DE102009047169A1 - Producing a paper material, useful as a function paper, comprises preparing moldable composition comprising water, fiber material and functional material, molding the moldable composition to paper material, and drying - Google Patents

Producing a paper material, useful as a function paper, comprises preparing moldable composition comprising water, fiber material and functional material, molding the moldable composition to paper material, and drying Download PDF

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Abstract

Producing a paper material, comprises preparing a moldable composition comprising water, fiber material and functional materials, molding the moldable composition to a paper material, and drying the molded paper material. The fiber material used is a fiber material with a grinding degree of at least 80[deg] SR. The moldable composition without prior or simultaneous removal of water from the moldable composition is molded into a paper material. An independent claim is also included for the paper material obtained from the above mentioned method in the form of a sheet.

Description

Die heute übliche Art der Papierherstellung basiert auf der Bildung eines Fasergefüges (”Blatt”) im Rahmen eines Nassverfahrens auf einer Papiermaschine unter Verwendung von niedrigen Stoffdichten von maximal 1 bis 2% auf einem Papiermaschinensieb. Die Zellulosefaser wird dabei sehr stark mit Wasser verdünnt (z. B. 1 Teil Faser auf 99 Teile Wasser) und die erhaltene Fasersuspension gegebenenfalls unter Zugabe von weiteren Komponenten (z. B. Füllstoffen) zum Stoffauflauf der Papiermaschine transportiert. Anschließend wird das Wasser der Papierbahn in Pressen sowie mittels Kontakttrocknung so lange entzogen, bis das Papier trocken ist.The type of papermaking commonly used today is based on the formation of a fibrous structure ("sheet") in a wet process on a papermaking machine using low fabric densities of at most 1 to 2% on a papermaker's fabric. The cellulose fiber is diluted very strongly with water (eg 1 part of fiber to 99 parts of water) and the resulting fiber suspension optionally transported to the headbox of the paper machine with the addition of further components (eg fillers). Subsequently, the water is removed from the paper web in presses and by means of contact drying until the paper is dry.

Dieses Verfahren hat Vor- und Nachteile:This method has advantages and disadvantages:

Der Vorteil liegt beispielsweise in einer sehr gleichmäßigen Faserverteilung. Dies wird vor allem bei niedrigen Flächengewichten deutlich. Der Nachteil liegt im hohen Aufwand an Energie, welche zur Entfernung des Wassers benötigt wird. Ferner ist es bei hohen Füllstoffgehalten schwierig, Füllstoffe und andere Komponenten, die üblicherweise dem Stoffauflauf zugegeben werden, im Blatt zurückzuhalten.The advantage is for example in a very uniform fiber distribution. This is particularly evident at low basis weights. The disadvantage is the high cost of energy, which is needed to remove the water. Further, at high filler levels, it is difficult to retain fillers and other components that are commonly added to the headbox in the sheet.

Nachteil bei dem heute eingesetzten Nassverfahren ist ferner, dass bei der üblichen Zusammensetzung der im Papier vorhandenen Komponenten und bei Stoffdichten von mehr als 2% eine plastische Verformung der Stoffmasse nur unter großem Aufwand möglich ist, da sich eine Suspension aus Faser, Wasser und anderen Komponenten, wie beispielsweise Füllstoffen, nicht zerstörungsfrei verformen lässt, sofern das Wasser nicht zuvor abgeführt wird: Der Papiermacher hierbei spricht von einem ”Verdrücken” bei der Bahn. Dies bedeutet, dass die Papierbahn, wird sie z. B. durch einen wasserundurchlässigen Presswalzenspalt geführt, sich in die Komponenten fest und flüssig zerlegt. Ursache für diesen Prozess ist der hydraulische Druck des Wassers beim Verpressen. Dabei zerstört das inkompressible Wasser die Papierbahn. Eine zerstörungsfreie Entwässerung wird erst möglich, wenn dem Wasser die Möglichkeit gegeben wird, abzufließen. Dies verkompliziert natürlich den Prozess der Blattbildung.Disadvantage of the wet process used today is further that with the usual composition of the components present in the paper and fabric densities of more than 2% plastic deformation of the pulp is possible only with great effort, since a suspension of fiber, water and other components , such as fillers, non-destructive deformation, unless the water is not previously removed: the papermaker here speaks of a "swelling" in the web. This means that the paper web, it is z. B. led by a water-impervious press nip, decomposed into the components solid and liquid. The cause of this process is the hydraulic pressure of the water during pressing. The incompressible water destroys the paper web. Non-destructive drainage will only become possible if the water is given the opportunity to drain. This, of course, complicates the process of sheet formation.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, diesen Nachteilen der bisherigen Technik zu begegnen. Es soll – insbesondere für Papiere mit höherem Flächengewicht sowie mit hohen Füllstoffgehalten – ein neuer und effizienterer Weg der Papierherstellung bereitgestellt werden.Object of the present invention is to overcome these disadvantages of the prior art. It is intended to provide a new and more efficient way of producing paper, especially for papers of higher basis weight and high filler contents.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Verfahren zur Herstellung eines Papiermaterials mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.According to the invention, this object is achieved by a method for producing a paper material having the features of claim 1.

