DE3224430A1

DE3224430A1 - Geschichtetes, gekrepptes papiertuch und verfahren zu seiner herstellung

Info

Publication number: DE3224430A1
Application number: DE19823224430
Authority: DE
Inventors: Richard W. Appleton Wis. Evers; William D. Neenah Wis. Lloyd
Original assignee: Kimberly Clark Corp
Current assignee: Kimberly Clark Corp
Priority date: 1981-07-02
Filing date: 1982-06-30
Publication date: 1983-01-13
Also published as: ZA824177B; AR229181A1; AU8506182A; IT1148991B; GB2103998B; KR840000715A; BR8203870A; FR2508845A1; GB2103998A; NL8202652A; JPS5814737A; US4487796A; IT8248740A0

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines geschichteten, gekreppten Papiertuches und auf ein daraus hergestelltes Wegwerfhandtuch.

Itn Bestreben, in erhöhtem Maß weichere und saugfähigere Wegwerfhandtücher zu schaffen, wurden als Verbesserungen gegenüber bekannten Handtüchern dieser Art verschiedenartige Technologien vorgeschlagen. Handtucherzeugnisse der in Rede stehenden Art wurden in herkömmlicher Weise durch zwei aufeinanderfolgend miteinander verbundene Lagen,, und zwar mit oder ohne reliefartige Einprägungen, oder durch eine einzelne Lage mit einem sehr hohen. Flächengewicht gebildet. Das reliefartige Prägen oder Pressen vonzweilagigen Produkten erhöht das Endvolumen beträchtlich und steigert somit die Empfindung der Weichheit auf selten des Benutzers, weshalb solche Produkte für viele Jahre wegen des hohen Flächengewichts bevorzugt wurden·

χ Zweilagige Erzeugnisse wurden entweder mit Hilfe eines die Lagen beieinander haltenden Schichtungsklebstoffs hergestellt, oder die Lagen wurden gemeinsam in Relief-

• form geprägt, so daß die Prägungen die Schichtung oder Doppelung bewirkten. Obwohl die geprägten Erzeugnisse in herkömmlicher Weise dem Verbraucher gegenüber einem vergleichbaren Einlagenprodukt ein gesteigertes Weichheits-

• empfinden vermittelten, so hat doch die Lagenschwächung aufgrund des Prägens die Festigkeit des Papierbogens wesentlich verschlechtert. Zweilagige, durch Leim geschichtete Erzeugnisse sind üblicherweise besser absorbierend, d.h. aufsaugend, und zwar wegen der großen Hohlräume zwischen den Lagen, wie sie auch stärker als Einlagenerzeugnisse sind, sie haben jedoch noch nicht das geboten, was als maximale Produktqualitäten angesehen wird, insbesondere bezüglich der Weichheit.

;Sine Alternative zu zweilagigen Handtucherzeugnissen sind die iieiiz-ältlichen Einlagenprodukte, die sich für einige

2C Zei-c erfolgreich auf dem Markt durchsetzen konnten. Obschon Eirilagenprodukte wesentlich weniger saugfähig sind als Zweilagenprodukte und ohne Prägen oder Kreppen recht steif sind, so wurden sie doch als eine wirtschaftliche Alternative zu zweilagigen Erzeugnissen angesehen, da sie beträchtlich weniger Um- oder Verformungsapparatür erfordern. Im Bestreben, die Festigkeit und Weichheit von Einlagenprodukten zu steigern, wurden in einer Reihe von Patenten der Scott Paper Company, z.B. in den USA-Patentschriften 3 903 34fc2, 4 208 4r59 und k 158 594:, V-erbesserungen offenbart. Danach wird vorgeschlagen, ein Haftraaterial auf eine Papierbahn in einem feinen Muster oder Schema aufzubringen, wobei dieser Haftstoff dazu dient, Fasern innerhalb der Bahn, um dieser zusätzliche Festigkeit zu geben, miteinander zu verbinden, wie auch dazu, als ein

^° Kreppklebstoff zu wirken, der eine gemusterte oder differenziert und unterschiedlich strukturierte Kreppung erzeugt. Die einzelne Lage ist aufgrund der Zugabe von

Bindestoffcn in einer Menge, die wenigstens gleich 1,4 % nicht-flüchtiger Bestandteile, bezogen auf das Trockengewicht der Papierbahn, ist, durch eine hohe Festigkeit," aufgund des Kreppvorgangs durch hohes Volumen und aufgrund · der gemusterten Kreppung, die viele der harten Bindungen aus der Papierherstellung zerbricht, durch Weichheit gekennzeichnet.

