DE1696181A1 - Verfahren zur Herstellung eines Umhuellungsmaterials fuer Verpackungszwecke - Google Patents

Description

Dr. Werner Koch
Dr. Richard Gl*we

Dtpl.-lng. Klaus Delfs 1 C Q C t Q 1

Patentanwälte ΙΌΌΌ IO I

München 22

Liebherrstr.20

Go H* Decter & Sons Incorporated ä

Verfahren zur Herstellung eines Umhüllunge~ materialo für Verpackungszweeke

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf verstärktes Film- bzw, Umhülluagsmaterial, welche« zum Verpacken von Fleifchprodukten u. d^l. gebraucht wird. Insbesondere bezieht sieh die Erfindung auf ein verbesaertea G-rundbahn~ " und dar au» hergestelltes UtaiiUllungamate.rial, sowie auf ein neues und verbessertes Verfuhren aur Herstellung solcher 3ahneu und Materialien,

Bisher war ee die Praxis, verstärkte ij'ilme, Rohre und Umhüllungen für Pleiachprodukte u* dgl_e herzustellen, indem caan faari^e Papiere bzw» -bahnen aufeinanderfolgend

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und wiederholt mit einem ZelluloseUberzUgsmaterial wie Viekoselösung behandelt. Diese Behandlung besteht in der Vorbereitung eines Grundmaterial« bzw. einer Bann Bit wesentlicher Stabilität gegen Ätzalkalien und darauffolgenden uohUllungBbildenden endgültigen Arbeitöglingen. Die Vorbereitung der Grundbahn wird bewirkt, indem man } ein vor^efoi-mtoe und getrocknetes Papier mit einer verdünnten Viskoselösung behandelt und dann ein Trocknen, Regenerieren der Zellulose, Waschen mit friaohem Wasser und erneutes Trocknen folien lässt, wahrend dife umhüliungebiläenden Arbeitsgänge darin bestehen, dass man die Grundbahn, mit einer hochhaustisehen Visk03elöeung imprägniert, das Itnprägnat regeneriert und die fertige Jcihüllung wäscht und trocknet. Ea sind also mindestens vier Formunöagünge mit darauffolgenden, vier Trocknun^agängen erforderlich. Die anfängliche Aufbringung der verdünnten Vlekoβθlösung wird benötigt, ua der Grund papierbahn, hinreichende Wider-: standBftthigiceit gegen Ätzalkalien zu verleihen» damit diese ihren strukturellen Zusanniienhang v/ährend der fibechlieeaenden, uranüllunssbildenden Ai'beitsgange, v/obei die hochalKialischea Bedingungen angewandt werden, beibehält. Es ist auch erforderlich, dass üie t.ni'angEi behandelte Bann ihre pöröaen, absorbierenden Ei^enachaften beibehält, um die Imprägnierung

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wahrend des abschliessenden Überziehons ait Viskose zu gestatten. Dieses Verfahren, welches zu einem faserverstärkten, dichten Material aus Zellulosefilm führt, ist eingehender in der USA-Patentschrift 3 135 613 dargelegt.

In Anbetracht des Bedarfs nach einem Umhüllungsmateriar? welches; ohne zu platzen, übermässigen Füllungsdrucken widersteht, und dennoch einer bekannten, im wesentlichen ™ einheitlichen Veränderung während des automatischen Verpackens, ohne Rücksicht auf die Menge der verwendeten Grundbahn unterliegt., wurde groose Betonung auf die Notwendigkeit gelegt, eowohl die Berstfestigkeit der Umhüllungen alö auch das Querausdehnungaprofil der Grundbahn zu verbessern und zu steuern. Eine solche Steuerung ist besonders wichtig, wo die Produkte auf modernen Vorrichtungen automatisch hergestellt iirerden, was grössere Festigkeit und Zuverlässigkeit der Umhüllung erforderte Ausserdera muss ä das automatisch in Scheiben geschnittene und eingewickelte Produkt einem festgelegter;. Pleichgehalt entsprechen und eine Durchmesservergröseerung der Umhüllung über das geforderte Minimum führt notwendigerweise zu einem Verlust durch die Fleischverpackungsvorrichtung. Wenn auch haoh der bekannten Methode hergestellte Grundbahntη, Umhüllungen ergeben haben, welche für. die bisher gebrauchte Vorrichtung

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tine befriedigend« Berstfeetigiceit aufwiesen, «o fordert doch die moderne Maschineneinriohtung Umhttllungtn mit rtrbeaaerter Beretfeetigkeit. . ,

Die Berstfestigkeit des imprägnierten UmhüilungamaterLal« macht «β besonders geeignet zum Verpacken von Pleieoh-

