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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen flammhemmender Wellpappe, bei dem aus einer ersten Wellpappenrohpapierbahn eine Wellenbahn gefertigt wird und eine zweite und eine dritte Wellpappenrohpapierbahn auf die Wellenbahn derart geklebt wird, dass die Wellenbahn zwischen den ebenen Wellpappenrohpapierbahnen angeordnet ist. Ferner betrifft die Erfindung eine flammhemmende Wellpappe aus einer ebenen Innenbahn, einer ebenen Außenbahn und einer zwischen der Innenbahn und der Außenbahn angeordneten Wellenbahn sowie eine flammhemmende Wellpappe aus einer Innenbahn, einer Außenbahn, einer Zwischenbahn und zwei Wellenbahnen, die zwischen der Innenbahn und der Zwischenbahn sowie zwischen der Zwischenbahn und der Außenbahn angeordnet sind.
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Standardgemäß wird Wellpappe in mehreren Schritten aus sogenanntem Wellpappenrohpapier hergestellt. Hierbei wird das Wellpappenrohpapier erwärmt und befeuchtet, um die nötige Elastizität und Aufnahmebereitschaft für die Verleimung des Papiers zu erreichen. Zur Herstellung der Wellenbahn wird im weiteren Herstellungsprozess die Wellpappenrohpapierbahn unter Druckeinwirkung und Hitzeeintrag zwischen zwei zahnradartigen ineinander eingreifenden Riffelwalzen hindurchgeführt, wodurch die zunächst ebene Wellpappenrohpapierbahn ihre Wellenform erhält. Die Wellenbahn wird anschließend mit ebenen Wellpappenrohpapierbahnen verklebt, wobei dieses Verkleben standardmäßig mit einem Klebstoff auf Stärkebasis unter Hitzeeinwirkung durchgeführt wird. Bei einer einwelligen Wellpappe wird eine Wellenbahn verwendet, auf die an gegenüberliegenden Seiten zwei ebene Wellpappenrohpapierbahnen, die Innenbahn und die Außenbahn, geklebt werden.
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Bei zweiwelliger Wellpappe werden drei ebene Wellpappenrohpapierbahnen, die Innenbahn, die Zwischenbahn und die Außenbahn, sowie zwei Wellenbahnen verwendet, wobei die Wellenbahnen zwischen der Innenbahn und der Zwischenbahn sowie zwischen der Zwischenbahn und der Außenbahn angeordnet sind.
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Bei diesem standardgemäßen Herstellungsverfahren wird mit dem Leim relativ viel Feuchtigkeit in die Wellpappenrohpapierbahnen eingebracht. Darüber hinaus ist bei dem standardgemäßen Herstellungsverfahren eine hohe Temperatur notwendig, um die gewünschte Formgebung und Festigkeit zu erreichen.
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Sowohl der hohe Feuchtigkeitseintrag als auch die hohe Temperatur haben zur Folge, dass wasserlösliche Imprägnierungen der Wellpappenrohpapierbahnen beim Herstellungsprozess beschädigt werden oder ganz verloren gehen.
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Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Herstellen von Wellpappe sowie eine solche Wellpappe anzugeben, wobei die Wellpappe flammhemmende Eigenschaften aufweist.
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Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch Wellpappen mit den Merkmalen der unabhängigen Vorrichtungsansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Erfindungsgemäß wird zunächst eine Wellenbahn aus einer ersten Wellpappenrohpapierbahn aus flammhemmendem Papier gefertigt. Dies kann insbesondere mit den üblichen Verfahren erfolgen. Anschließend wird auf die Wellenbahn eine ebene zweite Wellpappenrohpapierbahn aus flammhemmendem Papier geklebt. Ferner wird auf die Wellenbahn eine ebene dritte Wellpappenrohpapierbahn aus flammhemmendem Papier so geklebt, dass die Wellenbahn zwischen der zweiten und der dritten Wellpappenrohpapierbahn angeordnet ist. Als Klebstoff wird eine mit einem Rheologiemodifizierer versetzte Stärke verwendet, wobei der Rheologiemodifizierer derart ausgebildet ist, dass ein beim Klebstoffauftrag entstehender Film schneller reißt als bei reiner Stärke und/oder der Feststoffgehalt des Klebstoffs größer ist als bei reiner Stärke.