Die oben erwähnten Patente, die sich mit Einlägenproduk-"ten befassen, ließen ein vorher mit verstärkten, zweilagigen Handtuchprodukten ungelöstes Problem erkennen: das Endprodukt sollte gBkreppt sein, um ihm mehr Weichheit und Volumen zu verleihen. Wenn die Lagen eines z-weilagigen ^: Erzeugnisses durch Prägen miteinander schichtweise ver-

15i bunden wurden, so wird eine Druckanwendung an einem KLreppzylinder die Papierbahn entprägen, d.h. glätten, und die Vorteile des Prägens wieder beseitigen oder mindern. Wenn das Zweilagenprodukt durch Leimschichtung hergestellt worden ist, so führt das Bemühen, das Produkt zu

2C kreppen, nur zum Kreppen einer Seite, da die Kreppung nicht zur nicht-gekreppten Lage "durchschlagen" wird. Deshalb wurden Zweilagenerzeugnisse bisher nicht gekreppt, nachdem ihre Schichtung oder Doppelung bewirkt worden war. Obwohl die nach den in den oben genannten Patenten offenbarten Verfahren hergestellten Einlagenerzeugnisse als Handtuchprodukte recht gute Dienste tun, so sind doch, viele vorhandene Papierherstellungsmaschinen nicht dazu geeignet, ein einlagiges Handtuchprodukt mit beispielsweise 13,67 kg bis 22,68 kg pro 260 m zu fertigen, und sie sind deshalb auf die Herstellung von Zweilagenprodükten begrenzt. Solche Maschinen können auf das Ausbilden von Bogen mit niedrigeren Flächengewichten aufgrund von Begrenzungen in ihren Formgebungsteilen beschränkt sein. So.spritzen beispielsweise viele Zweidraht- oder Zweiadermaschinen den Faserstoffbrei zwischen zwei schnell konvergierende Papierfertigungsdrähte, und Uneinheitlichkeiten oder Ungleichförmigkeiten im Flächengewicht werden

mit dessen Erhöhung verschlimmert. Ferner können manche Maschinen nicht leistungsfähig bei niedrigeren', durch das hohe Flächengewicht bedingten Geschwindigkeiten betrieben werden, wobei derartige geringe Geschwinddigkeiton aufgrund der Beschränkungen, die beim Trocknen von Bahnen mit hohem Flächengewicht eingebracht werden, erforderlich sind.

Insofern würde ein Verfahren, das es einem Papierhersteller ermöglicht, ein zweilagiges Handtuchprodukt nit erhöhter Weichheit' und erhöhtem Volumen, wie das neuartige . Einlagen-Handtuchprodukte zeigen, herzustellen, unmittelbare Anwendung bei vorhandenen Papierherstellungsmaschinen finden, und hierin ist das Ziel der Erfindung zu sehen.

Gemäß der Erfindung werden zwei Rollen von lapier- oder Handtucherzeugnissen vorgesehen,"die gleichzeitig abge— •wickelt und zu einem zweilagigen Produkt ausgebildet werden.. Auf eine erste Lage wird ein Schichtungsklebstoff aufgebracht, wenn sie um eine mit einem Muster versehene Anpreßwalze geführt wird, und die zxieite Lage wird an dem Spalt, zwischen der Anpreßwalze sowie einem Kreppzyünder mit der ersten Lage in Berührung gebracht, wodurch eine ■ Haftschichtung der beiden Lagen gemäß dem Muster der Anpreßwalze bewirkt wird. Auf die Oberfläche des Kreppzylin-

*° ders (oder auf die Papierbahn) wird ein Kreppklebstoff gesprüht, und die zweilagige Bahn wird auf der Kreppfläche in einem dem Muster der Haftschichtung entsprechenden Muster zum Haften gebracht. Danach wird die Bahn von der Kreppfläche abgekreppt, d.h. in gekreppter Weise abgenotn-

'

men, und man erhält ein Erzeugnis mit einer Schichthaftung sowie einer Kreppung in einander entsprechenden Mustern.

Das Muster der Anpreßwalze kann aus einer Walze mit gravierter oder geätzter Oberfläche, die Bereiche aufweist,

welche eine Schichtung und Haftung auf der Kreppoberfläche bewirken, resultieren, oder es kann alternativ ein endloses Tuch um eine Walze mit glatter Oberfläche geführt werden,

wobei Knotenpunkte des Gewebes eine Schichtung und Haftung herbeiführen.

