CS203266B1 - Způsob výroby obalového materiálu - Google Patents

Description

Vynález se týká způsobu výroby obalového materiálu, převážně z celulózových vláken, který vykazuje po pohlcení vody jen nepatrnou změnu délky, dá se vysokofrekvenčně svařovat a vykazuje malý sklon k blokování. Materiál se může používat k vytváření obložení při stavbě vozidel.

Je známo, že celulóza má vlastnost pohlcovat z okolního vzduchu vlhkost, popřípadě ji tomuto odevzdávat. Tím dochází k botnání nebo odbotnání vláken, které vede v celkovém vlákenném rounu k hodně nepříjemným rozměrovým změnám. V rozmezí až do .100 % relativní vlhkosti vzduchu se tato vlastnost označuje obecně jako rozměrová stálost. Při tom se voda ukládá na celulóze převážně chemisorpcí. Technickým měřením se rozměrová stálost zachycuje nejčasíěji jako délková změna mezi dvěma relativními vlhkostmi vzduchu, například mezi 35 a 85 %. Představuje míru očekávaných tvarových změn při normálních klimatických podmínkách.

Podstatně jiné jsou poměry, když vlákenné rouno přijde do styku s kapalnou vodou. Při tom dodatečně vznikajícími adsorpčními pochody na povrchu micel a kapilární kondenzací v intermicelárních prostorách se voda ukládá až do nasycení. Při tom dochází k podstatně silnějšímu botnání, které může vést dokonce k rozrušení vlákenného rouna.

Nechyběly pokusy, týkající se zabránění vnikání vody do vlákenného rouna nebo- zabránění pohlcování vlhkosti ze vzduchu. V pap'renském průmyslu obvyklé klížení kalafunou .zde nikterak nepomáhá. Proto se vlákenná rouna impregnují buď ve hmotě, nebo na povrchu jinými pomocnými prostředky, například bitumenem nebo parafiny, disperzemi na bázi polyvinylacetátů, polyakrylátů, polyvinylchloridů. Pro^ speciální účely je také obvyklé nanášení silikonových sloučenin na povrch. Konečně je také známa přísada anorganických, popřípadě organických vláken před výrobou listů, která sama nejsou schopna pohlcovat žádnou vodu nebo jen nepatrné množství vody. Dobrým příkladem pro to je přísada skleněných vláken. V praxi existují také způsoby, při kterých se fólie, jako například polyetylénové fólie nanášejí na celulózové vlákenná rouna pomocí kašírování nebo temperování. Konečně se ještě vlhká vlákenná rouna suší pod tlakem ve vytápěném lisu.

Přísada pomocných látek před výrobou listů je pro vpředu uvedený účel použití málo efektivní, jsou nutná velká množství přísady a dosažená zlepšení jslou. srovnatsl20326B mě._frQal4,_#,K-rorně toho, se objevují nejčastějl· ₍ížt£§pjié tiproblétny s odpadními vodami, ne’b;Qi'ř tyto přísady se jen neuspokojivě zadržují ve vlákenném rounu.,

Impregnace na povrchu prováděné bltumenem, parafiny nebo jinými vosky mají ten nedostatek, že se nedají vysokofrekvenčně svařovat. Jedna ze dvou vrstev pro toto vhodných materiálů působí svým odpudivým charakterem proti vodným kapalinám. Vrstvy, obsahující rozpouštědla, jsou s ohledem na zvýšené náklady, jakož i s nimi spojené problémy při manipulaci nežádoucí.

Vodné disperze, jako polyvinylchloridy, polyvinylacetáty, polyakryláty a/nebo^! jejich kopolymery se sice dají vysokofrekvenčně svařovat, nechrání ale dostatečně proti kapající vodě a vykazují příliš malé pevnosti v blocích. Příkladem tohoto je polyvinylidenchlorid, jehož · kopolymery při impregnaci sice zlepšují rozměrovou stálost vlákenného rouna oproti rozdílné relativní vlhkosti vzduchu, ale při působení kapající vody po delší časové období vykazují při skladování ještě příliš velké změny a poskytují pouze prostřední pevnost bloku.