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Durch die Verwendung von ausschließlich flammhemmendem Papier als Wellpappenrohpapierbahnen wird erreicht, dass auch die sich ergebende Wellpappe selbst die gleichen flammhemmenden Eigenschaften aufweist. Die Verwendung einer mit dem Rheologiemodifizierer versetzten Stärke ermöglicht es, dass beim Herstellungsverfahren weniger Feuchtigkeit in die Wellpappenrohpapierbahnen eingebracht wird und insgesamt die Wellpappenherstellungsmaschine auf geringerer Temperatur gefahren werden kann. Beides hat zur Folge, dass wasserlösliche Imprägnierungen, über die standardmäßig bei flammhemmendem Papier diese flammhemmenden Eigenschaften erreicht werden, beim Herstellungsprozess nicht beschädigt werden. Würde man eine Stärke ohne einen Rheologiemodifizierer verwenden, wäre der Feuchtigkeitseintrag so stark, dass sich die flammhemmende Imprägnierung zumindest teilweise lösen würde und somit die Wellpappe nicht die flammhemmenden Eigenschaften aufweisen würde.
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Insbesondere wird durch diese modifizierte Stärke erreicht, dass der beim Auftrag des Klebstoffs entstehende Film zwischen der Auftragswalze, mit der der Auftrag des Klebstoffs durchgeführt wird, und der Wellenbahn schneller abreißt. Somit kann die Leimauftragsmenge minimiert werden, wodurch wiederum der Feuchtigkeitsgehalt, der in die Wellenbahn und in die aufgeklebte ebene Wellpappenrohpapierbahn eingebracht wird, verringert wird.
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Darüber hinaus ermöglicht der Rheologiemodifizierer, dass der Klebstoff einen höheren Feststoffgehalt hat, wodurch der Gelierpunkt des Klebstoffes sinkt, was wiederum zur Folge hat, dass während der Produktion eine geringere Erwärmung erfolgen muss und somit die Hitzezufuhr minimiert wird.
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Insbesondere kann die standardmäßige Wellpappenerzeugungsanlage für die Wellpappe auf einer schonenderen Stufe gefahren werden. Insbesondere kann der Dampfdruck und/oder die Dampfzufuhr der Wellpappenerzeugungsanlage reduziert werden und/oder die Heizpartie mit einer geringeren Temperatur betrieben werden bzw. die Kontaktbereiche, über die die Wellpappenrohpapierbahnen über solche Heizpartien geführt werden und diese umschlingen, minimiert werden.
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Dies führt dazu, dass die flammhemmenden Eigenschaften des verwendeten Wellpappenrohpapieres erhalten bleiben.
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Der Rheologiemodifizierer umfasst insbesondere mindestens ein Tannin und/oder mindestens ein Kohlenhydrat. Bei diesem Kohlenhydrat handelt es sich insbesondere nicht um Stärke. Vorzugsweise wird ein chemisch verändertes Tannin und/oder ein chemisch verändertes Kohlenhydrat verwendet.
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Ferner kann der Rheologiemodifizierer insbesondere ein Biopolymer umfassen.
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Als Rheologiemodifizierer wird insbesondere Cargill C*RhemTM der Firma Cargill verwendet. Insbesondere wird als Klebstoff eine Spezialstärke mit diesem Rheologiemodifizierer namens Cargill C*GUM 037C5 eingesetzt.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform kann eine weitere Wellenbahn aus einer vierten Wellpappenrohpapierbahn aus flammhemmendem Papier gefertigt werden, wobei diese weitere Wellenbahn auf die dritte Wellpappenrohpapierbahn geklebt wird. Ferner wird auf die weitere Wellenbahn eine ebene fünfte Wellpappenrohpapierbahn aus flammhemmendem Papier derart geklebt, dass die weitere Wellenbahn zwischen der dritten und der fünften Wellpappenrohpapierbahn angeordnet ist. Hierbei wird als Klebstoff wiederum mit dem Rheologiemodifizierer versetzte Stärke verwendet. Auf diese Weise wird eine zweiwellige Wellpappe erreicht, die flammhemmende Eigenschaften aufweist.