Erfindungsgcniäß können die Bahnlagen aus Zellulose-, Synthetilcfasern oder aus Kombinationen dieser bestehen. Die Bahnen werden in herkömmlicher Weise gebildet und getrocknet oder in einem "Luftbildeverfahren" durchgetrocknet und ausgebildet. Der Schichtungsklebstoff kann in Abhängigkeit von den gewünschten Produkteigenschaften gewählt werden, und er ist vorzugsweise ein Wasser nicht aufnehmender Klebstoff, der geeignet ist, die Naß- und Trockenfestigkeit der Bahn in den Bereichen, in denen er aufgetragen ist, zu erhöhen.

Das Flächengewicht jeder der Lagen kann von 4,54 kg bis 13167 icg reichen, wobei ein zweilagiges Fertigprodukt mit einem Flächongoiiicht von 9,07 kg bis 27,23 kg pro 268 m erzeugt wird.

2~ Der Srfindungsgegenstand wird anhand der Zeichnungen.. erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Verfahrensablaufs gemäß der Erfindung;

Fig. 2 eine schematische Darstellung eines zu Fig. 1 ähnlichen, jedoch abgeänderten Verfahrensablaufs gemäß der Erfindung;

Fig. 3 eine perspektivische Darstellung eines zweilagigen oder -schichtigen Erzeugnisses gemäß der Erfindung;

Fig. ^lt eine perspektivische Darstellung einer anderen Ausführungsform eines zweilagigen Erzeugnisses gemäß der Erfindung;

Fig. 5 den Schnitt nach der Linie 5 - 5 in. der Fig. 3-

Wie Fig. 1 zeigt, kommen bei der Erfindung zwei "weiche Rollen" 10 und 20, die gemäß irgendeinem herkömmlichen Krepp-Bausch-,-Wattier- oder -Papiertuchprozeß vorgefertigt worden sind, zur Anwendung. Beispielsweise können die Rollen 10, 20 mit Hilfe eines üblichen Formgebungs-, Trocknungs- und Kreppverfahrens, mit Hilfe eines üblichen Naßforraverfahrens, an das sich ein "Durchtrocknen" anschließt , ader mit Hilfe einer "Luftschichtung" von ■trockenen Fasern, dem ein Verbinde- oder Haftvorgang folgt, hergestellt werden. Nach ihrer Herstellung werden die weichen Rollen entweder für eine anschließende Umwandlung in ein zweilagiges Erzeugnis gelagert oder es kann eine Lage ■ in Reihe (in-line) mit der zweiten Rolle, die vom Lager .herangeschafft wird, umgeformt werden.

- . ■

Die Rollen 10, 20 werden mit derselben Geschwindigkeit, z.3» 12,75 m/s, abgewickelt, wobei die Papierbahn 22 der Rolle 10 un eine mit einem Muster versehene Anpreß- und Dr-zcL:>-a.2ze 24 geleitet wird. Die Papierbahn 26 der Rolle 3 20 wird um eine oder mehrere Umlenkwalzen 28 geführt, bevor sie mit der Bahn 22 an dem zwischen der Walze 24 und einem Kreppzylinder 30 gebildeten Spalt vereinigt wird. Die Bahnen 22, 26 können irgendein gewünschtes Flächengewicht haben, das jedoch für ein Handtuchprodukt Vorzugsweise 4,54 bis 13,67 kg pro 268 m beträgt. Auf die Bahn 22 wird mit Hilfe einer nach Art einer Tiefdruckwalze gravierten oder geätzten Auftragwalze 32 oder mittels einer andersartig gestalteten Walze Klebstoff 3^ aufgetragen, der eine Doppelung oder Schichtung zwischen den Bahnen 22

"^ und 26 in Übereinstimmung mit dem Muster auf der Walze 24 bewirkt. Eine relativ geringe Druckkraft wird von der Walze 32 auf die Bahn 22 sowie Walze 24 aufgebracht, so daß der Klebstoff 34 auf die Bahn 22 nur an den erhabenen Flächenbereichen der Walze 24 übertragen wird.

Eine Kreppung bildender Klebstoff wird von einer Auftragevorrichtung 36 auf den Kreppzylinder 30 stromoberhalb von. der gemusterten Anpreß- und Druckwalze 24 aufgebracht» so daß die Verbundbahn 3O zum Haften am Kreppzylinder 30 in einem dem Muster der Lagendoppelung entsprechenden Muster gebracht wird. Der Druck im Spalt zwischen der Walze 24 und dem Zylinder 30 kann bei etwa 90,7 kg/cm (200 pli) liegen und kann in Abhängigkeit'von dem verwendeten Kreppklebstoff, vom Flächengewicht, von der Temperatur des Kreppzylinders 30 und anderen Parametern geändert werden. Die gekreppte Verbundbahn 38 wird vom Kreppzylinder 30 mit Hilfe eines Abstreifmessers 40 in gekreppter Weise abgenommen, und das zweilagige Handtücherzeugnis wird zu einer Endproduktrolle 42, die in Verbraucherprodukte umwandelbar ist, aufgewickelt*