Demnach wird ein Verfahren zur Herstellung eines Papiermaterials bereitgestellt, das einen Schritt des Herstellens einer formbaren Zusammensetzung, die Wasser, Fasermaterial und Funktionsstoffe umfasst, ein Ausformen der formbaren Zusammensetzung zu einer Papiermaterial und ein Trocknen des ausgeformten Papiermaterials umfasst, wobei das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, dass als Fasermaterial Fasermaterial mit einem Mahlgrad von mindestens 80° SR verwendet wird und dass die formbare Zusammensetzung ohne vorherige oder gleichzeitige Entfernung von Wasser aus der formbaren Zusammensetzung zu einem Papiermaterial ausgeformt wird.Accordingly, there is provided a method of making a paper material comprising a step of preparing a moldable composition comprising water, fiber material and functional fabrics, shaping the moldable composition into a paper material and drying the formed paper material, the method being characterized fiber material having a freeness of at least 80 ° SR is used as the fiber material and that the moldable composition is formed into a paper material without prior or simultaneous removal of water from the moldable composition.

Gegenstand eines weiteren Aspekts der vorliegenden Erfindung ist ein Papiermaterial, das nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhältlich ist.A further aspect of the present invention is a paper material obtainable by the process according to the invention.

Gegenstand eines weiteren Aspekts der vorliegenden Erfindung ist die Verwendung eines derartigen Papiermaterials als Funktionspapier.A further aspect of the present invention is the use of such a paper material as functional paper.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines Papiermaterials umfasst in einem ersten Schritt das Herstellen einer formbaren Zusammensetzung, die ein Gemisch aus Wasser, Fasermaterial, Funktionsstoffen und anderen Papierhilfsmittel umfasst.The method according to the invention for producing a paper material comprises, in a first step, the production of a moldable composition which comprises a mixture of water, fiber material, functional substances and other paper auxiliaries.

Die erfindungsgemäß hergestellte formbare Zusammensetzung weist dabei günstigerweise eine Stoffdichte von 5 bis 25%, vorteilhafterweise 10 bis 25%, noch weiter bevorzugt 10 bis 20% Feststoffe, bezogen auf das Gewicht der formbaren Zusammensetzung (d. h. Feststoffe und Wasser), auf. Bei den in der formbaren Zusammensetzung enthaltenen Feststoffen handelt es sich üblicherweise um eine Mischung aus Fasermaterial, Funktionsstoffen und anderen Hilfsstoffen.The moldable composition prepared according to the invention advantageously has a consistency of 5 to 25%, advantageously 10 to 25%, still more preferably 10 to 20% solids, based on the weight of the moldable composition (i.e., solids and water). The solids contained in the moldable composition are usually a mixture of fiber material, functional materials and other auxiliaries.

