DE19857096A1 - Verfahren zur Herstellung von Mehrschichtpapierkarton - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Mehrschichtpapier/karton, bei dem im Stoffauflauf und im Bahnbildungsbereich zwischen den Stoffschichten eine die Vermischung der Schichten verhindernde/verringernde Mediums­ schicht verwendet wird.

Das Interesse gegenüber der Herstellung von Mehr­ schichtpapier/karton ist ständig gestiegen, weil in ihren Eigenschaften verschiedene Stoffschichten miteinander kom­ biniert werden können und damit für das herzustellende Pro­ dukt, bzw. Papier/Karton, je nach Kombination viele ver­ schiedene Eigenschaften erzielt werden können. Die gewünsch­ ten Eigenschaften passen häufig nicht zusammen und deswegen müssen hinsichtlich der gewünschten Merkmale des Produkts Kompromisse eingegangen werden. Zum Beispiel kann eine aus Altfaser/Recylingspapier erzeugte Stoffschicht zwischen zwei Primärstoffschichten verwendet werden und dadurch aus um­ weltschonendem Recyclingsstoff ein hochwertiges Papier mit niedrigeren Kosten erzeugt werden. Ein Problem bei der Her­ stellung von Mehrschichtpapier besteht jedoch darin, daß bei der Anwendung eines Mehrschichtstoffauflaufs keine ausrei­ chend gute Schichtreinheit erzielt wird, wobei die Mittel­ schicht sich leicht mit der Oberflächenschicht vermischt und das Produkt dadurch nicht erwünschte Eigenschaften aufweist. Es ist versucht worden, die Vermischung der Schichten auf verschiedene Weise zu verhindern, u. a. durch den Einbau von langen bis weit in den Formationsbereich hinein reichenden Zwischenlamellen, durch Erzeugung eines Gaskeils oder Luft­ keils, indem Luft zwischen die aufzuführenden Schichten ge­ blasen wird, durch den Einsatz von Stoffen voneinander ab­ weichender Konsistenzen in den Schichten oder durch Anwen­ dung der Schäummehrschichtauflauftechnik. Einige Beispiele zu Lösungen der bekannten Technik sind in folgenden Schrif­ ten genauer erläutert.

In der Patentschrift US 4,445,974 wird ein Mehrschichtstoff­ auflauf zur Bildung einer Mehrschichtbahn erläutert. Bei dieser Anlage werden Luftstrahlen zwischen Stoffschichten gebracht derart, daß Luftkeile die Stoffschichten möglichst weit in den Formationsbereich hinein voneinander getrennt halten, bis die Entwässerung beginnt. Hierbei wurde festge­ stellt, daß das gegenseitige Vermischen der Schichten von der Zeit, während der die Schichten miteinander in Verbin­ dung sind, bevor die Entwässerung einsetzt, und auch von den Turbulenzen der gegeneinanderkommenden Flächen abhängt.

In dem US-Patent 4,376,014 ist ein zur Herstellung von Karton vorgesehener Stoffauflauf zur Bildung einer Mehr­ schichtbahn beschrieben. Hierbei wird die Bahn im allgemei­ nen aus drei verschiedenen Schichten gebildet derart, daß die Konsistenz der mittleren Schicht wesentlich größer ist als die Konsistenz der Randschichten. Mit dieser Kombination wird ein Produkt erzeugt, dessen Oberflächen gleichmäßig sind und das eine gute Biegesteifigkeit besitzt.

Ein Herstellungsverfahren für absorbierende Papierpro­ dukte wie Papiertücher, WC-Papier, Gesichtstücher und ähnli­ ches Papier wird in dem US-Patent Nr. 5,102,501 erläutert. Bei diesem Verfahren wird auf einem wasserhaltigen Träger eine geschichtete Faserbahn aus dispergierten hydrophilen Fasern gebildet, die Krümmungen, Falten und andere Unregel­ mäßigkeiten aufweisen, dieser Stoff wird auf die Formations­ bahn gebracht und in kurzer Zeit entwässert, um den Fasern ihre charakteristischen Eigenschaften zu erhalten und dem Produkt Weichheit und gute Flüssigkeitsabsorption zu geben. Bei einer bevorzugten Ausführungsform dieses Verfahrens werden die Fasern in ein schäumendes Medium dispergiert, das Wasser, Luft und oberflächenaktiven Stoff aufweist. Es kön­ nen mehrere Faserstoffschichten vorhanden sein.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung von Mehrschichtpapier zu schaffen, bei wel­ chem Verfahren keine Probleme der früheren Lösungen auftre­ ten.