Eine abgewandelte Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes , die in allen wesentlichen Punkten der Ausführungsform ve- Fig. i gleichartig ist, zeigt die Fig. 2. Hier ist

2C jedoch ein Endlostuch oder -band 50 um die gemusterte Anpreß- und Druckwalze 24 sowie um mehrere Umlenk— und Spannwalzen 52 geführt. Das Tuch 50 kann irgendein Gewebe sein, das Knotenpunkte aufweist, die aus Überkreuzungen von gewebten Fäden stammen und den erhabenen Flächenbereichen der Walze 24 von Fig. 1 analog sind sowie die Doppelung zwischen den Bahnen 22 und 26 bewirken. Ferner führen diese Knotenpunkte zu einem Anhaften der Verbundbahn 38 am ICreppzylInder 30 in dem dem Muster der Doppelung entsprechenden Muster. . .

Es ist klar, daß auf der gemusterten Anpreß- und Druckwalze 24 irgendein gewünschtes Muster vorgesehen sein kann, das die erstrebte Kombination in den Qualitäten der Doppellagen wie auch in den aus dem Muster herrührenden Kreppkennwerten am besten darbietet. Beispielsweise kann das Muster die Form von fortlaufenden schraffierten Flecken, von Quadraten, Sinuswellen usw. haben»

Es ist auch selbstverständlich, daß die Bahnen 22 und 26 aus irgendwelchen herkömmlichen, bei der Papierherstellung ■verwendeten Fasern, wie Zellulose j bestehen undyoder synthetische Fasern, wie Polypropylen, Kunstseide oder Nylon, enthalten können. Der Erfindungsgegenstand ist tatsächlich vor allem zur Anwendung bei mit Lufteinwirkung gebildeten Bogen mit höherem Flächengewicht, die aus einer Mischung aus Zellulose- und Synthetikfasern bestehen, geeignet. Darüber hinaus kann der Schichtungsklebstoff 34 in Abhängigkeit von den gewünschten .Qualitäten des Endprodukts, gewählt werden.· Wenn es beispielsweise erwünscht ist, dem Endprodukt eine zusätzliche Naßfestigkeit zu geben, so kann der Schichtungsklebstoff aus einer Gruppe von für .Wasser nicht empfänglichen Klebstofffen, wie Äthylenvinylazetatlatex, die die Unversehrtheit der Lagen auch bei Be-• feuchten des Handtuchs aufrechterhalten, gewählt werden.

Wie Fig. 5 zeigt, weist ein zweilagiger' gekreppter Bogen 51 eins erste trocknungsseitige Lage 26 und eine zweite

2C Lage 22 auf, die in dem schraffierten Muster 58 gedoppelt und im· gleichen schraffierten Muster 54 gekreppt sind. Da die Lagen 22 und 26 auf den Kreppzylinder 30 in. dem dem Muster der Schichtung oder Doppelung entsprechenden Muster mit Druck aufgebracht werden, dringt ausreichender

²^ Kelbstoff, und zwar entweder Klebstoff 36 oder Schichtungsklebstoff 34, durch die gesamte Stärke oder Dicke der Yer~. bundbahn 38, um den anschließenden Kreppvorgang mit einem "Durchschlagen" durch die gesamte Bahn zu ermöglichen, wobei beide Seiten gekreppt und die Bindungen aus der Papierh erst ellung in dem-dem Muster der Walze 24 oder dem -'■ des Tuches 50 entsprechenden Muster gebrochen sind. Die Bereiche 56 zwischen den gekreppten, gedoppelten Tei-. len der Bahnen 22 und 26 werden nicht zwischen der gemusterten. Anpreßwalze 24 sowie dem Kreppzylinder 30 zusammen-

gepreßt und behalten deshalb ein wesentlich größeres Volumen als die gekreppten sowie verhafteten Bereiche.

Wie Fig. 5 ±m Querschnitt zeigt, sind die das Erzeugnis (Bogen) 51 bildenden Bahnen 22, 26 fest miteinander an den Stellen 58 der Doppelung oder Verbindung, die den Stellen 5^li der Kreppung entsprechen, verhaftet. Die Bahnen 22,26 sind jedoch nicht auf einem wesentlichen Teil ihrer Flachen miteinander haftend verbunden, so daß zwischen den Lagen Hohlräume 60 gebildet werden. Die miteinander verpreßten Bereiche 5^» 58 tragen zu einer ganz beträchtlichen Festigkeit des Endprodukts bei, während die Hohlräume die Absorption von Wasser ermöglichen.

