DE2147321C3 - Thermoplastic, heat-sealable compound for the heat-sealable finishing of web-shaped fiber material and its use - Google Patents
Thermoplastic, heat-sealable compound for the heat-sealable finishing of web-shaped fiber material and its useInfo
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Description
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Die Erfindung betrifft eine thermoplastische, heißsiegelfähige Masse zur heißsiegelfähigen Ausrüstung von in Wasser papiermäßig hergestelltem insbesondere ungeleimtem, bahnförmigem Fasermaterial. Ein solches Fasermaterial wird im folgenen der Einfachheit halber als Papier bzw. Papiermaterial bezeichnet, was jedoch nicht als Papier im engeren Sinne zu verstehen ist. Die Erfindung betrifft weiterhin die Verwendung derartiger Massen zur Herstellung von Papiermaterial.The invention relates to a thermoplastic, heat-sealable composition for the heat-sealable finishing of In water, paper-like, in particular unsized, web-like fiber material produced in water. One such For the sake of simplicity, fiber material is referred to as paper or paper material in the following, but this is not the case is not to be understood as paper in the narrower sense. The invention further relates to the use of such Masses for the production of paper material.
Es ist bekannt, daß faseriges Papiermaterial zur Verwendung als Verpackungsmaterial zu Infusionszwecken bei der Herstellung von Teeaufgußbeuteln u. dgl. geeignet ist. Seit vielen Jahren sind eine Reihe von Versuchen unternommen worden, Papiermaterial der vorstehend beschriebenen Art heißsiegelfähige Eigenschaften zu verleihen, wodurch eine Heißsiegelung des Aufgußbeutels an seinen Rändern möglich wird, während sich gleichzeitig eine Beeinflussung oder Verschlechterung der Infusionseigenschaften des Papiers vermeiden läßt Bei der Verwendung für Teebeutel o. dgl. ist es notwendig, eine wirksame Siegelung zu erreichen, die beim Eintauchen in heißem oder kochendem Wasser auch für einen erheblich längeren Zeitraum beständig ist Ursprünglich wurde dies dadurch erreicht, daß eine granulierte oder gepulverte, thermoplastische, heißsiegelfähige Masse auf einer Oberfläche eines vorher geformten, porösen Papiermaterials verteilt und das granulierte Material teilweise geschmolzen wurde, wodurch es auf dem Papier haftete, ohne dessen poröse Struktur zu zerstören. Das allgemein verwendete thermoplastische Harz bestand aus einem Vinylchlorid-Vinylacetat-Copolymeren, das in gepulverter Form leicht zugänglich ist Leider stand das Harz nicht als feines Pulver zur Verfügung und führte bei dem Papier nicht nur zu einer außerordentlich rauhen Oberflächenbeschaffenheit, sondern auch zu unästhetisch wirkenden, durchscheinenden, auf dem Papier verteilten Flecken. Beim anfänglichen Erhitzen des Copolymeren zur Erzielung einer besseren Haftung des Harzes auf der faserigen Papierstruktur schrumpfte das Harz außerdem ein, wodurch es unerwünschterweise agglomerierte oder verklumpte. Weiterhin neigte das geschmolzene Harz dazu, die Flüssigkeitsinfusionsgeschwindigkeit durch das Papier herabzusetzen. Schließlich ergaben sich noch Probleme dadurch, daß das Harz sich an den Schweißbacken der Siegelmaschine ansammelte. Obwohl das Copolymere auch durch diskontinuierliche Walzenauftragung oder ähnliche Maßnahmen auf das vorgeformte Papier gebracht werden konnte, waren auf diese Weise behandelte Materialien kommerziell nie besonders erfolgreich.It is known that fibrous paper material for use as packaging material for infusion purposes in the manufacture of tea infusion bags and the like is suitable. For many years, a number of attempts have been made to use paper material of the type described above to impart heat-sealable properties, whereby a heat-sealing of the Infusion bag at its edges is possible while at the same time influencing or Can avoid deterioration of the infusion properties of the paper when used for tea bags or the like. It is necessary to have an effective seal Achieve that when immersed in hot or boiling water even for a considerably longer period Period is stable Originally, this was achieved by using a granulated or powdered, thermoplastic, heat-sealable composition on a surface of a previously formed, porous paper material spread and the granulated material was partially melted, causing it to adhere to the paper, without destroying its porous structure. The thermoplastic resin generally used was made made of a vinyl chloride-vinyl acetate copolymer, which is easily available in powdered form the resin is not available as a fine powder and not only led to an extraordinary result in the case of the paper rough surface texture, but also too unaesthetic, translucent, on the Paper scattered stains. When initially heating the copolymer for better adhesion of the resin on the fibrous paper structure also shrunk the resin, making it undesirable agglomerated or clumped. Furthermore, the molten resin tended to lower the liquid infusion rate by belittling the paper. Finally, problems arose in that the resin accumulated on the sealing machine's welding jaws. Although the copolymer also through discontinuous roller application or similar measures brought to the preformed paper materials treated in this way have never been particularly successful commercially.
In der US-PS 24 14 833 ist ein in hohem Maße poröses, in Wasser hergestelltes Papiermaterial beschrieben, welchem das heißsiegelfähige Vinylharz in Faserform zugesetzt ist Die thermoplastischen Fasern sind mindestens etwa 1,6 mm lang und werden während der Papierherstellung mit den Zellulosefasern mechanisch verschlungen. Dadurch läßt sich ein Ausmaß des kontrollierten Vermengens im Gewebe erreichen, das mit dem bisher verwendeten Pulver nicht zu erreichen ist. Die heißsiegelfähigen Fasern können im Gewebe verteilt werden, werden jedoch vorzugsweise hauptsächlich an einer Oberfläche des Papiermaterials angeordnet.In US-PS 24 14 833 a highly porous paper material made in water is described, to which the heat-sealable vinyl resin in fiber form is added The thermoplastic fibers are at least about 1.6 mm long and become mechanical with the cellulosic fibers during papermaking devoured. This allows a level of controlled tissue intermingling to be achieved that cannot be achieved with the powder used up to now. The heat-sealable fibers can be in the fabric are, however, preferably mainly distributed on a surface of the paper material arranged.
Obwohl die in den Papiermaterialien verwendeten copolymeren Vinylharze nach den entsprechenden FDA-Richtlinien genehmigt wurden, konnten Teeprüfer immer geringe Spuren von Material feststellen, das in dem zur Teebereitung verwendeten heißen oder kochenden Wasser von dem Harz abgegeben wird. Infolge dieser erkennbaren und geschmacksbeeinträchtigenden Eigenschaften suchte man nach verbesserten Siegelmethoden und auch nach anderen thermoplastischen Materialien zur Verwendung als heißsiegelfähige Komponente in derartigen Papiermaterialien.Although the copolymeric vinyl resins used in the paper materials are according to the corresponding After FDA guidelines were approved, tea inspectors could always find small traces of material that was in the hot or boiling water used to make tea is given off by the resin. As a result of these recognizable and taste-impairing properties, there was a search for improved ones Sealing methods and also after other thermoplastic materials for use as heat sealable Component in such paper materials.
In diesem Zusammenhang wurden einige Verbesserungen im Vergleich zu copolymerpulver-beschichtetem Papier erzielt, indem das Copolymer durch Polyäthylen und ähnliche thermoplastische Polyolefinpulver ersetzt wurde, welche die unerwünschten geschmacksbeeinträchtigenden Eigenschaften nicht mehr aufwiesen. Weil Polyäthylen eine kleinere spezifische Dichte als 1 aufweist, wird es im allgemeinen auf ein vorgeformtes Papier in Pulverform oder alsIn this regard, there have been some improvements compared to copolymer powder-coated Paper achieved by the copolymer through polyethylene and similar thermoplastic polyolefin powders has been replaced, which does not have the undesirable taste-impairing properties exhibited more. Because polyethylene has a specific gravity less than 1, it generally will onto preformed paper in powder form or as
gleichförmige dünne Schicht oder Folie, die nachträglich durch Hitzeschrumpfung zerstört wird, aufgetragen. Leider zeigt ein auf diese Weise mit Polyäthylenpulver behandeltes Papier viele der gleichen Nachteile, wie sie auch vorher bei mit Pulver überzogenen Materialien auftraten. Das Pulver bleibt beispielsweise nicht auf einer Seite des Papiers haftei'. Außerdem ist es schwierig, das gepulverte Polyäthylen in geeigneter Weise auf das Papier aufzuschmelzen, ohne daß gleichzeitig durch die Hitzeeinwirkung Abbauerscheinungeu im Papiermaterial auftreten.uniform thin layer or film, which is subsequently destroyed by heat shrinkage, is applied. Unfortunately, paper treated with polyethylene powder in this manner exhibits many of the same disadvantages as they do also previously occurred with powder-coated materials. For example, the powder does not stay on stick to one side of the paper. In addition, it is difficult to make the powdered polyethylene suitable Way to melt it onto the paper without the appearance of degradation at the same time as a result of the action of heat occur in the paper material.
Mit Hilfe beider bisher beschriebener Verfahren, d. h. mit Pulver oder Filmen, die nachträglich zerstört werden, ist es nicht möglich, Polyäthylen im Papier selbst in der vorteilhaften Weise zu verankern, wie es in der aus der US-PS 24 14 833 bekannten Naßpapierherstellung möglich ist Versuche, Polyäthylenpulver der Naßparie einer Papiermaschine zuzuführen, also auf ähnliche Weise wie in der erwähnten US-Patentschrift beschrieben, trafen auf zahlreiche Schwierigkeiten, vor allem die Flotation des Materials infolge seiner niedrigen spezifischen Dichte.With the help of both methods described so far, i. H. With powder or films that are subsequently destroyed, it is not possible to use polyethylene in the paper to anchor oneself in the advantageous manner as in the known from US-PS 24 14 833 wet paper production is possible attempts to use polyethylene powder To supply wet parie to a paper machine, that is, in a manner similar to that in the aforementioned US patent described, encountered numerous difficulties, most notably the flotation of the material as a result of it low specific gravity.
Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer thermoplastischen, heißsiegelfähigen Masse der eingangs beschriebenen Art zur heißsiegelfähigen Ausrüstung von insbesondere für Infusionszwecke geeigneten, insbesondere papierartigen Faserbahnmaterials ohne die vorstehend beschriebenen Nachteile, wobei jedoch die Vorteile der faser- und pulverförmigen heißsiegelfähigen Materialien erhalten bleiben. Gleichzeitig soll eine verbesserte Siegelstärke bei geringerem Bedarf an heißsiegelfähigem Material erreicht werden.The aim of the invention is to create a thermoplastic, heat-sealable composition of the type described at the outset Type of heat-sealable finishing of, in particular, suitable for infusion purposes paper-like fibrous web material without the disadvantages described above, but with the Advantages of the fibrous and powdery heat-sealable materials are retained. At the same time a improved sealing strength can be achieved with less need for heat-sealable material.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist die thermoplastische, heißsiegelfähige Masse nach der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß das heißsiegelfähige Material aus zusammengesetzten, heterogenen Teilchen besteht, die ihrerseits mindestens 25—75Gew.-% und mehr einer thermoplastischen, granulierten Polyolefinpulverkomponente enthalten, die in einer verfeinerten Trägermatrix aus einem Vinylchlorid-Vinylacetat-Copolymer, gegenüber dem ersten unverträglichen oder nicht mischbaren Polyo'.efin-Harz feinverteilt und fest eingebettet ist, wobei die heterogenen Teilchen in Wasser keine selbsttragende, aus Wasser abgesetzte Bahn bilden können und mindestens 90% der Teilchen kleiner als 0,417 mm sind.To solve this problem, the thermoplastic, heat-sealable composition according to the invention is thereby characterized in that the heat sealable material consists of composite, heterogeneous particles which in turn, at least 25-75% by weight and more of a thermoplastic, granulated polyolefin powder component contained in a refined carrier matrix made of a vinyl chloride-vinyl acetate copolymer, compared to the first incompatible or immiscible polyo'.efin resin finely divided and firmly embedded wherein the heterogeneous particles in water are not a self-supporting, water-separated web can form and at least 90% of the particles are smaller than 0.417 mm.
Mit der heißsiegelfähigen Masse nach der Erfindung ausgerüstetes heißsiegelbares, faseriges Infusionspapiermaterial ist zur Verwendung in Teeaufgußbeuteln u. dgl. geeignet. Das Bahnmaterial zeigt verbesserte Heißsiegelstärke, wenn es in einem Naßpapierherstellungsprozeß aus Fasern zur Papierherstellung und faserlosen, in Wasser dispergierbaren, zusammengesetzten, heißsiegelfähägen Teilchen gebildet ist. Die Teilchen sind heterogen und können selbst keine selbsttragende, aus Wasser abgesetzte Bahn bilden. Die Teilchen enthalten mindestens etwa 25% oder mehr eines granulierten Polyolefins, das in einem sehr zarten, fibriliinen Netz aus einem thermoplastischen Vinyl-Copolymeren, fein verteilt und eingebettet ist. Die zusammengesetzten Teilchen sind bei ihrer Bildung durch dynamische Strömungsausfüllung des Trägerharzes aus seiner Lösung, in welcher das granulierte Polyolefin dispergiert ist, verfeinert und haben eine unregelmäßige Form.Heat-sealable, fibrous infusion paper material equipped with the heat-sealable composition according to the invention is suitable for use in tea infusion bags and the like. The sheet material shows improved Heat seal strength when in a wet papermaking process made of fibers for papermaking and fiberless, water-dispersible, composite, heat-sealable particles is formed. The particles are heterogeneous and cannot themselves Form a self-supporting web separated from water. The particles contain at least about 25 percent or more of a granulated polyolefin, which is in a very delicate, fibriline network made of a thermoplastic vinyl copolymer, is finely distributed and embedded. The composite particles are in the process of being formed by dynamic flow filling of the carrier resin from its solution in which the granulated Polyolefin is dispersed, refined and have an irregular shape.
Besonders vorteilhaft ist ein mit der erfindungsgemäßen Masse ausgerüstetes heißsiegelbares Infusionspapiermaterial dadurch, daß es heißsiegelfähige Teilchen enthält, die die günstigen Eigenschaften von pulverförmigen, heißsiegelbaren Materialien aufweisen, die jedoch dem Papier einverleibt und in ihm festgehalten werden können. Das so ausgerüstete Papiermaterial zeigt eine gleichförmige, heißiiegelbare Oberfläche, die insbesondere nicht mehr eine nachteilige Rauhheit oder durchscheinende Flecken aufweist, was ein Nachteil von pulverigen Vinyl-Copolymeren enthaltendem Papiermaterial istA heat-sealable infusion paper material equipped with the composition according to the invention is particularly advantageous in that it contains heat-sealable particles which have the beneficial properties of powdery, have heat-sealable materials, but which are incorporated into the paper and retained in it can be. The paper material equipped in this way shows a uniform, heat-sealable surface which in particular no longer has a disadvantageous roughness or translucent spots, which is a disadvantage of paper material containing powdery vinyl copolymers is
Ein weiterer Vorteil eines mit der Masse nach der Erfindung ausgerüsteten heißsiegelbaren Papierbahnmaterials liegt in einer verbesserten Heißsiegelstärke, einer größeren Widerstandsfähigkeit gegenüber DeIamination in heißem oder kochendem Wasser sowie besseren Geschmackseigenschaften, wobei man mit kleineren Mengen an heißsiegelfähigen Teilchen auskommt und keine Verschlechterung der Trockensiegeleigenschaften auftrittAnother advantage of a heat-sealable paper web material equipped with the composition according to the invention lies in an improved heat seal strength, a greater resistance to delamination in hot or boiling water as well as better taste properties, whereby one with smaller amounts of heat-sealable particles and no deterioration in the dry-seal properties occurs
Eine besondere vorteilhafte Eigenschaft der Teilchen besteht darin, daß sie mit den Fasern des Papiermaterials verankerbar sind und dadurch mit diesen eine feste, mechanische Bindung ausbilden, wobei gleichzeitig die Vorteile von granulierten, heißsiegelfähigen Materialien erhalten bleiben.A particularly advantageous property of the particles is that they are with the fibers of the paper material can be anchored and thereby form a firm, mechanical bond with them, while at the same time the Benefits of granulated, heat-sealable materials are retained.
Die Erfindung schafft somit in vorteilhafter Weise in Wasser dispergierbare, zusammengesetzte, heißsiegelfähige Teilchen mit sehr feinem, dünnem, verfeinertem, unregelmäßigem, knetigem, kettenartigem Aussehen, die besonders gut zur Verwendung als heißsiegelfähige Komponente von ungeleimtem, faserigem Infusionspapiermaterial geeignet sind. Mit besonderem Vorteil wird hierzu ein zusammengesetztes Teilchen verwendet das aus einer Feststoffdispersion von thermoplastischen Granülen, die in einer unregelmäßigen, netzartigen Anordnung gestreckter, feiner, faserloser, jedoch fibrillinförmiger Stränge eines Vinylchlorid-Vinylacetat-Copolymeren, das vorzugsweise gegenüber dem erstgenannten nicht mischbar bzw. inert ist feinverteilt und eingebettet sind.The invention thus advantageously provides water-dispersible, composite, heat-sealable Particles with a very fine, thin, refined, irregular, kneady, chain-like appearance, which is particularly good for use as a heat sealable component of unsized, fibrous infusion paper material are suitable. A composite particle is used with particular advantage for this purpose from a solid dispersion of thermoplastic granules arranged in an irregular, network-like shape Arrangement of stretched, fine, fiber-free, but fibrillin-shaped strands of a vinyl chloride-vinyl acetate copolymer, which is preferably immiscible or inert with respect to the former and is finely divided are embedded.
Besonders vorteilhaft ist weiterhin ein heterogenes, zusammengesetztes Teilchen nach der Erfindung, bestehend aus physikalisch unverändertem, granuliertem, heißsiegelfähigem Material, das in ein faseriges Papiermaterial in der Naßpartie einer Papiermaschine einverleibt werden kann. Das Papiermateria! erhält dadurch heißsiegelfähige Eigenschaften und eine verbesserte Siegelungsstärke, wobei granuliertes Material von einem feinen Gitter aus thermoplastischen Trägersträngen aus Vinylchlorid-Vinylacetat-Copolymeren eingeschlossen und gehalten wird.A heterogeneous, composite particle according to the invention is also particularly advantageous, consisting of physically unchanged, granulated, heat-sealable material that is converted into a fibrous Paper material can be incorporated in the wet end of a paper machine. The paper matter! receives thereby heat-sealable properties and improved sealing strength, with granulated material from a fine lattice of thermoplastic carrier strands made of vinyl chloride-vinyl acetate copolymers locked in and held.
Besonders vorteilhaft ist erfindungsgemäß ein zusammengesetztes, heißsiegelfähiges, eine granuläre Komponente enthaltendes Teilchen, das in einen Naßprozeß zur Herstellung von Papier eingebracht werden kann. Die Teilchen nach der Erfindung zeigen keine autoadhäsiven Eigenschaften bei Raumtemperatur bzw. unterhalb von Temperaturen, wie sie für die Heißsiegelung erforderlich sind. Die Teilchen zeigen weiterhin keine Kontraktions- oder Schrumpfeigenschaften beim Erhitzen, wodurch eine Agglomeration vermieden wird und das Papiermaterial, in welchem die Teilchen eingebettet sind, gleichzeitig eine glatte Oberfläche erhält.According to the invention, a composite, heat-sealable, granular component is particularly advantageous containing particle which can be introduced into a wet process for the production of paper. The particles according to the invention show no auto-adhesive properties at room temperature or below temperatures required for heat sealing. The particles continue to show no contraction or shrinkage properties when heated, avoiding agglomeration and the paper material in which the particles are embedded, at the same time a smooth surface receives.
