DD222367A5

DD222367A5 - Herstellung von packpapier

Info

Publication number: DD222367A5
Application number: DD84261280A
Authority: DD
Inventors: Nils Landqvist; Sven Spangenberg; Torsten Jaernberg; Bengt Nordin
Original assignee: Korsnaes Marma Ab
Priority date: 1983-03-30
Filing date: 1984-03-27
Publication date: 1985-05-15
Also published as: SE8301804D0; EP0124496A3; FI81631C; JPS59187694A; ES531091A0; NO161928C; US4741376A; SU1480775A3; DE3467008D1; AU565037B2; BR8401341A; ZA841734B; RO89898A; YU56784A; CA1229513A; EP0124496B2; SE8301804L; EP0124496B1; EP0124496A2; FI841246A

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Packpapier, insbesondere Packpapier fuer Papiersaecke, auf einer Vieldrahtmaschine, in der die Papierbahn einer kombinierten Zylindertrocknung und freien Trocknung unterworfen wird und wahlweise gekreppt, mikrogekreppt sowie wahlweise auch geglaettet wird. Durch das Bilden einer Papierbahn aus zwei oder mehr Lagen, die im Drahtteil der Maschine miteinander gegautscht und einem nachfolgenden Schrumpfen unterzogen werden mit dem Ziel, eine Bruchdehnung von mindestens 2,5 % in der Richtung der Maschine und von mindestens 5 % in Querrichtung zu erreichen, werden verbesserte Eigenschaften bezueglich der Festigkeit erreicht.

Description

A —

Berlin, den 2. 7. 84 AP D 21 F/261 280 7 63 680' 23

Herstellung von Packpapier Anwendungsgebiet der Erfindung .

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Packpapier auf einer Vieldrahtmaschine, bei dem die Papierbahn sowohl einer kombinierten Zylindertrocknung und freien Trocknung unterworfen wird als auch wahlweise einem Kreppen oder Mikrokreppen und einem wahlweisen Glätten der Papierbahn.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Der Ausdruck Packpapier bezieht sich auf ein Papier mit einer hohen Festigkeit» das mit Hilfe von Sulfatpulpe etweder gebleicht oder ungebleicht hergestellt wird, Ein Packpapier mit einem Gewicht innerhalb des Bereiches von 60 ...

2 2

150 g/m , vorzugsweise von 70 . .. 90 g/m ist normalerweise für die Herstellung von Papiersäcken gut geeignet.

Versuche haben gezeigt, daß die Festigkeit von Papiersäcken, bei der praktischen Verwendung, die sogenannte Gebrauchsfestigkeit, in enger Wechselbeziehung zur Absorption der Dehnungsenergie eines Papiers für einen Sack steht. Diese Absorption der Deckungsenergie eines Papiers ist die gesamte Menge an Arbeit pro Flächeneinheit, die benötigt wird, damit ein Stück Papier bis zum Zerreißen gestreckt wird und diese ist wiederum zusätzlich zur Bruchbelastung abhängig von aer Bruchdehnung. Ein vergrößerter Wert für die Bruchdehnung ergibt aus diesem Grunde einen höheren Wert für die Absorption der Dehnungsenergie, Ein Packpapier für Papiersäcke

sollte folglich hohe Werte, sowohl für die Absorption der Dehnungsenergie als auch für die Bruchdehnung aufweisen, insbesondere in der Querrichtung, in der die größten Beanspruchungen auftreten»

Mit dem Ziel, den Wert für die Bruchdehnung zu erhöhen, kann eine Papierbahn einer Art Krepp- oder Mikrokreppverfahren unterzogen werden. Als Beispiel für ein Mikrokreppverfahren kann das Clupak-Verfahren in Betracht gezogen werden, bei dem die Papierbahn zwischen eine Rolle und ein endloses Gummituch eingeführt wird^ welches gedehnt wird, bevor es mit der Papierbahn in Berührung gebracht wird und dann zusammengezogen wird, während es auf die Papierbahn gepreßt wird. Hierdurch erhält die Papierbahn insgesamt eine vergrößerte Bruchdehnung in der Maschinenrichtung, während gleichzeitig die Oberfläche glatt bleibt» Bei einem normalen Kreppverfahren wird dagegen eine fein gekräuselte Papierbahn erhalten.

