-
Verfahren zur Herstellung von Wellpappe Die Erfindung bezieht sich
auf ein Verfahren zur Herstellung vorzugsweise wasser-, wasserdampf- und aromadicht
Wellpappe unter Verwendung eines siegelbaren Gemisches aus Paraffinwachs und einem
Kunststoff als Klebe- und Imprägniermittel.
-
Es sind verschiedene Methoden bekannt, die Eigenschaften von Wellpappe,
die zur Verpackung verwendet werden soll, im Hinblick auf die Durchlässigkeit von
Feuchtigkeit und Fremdgerüchen und die damit verbundene allgemeine Festigkeit zu
beeinflussen und zu verbessern. So wurde bereits vorgeschlagen, die fertige Wellpappe
mit Wachs zu imprägnieren oder die einzelnen Bahnen vor der Verklebung zur Wellpappe
mit Metall- oder Kunststofffolien zu beschichten. Ferner wurde vorgeschlagen, das
Papiermaterial mit heißsiegelbaren Zusammensetzungen, insbesondere aus Wachs und
Kunststoffen wie Polyäthylen zu überziehen. Zufriedenstellende Ergebnisse wurden
nach keinem Verfahren erzielt. So ist die Anwendungsmöglichkeit von wachsimprägnierter
Wellpappe deshalb sehr begrenzt, weil vor allem die Brüchigkeit des Wachses dazu
führt, daß es schon beim Falzen der Kartons und Schachteln längs der Falzkanten
aufbricht. Die Einheitlichkeit der Schutzschicht wird dadurch unterbrochen, und
Feuchtigkeit kann ein- oder durchdringen. DieWachsimprägnierung ist ohnedies nicht
ganz zuverlässig, da das Wachs keine zusammenhängende Beschichtung garantiert, denn
es dringt bei der Bearbeitung in die Papierschicht ein,. wobei einzelne Papierfasern
an der Oberfläche ohne Schutz bleiben können, die als Dochte wirken und die Feuchtigkeit
in das Papier weiterleiten können.
-
Die Bruchempfindlichkeit der wachsimprägnierten Wellpappe führt zu
weiteren Beschädigungen während des Verpackens und beim Versand, ferner ist die
Abriebfestigkeit des Materials zu gering, so daß ein ausreichender Schutz des verpackten
Gutes über längere Zeiträume hinweg oft nicht gewährleistet wird.
-
Mit Metall- oder Kunststoffolien beschichtete Wellpappen genügen dagegen
meistens den an sie gestellten Ansprüchen eher, ihre Herstellung ist aber wesentlich
teurer, da sowohl besondere Kleber als auch teilweise neue, besondere Maschinenanlagen
dazu erforderlich sind. Die Verwendung von heißsiegelbaren Wachs-Kunststoff-Zusammensetzungen
einschließlich der Wachs-Polyäthylen-Zusammensetzungen zur Beschichtung der einzelnen
Papierbahnen der Wellpappe ist im Allgemeinfall auch nicht als zufriedenstellende
Lösung des Problems anzusehen. Es hat sich gezeigt, daß zwar die Bruchfestigkeit
beim Falzen und Knicken und auch die Abriebfestigkeit der Überzüge aus solchen Zusammensetzungen
besser sind, aber fast jede bisher beschriebene Modifikation des Paraffinwachses
zeigte eine größere Durchlässigkeit gegenüber Wasserdampf. Bei der Verwendung solcher
heißsiegelbaren Zusammensetzungen muß also ein Kompromiß zwischen besseren und schlechteren
Eigenschaften geschlossen werden. Die Regelung der Eigenschaften solcher heißsiegelbaren
Zusammensetzungen ist allgemein weitgehend durch die vorgegebene Verträglichkeit
des Wachses mit dem Kunststoff eingeschränkt; bei Verwendung von Polyäthylen ist
z. B. nur ein Material relativ geringen Polymerisationsgrades brauchbar, das die
Flexibilität des Wachses nur gering verbessert.
