DE2833452C2 - Verfahren zum Herstellen von Papier für Verpackungszwecke, insbesondere für die Herstellung von Wellpappe - Google Patents
Verfahren zum Herstellen von Papier für Verpackungszwecke, insbesondere für die Herstellung von WellpappeInfo
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Description
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J5
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Papier für Verpackungszwecke, insbesondere für y,
die Herstellung von Wellpappe, wonach unsortierte und/oder sortiertes Altpapier gegebenenfalls gereinigt,
unter Zusatz von Wasser im Pulper in eine wäßrige Stoffsuspension überführt, gemahlen und gegebenenfalls
unter Zusatz von Papierhilfsmitteln zu Papierbrei mi
gemischt, dann zu einer kontinuierlichen Papierbahn geföhnt und oberflächengeleimt wird.
Bei der Papierherstellung ist es bekannt, insbesondere für mindere Qualitäten Altpapier au verwenden. Häufig
wird das Altpapier vor der Verwendung einer ι Sortierung unterworfen, um Verunreinigungen und
Fremdkörper zu entfernen. Anschließend wird das Altpapier in sogenannten Puiptirn in eine wäßrige
Stoffsuspension überführt, gemahlen und gegebenenfalls unter Zusatz von Papierhilfsmitteln zu einem
Papierbrei gemischt. Der Papierbrei wird dann auf einer Papiermaschine zu einer kontinuierlichen Papierbahn
geformt und nach Vorentwässerung getrocknet Die Vorentwässerung findet regelmäßig auf einem endlosen
Sieb statt, auf dem aus dem verdünnt aufgetragenen Papierbrei ein Vlies gebildet wird. Dieses Vlies wird
durch Absaugen und/oder Abpressen weiter entwässert Schließlich wird das restliche Wasser größtenteils im
Zuge einer Nachtrocknung durch Wärmezufuhr verdampft
Es ist ferner bekannt Papier für Verpackungszwecke, insbesondere für die Weiterverarbeitung zu Wellpappe,
gänzlich oder überwiegend aus Altpapier herzustellen. In diesem Fall werden die erforderlichen mechanischen
Eigenschaften des Papiers nicht ohne weiteres erreicht Man kann die erforderlichen mechanischen Eigenschaften
allerdings dann erhalten, wenn man den Anteil an Altpapier an der Papierrohrstoffmenge reduziert und
teure Zellstoffe wie z.B. Kraftzelluiosc verwendet
Durch die höhere Festigkeit solcher Zellstoffe wird auch das damit hergestellte Papier fester. — Eine andere
Möglichkeit der Verbesserung der mechanischen Eigenschaften von Papier ist die sogenannte Leimung.
Dabei werden verschiedene Bindemittel dem Papier im Zuge seiner Herstellung zugesetzt und verbessern
sowohl das innere Gefüge und damit die mechanischen Werte des Papieres als auch bei entsprechender
Aufbringung auf das Papier dessen Oberfläche. Die Anwendung der Bindemittel kann dabei entweder als
sogenannte Stoffleimung durch Zusatz des oder der Bindemittel in den Papierstoff vor der Vliesbildung
erfolgen oder durch die sogenannte Oberflächenleimung, bei welcher das oder die Bindemittel nach
entsprechender Vorbehandlung auf die Oberfläche vom Papier während seiner Herstellung aufgebracht wird.
Das Aufbringen der Oberflächenleimung kann z.B. mittels Leimpressen erfolgen. Leimpressen weisen im
allgemeinen zwei gegenläufige Walzen auf, durch welche die Papierbahn geführt wird und welche dabei
eine Leimmischung in die Papierbahn einpressen und/oder auf deren Oberfläche verteilen. Es besteht
aber auch die Möglichkeit, daß die Leimmischung auf die Papierbahn während der Papierherstellung aufgesprüht
wird. Das Aufsprühen kann dabei ein- oder beidseitig erfolgen. So können durch die Applikation
von verkleisterter Maisstärke auf Papier, welches überwiegend aus Altpapier besteh'., die gleichen
mechanischen Eigenschaften erzielt werden als wenn dier.es Papier nur zu einem Teil aus Altpapier, im
übrigen jedoch a'is Zellstoff besteht Ähnliches trifft zu, wenn das Papier durch Besprühen mit einer Stärkelösung
behandelt wird.
