DE19541681A1 - Biodegradable, recyclable paper prod. esp. cup has biodegradable coating - Google Patents
Biodegradable, recyclable paper prod. esp. cup has biodegradable coatingInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein bioabbaubares Papiererzeugnis und ein Verfahren zur Herstellung dieses Erzeugnisses.The invention relates to a biodegradable paper product and a process for the manufacture of this product.
Aufgrund der Bequemlichkeit der Verbraucher entstand in den vergangenen Jahren der Trend, daß Millionen von Wegwerfpapier produkten wie Papierbecher täglich verbraucht wurden. Die Weg werf- bzw. Einmalpapierprodukte bzw. -erzeugnisse, die zu Hau se und in der Arbeit verwendet werden, müssen gegen in diesen Einwegpapierprodukten enthaltene Flüssigkeiten feuchtigkeits beständig sein. Die erforderliche Nässebeständigkeit bzw. Feuchtigkeitsbeständigkeit wurde typischerweise durch eine Wärmeextrusionsbeschichtung aus Polyethylen auf den Innen- und Außenflächen des Papierprodukts erhalten und erhöht, wodurch sich weiterhin die Formbarkeit und die Wärmehaftfähigkeit er höhte. Wegwerfpapierprodukte, beispielsweise feuchtigkeitsbe ständiges Packpapier, Verpackungen für Eiscreme, Kekse und andere Süßwaren, Fruchtbehälter, Papierbecher und Sandwich- Einpackpapier, werden mit petrochemischen Produkten wie Poly ethylen beschichtet, die nur nach mehreren Jahrzehnten abge baut werden, wodurch täglich eine große Menge nicht oder schwer bioabbaubarer Abfall entsteht, was zu den mit der Um weltverschmutzung verbundenen ernsthaften Problemen beiträgt.Because of the convenience of the consumer emerged in the past years the trend that millions of disposable paper products such as paper cups were used daily. The way throwing or disposable paper products or products belonging to Hau se and used in the work must be against in these Liquids containing disposable paper products contain moisture be constant. The required moisture resistance or Moisture resistance was typically determined by a Heat extrusion coating made of polyethylene on the interior and Received and increased outer surfaces of the paper product, thereby the formability and thermal adherence continue heightened. Disposable paper products, for example moisture-proof permanent wrapping paper, packaging for ice cream, cookies and other confectionery, fruit containers, paper cups and sandwich Wrapping paper is used with petrochemical products such as poly coated with ethylene, which abge only after several decades be built, which does not result in a large amount daily or difficult to biodegradable waste, which leads to the associated with contributes to serious pollution-related problems.
Um diese Situation zu verbessern, werden Einwegpapierprodukte recycelt, wozu die Trennung der Polyethylenschicht und der Pa pierschicht voneinander gehört. Sie erfordert das Zerbrechen des gesammelten Abfallpapiers, die Zugabe großer Mengen an Industriewasser und stark saurer oder stark alkalischer Lösun gen und das Vermischen dieser Bestandteile, bis sich das Poly ethylen und das Papier trennen. Ein Nachteil bei diesem Ver fahren ist jedoch die Bildung großer Mengen an Industrie-Ab wasser. Weiterhin wird hierdurch nicht notwendigerweise ein ökonomischer Vorteil erzielt, und eine aufbereitete Pulpe mit guter Qualität kann hierdurch nicht erhalten werden.To improve this situation, disposable paper products recycled, for which the separation of the polyethylene layer and the Pa heard from each other. It requires breaking of the waste paper collected, the addition of large amounts of Industrial water and strongly acidic or strongly alkaline solution conditions and mixing these ingredients until the poly ethylene and separate the paper. A disadvantage with this ver However, driving is the formation of large amounts of industrial waste water. Furthermore, this does not necessarily result in a economic advantage achieved, and a processed pulp with good quality cannot be obtained by this.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt in der Schaffung von bioabbaubaren Papierprodukten, die sich in der Natur na türlich zersetzen, um so eine Umweltverschmutzung zu verhin dern.An object of the present invention is to provide of biodegradable paper products that are in nature na decompose naturally to avoid pollution other.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt in der Schaffung eines Herstellungsverfahrens für ein bioabbaubares Papiererzeugnis.Another object of the present invention is that of Creation of a manufacturing process for a biodegradable Paper product.
