DE2725201A1 - Verstaerkte wellpappe und verfahren zu ihrer herstellung - Google Patents

Verstaerkte wellpappe und verfahren zu ihrer herstellung

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DE2725201A1 DE19772725201 DE2725201A DE2725201A1 DE 2725201 A1 DE2725201 A1 DE 2725201A1 DE 19772725201 DE19772725201 DE 19772725201 DE 2725201 A DE2725201 A DE 2725201A DE 2725201 A1 DE2725201 A1 DE 2725201A1
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Description

PATENTANWÄLTE
DR.-ING. WOLFRAM BUNTE DR. WERNER KINZEBACH
D-eOOO MÜNCHEN 4O. BAUERSTRASSE 22 · FERNRUF (Οββ) 37 63 83 · TELEX B2IS2O8 ISAR D POSTANSCHRIFT: D-βΟΟΟ MÜNCHEN «3. POSTFACH 7βΟ
München, 3. Juni 1977 M/18 166
RENGO CO., LTD.
1-186, Ohbiraki 4-chome,
Fukushima-ku OSAKA / JAPAN
Verstärkte Wellpappe und Verfahren zu ihrer Herstellung
Die Erfindung betrifft eine neue, verstärkte Wellpappe und ein Verfahren zu ihrer Herstellung.
Es sind zahlreiche verstärkte Wellpappen bekannt, die aus Holzzellstoff hergestellt werden, welcher ein hitzehärtbares Harz (wie ein Mel ami n/Formaldehyd- oder Epichlorhydrinharz) enthält. Ferner ist es bekannt, Wellpappe durch Imprägnieren mit Paraffin oder Kunstharzen oder durch Verwendung einer dicken, mehrwandigen oder harzimprägnierten Pappe als geripptes Innenelement zu verstärken.
Diese und andere frühere Versuche haben noch nicht zum gewünschten Erfolg geführt, da zur Laminierung bzw. Kaschierung mit der Verkleidungsfolie ein Spezial klebstoff erforderlich ist, eine unzureichende Naßfestigkeit erzielt wird oder das Material nicht mit Hilfe herkömmlicher Wellpappenmaschinen verarbeitet werden kann.
Bekannt ist ferner ein aus einem Gemisch von Holzzellstoff und einem thermoplastischen Harz hergestelltes Papier. Dieses Papier wurde jedoch nur in geringem Ausmaß zur Herstellung von Wellpappen verwendet, da das darin enthaltene thermoplastische Harz bei der Verarbeitung des Papiers mit Hilfe einer herkömmlichen Wellpappenmaschine schmelzen und sich an den Vorwä'rmwalzen oder Wellpappenwalzen ablagern würde oder für die Laminierung mit dem Außenverkleidungselement einen Spezialklebstoff erfordert.
Die Aufgabe der Erfindung besteht hauptsächlich darin', eine verstärkte Wellpappe zur Verfugung zu stellen, die mit Hilfe einer herkömmlichen Wellpappenmaschine erzeugt werden kann.
Gegenstand der Erfindung ist eine verstärkte Wellpappe mit einem gerippten Innenelement und einer auf mindestens eine Seite des Innenelements auflaminiertenbzw. -kaschierten Außenverkleidung. Das gerippte Innenelement besteht aus einer mehrwandigen bzw. mehrschichtigen Pappe mit-einer inneren Schicht aus einem Gemisch von Zellstoff und mindestens 15 Gew.-% eines thermoplastischen Harzes (bezogen auf das Gemisch) und zwei äußeren, jeweils an den entgegengesetzten Oberflächen der inneren Schicht ausgebildeten Zellstoffschichten. Das mehrwandige flächige Material wird bei seiner Verarbeitung mit Hilfe einer herkömmlichen Wellpappenmaschine zu einem einheitlichen, gerippten Innenelement verarbeitet, wenn es nacheinander unter Druck bei erhöhter Temperatur zwi-
70 98 50/1
Η/18 166 -X- 27252Ü1
sehen Vorwärmwalzen und WeIlungswalzen hindurchgeführt wird.
