DE1046472B - Verfahren zur Herstellung von Verpackungsmaterial - Google Patents

Verfahren zur Herstellung von Verpackungsmaterial

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DE1046472B
DE1046472B DEH27997A DEH0027997A DE1046472B DE 1046472 B DE1046472 B DE 1046472B DE H27997 A DEH27997 A DE H27997A DE H0027997 A DEH0027997 A DE H0027997A DE 1046472 B DE1046472 B DE 1046472B
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DE
Germany
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paper
water
alkali silicate
permeable
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DEH27997A
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Dr Max Alsfeld
Dr Wolfgang Dierichs
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Henkel AG and Co KGaA
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Henkel AG and Co KGaA
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    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21HPULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H19/00Coated paper; Coating material
    • D21H19/10Coatings without pigments
    • D21H19/14Coatings without pigments applied in a form other than the aqueous solution defined in group D21H19/12
    • D21H19/18Coatings without pigments applied in a form other than the aqueous solution defined in group D21H19/12 comprising waxes
    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21HPULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H19/00Coated paper; Coating material
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    • D21H19/20Coatings without pigments applied in a form other than the aqueous solution defined in group D21H19/12 comprising macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • D21H19/22Polyalkenes, e.g. polystyrene

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  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
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Description

  • Verfahren zur Herstellung von Verpackungsmaterial Es ist bekannt, Verpackungsmaterialien insbesondere für klebende bzw. durch Temperatureinwirkung weich werdende Massen, wie Bitumina, Teerprodukte, Harze, Kunstharze, Wachse, Kitte und sonstige Pasten, dadurch herzustellen, daß man auf Papier, Holz, Metall oder Faserstoffen eine Schicht eines löslichen Derivates der Alginsäure aufbringt und diese Schicht solange sie noch nicht getrocknet ist, z. B. durch Einwirkung eines Alginsäure fällenden Salzes, wie Kalziumchlorid, in eine gequollene gallertartige Schicht überführt. Dieses Verfahren ist anwendbar z. B. zur Herstellung von Verpackungsmaterial für Bitumina. Die technische Ausführung geschieht so, daß man z. B. Jutesäcke in eine Alginatlösung taucht und diese Jutesäcke dann feucht mit Kalziumchloridlösung behändelt. Man kann in einen derartig präparierten Sack geschmolzenes Bitumen von hoher Temperatur einfüllen, ohne daß das Material durch den Sack hindurchtritt.
  • Nach dem Erkalten des Inhaltes läßt sich gewünschtenfalls durch Aufschneiden des Sackes ein Bitumenklotz gewinnen und das Verpackungsmaterial entfernen, ohne daß es an Bitumen festklebt.
  • Es hat sich nun gezeigt, daß die Anwendung dieses Verfahrens auf erhebliche Schwierigkeiten stößt, wenn man an Stelle der Faserstoffsäcke erheblich wirtschaftlicher zu verwendende. Papiersäcke benutzen will, indem z. B. die Ablösung des Verpackungsmaterials nicht in dem gewünschten Maße erfolgt. Die gleichen Schwierigkeiten treten auf, wenn man z. B. an Stelle der Säcke die eingangs erwähnten Massen in Papptrommeln abfüllen will.
  • Es wurde nun die überraschende Beobachtung gemacht, daß man Bitumina oder ähnliche Massen ohne Schwierigkeiten in Papptrommeln, Papiersäcken und ähnlichen Verpackungsmaterialien abfüllen kann, wenn diese außer einer dem abzufüllenden Gut zugekehrten Schicht aus Alkalisilikat noch eine von dieser Schicht durch Papier bzw. papierähnliche Werkstoffe getrennte Schicht von verschwindend geringer Durchlässigkeit für Wasser und Wasserdampf besitzen. Das erfindungsgemäße Verfahren ist demgemäß dadurch gekennzeichnet, daß Papier oder papierähnliche Material einerseits mit einer Alkalisilikatschicht und andererseits mit einer von dieser durch das Papier oder papierähnliche Material getrennte Schicht eines Materials von verschwindend geringer Durchlässigkeit für Wasser und Wasserdampf versehen wird.