^ produkten unter Druck, veil es fest·, einheitliche Umhüllungen, Rohrgebilde oder EinsoWttaee für Fleischprodukt« wie Wurst, "Bologna" und dgl. bilden kann. Dieat UahUllungen werden gewöhnlich hergestellt, indem man die langen Grundpapierbaiinen. in Lar^as-üreifen ecxmeidet und sie dann zu lanzen zylindern fcrcit, indem man die Streifen um ihre LUngeacJisen krtiuti.it und einen überlappenden Saum schafft. Matüi'lich icann man einige Zylinder aue den Kantenteilen der Grund bahn formen, während andere aus deren Zentraloder Zwischenteilen gebildet werden. Wenn nicht die Gr^iod-

P bahnen ein in wesentlichen einheitliche« bzw. nichtrariierendefl Quexauedehnutt^eprofil über ihre Breite besitcen, so sind deiiüüfolge die aus den Zentralteilen hj»rgestellten Röhren b2w. Zylinder von den l.\\« dan Kantenteilen hergestellten unteTßchiadlich. Wegen solcher Unterschiedlichkeit fcan es daher häufig vor, dass dae gewünschte Ufthüllungsmaterial nur aue den Zentralteilen der Grundbahn hergestellt wurde. Die Umhüllungen wurden hergeuteilt, indem man die Bahn Kit

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finer stark aUc&liefclum Vtekoeelösung iaprUgultrtt imprägnierten Film oder Zylinder duroh Reg leittt und schlieeslich die Umhüllung wuscht und trocknet«

Dtngettues let βα ein Ziel der vorliegenden Erfindung,, «ine Grundbahn mit·verbessertem Querauadehnungaprofil und einen daraus hergestellten verstärkten FiIa bzw. eint Umhüllung zu schaffen, velohe verbesserte Berstfestigkeit aüfweiet, wobei ein solcher Film zur Verwendung bei c}er Abpackung von Fleiachprodukten und dgl. geeignet iet.

Ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines Grundbahnmairerialß, welches auf breiten Papiererzettgunge· maschinen hergestellt wurde, wobei diese BeJiR über ihre ge-3aiate Breite frei von merklichen Änderungen ihres Querauedehnungsprofile iet und zusätzlich befriedigende Festigkeit una Widerstandsfähigkeit gegen stark alkalische LoBungen f jBeigt, wodurch die Bahn aur Verv/endung bei der Öcihüllungebildun^ geeit,not wirdo

Kin weiteres Erfindungziel iat dio Schaffung einee verstärkten Films bzw. einer verstärkten Umhüllung, welch· zum Verpacken von Fleiachprodukteir u. dgl. auegebildtt iit und sowohl verbesserte Berotfestigkeit als auch wirkβ teere

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Verbindung zwischen den Fasern, der Grundbahn und den Zelluloeeüberzug aufweist.

Bin noch, weiteres Ziel ist die Schaffung einer Umhüllung mit verbesserter Bsretfestigkeit aus Grundbahnen mit merklich niedrigerer Zugfestigkeit als Bahnen, welche bisher für diesen Zweck verwendet v/urden,

Ein noch anderes Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines verbesserten Verfahrens zur Herstellung der Grundbahn und der oben geschilderten Umhüllung, wobei dieses Verfahren einige der schwankungserzeugenden Arbeitsgänge, .welche zuvor bei der Herstellung von Bahn- und ümhüllungsmaterialien angewendet v/urden, ausschaltet und welches zu einer einheitlicheren Grunäbahn und au einer Umhüllung verbesserter Berstfestigkeit führt.

Andere Ziele, sind teils offensichtlich und. teils nachstehend eingehender hervorgehoben.

i)ie Erfindung umfasst demgemäß β die einzelnen Schritte uscl die Be ei ellung eines oder mehrerer solcher Schritte zueinander sowie den Gegenstand? welcher die Merkmale,

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Eigenschaften und die Beziehung au Elementen aufeinander besitzt« welche in der folgenden ausführlichen Beaohreibung beispielhaft gegeben sind·

Der Ausdruck "Grundbahn", v/ie er hier gebraucht wird, bezieht sich auf die fasrigen, alkali be stund igen, papier«· ähnlichen Materialien» bevor diese mit der stark alkalischen Viskoeelösung behandelt werden» wobei solche Materialien | vorzugsweise auf papiererzeugenden Maschinen gebildet werden·

Erfindungsgemäss wurde nunmehr gefunden, dass alle obigen Ziele und Erfordernisse selbst auf extrem breiten papiererzeugenden Maschinen bewirkt werden können, indem man bestimmte Harze, nämlich alkalihärtende Harze in die örundbahh einverleibt und man den Verarbeitungsprozees verändert} um viele der Trooknunge-, Wiederbehändlungs- und Wiedertrooknungsgänge auszuschalten, welche bisher angewandt worden sind. Die verwendeten Harze verleihen der Grundbahn wesentliche Beständigkeit ge&en die stark alkalische Viskoselösung und erlauben dennoch das rasche Bindringen der ' Viskose in die Bahnstruktur, während die damit verbundenen VerftTbeltungsgünge der Umhüllung einfaoh und wirksamer vollzogen werden, ohne dass wesentliche Veränderungen der angewandten Ausrüstung bzw. Technik notwendig ist« Es ist In