Die erste Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein bioabbaubares Papiererzeugnis mit einer bioabbaubaren Be schichtung bzw. Überzugsschicht bereitgestellt wird, die ein Ethylenvinylacetat-Emulsionscopolymer, ein Acryl-Emulsionsco polymer und eine Stärke in einem Gewichtsverhältnis von 5,5-6,5 : 1,7-2,3 : 0, 8-1,3 auf der Innenseite und/oder auf der Außenseite des Erzeugnisses aufweist. Bevorzugt ist die Beschichtung auf der Innenseite des Produkts.The first object is achieved in that a biodegradable paper product with a biodegradable loading Layering or coating layer is provided, the one Ethylene vinyl acetate emulsion copolymer, an acrylic emulsion co polymer and a starch in a weight ratio of 5.5-6.5: 1.7-2.3: 0, 8-1.3 on the inside and / or on the Has outside of the product. The is preferred Coating on the inside of the product.
Bevorzugt handelt es sich bei dem bioabbaubaren Papiererzeug nis um einen Einwegpapierbecher.The biodegradable paper product is preferred a disposable paper cup.
Zur Lösung der zweiten Aufgabe wird ein Herstellungsverfahren für ein bioabbaubares Papierprodukt bereitgestellt, umfassend die nachfolgenden Schritte: (a) Beschichten der einen Seite einer Papierschicht in einer Menge von 10-20 g/m² mit einer wäßrigen Beschichtungslösung mit einem Ethylenvinylacetat- Emulsionscopolymer, einem Acryl-Emulsionscopolymer, eine Stär ke und Wasser in einem Gewichtsverhältnis von 5,5-6,5 : 1,7- 2,3 : 0,8-1,3 : 1 und Trocknen des erhaltenen Erzeugnisses bei 130-150°C zur Herstellung eines primären Papierprodukts mit einer hierauf ausgebildeten Beschichtungsschicht; (b) Aufbrin gen der Beschichtungslösung auf die andere Seite der Papier schicht in einer Menge von 10-20 g/m², Trocknen bei 130-150°C und Abkühlen des Erzeugnisses auf 5-7°C zur Bildung eines se kundären Papiererzeugnisses; und (c) Formen des im Schritt (b) erhaltenen sekundären Papiererzeugnisses zur gewünschten Ge stalt.A manufacturing process is used to solve the second problem for a biodegradable paper product, comprising the following steps: (a) coating one side a paper layer in an amount of 10-20 g / m² with a aqueous coating solution with an ethylene vinyl acetate Emulsion copolymer, an acrylic emulsion copolymer, a starch ke and water in a weight ratio of 5.5-6.5: 1.7- 2.3: 0.8-1.3: 1 and drying the product obtained 130-150 ° C for the production of a primary paper product with a coating layer formed thereon; (b) Aufbrin coating solution to the other side of the paper layer in an amount of 10-20 g / m², drying at 130-150 ° C and cooling the product to 5-7 ° C to form a se secondary paper product; and (c) shaping the in step (b) obtained secondary paper product to the desired Ge stalt.
Wahlweise wird zwischen den Schritten (a) und (b) im erfin dungsgemäßen Verfahren weiterhin ein Druckschritt vorgesehen. In diesem Druckschritt kann ein Muster, beispielsweise Zeich nungen oder Buchstaben, durch beispielsweise ein Heliographie verfahren aufgedruckt werden.Optionally, between steps (a) and (b) is invented method according to the invention further provided a printing step. In this printing step, a pattern, e.g. drawing or letters, for example by heliography procedures can be printed.
Bevorzugt werden die Beschichtungsbehandlungen in den Schrit ten (a) und (b) je unter Verwendung eines Beschichtungsrollers von 100-150 Mesh durchgeführt.The coating treatments in step are preferred ten (a) and (b) each using a coating roller performed from 100-150 mesh.
Im Beschichtungsschritt (b) kann die Beschichtungslösung nur auf einem Wärmeadhäsionsbereich aufgebracht werden, der dem einen Endteil der anderen Seite der Papierschicht entspricht.In coating step (b), the coating solution can only be applied on a heat adhesion area that the one end part corresponds to the other side of the paper layer.
Die Papierschicht wird bevorzugt so ausgewählt, daß sie dem Gebrauch des Papier-Endprodukts genügt, und die Dicke und die Größe der Schicht sind nicht speziell eingeschränkt.The paper layer is preferably selected so that it Use of the final paper product is sufficient, and the thickness and the The size of the layer is not particularly limited.
Das bioabbaubare Papierprodukt der vorliegenden Erfindung weist eine bioabbaubare Beschichtungsschicht bzw. Überzugs schicht anstelle einer herkömmlichen Polyethylen-Beschich tungsschicht auf, so daß es in der Natur einfach abbaubar ist. Dies führt dazu, daß sich nach dem Wegwerfen des Produkts die Überzugsschicht und die Papierschicht leicht zersetzen, so daß eine Umweltbelastung verhindert wird.The biodegradable paper product of the present invention has a biodegradable coating layer or coating layer instead of a conventional polyethylene coating tion layer so that it is easily degradable in nature. This leads to the fact that after the product is thrown away Slightly decompose the coating layer and the paper layer so that environmental pollution is prevented.
