DE112005000332T5

DE112005000332T5 - Verfahren zur Oberflächenbehandlung von Wellpappenrohpapier, um dessen Festigkeit zu erhöhen

Info

Publication number: DE112005000332T5
Application number: DE112005000332T
Authority: DE
Inventors: József Erdélyi; Tamás Kutasi; Sámuel Zsuzsa Csizmadia IstVánné; Gyõzõ Varga
Original assignee: TECHNOFILL KERESKEDELMI ES SZO; Technofill Kereskedelmi Es Szolgaltato Kft
Current assignee: TECHNOFILL KERESKEDELMI ES SZO; Technofill Kereskedelmi Es Szolgaltato Kft
Priority date: 2004-02-11
Filing date: 2005-02-10
Publication date: 2007-04-26
Also published as: HU0400410D0; HUP0400410A2; CZ2006544A3; WO2005078191A2; NO20064028L; HU226098B1; WO2005078191A3; CZ303278B6

Abstract

Verfahren zur Oberflächenbehandlung von Wellpappenrohpapier mit einem Oberflächenbehandlungsmittel, um die Festigkeit zu erhöhen, bei dem das Oberflächenbehandlungsmittel, das Stärke und eine Zusammensetzung mit 50 bis 99 Gewichtsteilen Lignosulfonat aus Pulpemühlen und 1 bis 50 Gewichtsteilen Additiven enthält – wobei das Oberflächenbehandlungsmittel mindestens 5 Gewichtsteile dieser Zusammensetzung enthält –, im Trocknungsabschnitt der Papiermaschine mit einer Leimpresse auf die Produktoberfläche aufgebracht wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Oberflächenbehandlung von Wellpappenrohpapier mit einem Oberflächenbehandlungsmittel, um dessen Festigkeit zu erhöhen.

Es ist bekannt, dass in den letzten Jahren Abfallmaterialien in vielen Bereichen umfangreich recycelt wurden. Es liegt auf der Hand, dass dies verschiedene Vorteile hat; einerseits trägt es dazu bei, dass die ohnehin schon übermäßig belastete Umwelt nicht noch weiter verschmutzt wird, andererseits ist die sekundäre Verwendung von Rohmaterialien und/oder Energie wirtschaftlich vorteilhaft.

Dieser Trend setzt sich auch in der Papierindustrie durch, wo die Verwendung von Altpapier anstelle von Primärfasern (Halbcellulose, Cellulose) immer mehr zunimmt. Mehrere Hersteller verwenden nur Altpapier in ihren Produktionsverfahren. Jedoch werden bestimmte Eigenschaften von Produkten aus Altpapier, das gesammelt, (chemisch oder mechanisch) aufbereitet und mehrfach verwendet wird, allmählich schlechter. Dies gilt besonders für die Festigkeitseigenschaften. Im Falle verschiedener Produkte, z.B. Wellpappenrohpapier, ist die richtige Festigkeit von entscheidender Bedeutung.

In der Technik ist bekannt, dass Wellpappenrohpapier oft behandelt wird, um seine Festigkeit zu erhöhen.

Es ist auch bekannt, dass in modernen Maschinen, die zur Herstellung von Wellpappenrohpapier verwendet werden, im Papiertrocknungsabschnitt des Herstellungsverfahrens eine Leimpresse eingesetzt wird. Diese Leimpressen eignen sich ausgezeichnet zur Oberflächenbehandlung von Papier.

In dem Bemühen, die Papierfestigkeit durch Oberflächenbehandlung zu erhöhen, wird bisher verbreitet Stärke für diese Oberflächenbehandlung eingesetzt. Zu diesem Zweck verwendet man oxidierte oder durch Enzyme zersetzte Stärken pflanzlichen Ursprungs, die im Trocknungsabschnitt mit der Leimpresse auf die Papieroberfläche aufgebracht werden können. Die Verwendung von Stärke erhöht die Anzahl von Wasserstoffbrücken zwischen den Fasern, was wiederum die Festigkeit von Wellpappenrohpapier steigert.

Obwohl die zur Oberflächenbehandlung eingesetzte Stärke die Festigkeit erhöht, kann sie Wellpappenrohpapier nicht genügend Steifigkeit (CMT, SCT usw.) verleihen. Daher ist eine Oberflächenbehandlung nötig, die die Papierfestigkeit zusätzlich erhöht.