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gleicher. WeI β β bezeichnend, dase daduroja Pil·· biw. U*- hUllungen ait verbesserten Berstfsetigksiten aus Orundbahnen erhalten werden, welche niedrigere Zugfeetigktit aufweisen. Tatsächlich werden erfindun&egenOtee verbesserte Bereteigenschaften selbst bei aus Grundbahnen hergestellten Umhüllungen augenfällig, wenn die arundbahnen Zugfestigkeiten aufweieen, welohe bisher für gewerbsaäseigsn Qe- ^ brauoh ale zu niedrig betrachtet würden oder Bahnen, welohe ale zu dicht angesehen wurden* üb das richtige Durchdringen mit Viskoaelösung zu gestatten.

Grob umrissen besteht das Verfahren darin, dais stan: eirie verdünnte Suspension zellulosehaltiger Fasern bildet und danach aue der Suspension oina Grundbaixn formt, während man in die Baiin bestimmtes alkali hart end ed Harematerial einverleibt wie Polyatiiyleniiuin und vorzu^Bweiee die polymeren Reaktionsprodukte von Epichloriiydrin und einem Polyamid. Die Einverleibung des Harseea kann durch dessen Zusatz im Holländer, im Oberkä3ten (hoad box) oder einem anderen geeigneten Punkt wuarend des Kerstellungsprossseeee der Bahn bewirkt werden. Die sion ergebende Paeergrundbahn bzw. da3 Papier besitzt ein gewünechtea ZugverhUltnis, ein« einheitliche Pasorverteilung über die geseats Breit· der Bahn und, obwohl die Bahn eine niedrigere Zugfestigkeit

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, führt ei· au einer pinhttllung fcit rirbteeeitfr · Berstfestigkeit und wirksamerer Bindung twisohen den fasern der Beim und dem ViakoeeUberzug. Ee let auoh ein Yorteil der vorliegenden Erfindung, dass die Einverleibung de« Hare·« in den Eintrag, die einheitliche Abscheidung der Fasern auf dem Sieb bzw, dem Draht der J⁵^pItrhtretelltinge-Hiaechine nicht behindert, insbesondere wenn man die geneigte _d Siebanordnung verwendet, welche in der USA-Patentschrift 2 045 095 vollständiger beschrieben iat. Die so gebildete Bahn wird vorzugsweise nase gepresst und zeigt die Alkalibeatändigkeit und strukturelle Stabilität, welohe nötig ist» um der Bildung der Umhüllung unterworfen zu werden. Per&BT «eigt die Bahn wesentlich geringere Xnderung ihres QuerrichtungsauBdehnun^aproflls und daher geringere Änderung zwischen EyllndrIschen Umhüllungen« welohe aus der Mitte und den Kanten der Orundbahn hergestellt sind. Die Grundbahn wird dann, vorzugsweise auf beiden Seiten« mit einen I regenerierbaren Zellulosederivat überzogen, beispielsweise mit der als Viskose bekannten ZelluloBeiitherlösung, und nan lässt den Überzug gründlich die Beim durchdringen. Danach wird das Imprägnierungsmittel regeneriert und der βloh d*r«u» ergebend· Verstärkte ViX* wird gewaschen und ge~ troöknet.

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- to -

Die Grundbahn für dta reretkrkten file baw. dl· let la allgemein·η aus natürlichen Paaern rtlner Zelluloeeaueainiaengesetst und enth&lt vorzugsweise dl· length, nichtbewüegerten Feiern leichten Oewioht* der Gattung Mm* taxtiÜB. wovon die Hanf fesern typiecfa eind. Aue dien·» Material hergestellte Bahnen eind in allgemeinen weiche, poröse Papiere einheitlicher Textur und Dicke und besitzen ein Zugverhältnia, welches der Einheit nahe iet (d.h; die Zugfestigkeiten in Niaschinen- und in querrichtung eind im wesentlichen die gleichen). Wo jedoch gewünscht, kann d.ae Zuß\^rerhältniö von etwa 0.5 bie etwa. 1,0 variieren.

Die Fasern in ihrer natürlich auftretenden Verfassung-· werdet! durch Nichtzalluloaematerial, wozu Lignin} &umni, und Wachae gehören, zueaunaengehalten bzw. gebunden* Se ist daher erforderlich, diese Fasern, welohe in der Lunge nehr oder weniger einheitlich sind, in der ßeötaltita allgeaeinen «ylindriech eind und im wesentlichen frei von "Lin.t", ΪΆ nichtbewaesernd<>T Wolue von den nichtaelluloeiwchen Bln4·- Bitteln gu befreien, welcxie man im Rohmaterial findet. Dies lcann erreicht werden durch ohemieohee Digerieren d·» Materials und BrItoichtern der Abtrennung durch Ruhren ohne ■echanieohen Druo-iL, wodurch ein Bewksaera bcw. eine >Lnderun^ phyeiJtalIschen Eigenachaften dar Pasern Vermieden wird.