-
Es wurde nun gefunden, daß man eine vorzugsweise wasser-, wasserdampf-
und aromadichte Wellpappe unter Verwendung eines heißsiegelbaren Gemisches aus Paraffinwachs
und einem Kunststoff als Klebe-und Imprägniermittel herstellen kann, wenn als heißsiegelbares
Gemisch eine Mischung aus 40 bis 7501, Paraffinwachs und 25 bis 60°/o Äthylen-Vinylacetat-oder
Äthylen-Äthylacrylat-Copolymerisat verwendet wird, wobei der Äthylenanteil am Äthylen-Vinylacetat-Copolymerisat
60 bis 80°/o und am Äthylen-Äthylacrylat-Copolymerisat 65 bis 850/o beträgt.
-
In Ausübung des Verfahrens wird vorzugsweise das Papiermaterial für
die Wellschicht auf einer oder auch
auf beiden Seiten mit der erfindungsgemäß
zu verwendenden Beschichtung versehen und durch die Wellwalzen einer üblichen Wellvorrichtung
geleitet.
-
Eine vorgewärmte Deckschicht wird dann mit der gewellten Bahn in der
üblichen Weise kontaktiert, wobei der Grad des Vorwärmens ausreichen muß, den Überzug
an den Berührungspunkten zu schmelzen, damit an diesen Punkten der Überzug mit der
Wellage verklebt wird. Die Verwendung eines besonderen Klebers ist also nicht notwendig.
Unter weiterer Berührung der beiden Schichten miteinander läßt man abkühlen, wobei
der geschmolzene Überzug wieder fest wird und die beiden Papierlagen fest miteinander
verklebt. In gleicher Weise kann die andere, noch freie Seite der Wellschicht mit
einer zweiten Deckschicht verbunden werden, und durch analoge Verbindung mit weiteren
Well- und Deckschichten können mehrwandige Wellpappen erhalten werden.
-
Obgleich die so hergestellten Pappen hervorragende Eigenschaften
in bezug auf die Wasserdampfdurchlässigkeit und Dauerhaftigkeit besitzen, kann es
zweckmäßig sein, eine oder beide Seiten der Deckschicht der Pappe ebenfalls mit
der Mischung oder auch mit reinem Wachs zu überziehen. Eine solche Behandlung verbessert
weiterhin die Wasserfestigkeit und die strukturelle Stärke wesentlich, vergrößert
aber Gewicht und Kosten.
-
Die gemäß dieser Erfindung hergestellte Wellpappe ist den Pappen,
die nach den bekannten und vorgeschlagenen Verfahren erhalten werden, in verschiedenen
Eigenschaften überlegen. Vor allem ist es in Anbetracht der Leistungen zuvor verwendeter
heißsiegelbarer Überzüge überraschend, daß sich keine Verringerung der wasserabweisenden
Eigenschaften und keine erhöhte Geschwindigkeit des Wasserdampfdurchlasses zeigt,
wenn man das Material mit ungefalteten monoplanaren, mit Wachs getränkten und sorgfältig
überzogenen Papierbogen vergleicht. Der Eindringgrad der Mischung in die Poren des
Papiers erscheint zumindest gleich gut als der von Paraffinwachs, jedoch bildet
sich ein gleichmäßiger Film über den gesamten Träger hinweg, wobei keine Fasern
unbedeckt bleiben, die als Dochte wirkend das Wasser in das Innere leiten könnten.
-
Das erfindungsgemäße Verfahren schließt darüber hinaus die Möglichkeit
mit ein, das Papiermaterial zuerst nur mit Wachs zu tränken und dann die Oberfläche
mit einem sehr dünnen Film aus Wachs-Copolyrnerisat zu überziehen.