  • Das Aufbringen der Alkalisilikatschicht kann in einfacher Weise unter Verwendung von wäßrigen Alkalisilikatlösungen durch Bestreichen, Aufgießen, Besprühen oder Eintauchen des zu überziehenden Verpackungsmaterials erfolgen. Als Alkalisilikate kommen die handelsüblichen Wassergläser in Frage, wobei das Molverhältnis von Me20 : Si02 zwischen 1 :2 und 3,9 liegen kann und Me ein Alkalimetall, insbesondere Natrium und Kalium, bedeutet.
  • Eine besonders einfache Ausführungsform besteht in der Verwendung von handelsüblichem Wasserglas von der Konzentration 37 bis 40° Be. Die Konzentration der jeweils zur Anwendung gelangenden Lösung richtet sich unter anderem jeweils nach der Auftragungsweise und der Viskosität des betreffenden Alkalisilikats in der Lösung. Im allgemeinen wird man bestrebt sein, einerseits nicht zu verdünnte und andererseits nicht zu hoch konzentrierte und damit im allgemeinen hochviskose Lösungen zu verwenden. Ein Mittelmaß: liegt bei den obenerwähnten handelsüblichen Wasserglaslösungen vor.
  • Es ist zweckmäßig, zu vermeiden, daß die aufgebrachte Alkalisilikatschicht völlig austrocknet. ITmdie@s sicherzustellen, besteht eine vorzugsweise Ausführungsform des vorliegenden Verfahrens darin, daß die Alkalisilikatschicht erst kurz vor Verwendung der Säcke bzw. des sonstigen Verpackungsmaterials aufgebracht wird. Auch ist in manchen Fällen es vorteilhaft, den Wasserglaslösungen noch kleine Mengen von hygroskopischen Mitteln, wie beispielsweise Glyzerin, Glykol und ähnliche Verbindungen, hinzuzufügen.
  • Die Schicht von verschwindend geringer Durchläsigkeit für Wasser oder Wasserdampf kann aus den verschiedensten Materialien, sofern sie diese Bedingungen erfüllen, bestehen. Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, hierfür Materialien auf Basis von Kunststoffen zu verwenden. Von diesen Stoffen hat sich besonders eine Schicht von Polyäthylen, die nach bekannten Verfahren leicht auf flächenartige Materialien, wie Papier u_ dgl., anzubringen ist, als vorteilhaft erwiesen. Die Wirtschaftlichkeit der Verwendung von Polyätliyienschichten kann dabei dadurch verbessert werden, daß man Gemische von Polyäthylen mit Paraffinen, wie z. B. dem- als »Mikrowachs« bekannten Paraffinsorten, verwendet. Ebenfalls lassen sich auch Schichten anderer polymerer Stoffe, soweit sie nicht oder nicht wesentlich durchlässig für Wasser oder Wasserdampf sind, verwenden. Diesbezüglich sind z. B. Polyvinylidenchlorid sowie zahlreiche Mischpolymerisationsprodukte dieser Stoffe zu nennen. Von den letzteren sei das in Fachkreisen unter dem Namen »Hülser Emulsion;< bekannte Mischpolymerisationsprodukt genannt, dessen monomere Komponente Styrol und Butadien sind.
  • An Stefle einer nicht oder nicht wesentlich wasserdurchlässigen Schicht auf Kunststoffbasis kann man jedoch auch Schichten aus Bitumen aufbringen bzw. mit gutem Erfolg verwenden. Diese Arbeitsweise besitzt besonders in wirtschaftlicher Hinsicht und für die Herstellung von Papiersäcken ihre Vorzüge. Bei Verwendung von Bitumen s;ls Sperrschicht ist lediglich zu berücksichtigen, daß das Bitumen unter Umständen im Papier wandert und dadurch die Brauchbarkeit der Papiersäcke für die angegebenen Zwecke beeinträchtigt werden kann. Man wird demgemäß zweckmäßigerweise Papiersäcke mit Bitumenschicht überall dort verwenden, wo eine lange Lagerung der leeren Säcke nicht beabsichtigt ist.
  • Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, die für Wasser oder Wasserdampf nicht oder nicht wesentlich durchlässige Schicht möglichst so auf das Papier, welches die Alkalisilikatschicht auf der anderen Seite enthält, aufzubringen, daß eine feste Verankerung vorliegt, was z. B. durch sogenanntes Heißsiegeln oder Leimen erreicht werden kann. Werden für die Herstellung des Verpackungsmaterials mehrere oft nur in geringem Maße miteinander verbundene Papierschichten verwendet, wie z. B. bei der Herstellung von Papiersäcken, so wird .der mit dem neuen Verfahren erzielbare Effekt im allgemeinen stark gemindert, wenn eine Papierschicht mit der wasserundurchlässigen Schicht und eine andere, nur lose damit verbundene Papierschicht mit der AIkalisilikatschicht versehen wird. Eine derartige Anwendungsweise ist daher im allgemeinen nicht zweckmäßig.
  • Eine besondere Anwendungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens, welche eine erhebliche wirtschaftliche Bedeutung besitzt, ist die Herstellung von Papiersäcken. Zu diesem Zweck kann man geeignetes Kraftpapier auf der einen Seite mit einer wasserundurchlässigen Schicht, wie Polyäthylen, überziehen. Dies kann z. B. durch Behandeln mit einer entsprechenden Dispersion oder Lösung, im allgemeinen vorteilhafter jedoch durch Aufbringen einer Folie erfolgen. Bei der letzten Arbeitsweise wird durch sogenanntes Heißsiegeln eine besonders feste Verankerung zwischen dem Papier und der wasserundurchlässigen Schicht erzielt. Man kann jedoch auch ein für die Weiterverarbeitung geeignetes Material dadurch erhalten, daß durch eine geeignete Vorrichtung geschmolzenes Polyäthylen auf das Papier oder gegebenenfalls auch zwischen zwei Papierschichten gebracht wird. In dem letzteren Fall entsteht ein Material, welches zwei Papierschichten und in der Mitte eine Polyäthylenschicht enthält. Dieses nach einem der angeführten oder ähnlichen Verfahren erhaltene Material wird nun zu Säcken weiterverarbeitet. Dabei können je nach Wunsch eine oder mehrere Papierschichten mit oder ohne wasserundurchlässige Schichten verwendet werden. Die mit dem- einzufüllendem Material später in Berührung kommende Seite der Säcke wird dann mit einer Alkalisilikatschicht versehen. Dies kann praktisch, wie oben bereits aufgeführt, durch Ausgießen, Ausschwenken, Eintauchen, Besprühen oder Bestreichen der Säcke mit den entsprechenden Alkalisilikatlösungen geschehen. Wie bereits oben dargelegt, wurde gefunden, daß es vorteilhaft ist, bei Verpackungsmaterialien, die mehrere Papierschichten enthalten, so zu arbeiten, daß die innerste Papierschicht auf der dem Gut abgewandten Seite die wasserundurchlässige Schicht enthält.
  • In einem derartig präparierten Papiersack kann man Pech, Bitumen und ähnliche Materialien, soweit sie bei Zimmertemperatur fest sind, eingießen, ohne daß das heiße geschmolzene Material den Papiersack durchdringt. Nach Abkühlen und Erstarren des Inhaltes kann der Papiersack aufgeschnitten und entfernt werden, ohne daß eine Klebung an dem eingefülltem Material stattfindet, selbst wenn zur Füllung klebrigbleibende Massen, wie Bitumina und Pech, verwendet werden.