Als Fasermaterial wird hierbei erfindungsgemäß Fasermaterial mit einem hohen Mahlgrad eingesetzt. Erfindungsgemäß wurde festgestellt, dass bei Mahlgraden von 75 bis 80° SR die Papiermasse aus Wasser und Fasermaterial einen ”puddingartigen” Charakter bekommt, welchen der Papiermacher als ”schmierig” bezeichnet. Setzt man die Mahlung noch weiter fort, so kommt man zu einem ”homogenisierten” Rohstoff, welcher sich auch bei hohen Stoffdichten (z. B. 10 oder 20%) plastisch verformen lässt, ohne dass es zur Zerstörung der gebildeten Form kommt. In einer bevorzugten Ausführungsform weist das Fasermaterial einen Mahlgrad von 80 bis 100° SR, bevorzugt 90 bis 95° SR auf.As a fiber material according to the invention fiber material is used with a high degree of grinding. According to the invention, it has been found that at mill grades of 75 to 80 ° SR the paper pulp of water and fiber material gets a "pudding-like" character, which the papermaker calls "greasy". If the grinding is continued further, the result is a "homogenized" raw material, which can be plastically deformed even at high material densities (eg 10 or 20%) without destroying the formed form. In a preferred embodiment, the fiber material has a freeness of 80 to 100 ° SR, preferably 90 to 95 ° SR.

In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird als Fasermaterial ein Fasermaterial mit einer Faserlänge von 0,1 bis 15 mm, vorzugsweise 0,3 bis 3 mm verwendet. Erfindungsgemäß kann es sich um ein einheitliches Fasermaterial oder um ein Fasergemisch beispielsweise aus Zellstoff, Kraftzellstoff, α-Zellulose, Sulfitzellulose, Baumwolle, Hanf, Lumpen, Esparto Stroh, Hadern, Bagasse, vorzugsweise Langfaser-Sulfatzellstoff, handeln. Die Stoffdichte dieser Fasermaterialien in der formbaren Zusammensetzung liegt üblicherweise in einem Bereich von 3 bis 10%, vorzugsweise 3 bis 6%, bezogen auf das Gewicht der formbaren Zusammensetzung.In a preferred embodiment of the present invention, the fiber material used is a fiber material having a fiber length of 0.1 to 15 mm, preferably 0.3 to 3 mm. According to the invention may be a uniform fiber material or a fiber mixture, for example, from pulp, kraft pulp, α-cellulose, sulfite cellulose, cotton, hemp, rags, Esparto straw, rags, bagasse, preferably long-fiber sulfate pulp act. The consistency of these fiber materials in the moldable composition is usually in a range of from 3 to 10%, preferably from 3 to 6%, by weight of the moldable composition.

Die der formbaren Zusammensetzung zugegebenen Funktionsstoffe umfassen üblicherweise Füllstoffe und andere als Füllmaterialien verwendbare Stoffe.The functional materials added to the moldable composition usually include fillers and other materials useful as fillers.

Die erfindungsgemäß einsetzbaren Füllstoffe umfassen beispielsweise Kreide, Kaolin, Talkum, Magnesia, Dolomit, Glimmer, Tone, Carbide, Nitride, Oxide, Boride und/oder Zeolithe nennen. Besonders geeignet sind hierbei insbesondere Füllstoffe wie Al2O3, ZrO2, SiC, Si3N4, TiO2, B4C, TiC, TiB2 sowie Mischungen derselben und/oder Gläser wie Alumosilikate. Darüber hinaus können als Funktionsstoffe gemäß der vorliegenden Erfindung synthetische organische Faserstoffe, wie Polyamide, Polytetrafluorethylen, Kondensationsprodukte von Dimethylterephthalaten mit Ethylenglykol, Polyacrylnitril, Copolymere von Acrylnitril und Vinylchlorid, Vinylchlorid, Polyvinylchlorid, Zelluloseester, regenerierte Zellulose, einschließlich Mineralfasern natürlicher oder synthetischer Herkunft z. B. aus Glas, Quarz, Aluminiumsilikat, wie Mullitfasern, Aluminiumoxidfasern, Stahl oder Asbest verwendet werden, Ferner können Füllmaterialien wie beispielsweise Keramikpulver, Eisenpulver oder Aktivkohle in großen Mengen zugegeben werden. Diese Füllstoffe werden der formbaren Zusammensetzung üblicherweise in einer Menge von 30 bis 90%, vorzugsweise 60 bis 80%, insbesondere 70 bis 80%, bezogen auf das Gewicht der in der formbaren Zusammensetzung enthaltenen Feststoffe, zugegeben.The fillers which can be used according to the invention include, for example, chalk, kaolin, talc, magnesia, dolomite, mica, clays, carbides, nitrides, oxides, borides and / or zeolites. In particular, fillers such as Al 2 O 3, ZrO 2, SiC, Si 3 N 4, TiO 2, B 4 C, TiC, TiB 2 and mixtures thereof and / or glasses such as aluminosilicates are particularly suitable. In addition, as functional fabrics according to the present invention synthetic organic fibers such as polyamides, polytetrafluoroethylene, condensation products of dimethyl terephthalates with ethylene glycol, polyacrylonitrile, copolymers of acrylonitrile and vinyl chloride, vinyl chloride, polyvinyl chloride, cellulose esters, regenerated cellulose, including mineral fibers of natural or synthetic origin z. As glass, quartz, aluminum silicate, such as mullite fibers, alumina fibers, steel or asbestos can be used, Furthermore, fillers such as ceramic powder, iron powder or activated carbon can be added in large quantities. These fillers are added to the moldable composition usually in an amount of 30 to 90%, preferably 60 to 80%, especially 70 to 80%, based on the weight of the solids contained in the moldable composition.