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Das Digerieren, kann In bekannter We ie« vollzogen werden,

wobei nmn für eine lange Zeitdauer unter hohen Drucken und bei erhöhten Temperaturen, stark alkalische Lotungen verwendet, beispielsweise Lösungen welche inter alia kaustische Soda enthalten. Die digerierten Fasern können dann Tom ÄtialKali freigewaschen und so dispergiert w#rden_t dass sie die rerdünnte Faeersuspension bilden, welche zur λ

Bildung der Grundbahn verwendet wird. Ee ist ewingend, dass das alkalihürtende Harz« welohes

erfindungsgemase in die Grundbahn einverleibt wird, der

Bahn nicht nur eine Alkalibestandigkeit verleiht, sondern

auch wenig oder keine Beeinträchtigung der Abeorptionseigen schaften des Papiere schafft. Vorzugsweise sollte das Hars die Bindung zwischen den Fasern der Bahn und dem Viskose» übereug verbeeeern, weil angenommen wird, dass eich dadurob eine wesentliche Verbesserung der Beretfestigkeit der U»- \ hüllung ergibt. Gleichzeitig sollte man iioh darüber klar sein, dass die Papierbahn, zumindest soweit wie möglich, frei von Inapragnierstoffen sein sollte, welche sowohl die

Absorptions- als auch die Bindemechaniemen beeinträchtigen

könnten. >Js ist daher erforderlich, dass das verwendete

Hart gegen die KindringoAg des Viskoeeüberettgs in die Bahn

•o wenig Widerstand wie möglich bewirkt.

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BAD ORiQiNAt.

Alltaliharttnd« Hatte« wie' PolysVthyleniain wurdtn hineiohtlich Alkallbeatündigkeit und Querauedehungeprofileigehsohäften als befriedigend befunden und haben äu Berstverhiiltniesen für die Umhüllungen geführt, vrelohe mit den Beratverhältniesen vergleichbar sind, die duroh die bisher angewandt« Behandlung alt verdünnter Viskose erzielt werden.Jedoch sind

^ die bevorzugten Harzmaterialien die ungehärteten, warmehärtenden Harze und insbesondere die polymeren Reaktion«- produkte τόη Epichlorhydrin und Polyamiden, weiche &ekundüro Amingruppen enthalten. Vdreugsweiee wirkt da« Epichlorhydrin als Vernetzungsmittel und sollte in genügenden Mengen verwendet werden, um alle sekundären Aoingruppeh in tertiäre Atningruppen umzuwandeln, d.h, von etwa 1,0' bie 1,5 Hol je sekundärer Aialngruppe des Polyamide. Im allgemeintn werden Polyamide bevorzugt, welche eich von Polyaikylenpolyaminen und gesättigten oder ungesättigten aliphatischen oder

w aromatischen Polycarbonsäuren mit etya 3 bis 10 Kohlenetoff» atomen ableiten. Bin typisches Beispiel solchen Material· ist das waeserlöoliohe Epiciilorhydrin-Polyamid-Heaktioneprodukt, welches die Hercules Powder Company, Wilmington, Delaware, unter dem Hahinen "Kytaene 557" verkauft. ·

Wenngleich der H^rÄzuaatz in jeder geeigneten Stufe des HerstellungBprozeeses der Grund bahn einverleibt werden kann,

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wurde ββ als hoch wirksam befunden, wenn da» Material d·« Holländer zugegeben wird, was ausreichende Burohmieehune und Dispergierung des Materials vor der Bildung der Bahn gestattet. Behandlung der Bahn mit dem Harz nach ihrer Bildung kann auch mit Erfolg angewandt werden. Die }!enge an verwendetem Harz schwankt etwas, je nach den gewünschten Eigenschaften als auch nach dem Punkt des Zusatzes, jedooh werden gute Ergebnisoe erzielt, we tin" man bis au etwa 1,0 Gew.54 " und vorzugsweise etwa 0,1 bis 5_f0% anwendet. Bei Verwendung ale Hollanclerzusafcz kann man beispielsweise eine Menge τοη etwa 0_f5 bis 3,0 Gew.^, bezogen auf die Feststoffe innerhalb des Eintrags anwenden, während man bei Behandlungen der Bahn nach ihror Bildung im allgemeinen einen höheren Bereich yon bis 3U etwa 5,0 Grew,^c/S oder höher anwendet»