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Als Wellpappenrohpapierbahn wird insbesondere flammhemmendes Papier mit einer flammhemmenden Imprägnierung, vorzugsweise einer wasserlöslichen flammhemmenden Imprägnierung verwendet. Über solche Imprägnierungen kann auf einfache Weise zuverlässig die gewünschte flammhemmende Eigenschaft erreicht werden. Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform wird als Wellpappenrohpapier flammhemmendes Papier nach DIN 4102 Baustoffklasse B1 verwendet. Hierdurch wird erreicht, dass auch die hergestellte Wellpappe die Normen nach DIN 4102 Baustoffklasse B1 erfüllt.
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Während des Herstellungsverfahrens wird zumindest ein Teil der Wellpappenrohpapierbahnen befeuchtet und/oder erwärmt. Durch die Verwendung des Rheologiemodifizierers wird erreicht, dass trotzdem die flammhemmenden Eigenschaften des Wellpappenrohpapieres erhalten bleiben. Die Befeuchtung erfolgt insbesondere über eine Bedampfung mit Wasserdampf.
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Die Erwärmung erfolgt vorzugsweise über mindestens eine Heizeinheit, wobei in einem ersten Bereich der Heizeinheit ein Dampfdruck zwischen 2,5 und 3,5 bar, in einem zweiten Bereich zwischen 1,0 und 2,0 bar und/oder in einem dritten Bereich zwischen 0,1 und 0,5 bar verwendet wird. Würde man als Klebstoff reine Stärke verwenden, wie dies standardmäßig bei der Wellpappenherstellung erfolgt, so würde in dem ersten Bereich ein Dampfdruck zwischen 6 und 7 bar, im zweiten Bereich zwischen 3 und 4 bar und im dritten Bereich zwischen 1 und 2 bar notwendig sein. Durch die modifizierte Stärke werden somit der Dampfdruck und damit die eingebrachte Feuchtigkeit deutlich reduziert.
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Die Herstellung der Wellpappenbahn aus der ersten ebenen Wellpappenrohpapierbahn erfolgt insbesondere dadurch, dass unter Druck und/oder Hitzeeinwirkung diese erste Wellpappenrohpapierbahn zwischen zwei Riffelwalzen hindurchgeführt wird.
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Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft eine flammhemmende Wellpappe, die eine ebene Innenbahn, eine ebene Außenbahn und eine zwischen der Innenbahn und der Außenbahn angeordnete Wellenbahn umfasst, wobei die Innenbahn, die Außenbahn und die Wellenbahn jeweils aus einem flammhemmenden Wellpappenrohpapier gefertigt sind. Hierdurch wird erreicht, dass auch die sich so ergebende einwellige Wellpappe selbst flammhemmend ist.
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Die Innenbahn und die Außenbahn sind insbesondere mit Hilfe eines Klebstoffs auf die Wellenbahn geklebt, wobei der Klebstoff mit einem Rheologiemodifizierer versetzte Stärke umfasst, wobei dieser Rheologiemodifizierer derart ausgebildet ist, dass ein beim Klebstoffauftrag entstehender Film schneller reißt als bei reiner Stärke und/oder der Feststoffgehalt des Klebstoffs größer ist als bei reiner Stärke. Durch diesen modifizierten Klebstoff wird erreicht, dass der Feuchtigkeitseintrag in das Wellpappenrohpapier und/oder die notwendige Temperatur reduziert werden, so dass die flammhemmenden Eigenschaften des Wellpappenrohpapieres während der Herstellung der Wellpappe nicht verlorengehen.
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Die Innenbahn, die Außenbahn und die Wellenbahn bestehen bei einer bevorzugten Ausführungsform jeweils aus flammhemmendem Rohpapier nach DIN 4102 Baustoffklasse B1, so dass auch die sich ergebende einwellige Wellpappe diese Normen erfüllt.
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Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft eine flammhemmende Wellpappe, die eine ebene Innenbahn, eine ebene Zwischenbahn, eine ebene Außenbahn sowie eine zwischen der Innenbahn und der Zwischenbahn angeordnete erste Wellenbahn und eine zwischen der Zwischenbahn und der Außenbahn angeordnete zweite Wellenbahn umfasst. Die Innenbahn, die Zwischenbahn, die Außenbahn und die erste und die zweite Wellenbahn sind jeweils aus einem flammhemmenden Wellpappenrohpapier gefertigt, so dass auch die sich ergebende zweiwellige Wellpappe flammhemmende Eigenschaften aufweist.