Die vorliegende Erfindung löst nicht nur die oben genannten verschiedenen Nachteile, sondern weist weiterhin den Vorteil auf, daß sich die nicht wiederverwerteten Papierprodukte der vorliegenden Erfindung und damit diejenigen Produkte, die in der Umwelt sich selbst überlassen bleiben, nach einer bestimm ten Zeit im Boden oder Wasser selbst abbauen. Ein derartiger Abbau führt weiterhin sowohl zu einer Neutralisation des sau ren Erdreichs als auch zu einer Wachstumssteigerung für viele Pflanzen, da die Abbauprodukte als Dünger wirken. Weiterhin entsteht während des Recyclingprozesses der erfindungsgemäßen Produkte kein Industrieabwasser, und durch den Recyclingprozeß ist eine Pulpe mit guter Qualität erhältlich.The present invention does not only solve the above various disadvantages, but still has the advantage on that the non-recycled paper products of present invention and thus those products which in left to the environment, according to a certain degrade time in the soil or water yourself. Such one Degradation continues to both neutralize the sau earth as well as an increase in growth for many Plants because the breakdown products act as fertilizer. Farther arises during the recycling process of the invention Products no industrial waste water, and through the recycling process a good quality pulp is available.
Zum besseren Verständnis der vorliegenden Erfindung wird diese anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert.For a better understanding of the present invention, this is explained in more detail with reference to the accompanying drawing.
Die Fig. 1 zeigt in Form eines Diagramms das Herstellungsver fahren für einen bioabbaubaren Papierbecher nach einer Ausfüh rungsform der Erfindung. Fig. 1 shows in the form of a diagram, the manufacturing process for a biodegradable paper cup according to an embodiment of the invention.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand bevorzugter Ausführungs formen weiter beschrieben.The invention based on preferred embodiment shapes further described.
Bezugnehmend auf die Fig. 1 wird das Papier 1 mit einer Be schichtungslösung überzogen bzw. beschichtet und getrocknet 2, wobei ein primäres Papierprodukt 3 gebildet wird, auf dem ein Film oder eine Membran ausgebildet ist. Durch das vorliegende Beschichtungsverfahren wird somit eine Membran ausgebildet, die die Kapillarwirkung verhindert. Dann wird ein Muster aus Buchstaben oder Zeichnungen auf die Außenseite des primären Produkts 3 in einem Heliographiedruck genannten Verfahren auf gedruckt 4, wodurch ein sekundäres Produkt 5 entsteht. An schließend wird dieses sekundäre Produkt 5 gestanzt 6 und zu einem Endprodukt 7 geformt.Referring to Fig. 1, the paper 1 is coated with a coating solution and dried 2 , thereby forming a primary paper product 3 on which a film or a membrane is formed. The present coating process thus forms a membrane which prevents the capillary action. Then, a pattern of letters or drawings is printed on the outside of the primary product 3 in a process called heliographic printing 4 , thereby creating a secondary product 5 . At closing this secondary product 5 is punched 6 and formed into an end product 7 .
In einer beispielhaften Ausführungsform wurde ein Einmalpa pierbecher gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren zum erfin dungsgemäßen Papierprodukt gefertigt. Dann wurden am Papierbe cher Versuche durchgeführt, um verschiedene Eigenschaften, beispielsweise seine Brauchbarkeit, seine Recyclingfähigkeit und seine Abbaubarkeit und seine Toxizität auf Tiere zu über prüfen.In an exemplary embodiment, a disposable pa piercup according to the inventive method for inventing paper product according to the invention. Then on paper tests have been carried out to determine various properties, for example its usability, its recyclability and its degradability and toxicity to animals check.