Es ist auch bekannt, daß die Bruchdehnung eines Papiers mit Hilfe einer freien Trocknung erreicht werden kann, das heißt, wenn das Papier die Möglichkeit hat, einzuschrumpfen, während es getrocknet wird«, Dies kann durch die Anwendung der sogenannten Ventilatortrocknung einer Papierbahn erreicht werden, bei der die Papierbahn durch einen Strom heißer Luft getragen wird» der sie in die Lage versetzt, spannungsfrei zu trocknen.

Eine derartige Wirkung kann auch sowohl mit Hilfe sogenannter Hochgeschwindigkeits-Lufthauben als auch mit Hilfe sogenannter "Luftgleitzylinder" erreicht werden. Im erstgenannten Falle ijfird heiße Luft von oben auf eine Papierbahn ge-

blasen, die sich entlang der Oberfläche eines Trocknungs-Zylinders bewegt und im letzteren Falle wird das Papier in einem frei fließenden Zustand erhalten, indem heiße Luft durch Düsen in einer konvexen Oberfläche^ über die sich die Papierbahn bewegt, unter die Papierbahn geblasen wird. Durch diese Behandlung erhält das Papier eine hohe Bruchdehnung» insbesondere in der Querrichtung, verglichen mit einem Papier, das auf erhitzten Zylindern auf einem herkömmlichen Wege getrocknet wurde* Die Absorption der Dehnungsenergie und die Zerreißfestigkeit werden ebenso verbessert, während das Papier gleichzeitig dicker wird und die Oberfläche desselben etwas rauher, .

Diese Bedingungen fanden in der Industrie bisher Verwendung, um Sackpapier mit einer hohen Festigkeit herzustellen. In der kommerziellen Produktion von Packpapier wurde eine kombinierte Zylindertrocknung und Ventilatortrocknung der Papierbahn angewendet· Dabei ist es möglich, die Trocknungsbedingungen und damit die Eigenschaften des Papiers zu variieren*

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Fertigstellung eines Packpapiers auf einer Vieldraht-Maschirie, auf welcher die Papierbahn durch eine kombinierte Zylindertrocknung und Ventilatortrocknung getrocknet wird und die Bahn entsprechend den Wünschen mikrogekreppt oder gekreppt und wunschgemäß geglättet oder satiniert wird.

Der Ausdruck mikrokreppen bezieht sich auf eine mechanisch bewirkte Schrumpfung der Papierbahn, die eine gekreppte Struktur aufweist, die im wesentlichen für das Auge unsieht-

bar ist und zum Beispiel mit Hilfe eines Clupak-Aggregates erreicht wird.

Der Ausdruck gekreppt bezieht sich auf das Kreppen auf einer Rolle gegen eine Klinge, worauf die gekreppte Struktur/deutlicher in Erscheinung tritt*

Ziel der Erfindung

Es ist das Ziel der Erfindung ein Verfahren zur Herstellung von Packpapier zur Verfügung zu stellen, durch das die Qualität des Packpapiers wesentlich erhöht wird, wobei Anforderungen an das Ausgangsmaterial gegenüber den bekannten Verfahren wesentlich reduziert werden können.

Wesen der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung von Packpapier auf einer Vieldrahtmaschine, bei dem die Papierbahn sowohl einer kombinierten Zylindertrocknung und freien Trocknung unterworfen wird, als auch wahlweise einem Kreppen oder Mikrokreppen und einem wahlweisen Glätten der Papierbahn zu schaffen, das einfach und zuverlässig in der Anwendung ist und durch das ein Papier mit verbesserten Festigkeitseigenschaf ten, insbesondere in der Querrichtung, erzeugt wird, so daß die Herstellung qualitativ hochwertiger Papiersäcke und Papierbehältern gewährleistet ist.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die

Papierbahn aus zwei oder mehr Lagen gebildet wird, die im Drahtteil der Maschine miteinander gegautscht sind, wonach das Papierband um eine Bruchdehnung von mindestens 2,5 % in Richtung der Maschine und von mindestens 5 % in der Querrichtung zu erreichen, geschrumpft wird.