Trotz der Erhöhung der Fertigkeitswerte eines Papieres, auch bei weitgehender Verwendung von
Altpapier, hat die Anwendung von klassischer Stärke den Nachteil hoher Kosten. Denn klassische Stärke ist
ein Produkt, welches zu seiner Herstellung einerseits aufwendige Einrichtungen benötigt, andererseits hohe
Energiemengen für die Trocknung verlangt, weil die Herstellung auf nassem Wege erfolgt.
Im übrigen ist ein Verfahren zur Herstellung von Papier aus einem einen Zelluloseanteil enthaltenen
Papierrohrstoff bekannt, wonach man den Papierrohstoff aufbereitet, ihm vor dem Mahlen Wasserglas und
mindestens einen Zusatzstoff zusetzt und nach dem Mahlen mindestens eine Säure hinzufügt, durchmisch ι
und die so erzeugte Pulpe zu Papier verarbeitet Als Zusatzstoff kann ein Thixotropierungsmittel verwendet
werden, nämlich Stärke wie Mais-, Reis- oder Kartoffelstärke. Als Säure Finden Salzsäure, Schwefelsäure, Phosphorsäure oder andere Säuren Verwendung.
Als Papierrohstoff verwendet man einen solchen, welcher Natronzellstoff, Halbzellstoff, Sulfitzellstoff,
Estestoff und/oder Altpapier enthält
Außerdem kennt man ein Verfahren zur Herstellung von Papier, wonach Wurzelfasern von Großwasserpflanzen mit der in den Wurzelfasern vorhandenen
Stärke zur Leimung des Papiers Verwendung findet Allerdings beschränken sich diese bekannten Maßnahmen auf die Verwendung der beiden Großwasserpflanzen der Arundo- und Typhaarten, die sich wesentlich
von den Wurzelfasern anderer Großwasserpflanzen unterscheiden. Endlich kennt man ein Papier aus 70%
Kraft-Zellstoff und 30% Papierabfall, zu dessen Herstellung proteinhaltige Stärkeprodukte eingesetzt
werden können. >o
Die vorbeschriebenen Maßnahmen haben die Probleme um die Herstellung von Papier für Verpackungszwecke aus lediglich billigem Altpapier und billigen
Zuschlagstoffen nicht maßgebend beeinflußt
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Herstellen von Papier für Verpackungszwecke, insbesondere für die Herstellung von Wellpappe, anzugeben, welches sich in einfacher Weise unter
überwiegender Verwendung von Altpapier kostengünstig durchführen läßt
Diese Aufgabe löst die Erfindung bei einem gattungsgemäßen Verfahren dadurch, daß einem
Altpapieranteil von etwa 98% Zuschlagstoffe von etwa 2% aus Getreide und/oder getrockneten Knollen
und/oder Wurzeln zugegeben werden, ..nd daß die aus
den Zuschlagstoffen abgetrennte Stärke nach deren teilweisen oder vollständigen Verkleisterung auf die
Oberfläche der Papierbahn aufgebracht wird. Dabei kann das Leimmittel auf die Papierbahn aufgepreßt
und/oder in diese eingepreßt oder aufgesprüht werden. — Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß die
Herstellung von Papier grundsätzlich die Verwendung von billigen Rohstoffen und billigen Zuschlagstoffen
zuläßt, welche nicht nur im Wege der Rezyklierung der
Stoffsuspension zugeführt werden können, sondern darüber hinaus zugleich zur Erzeugung eines Leimmittels in modifizierter Form von verkleisterter Stärke und
dispergieren, eventuell auch gelösten Proteinen dienen. Insoweit kann zugleich auf die Verwendung hochwertiger und damit kostenaufwendiger klassischer Stärke wie so
z. B. Kartoffel- oder Maisstärke verzichtet werden. Als Getreide kommen z. B. Weizen, Roggen, Hirse,
Milokorn o. dgl. in Frage, als Knollen Kartoffeln o. dgl., als Wurzeln Manioka, Taro o. dgl. Im Rahmen der
Erfindung können die bei der Herstellung des :>5 Leimmittels aus Getreide und/oder Knollen und/oder
Wurzeln in den Rohstoffen enthaltenen Fasern und Schalenanteile nach der Verkleisterung des Stärkeanteils entweder durch Sieben oder Zentrifugieren
abgetrennt und ihrem Fasercharakter entsprechend der eo Stoffsuspension vor dem Aufbringen auf die Papiermaschine zugesetzt werden.