Jedoch beschreibt das ungarische Patent Nr. 215 679 eine Zusammensetzung für Wellpappe, die mit einer Leimpresse auf die Papieroberfläche aufgebracht werden kann und 50 bis 99 Gewichtsteile Lignosulfonat (Schwarzlauge) aus Pulpemühlen und 1 bis 50 Gewichtsteile Additive (bezogen auf das Trockengewicht) enthält. Das erwähnte Additiv enthält ein Gemisch aus Natriumchlorid und Carbamid oder Natriumchlorid oder Carbamid. Nach dem erwähnten Patent eignet sich die Zusammensetzung besonders gut, um den CMT-Wert (den (in N gemessenen) Widerstand der Wellpappenrohpapierbahn gegen die senkrecht auf die Ebene der Probe einwirkende maximale Kompressionskraft, ungarische Norm MSZ 5664-77) und die Reißfestigkeit zu verbessern. Der Kürze wegen wird diese Zusammensetzung in der Beschreibung und den Beispielen LIQUWELL genannt.

LIQUWELL ist im Vergleich zu Stärke eine bemerkenswerte Verbesserung, doch sollten für bestimmte Anwendungen die Festigkeitseigenschaften von Papier noch weiter verbessert werden.

Überraschend haben wir herausgefunden, dass die beiden Komponenten in einem Oberflächenbehandlungsmaterial, das die entsprechende Menge und Konzentration von Stärke und LIQUWELL hat, miteinander in Wechselwirkung treten und die Festigkeit und Steifigkeit des Papiers unerwartet größer wird. So können der CMT-Wert und der SCT-Wert (Test der Druckfestigkeit über kurze Spannen, ungarischer Standard MSZ ISO-150-9895) erheblich erhöht und auch die Reißfestigkeit verbessert werden. Nach unseren Beobachtungen verstärkt die Stärke die Bindungen von Faser zu Faser, und LIQUWELL verleiht den oberen Schichten des Papiers Steifigkeit. Diese Synergie konnte auch von Experten nicht vorhergesagt werden.

Eine weitere unerwartete Wirkung besteht darin, dass der Feststoffgehalt des im Trocknungsabschnitt der Papiermaschine mit der Leimpresse aufgebrachten Ge mischs erheblich erhöht werden kann. Die Erhöhung des Feststoffgehalts führt zu einer signifikanten Einsparung bezüglich der Trocknungsenergie.

So betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Oberflächenbehandlung von Wellpappenrohpapier, bei dem ein Oberflächenbehandlungsmittel, das Stärke und eine Zusammensetzung mit 50 bis 99 Gewichtsteilen Lignosulfonat aus Pulpemühlen und 1 bis 50 Gewichtsteilen Additiven enthält – wobei das Oberflächenbehandlungsmittel mindestens 5 Gewichtsteile dieser Zusammensetzung enthält-, im Trocknungsabschnitt der Papiermaschine mit der Leimpresse auf die Produktoberfläche aufgebracht wird.

Die Ausführungsform der Erfindung wird durch folgende Beispiele veranschaulicht, die Erfindung ist aber nicht darauf beschränkt.

Die Spezifikationen der Papiermaschine sind in allen Beispielen wie folgt:
Breite: 2,6 m; Geschwindigkeit: 760 m/min.

Beispiele 1 und 2 Hergestelltes Papier: Wellpappenrohpapier von 105 g/m² Masse
Wie aus diesen Beispielen hervorgeht, ergibt die gleiche Menge des erfindungsgemäßen Oberflächenbehandlungsmittels (Beispiel 2) im Vergleich zu Beispiel 1, wo nur Stärke als Oberflächenbehandlungsmittel eingesetzt wird, die doppelte Menge eingesetzter Feststoffe und die halbe Menge eingesetzten Wassers, das wieder entfernt werden muss. Daher ist in der erfindungsgemäßen Ausführungsform die Menge an verdampftem Wasser signifikant geringer, und deshalb benötigt das Verfahren wiederum wesentlich weniger Trocknungsenergie als diejenigen, bei denen nur Stärke verwendet wird.
Beispiele 3 bis 6 Hergestelltes Papier: Wellpappenrohpapier von 105 g/m² Masse
Die Beispiele 3 bis 6 führen zu den gleichen Schlussfolgerungen wie die Beispiele 1 und 2, und es ist auch zu beobachten, dass die CMT₃₀-Werte in den erfindungsgemäßen Ausführungsformen im Vergleich zu dem nur Stärke enthaltenden Oberflächenbehandlungsmittel wesentlich verbessert sind.
Zusammenfassung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Oberflächenbehandlung von Wellpappenrohpapier mit einem Oberflächenbehandlungsmittel, um die Festigkeit zu erhöhen. Gemäß der Erfindung enthält das Oberflächenbehandlungsmittel 10 Stärke und eine Zusammensetzung mit 50 bis 99 Gewichtsteilen Lignosulfonat aus Pulpemühlen und 1 bis 50 Gewichtsteilen Additiven – wobei das Oberflächenbehandlungsmittel mindestens 5 Gewichtsteile dieser Zusammensetzung enthält –, im Trocknungsabschnitt der Papiermaschine mit einer Leimpresse auf die Produktoberfläche aufgebracht wird.