DE19703466A1 - Mehrschichtiges Papier - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein mehrschichtiges Papier sowie ein Verfahren und eine Vorrich­ tung zur Herstellung dieses mehrschichtigen Papiers gemäß dem Oberbegriff des er­ sten Anspruches sowie des Anspruches 4 und 9.

Bei der Herstellung von Papieren mit spezifischen Anwendungsprofilen, insbesondere Verpackungspapiere wird derzeit unter anderem versucht Papiere herzustellen, die in ihrer Z-Achse (senkrecht zur Oberfläche stehende Achse) bezüglich ihrer Faser- und Feststoffkonzentration eine starke Abhängigkeit von der Tiefe besitzen. So wird einer­ seits versucht mit Hilfe von Mehrschichtstoffaufläufen geringwertige Materialien (Altpapierbasis) in die Mittelschicht des Papiers einzulagern und die hochwertigen be­ ziehungsweise teuren Materialien nur auf den Außenschichten oder einer Außen­ schicht aufzubringen, wo sie im wesentlichen die Güte des Papiers bestimmen, um so zum Beispiel für die Bedruckbarkeit geeignet zu sein.

Auf die EP 0 651 092 A1 wird verwiesen. In dieser Schrift wird ein Mehrschichten­ stoffauflauf, beziehungsweise ein Verfahren zur Herstellung eines mehrschichtigen Papiers dargestellt, mit dem es möglich ist, die Stoffsuspension der äußeren Schichten gezielt mit den gewünschten Materialien anzureichern und damit dem gewünschten Profil der Konzentration über die Z-Achse (Smily-Profil = in der Mitte geringe und an den Rändern hohe Konzentration) möglichst nahe zu kommen um auf der Oberseite des Papiers eine möglichst weiße und gut bedruckbare Oberfläche zu erhalten.

Ein anderes Verfahren benutzt mehrere Stoffaufläufe (Sekundärstoffaufläufe) mit de­ nen hintereinander einzelne Papierlagen mit unterschiedlichen Eigenschaften auf ein oder mehrere Langsiebe aufgetragen werden und so ein mehrlagiges Papier entsteht, das auf mindestens einer Seite aus einer hochwertigen, meistens gebleichten bedruck­ baren Zellstofflage besteht (z. B. "White Top Liner").

Allen oben genannten Verfahren haftet das Problem an, daß bei der Schichten- bzw. Lagenbildung sehr viel Entwässerungsenergie notwendig ist und andererseits der ma­ schinelle Aufwand zur Herstellung erheblich ist.

Vor allem aber gehen alle oben genannten Verfahren davon aus, als Rohstoff teuren, gebleichten Zellstoff oder deinkten Faserstoff zu verwenden.

Ein weiteres Problem besteht darin, daß derzeit viele Papiermaschinen in Betrieb sind die bezüglich ihrer Qualität des hergestellten Papiers den heutigen Anforderungen nicht mehr genügen.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein neues einfacher und billiger herzustellendes Produkt (Papier) zu schaffen, welches hinsichtlich seiner Bedruckbarkeit eine bessere Oberflä­ che bietet.

Eine zweite Aufgabe der Erfindung ist es ein Verfahren und eine Vorrichtung zu ent­ wickeln, mit denen eine Reduktion der Entwässerungsenergie möglich ist und nur ei­ nen geringen maschinellen Aufwand erfordert.

Die Aufgabe der Erfindung wird durch die kennzeichnenden Merkmale der Ansprüche 1 (Papier), 4 (Verfahren) und 9 (Vorrichtung) gelöst.

Erfindungsgemäß wird ein solches Papier vorgeschlagen, das als Topschicht (Deckschicht) keine aus teuren Rohstoffen bestehende Papierlage, sondern einen Deckstrich enthält.

Die Erfinder haben erkannt, daß mit der erfindungsgemäßen Lösung bestehende Pa­ pierherstellungsmaschinen für einlagige Papiere auf einfache Weise auf ein zweilagi­ ges Produkt (einlagige Papierlage und Deckstrich) umrüstbar sind und in überraschen­ der Weise die obengenannten gewünschten Eigenschaften erreicht werden.

Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zur Herstellung eines Papiers oder Kartons mit mindestens einer nicht Papierfasern enthaltenen, insbesondere weißen Deckschicht vorgeschlagen, wobei eine Faserstofflage mit einem Stoffauflauf und einem anschlie­ ßenden Former oder Langsieb erzeugt wird. Die Faserstofflage wird mit mindestens einer Pressenpartie und einer anschließenden Trockenpartie getrocknet. Dabei kann die Naß- und/oder die Trockenpartie mit einer Leim- oder Filmpresse oder einem ande­ ren Coater ausgerüstet sein. Mindestens ein Strich wird mit Hilfe eines Coaters oder einer Filmpresse aufgetragen, der dem Papier die Oberschicht (Topschicht) mit den besonderen Eigenschaften, wie zum Beispiel der guten Bedruckbarkeit oder einem be­ sonderen Aussehen z. B. marmoriert (mottled), verleiht.

Das Verfahren kann ein on-line- oder ein off-line-Verfahren sein.

In eine bestehende Papiermaschine zur Herstellung von Papier- oder Kartonbahnen kann ohne Änderung des Maschinenkonzeptes, also der bestehenden Papiermaschine, zwischen Naßpartie und Wickelmaschine wenigstens eine Streichvorrichtung einge­ baut werden, um die laufende Papier- oder Kartonbahn mit dem Deckstrich anstelle der bisherigen teureren "weißen" Faserstoffschicht (Papierlage) zu versehen.