Ferner kann die formbare Zusammensetzung weitere Papierhilfsmittel, wie Retentionsmittel, Dispergiermittel, hydrophobierende Mittel, Antischaummittel, Färbemittel, optische Aufheller, Gleitmittel und andere Hilfsstoffe, umfassen.Further, the moldable composition may comprise other paper aids such as retention aids, dispersants, hydrophobing agents, antifoaming agents, colorants, optical brighteners, lubricants and other adjuvants.

Durch Zugabe von Papierhilfsmitteln, welche eine Affinität zum Fasermaterial, beispielsweise der Zellulosefaser, haben, lässt sich beispielsweise der homogene Charakter der formbaren Zusammensetzung verbessern. Als solche Hilfsmittel lassen sich beispielsweise Stärke, CMC, Gelatine oder Latex nennen. Diese Papierhilfsmittel werden der Mischung in Mengen von 5 bis 40%, vorzugsweise 5 bis 15%, bezogen auf das Gewicht der in der formbaren Zusammensetzung enthaltenen Feststoffe, zugegeben.By adding paper auxiliaries which have an affinity for the fiber material, for example the cellulose fiber, it is possible, for example, to improve the homogeneous character of the moldable composition. As such auxiliaries can be mentioned, for example, starch, CMC, gelatin or latex. These paper auxiliaries are added to the mixture in amounts of 5 to 40%, preferably 5 to 15%, based on the weight of solids contained in the moldable composition.

Das erfindungsgemäße Verfahren bietet besondere Vorteile bei der Herstellung von Papiermaterialien mit einem hohen Füllstoffgehalt. So enthalten zum Beispiel ”Funktionspapiere” bis zu 80%, beispielsweise 60 bis 80%, vorzugsweise 70 bis 80% (bezogen auf das Papiergewicht) Füllstoffe, beispielsweise die oben genannten. Hier bietet eine Blattbildung bzw. Formgebung bei 10 bis 20% Stoffdichte natürlich den Vorteil, dass die in die formbare Zusammensetzung eingebrachten Funktionsstoffe vollständig im Blatt erhalten bleiben. Dagegen geht bei der konventionellen Papierherstellung ein Teil dieser teuren Zusatzstoffe durch die Maschen des Papiermaschinensiebes verloren. Ferner bindet beim erfindungsgemäßen Verfahren das hoch gemahlene Fasermaterial die Funktionsstoffe auch besser ein, als dies bei ”normalen” Mahlgraden der Fall ist. Durch die Mahlung entsteht nämlich ein sehr feines Gefüge aus kleinen Faserverästelungen (Fibrillen).The process according to the invention offers particular advantages in the production of paper materials with a high filler content. Thus, for example, "functional papers" contain up to 80%, for example 60 to 80%, preferably 70 to 80% (based on the weight of paper) of fillers, for example those mentioned above. Of course, sheet formation or shaping at 10 to 20% consistency offers the advantage that the functional substances introduced into the moldable composition are completely retained in the sheet. In contrast, in conventional papermaking, some of these expensive additives are lost through the meshes of the papermaking fabric. Furthermore, in the method according to the invention, the highly ground fiber material also binds the functional substances better than is the case with "normal" degrees of grinding. The grinding creates a very fine structure of small fiber branches (fibrils).

