derart gewählt werden, dass lange, grobe Fasern in der Fasersuspension vermieden werden. Damit kann einem Verstopfen von Sortiereinheiten vorgebeugt werden. Weiter werden damit grosse Fasern oder Splitter an der Oberfläche des fertigen Klebebandbasispapiers vermieden, die beispielsweise zu Problemen beim Auftragen einer Trennschicht zur Herstellung eines Klebebands führen können. Beim Abstreichen einer Trennbeschichtung für die Trennschicht mit einem Rakelmesser könnten lange oder grobe Fasern aus der Oberfläche gerissen werden. An diesen Stellen würde darunter keine Trennschicht verbleiben, so dass dort später ein Klebstoff einer Klebeschicht haften könnte und es schlimmstenfalls zum Aufreissen des Klebebands kommen könnte. Zum Aufbringen der Trennbeschichtung auf dem Klebebandbasispapier nach der Erfindung ist es vorteilhaft eine Luftbürste oder ein Rollrakel zu verwenden. Damit ist die Beanspruchung der Oberfläche geringer als bei einem Bladerakel.

[0027] Als weitere Komponente für die Fasersuspension wird ein Langfaserzellstoff bereitgestellt, der wie üblich gemahlen wird, z. B. mit 185 kWh/to.

[0028] Der Grasfaser/Kurzfaseranteil und der Langfaseranteil der Fasersuspension werden also getrennt voneinander gemahlen, um die Qualität der Grasfasern nicht durch die Langfasern zu beeinträchtigen.

[0029] Nach der Erfindung werden demnach vorteilhaft die Langfasern und die Grasfasern getrennt voneinander gemahlen. Die Grasfasern wiederum werden gemeinsam mit den Kurzfasern gemahlen. In diesem Fall mit den Eukalyptuszellstofffasern. Die Struktur von Grasfasern bewirkt, dass diese kaum quellen und daher einen negativen Einfluss auf herkömmliche Mahlgarnituren haben können. Die Beigabe der Kurzfasern als Begleitstoff kann in diesem Fall als Puffer oder Polster in der Mahlgarnitur wirken und diese vor Schäden beim Mahlen der Grasfasern schützen. Ein Anteil des Begleitstoffs zwischen 10 % und 60 % der Kurzfasern ist dabei vorteilhaft.

[0030] Für die Fasersuspension nach der vorliegenden Erfindung werden dann Anteile von 50 Trockengew.-% Langfasern und 50 Trockengew.-% der Mischung aus Eukalyptuszellstofffasern und Grasfasern in einem Mischbehälter zusammengeführt. Die Suspension enthält daher 24 Trockengew.-% Grasfasern und 26 Trockengew.-% Eukalyptuszellstofffasern. Die Fasersuspension wird dann auf die Maschine gebracht.

[0031] Mit dieser Fasersuspension wird ein erfindungsgemässes Klebebandbasispapier auf einer herkömmlichen Papiermaschine hergestellt. Dabei wurde eine herkömmliche Dehnung von rund 10% des Papiers eingestellt. Vorzugsweise wird ein Klebebandbasispapiers mit einem Flächengewicht von wenigstens 35 gsm, vorzugsweise wenigstens 40 bis 60 gsm, hergestellt.

[0032] Ein Klebebandbasispapier, das aus einer Fasersuspension hergestellt wird, die durch die oben beschriebenen Schritte bereitgestellt wurde, kann für einfache Klebebänder verwendet werden, die keine besonderen Anforderungen an die Festigkeit des Bandes stellen. Diese könnten z. B. zum Abdecken bei Malerarbeiten verwendet werden.

[0033] Zur Herstellung eines Klebebandbasispapiers mit einer verbesserten Festigkeit wurde der Vorbereitungsprozess für die Fasersuspension und der Papierherstellungsprozess angepasst. Dabei ist das hergestellte Papier auch zum Kreppen geeignet.