Wie oben schon erwähnt, kann der Deckstrich als Einfach- oder Mehrfachstrich mit oder ohne Zwischentrocknung aufgebracht werden.

Als vorteilhaftes Gesamt-Strichgewicht hat sich dabei 1 bis 25 g/m2 herausgestellt.

Die, erfindungsgemäß keine teuren gebleichten Rohstoffe enthaltende Faserstofflage, läßt sich bestens mit dem Deckstrich abdecken. Der Deckstrich (Einfach- oder Mehr­ fachstrich) kann zum einen nur aus Farbe bestehen, wobei die Farbe wiederum aus Additiven, Pigmenten und Binder besteht, die in Flüssigkeit (vorzugsweise Wasser) suspendiert sind.

Zum anderen kann der Deckstrich zusätzlich zur Farbe noch Faserstoffanteile enthal­ ten.

Falls gewünscht, können die Eigenschaften (Feststoffgehalt, Auftragsmenge, Zusam­ mensetzung, Viskosität, Pigmentgröße etc.) des Deckstriches entsprechend dem ge­ wählten Auftragswerk so eingestellt werden, daß beispielsweise ein homogener oder marmorierter Eindruck entsteht. Dieses Aussehen kann selbstverständlich auch mit einem Rakelelement als Auftragsorgan, welches eine besondere definierte Oberfläche aufweist, erzeugt werden.

Das mit dem Deckstrich versehene Papier kann anschließend noch in an sich bekann­ ter Weise geglättet werden in Glätteinrichtungen mit hartem Nip; mit hartem heißen Nip; Soft-Nip; oder heißem Soft-Nip oder beliebigen Kombinationen daraus.

Der optimalsten Glätteffekte werden dabei in einer Glätteinrichtung erzielt, die einen sogenannten Breit-Nip aufweist.

Besondere Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens und der Vorrichtung sind:

• - Aufgrund der nicht mehr notwendigen Entwässerung der Topschicht reduziert sich der Energiebedarf bei der Entwässerung und Trocknung.
• - Die Materialkosten sind reduziert, da das aufgetragene Streichmedium billiger als der Faserstoff ist.
• - Der maschinelle Aufwand zur Herstellung des Papiers ist geringer, da ein einfacher Stoffauflauf mit einem nachfolgenden Coater (z. B. Bladecoater, Speedcoater, Speedsizer, SDTA, Freistrahldüsenauftragswerk) für das direkte oder indirekte Streichen genügt.
• - Das hergestellte Produkt zeichnet sich durch eine höhere Lagenfestigkeit (Spaltfestigkeit) aus, da hier der bei einem Mehrlagenpapier notwendige Gautschprozeß entfällt.
• - Mit Hilfe des Streichmediums kann dem Produkt sehr einfach eine sehr gute opti­ sche Eigenschaft und Bedruckbarkeit mitgegeben werden.
• - Die optische Dichte der Deckschicht ist größer als die einer weißen Faserstofflage und kann homogener aufgetragen werden.

Claims (11)

1. Mehrschichtiges Papier bestehend aus einer ungebleichten oder auf Altpapier­ basis hergestellten Faserstoff-Grundschicht und einer Deckschicht, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Papier anstelle einer "weißen" Faserdeckschicht eine Deckschicht in Form eines weißen oder farbigen Deckstriches aufweist.

2. Mehrschichtiges Papier nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Papier einen homogenen Deckstrich aufweist.

3. Mehrschichtiges Papier nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Papier einen inhomogenen, marmoriert, streifig oder flammig ausgeführten Deckstrich aufweist.

4. Verfahren zur Herstellung eines mehrschichtigen Papieres, insbesondere Ver­ packungspapieres mit mindestens einer Schicht als Decke, mit den folgenden Verfahrensschritten:

• - Erzeugen einer Faserstofflage mit einem Stoffauflauf und anschließendem Former oder Langsieb
• - Trocknen der Faserstofflage mit mindestens einer Pressenpartie und einer anschließenden Trockenpartie,
  dadurch gekennzeichnet, daß die Faserstofflage ohne zusätzliche gebleich­ te Zellstoffdecklage erzeugt wird und dieselbe in wenigstens einer Streich­ station mit einem Deckstrich versehen wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Deckstrich keine Faserstoffanteile sondern nur Farbe (Additive, Pigmente und Binder, die in Flüssigkeit vorzugsweise Wasser suspendiert sind), enthält.

6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Deckstrich Fa­ serstoffanteile und Farbe enthält.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Deckstrich als Einfachstrich oder Mehrfachstrich mit oder ohne Zwischen­ trocknung aufbringbar ist, wobei das Strichgewicht des Gesamt-Deckstriches 1 bis 25 g/m2 beträgt.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das mit dem Deckstrich versehene Papier geglättet wird.

9. Vorrichtung zum Aufbringen eines Deckstriches auf ein gemäß Anspruch 4 bis 7 hergestelltes Papier gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Deckstrich mit wenigstens einem an sich bekannten Auftragswerk, wie Filmauf­ tragswerk, SDTA, LDTA, JetFlow F entsprechend der gewünschten Abdeckung aufbringbar ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein Auftragswerk mit einem Rakelelement vorgesehen ist, welches mit einem definierten Oberflä­ chenmuster zur Erzeugung einer marmorierten, streifigen oder beispielsweise flammigen Abdeckschicht versehen ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Auftragswerk im Naßbereich und/oder im Trockenbereich und/oder nach dem Trockenbereich innerhalb der Papiermaschine angeordnet ist.