Erfindungsgemäß werden in einem ersten Schritt vorzugsweise formbare Zusammensetzungen hergestellt, die ein Gemisch aus Wasser, Fasermaterial und Füllstoff sowie gegebenenfalls andere Papierhilfsmittel umfassen. Hierzu wird das Fasermaterial, beispielsweise hoch gemahlene Zellulose mit einem Mahlgrad von mindestens 80° SR bei etwa 3 bis 6% Feststoffgehalt in Wasser mit den gewünschten Funktionsstoffen bei etwa 500 bis 1500 U/min., vorzugsweise 800 bis 1200 U/min. verrührt. Die Füllstoffe werden dabei als trockenes Pulver zugegeben, deren Partikelgröße üblicherweise bei 5 bis 100 μm, vorzugsweise bei 20 bis 50 μm liegt. Durch Vermischen der großen Menge an trockenen Füllstoffen mit der Zellulose entsteht je nach Mischungsverhältnis eine hohe Stoffdichte von 10 bis 25%. Diese Suspension hat einen puddingartigen Charakter, das in ihr enthaltene Wasser trennt sich von den Feststoffen nicht mehr ab.According to the invention, in a first step preferably moldable compositions are prepared which comprise a mixture of water, fiber material and filler and optionally other paper auxiliaries. For this purpose, the fiber material, for example, highly milled cellulose having a freeness of at least 80 ° SR at about 3 to 6% solids content in water with the desired functional materials at about 500 to 1500 U / min., Preferably 800 to 1200 U / min. stirred. The fillers are added as a dry powder whose particle size is usually from 5 to 100 .mu.m, preferably from 20 to 50 microns. By mixing the large amount of dry fillers with the cellulose, depending on the mixing ratio, a high consistency of 10 to 25% is produced. This suspension has a pudding-like character, the water contained in it no longer separates from the solids.

In einem zweiten Schritt umfasst das erfindungsgemäße Verfahren ein Ausformen (plastisches Formen) der in Schritt 1 hergestellten formbaren Zusammensetzung in einer beliebigen auf dem einschlägigen Fachgebiet bekannten Weise. Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass die formbare Zusammensetzung ohne vorherige oder gleichzeitige Entfernung von Wasser aus der formbaren Zusammensetzung zu einem Papiermaterial ausgeformt wird. Im Gegensatz dazu wird in einem Verfahren des Standes der Technik auf einer Papiermaschine üblicherweise aus dem Stoffauflauf vor dem Ausformen eines Papiermaterials Wasser mittels Siebentwässerung entfernt.In a second step, the process of the invention comprises molding (plastic forming) the moldable composition prepared in step 1 in any manner known in the art. The process of the invention is characterized in that the moldable composition is formed into a paper material without prior or simultaneous removal of water from the moldable composition. In contrast, in a prior art process on a paper machine, water is usually removed from the head box prior to forming a paper material by means of screen dewatering.

Die Formgebung der formbaren Zusammensetzung aus beispielsweise Fasermaterial, Füllstoff, Papierhilfsmittel und Wasser kann unter Verwendung von auf dem Gebiet der Kunststoffindustrie bekannten Verfahren erfolgen. So kann eine ”Blattbildung” beispielsweise unter Verwendung eines Walzwerks oder mithilfe eines Extruders oder einer anderen Art von Spritzgussverfahren durchgeführt werden. In jedem Fall lässt sich eine plastische Verformung des homogenisierten Rohstoffes bei hoher Stoffdichte erreichen. Der Einsatz des aufwändigen und energieintensiven ”Nassteiles” der Papiermaschine (Stoffauflauf und Langsieb) entfällt, der Prozess der ”Formgebung” wird drastisch vereinfacht.Shaping of the moldable composition from, for example, fibrous material, filler, paper auxiliaries and water can be accomplished using methods known in the plastics industry. For example, "sheet formation" may be performed using a rolling mill or by using an extruder or other type of injection molding process. In any case, a plastic deformation of the homogenized raw material at high consistency can be achieved. The use of the complex and energy-intensive "wet part" of the paper machine (headbox and wire mesh) is eliminated, the process of "shaping" is drastically simplified.