Eine Papierschicht mit einer für einen Wegwerfpapierbecher geeigneten Größe wurde hergestellt. Auf der einen Seite der Papierschicht wurde eine wäßrige Beschichtungslösung mit 60 Gew.-% eines Ethylenvinylacetat-Emulsionscopolymers, 20 Gew.-% eines Acrylemulsionscopolymers, 10 Gew.-% Stärke und 10 Gew.-% Wasser in einer Menge von 15 g/m² aufgebracht und bei 140°C getrocknet, wobei ein 100-150 Mesh-Beschichtungsroller verwendet wurde; hierdurch wurde ein primäres Papierprodukt mit einer darauf aufgebrachten Beschichtung ausgebildet. Auf die andere Seite der Papierschicht wurde in einem als Helio graphiedruck bezeichneten Verfahren ein gewünschtes Muster aufgedruckt. Dann wurde auf die Druckseite der Papierschicht unter Verwendung des 100-150 Mesh-Beschichtungsrollers 15 g/m² der Beschichtungslösung aufgebracht, bei 140°C getrocknet und auf 5 bis 7°C abgekühlt, um ein sekundäres Papierprodukt zu bilden; hierdurch wird die während der Bildung der Form des Produkts benötigte Bearbeitbarkeit verbessert. Schließlich wurde das sekundäre Papierprodukt ausgestanzt und zu einem Papierbecher geformt.A paper layer with one for a disposable paper cup suitable size was made. On one side of the Paper layer was an aqueous coating solution with 60% by weight of an ethylene-vinyl acetate emulsion copolymer, 20% by weight of an acrylic emulsion copolymer, 10% by weight of starch and 10 wt .-% water applied in an amount of 15 g / m² and at Dried 140 ° C using a 100-150 mesh coating roller was used; this made it a primary paper product formed with a coating applied thereon. On the other side of the paper layer was in one called Helio processes called graphic printing a desired pattern printed on. Then on the print side of the paper layer using the 100-150 mesh coating roller 15 g / m² the coating solution applied, dried at 140 ° C and cooled to 5-7 ° C to form a secondary paper product form; this will cause the formation of the shape of the Product machinability improved. Finally the secondary paper product was punched out and made into a Shaped paper cup.
- 1. In das im Beispiel 1 der vorliegenden Erfindung herge stellte Papiergefäß wurden 200 ml Wasser mit 5°C gegos sen, und das Gefäß bzw. der Becher wurde 10 Stunden lang bei 18°C stehen gelassen; man stellte eine gute Feuchtig keitsbeständigkeit fest.1. In the Herge in Example 1 of the present invention 200 ml of water were poured at 5 ° C and the jar or beaker was left for 10 hours left at 18 ° C; one put a good moist resistance.
- 2. 30 g des im Beispiel 1 der vorliegenden Erfindung herge stellten Einwegpapierbechers wurden in ein Becherglas überführt und hierzu wurden 500 ml Wasser gegeben. Dann wurde die Mischung 3 Stunden lang gerührt. Der Inhalt des Becherglases wurde pastös.2. 30 g of the in Example 1 of the present invention Put disposable paper cups in a beaker transferred and 500 ml of water were added. Then the mixture was stirred for 3 hours. The content of the Beaker became pasty.
- 3. In den im Beispiel 1 der vorliegenden Erfindung herge stellten Einwegpapierbecher wurde Erde gegeben. Samen (beispielsweise Bohnensamen, Samen grüner Zwiebeln oder von Wassermelonen) wurden bei 20°C und einer relativen Feuchtigkeit von 70-80% ausgesät. Dann wurde der Becher in einem Glaskasten in den Boden gesetzt, worauf nach 10-13 Tagen ein Bakteriumwachstum einsetzte, nach 30 Ta gen aus dem Becher Wurzeln herauswuchsen und sich nach 40-50 Tagen die Form des Bechers auflöste und der Becher zerfiel. 3. In the Herge in Example 1 of the present invention disposable paper cups were given earth. Seeds (for example bean seeds, seeds of green onions or of watermelons) were at 20 ° C and a relative Sown moisture of 70-80%. Then the mug put in a glass case in the ground, after which Bacterial growth started 10-13 days after 30 days roots grew out of the cup and replenished 40-50 days the shape of the mug disintegrated and the mug disintegrated.
- 4. In den im Beispiel 1 der vorliegenden Erfindung herge stellten Einmalpapierbecher wurde heißes Wasser mit einer Temperatur von 90-95°C eingefüllt, und man ließ den Be cher 3 Stunden lang stehen. Es zeigten sich keine Zeichen dafür, daß Feuchtigkeit in irgendeiner Form austrat.4. In the Herge in Example 1 of the present invention Disposable paper cups were made with hot water Filled temperature of 90-95 ° C, and the Be stand for 3 hours. There were no signs for any kind of moisture leakage.
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5. Um die mögliche Toxizität des im Beispiel 1 der vorlie
genden Erfindung hergestellten Papierbechers gegen Tiere
zu testen, wurde ein Probenbecher mit heißem Wasser ge
füllt und dann 10 Minuten lang stehen gelassen, um, falls
vorhanden, irgendwelche toxischen Stoffe zu extrahieren.