Die Erfindung betrifft somit auch die Verwendung der thermoplastischen heißsiegelfähigen Massen zur Herstellung von Papier. Dabei sind die zusammengesetzten Zeilchen der Massen mit den Fasern vermischt und im Papier verankert, wobei die Teilchen selbst keineThe invention thus also relates to the use of the thermoplastic heat-sealable compositions for production of paper. The composed cells of the masses are mixed with the fibers and im Paper anchored, the particles themselves being none
selbsttragende, aus Wasser abgesetzte Bahn bilden können und 90% der Teilchen kleiner als 0,417 mm sind und die Teilchen aus einzelnen, granulierten Komponenten bestehen, die in einer verfeinerten Trägerharzmatrix verteilt und eingebettet sind.can form self-supporting web separated from water and 90% of the particles are smaller than 0.417 mm and the particles consist of individual, granulated components that are distributed and embedded in a refined carrier resin matrix.
Wenn ein die Teilchen enthaltendes Papier zur Herstellung von Infusionspackungen, z. B. Teeaufgußbeuteln o. dgl. verwendet wird, bietet die thermoplastische heißsiegelfähige Masse den Vorteil, daß das Ansammeln von Harz an den Schweißbacken auf ein Minimum beschränkt bzw. erheblich reduziert wird.When a paper containing the particles for the manufacture of infusion packs, e.g. B. tea infusion bags o. The like. Is used, the thermoplastic heat-sealable compound has the advantage that the The accumulation of resin on the welding jaws is kept to a minimum or significantly reduced.
Besonders vorteilhaft ist weiterhin die Erreichung der vorstehend beschriebenen Vorteile in einfacher und ökonomischer Weise, vorzugsweise unter Verwendung von Materialien, die nach den entsprechenden FDA-Riehiiinien genehmigt sind. Diese Vorteile bestehen insbesondere darin, daß mit der heißsiegelbaren Masse nach der Erfindung ausgerüstete Infusionspapiermaterialien verbesserte Geschmackseigenschaften und ein vorteilhafteres Aussehen sowie ausgezeichnete Heißsiegelstärken aufweisen, wobei annähernd ein Drittel des früher benötigten Heißsiegelmaterials eingespart wird.It is also particularly advantageous to achieve the advantages described above in a simple and simple manner economical, preferably using materials that are approved according to the relevant FDA guidelines. These advantages exist in particular that infusion paper materials equipped with the heat-sealable composition according to the invention have improved taste properties and a have more favorable appearance and excellent heat seal strengths, with approximately one third of the heat sealing material previously required is saved.
Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus dem Zusammenhang oder werden im folgenden beschrieben.Further advantages of the invention emerge from the context or are described below.
Die Erfindung wird im folgenden mit Hilfe der Abbildungen anhand einiger bevorzugter Ausführungsformen näher beschrieben.The invention is described in more detail below with the aid of the figures on the basis of some preferred embodiments.
F i g. 1 ein Fließbild der Verwendung der erfindungsgemäßen Massen in der Papierherstellung,F i g. 1 shows a flow diagram of the use of the compositions according to the invention in papermaking,
F i g. 2 eine Vergrößerung (38fach) der zusammengesetzten, heißsiegelfähigen Teilchen nach der Erfindung,F i g. Figure 2 is an enlargement (38 times) of the composite, heat-sealable particles according to the invention;
F i g. 3 eine weitere Vergrößerung (60fach) von nach dem Verfahren der Erfindung hergestellten heißsiegelfähigen Teilchen. Die in der Trägerkomponente eingebettete granulierte Komponente ist in der Figur deutlich erkennbar.F i g. Figure 3 is a further enlargement (60X) of heat sealable particles made by the method of the invention. The one in the carrier component embedded granulated component can be clearly seen in the figure.
In F i g. 1 ist die Verwendung der Massen nach der Erfindung in der Papierherstellung in Form eines Fließbildes dargestellt Die gestreckten, verfeinerten, zusammengesetzten, heißsiegelfähigen Teilchen aus zwei verschiedenen thermoplastischen Materialien nach der Erfindung sind mittels einer Technik herstellbar, die gleichzeitige Ausfällung und Streckung umfaßt Die zusammengesetzten Teilchen werden in Form flockiger Niederschläge gebildet und zeichnen sich durch die Anwesenheit gestreckter, nicht granulierter Stränge aus, welche auf herkömmlichen Fasern zur Papierherstellung während der Bildung der Papierbahn verankert werden können, wodurch das gewünschte heißsiegelbare Infusionspapier entsteht Die zusammengesetzten Teilchen sind keine bshr.büdender. Fasern und können selbst kein stabiles, ungeleimtes Papier, das zu 100% aus den Teilchen besteht bilden. Entsprechend müssen die Teilchen mit anderen Fasern zur Papierherstellung kombiniert werden, um die gewünschte stabile, faserige Papierstruktur zu ergeben.In Fig. 1 is the use of the compositions according to the invention in papermaking in the form of a The flow sheet shows the stretched, refined, composite, heat-sealable particles two different thermoplastic materials according to the invention can be produced by means of a technique which simultaneous precipitation and elongation involves the composite particles becoming fluffier in shape Precipitates are formed and are characterized by the presence of stretched, non-granulated strands which anchors onto conventional papermaking fibers during the formation of the paper web The composite Particles are not bad. Fibers and can itself not a stable, unsized paper that is 100% made of the particle is made up of form. Correspondingly, the particles must be combined with other paper-making fibers can be combined to give the desired stable, fibrous paper structure.
Bei Herstellung der Masse nach der Erfindung wird das Trägerharz in einem für diese Komponente geeigneten Lösungsmittel gelöst und die unlösliche, granulierte Harzkomponente wird anschließend in der Trägerharzlösung dispergiert En Ausfällungsmittel für das Trägerharz wird geeigneten Strömungseigenschaften unterworfen, um die gewünschte Verfeinerung zu erzeugen, beispielsweise durch schnelles Bewegen, Rühren oder andere Seher-Bedingungen oder, in einfacher Weise, durch schnelles Strömen durch eine rohrförnrige Niederschlagskammer. Die HarzdispersionWhen producing the mass according to the invention the carrier resin dissolved in a solvent suitable for this component and the insoluble, granulated resin component is then dispersed in the carrier resin solution en precipitant for the carrier resin is subjected to appropriate flow properties to achieve the desired refinement generate, for example, by moving quickly, stirring or other seer conditions or, in simple way, by flowing rapidly through a tubular precipitation chamber. The resin dispersion wird unter diesen Bedingungen zu dem Ausfällungsmittel gegeben. Wenn das Trägerharz aus der Lösung ausfällt, nimmt es die in F i g. 2 abgebildete gestreckte, fibrillin-förmige Struktur an, die die darin verankerte, ungelöste, thermoplastische, granulierte Komponente in sich trägt. Die granulierte Harzkomponente ist im Trägerharz eingebettet und eingeschlossen und in der Matrix aus dem gestreckten, faserartigen Niederschlag festgehalten. Die Granülen sind physikalisch währendis added to the precipitating agent under these conditions. When the carrier resin is out of solution fails, it takes the one shown in FIG. 2 shown elongated, fibrillin-shaped structure that anchors the, contains undissolved, thermoplastic, granulated component. The granulated resin component is im Carrier resin embedded and enclosed and in the matrix of the elongated, fibrous precipitate held. The granules are physically during
ίο des ganzen Ausfällungsschrittes nicht verändert, werden jedoch fest im Trägerharz verankert. Das tatsächliche Aussehen der heißsiegelfähigen Teilchen ergibt sich am besten aus Fig.3. Wie man sieht, sind überall in der Trägerharzmatrix diskrete Granülen aus ungelöstemίο not changed during the entire precipitation step but firmly anchored in the carrier resin. The actual appearance of the heat sealable particles is given on best from Fig. 3. As you can see, are everywhere in the Carrier resin matrix discrete granules of undissolved Harz mit willkürlichen Abständen zueinander angeordnet. Wie sich weiterhin aus Fig.3 ergibt, liegt das Trägerharz nicht in Form von Strängen gleicher Form und Größe vor. Die Trägermatrix schwankt im Gegenteil weitgehend bezüglich ihrer Form und GrößeResin spaced at random. As can also be seen from Fig. 3, this is the case Carrier resin does not exist in the form of strands of the same shape and size. The carrier matrix fluctuates in On the contrary, largely in terms of their shape and size und scheint aus einer Vielzahl von fibrillin-artigen Strängen zu bestehen, welche sich willkürlich in die Hauptstruktur hinein und aus ihr heraus erstrecken. Infolge der zufälligen Dispersion der granulierten Komponente betten einige Trägerharzstränge dasand appears to be made up of a wide variety of fibrillin-like To consist of strands extending in and out of the main structure at random. As a result of the random dispersion of the granulated component, some strands of carrier resin embed this granulierte, thermoplastische Harz ein, während andere vollkommen frei von jeglichen granulierten Teilchen sind. Dieser in hohem Maße den Gesetzen des Zufalls unterworfene fibrilline Aufbau hat zur Folge, daß die heißsiegelfähigen Teilchen außerordentlich gut wähgranulated thermoplastic resin, while others are completely free of any granulated particles are. This fibrillin structure, which is largely subject to the laws of chance, has the consequence that the heat-sealable particles extremely well rend der Papierherstellung festgehalten werden, obwohl mehr als 20% der Teilchen einen größten Durchmesser von weniger als 0,4 mm aufweisen und selbst nicht in der Lage sind, ein stabiles, ungeleimtes Papier in Abwesenheit anderer Fasern zur Papierherstellung zu bilden. Dierend of papermaking to be held, though more than 20% of the particles have a largest diameter of less than 0.4 mm and not even in the Are capable of forming a stable, unsized paper in the absence of other papermaking fibers. the Teilchen können auf leichte Weise in Wasser dispergiert und der Naßpartie einer Papiermaschine in der weitgehend gleichen Weise wie herkömmliche Fasern zur Papierherstellung zugeführt werden. Vorzugsweise werden die Teilchen jedoch so zugeführt, daß sich einParticles can be easily dispersed in water and in the wet end of a paper machine are fed in much the same way as conventional fibers for papermaking. Preferably However, the particles are supplied so that a zweischichtiges, heiß versiegelbares Infusionspapiermaterial bildet Dabei kann angenommen werden, daß die Teilchen aus ihrem wäßrigen Dispersionsmedium durch die anfängliche Ablagerung von Fasern zur Papierherstellung filtriert werden, bevor sich das vollständigetwo-layer, heat-sealable infusion paper material. It can be assumed that the Particles from their aqueous dispersion medium are filtered through the initial deposition of papermaking fibers before being complete Papiermaterial gebildet hat oder das Papier vollständig entwässert wird. Die Teilchen sind vorzugsweise in der Nähe einer Oberfläche des Papiers angeordnet und verleihen ihr somit die gewünschten Heißsiegeleigenschaften. Dabei ist von besonderem Vorteil, daß diePaper material has formed or the paper is completely drained. The particles are preferably in the Arranged near a surface of the paper and thus give it the desired heat sealing properties. It is of particular advantage that the
so heißsiegelfähigen Teilchen nach der Erfindung besonders günstige Eigenschaften aufweisen. Sie zeigen Wat em al rar »te α nrai+cvelianst train α QnhntTnnFiinir l^oirrt thus heat-sealable particles according to the invention have particularly favorable properties. They show Wat em al rar »te α nrai + cvelianst train α QnhntTnnFiinir l ^ oirrt
Erhitzen im herkömmlichen Papiertrocknungssystem, eine geringe oder keine Neigung zur AgglomerationHeating in the conventional paper drying system, little or no tendency to agglomeration oder Autoadhäsion sowie Beständigkeit gegenüber einer nachteiligen Durchdringung des Papiermaterials bei Heißsiegeltemperaturen. Die granulierte Harzkomponente macht etwa ein Viertel und mehr, vorzugsweise etwa die Hälfte des Gesamtgewichts der Teilchen aus.or auto-adhesion as well as resistance to adverse penetration of the paper material at heat sealing temperatures. The granulated resin component makes about a quarter and more, preferably about half the total weight of the particles.