-
Die Dauerhaftigkeit der wasserabstoßenden Überzüge auf den Schichten
der Wellpappe ist hervorragend. Diese Filme sind zäh und flexibel, so daß die Bruch-
und Schrammfestigkeit im Vergleich zu den Eigenschaften der bisher vorgeschlagenen
Filme aus Wachs oder Wachsgemischen weit überlegen sind, wenn die Wellpappe gefaltet
oder gequetscht oder Abriebbedingungen ausgesetzt wird.
-
Der Überzug haftetfest amTräger und ist beträchtlich härter als bei
allem zuvor verwendeten Material. Durch die hohe Abriebfestigkeit und die Eigenschaft,
trotz starken Biegens und wiederholter Deformierung einen beständigen ununterbrochenen
Film zu bilden, verleihen die erfindungsgemäß verwendeten Überzüge der so hergestellten
Wellpappe eine viel bessere Wasserbeständigkeit nach längerem Gebrauch und unter
extremen Bedingungen als ein Material mit den bisher bekannten Überzügen aus Wachs
oder anderen heißsiegelbaren Gemischen.
-
Weiter sind die Widerstandsfähigkeit gegen Fette und die in manchen
Nahrungsmitteln zu findenden Säurebestandteile verbessert, welche auch in anderen,
in Behältern aus Wellpappe zu versendenden Gütern vorkommen. Weitere Vorteile sind
die durch das besondere Gemisch dieser Erfindung bewirkte äußerst zähe Bindung zwischen
den einzelnen Schichten der Wellpappe und die relativ geringen Kosten des Verfahrens,
ferner die Möglichkeit, durch die Änderung des Mengenverhältnisses zwischen Wachs
und Copolymerisat auch die Eigenschaften des Überzugs wie der Pappe zu beeinflussen.
-
Die erfindungsgemäß erhaltene Wellpappe kann hochgradiger Luftfeuchtigkeit
und selbst Wasser über längere Zeiträume hinweg ausgesetzt werden, wobei ein nur
relativ kleiner Verlust an Stärke, Festigkeit und Stabilität eintritt. Sie ist im
Vergleich zu bekannten Produkten dauerhafter und von größerer Lebensdauer, wenn
sie als Verpackung bei Versendung von Stoffen mit hohem Wassergehalt dient.
-
Von erheblichem Vorteil ist die Tatsache, daß bei dem Verfahren dieser
Erfindung für die Herstellung der Wellpappe leichtere und billigere Papiere verwendet
werden können und die so erhaltene Wellpappe, auch nachdem sie längere Zeit Wasser
ausgesetzt war, noch fester ist als eine Pappe, die aus schwererem und teurerem
Papier hergestellt worden ist.
-
Weitere Vorteile werden aus der nachfolgenden ausführlichen Erläuterung
der Erfindung und der Zeichnungen ersichtlich.
-
F i g. 1 zeigt einen Querschnitt durch die Wellen einer einseitigen
Wellpappe; Fig.2 zeigt einen gleichen Schnitt durch eine doppelseitige Wellpappe;
Fig.3 zeigt einen gleichen Schnitt durch eine doppelwandige Wellpappe.
-
Die Figuren zeigen die drei zuvor beschriebenen und zur Zeit gebräuchlichen
Wellpappetypen. Die Pappen enthalten ein gewelltes Mittelelement, gewöhnlich als
Mittelschicht oder gewellte Lage bezeichnet und in den Figuren durch die Zahl 10
gekennzeichnet, und eine oder mehrere monoplanare Deckschichten 12, welche an den
Berührungspunkten mit der Mittelschicht 10 mit dieser verbunden sind.
-
In F i g. 1 wird eine sogenannte einseitige Wellpappe erläutert.
Bei diesem Typ ist eine einzige Deckschicht 12 mit einer einzigen Mittelschicht
10 verbunden. Dieser Typ besitzt die geringste Stärke und Festigkeit aller drei
abgebildeten Typen. Dieses Material wird zur Polsterung oder als stoßdämpfendes
Material verwendet, wenn zerbrechliche Waren verpackt werden sollen.
-
In F i g. 2 wird eine sogenannte doppelseitige Wellpappe erläutert.