Die Grundbahn, wia sie aus der verdünnten und das Harz gemäes dar Erfindung enthaltenden Dispersion gebildet wird, wird dann nasegepreset, indem man die Bahn vor deren vollständiger Trooknung durch ein Paar Druckrollen passieren . läset. Die so .gebildete und gepresste Balm besitzt eine . genügend hohe Festigkeit, dass sie ihren strukturellen Zusammenhang während nachfolgender Arbeitsgänge aufrechterhalten kann und igt dennoch nicht eo dicht» das» die EiA-dringung der ateik alkalischen Viekoeelösung in die Xvitctaen-

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rUujB· der Bahn verhindert wird. Is allgemeinen bealtstn eolohe Bahnen eine Diohte von etwa 0,1$ g/ee⁵ oder »ehr gemüse der TAPPI-Testmethode T411~»-44t wenngleich Bahnen mit einer -Dichte oberhalb etwa 0,35 g/cm' wegen ihrer geringen Absorption der BViekoselöiung unerwünscht «Ind.

tk Bas Querausdehnungsprofll der ßrundbohn wird beetlunt, indem man aus zahlreichen Stellen Über die Babnausdehunng, Bahhproben niamt. Wie abgeschätzt werden kann, wird die gröeste Änderung zwiachen.den Kantenteilen und den Hittelteilen der Bahn beobachtet. Die zum Teaten benutsten Proben sind rechteckige Streifen, deren Lüngerichtung länge der Querrichtung der Bahn liegt. Die trockenen Proben werden in einen "In3tron"-2ugteatQr der Inatron Engineering Corporation gebracht und die Länge der Vroben awisehen den Klemmbacken wird genau gemessen. Gewöhnlich sind die geprüften Streifen 2,t>4 cm breit und eohaffen in der Lunge »inen Testabetaad von etwa 6,35 cn. Die trockenen Proben werden dann alt einer konstanten Spanngeschwindigkeit von etwa 20£ je Hinute längegeetreokt, während man die Kraft notiert, welohe als Funktion der Probenlunge benötigt wird* Die prozentual« Verlängerung wird für jede Prabe- berechnet«

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Die gepresste Grundbahn ist nach dem Trocknen in herkömmlicher Weiee für die Arbeitsgänge der Umhüllungsbildung, eineohliteelich der Imprägnierung mit der stark alkalischen ViekoselÖeung bereit. Wie in obengenannter UBA-Patentschrift 3 135 diskutiert, wird die Bahn entweder vor, wahrend oder nach der Rohrbildung, innen und ausseη mit der Viakoeelüsung behandelt· Die verwendete Lösung ist die alkali ache Standardlösung ä

regonerierbarer Zel3ulosederivate, welche etwa 6 Gew.$» Natriuaüiydroxyd und 7 Gew.?» Zellulose aufweiet. Die imprägnier to Bann, der imprägnierte Streifen b«w. dae imprägnierte eylindrische Rohr wird dann durch ein wässriges Regenerierun^sbad geleitet, bevor man endgültig mit frischem Wasser wäscht und nachfolgend trocknet. Das Regenerierbad ist im allgemeinen eine verdünnte Mineralsäurelöeung, beispielsweise eine Lösung, welche etwa 1 bie 4 Gew.^ Cch\/eftleäure enthält. Bas Bad enthält auch etwa 15 bie 25'> SuIfatealee. . ™

Die in dieser Weiee hergestellten Umhüllungeeylinder in allgemeinen sine Verbesserung bezüglich der •ohaften Ton etwa 1O^ oder ctehr gegenüber Umhüllungen, gemäes dem in der UüA-Patentschrift 3 135 613 hi^n herga»tellt wurden. Aueeerdt» let

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da*« dleae Verbesserung erfindunge^emase bewirkt wird, wenn man GrundbeJinen Wesentlich geringerer Zugfestigkeit verwendet, Natürlich variieren die absoluten Werte für den Beratdruok sowohl mit dem Riesgewicht dee Baiinoaterials ale auch mit de» Durchmesser der zyllndrisehen Umhüllung, wobei höhere Werte von Zylindern mit kleinerem Durchmeeser erzielt werden. Die Berstdrucke werden erzielt, indes man mit Vfasaer duroh- ^ tränkte Zylinder mit Luft auiöbläat, bis sie platzen oder beraten, und man den Druck misst, welcher während dee Arbeitene erreicht wird. Pur Vergleieb3swecke werden die Variablen wirksam entfernt,indem man isaiaer Zylinder einheitlicher Grosse testet und sich auf ItarstverMLltnisse stützt, statt aich auf die Berstdrucke au verlassen, wobei das Verhältnie der DruciC zur Zeit, des Berstene. dividiert durch da3 Ries-Gewicht für das zu testende Grundbahnmaterial ist.