Beispiele für thermoplastische Harze, welche für den genannten Zweck verwendet werden können, sind Polyäthylen, PoIy-ί amid, Polyvinylalkohol, Polyvinylchlorid, Polystyrol und j Acrylharze. Das Harz kann in Form eines Pulvers, von Teilchenj ' Flocken oder Fasern vorliegen; sein Gehalt beträgt mindestens 15 Gew.-% (vorzugsweise 20 bis 50 Gew.-%),bezogen auf das Gemisch mit dem Zellstoff. Bei einem Harzgehalt von weniger I als 15 Gew.-% ist die Verbesserung der physikalischen Eigenschaften des gerippten Elements, wie der Adhäsion gegenüber Holzzellstoffasern, der Naßfestigkeit oder der Wasserabsorption,unzureichend. Der als Hauptkomponente der inneren Schicht verwendbare Holzzellstoff kann ein beliebiger, üblicherweise für die Herstellung von Wellpappe verwendeter Zellstoff, wie halbchemischer Stoff, Altpapierstoff oder Gemische davon, sein.
Die an den beiden Oberflächen der inneren Schicht zu erzeugenden äußeren Schichten können aus demselben Zellstofftyp bestehen, der in der inneren Schicht verwendet wird; sie enthalten jedoch kein thermoplastisches Harz. Die äußeren
Schichten weisen jeweils ein Flächengewicht von etwa 20 bis
2 2
50 g/m auf. Bei einem Flächengewicht von weniger als 20 g/m diffundiert das thermoplastische Harz in der inneren Schicht während der Verarbeitung bis auf die äußeren Schichten und scheidet sich daher an den Trockenzylindern der Papiermaschine, den Vorwärmwalzen oder den WeIlungswalzen der Wellpappen-
2 maschine ab. Bei einem Flächengewicht von mehr als 50 g/m verringert sich die Naßfestigkeit des inneren Flächengebildes, welches gewellt werden soll.
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Die Naßfestigkeit der äußeren Schicht des gerippten Elements
j kann durch Einbau eines thermoplastischen Harzes, wie eines
; MeIamin/Formaldehyd-Harzes oder Epichlorhydrinharzes, in die
' äußere Schicht erhöht werden.
j Das in das gerippte Element zu verarbeitende mehrwandige
flächige Material kann in herkömmlicher Weise hergestellt werden. Man kann z.B. mit Hilfe einer Ultraformer-Papiermaschine
eine naße Bahn erzeugen und diese zwischen zwei Filztüchern
entwässern und anschließend an einem Trockenzylinder trocknen.
Wenn die Bahn nicht genügend erhitzt und gepreßt wurde, weist I sie als solche keine ausreichende Festigkeit für die Verwen- | dung als geripptes Innenelement auf. j
Ein besonderer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß die Ί Festigkeit der mehrwandigen Bahn während der Verarbeitung mit
Hilfe einer herkömmlichen WeIlpappenmaschine dadurch beträcht- , lieh verbessert werden kann, daß man die Bahn bei einer oberhalb des Erweichungspunkts (vorzugsweise oberhalb des Schmelzpunkts) des thermoplastischen Harzes liegenden Temperatur
preßt. Dieses Heißpressen wird dadurch bewirkt, daß man die i Bahn zwischen gegenläufig rotierenden Vorwärmwalzen oder gegenläufig rotierenden Wellungswalzen hindurchführt. !
Diese Arbeitsweise wird nun unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Von den Zeichnungen zeigen:
Figur 1 eine schematische Ansicht des Systems zur Herstellung ; der erfindungsgemäßen Wellpappe; und :
Figur 2 einen Längsschnitt durch die erfindungsgemäße Well- ; pappe. :
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-r- 27252Ü1
Figur 1 zeigt somit schematisch die Wellpappenmaschine, mit ' ' deren Hilfe das gerippte Element hergestellt und anschließend' : auf eine Seite einer einzelnen blattförmigen Außenverklei - j dung aufkaschiert wird. Das mehrwandige flächige Material j bzw. die Bahn F, die gewellt werden soll, wird von der (nicht I ι gezeigten) Abwickelvorrichtung zur Vorwärmwalze 1 geführt,
umläuft diese und wird auf eine Temperatur von etwa 19O0C \ erhitzt. Die erhitzte Bahn wird dann an der Anfeuchtwalze 2 j befeuchtet und zu den gegenläufig rotierenden Wellpappenwalzen bzw. WeIlungswalzen 3, 3 geführt. Diese Walzen werden von innen auf etwa 160 C erhitzt. Die Bahn F verläuft dann ι unter einem linearen Walzenspaltdruck von etwa 30 bis etwa j 40 kg/cm durch den Spalt zwischen den WeI1ungswalzen 3, 3, , . wodurch der Bahn die gewünschte gerippte bzw. gewellte Form verliehen wird. An einer der die Bahn rotierend erfaßenden WeIlungswalzen 3 wird auf die Spitzen der gerippten Bahn mit
Hilfe der Auftragwalze 5, die in Nachbarschaft zur betreffenj den Wellungswalze 3 angeordnet ist, eine flüssige Paste j (wie Stärkepaste) aufgebracht.