In einem weiteren Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das ausgeformte Papiermaterial einem Trocknungsschritt unterzogen. Einem Fachmann auf dem einschlägigen Fachgebiet ist bekannt, dass das Trocknungsverfahren von der jeweiligen Form des Papiermaterials abhängig ist. Bei flächigen Formen (”Papier”) ist der Einsatz aller heute üblichen Technologien möglich (Pressen, Kontakttrocknung, Konvektionstrocknung). Bei Formteilen wird typischerweise eine Konvektionstrocknung durchgeführt.In a further step of the method according to the invention, the shaped paper material is subjected to a drying step. It is known to a person skilled in the art that the drying method depends on the particular shape of the paper material. In the case of flat forms ("paper"), it is possible to use all technologies common today (pressing, contact drying, convection drying). In the case of molded parts, convection drying is typically carried out.

In einer bevorzugten Ausführungsform weist das erfindungsgemäß hergestellte Papiermaterial ein Flächengewicht von 200 bis 2000 g/m2, beispielsweise 400 bis 1200 g/m2, auf.In a preferred embodiment, the paper material produced according to the invention has a basis weight of 200 to 2000 g / m 2 , for example 400 to 1200 g / m 2 .

Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird die Herstellung von so genannten ”Funktionspapieren” erleichtert. Dies sind Papiere, welche ihre Funktion vor allem durch ihren Füllstoffgehalt erhalten. Die Zellulosefaser hat dabei lediglich die Aufgabe, das Blatt zusammenzuhalten. Beispielsweise kann als Funktionsstoff Keramikpulver oder Eisenpulver in hoher Konzentration (beispielsweise 70 bis 80%, bezogen auf das Papiergewicht) zugegeben werden. Ein derartiges Blatt hat ein Flächengewicht von 200 bis 2000 g/m2. Dieses Papier wird mit den klassischen Mitteln der Papierverarbeitung verformt (beispielsweise zu Wellpappe). Anschließend kann es in einer Hochtemperaturbehandlung versintert werden, wobei die Zellulosefaser verbrennt. Das Endprodukt ist also porös und hat somit Leichtbaueigenschaften. Die Mikrostruktur des Endprodukts kann dabei über das Fasermaterial und damit nach entsprechender Pyrolyse die zurückbleibenden Hohlräume, den Füllstoffgehalt, die Partikelgrößeverteilung des Füllstoffs, den Verdichtungsgrad oder die Art bzw. den Anteil weiterer Additive, wie beispielsweise lange und kurze Keramikfasern, Fasergewebe, Platelets, Whisker und/oder organische Fasern des Papiers in einem weiten Bereich eingestellt werden.The inventive method facilitates the production of so-called "functional papers". These are papers that get their function mainly by their filler content. The cellulose fiber has only the task of holding the sheet together. For example, ceramic powder or iron powder in a high concentration (for example 70 to 80%, based on the weight of the paper) may be added as a functional substance. Such a sheet has a basis weight of 200 to 2000 g / m 2 . This paper is deformed by the classical means of paper processing (for example to corrugated board). Subsequently, it can be sintered in a high-temperature treatment, whereby the cellulose fiber burns. The end product is therefore porous and thus has lightweight properties. The microstructure of the final product can be on the fiber material and thus after pyrolysis the remaining cavities, the filler content, the particle size distribution of the filler, the degree of compaction or the nature or proportion of other additives, such as long and short ceramic fibers, fiber fabrics, platelets, whiskers and / or organic fibers of the paper can be adjusted in a wide range.

Durch die entsprechende thermische Behandlung lassen sich komplex geformte dreidimensionale Keramikstrukturen herstellen, die beispielsweise bei der Gastrennung bzw. Flüssigfiltration oder als Konstruktionskeramiken eingesetzt werden können.By means of the corresponding thermal treatment, it is possible to produce complex-shaped three-dimensional ceramic structures which can be used, for example, in gas separation or liquid filtration or as construction ceramics.

Ein anderes Produkt ist ein mit Aktivkohle hoch angereichertes Papiermaterial (beispielsweise 70 bis 80%, bezogen auf das Papiergewicht), welches z. B. zum Atemschutz eingesetzt werden kann. Ferner kann durch Einsatz geeigneter Füllstoffe die Absorption elektromagnetischer Strahlen erreicht werden.Another product is an activated charcoal highly enriched paper material (for example, 70 to 80%, based on the weight of the paper), which z. B. can be used for respiratory protection. Furthermore, by using suitable fillers, the absorption of electromagnetic radiation can be achieved.