Dieser Typ wird am häufigsten für die Konstruktion von Versandkartons und -kisten
verwendet. Das Material ist wesentlich stärker und fester als das in F i g 1 gezeigte.
Bei diesem Typ ist auch die andere Seite der Mittelschicht mit einer zweiten Deckschicht
12 verbunden.
-
F i g. 3 zeigt eine doppelwandige Wellpappe, auch »Doppel-Doppelwellpappe«
genannt. Sie ist dauerhafter und stärker als die Pappen nach F i g. 1 und 2 und
wird dort für Verpackungen verwendet, wo große Stärke und Dauerhaftigkeit gefordert
werden. Sie wird auch zur Konstruktion von Spezialbehältern verwendet. Die Herstellung
wird so vorgenommen, daß eine gewöhnliche doppelseitige Wellpappe mittels einer
Deckschicht mit einer zweiten Mittellage verbunden
wird, deren freie
Seite mit einer dritten Deckschicht verbunden wird.
-
Nach dem erfindungsgemäßen und beschriebenen Verfahren können neue
Wellpappen der drei gezeigten Typen hergestellt werden. Erfindungsgemäß wird zunächst
eine Mischung aus einem wachsstreckenden Copolymerem, welches gute Heißverklebeeigenschaften
hat, und einem mit dem Copolymeren verträglichen Wachs hergestellt. Die homogene
Mischung wird zur ausreichenden Verminderung ihrer Viskosität erwärmt und als Schicht
14 auf beide Seiten des Ausgangsmaterials für die MittelschichtlO aufgetragen.
-
Dabei können verschiedene Techniken angewendet werden, z. B. der
Heißwalzen-sKüß<c-Uberzug, der »Gravure«-Überzug oder der » Curtaina-Überzug.
Die angewendete Technik sollte gestatten, die Oberfläche von Mittelschicht 10 mit
einem gleichmäßigen Film 14 gewünschter Stärke (aber mindestens 1 mil) zu überziehen.
Auch sollte ein Teil der Mischung in die Poren der Mittelschicht eindringen, wodurch
das Papier wasserfester wird als bei bloßer Überdeckung mit einem Film. Die Eindringmenge
und die Filmstärke hängen vom erstrebten Endergebnis ab. Völlige Sättigung des Papiers
und ein alle Fasern überdeckender Überzug bieten die größte Wasserfestigkeit und
die größte mechanische Stärke. Danach wird die Mittelschicht 10 durch ein Paar ineinander
arbeitender Wellwalzen gewellt, wodurch die Mittelschicht die in den Figuren gezeigte
Form erhält. - Nach der Wellung ist die Mittelschicht 10 nach wie vor beidseitig
durch den Überzug 14 geschützt.
-
Nach einem bekannten typischen Wellverfahren werden die Walzen auf
Temperaturen von 177 bis 204"C gebracht, um die Mittelschicht wirksam mit einer
»Welle« zu versehen. Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren können so hohe Temperaturen
nicht angewendet werden, weil der Schutzfilm 14 zerstört würde. Geringes Erwärmen
der Mischung ist jedoch erwünscht. Bei normalen Raumtemperaturen besitzt die Mischung
elastische Eigenschaften und widersetzt sich der Formgebung durch die Walzen.
-
Die angewendete Temperatur hängt von den Eigenschaften der Mischung
und der Betriebsgeschwindigkeit ab. Im Verlauf dieser Erörterung werden für bestimmte
Mischungen noch spezifische Werte angegeben. Im allgemeinen sollten die Überzeuge
während der Berührung mit den Wellwalzen eine Temperatur von etwa 38 bis 45C haben.
Nach einem typischen bekannten Verfahren wird auf die Spitzen der Wellen von 10
und die erste Deckschicht 12, welche auf 177 bis 204"C erhitzt und mit der Mittelschicht
in Berührung gebracht wird, wenn sich diese noch auf einer Wellwalze befindet, Leim
aufgetragen. Diese Operation kommt nach dem erfindungsgemäßen Verfahren in Fortfall.