Přísada necelulózových vláken, například skleněných .vláken ztroskotává na s tímto spojeným snížení pevnosti a zvýšení nasákavosti. Silikonové sloučeniny se nedají vysokofrekvenčně svářet a jsou poměrně drahé. Poslední platí také pro nakašírované fólie, které mají k tomu ještě ten nedostatek, že hrany plošného obalového materiálu nejsou chráněny proti vodě nebo proti vzdušné vlhkosti,

Vylisováním vlhkého vlákenného rouna při vysoké tlaku a vysoké teplotě ve vytápěném lisu dají se po pohlcení vody dosáhnout délkové změny, které jsou blízké těm, které se získají způsobem podle vynálezu, avšak tento materiál pohlcuje ještě příliš mnoho vody, nebot v důsledku vysokých teplot sušení se stávají veškeré pomocné prostředky neúčinnými. Kromě toho nepředstavuje tento způsob v důsledku dlouhých dob sušení žádné ekonomicky příznivé řešeni.',, . ·

Cíl, vynálezu spočívá v tom, aby se vhodným .způsobem vyrobil z celulózových vláken, obalový materiál, který by překonal uvedené nedicetatky a byl srovnatelně laciný.

Vynález si klade za základní úlohu vy-robiti obalový materiál, který by i při delším působení kapalné vody pohlcoval jen malé množství vody, kromě toho aby se dal vysokofrekvenčně svářet a tvořil dobrou plochou vrstvu, jakož i vykazoval pevnost bloku. Mechanické pevnosti nesmějí při tom utrpět žádné ztráty a obalový materiál musí být vyrobitelný malými náklady.

Podstata způsobu výroby obalového· materiálu podle vynálezu spočívá v tom, že se dřevitá lepenka, obsahující minimálně 60 % dřevných vláken, se stupněm mletí 25 až 45 °SR vysuší na sušinu 96 až 98 °/o, například infračervenými paprsky, bezprostředně potom se impregnuje v lineárních uhlovodících s bodem tání až do 80 °C při teplotách odpovídajících nejméně dvojnásobku teploty tání a potom se provádí další impregnace vodnou disperzí, která sestává z kopolymeru vinylchloridu s. vinylidénchloridem v poměru 60 : 40, která obsahuje 0,1 až 6,5 % modifikované triazinó-vé sloučeniny, například, dimetyloloxyetyltríazinonu nebo 0,1 až 5,5 % směsi, sestávající z monometylmiočovíny a dimetylmočoviny nejméně s 12 % dimetylmočoviny a nakonec se provede během 1 až 100 s sušení infračerveným tepelným šokem při 120 až 140°C,

Způsob výroby obalových materiálů podle vynálezu umožňuje následující piovlékání vodnými disperzemi, aniž by se vodu odpuzujícím charakterem alkánů rušila tvorba filmu. Pohlcování impregnačního prostředku může být při tom libovolně regulováno. Jako vodné disperze přichází v úvahu disperze na bázi polyvinylacetétů, derivátů kyseliny akrylové, polyvinylchloridů a jiných.

Způsobem podle vynálezu se dají s výhodou vyrobit obalové materiály až 5 mm silné. Účinek lze zesílit ještě tím, že se impregnovaný materiál vystaví infračervenému teplotnímu šoku 120 až 140 °C.

Větší množství přísad triazinonových sloučenin nebo směsi metylolmočoviny zvětšují opět délkové změny po uložení ve vodě a snižují tím spotřební hodnotu.

Přednost obalového materiálu vyrobeného· podle vynálezu spočívá v tom, že mimořádně málo pohlcuje vodu v časovém rozmezí až 48 hodin, ve velmi malé změně délky, výborném plošném uložení vrstev i při vlivu rozdílných vlhkostí a teplot. Materiál se kromě toho· dá vysokofrekvenčně svářet, má dobrou blokovou pevnost a oproti srovnatelnému materiálu relativně nízkou cenu.