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Die Innenbahn, die Zwischenbahn und die Außenbahn sind insbesondere mit Hilfe eines Klebstoffs auf die jeweilige Wellenbahn geklebt, wobei der Klebstoff mit einem Rheologiemodifizierer versetzte Stärke umfasst. Der Rheologiemodifizierer ist derart ausgebildet, dass ein beim Klebstoffauftrag entstehender Film schneller reißt als bei reiner Stärke und/oder der Feststoffgehalt des Klebstoffes größer ist als bei reiner Stärke. Hierdurch wird erreicht, dass durch die Minimierung des Feuchtigkeitseintrages und der notwendigen Temperatur die flammhemmenden Eigenschaften der Wellpappenrohpapierbahn, insbesondere eine Imprägnierung, auch während des Herstellungsprozesses erhalten bleiben.
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Die Innenbahn, die Zwischenbahn, die Außenbahn und die erste und die zweite Wellenbahnen sind vorzugsweise jeweils aus einem flammhemmenden Wellpappenrohpapier nach DIN 4102 Baustoffklasse B1 hergestellt, so dass auch die sich ergebende zweiwellige Wellpappe die Normen dieser DIN erfüllt.
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Bei weiteren Ausführungsformen können auch mehr als zweiwellige flammhemmende Wellpappen hergestellt werden, bei denen jeweils weitere Wellenbahnen und weitere ebene Wellpappenrohpapierbahnen aufgeklebt werden, wobei auch hierbei vorzugsweise jeweils als Klebstoff mit diesem Rheologiemodifizierer versetzte Stärke verwendet wird.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung, die die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen im Zusammenhang mit den beigefügten Figuren näher erläutert.
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Es zeigen:
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1 eine schematische Darstellung einer einwelligen Wellpappe;
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2 eine schematische Darstellung einer zweiwelligen Wellpappe;
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3 ein Diagramm der Stapelfeuchte bei der Verwendung von modifizierter Stärke und der Verwendung von Standardstärke; und
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4 ein Diagramm des Dampfdruckes einer Heizeinheit einer Wellpappenherstellungsanlage bei der Verwendung von Standardstärke und der Verwendung von modifizierter Stärke.
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In 1 ist die schematische Darstellung einer einwelligen Wellpappe 10 dargestellt. Die Wellpappe 10 umfasst eine ebene Innenbahn 12 und eine ebenfalls ebene Außenbahn 16, zwischen denen eine Wellenbahn 14 angeordnet ist. Die in der Praxis gebräuchlichen Bezeichnungen „Innenbahn” und „Außenbahn” sind beliebig, d. h. dass auch die Außenbahn bei der Verwendung innen angeordnet sein kann und umgekehrt.
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Bei der Herstellung der flammhemmenden einwelligen Wellpappe 10 wird sowohl für die Innenbahn 12, die Wellenbahn 14 als auch für die Außenbahn 16 flammhemmendes Wellpappenrohpapier verwendet. Insbesondere wird ein Wellpappenrohpapier verwendet, das eine Imprägnierung aufweist, durch die das Wellpappenrohpapier die Anforderungen nach DIN 4102 Klasse B1 erfüllt.
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Bei der Herstellung der einwelligen flammhemmenden Wellpappe 10 wird zunächst eine erste Wellpappenrohpapierbahn 14 erwärmt und befeuchtet, um die notwendige Elastizität und Aufnahmebereitschaft für die spätere Verklebung der Bahn zu erzielen. Die erste Wellpappenrohpapierbahn 14 wird unter Druck und Hitzeeinwirkung zwischen zwei zahnradartig ineinandergreifenden Riffelwalzen hindurchgeführt, so dass aus der zuvor ebenen ersten Wellpappenrohpapierbahn die Wellenbahn 14 entsteht. Anschließend werden an die Wellenbahn 14 mit Hilfe eines Klebstoffs die ebenen Wellpappenrohpapierbahnen 12 und 16 als Innen- und Außenbahn unter Hitzeeinwirkung angeklebt.
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Als Klebstoff wird mit einem Rheologiemodifizierer versetzte Stärke verwendet. Der Rheologiemodifizierer dient dazu, dass beim Auftrag des Klebstoffes dieser dünner auf die Wellenbahn 14 aufgetragen werden kann als bei der Verwendung von Standardstärke, so dass insgesamt weniger Klebstoff aufgetragen werden muss. Dies hat zur Folge, dass auch weniger Feuchtigkeit in die Bahnen 12 bis 16 eingebracht wird.