Für das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung von Mehrschichtpapier ist das in den Patentansprüchen erläuterte charakteristisch.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird mit einem Mehrschichtstoffauflauf zwischen die Stoffschichten eine isolierende Mediumsschicht gespeist, die das gegenseitige Vermischen der Stoffschichten in dem Prozeß dort verhindert, wo zwischen den Schichten keine trennende stationäre Zwi­ schenwand mehr vorhanden ist. Es können mehrere, jedoch min­ destens zwei Stoffschichten vorhanden sein und die Stoffe gleich oder verschieden sein. Die Mediumsschicht wird aus dem Turbulenzgenerator durch die die Stoffschichten vonein­ ander trennenden Flächen oder aus dem Austrittsende der Zwi­ schenlamellen in die Stoffströmung gespeist. Das geeignete Medium ist ein Stoff, dessen Viskosität wesentlich größer ist als die Viskosität der zu trennenden Stoffschichten. Die Viskosität des Mediums darf jedoch nicht zu groß sein, weil sich das Medium in ausreichendem Maße mit den Stoffschichten im Formationsbereich vermischen muß, damit in Richtung der Dicke des Papiers/Kartons hinsichtlich der Eigenschaften des Produkts eine ausreichend gleichmäßige und gewünschte Struk­ tur erzielt wird. Die Viskosität des Mediums verringert sich vorzugsweise mit zunehmender Schubkraft des Strömungsfelds. Das fördert das Vermischen des Mediums mit den Stoffschich­ ten durch die Einwirkung der Impulse der Siebpartie. Das Medium kann in dickflüssiger Form oder auch als kleinporiger Schaum zwischen die Stoffschichten gespeist werden. Das vis­ kose Medium besteht aus einer mit Wasser mischbaren oder in Wasser löslichen Verbindung oder einem Stoff, der z. B. aus einem als Dickstoff verwendbaren langkettigen Polymere be­ stehen kann. Bevorzugte Medien sind Zellulosederivate, Zel­ luloseäthern, Hydroxyäthylzellulose, Hydroxypropylenzellulo­ se, Methylhydroxyäthylzellulose, Methylzellulose, Carboxyl­ methylzellulose, Polyurethane, Diurethane, Polyacrylate, Polyacrylsäuren, Siliciumdioxyde, Algensalze, Naturgummis und Retentionsstoffe.

Im folgenden wird die Erfindung unter Hinweis auf einige in den Figuren der beigefügten Zeichnung dargestellte bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung ausführlich beschrieben, auf die die Erfindung jedoch nicht begrenzt werden soll.

In Fig. 1 ist der Turbulenzgenerator 10 eines Mehr­ schichtstoffauflaufs gezeigt, aus dessen Öffnung 11 zwischen den Lamellen der Mediumsschicht 41, 42 eine Mediumslösung zwischen die Stoffschichten 20 und 30 gespeist wird. Mit 21, 22, 31, 32 sind die Lamellen der Stoffschicht bezeichnet.

In Fig. 2 ist eine im Turbulenzgenerator 10 befindliche Zwischenlamelle 12 gezeigt, aus deren Ende 13 aus den Öff­ nungen 14 eine Mediumslösung zwischen die Stoffschichten gespeist wird. Das Medium kann auch von der Fläche der Zwischenlamellen aus Öffnungen zugeführt werden.

In Fig. 3 ist ein erfindungsgemäßer Mehrschichtstoff­ auflauf 100 gezeigt, in dem das Medium M₂ zwischen die Stoffschichten M₁ und M₃ gebracht wird.

Das Medium, das vorzugsweise aus einer wäßrigen Lösung oder aus kleinporigem Schaum des Mediums besteht, wird aus der Öffnung des Turbulenzgenerators und/oder den Enden der Zwischenlamellen und/oder der Fläche der Zwischenlamellen zwischen die Stoffschichten gepumpt/gespeist. Die Dicke der Mediumsschicht beträgt 0,5-10 mm, vorzugsweise 1-5 mm. Das Medium kann entweder aus einer Verbindung oder aus einer Mischung aus mehreren Verbindungen bestehen. In der Anfangs­ phase des Prozesses hält das Medium die Schichten im Lippen­ kanal, im Lippenstrahl und im Anfangsteil des Bahnbildungs­ bereichs auseinander, aber infolge der Wirkung der Schub­ kräfte der dahinter liegenden Entwässerungselemente der Siebpartie vermischt sich das Medium zum Teil mit den be­ nachbarten Schichten.

Bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird eine sehr gute Schichtreinheit erzielt. Dadurch kann in den inneren Papier- oder Kartonschichten mehr umweltschonender Altfaserstoff und können in den Oberflächenschichten dünnere Primärstoffschichten verwendet werden. Bei der Anwendung der Erfindung können in der Mittelschicht auch Rohmaterialien verwendet werden, durch die das Papier ein höheres Volumen bekommt, die aber wegen ihrer Farbe oder anderer Eigenschaf­ ten nicht für die Oberfläche des erzeugten Papiers geeignet sind.

Das Medium, wie u. a. Carboxymethylzellulose, kann auch die Faserbindung verstärkende (verfestigende) Eigenschaften aufweisen, womit die Festigkeit des Papiers erhöht werden bzw. schwächere und billigere Rohmaterialien ohne Beein­ trächtigung der Festigkeit verwendet werden können.

Claims (5)

1. Verfahren zur Herstellung von Mehrschichtpapier/kar­ ton, dadurch gekennzeichnet, daß mit einem Mehrschichtstoff­ auflauf eine isolierende Mediumsschicht zwischen die Stoff­ schichten gespeist wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die isolierende Mediumsschicht zwischen die Stoffschich­ ten aus dem Turbulenzgenerator, dem Austrittsende der die Stoffschichten voneinander trennenden Zwischenlamellen oder durch die Flächen der Zwischenlamellen in die Stoffströmung gespeist wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Medium aus langkettigem Polymere besteht.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Medium Zellulosederivate, Zellulose­ äther, Hydroxyäthylzellulose, Hydroxypropylenzellulose, Methylhydroxyäthylzellulose, Methylzellulose, Carboxyl­ methylzellulose, Polyurethane, Diurethane, Polyacrylate, Polyacrylsäuren, Siliciumdioxyde, Algensalze, Naturgummis und Retentionsstoffe aufweist.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Medium als wäßrige Lösung oder als kleinporiger Schaum zugeführt wird.