Přednosti způsobu podle vynálezu mají být vysvětleny na několika příkladech provedení.

Ze směsi, starého papíru se na lepenkovém stroji s kulatými síty slisováním několika mokrých vrstev na sebe vytvoří vlákenné rouno o tlouštce 3 mm. Stupeň mletí činil 45 °SR. Hodnoty jsou uvedeny v tabulce 1, pokus 1. Stejný materiál se namáčí po dobu 20 sekund o sobě známým způsobem do· parafinu s bodem tání 61 °C. Teplota lázně činila 95 °C. Hodnoty obsahuje pokus 2. Pokus 3 obsahuje hodnoty materiálu, vyrobeného podle vynálezu. Vlákenné rouno bylo namáčeno· po dobu 20 sekund ve stejném parafinu, ovšem při 125 °C a po předcházejícím sušení na sušinu 96,8 %.

ΤΌ32Β6

S

Tabu

	1 (%)	s (%]
pokus 1	1,46	43,9
pokus 2	0,84	25,6
pokus 3	0,55	19,0
Délková změna .	1 představuje	průměrnou

hodnotu podélných a příčných směrů a byla zjišťována právě tak jako přírůstek tloušťky As a přírůstek pohlcování vody AG po 24 hodinách pohlcování vody na vzorcích 100 X 100 mm. Pokus 3 vykazuje oproti poT a b u

Pokus č. 4 pohlcování vody (% J

.. 1,64 s 33,9

G 43,7 pohlcovaní vlhkosti (% j

0,23 s 4,00

G 2,03 poloměr zakřivení (mm) podélný 265 příčný 101 pevnost v bloku 4 pohlcování vody podle Cobb/Ungera (g/m²) po 5 minutách 20,85 po 30 minutách 87,75 po 60 minutách 113,55

K tabulce 2

Měření pohlcování vody se provádělo jako v tabulce 1. Dodatečně bylo ještě určováno· pohlcování vody podle Cobb/Ungera pouze na jedné straně obalového· materiálu. Pohlcování vlhkosti bylo zjišťováno mezi různými klimatickými podmínkami 20 °C/ /35 '% rel. vlhkosti až 20 °C/95 % rel. vlhkosti. Poloměr zakřivení představuje míru pro plošné uložení vrstev vzorků při klimatických změnách od 4°C/95 % rel. vlhkosti až 40 °C/10 % rel. vlhkosti. Volnost bloků byla zjišťována při tlaku 5 kp/cm² a 40 °C po dobu dvou hodin. Hodnoty představují sled pořadí, přičemž 4 dělení v ochlazeném stavu bez poškození povrchu a 2 průměrné poškození povrchu. Pro pokus 4 byla zpracována lepenka, sestávající minimálně z 80 % dřevných vláken se stupněm mletí 52 ⁼SR a tloušťkou 2,9 mm. Pokus byl prováděn na lepenkovém stroji s kulatými síty. Materiál byl namáčen v disperzi kopolyméru vinylchloridu a vinylidenchloiridu bez přísady podle vynálezu a usušen konvekčním sušením. Pohlcení impregnačního prostředku činilo 10,3 %. Pro pokus 5 byla na stejném stroji vyrobena lepenka, obsahující 90 % dřevných vláken se kal

G (%) poznámka

41,4 nelze vysokofrekvenčně svářet

21,9 nelze vysokofrekvenčně svářet, nelze nánosovat

2,5 nelze vysokofrekvenčně svářet, ale lze nánosovat kusu 2 zlepšení změny délky .asi o 62 %. Také tloušťkové bobtnání a pohlcování vody jsou menší. Materiál vyrobený podle pokusu 3 se dal v protikladu k pokusu 2 bez obtíží převrstvovat libovolnými vodnými disperzemi.