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Darüber hinaus dient der Rheologiemodifizierer dazu, dass der Klebstoff verglichen mit Standardstärke, die üblicherweise zur Herstellung von Wellpappe verwendet wird, einen geringeren Gelierpunkt aufweist, so dass bei der Herstellung eine geringere Wärmezufuhr notwendig ist.
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Beides dient dazu, dass die Anlage, mit der die Wellpappe 10 hergestellt wird, auf einer sehr schonenden Fahrweise betrieben werden kann. Insbesondere kann der Dampfdruck bzw. die Dampfzufuhr reduziert werden und eine Heizeinheit mit einer geringeren Temperatur betrieben werden bzw. der Umschlingungswinkel der Bahnen um die Heizeinheit reduziert werden. Insgesamt wird durch den geringeren Feuchtigkeitseintrag und die geringere Temperatur erreicht, dass die Imprägnierung, über die die flammhemmenden Eigenschaften des Wellpappenrohpapieres erreicht werden, bei der Herstellung der Wellpappe 10 nicht verlorengeht. Somit weist auch die einwellige Wellpappe 10 die entsprechenden flammhemmenden Eigenschaften auf und erfüllt die Anforderungen nach DIN 4102 Baustoffklasse B1.
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In 2 ist eine schematische Darstellung einer flammhemmenden zweiwelligen Wellpappe 100 gezeigt. Die Wellpappe 100 weist eine Innenbahn 112, eine Zwischenbahn 116 und eine Außenbahn 120 auf, wobei zwischen der Innenbahn 112 und der Zwischenbahn 116 eine erste Wellenbahn 114 und zwischen der Zwischenbahn 116 und der Außenbahn 120 eine zweite Wellenbahn 118 angeordnet sind. Alle fünf Bahnen 112 bis 120 sind aus einem flammhemmenden Wellpappenrohpapier gefertigt, so dass auch die zweiwellige Wellpappe 100 die entsprechenden flammhemmenden Eigenschaften aufweist. Als Stärke wird auch hierbei wiederum insbesondere eine mit einem entsprechenden Rheologiemodifizierer versetzte Stärke verwendet.
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Als Rheologiemodifizierer wird bei allen Ausführungsformen insbesondere Cargill C*RhemTM der Firma Cargill verwendet.
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In 3 ist ein Diagramm dargestellt, in dem zwei Messreihen der Feuchte der Wellpappe nach der Fertigung gezeigt sind. Die mit dem Bezugszeichen 30 bezeichnete Linie stellt hierbei die Feuchte bei der Verwendung von Standardstärke und die Linie 32 die Feuchte bei der Verwendung von modifizierter Stärke, also von Stärke, der der Rheologiemodifizierer zugesetzt ist, dar. Wie 3 entnommen werden kann, wird durch die Verwendung von modifizierter Stärke als Klebstoff die Feuchtigkeit von ungefähr 95% auf nur 70% reduziert.
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4 zeigt ein Diagramm des Dampfdruckes einer Heizeinheit der Wellpappenherstellungsanlage, über die das Wellpappenrohpapier erwärmt und befeuchtet wird. Die Linie 40 zeigt hierbei wiederum den notwendigen Dampfdruck bei der Verwendung von Standardstärke, die Linie 42 den notwendigen Dampfdruck bei der Verwendung der modifizierten Stärke. Hierbei ist die Heizeinheit in drei Bereiche eingeteilt, in denen sie mit unterschiedlichem Dampfdruck betrieben ist. Auch hierbei zeigt sich wiederum, dass der Dampfdruck bei der modifizierten Stärke wesentlich geringer ist als bei der Standardstärke.
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Bezugszeichenliste
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- 10, 100
- Wellpappe
- 12, 16, 112, 116, 120
- ebene Wellpappenrohpapierbahn
- 14, 114, 118
- Wellenbahn
- 30, 32, 40, 42
- Linie
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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- DIN 4102 Baustoffklasse B1 [0018]
- DIN 4102 Baustoffklasse B1 [0018]
- DIN 4102 Baustoffklasse B1 [0024]
- DIN 4102 Baustoffklasse B1 [0027]
- DIN 4102 Klasse B1 [0036]
- DIN 4102 Baustoffklasse B1 [0040]