Der Ausdruck ^HRie3gewicht", wie er üier gebraucht wird» besieht eioh auf das Gewicht von 480 Blättern In kg χ 0,4-5, wobei jede· Blatt 61 cm breit und 91 cm lang ist, geaufβ der TAPP3>Testmethode T410~oe-61 oder verwandter Standard-Betxxeden*

Die folgenden Beioplele dienen der ?erensoliaulichung der Krfinduag. Weun nichts anderes angegeben ist, beziehen sieb

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alle Mengenangaben auf das Gewicht,

Beispiel 1

Ein Eintrag? welcher aus einer verdünnten Dispersion iOO?Siger Hanf fasern besteht, wird zu einer kontinuierlichen Bahn geformt und getrocknete Das so gebildete Hanfpapier wird mit einer I5&igen Yiskoselö'sung behandelt, welche dadurch hergestellt wurde _t dass man eine Viskoselösung mit ™ einem Gehalt an 6 Gew«>$ IaOH und 7 Gew.# Zellulose in passender V/eise verdünnte Gsmäss der in obiger USA-Patentschrift 5 135 613 dargelegten Arbeitsweise wird ein Zellulosematerial verwendet, welches zu etwa 96,65« aus ^-Zellulose besteht« Das behandelte Papier wird bis asu einem Feuchtigkeitsgehalt unterhalb 5$ getrocknet_? wonach es durch ein regenerierendes Schwefelsäurebad geführt, mit frischem Wasser gewaschen und getrocknet wird. Aus der Mitte und den Kanten der sich ergebenden Bahn genommene | Proben werden unter Anwendung einer Belastung τοη 1_S8 kg auf !Trocken"Querausdehnung getestet. Die Zugfestigkeiten der Grundbahn werden ebenfalls bestimmt und die Ergebnisse dieser Tests sind in Tabelle I wiedergegeben«

Dann werden aus dieser Bahn in herkömmlicher Weifte Umhüllungea hergestellt durch Imprägnieren mit einer stark alkalischen

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Viskoeelöaung, nachfolgender Regenerierung und Trooknung· Die verwendete Viskoselösung enthält 6 Gew.$ Natriurahydroxyd und 7 Gew.% Zellulose (0£-Zellulosegehalt etwa 98$). Die Die bereiteten Umhüllungen werden dann der Berstdrucktestung unterzogen* indem man einemit Wässer durchtränkte Hüll? mit Luft aufbläst, bis sie platzt. Die Ergebnisse dieses Tests sind ebenfalls in Tabelle I aufgeführt, wobei das Berstverh&ltnis der angewandte Druck, dividiert durch das Hiesgewicht der Grundbahn ist.

Beispiel 2 .

Unter Anwendung eines Teils des lOO^igen Hanffasereintrags von Beispiel 1, dispergiert man hierin im Holländer etwa 1,25 Öewo%, bezogen auf den Gesamtfeststoffgehalt des Eintrags, Polyäthyleniminharz ("Chemieat WSA-3O0" der Chemirad Corporation). Unter Anwendung im wesentlichen der gleichen Verarbeitungsbedingungen wie in Beispiel 1, wird eine Bahn gebildet» Die so gebildete Bahn wird nass gepresst und getrocknet, wonach man für Querausdehnungstests Proben aus der Mitte und den Kanten der Bahn nimmt· Es werden auch Zugfestigkeitsbestimmungen durchgeführte

Umhüllungen des gleichen Druohmessers wie in Beispiel 1 werden dann aus dieser Bahn in der gleiohen Weise hergeettilt,

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wie dies in Beispiel 1 dargelegt ist, und auf Beratfestigkeit geprüft. Die Ergebnisse dieser Teste sind in Tabelle I aufgeführt«

Beispiel 3

Das Beispiel 2 wird wiederholt mit der Ausnahme, dass das Polyäthyleniwinharζ durch 1,00 Gew«# eines polymeren Reaktionsproduktes von Epichlorhydrin und einem Polyamid ^ ("Kymene 557") ersetzt v/ircl» Die Teatergebnisse sind in Tabelle I angegeben-

Aus einem Vergleich der in Tabelle I gegebenen Querausdehnungeergebttisee ist leicht ersichtlich« dass die erfindungBgeoäes sowohl unter Verwendung des Polyäthylenimine als auch des Epichlorhydrinreaktionsproduktes her· gestellten Grundbahnen eine wesentliche Verminderung in der Dehnungsdifferens zwischen der Mitte und den Kanten der Bahn zeigen, wobei das letztere Herz die Differenz um nahezu 50Ji herabsetst^ Aueserdem zeigen aus diesen Bahnen hergestellte Umhüllungen Berstverhältnisse, welche

Tabelle X -

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Tabelle I Test Beispiel 1 Beispiel 2 Beispiel 3

Naßbruohfe etigke it tg/ln Brei-te;

Maschinenrichtung - 1048 577 829 Querrichtung · 1048 594 783

TrQ okenbruchfestigkeit ig/tn Breite)