ka 2

6 7

0,69 36.2 51.3	0,34 21,0 26,7	0,22 12,4 22,8
_	0,22	0,19
—	2,37	1,84
—	1,49	1,38
	4470	4υζ J
—	635	695
4	2	2
17,0		2,8
32,4	—	5,4
59,0	—	11,2
stupněm mletí 30 °SR, a po	předchozím su-
sem na	susinu 98,0 % impregnována za
stejných	podmínek jako při	pokusu 4. Pro
pokus 6	byla tatáž lepenka	jako v pokusu

namáčena po předchozím sušení na sušinu 96,8 % 20 sekund, v parafinu s bodem tání 55 °C při teplotě lázně 120 °C a potom namáčena v disperzi kopolyméru vinylchloridu a vinylidenchloridu v poměru 65:35, která obsahovala 5 % směsi metylolmočovíny padle vynálezu. Obsah parafinu činil

5,6 %, z disperze bylo pohlceno 4,1 °/o. Provádělo se konvekční sušení při 60 °C, Pro pokus 7 byly zvoleny stejné podmínky jako při pokusu 6. Pouze byla disperze nanášena pomocí válce. Materiál obsahoval 5,2 °/o parafinu a 1,8 % disperze podle vynálezu. Sušení se provádělo IR-teplotním šokem.

Z tabulky 2 je seznatelné, že s ohledem na pohlcování vlhkosti nebo rozměrové stálosti nebylo· dosaženo žádných podstatných zlepšení. U délkových změn se dá naproti tomu seznati zlepšení o 83 °/o. Důraz lze klást na výsledky pokusu 6 a 7, které s podstatně menšími pohlcováními Impregnačního činidla poskytují lepší výsledky. Totéž platí pro· zmenšení tloušťkového bobtnání a pohlcování vody. Také ploché uklá2 (Γ32 Β 6 dání vrstev je lepší, jak vyplývá ze zvětšení poloměru zakřivení.

Chování materiálu podle pokusu 4 a 6 v závislosti na čase vyplývá z diagramů, kde na obr. 1 je na ose x nanesen čas v hodinách a na ose y délkové, prodloužení v podélném směru v °/o. Na obr. 2 je opět na ose x nanesen čas v hodinách a na ose y délkové prodloužení v příčném směru v %. Na obr. 3 je opět na ose x nanesen čas v hodinách a na ose y změna tloušťky v % a na obr, 4, kde je na ose x opět nanesen čas v hodinách je na ose y nanášena změna hmotnosti v °/o. Na všech těchto výkresech značí 1 pokus 6 a 2 pokus 4 (tedy plná čára odpovídá pokusu 4 a čárkovaná pokusu 6).

Příklady provedení ukazují jasně přednosti materiálu vyrobeného způsobem podle vynálezu. Výhodný sektor pro použití je stavba vozidel, ale je možné použití i v jiných oblastech, jako například ve stavebním průmyslu.

Claims (1)

1. PREDMET

   Způsob výroby obalového materiálu, vyznačující se tím, že se dřevitá lepenka, obsahující minimálně 60 % dřevných vláken se stupněm mletí 25 až 45 °SR vysuší na sušinu 96 až 98 '% a bezprostředně potom se impregnuje v lineárních uhlovodících s bodem tání až do 80 °C při teplotách odpovídajících nejméně dvojnásobku teploty tání a potom se provádí další impregnace vodnou disperzí, která sestává z kopolymerů

   YNÁLEZU vinylchloridu s vinylidenchloridem v poměru 60 : 40, která obsahuje 0,1 až 6,5 % modifikované triazinové sloučeniny, například dimetyloloxyetyltriazinonu, nebo 0,1 až 5,5 % směsi, sestávající z monometylmoČLviny a dimetylmočoviny s nejméně 12 °/odimetylmočoviny a nakonec se provede během 1 až 100 s sušení infračerveným tepelným šokem při 120 až 140 °C.