Die erste Deckschicht 12 wird auf übliche Weise mit der Mittelschicht 10 in Berührung
gebracht, nachdem die Deckschicht so weit vorgewärmt wurde, daß sie den Überzug
14 schmelzen kann. Dann wird eine ausreichende Verklebung an den Berührungsstellen
bewirkt. Die Vorwärmtemperatur der Deckschicht hängt von der verwendeten Wachs-Copolymeren-Mischung
und der Betriebsgeschwindigkeit ab. Für nachfolgend spezifizierte Mischungen werden
entsprechende Werte angegeben. Allgemein gilt der Bereich von 93 bis 121"C.
-
Nimmt die Temperatur des Überzuges 14 ab, so ist eine feste und zähe
Verbindung zwischen Mittelschicht und Deckschicht hergestellt. Läßt man ohne zusätz-
liche
Kühlung auf normale Umwelttemperaturen abkühlen, so empfiehlt es sich, auf die Deckschicht
gegen die Wellungen der Mittelschicht einen Druck auszuüben, bis, nach ausreichender
Zeit, die Mischung verhärtet ist. Es kann aber auch durch Kühlen oder Frieren der
Umgebung der anfänglichen Kontaktstellen zwischen den Schichten 10 und 12 der Verhärtungsprozeß
beschleunigt werden.
-
Die erwähnten, vorzugsweise hergestellten und verwendeten Typen für
Wellpappe werden in den Figuren gezeigt und erläutert. Jedoch geht aus der vorstehenden
Erörterung hervor, daß auch bestimmte modifizierte Typen hergestellt werden können,
etwa indem einfaches Wachs oder auch die Mischung auf eine oder beide Seiten der
Deckschicht aufgetragen wird. Da jedoch das Material der Mittelschicht poröser und
empfindlicher für das Eindringen von Wasser ist als das Material der Deckschichten,
kann durch das Anbringen des wasserabstoßenden Überzuges auf die Mittelschicht eine
wesentliche Verminderung der Durchlässigkeit von Wasser und Wasserdampf erreicht
werden. Weiterhin wird dadurch die Festigkeit und die Widerstandsfähigkeit gegen
Beanspruchungen während der Verwendung der Pappen weitgehend verbessert.
-
Die Zusammensetzung und die Eigenschaften der erfindungsgemäß verwendeten
Wachs-Copolymeren-Mischungen sind von erheblicher Wichtigkeit. In erster Linie müssen
Wachs und Copolymeres miteinander im gesamten in Frage kommenden Mischungsbereich
verträglich sein. Eine Vielzahl von Wachsen ist geeignet, besonders mikrokristalline
und Paraffinwachse. Zusätzlich können auch einige Naturwachse verwendet werden.
Paraffinwachse werden mit Vorzug wegen ihrer leichten Zugänglichkeit und ihres niedrigen
Preises verwendet. Das Copolymere muß gute Heißverklebeeigenschaften besitzen und
einen zähen Film bilden. Sind die Verklebeeigenschaften eines Copolymeren begrenzt,
so kann man es doch verwenden, wenn man ein bei gewöhnlichen » Heißschmelzen « verwendetes
Additiv zugibt, durch welches der Mangel behoben wird. Als Beispiele für solche
Additive seien genannt: Butylkautschuk, Polyisobutylen, Polyäthylen, »Äthyl-Cellosolve«,
cyclisierter Kautschuk und Butadien-Styrol-Copolymere. Mit Paraffinwachs « wird
ein Material bezeichnet, welches erstens aus Erdöl gewonnen wird, zweitens bei Zimmertemperaturen
gewöhnlich fest ist und drittens aus vorwiegend unverzweigten Kohlenwasserstoffen
besteht. Während vorzugsweise dem Handel als »vollraffiniertes« Paraffinwachs bekanntes
Wachs verwendet wird, ist aber auch das sogenannte >halbraffinierte « Paraffinwachs
geeignet.