Masohinenriehtung - 4492 3217 3283 Querrichtung - 3979 2454 2358

Dichte (fi/om) 0,251 0,314 0,322 Querauadehnung

Kante {$> Ausdehnung) Mitte \i» Ausdehnung) Verminderung	4,19 1,39	3,35 1,50	3,37 1,89 47*
Berstdruck (mm)	414	418	475
Rieaaewicht (k«)	5,81	5,81	5,67
Beretverhältnis	32,3	32,7	38,0
Verbesserung dor Beretfeetigkeit		1,24*	17,65*

Π 305

so hoch wie (siehe Beispiel 2) oder höher als (sieb.e Beispiel 3) bei Umhüllungen sind, welche gemäss der herkömmlichen Technik bereitet wurden» und zwar trotz einer wesentlichen Herabsetzung in der Zug- bzw« Bruchfestigkeit der verwendeten Grundbahnenο

Beispiel 4

Die in Beispiel 1 angewandte Arbeitsweise wird im Beispiel 4 wiederholt unter Verwendung eines unterschiedlichen •Eintrages an Hanffasern«

Beispiel j5

Unter Verwendung eines Teils des 10Q$igen Hanffasereintrags von Beispiel 4, werden baiin Holländer im Eintrag etwa 1,00 Gew.^ , bezogen auf den Gesamtfeststoffgehalt des Eintrags, eines polymeren Reaktionsproduktes aus Epichlorhydrin und einem Polyamid ("Kymene 557") dispergiert« |

Unter Anwendung im wesentlichen der gleichen Bearbeitungebedingungen wie in Beispiel 4 wird eine Grundbahn geformt, wonach Proben zum Testen genommen werdenο Umhüllungen des gleichen Durchmessers wie in Beispiel 4 werden dann aus dieser Bahn in der in Beispiel "i dargelegten Weise hergestellt und getestet, Me Testdaten sind in Tabelle II gegeben»

1 O ^fJ U h U i η 'ϊ Π 5 BAD ORIGINAL

BiBPlti 6

Die Arbeitsweise τοπ Beispiel 5 wird unter Verwendung τοη

1,5 Gew-.* "Kyeene 557" wiederholt. Ih dieeeii Beispiel sind die Durohmeeser der ge teetoten Umhüllungen die gleichen«

Die Ergebnisse sind in ^r..'ubelle TI aufgeführt«

Aus Tabelle II iet örsiehtlich, dags für erflndungsgemüBB hergestellte Umhüllungen verbesserte Beratfeatigkeiten erzielt werden, wobei die zur Herstellung dieser Umhüllungen benutzten Bahnen wiederum merklieb niedrigere ■ Zug- bzw. Bruchfestigkeiten aufweisen ale die Bahnen» welche gemäßa der herkömmlichen Methode hergestellt werden. Dies scheint anzuzeigen, da«3 erfinflun^e^eniüBa verbeeeerte Bindung fcwisaium dein Papier und d»m ilelluloseüberzug eraielt wird, insbesondere, wenn bam*rkt wird, dass nmoh der USA-Patehtachrift 3 135 613 die Beretfeatigkeit nur mit einer Erhöhung der Zugfestigkeit zunimmt.

- Tabelle II -

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Tabelle II

Test Beispiel 4 Beispiel 5 Beispiel 6

Naß bruehf estiifkei t	HH 1119	656 636	650 662
(g/in Breite]
Maschinehrichtung - Querrichtung -
Trockenbruchfestigkeit	6500 4150	2247 2040	2297 2110
(g/in Breite)	Os351	0,184	0,18
Maschinenriehtußg ~ Querrichtung	428	485	478
Dichte (g/cc)	6.21	6r3O	6,26
Berstdruck (ram)	31 f 2	35.0	34.6
Riesgewicht (k^)		12,18Ji
Berstverhältnie
Verbesserung der Berstfestigkeit

Beispiele 7 und 6

Es wird die Arbeitsweise von Beispiel 3 befolgt₉ wobei man 1,0^ Kyinene in Beispiel 7 und 1,5$ Kyraene in Beispiel 8 verwendete Die Testergebnisse sind in Tabelle III aufgeführt.

labelie III

lest

Kaßbruehfestigkeit

Beispiel 7 Beispiel 8

(g/in Breite)	658 683	869 714
Maschinenrichtung - Querrichtung
Trockenbruchfestigkeit
(g/in Breite)	2212 1950	3131 2447
Masehinenrichtung - Querrichtung	Of23O	Of265
Dichte (g/cc)	473	452
Berstdruck (iam)		5,53
Riesgewicht (icgj	37,2	36,9
Berstverhältnis

1 0 9 R U U I Π 3 0 5

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1698181 ~ 25 -

Beispiel 9

Eine Grundbahn und eine Umhüllung werden hergestellt unter Anwendung der Arbeitsweise τοη Beispiel 1 mit der Ausnahm·» dass eine unterschiedliche Quelle an Hanffasern verwendet wird. Es werden in der üblichen Weise Proben genommen und getestet, wobei die Testdaten in Tabelle IV gegeben sind«