Die Eigenschaften der granulierten, thermoplastischen Materialien machen sich somit im fertigen Papiermaterial während der Heißsiegelung eindeutig bemerkbar.The properties of the granulated, thermoplastic Materials are clearly noticeable in the finished paper material during heat sealing.
Die normalerweise festen, synthetischen, thermoplastischen Harze, die als Ausgangsmaterial verwendetThe normally solid, synthetic, thermoplastic resins used as raw material werden, sind nicht nur unterschiedlich bezüglich ihrerare not only different in terms of theirs
' einen Grad der Unverträglichkeit Insbesondere muß'Must have a degree of intolerance in particular das als die granuläre Komponente verwendete thermo-the thermal used as the granular component
plastische Material der zusammengesetzten Teilchen in einer Lösung des Trägerharzes unlöslich sein. Anders gesagt muß das Lösungsmittel im Stande sein, das Trägerharz zu lösen, wobei jedoch das granulierte Harz relativ unbeeinflußt, d. h. ungelöst bleibt. Die Trägerharzkomnonente muß außerdem leicht aus dem Lösungsmittel unter den erforderlichen Bedingungen ausgefällt werden können, so daß die gewünschte Verfeinerung der Teilchen erhalten wird.plastic material of the composite particles must be insoluble in a solution of the carrier resin. Different said the solvent must be able to dissolve the carrier resin, but the granulated resin relatively unaffected, d. H. remains unsolved. The carrier resin component must also be easily precipitated from the solvent under the necessary conditions so that the desired Refinement of the particles is obtained.
Das verwendete vinyl-copolymere Trägerharz besteht aus einem Copolymeren von Vinylacetat und Vinylchlorid. Das thermoplastische Vinyl-copolymere ist in Aceton gut löslich und kann aus seiner Lösung durch Zugeben zu einem geeigneten Ausfällungsmittel, z. B. Wasser oder Wasser-Aceton, leicht ausgefällt werden. Die im einzelnen verwendeten Polymeren sind nach den entsprechenden FDA-Richtlinien genehmigt. Insbesondere werden Polymere verwendet, die bezüglich ihrer heißversiegelnden Eigenschaften geeignet sind. Im allgemeinen werden normalerweise feste, vollständig synthetische, faserbildende, thermoplastische Harze verwendet, soweit sie Paare oder Gruppen bilden, die die Ausbildung der gewünschten zusammengesetzten, granulär-faserigen Struktur der erhaltenen heißsiegelfähigen Teilchen gestatten. Daher können auch andere Harze in Abhängigkeit von ihrer jeweiligen Weiterverwendung eingesetzt werden, z. B. Polyolefin-Zusammensetzungen einschließlich Polyäthylen, Polypropylen sowie der Copolymer e.The vinyl copolymer carrier resin used is made from a copolymer of vinyl acetate and vinyl chloride. The thermoplastic vinyl copolymer is readily soluble in acetone and can be extracted from its solution by adding to a suitable precipitating agent, z. B. water or water-acetone, are easily precipitated. The particular polymers used are Approved according to the relevant FDA guidelines. In particular, polymers are used with respect to their heat sealing properties are suitable. In general, solid, fully synthetic, fiber-forming, thermoplastic resins used as far as they are pairs or groups form which the formation of the desired composite, granular-fibrous structure of the obtained Allow heat sealable particles. Therefore, other resins may also be used depending on their respective Re-use can be used, e.g. B. polyolefin compositions including polyethylene, polypropylene as well as the copolymer e.
Zur genaueren Erläuterung wird die Erfindung im folgenden anhand der nach den entsprechenden FDA-Richtlinien zur Verwendung in Teeaufgußbeuteln o. dgl. genehmigten Vinyl-copolymeren erläutert. Dementsprechend besteht eine bevorzugte granulierte Harzkomponente aus einer Polyolefin-Zusammensetzung des Polyäthylen-Typs und das Trägerhaz besteht aus einem Copolymeren, das aus etwa 86% Vinylchlorid und 14% Vinylacetat besteht Dabei ist hervorzuheben, daß eine besondere Form des als Ausgangsmaterial verwendeten Trägerharzes unerheblich ist, weil das Trägerharz bei der Bildung der Massen gelöst wird.For a more detailed explanation, the invention is explained below with reference to the corresponding FDA guidelines for use in tea infusion bags or the like approved vinyl copolymers are explained. Accordingly, a preferred granulated resin component is made of a polyolefin composition of the polyethylene type and the carrier resin consists of a copolymer composed of about 86% vinyl chloride and 14% vinyl acetate. It should be emphasized that a special form of the as the starting material The carrier resin used is insignificant because the carrier resin is dissolved in the formation of the masses.
Weiterhin ist hervorzuheben, daß die jeweils verwendeten Lösungsmittel und Ausfällungsmittel sich in
Abhängigkeit von den jeweils verwendeten Harzen ändern können. In der bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung besteht das verwendete Lösungsmittel aus Aceton, nicht nur infolge seiner Löslichkeitseigenschaften,
sondern auch infolge seiner Anpassungsfähigkeit an den Ausfällungsprozeß, wodurch das Trägerharz
lediglich durch Zugabe zu Wasser oder einer Wasser-Aceton-Mischung ausgefällt werden kann.
Die granulierte Harzkomponente bleibt während des teilchenbildenden Ausfällungsprozesses unverändert.
Größe, Ausbildung und Eigenschaften der granulierten Harzkomponente können somit entsprechend der
Weilerverwendung des Endprodukts ausgewählt werden. Sie besteht aus einem feinen Pulver eines
thermoplastischen, synthetischen Polyolefins, wobei ein größerer Teil der Granülen eine Teilchengröße
aufweist, welche im wesentlichen kleiner als 75 μ ist. Mindestens 40% des Materials soll durch ein Sieb mit
einer lichten Maschenweite von 0,044 mm passen. Die Größenverteilung der Teilchen schwankt zwischen
etwa 10 μ und etwa 100 μ, wobei das vorzugsweise
verwendete Material sich in der unteren Hälfte dieses Bereiches befindet. Ein mit guten Ergebnissen verwendetes
Material der vorstehend beschriebenen Art ist ein im Handel erhältliches Polyolefinpulver, bei dem es sich
vermutlich um ein Äthylen-butylen-copolymer handelt. Das Material zeigt eine spezifische Dichte von 0,96 bis
23° C (ASTM D-1505-63T), eines Schmelzindex von 12,0
(ASTM D-1238-62T) und eine Erweichungstemperatur von 126,7°C (ASTM D-1525-58T). Die Form des
Materials ist relativ gleichförmig sphärisch bis sphäroid.It should also be emphasized that the particular solvents and precipitating agents used can vary depending on the particular resins used. In the preferred embodiment of the invention, the solvent used consists of acetone, not only because of its solubility properties, but also because of its adaptability to the precipitation process, whereby the carrier resin can be precipitated simply by adding it to water or a water-acetone mixture.
The granulated resin component remains unchanged during the particle-forming precipitation process. The size, configuration and properties of the granulated resin component can thus be selected according to the hamlet use of the end product. It consists of a fine powder of a thermoplastic, synthetic polyolefin, a larger part of the granules having a particle size which is essentially smaller than 75 μ. At least 40% of the material should fit through a sieve with a mesh size of 0.044 mm. The size distribution of the particles varies between approximately 10 μ and approximately 100 μ, the material preferably used being in the lower half of this range. One material of the type described above which has been used with good results is a commercially available polyolefin powder, which is believed to be an ethylene-butylene copolymer. The material shows a specific density of 0.96 to 23 ° C (ASTM D-1505-63T), a melt index of 12.0 (ASTM D-1238-62T) and a softening temperature of 126.7 ° C (ASTM D- 1525-58T). The shape of the material is relatively uniformly spherical to spheroidal.