Dann wurde der Extrakt oral an zehn Ratten in einer Dosis von 0,5 ml pro 100 g Körpergewicht verabreicht. Die Rat ten waren fünf männliche und fünf weibliche Tiere, die zufällig ausgewählt wurden. Nach 7 Tagen konnte man kei nerlei Veränderungen an den Testratten beobachten, was darauf hindeutet, daß keine oral wirksamen toxischen Stoffe vorliegen.5. In order to test the potential toxicity of the paper cup to animals made in Example 1 of the present invention, a sample cup was filled with hot water and then left to stand for 10 minutes to extract any toxic substances, if any.
The extract was then administered orally to ten rats at a dose of 0.5 ml per 100 g body weight. The rats were five males and five females randomly selected. After 7 days, no changes were observed in the test rats, which indicates that there are no orally active toxic substances.
Aus diesen Versuchen ist erkennbar, daß die erfindungsgemäßen Einwegpapierprodukte in der Natur abbaubar sind, wodurch eine Umweltverschmutzung aufgrund der aus dem Stand der Technik bekannten, nicht bioabbaubaren Polyethylenbeschichtung vermie den wird.From these experiments it can be seen that the inventive Disposable paper products are biodegradable, which makes them Pollution due to the state of the art known, non-biodegradable polyethylene coating that will.
Es wird somit erfindungsgemäß ein bioabbaubares Papierprodukt mit einer bioabbaubaren Beschichtung offenbart, die ein Ethy lenvinylacetat-Emulsionscopolymer, ein Acryl-Emulsionscopoly mer und Stärke aufweist. Die Beschichtung wird bevorzugt auf die Innenfläche des Papierprodukts aufgebracht. Weiterhin wird ein Verfahren zur Herstellung dieses Produkts offenbart. Die Papieroberfläche wird mit einer Beschichtungslösung beschich tet und dann getrocknet, um eine Beschichtungsschicht auszubil den, die die Kapillarwirkung verhindert. Dann wird zur Verbes serung der Bearbeitbarkeit die andere Schicht des Papiers mit der Beschichtungslösung beschichtet, getrocknet und dann abge kühlt. Die Beschichtungsschicht des bioabbaubaren Papierpro dukts der vorliegenden Erfindung ist in der Natur leicht ab baubar, so daß die Umweltprobleme vermieden werden, die durch nicht bioabbaubare Polyethylenbeschichtungen entstehen.According to the invention it thus becomes a biodegradable paper product with a biodegradable coating that discloses an Ethy lenvinylacetat emulsion copolymer, an acrylic emulsion copoly mer and strength. The coating is preferred on applied the inner surface of the paper product. Will continue discloses a process for making this product. The The surface of the paper is coated with a coating solution and then dried to form a coating layer the one that prevents capillary action. Then it becomes a verb the other layer of the paper the coating solution coated, dried and then abge cools. The coating layer of the biodegradable paper pro Duct of the present invention is easy in nature buildable so that the environmental problems caused by non-biodegradable polyethylene coatings are created.
Claims (6)
- (a) Beschichten der einen Seite einer Papierschicht in einer Menge von 10-20 g/m² mit einer wäßrigen Beschich tungslösung mit einem Ethylenvinylacetat-Emulsionscopoly mer, einem Acryl-Emulsionscopolymer, einer Stärke und Wasser in einem Gewichtsverhältnis von 5,5-6,5 : 1, 7- 2,3 : 0, 8-1,3 : 1 und Trocknen des erhaltenen Produkts bei 130-150°C zur Herstellung eines primären Papierprodukts mit einer hierauf ausgebildeten Beschichtungsschicht;
- (b) Aufbringen der Beschichtungslösung auf die andere Seite der Papierschicht in einer Menge von 10-20 g/m², Trocknen bei 130-150°C und Abkühlen des Erzeugnisses auf 5-7°C zur Bildung eines sekundären Papiererzeugnisses; und
- (c) Formen des im Schritt (b) erhaltenen sekundären Pa piererzeugnisses zur gewünschten Gestalt.
- (a) coating one side of a paper layer in an amount of 10-20 g / m² with an aqueous coating solution with an ethylene vinyl acetate emulsion copolymer, an acrylic emulsion copolymer, a starch and water in a weight ratio of 5.5-6, 5: 1, 7- 2.3: 0, 8-1.3: 1 and drying the product obtained at 130-150 ° C to produce a primary paper product with a coating layer formed thereon;
- (b) applying the coating solution to the other side of the paper layer in an amount of 10-20 g / m², drying at 130-150 ° C and cooling the product to 5-7 ° C to form a secondary paper product; and
- (c) shaping the secondary paper product obtained in step (b) into the desired shape.
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