Vorteilhaft ist es, wenn das Schrumpfen der Papierbahn durch eine freie Trocknung in einem Ventilatortrockner durchgeführt wird und wahlweise auch durch Kreppen oder Mikrokreppen der Papierbahn.

Es ist zweckmäßig, wenn die Papierbahn nach dem Gautschen in der Press-Sektion gekreppt wird, um eine Bruchdehnung von 3 bis 12 %, vorzugsweise von 5 bis 7 %, in der Richtung der Maschine zu erreichen*

Im Sinne der Erfindung ist es, daß die Papierbahn nach dem Gautschen und Pressen, aber vor dem Trocknen durch die Ventilatortrocknung mikrOgekreppt wird, mit dem Ziel, eine Bruchdehnung von 3 bis 12 %, vorzugsweise von 5 bis 7 %_t in der Richtung der Maschine zu erreichen»

Vorteilhafterweise wird die Papierbahn während der freien Trocknung durch eine oder mehrere Klemmvorrichtungen einer Glättungsmaschine geführt·

Das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung wurde bisher noch nicht angewendet und die Wirkung, die aufgezeigt wurde, noch nicht vorher erreicht* Die positive Auswirkung der freien Trocknung auf die Absorption der Dehnungsenergie

durch das Papier wurde sowohl in Laborversuchen als auch im technischen Bereich schon vorher dokumentiert. In Experimenten im Laboratorium, die zum Ziel hatten, die auftretende Wirkung bei der Herstellung von Papier aus zwei Lagen, anstatt aus einer Lage mit gleichem spezifischen Gewicht zu untersuchen, wurde jedoch kein Effekt nachgewiesen, der eine Verbesserung bewies· Dieses sowohl bei konventionell getrockneten Labor-Blättern als auch bei frei getrockneten Laborblättern·

Es ist bekannt, "daß ein kleinerer positiver Effekt auf die Absorption der Dehnungsenergie erreicht werden kann, wenn das Papier in einer Papiermaschine in zwei Lagen hergestellt wird, anstatt in einer Lage, die Auswirkung war jedoch von geringer Konsequenz und die Anwendung wurde in bezug auf das Packpapier nicht kommerziell in Erwägung gezogen.

Das Papier, das entsprechend der vorliegenden Erfindung hergestellt wurde, weist unerwartet wesentlich verbesserte Festigkeitseigenschaf ten; im Vergleich zu zwei gleichförmigen Bahnen auf, die frei, in Form von auf Luft getragenen Bahnen> getrocknet wurden und im Vergleich zu zwei- oder mehrlagigen Bahnen^ die auf herkömmlichen Trockenzylindern getrocknet wurden* Die Verbesserung ist größer, als erwartet und ist insbesondere in der Querrichtung des Papiers ausgeprägt, was für die Herstellung von Papiersäcken und Papierbehältern verschiedener Arten von großer Wichtigkeit ist· :. : . ':..' '

Das Verfahren entsprechend der vorliegenden Erfindung kann

deshalb für die Herstellung von Packpapier Anwendung finden, das hohe Festigkeitseigenschaften aufweist, und aus einer normalen Weichholz-Sulfatpulpe hoher Qualität hergestellt wird.

Alternativ dazu kann das Verfahren der vorliegenden Erfindung dazu verwendet werden» ein Packpapier herzustellen, das herkömmliche Festigkeitseigenschaften aufweist, entweder, indem ein Ursprungsmaterial von hoher Qualität verwendet wird und das Papier ein geringeres spezifisches Gewicht erhält oder indem ein Ursprungsmaterial geringerer Qualität verwendet wird« zum Beispiel solches» das aus sehr nachgiebigen Fasern oder aufgeweichtem Abfallpapier besteht, ^

Eine Reduzierung der Anforderungen an das Rohmaterial ist für die Möglichkeiten des Packpapiers mit anderen Verpakkungsmaterialien» wie Plastefolien, Plastefabrikaten und verschiedenen Materialkombinationen zu konkurrieren, Von größter Bedeutung·

Bei der Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es möglich, verschiedene Pulpen zur Papierherstellung für die verschiedenen Lagen zu verwenden* Es kann zum Beispiel eine gebleichte oder gefärbte Pulpe als Ausgangsmaterial für eine obere Lage Verwendung finden Und eine ungebleichte Pulpe für eine untere Lage.