"Das Material zeigt eine nicht-lineare oder willkürliche Molekülkettenorientierung. Mindestens 85% des PuI-"The material shows a non-linear or arbitrary one Molecular chain orientation. At least 85% of the PuI
jo vers passen durch ein Sieb mit einer lichten Maschenweite von 0,15 mm, mehr als 80% durch ein Sieb mit einer lichten Maschenweite von 0,074 mm und mehr als 40% durch ein Sieb mit einer lichten Maschenweite von 0,044 mm. Das Verhältnis von granulierter Komponente zu Trägerharzkomponente kann erheblich variieren, obwohl im allgemeinen ein Verhältnis bevorzugt wird, wobei die Menge der granulierten Komponente mehr als 20Gew.-% der erhaltenen zusammengesetzten, heißsiegeibaren Teilchen ausmacht insbesondere wenn die Teilchen zur Herstellung von heißsiegelbaren Infusionspapiermaterialien zur Verwendung von Teeaufgußbeuteln u. dgl. verwendet werden sollen. In Tabelle I ist der Effekt auf die Heißsiegeleigenschaften des erhaltenen Infusionspapiers in Abhängigkeit von verschiedenen Verhältnissen von granulierter Komponente zu Trägerharzkomponente wiedergegeben.jo vers fit through a sieve with a mesh size of 0.15 mm, more than 80% through a sieve a clear mesh size of 0.074 mm and more than 40% through a sieve with a clear mesh size of 0.044 mm. The ratio of granulated component to carrier resin component can vary considerably, although a ratio is generally preferred, the amount of the granulated component being more as 20% by weight of the composite heat-sealable particles obtained, especially when the particles for making heat sealable infusion paper materials for use with Tea infusion bags and the like are to be used. In Table I is the effect on heat seal properties of the obtained infusion paper depending on various proportions of granulated component reproduced for carrier resin component.
Eigenschaften eines !rifusicr.spapiers*) bei verschiedener TeüchenzusammensetzungProperties of a! Rifusic paper *) with different particle compositions
Testtest
Verhältnis Polyäthylen : Vinyl-copolymer : 70 20 : 80 25 : 75Polyethylene: vinyl copolymer ratio : 70 20: 80 25: 75
55:4555:45
65
26065
260
Dämpfung (sek.)
Trocken-Delamination (g/in) Damping (sec.)
Dry delamination (g / in)
*) Zweischichtiges Papier. Alle Papiermaterialien enthalten etwa 30 Gew.-% heiBversiegelnde Teilchen.*) Two-layer paper. All paper stocks contain about 30% by weight of heat sealing particles.
210
305 210
305
600+ 260600+ 260
600+600+
Wie aus Tabelle I ersichtlich, tritt ein merkliches ohne daß andere Eigenschaften des Papiermaterials Ansteigen der Heißsiegeleigenschaften des Infusionspa- 65 nachteilig beeinflußt werden. As can be seen from Table I, there is a noticeable increase in the heat sealing properties of the infusion tube 65 without adversely affecting other properties of the paper stock.
Bestimmte Obergrenzen bezüglich des Anteils an granulierter Harzkomponente in den zusammengesetz ten, heißsiegelfähigen Teilchen können ebenfalls gezo- Certain upper limits on the proportion of granulated resin component in the assembled, heat-sealable particles can also be drawn.
piers auf, wenn die Konzentration an granulierter Komponente von 20% auf 25% und darüber ansteigt Diese verbesserten Eigenschaften werden erhalten,piers on when the concentration of granulated Component increases from 20% to 25% and above These improved properties are obtained
gen werden. In Naßverfahren zur Papierherstellung sind heißsiegelfähige Teilchen mit einer kleineren spezifischen Dichte als 1,0 unerwünscht. Entsprechend beträgt die Obergrenze für die granuläre Komponente etwa 85%, wenn ein Polyäthylenpulver mit einer Dichte von 0,96 als granulierte Komponente der Teilchen verwendet wird, und das vinyl-copolymere Trägerharz eine Dichte von etwa 1,36 aufweist. Oberhalb dieses Prozentsatzes weisen die zusammengesetzten, heißsiegelbaren Teilchen eine spezifische Dichte auf, die nahe bei oder weniger als 1,0 beträgt. Die Teilchen neigen dann dementsprechend zum Schwimmen an der Oberfläche. In Wirklichkeit wird in der Praxis ein maximaler Anteil von annähernd 70—75% angewendet. Der maximale Anteil ist auch deshalb vorzuziehen, weil die physikalische Einheitlichkeit der heißsiegelbaren Teilchen zwischen 70—75% und 85% sehr schlecht ist und sehr leicht zerstört werden kann, selbst bei dem niedrigen Grad an Bewegung, wie sie während der Papierherstellung auftritt Die Zerstörung der heißsiegelfähigen Teilchen führt zu einem Ausbrechen von im wesentlichen freien Polyäthylengranülen, wodurch sich Flotations- und Schaumstabilisierungsprobleme in der Papiermaschine ergeben. Zusätzlich führt der hohe Prozentsatz an granulierter Komponente während des •Trocknens zu einer schlechten Haftung an den herkömmlichen Fasern des Infusionspapiers, wodurch ein Infusionspapiermaterial entsteht, das eine geringe Trockensiegelstärke aufweist.be genes. In wet paper making processes, heat sealable particles are smaller in specificity Density than 1.0 undesirable. Accordingly, the upper limit for the granular component is approximately 85% when a polyethylene powder having a density of 0.96 is used as the granular component of the particles is, and the vinyl copolymer carrier resin a Has a density of about 1.36. Above this percentage, the composite, heat-sealable Particles have a specific gravity that is close to or less than 1.0. The particles tend then, accordingly, for swimming on the surface. In reality, in practice one will maximum proportion of approximately 70-75% used. The maximum proportion is also preferable because the physical uniformity of the heat sealable particles between 70-75% and 85% is very poor and can very easily be destroyed even with the low degree of movement experienced during the Papermaking occurs The destruction of the heat-sealable particles leads to a breakout of im substantial free polyethylene granules, causing flotation and foam stabilization problems in the Paper machine surrender. In addition, the high percentage of granulated component during the • Drying causes poor adhesion to the conventional fibers of the infusion paper, which an infusion paper material is produced that has a low dry seal strength.
Gleichzeitig muß darauf hingewiesen werden, daß die Wirtschaftlichkeit des Ausfällungsverfahrens für einen großen Anteil an granulärer Komponente spricht, weil dadurch größere Heißsiepelteilchen-Lösungsmittel-Verhältnisse bei der primären Dispersion und höhere Ausstoßraten erreicht werden. Größere Anteile an granulierter Komponente führen zusätzlich zu kleineren Beträgen der Selbstadhäsion während der Entfernung des Niederschlags von heißsiegelfähiger. Teilchen und vorteilhafterweise zu einer kleineren Teilchengröße der erhaltenen heißsiegelfähigen Teilchen.At the same time it must be pointed out that the economy of the precipitation process for one large proportion of granular component speaks because as a result, higher hot-seal particle-to-solvent ratios at primary dispersion and higher output rates can be achieved. Larger proportions of granulated component additionally lead to smaller amounts of self-adhesion during removal the precipitation of heat-sealable. Particles and advantageously to a smaller particle size obtained heat-sealable particles.
Andererseits weisen kleine Anteile der granulären Komponente Vorteile bei der Papierherstellung auf. Dabei werden nämlich heißsiegelfähige Teilchen mit größerer Stabilität während der Papierherstellung erhalten, die leicht dispergierbar sind, so daß geringe oder keine Schwierigkeiten infolge von schwimmendem Material auftreten. Wie aus den in Tabelle I zusammengefaßten Werten ersichtlich, ergibt sich jedoch eine Verschlechterung der Heißsiegelstärke der heißsiegelfähigen Teilchen, wenn der Anteil an granulierter Komponente weniger als 25% beträgt Das erhaltene Bindemittel neigt außerdem unterhalb dieser Grenze zur Selbstadhäsion und weist eine gröbere oder größere Faserstruktur auf, wodurch die im folgenden beschriebenen Grenzen der erwünschten Teilchengröße wesentlich fiberschritten werden. Das optimale Verhältnis von granulierter zu Trägerharzkomponente liegr zwischen 1:3 bis 3:1. Innerhalb dieses Verhältnisses wird ein System erhalten, daß die Vorteile sowohl bei der Herstellung der heißsiegelfähigen Teilchen als auch des Naßverfahrens zur Papierhersteüunr vereinigt Dabei ist es selbstverständlich, daß die genauen Verhältnisse der Komponenten sich ändern können, und zwar in Abhängigkeit von den jeweils verwendeten Ausgangsmaterialien, der Wirtschaftlichkeit des jeweils verwendeten Ausfällungsverfahrens, dem die heißsiegelfähigen Teilchen verwendenden Papierherstelhingssysteme und den Erfordernissen, die an das herzustellende Infusionspapier gestellt werden. Die vorstehend genannten Bedingungen erwiesen sich jedoch zur Herstellung von Papiermaterialien des Infusionstyps für Teeaufgußbeutel u. dgl. als am besten geeignet.On the other hand, small proportions of the granular component have advantages in papermaking. Namely, heat-sealable particles with greater stability during papermaking, which are easily dispersible so that little or no trouble arises due to floating material, are obtained. However, as can be seen from the results summarized in Table I values results in a deterioration of the heat-seal strength of heat-sealable particles, when the content of granulated component is less than 25% The binder obtained also tends below this limit for self-adhesion, and has a coarser or larger fibrous structure , as a result of which the limits of the desired particle size described below are substantially exceeded. The optimal ratio of granulated to carrier resin components is between 1: 3 and 3: 1. Within this ratio, a system is obtained that combines the advantages of both the production of the heat-sealable particles and the wet process for papermaking. It goes without saying that the exact proportions of the components can vary, depending on the particular starting materials used the economy of the precipitation process used in each case, the paper manufacturing systems using the heat-sealable particles and the requirements that are placed on the infusion paper to be manufactured. However, the above conditions have been found to be the most suitable for the production of infusion type paper materials for tea infusion bags and the like.