Beispiel 10

Unter Verwendung eines Hanffasereintrags aus der gleichen Quelle wie in Beispiel 9» wird die Arbeitsweise von Beispiel 3 wiederholt. Me erhaltenen Daten sind in Tabelle IV aufgeführt«

Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die hier beispielsweise wiedergegebenen Ausführungsformen beschränkt. In ihrem Rahmen sind dem Fachmann vielmehr mannigfaltige Abänderungen ohne weiteres gegebene

« Tabelle IV -

Tabelle IV

Beispiel 9 Beispiel

Naßbruchfestigkeit	1304 1221	617 563
(g/in Breite)
Maschinenrichtung - Querrichtung
Trockenbruchfestigkeät	4383 3683	2217 1758
(g/in Breite]
Maachinenrichtung ~ Querrichtung	2,39 O7 77	3,11 1*89 24,7ΰ/δ
Querausdehnung a	0:265	0,267
Kante (# Ausdehnung) Mitte (°A Ausdehnung) Verminderung	b	435
Diohte (g/cc)	5.644	5.680
Beratdruck (nun)	--	34.7
Ki es ge wicht (kgj
Beratverhältnis

a - AusdehnungsergebniE3e wurden unter Anwendung einer

Belastung rcn 1.13 kg erhalten. b - Daten nicht verfügbar=

- Patentansprüche 1098^4/O30$ BAD W

Claims (7)

Patentansprüche

1.) Verfahren zur Herstellung eines verstärkten UmhUllungs« materials für Verpackungssswecke, daduroh gekennzeichnet_t dass man eine verdünnte Dispersion selluloeischer Fasern bildet, dass man diese dispergieren Fasern in Form einer Bahn abscheidet, wobei man der Bahn ein alkalihartendes Hare einverleibt und die Bahn eine Dichte Ton mindestens ' etwa 0,15 g/cm' (bestimmt naoh der TAPPI-Testmethode Τ411-β^-44! aufweist, dass man die Bahn mit einer stark alkalisohen Zelluloselöeung imprägniert, dass man die dleae Bahn imprägnierende Zellulose regeneriert, und dass man danach die imprägnierte Bahn trocknet«

2a) Verfahren nach Anepruoh 1> dadurch gekennseiebnet, dass aan aus einer verdünnten wässrigen Zellulosefaeer·» dispersion die dispergierten Fasern in Fora einer fort- g laufenden Bahn abaoheidet«

3.) Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass man aus der Faserdispersion eine Bahn bildet, welch· bii su etwa 10,0 aew.^c/» alkalihartendes Hur« enthält und welche im trocknen Zustand eine Dichte von mindestens etwa 0,15 g/om⁵ und weniger als etwa 0,35 β/om⁵ aufweist.

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BAD ORfGiNAL

4.) Verfahren nach Anspruch 1 Ma 3₅ dadurch gekennzeichnet, dass man als alical!härtendes Harz Polyäthylenirain und/oäer ©in wasserlösliches, wärmehärtendes Reaktionsprodukt von Epiciilorhydrin mit einem Polyamid, welches sekundäre Amingruppen enthält_r verwendet, wobei das letztere Reaktionsprodukt nur tertiäre Araingruppen aufweist,

W 5o) Verfahren nach Anspruch 1 bis 4» dadurch gekennzeichnet, dass man die zelluloseimprägnierte Bahn vor dem absohliessendsn Trocknen wäscht.

6,) Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass man der verdünnten wässrigen Zellulosefaeerdisperslon vor der Abscheidung der dispergieren fasern ale Bahn« unter gründlichem Vermischen etwa 0,1 bis etwa 5,0 Oew.^, insbesondere etwa 0,5 bis 5,0 Gew.^, bezogen auf die Feststoffe in der Dispersion* alkalihärtendes Harz zusetzt.

7.) Verfahren nach Anspruch 1 bis 6» dadurch gekennzeichnet, öase man nach der Bildung der Bahn, jedoch vor den Schritten des Imprägnieren mit stark alkalischer Zelluloselösung, des Regenerlerene der Zellulose und des Trocknens, die folgenden Schritte zwischenechaltet: Trocknen der Bann, Zerschneiden der Bahn in Streifen und Formen der Streifen zu Zylindern.

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BAO OBiG(NAt

8,) Verfahren nach Anspruch 1 bis ?_s dadurch gekennzeichnet, daea man die gebildete Bahn yojc der Imprägnierung mit stark alkalischer Zelluloßelöaung, nase abpresst und trocknet.

9c) Verfahren nach Anspruch 1 bis β, dadurch gekennzeichnet, dass man zur Bildung der ZellulosefaBürdisperaion Hanffasern verwendet.

lOo) Verfahren nach Anspruch 1 bis 9i dadurch gekennaeichntt, dass man als s baric alkalische Zslluloselösung eine stark alicallsciie Vislioaelöaung verwendet*

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