[0034] Bei der Fasersuspension wurde die Mahlung der Grasfaser/Eukalyptuszellstofffasern-Mischung auf 500Ws/km und die Mahlung der Langerfasern auf 200kWh/to erhöht. Im Papierherstellungsprozess wurde zum Einen die Dehnung während der Papierherstellung reduziert. Vorteilhaft wurden 8% Dehnung eingestellt. Zum Anderen wurde der Anteil an in Längsrichtung orientierten Fasern im Papier erhöht. Alternativ oder zusätzlich könnten Kurzfasern mit höheren Festigkeitswerten als die Eukalyptuszellstofffasern zur Beigabe zu den Grasfasern verwendet werden, um die Festigkeit des hergestellten Papieres zu erhöhen. Ferner könnte die Beigabe geeigneter Nassfestmittel die Festigkeit erhöhen. Hierfür eignen sich z. B. kationische Nassfestmittel aber auch Stärke zur Steigerung der Trockenfestigkeit. Letztlich wird das hergestellte Papier auch durch die Imprägnierung gefestigt, die als Vorbereitung für die Herstellung eines Klebebands mit dem Klebebandbasispapier durchgeführt wird.

[0035] Die Kreppung erfolgt im Papierherstellungsprozess . Dabei passiert die Papierbahn z. B. eine rotierende Krepptrommel bzw. Krepppresse und wird mit einem Kreppschaber von der Oberfläche der Trommel bzw. Presse entfernt und gekreppt. Dabei wird vorteilhaft ein Schaberwinkel zwischen 70° und 80°, vorzugsweise von 75° gewählt. Die Festigkeit des hergestellten Papiers muss dabei ausreichend gross sein, dass das Papier beim Kreppen keinen Schaden nimmt.

[0036] Anschliessend kann das Klebebandbasispapier zur Herstellung eines Klebebands verwendet werden.

Claims (13)

1. Klebebandbasispapier für ein Klebeband mit einer Klebeschicht und einer Trennschicht, das wenigstens 10 Trockengew.-% Grasfasern enthält.

2. Klebebandbasispapier nach Anspruch 1, das wenigstens 15 Trockengew.-% Grasfasern, vorzugsweise wenigstens 25 Trockengew.-% Grasfasern, enthält.

3. Klebebandbasispapier nach Anspruch 1 oder 2, das höchstens 50 Trockengew.-% Grasfasern, vorzugsweise höchstens 35 Trockengew.-% Grasfasern, enthält.

4. Klebebandbasispapier nach einem der vorhergehenden Ansprüche, das wenigstens 35 Trockengew.-%, vorzugsweise wenigstens 50 Trockengew.-%, an Langfasern enthält.

5. Klebebandbasispapier nach einem der vorhergehenden Ansprüche, das neben dem Grasfasergewichtsanteil einen Anteil an Kurzfasern, vorzugsweise aus Eukalyptus, enthält.

6. Klebebandbasispapier nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Orientierung der Fasern überwiegend in Längsrichtung vorliegt.

7. Klebebandbasispapier nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei ein Längs-Querverhältnis der Fasern in einem Bereich von 2:1 bis 4:1, vorzugsweise von 3:1, vorliegt.

8. Verfahren zur Herstellung eines Klebebandbasispapiers mit einer Papiermaschine, wobei eine Fasersuspension mit einem Anteil an Grasfasern von wenigstens 10 Trockengew.-% verwendet wird.

9. Verfahren nach Anspruch 8, bei dem die Grasfasern getrennt von Langfasern gemahlen werden.

10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, bei dem eine Mahlung der Grasfasern mit einem Mahlkantenbelastung zwischen 400 Ws/km und 600 Ws/km und/oder eine Mahlung von Langfasern mit einem Mahlarbeit zwischen 180 kWh/to und 220 kWh/to erfolgt.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 11, bei dem die Grasfasern gemeinsam mit einem Anteil an Kurzfasern gemahlen werden.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 11, bei dem das Papier mit einem Kreppschaber gekreppt wird, wobei ein Schaberwinkel zwischen 70° und 80°, vorzugsweise von 75° eingestellt wird.

13. Klebeband mit einem Klebebandbasispapier nach einem der vorhergehenden Ansprüche sowie einer Klebeschicht auf einer Seite des Klebebandbasispapiers und einer Trennschicht auf einer gegenüberliegenden Seite des Klebebandbasispapiers.