-
Besonders geeignete Copolymere sind das Äthylen-Äthylacrylat-Polymere
und das Äthylen-Vinylacetat-Copolymere, welches letztere wegen der besseren Klebe-
und Biegsamkeitseigenschaften vorgezogen wird, welches es den Mischungen verleiht.
-
Die erwähnten Copolymeren werden aus den Monomeren durch radikalische
Polymerisation bei erhöhten Temperaturen und Drücken hergestellt. Zu den erfindungsgemäß
geeigneten Äthylen-Vinylacetat-Copolymeren gehören solche, welche zwischen 60 und
80°/o Äthylen und 20 bis 40 0/, Vinylacetat (Gewichtsprozent) enthalten. Sie sollen
einen Schmelzindex zwischen 5 und 50 besitzen. Geeignete Äthylen-Vinylacetat-Copolymere,
welche bevorzugt verwendet werden, enthalten 66 bis 73 Gewichtsprozent Äthylen und
27 bis
34 Gewichtsprozent Vinylacetat und besitzen einen Schmelzindex
zwischen 12 und 28. Bevorzugte Äthylen-Vinylacetat-Copolymere der letzten Gruppe
sind solche mit einem Äthylengehalt von 71 bis 73 Gewichtsprozent und einem Gehalt
an Vinylacetat von 27 bis 29 Gewichtsprozent sowie mit einem Schmelzindex von 12
bis 18. Geeignete Äthylen-Äthylacrylat-Copolymere sind solche mit einem Gehalt an
Äthylen von 65
bis 85 Gewichtsprozent und an Äthylacrylat von 15 bis 35 Gewichtsprozent
sowie einem Schmelzindex von 3 bis 20.
-
Äthylen-Vinylacetat-Copolymere sind in kommerziellen Mengen bei DuPont
erhältlich. Sie werden unter dem Warenzeichen »Elvax« vertrieben. Die Eigenschaften
verschiedener Produkte sind in der Tabelle aufgeführt.
| Eigenschaft Elvax 250 Elvax 240 Elvax 150 |
| Monomerenverhaltnis |
| % Äthylen...................................... 73 bis 71 73
bis 71 68 bis 66 |
| % Vinylacetat ................................. 27 bis 29 27
bis 29 32 bis 34 |
| Schmelzindex nach ASTM Nr. D 1238-57 T ..... .. 12 bis 18 22
bis 28 22 bis 28 |
| Dichte bei 30°C ......................... .............. 0,95
0,95 |
| nD25 ............................................... 0,1482
- 0,1485 |
| Erweichungspunkt (Ring und Kugel), °C 136 136 117 |
Eine geeignete Wachs-Copolymeren-Mischung enthält 25 bis 60 Gewichtsprozent des
Copolymeren. Der Rest ist Wachs. Der Copolymerenanteil einer bevorzugten Mischung
enthält 30 bis 45 Gewichtsprozent Copolymeres. Falls notwendig, kann der Mischung
eine kleine Menge der üblicherweise verwendeten Wachsadditive zugesetzt werden,
z. B. ein Antioxydans. Es gibt verschiedene Verfahren für die Herstellung der Mischung.
Ein befriedigendes Verfahren ist folgendes: Ungefähr die Hälfte der erforderlichen
Wachsmenge wird in einem »High-shear«-Mischer auf etwa 121 bis 154°C erhitzt. Dann
wird das gesamte Copolymere zugegeben. Sind keine diskreten Teilchen des Copolymeren
mehr feststellbar, wird die zweite Hälfte des Wachses zugegeben. Ist eine Mischung
einförmiger Konsistenz erreicht, kann die Mischung für das erfindungsgemäße Verfahren
verwendet werden.
-
In Laboratoriumsversuchen wurde die Verbesserung der strukturellen
Stärke bestimmt. Um für diese Zwecke einen Standard zu besitzen, wurde im Laboratorium
eine Wellpappe unter Verwendung eines wasserfesten Leimes hergestellt. Aus demselben
Papiermaterial wurde dann eine Wellpappe nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt.