Mit dem Ziel, die erforderliche Festigkeit zu erreichen, werden die Papiersäcke im allgemeinen aus zwei oder mehr Bahnen hergestellt, die miteinander verklebt werden. Bei der Verwendung von Packpapier, das entsprechend dem Verfah-

ren der vorliegenden Erfindung hergestellt wurde, ist es möglich, Säcke aus einer Bahn zu produzieren, die dieselbe Festigkeit aufweist. Hierdurch wird eine ganz offensichtlich beachtliche Vereinfachung der gesamten Sackproduktion erreicht^ was in Verbindung mit dem verringerten Materialverbrauch zu signifikanten ökonomischen Vorteilen führt.

Mit dem Ziel, eine Schrumpfung der Papierbahn entsprechend einer Bruchdehnung von wenigstens 2,5 Gewichtsprozent in der Richtung der Maschine und von wenigstens 5 % in der Querrichtung zu erreichen, wird eine freie Trocknung zur Anwendung gebracht, vorzugsweise in der Größenordnung, daß sich der Anteil an trockenen festen Bestandteilen in einem Bereich von 55 bis 85 Gewichtsprozent bewegt. Der Anteil der Trocknung, der als freie Trocknung durchgeführt wird; kann variieren* aber bei der allgemeinen Anwendung gilt, daß der Wert der Festigkeit der Papierbahni die hergestellt wird, umso höher liegt, je größer der Anteil an freier Trocknung ist, der angewendet wird. Der Anteil der Trocknung, der nicht frei durchgeführt wird, wird auf gewöhnlichen dampfbeheizten Trocknungszylindern durchgeführt.

Entsprechend einem speziellen Anwendungsgebiet des Verfahrens der vorliegenden Erfindung wird die freie Trocknung der Papierbahn mit einem Krepp- oder Mikrokreppvorgang kombiniert, mit dem Ziel, eine Bruchdehnung von 3 bis 12 Gewichtsprozent vorzugsweise 5 bis 7 Gewichtsprozent in der Richtung der Maschine zu erreichen. Pas Kreppen kann als Maßkreppen in der Preßreaktion der Maschine nach dem Gaütschen der Lagen durchgeführt werden. Ein Mikrokreppen, das zum Beispiel

in einem Clupak-Aggregat durchgeführt werden kann, kann nach dem Gautschen und Pressen, aber vor der freien Trocknung durchgeführt werden. Hierdurch werden große Verbesserungen der Festigkeit im Vergleich zu_vherkömmlichen Technologien erreicht.

Entsprechend einer anderen Anwendungsform des Verfahrens der vorliegenden Erfindung kann die Papierbahn, die ein Anteil von trockenen Bestandteilen von 70 bis 80 Gewichtsprozent, vorzugsweise 75 Gewichtsprozent enthält, während der freien Trocknung geglättet werden. In diesem Falle kann die Papierbahn nach einer teilweisen Trocknung von einem Bereich der freien Trocknung weiterbewegt werden, durch eine oder mehrere Klemmvorrichtungen von Glättungsmaschinen geführt und dann wieder in den Bereich der freien Trocknung eingeführt werden, bis ein adäquater Bestandteil an trockenen Feststoffen erreicht ist* Die Glättung ergibt eine hohe Festigkeit in der 2-Richtung des Papiers, der sogenannten inneren Bindungsfestigkeit, sogar höhere Werte als sie ein Papier aufweist^ das in einer Lage auf herkömmliche Weise hergestellt wurde_# Ein Papier, das entsprechend dem Verfahren der Erfindung hergestellt und geglättet wurde, ist für eine Oberflächengestaltung, zum Beispiel zum Oberziehen als Grundlage für ein qualifiziertes Bedrucken gut geeignet·

AusfOhrungsbeispiel

Die Erfindung soll nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert werden»

- ΊΟ -

Beispiel 1

Dieses Ausführungsbeispiel soll aufzeigen» welche Veränderungen bei einem Packpapier , das aus zwei Lagen anstatt aus einer Lage hergestellt wird, zu erwarten sind.