Die zusammengesetzten, heißsiegelbaren Teilchen nach der Erfindung werden hergestellt, indem die thermoplastische Dispersion zu einem Ausfällungsmittel für das Trägerharz unter geeigneten Bewegungsbedingungen zugegeben wird. Im Ausfällungsprozeß wirdThe composite, heat sealable particles of the invention are made by the thermoplastic dispersion to form a precipitating agent for the carrier resin under suitable agitation conditions is admitted. In the precipitation process will
ι ο das gelöste, synthetische, polymere Material gleichzeitig mit der Ausfällung starken Scher-Bedingungen unterworfen. Dadurch wird ein Auseinanderreißen und Strecken des Niederschlags bewirkt und es ergeben sich verfeinerte heterogen zusammengesetzte Niederschlagsteilchen. Die in der Trägerlösung physikalisch unverändert bleiben, dispergierte, granulierte Komponente wird während der verfeinerten Ausfällung im Trägerharz fest eingebettet bzw. eingepflanzt, wobei seine Granulateigenschaft erhalten bleibt. Obwohl die Technik des Ausfällens bei gleichzeitiger Scherung einem Verfahren ähnelt, das in der Zelluloseacetatindustrie und bei der Herstellung von faserähnlichen Materialien (fibrids) angewendet wird, weisen die zusammengesetzten, heißsiegelfähigen Teilchen nach der Erfindung keine bestimmten wesentlichen Eigenschaften eines faserähnlichen Materials auf. Die Teilchen nach der Erfindung bilden insbesondere weder eine Papierstruktur, mit unversehrter Naßfestigkeit, noch weisen sie in Wirklichkeit eine faserige Form auf.ι ο the dissolved, synthetic, polymeric material at the same time subjected to severe shear conditions with the precipitation. This creates a tearing apart and Stretching of the precipitation causes refined, heterogeneously composed precipitation particles. The dispersed, granulated components remain physically unchanged in the carrier solution is firmly embedded or planted in the carrier resin during the refined precipitation, whereby its granular properties are retained. Although the technique of simultaneous shear precipitation is similar to a process used in the cellulose acetate industry and in the manufacture of fiber-like Materials (fibrids) are used, the composite, heat-sealable particles are detected of the invention does not have certain essential properties of a fiber-like material. the Particles according to the invention in particular neither form a paper structure, with intact wet strength, nor are they actually fibrous in shape.
Sie sind nicht im Stande, allein ein stabiles, ungeleimtes Papier zu bilden. Genauer ausgedrückt, können Papierbahnen, die nur aus diesen Teilchen bestehen, nicht von einem papierbahnbildenden Sieb entfernt werden und zeigen nach dem Trocknen an der Luft keine oder nur eine geringe Stabilität.You are not able to form a stable, unsized paper on your own. More precisely, can Paper webs that consist only of these particles are not removed from a paper web-forming wire and show little or no stability after drying in air.
Es ist selbstverständlich, daß die Art und Heftigkeit der Bewegung während des Ausfällens der heißsiegelfähigen Teilchen variiert werden kann, weil die Ausbildung einer faserähnlichen Struktur nicht erforderlich ist Die verfeinernden Kräfte müssen jedoch groß genug sein, um dem ausfallenden Harz eine gestreckte, fibrillinförmige Form oder Eigenschaft zu verleihen, wodurch sie in einem Verfahren zur Herstellung von Papier verwendet und im Papiermaterial durch herkömmliche Papierfasern verankert werden können.It goes without saying that the nature and severity of the movement during the precipitation of the heat sealable Particles can be varied because the formation of a fiber-like structure is not required The refining forces must, however, be great enough to give the precipitating resin a stretched, to impart fibrillar shape or property, making them in a process for the manufacture of Paper can be used and anchored in the paper material by conventional paper fibers.
Es ist anzunehmen, daß das Ausbleiben von Schrumpfungserscheinungen der zusammengesetzten Teilchen beim Erhitzen in dem unorientierten Charakter des Trägerharzes begründet ist, welcher sich während des Ausfällungsverfahrens ausbildetIt is believed that the absence of any shrinkage of the composite particles upon heating is due to the unoriented character of the carrier resin which forms during the precipitation process
Die Konzentration des Trägerharzes in seiner Lösung vor dem Ausfällen kann innerhalb gewisser Grenzen variiert werden. Sie wird jedoch im allgemeinen unterhalb von 35 Gew.-% gehalten. Der tatsächlich gebrauchliche Arbeitsbereich liegt bei etwa 10—30 Gew.-%, wobei der bevorzugte Bereich für das The concentration of the carrier resin in its solution before precipitation can be varied within certain limits. However, it is generally kept below 35% by weight. The actual useful working range is about 10-30% by weight, with the preferred range for the
hegtcherishes
bestimmte Temperatur- und Konzentrationsbedingungen der Ausfällungslösung erforderlich. Wenn das Trägerharz in einer Acetonlösung aufgelöst ist kann ein Ausfällungsmittel verwendet werden, das eine Mischung von Aceton und Wasser enthält, vorausgesetzt, daß diecertain temperature and concentration conditions of the precipitation solution are required. If that Carrier resin is dissolved in an acetone solution A precipitant containing a mixture of acetone and water can be used, provided that the Ausfällungslösung zn weniger als etwa 50% aus Aceton besteht und eine Temperatur aufweist, die unter der Raumtemperatur, d. h. unter etwa 25° C liegt Werden eme oder beide dieser, zueinander in WechselbeziehungPrecipitation solution consists of less than about 50% acetone and has a temperature below that Room temperature, d. H. below about 25 ° C, will eme, or both of these, are interrelated
stehenden Bedingungen variiert, wird das entstehende zusammengesetzte Teilchen davon betroffen. Eine Acetonkonzentration in der Ausfällungslösung von weniger als etwa 25% führt beispielsweise zu wirtschaftlich schlechten Ergebnissen im Isolierungssystem. Die bevorzugte Arbeitskonzentration für die Ausfällungsflüssigkeit beträgt daher zwischen 25 und 50% Aceton, wobei eine typische Konzentration etwa 38% beträgtconditions vary, the resulting composite particle is affected. One For example, acetone concentrations in the precipitation solution of less than about 25% will lead to poor economic results in the isolation system. The preferred working concentration for the precipitation liquid is therefore between 25 and 50% Acetone, with a typical concentration being around 38%
Wie bereits ausgeführt, sind Temperaturen von mehr als 25° C unerwünscht Wird beispielsweise bei einer Temperatur von 30° C gearbeitet, dann erhalten die Teilchen adhäsive Eigenschaften, neigen zur Agglomeration und bilden Teilchen unerwünschter Größe, insbesondere wenn bei niedrigen Konzentrationen an Granulatkomponenten gearbeitet wird. Die Temperatur des Ausfällungsmittels liegt vorzugsweise im Bereich zwischen 0 und 5° C. Diese Temperaturen bewirken eine gute Dispersion des Niederschlags und erleichtern die Filtration der entstehenden zusammengesetzten Teilchen. Das vorzugsweise verwendete Ausfällungsmittel besteht dementsprechend zu etwa 38% aus Aceton und wird bei einer Temperatur von etwa 0°C gehalten. Unter diesen Bedingungen bleiben die zusammengesetzten, heißsiegelfähigen Teilchen dispergiert und zeigen keine unerwünschte Selbstadhäsion.As already stated, temperatures of more than 25 ° C. are undesirable Worked at a temperature of 30 ° C, then the particles acquire adhesive properties, tend to agglomeration and form particles of an undesirable size, especially when working on granulate components at low concentrations. The temperature of the precipitating agent is preferably in the range between 0 and 5 ° C. These temperatures cause a good dispersion of the precipitate and facilitate filtration of the resulting composite particles. The preferred precipitating agent used accordingly consists of about 38% acetone and is kept at a temperature of about 0 ° C. Under these conditions, the composite heat-sealable particles remain dispersed and show no undesirable self-adhesion.
Wie vorstehend erwähnt wurde, hängt die Größe der zusammengesetzten, heißsiegelfähigen Teilchen von zahlreichen Faktoren ab. Die Teilchengröße sollte im allgemeinen für das Papierherstellungsverfahren und für die Fähigkeit der Papiermaschinen, mit Dispersionen der Teilchen arbeiten zu können, geeignet sein.As mentioned above, the size of the composite heat sealable particles will depend on numerous factors. The particle size should in general for the papermaking process and for the ability of the paper machines to work with dispersions of the particles may be appropriate.