Dabei wurde in allen Fällen des erfindungsgemäßen Verfahrens die Mittelschicht mit
einem Wachs-Copolymeren-Überzug versehen. In einigen Fällen wurde die Deckschicht
ein-oder beidseitig überzogen. Ein Leim wurde in keinem Fall verwendet. In Vergleichstests
wurden Biege- und Druckfestigkeit bestimmt, beides vor und nach Eintauchen in Wasser
bei mit Wachs, mit der Mischung und auch nicht behandelten Proben doppelseitiger
Wellpappen. Bei der Laboratoriumsherstellung der Wellpappenproben wurden notwendigerweise
andere Methoden als die in der Industrie üblichen verwendet.
-
Die Meßwerte sind als prozentuale Verbesserung der wachs- und polymerbehandelten
Proben gegenüber den nicht behandelten ausgedrückt. Der Wachsüberzug wurde mittels
der Eintauchtechnik hergestellt. Die Proben mit Polymerengemischüberzug wurden in
allen Fällen so hergestellt, daß eine überzogene Mittellage mit den Deckschichten
verbunden wurde. Die Mittelschicht war beidseitig überzogen.
-
Die Biegefestigkeit wurde so bestimmt, daß ein 1 x 10,16 mm großer
Pappstreifen an zwei 31,75 mm auseinanderliegenden Punkten unterstützt wurde. Die
Kraft
wirkte von der gegenüberliegenden Seite. Beim Druckfestigkeitstest wurde eine Metallscheibe
von 31,75 mm Durchmesser gegen eine Seite der Pappe gedrückt, welche wiederum auf
einem festen Metallblock lag. Bei beiden Tests wurde eine Instron-Dehnungstest-Maschine
verwendet, um die Kräfte anzuwenden und zu messen. Die Werte zeigt die nachfolgende
Tabelle.
-
Die Ergebnisse in der Tabelle zeigen eine bemerkenswerte Verbesserung
beider geprüfter Eigenschaften, wenn übliche kommerzielle Überzugswachse mit einem
Äthyl -Vinylacetat Copolymeren gemischt wurden.
-
Die Verbesserung ist noch bemerkenswerter, wenn man bedenkt, daß das
verwendete Wachs A selbst schlechtere Eigenschaften als das zweite getestete Wachs
B zeigt. Aus diesem Grunde kann eine noch größere Verbesserung vorausgesetzt werden,
wenn Wachs B mit den Copolymeren vermischt wird.
-
Um festzustellen, welchen Effekt das Eindringen der Mischung in die
Poren des Trägers zeigt, wurden die Proben 1 a, 1b und 1c in einem Ofen kurzzeitig
erhitzt, um die Mischung aufzuweichen und in den Träger eindringen zu lassen. Ein
Vergleich mit den entsprechenden Proben 2a, 2b und 2c zeigt eine allgemeine Verbesserung
der Festigkeit. Vergleiche mit den Proben mit schierem Wachsüberzug wurden nicht
angestellt, da, wie schon erwähnt, das Wachs bei der kommerziellen Herstellung in
den Träger eindringt und keinen gleichförmigen Film bildet. Darum heißt es in Spalte
2 der Tabelle »Durchdringung - kein Oberflächenfilm«.
-
Ferner geht aus der Tabelle hervor, daß die Festigkeit zunimmt, wenn
beide Seiten der Deckschicht statt der inneren Seite allein einen Überzug besitzen,
weiterhin, daß bei Mischungen mit höherem Gehalt an Polymeren die Festigkeit ebenfalls
besser ist.