Weiter sieht die Erfindung vor, daß Getreide handelsüblicher Qualität gereinigt, mit Wasser angerührt und naß zermahlen wird, daß man die entstandene >■ ".
Mischung unter Überdruck mit Dampf thermisch-me chanisch behandelt und aus der dadurch enthaltenen
Mischung aus gelöster verkleisterter Stärke mit
teilweise gelösten, teilweise dispergieren Getreideproteinen und Fassrstoffen aus Randschichten der Getreidekörner die Faserstoffe entfernt, z. B. abgesiebt oder
zentrifugiert und in vorgegebener Menge als Zuschlagstoffe dem Akpaieranteil zugesetzt werden, während
die verkleisterte Stärke mit den Getreideproteinen der Papierbahn zugeführt wird. Die in dem Getreide
vorhandene Stärke kann unter Anwesenheit der anderen Getreidebestandteile in wäßriger Phase *or
dem Aufbringen auf die Papierbahn bei Temperaturen von über 50"C, vorzugsweise 1200C, verkleistert
werden. Ferner besteht die Möglichkeit, daß die Stärke nach der Verkleisterung vor Aufbringen auf die
Papierbahn v. sifter abgebaut wird. Zweckmäßigerweise
wird der Mischung vor, während oder nach dem Naßvermahlen zum Reduzieren der Viskosität nach der
anschließenden Verkleisterung 0,5 Gew.-% vorzugsweise 1,0 Gew.-% Ammoniumpersulfat zersetzt
Beispielsweise wurden 100 kg Weizen handelsüblicher Qualität nach Reinigung zum Entfernen von Sand,
Staub, Stroh usrw. mit der 20fachen Menge Wasser in einem Behälter mit einem Rührwerk angerührt und die
Mischung einer Naßvermahlungsmühle zugeführt Vor der Naßvermahlung wurden der Mischung zwecks
Reduzierung der Viskosität nach der anschließenden Verkleisterung noch 035 kg Ammoniumpersulfat zugesetzt Nach der Naßvermahlung wurde diese Mischung
einer thermisch-mechanischen Behandlung derart unterzogen, daß !tie mittels einer gleichzeitig fördernden
Pumpe gleichzeitig mit Dampf von 1,6 bar Oberdruck gefördert wurde. Die so erhaltene Mischung aus
gelöster verkleisterter Stärke mit Weizenproteinen, die teilweise gelöst, teilweise dispergiert waren, und aus
Faserstoffen aus den Randschichten der Weizenkörner wurde dann auf ein Schwingsieb zum Entfernen der
Faserstoffe gegeben. Es wurden 143 kg abgesiebt Die abgesiebten Faserstoffe wurden dem Altpapier im
Stoffeintrag zugegeben. Schließlich wurde die Papierbahn nach denn Aufbringen der Leimmir-chung mit den
Weizenproteirifin in einer Leimpresse einer Behandlung
unterzogen, indem sie über mehrere dampfbeheizte Trockenzylinder geführt wurde.