Im allgemeinen liefern große Teilchen schlechte Dispersionen im Papierherstellungssystem und weisen schlechte Verfilzungs- und Hafteigenschaften an den Papierfasern während des herkömmlichen Papiertrocknungsprozesses auf. Große, grobe Teilchen ergeben zusätzlich eine relativ rauhe Oberfläche, neigen zum Ausflachen (coming effect) während der Verarbeitung und führen zu nachteiligen, durchscheinenden Flecken im Siegelungsbereich des Infusionspapiers. Kleine Teilchen ergeben natürlich gute Dispersionen während des Papierherstellungsprozesses und weisen ausgezeichnete Filzungs- und Hafteigenschaften gegenüber dem Papier während des Trocknungsprozesses auf. Die Teilchengröße nimmt mit zunehmenden Scherkräften während der Ausfällung ab. Die Scherkraft kann sichIn general, large particles provide poor dispersions in the papermaking system and exhibit poor weight poor entangling and adhesive properties on the paper fibers during the conventional paper drying process. Large, coarse particles result in addition, a relatively rough surface, tend to flatten out (coming effect) during processing and lead to disadvantageous, translucent stains in the sealing area of the infusion paper. Small Particles, of course, make good dispersions during the papermaking process and have excellent felting and adhesive properties the paper during the drying process. The particle size increases with increasing shear forces during the precipitation. The shear force can increase natürlich mit der Bewegungsgeschwindigkeit des Ausfällungsmittels und dessen Viskosität ändern. Der Zeitraum, in dem der Niederschlag in hohem Maße plastisch und deformierbar ist, beeinflußt die Größe der entstehenden heißsiegelfähigen Teilchen. Durch Verlänof course with the speed of movement of the Change the precipitant and its viscosity. The period during which precipitation is high is plastic and deformable, affects the size of the resulting heat-sealable particles. By extension gerung der Ausfällungszeit, beispielsweise bei Verwen dung eines Ausfällungsmittels, das große Mengen des Polymer-Lösungsmittels enthält, erhalten die Scherkräfte mehr Möglichkeiten zur Strukturzerstörung, wodurch ein heißsiegelfähiges Teilchen mit geringererReduction of the precipitation time, for example when using When a precipitant containing large amounts of the polymer solvent is formed, the shear forces will have more opportunities to destroy the structure, thereby creating a heat-sealable particle with less Größe entsteht. Sehr kleine Teilchen, beispielsweise in der Größenordnung von Polyäthylenpulver, sind unerwünscht, weil die dem Zweck der Erfindung zuwiderlaufen. Zweckmäßigerweise werden die Teilchen nach derGreatness arises. Very small particles, for example on the order of polyethylene powder, are undesirable because they are contrary to the purpose of the invention. Appropriately, the particles are after Bauer-McNett-Skala klassifiziert Die Trennung wird an einer wäßrigen Teilchendispersion vorgenommen und wird in Gewichtsprozenten angegeben, die mit Sieben verschiedener Größe erhalten wird. Im allgemeinen sind Teilchen, die von einem Sieb mit einer lichtenBauer-McNett scale classified The separation is on made of an aqueous particle dispersion and is given in percent by weight that with sieves different size is obtained. In general, particles are passed through a sieve with a clear Maschenweite von 1,! 7 mm zurückgehalten werden, zur Verwendung bei der Herstellung von heißsiegelbaren Infusionspapiermaterialien aus den vorstehend beschriebenen Gründen unerwünscht, ein Anteil von etwa 1% der Teilchen ist jedoch tragbar. Teilchen, die vonMesh size of 1 ,! 7 mm withheld for use in the manufacture of heat sealable Infusion paper materials undesirable for the reasons described above, a proportion of about However, 1% of the particles are portable. Particles produced by
jo einem Sieb mit einer lichten Maschenweite von 0,42 mm zurückgehalten werden, sind ebenfalls nachteilig, jedoch in geringerem Ausmaß; bis zu 10—15% sind tragbar. Die Ausfällungsbedingungen müssen dementsprechend so gewählt werden, daß im wesentlichen keine Teilchenjo a sieve with a mesh size of 0.42 mm withheld are also disadvantageous, but to a lesser extent; up to 10-15% are acceptable. The precipitation conditions must accordingly be chosen so that there are essentially no particles entstehen, die größer sind als 1,17 mm, und daß höchstens etwa 10% Teilchen die größer sind als 0,42 mm entstehen. Für die übrigen 90% der Teilchen ist eine normale Größenverteilung vorzuziehen, wobei die mittlere Größenverteilung etwa der eines Siebes mitarise which are larger than 1.17 mm, and that at most about 10% particles larger than 0.42 mm arise. For the remaining 90% of the particles, a normal size distribution is preferred, with the average size distribution about that of a sieve with einer lichten Maschenweite von 0,10 mm entspricht. Ein Paar von Beispielen mit Größenverteilungen von heißsiegelfähigen Teilchen, welche ausgezeichnete Ergebnisse ergeben, sind in Tabelle II aufgeführt.corresponds to a mesh size of 0.10 mm. A Pair of examples with heat sealable particle size distributions which are excellent Results are shown in Table II.
Teilchen (%)Particle (%)
150150
PanPan
1,17 0,42 0,101.17 0.42 0.10
*) Bauer-McNett-Skala.*) Bauer-McNett scale.
0,20.2
M 35,8 62,7M. 35.8 62.7
0,3 10,7 56,2 35,80.3 10.7 56.2 35.8
Es ist selbstverständlich, daß die bei der Scherausfällung erhaltene Teilchengröße bei Verwendung von in der Papierindustrie üblichen Vermahlungsvorrichtungen verkleinert wird, beispielsweise durch den Pulpen-Abscheider nach Jordan. Tatsächlich erweisen sich die starken, hydraulischen Scherkräfte, wie sie in einer Maschine dieser Art auftreten, als vorteilhaftIt goes without saying that the particle size obtained in the shear precipitation using in the paper industry usual grinding devices is reduced, for example by the Pulp separator to Jordan. In fact, the strong hydraulic shear forces turn out to be as shown in a machine of this type are advantageous
gegenüber der Metall-auf-Metall-Berühning, wie sie in anderen üblichen Vermahhmgsvorrichtungen, beispielsweise in Holländern, auftrittcompared to metal-on-metal-Berühning, as it is in other common Vermahhmgsvorrichtungen, for example in Dutch occurs
Tabelle III gibt in diesem Zusammenhang den Einfluß der Teilchengröße auf die Eigenschaften des unter Verwendung dieser Materialien hergestellt, heißsiegelbaren InfusionsDaDiers wieder.Table III gives in this connection the influence of the particle size on the properties of the under Using these materials manufactured, heat-sealable InfusionDaDiers again.
13 1413 14
Zurückgehalten von Sieb Durch Sieb mit 0,50 mm mit einer lichten Maschen- Maschenweite gehend und weite von 0,42 mm zurückgehalten von Sieb mitRetained by sieve by 0.50 mm sieve going with a clear mesh size and width of 0.42 mm held back by sieve with
0,10 mm lichte Maschenweite0.10 mm clear mesh size
*) Die siegelfahigen Teilchen bestehen aus Polyäthylen-vinyl-copolymer im Gewichtsverhältnis von 55:45. Klassifikation nach der Bauer-McNett-Skala. Es wurden zweischichtige Papiere unter Verwendung eines Papiers mit einem Basisgewicht von nominal 4,54 kg, von welchem etwa 1,36 kg aus versiegelnden Teilchen bestanden, hergestellt*) The sealable particles consist of polyethylene-vinyl copolymer in a weight ratio of 55:45. Classification according to the Bauer-McNett scale. Two-ply papers were made using paper with a nominal basis weight of 4.54 kg, from which about 1.36 kg sealing particles passed, produced
Wie aus Tabelle UI ersichtlich, zeigen die Teilchen, die größer als 0,42 mm sind, keine so guten Heißsiegeleigenschaften wie Teilchen, die kleiner als 0,42 mm, jedoch größer als 0,10 mm sind. Die Ergebnisse für die Siegelpenetration sind besonders wichtig. Bei diesen Versuchen bedeuten große Werte, daß das thermoplastische, siegelfähige Harz die faserige Papierstuktur in hohem Maße durchdringt Eine Durchdringung dieser Art verursacht das Ansammeln von Harz an den Heißsiegel-Backen einer Siegelmaschine. Daraus folgt, daß ein großer Prozentsatz von Teilchen, die größer als 0,42 mm sind, unerwünscht ist. Dieser Effekt macht sich noch deutlicher bemerkbar bei Material, dessen Teilchen größer als 1,17 mm sind.As can be seen from Table UI, the particles larger than 0.42 mm do not show as good heat sealing properties as particles smaller than 0.42 mm, but are larger than 0.10 mm. The results for seal penetration are particularly important. With these Tests mean large values that the thermoplastic, sealable resin has the fibrous paper structure in highly penetrated Penetration of this type causes resin to accumulate on the Heat seal baking of a sealing machine. It follows that a large percentage of particles larger than 0.42 mm is undesirable. This effect is even more noticeable with material, its Particles larger than 1.17 mm.
Obwohl die untere Grenze der Teilchengröße variiert werden kann, ist dennoch zu beachten, daß die Teilchen groß genug sein müssen, damit sie von dem faserigen Papiergrund während der Herstellung des Infusionspapiers zurückgehalten werden können. Die vorstehend angegebenen Teilchengrößen beziehen sich auf die Herstellung von Infusionspapier zur Verwendung bei Kaffee- und Teeprodukten. Es gibt jedoch andere Anwendungsgebiete, wo die Anwesenheit von größeren Teilchen sich nicht nachteilig auswirkt.Although the lower limit of the particle size can be varied, it should nevertheless be noted that the particles must be large enough that they can be retained by the fibrous base during manufacture of the infusion paper. The above specified particle sizes relate to the manufacture of infusion paper for use in Coffee and tea products. However, there are other areas of application where the presence of larger Particle does not adversely affect.
Zur besseren Einschätzung der Form der heterogen zusammengesetzten Teilchen wird auf Fig.2 und F i g. 3 Bezug genommen, in welchen typische Teilchen nach der Erfindung abgebildet sind. In Fig.2 ist die verfeinerte, fibrillinförtnige Eigenschaft des flockigen Niederschlags deutlich erkennbar. F i g. 3 zeigt dagegen die kettenartigen, knotigen Stränge, die für die zusammengesetzten Teilchen charakteristisch sind. Die Formen einzelner Teilchen wechseln erheblich und zufällig; ihr gestreckter, nicht granulierter Charakter ist ebenfalls deutlich erkennbar. Die zusammengesetzten, heißsiegelfähigen Teilchen werden nach dem Ausfällen gewöhnlich filtriert und gründlich gewaschen, bevor sie zur Weiterverwendung in der Naßpartie einer Papiermaschine von neuem in Wasser dispergiert werden.For a better assessment of the shape of the heterogeneously composed particles, refer to Fig. 2 and F i g. 3, in which typical particles according to the invention are depicted. In Fig.2 is the refined, fibrillin-like property of the flaky precipitate clearly recognizable. F i g. 3 shows against it the chain-like, knotty strands that are characteristic of the composite particles. the The shapes of individual particles change considerably and randomly; their elongated, non-granular character is also clearly recognizable. The composite, heat-sealable particles will after precipitation usually filtered and washed thoroughly before being redispersed in water for further use in the wet end of a paper machine.