Die Fig. 4 zeigt ein Haft- und Kreppmuster, das aus der Verwendung einer typischen, Knotenpunkte aufweisenden Tuchbahn 50 (Fig. 2) resultiert. Das Muster der in Fig. 4 gezeigten verpreßten Bereiche kann danach gewählt werden, eine optimale Dehnung in Querrichtung, eine minimale Oberfläctienbereichsverdichtung oder irgendeine andere ge-■v-üiischts Qualität zu bieten.

Anmerkung: pli = pounds per linear inch

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Leerseite

Claims

Patentansprüche

Verfahren zur Herstellung einer geschichteten, mehrlagigen, absorbierenden Papierbahn,
gekennzeichnet

a) durch Auftragen eines Schichtungsklebstoffs auf eine Innenfläche einer ersten Lage bei deren Führung rund um eine mit einem Muster versehene Anpreßwalze,

b) durch Inberührung-bringen einer Innenfläche einer zweiten Lage mit der Innenfläche der ersten Lage bei Führung der ersten sowie zweiten Lage durch die gemusterte Anpreßwalze und einen Kreppzylinder,

c) durch Aufbringen von Druck auf die erste sowie zweite Lage in einem zwischen der gemusterten Anpreßwalze sowie dem Kreppzylinder gebildeten Spalt, so daß die erste sowie zweite Lage miteinander zur Bildung einer Verbundbahn mit einem dem Muster der gemusterten Anpreßwalze entsprechenden Muster geschichtet werden,

d) durch Auftragen eines Kreppklebstoffs auf den Kreppzylinder, so daß die Verbundbahn an dem Kreppzylinder im Schichtungsrauster gehalten wird, und e) durch Abnehmen der Verbundbahn vom Kreppzylinder in differenzierter sowie gekreppter Weise.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch

gekennzeichnet, daß die Anpreßwalze mit einem eingravierten oder eingeätzten Muster versehen ^ist·

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch

gekennzeichnet, daß die Anpreßwalze eine glatte Oberfläche aufweist und mit einem um sie geführten Sndlostuch versehen ist, so daß ein Knotenpunktmuster von Fäden innerhalb des Tuches ein Schichtungssowie Anhaftmuster am Kreppzylinder bildet.

~. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3i dadurch . Z gekennzeichnet, daß der Druck zwischen der gemusterten Anpreßwalze und dem Kreppzylinder zwischen etwa 22,68 kg/cm Länge und etwa I36 kg/cm Länge (50 pli und 3OO pli) beträgt.

5· Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis k, dadurch

.gekennz eichnet, daß die erste sowie zweite Lage als Zellulosepapierbahnen mit einem Flächengewicht von etwa 4,5'
bildet sind.

2 von etwa 4,5*t kg bis etwa 13,67 kg pro 268 m ausge-

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5> dadurch gekennzeichnet, daß der Schichtungsklebstoff auf die erste Lage in einer Menge aufgetragen wird, die annähernd gleich 4 % auf der Grundlage des

"5 Gewichts der trockenen Papierbahn beträgt.

17· Absorbierendes, mehrschichtiges, gekrepptes Wegwerfhandtuch ,gekennzeichnet

a) durch eine erste Lage (22),

b) durch eine zweite, klebend an die erste Lage in

einem dem Muster einer gemusterten Anpreßwalze (24)

entsprechenden Muster geschichtete Lage (26) und . c) durch ein Kreppmuster (54, 58) in dem Handtuch (51), das dem Muster der gemusterten Anpreßwalze (24) und dem Schichtungsmuster der ersten sowie zweiten Lage entspricht.

8. Handtuch nach Anspruch 7» dadurch

gekennzeichnet, daß die erste und zweite Lage (22, 26) vorherrschend aus Zellulosefasern bestehen.

9. Handtuch nach Anspruch 7 > dadurch

gekennzeichnet, daß eine oder beide der L^ren aus einer Mischung von Zellulose- und Synthetical fasern bestehen.

10. Handtuch nach Anspruch 7i dadurch

g ekennzeichnet, daß die erste und zweite Lage ein Flächengewicht von etwa 4,54 kg bis etwa 13,67 kg pro 268 m haben.

11. Handtuch nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Klebstoff ein für Wasser nicht empfänglicher Klebstoff ist, der zur Steigerung der Festigkeit des Handtuhes geeignet ist.