Ungebleichte Sulfatpulpe wurde in einer PFI-Mühle im Laboratorium auf 22 SR verfeinert»

Die Laboratoriumsblätter wurden entsprechend dem Standardverfahren SCAN-C 26 : 67 mit den folgenden Abweichungen hergestellt :'..."'

Homogene Blätter (einlagige Blätter) wurden mit einem spe-

2 2 ' zifischen Gewicht von 100 g/m (60 g/ra entsprechend dem Standard) hergestellt. Die halbe Anzahl der Blätter wurde in Übereinstimmung mit dem Standard getrocknet* wobei die Blätter auf einer Trocknungstrommel befestigt waren» um zu vermeiden, daß sie schrumpfen« Die andere Hälfte der Blätter wurde frei zwischen Löschpapier getrocknet, was ein Schrumpfen ohne Behinderung erlaubte·

Die zweilagigen Blätter wurden durch Gautschen von zwei Blättern hergestellt, von denen jedes ein spezifisches Ge-

2 2

•.wicht" von 50 g/m (zusammen 100 g/m % wie die einlagigen Blätter) aufwies· Die halbe Anzahl der Blätter wurde in Obereinstimmung mit dem Standard getrocknet, wobei die Blätter auf einer Trocknungstrommel befestigt wurden, um zu vermeiden, daß sie schrumpfen» Die andere Hälfte der Blätter wurde frei zwischen Löschpapier getrocknet, was ein Schrumpfen ohne Behinderung erlaubte*

Die Ergebnisse der Festigkeitsprüfungen sind in der Tabelle 1 dargestellt·

Tabelle 1

Blattzusammenstellung

Trocknung

Dehnungsindex Nm/g Bruchdehnung %

Index der Absorption der Dehnungsenergie mO/g

Relative Absorption der Dehnungsenergie

homogene Blätter

eihlagige Blätter

zweilagige Blätter

ohne mit ohne mit freier Schrumpfung freier Schrump-Schrurap-

Schrump- fung fung

fung

98,2

400

100

92,8	102,1	92,7
6,1	3*8	5,7
3 260	2 420	3 08

136

128

Die Schlußfolgerungen, die aus diesen Laboratoriumsversuchen gezogen werden können, sind, daß meistens dieselben Ergebnisse mit zweilagigen Blättern und mit homogenen Blät· tern erreicht werden, und daß die freie Schrumpfung eine positive Auswirkung auf die Festigkeit hat*

Beispiel 2

Der Zweck dieses Ausführurigsbeispiels besteht darin* den Unterschied zwischen einem herkömmlichen Blatt, das aus einer Lage hergestellt ist, und einem Blatt, das aus zwei Lagen gebildet wird und freigetrocknet wurde, darzustellen.

Die'Versuche·-wurden als Versuche in einem technologischen Maßstab durchgeführt! worin eine Papiermaschine Verwendung fand, die mit zwei Drähten und einem Trockehventilator für die freie Trocknung ausgerüstet war, durch die das Papier

- ' ' · . . - - 2 sowohl mit einem spezifischen Gewicht von 100 g/m bei der Herstellung von homogenen Blättern (es wurde nur ein Draht Verwendet) mit und ohne Trockenventilator, als auch bei der M' ' ' 2

Herstellung von zweilagigen Blättern von 2x 50 g/ra mit

Trockenventilator, bei einer in allen Fällen konstanten Maschinenrate und schließlich aus demselben Ursprungsmateeiner ungebleichten Packpapierpulpe, geführt wurde.