Nach einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, daß zerkleinerte Wurzeln von Taro
oder Manioka gereinigt und mit Wasser naßvermahlen werden, daß dann die entstandene Mischung unter
Überdruck und Dampf behandelt und aus der dadurch erhaltenen Mischung aus gelöster verkleisterter Stärke
und einer Dispersion unlöslicher Bestandteile diese Bestandteile entfernt, z. B. abgesiebt oder zentrifugiert
werden, und eine vorgegebene Menge der Bestandteile dem Altpapieninteil im Pulper zugesetzt wird, während
die verkleisterte Stärke zusammen mit den Proteinen der Papierbahn zugeführt wird. — In diesem Fall wurde
also die für die Oberflächenleimung eingesetzte Mischung nicht aus Getreide, sondern aus 80kg
getrockneten Wurzeln von Taro oder Manioka gewonnen. Aus diesen Wurzeln wurde nach der
Verkleisterung; des Stärkeanteils und der Dispergierung der unlöslichen Bestandteile eine Menge von
4% = 3,2 kg des ursprünglichen Wurzelgewichtes abgesiebt und zwtcks Verwertung mit dem Altpapier im
Pulper zugesellt. In dem hergestellten Papier waren je
kg 82 g Wurzelbestandteile enthalten.
Die durch die Erfindung erreichten Vorteile sind im
wesentlichen darin zu sehen, daß ein Verfahren zur Herstellung von Papier für Verpackungszwecke, insbesondere für die Herstellung von Wellpappe, angegeben
wird, wonach sich das Papier aus Altpapier in besonders einfacher und preiswerter Weise herstellen läßt, und
zwar einerseits unter Verwendung billiger Zuschlagstoffe, andererseits unter Erzeugung verkleisterter Stärke
aus diesen Zuschlagstoffen, so daß auf den sonst üblichen Einsatz kostenaufwendiger Leimmittel aus
hochwertiger Stärke verzichtet werden kann. Die Festigkeit des nach Lehre der Erfindung hergestellten
Papieres durch die zusammen mit der Stärke in dem Getreide und/oder in den Knollen und/oder in den
Wurzeln enthaltenen Proteine, welche nicht vo.i der Stärke getrennt werden, sondern in dispergierter oder
gelöster Form zusammen mit der verkleisterten und gegebenenfalls auch noch weiter abgebauten Stärke auf
die Papierbahn aufgebracht wird, wird erheblich erhöht
Claims (6)
1. Verfahren zum Herstellen von Papier für Verpackungszwecke, insbesondere für die Herstellung
von Wellpappe, wonach unsortiertes und/oder sortiertes Altpapier gegebenenfalls gereinigt, unter
Zusatz von Wasser im Pulper in eine wäßrige Stoffsuspension überführt, gemahlen lind gegebenenfalls
unter Zusatz von Papierhillsmitteln zu Papierbrei gemischt, dann zu einer kontinuierlichen
Papierbahn geformt und oberflächengeleimt wird, dadurch gekennzeichnet, daß einem AItpapieranteü
von etwa 98% Zuschlagstoffe von etwa 2% aus Getreide und/oder getrockneten Knollen
und/oder Wurzeln zugegeben werden, und daß die aus den Zuschlagstoffen abgetrennte Stärke nach
deren teilweisen oder vollständigen Verkleisterung auf die Oberfläche der Papierbahn aufgebracht wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß Getreide handelsüblicher Qualität gereinigt, mit Wasser angerührt und naß vermählen
wird, daß dann die entstandene Mischung unter Oberdruck mit Dampf thermisch-mechanisch behandelt
und aus der dadurch enthaltenen Mischung aus gelöster verkleisterter Stärke mit teilweise gelösten,
teilweise dispergierten Getreideproteinen und Faserstoffen die Faserstoffe entfernt und in vorgebener
Menge als Zuschlagstoffe dem Ahpapieranteil zugesetzt werden, während die verkleisterte Stärke
mit den Getreideproteinen der Papierbahn zugeführt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die in dem Getreide vorhandene
Stärke unter Anwesenheit der anderen Getreidebestandteile in wäßriger Phase vor dem Aufbringen auf
die Papierbahn bei Temperaturen von über 500C, vorzugsweise 1200C, verkleistert wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stärke nach der
Verkleisterung vor Aufbringen auf die Papierbahn weiter abgebaut wird.
5. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Mischung im Zuge des Naßvermahlens
nach der anschließenden Verkleisterung 0,5 Gew.-% bis 2,0 Gew.-%, vorzugsweise
1,0 Gew.-% Ammoniumpersulfat zugesetzt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zerkleinerte Wurzeln von Taro oder
Manioka eingesetzt werden.
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