  • In gleicher Weise wie Papiersäcke kann man auch andere Verpackungsmaterialien, wie z. B. Papptrommeln, kleinere Papiertüten. sowie gegebenenfalls Kartonagen, herstellen.
  • Man hat bereits vorgeschlagen, Überzüge auf Papier herzustellen, die aus einer Mischung von Alkalisilikat, Glycerin, Paraffinwachs sowie Ölsäure bestehen. Bei diesem Verfahren wird jedoch das Silikat von dem in der Mischung vorhandenen Wachs überzogen, beide Schichten werden- praktisch auf einer Seite des Papiers aufgebracht. Mit derartigem Material, bei dem im übrigen die Alkalisilikatschicht dem z. u verpackenden Gut nicht zugewandt ist, lassen sich die oben beschriebenen Effekte. nicht erzielen.
  • Nach einem anderen Vorschlag werden Verpackungsmaterialien, deren Herstellung aus Pappe erfolgt, zunächst mit .einem Gemisch aus Wasserglas und Talg behandelt. Anschließend wird hierauf der eigentliche Überzug, bestehend aus einem Gemisch aus Glycerin, Alkohol, Aceton, Zelluloseacetat und einem Formaldehydharz, aufgebracht. Die Alkalisilikatschicht soll dabei dazu dienen, daß die Überzugslösung, welche aufgesprüht wird, nicht wesent-Iich in die Pappe eindringt. Auch hier handelt es sich um ganz. andere Merkmale, welche die oben beschriebene erfindungsgemäße Arbeitweise nicht nahelegen. Auch ist die Alkalisilikatschicht dem späterhin zu verpackenden Gut nicht zugewandt. Es war daher überraschend, daß man bei der oben beschriebenen Arbeitsweise zu Verpackungsmaterialien gelangt, welche im Gegensatz zu diesen bereits bekannten Materialien, insbesondere für klebende bzw. durch Temperatureinwirkung weich werdende Massen, vorzüglich geeignet sind. Beispiel 1 Ein Mehrlagensack aus gewöhnlichem, 70g/m2 schwerem Kraftpapier wird auf der inneren Lage, jedoch der dem Füllgut abgewandten Seite, mit einer fest mit dem Papier verbundenen Schicht aus Polyäthylen (Molgewicht 13000), die z. B. im Schmelzfluß in einer Stärke von etwa 30g/m2 vermittels bekannter Apparaturen aufgetragen wird, versehen. Die Wasserdampfdurchlässigkeit beträgt 2g/m2 in 24 Stunden bei 20°C und einem Feuchtigkeitsgefälle von 65°/o relativer Feuchtigkeit zu praktisch 0%. Der Sack wird vor dem Einfüllen eines auf 110° C erwärmten Bitumes mit einer Natronwasserglaslösung 38° Be (Verhältnis Nag 0 : S' 02 = 1 :3,5) ausgespült. Nach dem Erkalten und Erstarren des Inhaltes läßt sich der Papiersack aufreißen und leicht ohne hlebung sauber von der eingefüllten Bitumemnasse trennen.
  • Beispiel 2 Ein Papiersack der im Beispiel 1 angegebenen Qualität wird wie dort, jedoch anstatt mit Polyäthylen mit einer Schicht von etwa 30 g/m2 aus Polyvinylidenchlorid versehen. Die Wasserdampfdurchlässigkeit beträgt unter den üblichen Bedingungen 1 glm2. Der Sack wird mit einem normalen Handelsnatronwasserglas von 37 bis 40° Be ausgespritzt und sofort mit der geschmolzenen, auf etwa 100°C erwärmten Bitumenmasse gefüllt. Nach dem Erkalten des Inhaltes läßt sich der Sack nach Aufschneiden ohne die geringste Klebung von dem Bitumenklotz ablösen.