Mit Hilfe der angrenzend an die Auftragwalze 5 rotierbar
j angeordneten Abstreifwalze 4 wird jeglicher an der Auftrag- ! walze 5 befindlicher Oberschuß der Pastenlösung entfernt.
ι Eine Bahn der gewünschten Außenverkleidung R wird von ihrer (nicht gezeigten) Abwickelvorrichtung zu einem Paar von Vorwärmwalzen geführt und auf eine vorbestimmte Temperatur er-
j hitzt. Anschließend verläuft die Bahn durch den Spalt zwischen einer der Wellungswalzen 3 und einer in Nachbarschaft zu
\ dieser Walze angebrachten Druckwalze 7, wobei die beiden Bahnen F und R laminiert werden. Die erhaltene Wellpappe weist ein aus der mehrwandigen Bahn F erzeugtes geripptes Innenelement und eine mit nur einer Seite des gerippten EIements verbundene Außenverkleidung F auf. Selbstverständlich kann man jedoch eine weitere Außenverkleidung auf die gegen-
709850/1127
J !
überliegende Seite des gerippten Innenelements aufkaschieren, indem man im Anschluß an die erste Laminiervorrichtung eine entsprechende, weitere Laminiervorrichtung vorsieht; auf diese Weise erhält man die in Figur 2 im Querschnitt gezeigte Wellpappe. j
i Die fertige Wellpappe wird nach Passieren der Leitwalze 8 j
von einem Paar von Abzug-Förderbändern 9 erfaßt.
Die erhaltene Wellpappe wird in Figur 2 im Querschnitt gezeigt. Bei dieser Ausführungsform beinhaltet die Wellpappe ein geripptes Innenelement 11 und zwei Lagen von Außenverkleidungen 12, 12, die an jedem Scheitel 11a des gerippten Innenelements i 11 mit diesem verbunden sind. Das gerippte Innenelement 11 besteht aus einem einheitlichen, laminierten mehrwandigen flächigen Material, das eine innere Schicht Hb sowie auf beiden Seiten dieser Schicht jeweils eine äußere Schicht lic aufweist. Die innere Schicht 11b enthält mindestens 15 Gew.-% eines thermoplastischen Harzes und als Rest ZeI1 stoff, vorzugsweise halbchemischen oder Altpapierzellstoff. Typischerweise enthält die innere Schicht etwa 30 Gew.-% Polyäthylen-Kurzfasern in ; Altpapierzellstoff und weist ein Flächengewicht von 170 g/m ! auf. Die äußere Schicht enthält Altpapierzellstoff desselben } Typs, wie er in der inneren Schicht verwendet wird, sowie 0,4 Gew.-% eines Naßfestigkeitszusatzes, wie von modifiziertem Polyamid/Epichlorhydrin-Harz. Die äußeren Schichten lic werden an den gegenüberliegenden Seiten der inneren Schicht Hb mit
2 :
einem Flächengewicht von 40 g/m erzeugt.
Die äußere Schicht 12 der Wellpappe kann ein herkömmliches, ! wasserdichtes Material darstellen (wie es der Jis-Norm K-320 entspricht) und wird mit Hilfe eines herkömmlichen Klebstoffs ! (wie Stärke) an jeder Spitze bzw. jedem Scheitel des gerippten Innenelements 11 mit diesem Element schachtförmig verbunden bzw. laminiert. 709β_50/1±2_7 _ J
MZi8166 -Λ- 272520
1β
Die Beschreibung zeigt, daß die erfindungsgemäße Wellpappe in herkömmlicher Weise unter Verwendung bekannter Wellpappen- j maschinen ohne irgendwelche verfahrenstechnische oder appara- j tive Änderungen hergestellt werden kann, da das thermoplasti- \ sehe Harz nur in der inneren Schicht des gerippten Elements j vorhanden ist und während der Verarbeitung der mehrwandigen ! Ausgangsbahn mit Hilfe der Wellpappenmaschine nicht zur Oberfläche der äußeren Zellstoffschicht diffundiert. Die Ausgangs-,1 bahn kann in herkömmlicher Weise mit Hilfe einer bekannten \ Papiermaschine erzeugt werden, und die einzelnen Schichten bzw. Lagen der Bahn können gleichzeitig zu einer einheitlichen Bahn verbunden werden, wenn die Bahn in der WeI 1 pappenmaschi-■ ne zur Formung in das gerippte Element verarbeitet wird.