Die Ergebnisse der Festigkeitsprüfungen sind in der Tabelle 2 angegeben·

Tabelle 2 .' ..' . . . . . . - '

Ergebnisse der Prüfung von Blättern mit einem spezifischen

-. -.. - ' ο '

Gewicht von 100 g/m ,hergestellt auf einer Papiermaschine·

Dehnungsindex

Dehnung

L T

T%

Index der Absorption der Dehnungsenergie

Index der rela* tiven Absorption der Dehnungsenergie

Nra/g Nm/g

L 3/g

herkömmlich frei getrock- frei gegetrocknetes netes horaoge- trocknehomogenes nes Blatt tes zwei-Blatt lagiges

Blatt

85 50

2,6 4,7

1.5 U7

100

78 46

3,5 6,5

1,7 2,0

115

115	,5
52	»9
3	,5
8	,0
2
3

172

L= in Richtung der Maschine T = in Querrichtung

Alle Festigkeitseigens'chaf ten, die von Bedeutung sind, der Dehnungsindex, die Dehnung und der Index der Absorption der Dehnungsenergie sind in bezug auf das Verfahren von zwei Lagen in Kombination mit freier Trocknung angestiegen. %te freie Trocknung hat, im Vergleich mit einer herkömmlichen Zylindertrocknung für homogene Blätter eine positive Auswirkung auf den Index der Absorption der Dehnungsenergie von 15 % ergeben, gerechnet als Durchschnittswert des Index der Absorption der Dehnungsenergie in der Richtung der Maschine und in Querrichtung, Eine Ausführung in zwei Lagen, kombiniert mit einer freien Trocknung ergibt, im Vergleich mit einem auf herkömmliche Weise getrockneten, homogenen Blattj eine verbesserte Festigkeit von 72 % oder einen ungefähr um das fünffache größeren Wert, als den, der in freier Trocknung bei homogenen Blättern erreicht werden kann«

Dieses Ausführungsbeispiel zeigt also, daß eine sehr große Verbesserung der Eigenschaften des Papiers erreicht werden kann, wenn das Papier in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung hergestellt wird. Dieser Effekt ist sehr überraschend und konnte bei den Versuchen im Laboratorium im Beispiel 1 nicht vorhergesehen werden.

Claims

Erfindunqsanspruch

1, Verfahren zur Herstellung von Packpapier auf einer Vieldrahtmaschine, bei dem die Papierbahn sowohl einer kombinierten Zylindertrocknung und freien Trocknung unterworfen wird als auch wahlweise einem Kreppen oder Mikrokreppenund einem wahlweisen Glätten der Papierbahn« gekennzeichnet dadurch, daß die Papierbahn aus zwei oder mehr Lagen gebildet wird, die im Drahtteil der Maschine miteinander gegautscht sind, wonach das Papierband um eine Bruchdehnung von mindestens 2,5 % in Richtung der Maschine und von mindestens 5 % in der Querrichtung zu erreichen, geschrumpft wird*

2· Verfahren, entsprechend Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß das Schrumpfen der Papierbahn durch eine freie Trocknung in einem Ventilatortrockner durchgeführt wird und wahlweise auch durch Kreppen oder Mikrokreppen der Pa-

, pierbahn.

3 bis 12 %, vorzugsweise von 5 bis 7 %, in der Richtung der Maschine zu erreichen»

3· Verfahren^entsprechend Punkt 1 oder 2, gekennzeichnet dadurch, daß die Papierbahn nach dem Gautschen in der Press-Sektion gekreppt wird, um eine Bruchdehnung von 3 bis 12 Ι« vorzugsweise von 5 bis 7 %, in der Richtung der Maschine zu erreichen.

4» Verfahren, entsprechend Punkt 1 oder 2, gekennzeichnet dadurch, daß die Papierbahn nach dem Gautschen und Pressen, aber vor dem Trocknen durch die Ventilatortrocknung raikrogekreppt wird, mit dem Ziel, eine Bruchdehnung von

5. Verfahren, entsprechend jedem der Punkte 1 bis .4, gekennzeichnet dadurch, daß die Papierbahn während der freien Trocknung durch eine oder mehrere Klemmvorrichtungen einer Glättungsmaschine geführt wird.