  • Beispiel 3 Ein Mehrlagenpapiersack wird auf der inneren Lage, jedoch dem Füllgut abgewandten Seite, mit einem handelsüblichen Polyäthylen-Paraffin-Gemisch in Stärke von 30 g/m2 beschichtet. Hierzu kann man beispielsweise ein Gemisch aus hochmolekularem Polyäthylen (Molgewicht etwa 50000) und vollraffiniertem Hartparaffin (Erweichungspunkt 54 bis 56° C) in Mengen von je 50°/o verwenden. Die Wasserdampfdurchlässigkeit beträgt unter den üblichen Bedingungen 2 g/m2. Der Sack wird mit Wasserglas ausgespritzt und dann mit Bitumen von etwa 110° C heißer Bitumenmasse eingefüllt. Nach dem Erkalten kann man die Trommel aufschneiden und die Pappe leicht ohne Klebung von dem erstarrten Bitumenklotz ablösen.
  • Beispiel 4 Eine Papptrommel wird außen mit einer praktisch wasser- und wasserdampfundurchlässigen Schicht aus Polyvinylidenchlorid bzw. einem handelsüblichen Produkt auf Basis von asymmetrischem Dichloräthylen in einer Stärke von etwa 25 g/m2 überzogen. Diese Trommel wird zuerst mit Natronwasserglas 37 bis 40° Be ausgespritzt und dann die etwa 110°C heiße Bitumenmasse eingefüllt. Nach dem Erkalten kann man die Trommel aufschneiden und die Pappe leicht ohne Klebung von dem erstarrten Bitumenklotz ablösen. Beispiel 5 Ein Papiersack von der im Beispiel 1 angegebenen Oualität wird an der in diesem Beispiel gekennzeichneten Seite mit etwa 80 g/m2 Bitumen versehen. Nachdem der Sack mit einem Natronwasserglas von 37 bis 40° Be ausgespritzt worden war, wird geschmolzenes, auf etwa 120° C vorgewärmtes Bitumen eingefüllt. Nach dem Erkalten des Inhaltes kann der Papiersack ohne Ankleben von der erstarrten Bitumenmasse abgelöst werden.

Claims (7)

  1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Verfahren zur Herstellung von Verpackungsmaterial aus Papier oder papierähnlichen Stoffen, dadurch gekennzeichnet, daß das Papier oder papierähnliche Material einerseits mit einer Alkali -silikatschicht und andererseits mit einer von dieser durch das Papier oder papierähnliche Material getrennten Schicht eines Materials, welches nicht oder nicht wesentlich für Wasser bzw. Wasserdampf durchlässig ist, versehen wird.
  2. 2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine nicht oder nicht wesentlich wasserdurchlässige Schicht auf Kunststoffbasis aufgebracht wird.
  3. 3. Verfahren gemäß Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine nicht oder nicht wesentlich wasserdurchlässige Schicht aus Polyäthylen aufgebracht wird.
  4. 4. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine nicht oder nicht wesentlich wasserdurchlässige Schicht aus Bitumen aufgebracht wird.
  5. 5. Verfahren gemäß Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die nicht oder nicht wesentlich wasserdurchlässige Schicht durch an sich bekannte Maßnahmen fest mit der Papierschicht verbunden wird, welche die innerste Schicht des Verpackungsmaterials darstellt und welche auf der dem zu verpackenden Gut zugewandten Seite die Schicht aus Alkalisilikat enthält.
  6. 6. Verfahren gemäß Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß den zur Erzeugung der Alkalisilikatschicht verwendeten Lösungen hygroskopische Stoffe zugesetzt werden.
  7. 7. Verfahren gemäß Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufbringen der Schicht aus Alkalisilikat erst kurze Zeit vor der Verwendung des Verpackungsmaterials erfolgt. B. Verfahren gemäß Anspruch 1 oder einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Alkalisilikat Wasserglas verwendet wird. In Betracht gezogene Druckschriften: USA.-Patentschriften Nr. 2 133 028, 2 201537, 2352865.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0545228A1 (de) * 1991-11-25 1993-06-09 Yhtyneet Paperitehtaat Oy Feuchtigkeitsbeständiger Sack

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