Sämtliche oben aufgeführten Produkte haben einen hohen Gehalt an extrem kostspieligen Füllstoffen. Da es bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zu keinerlei Verlust der Füllstoffe kommt, ist der Einsatz dieses Verfahrens bei Funktionspapieren vorteilhaft. Ferner ist die Festigkeit des Papierblattes bei Füllstoffgehalten von 70% nur noch sehr gering. Dies verkompliziert die traditionelle Papierherstellung, insbesondere aufgrund der geringen Nassfestigkeit im Nassteil. Auch hier vereinfacht der hohe Eingangstrockengehalt des neuen Verfahrens den Papierherstellungsprozess.All the products listed above have a high content of extremely expensive fillers. Since there is no loss of fillers in the process according to the invention, the use of this process in functional papers is advantageous. Furthermore, the strength of the paper sheet at Füllstoffgehalten of 70% is only very low. This complicates traditional papermaking, especially because of the low wet strength in the wet end. Again, the high input dry content of the new process simplifies the papermaking process.

Ferner wird bei der traditionellen Papierherstellung auch die Instandhaltung von Pumpen und Rohrleitungen zum Problem, sofern hohe Füllstoffgehalte mit abrasivem Charakter gefördert werden müssen. Auch dieses Problem wird in dem erfindungsgemäßen Verfahren umgangen, da kein ”Nassteil” benötigt wird.In addition, the maintenance of pumps and pipelines is a problem in traditional papermaking, as long as high filler contents with abrasive character must be promoted. This problem is also avoided in the method according to the invention since no "wet part" is needed.

Claims (6)

Verfahren zur Herstellung eines Papiermaterials, das einen Schritt des Herstellens einer formbaren Zusammensetzung, die Wasser, Fasermaterial und Funktionsstoffe umfasst, ein Ausformen der formbaren Zusammensetzung zu einer Papiermaterial und ein Trocknen des ausgeformten Papiermaterials umfasst, wobei das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, dass als Fasermaterial Fasermaterial mit einem Mahlgrad von mindestens 80° SR verwendet wird und dass die formbare Zusammensetzung ohne vorherige oder gleichzeitige Entfernung von Wasser aus der formbaren Zusammensetzung zu einem Papiermaterial ausgeformt wird.A method of producing a paper material comprising a step of producing a moldable composition comprising water, fiber material and functional materials, shaping the moldable composition into a paper material and drying the formed paper material, the method being characterized in that the fiber material is fiber material is used with a freeness of at least 80 ° SR and that the moldable composition is formed without prior or simultaneous removal of water from the moldable composition to a paper material. Verfahren nach Anspruch 1, wobei es sich bei dem Fasermaterial um Zellstoff oder Baumwolle mit einem hohen Mahlgrad von mindestens 80° SR handelt.The method of claim 1, wherein the fibrous material is pulp or cotton having a high freeness of at least 80 ° SR. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die formbare Zusammensetzung eine Stoffdichte von 10 bis 20% Feststoffe aufweist.The method of claim 1 or 2, wherein the moldable composition has a consistency of 10 to 20% solids. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Papiermaterial 60 bis 80% Füllstoffe, bezogen auf das Papiergewicht, enthält.A method according to any one of the preceding claims, wherein the paper material contains 60 to 80% filler by weight of paper. Papiermaterial, das nach einem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4 erhältlich ist, in Form eines Blatts. Paper material obtainable by a process according to any one of claims 1 to 4, in the form of a sheet. Verwendung eines Papiermaterials gemäß Anspruch 5 als Funktionspapier.Use of a paper material according to claim 5 as a functional paper.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2066145A (en) * 1979-12-26 1981-07-08 Itt Microfibrillated cellulose
WO1998011973A2 (en) * 1996-09-16 1998-03-26 Zellform Gesellschaft M.B.H. Process for producing workpieces and molded pieces out of cellulose and/or cellulose-containing fiber material

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2066145A (en) * 1979-12-26 1981-07-08 Itt Microfibrillated cellulose
WO1998011973A2 (en) * 1996-09-16 1998-03-26 Zellform Gesellschaft M.B.H. Process for producing workpieces and molded pieces out of cellulose and/or cellulose-containing fiber material

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