j Das nachstehende Beispiel soll die Erfindung näher erläutern, , ohne sie jedoch zu beschränken.
Beispiel Herstellung der Ausgangsbahn
' Altpapierzellstoff bzw. -masse wird mit 30 Gew.-% (bezogen auf das Gemisch) an Polyäthylenstape'lfasern (Mitsui Zellabach Co., Ltd. SWP-E400, Fp. 1310C, 0,9 mm Länge) vermischt. Das Gemisch wird als Material für die innere Schicht verwendet. Das Material für die äußere Schicht enthält 0,4 Gew.-% eines modifizierten Polyamid/Epichlorhydrin-Harzes in Altpapierzellstoff. Diese Materialien werden nacheinander mit Hilfe einer Ultraformer-Papiermaschine zu einer mehrwandigen Bahn verarbeitet, welche eine erste äußere Schicht, zwei innere ; Schichten und eine zweite äußere Schicht beinhaltet, und danach getrocknet. Die äußeren Schichten weisen jeweils ein
2
Flächengewicht von 40 g/m und die beiden inneren Schichten
: 2
. jeweils ein Flächengewicht von 85 g/m auf. Die Bahnerzeugungs-
709850/1127
M/18 166
1Λ
geschwindigkeit beträgt 7,5 m/Min. Das Flächengewicht der
2
gesamten Schichten beträgt 250 g/m .
Die erhaltene Verbundbahn wird 5 Sekunden bei 140 C und einem
2
Druck von 50 kg/cm gepreßt.
Ferner stellt man nur aus dem vorgenannten Altpapierzellstoff eine Vergleichs-Papierbahn mit demselben Flächengewicht her.
Die Eigenschaften der beiden erhaltenen Bahnen sind aus Tabelle I ersichtlich.
TABELL E I g/m2 242 Vergleichs
probe 1
erfindungsgemäße
Probe		 trocken 9,4 252
Flächengewicht, naß
naß/trocken		 7,5
79,5 % 		6,0
trocken 58,1 2,2
36,6 %
Berstfestig
keit, kg/cmz 		naß
naß/trocken		 14,3
24,6 *		 42,6
4,6
10,7 %
Ring-Druck
festigkeit, kg
Die aus Tabelle I ersichtlichen Werte werden gemäß JIS-P8126 ' bestimmt; "trocken" bedeutet, daß die betreffende Probe ' 24 Stunden bei 2O0C und 65 % relativer Feuchte gelagert wird, j während "naß" bedeutet, daß die Probe 1 Stunde bei 200C in ! Wasser eingetaucht wird. !
709850/1127 j
,,asfe
Herstellung der Wellpappe
Die nach der vorgenannten Methode erzeugte Ausgangsbahn J wird zur Formung in ein geripptes Element in eine Wellpappen-j
maschine (Mitsubishi Lungston Co.. Ltd., 2200 mm breit) ein- ! geführt. Die Oberflächentemperatur der Vorwärmwalze beträgt
1900C und der lineare Spaltdruck zwischen den WeI1ungswalzen ;
40 kg/cm. j
i Auf beide Seiten des erhaltenen gerippten Elements wird zur j Herstellung einer fertigen Wellpappe mit einer Stärkepaste
eine Außenverkleidung gemäß JIS K-320 aufkaschiert. \
Nach derselben Arbeitsweise stellt man die Vergleichsprobe 2
her, wobei man jedoch als Material für das gerippte Element
eine aus Aitpapierzellstoff hergestellte mehrwandige Pappe
2 '
mit einem Flächengewicht von 250 g/m verwendet. Ferner
stellt man nach derselben Methode die Vergleichsprobe 3 her,
wobei man jedoch eine mehrwandige Pappe aus Altpapierzel1-
2
stoff mit einem Flächengewicht von 250 g/m als Material
des gerippten Elements sowie eine Außenverkleidung gemäß ' JIS K-220 verwendet und die erhaltene Wellpappe mit flüssigem Paraffin imprägniert (genommene Menge 45 %).