-
Ein interessantes Ergebnis ist auch aus den Druckfestigkeitswerten
für Beispiel 2b ersichtlich, welches einen Überzug auf der inneren Seite der Deckschicht
aus einer Mischung von 50010 Wachs und 500/o Copolymerem hatte. Nach 24stündiger
Wasserbehandlung war die Druckfestigkeit noch mehr als doppelt so groß wie beim
mit Wachs (B) überzogenen Beispiel und sechsmal so groß wie beim mit Wachs (A) überzogenen
Beispiel, obwohl bei den letzteren die Wasserbehandlung nur 12 Stunden vorgenommen
wurde.
-
Zusätzlich wurde die Festigkeit der Bindung zwischen Mittelschicht
und Deckschicht geprüft. Im Fall der mit Wachs überzogenen Proben wurde als Klebstoff
ein wasserfester Leim verwendet, wie er gewöhnlich bei der Fabrikation von Milchtüten
aus Papier verwendet wird.
-
In allen Fällen, sowohl vor und nach der Wasserbehandlung, war die
Bindung zwischen Klebemittel und Papier fester als die Bindung zwischen den Papierfasern.
Dies wird im Handel als >Faserreißverleimunga bezeichnet. Dies zeigt, daß die
Verleimungseigenschaften der Überzugsmischung denAnforderungen völlig genügen. Natürlich
liegt der Vorteil der Verwendung der
Überzugsmischung als Klebemittel darin, daß
ein getrenntes Klebemittel überflüssig ist und daß das Papier gegen Feuchtigkeit
geschützt wird.
-
Aus der vorstehenden Erörterung ist ersichtlich, daß Biege- und Druckfestigkeit
einer nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Wellpappe wesentlich verbessert
sind. Dies gilt besonders dann, wenn das Material über einen längeren Zeitraum in
Berührung mit Wasser war. Wasserdurchlässigkeit und Wasserdampfdurchdringgeschwindigkeit
sind ebenfalls gegenüber den Typen mit bislang verwendeten Heißschmelzzusammensetzungen
als Überzug verbessert.
| Biegefestigkeit -- Druckfestigkeit |
| Zunahme in % gegenüber Probe Zunahme in % gegenüber Probe |
| Überzug Überzug der Deckschicht |
| ohne Wachs ohne Wachs |
| Dauer der Wasserbehandlung |
| ohne 14 Stunden ohne 14 Stunden |
| Wachs A Eindringen, kein Film 100 400 100 140 |
| Wachs B Eindringen, kein Film 150 700 165 320 |
| la innere Seite 47 700 100 1 300 |
| 1b beide Seiten 87 1 800 158 830 |
| 1c beide Seiten 227 7 000 474 4 900 |
| 2a innere Seite 47 500 104 1 180 |
| 2b innere Seite 53 900 106 825* |
| 2c beide Seiten 100 1 400 140 1 050 |
| 2d beide Seiten 133 1 800 120 825 |
* 24stündige Wasserbehandlung.
-
Wachs A: Raffiniertes Erdölwachs, Fp. 49,9 bis 52,2 (ASTM), maximal
0,25 0/o Ö1, Beispiel für kommerzielle Praxis; Wachs B: Raffiniertes Erdölwachs,
Fp. 61,7 bis 65,6" C (ASTM), maximal 0, 01o öl, Beispiel für kommerzielle Praxis;
1 a 30 0/o Copolymeres C, 700/, Wachs A, Eindringen und Oberflächenfilm; 1b 3001o
Copolymeres C, 70% Wachs A, Eindringen und Oberflächenfilm; 1 c 50 °/0 Copolymeres
C, 50 °/0 Wachs A, Eindringen und Oberflächenfilm; 2a 30 01o Copolymeres C, 7001o
Wachs A, nur Oberflächenfilm ; 2b 500/0 Copolymeres C, 50% Wachs A, nur Oberflächenfilm
; 2c 3001, Copolymeres C, 10 °/0 Wachs A, nur Oberflächenfilm; 2d 5001o Copolymeres
C, 500/0 Wachs A, nur Oberflächenfilm.
-
Copolymeres C ist ein Äthylen-Vinylacetat mit den Monomeren im Verhaltnis
von 71:29.Schmelzindex 15.