Bei Verwendung der Masse nach der Erfindung zur Herstellung von heißsiegelfähigen Infusionspapiermaterial wird eine verdünnte Dispersion von heißsiegelbaren Fasern aus einem Vinyl-Copolymer und mit einer Länge von mindestens 13 mm zu einem Eintrag von nicht thermoplastischen Fasern zur Papierherstellung gegeben, wenn die Fasern auf dem papierformenden Sieb abgelagert werden. Die Fasern aus Vinyl-Copolymer werden vorzugsweise in den Aufgabebehälter einer Papiermaschine gegeben. Sie werden dann auf demWhen using the composition according to the invention for the production of heat-sealable infusion paper material, a dilute dispersion of heat-sealable Fibers made of a vinyl copolymer and with a length of at least 13 mm to an entry of not thermoplastic fibers for papermaking when the fibers are on the papermaking wire be deposited. The vinyl copolymer fibers are preferably placed in the feed hopper Given paper machine. You will then be on the papierfoimenden Sieb an einer mittleren Stelle entlang des Verlaufs des Siebes zur Fasersammlung abgeschieden.paper-shaped sieve along a central point the course of the sieve for fiber collection deposited.
Bei Verwendung der Masse nach der Erfindung ist zur Erzielung der gleichen und selbst von verbessertenWhen using the mass according to the invention is to achieve the same and even improved Heißsiegeleiger schäften von Papiermaterial erheblich weniger thermoplastisches Material erforderlich. Die bisher mit einer bestimmten Materialmenge erzielbaren Heißsiegeleigenschaften lassen sich nunmehr auch dann erreichen, wenn lediglich zwei Drittel der vorherHeat sealers cut paper stock significantly less thermoplastic material is required. the Heat-sealing properties that were previously achievable with a certain amount of material can now also be achieved then achieve if only two-thirds of what was previously
H) benötigten Heißsiegelzusammensetzung verwendet werden. Wenn beispielsweise ein Infusionspapier mit einem Gehalt von etwa 3,175 kg pro Ries (480 Blatt, 60,96 χ 91,44 cm) an nicht thermoplastischen Fasern hergestellt wird, sind lediglich etwa 031 kg pro Ries an H) required heat seal composition can be used. For example, if an infusion paper is made with a content of about 3.175 kg per ream (480 sheets, 60.96 χ 91.44 cm) of non-thermoplastic fibers, only about 031 kg per ream is on zusammengesetzten, heißsiegelbaren Teilchen erforderlich, um Siegeleigenschaften zu erzielen, für die bisher 1,36 kg Fasern aus Vinyl-copolymer pro Ries benötigt wurden.composite, heat-sealable particles required in order to achieve sealing properties for the heretofore 1.36 kg of vinyl copolymer fibers are required per ream became.
zung aus heißsiegelbaren Teilchen in Abwesenheit von Fasern zur Papierherstellung kein stabiles, ungeleimtes Papier bilden kann, ist die Verwendung des zweischichtigen Aufbaus im allgemeinen vorzuziehen. Es ist jedoch auch möglich, die Teilchen mit den Fasern zurThe mixture of heat-sealable particles in the absence of papermaking fibers is not a stable, unsized one Can form paper, the use of the two-layer structure is generally preferable. However, it is also possible to use the particles with the fibers Papierherstellung vollständig zu vermischen und die Mischung dann einzusetzen, vorausgesetzt, daß die Teilchen genügend in der Papierstruktur zurückgehalten und nicht aus ihr während der Papierherstellung herausgewaschen werden. Wenn die ZusammensetzungMix completely and the papermaking Then use the mixture provided that the particles are sufficiently retained in the paper structure and not out of it during papermaking be washed out. If the composition aus heißsiegelfähigen Teilchen und Fasern zur Papierherstellung gründlich durchmischt wird, ist es erwünscht, die thermoplastische Teilchenzusammensetzung fest im Papier mit feingemahlenen Zellulosefasern zu binden. Andere herkömmliche Bindemittel könnenof heat sealable particles and papermaking fibers is thoroughly mixed, it is desirable to have the thermoplastic particle composition firmly in the paper with finely ground cellulosic fibers to tie. Other conventional binders can ebenfalls erfolgreich verwendet werden.can also be used successfully.
Das unter Verwendung der Massen nach der Erfindung erhaltene Infusionspapiermaterial weist einen dünnen, porösen und leichten Aufbau auf, ist jedoch von genügender Stabilität, um bei den bei derThe infusion paper material obtained using the compositions according to the invention has has a thin, porous and light structure, but is of sufficient stability to withstand the Herstellung von Teeaufgußbeuteln u. dgl. erforderlichen Verfahrensmaßnahmen nicht zerstört zu werden. Papiermaterialien der vorstehend beschriebenen Art weisen im allgemeinen ein Grundgewicht von etwa 4,08 bis 7,26 kg pro Ries auf und sind in den heißversiegelnManufacture of tea infusion bags and the like required Procedural measures not to be destroyed. Paper materials of the type described above generally have a basis weight of about 4.08 to 7.26 kg per ream and are in the heat seals den Verpackungsmaschinen leicht bearbeitbar.easy to work with the packaging machines.
Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen erläutert Die verwendeten Mengenangaben beziehen sich auf das Gewicht.The invention is explained below with reference to exemplary embodiments Quantities relate to weight.
Eine Trägerharzlösung wird hergestellt, indem 45 Gewichtsteile eines Vinyl-copolymer-Harzes (14% Vinylacetat und 86% Vinylchlorid), in Aceton gelöst werden. Zu der Lösung werden etwa 55 Gewichtsteile Polyäthylenpulver mit einer spezifischen Dichte von 0,96 zugegeben. Die erhaltene Dispersion wurde durchmischt, um eine Dispersion des Polyäthylenpulvers in der Trägerharzlösung zu erhalten. Die Lösung wurde bei einer Temperatur von etwa 29° C gehalten.A carrier resin solution is prepared by adding 45 parts by weight of a vinyl copolymer resin (14% Vinyl acetate and 86% vinyl chloride), to be dissolved in acetone. About 55 parts by weight are added to the solution Polyethylene powder with a specific density of 0.96 was added. The obtained dispersion was mixed to obtain a dispersion of the polyethylene powder in the carrier resin solution. The solution was held at a temperature of about 29 ° C.
Eine Ausfällungslösung wurde aus etwa 38% Aceton und 62% Wasser hergestellt und auf 0° C gekühlt.A precipitating solution was made from approximately 38% acetone and 62% water and cooled to 0 ° C.
In einem Niederschlagsrohr mit konstanter Strömung werden aus den vorstehend beschriebenen Lösungen zusammengesetzte, heißversiegelnde Teilchen, bestehend aus etwa 55% Polyäthylen und 45% Vinyl-copolymer, hergestellt. Die Ausfällungslösung wird durch ein zentrales, rohrförmiges Teil mit einer Geschwindigkeit von etwa 5,5 g/min geleitet und die Harzsuspension wird mit einer Geschwindigkeit von 0,4 g/min zu der strömenden Ausfällungslösung durch ein Loch, das sich an der Seite des Rohrs befindet, gegeben. Die so erhaltenen zusammengesetzten, faserigen Teilchen werden filtriert, mit Wasser gewaschen und zur Weiterverwendung im Papierherstellungsprozeß erneut dispergiert.The solutions described above are converted into a precipitation pipe with constant flow composite heat-sealing particles consisting of approximately 55% polyethylene and 45% vinyl copolymer, manufactured. The precipitation solution is passed through a central, tubular part at a speed of about 5.5 g / min and the resin suspension is fed at a rate of 0.4 g / min to the flowing precipitant solution through a hole located on the side of the tube. The so The composite fibrous particles obtained are filtered, washed with water and dried Re-dispersed for further use in the papermaking process.
Die Dispersion heißversiegelnder Teilchen wird durch einen pulpen Abscheider nach Jordan geleitet und in den Aufgabebehälter einer Papiermaschine gebracht, wobei die Zuführgeschwindigkeit ausreicht, um ein fertiges Papier mit einem 20gew.-%igen Anteil an heißversiegelnden Teilchen zu ergeben. Das entstandene Infusionspapiermaterial ist von ausgezeichnetem Aussehen, weist eine gute Heiß- und Naßsiegelstärke auf, ist geschmacksneutral und in allen übrigen Eigenschaften mit herkömmlichen, heißsiegelbaren ir.fusionspapiermaterialien vergleichbar. Das erhaltene Papier wird zur Weiterverarbeitung zu Teeaufgußbeuteln auf den üblichen Form- und Versiegelungsmaschinen verwendet. Die so hergestellten Teeaufgußbeutel weisen ausgezeichnete Heiß- und Naßsiegeieigenschaften auf.The dispersion of heat-sealing particles is passed through a pulp separator to Jordan and brought into the feed hopper of a paper machine, the feed speed is sufficient to allow a to give finished paper with a 20 wt .-% proportion of heat-sealing particles. The resulting Infusion paper material is excellent in appearance, has good heat and wet seal strength on, is tasteless and in all other properties with conventional, heat-sealable ir.fusion paper materials comparable. The paper obtained is used for further processing into tea infusion bags used on the usual form and seal machines. The tea infusion bags produced in this way have excellent hot and wet sealing properties.
Das Verfahren nach Beispiel I wird wiederholt, wobei an Stelle cies Polyäthylenpulvers ein Polypropylenpulver verwendet wird. Die erhaltenen heißsiegelfähigen Teilchen werden zur Herstellung eines zweischicntigen. heißsiegelbaren Infusionspapier mit einer Gesanitkonzentration an thermoplastischen Teilchen von etwa 30% des Gesamtpapiergewichts verwendet. Das entstandene Papier weist, wie das Papiermaterial in Beispiel !,ausgezeichnete Eigenschaften auf.The process according to Example I is repeated, with a polypropylene powder in place of this polyethylene powder is used. The heat-sealable particles obtained are used to produce a two-layer. heat-sealable infusion paper with a total concentration of thermoplastic particles of about 30% of the total paper weight used. The resulting paper has, like the paper material in Example !, excellent properties.
Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings
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