Tabelle II zeigt die Eigenschaften der erhaltenen Wellpappen.
TABELLE II Vergleichs Verglei chs-
erfindungsge probe 2 probe 3
mäße Probe 65,1 83,5
Flach-Druck- trocken 101,8
festigkei t, 5.7 16,9
kg/32,26cm2 naß 22.5
(5 in2) 10.7 8,9
End-Druck- trocken 13,5
festigkeit 0.2 1,6
kg/5 cm naß 2,1 (
709850/1127

Claims (12)

Patentansprüche
1. Verfahren zur Herstellung einer verstärkten Wellpappe, —- dadurch gekennzeichnet, daß man
a) eine mehrwandige Bahn mit einer inneren Schicht aus einem Gemisch von Zellstoff und einem thermoplastischen Harz sowie zwei an den gegenüberliegenden Oberflächen der inneren Schicht bei einem Flachengewicht von etwa
2
20 bis etwa 50 g/m gebildeten äußeren Schichten aus Zellstoff erzeugt, wobei das thermoplastische Harz im genannten Gemisch in einem Anteil von mindestens 15 % (bezogen auf das Trockengewicht des Gemisches) enthalten ist,
b) die mehrwandige Bahn in eine Wellpappenmaschine einführt, so daß die genannten Schichten miteina/ider verbunden und zu einem einheitlichen gerippten Element geformt werden, wenn die Bahn um eine Vorwärmwalze und unter Druck bei erhöhter Temperatur durch den Spalt zwischen gegenläufig rotierenden Wellungswalzen 1 ä u f t, u η d
c) auf eine Seite des gerippten Innenelements mindestens eine Bahn eines Außenverkieidungselements auflaminiert bzw. -kaschiert.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ι man ein thermoplastisches Harz in Form von Fasern verwendet. ;
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß '
man ein thermoplastisches Harz in Form eines Pulvers oder von Teilchen oder Flocken einsetzt.
_ i
709850/1127
ORIGINAL INSPECTED
m/18 166
-A - 272S2U ι
4. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man das thermoplastische Harz in einem Anteil von etwa 20 bis etwa 50 %, bezogen auf das Trockengewicht des Gemisches, einsetzt.
5. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man als thermoplastisches Harz Polyäthylen, Polyamid, Polyvinylalkohol, Polyvinylchlorid, Polystyrol und/oder | Acrylharze verwendet. I
6. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß man eine erhöhte Temperatur anwendet, die oberhalb des Erweichungspunktes des thermoplastischen Harzes liegt.
7. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß man eine erhöhte Temperatur anwendet, die oberhalb des Schmelzpunktes des thermoplastischen Harzes liegt.
8. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß man eine äußere Schicht erzeugt, die einen Naßfestigkeitszusatz enthält.
9. Verstärkte Wellpappe aus einem gerippten Innenelement und einer auf mindestens eine Seite des gerippten Innenelements auf1 aminierten Außenverkleidung, dadurch gekennzeichnet, daß das gerippte Innenelement (11) aus einer mehrwandigen Pappe besteht, die aus einer inneren Schicht (lib) aus einem Gemisch von Zellstoff und einem thermoplastischen Harz sowie zwei an den gegenüberliegenden Oberflächen der inneren Schicht (lib) gebildeten äußeren Schichten (lic) aus Zellstoff mit einem Flächengewicht von etwa 20 bis
2
etwa 50 g/m besteht, wobei das thermoplastische Harz im Gemisch in einem Anteil von mindestens 15 Gew.-%, bezogen auf das Trockengewicht des Gemisches, enthalten ist.
709850/11-27
M/18 166 -rf- 27252U1
10. Wellpappe nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das thermoplastische Harz in einem Anteil von etwa 20 bis 50 %, bezogen auf das Trockengewicht des Gemisches, vorliegt.
11. Wellpappe nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet daß das thermoplastische Harz Polyäthylen, Polyamid, Polyvinylalkohol, Polyvinylchlorid, Polystyrol und/oder ein Acrylharz ist.
12. Wellpappe nach Ansprüchen 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Schicht (lic) einen Naßfestigkeitszusatz enthält.
4-24
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