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Gebiet der
Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Bahnenmaterial, welches Cellulosefasern
enthält,
ein auf einem solchen Bahnenmaterial basierendes Verpackungspapier
und Verpackungsmaterial, welches aus solchem Verpackungspapier hergestellt
ist und welches für
die Verpackung von Wurst oder anderen Fleischprodukten oder anderen
Lebensmittelprodukten geeignet ist.
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Hintergrund
der Erfindung
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Papier
und verwandte Cellulosebahnen-artige Produkte werden im Allgemeinen
durch Verfahren hergestellt, die einen Trocknungsschritt enthalten.
Ein nasses Cellulosematerial läuft
immer ein, wenn es nicht eingespannt getrocknet wird, wenn auch
das Ausmaß des
Einlaufens bzw. der Schrumpfungsgrad entsprechend der Art des Materials
variiert. Während
des Trocknens kann diesem natürlichen
Einlaufen durch mechanisches Einspannen, entwickelt entsprechend
der Art des verwendeten Trocknungsverfahrens, entgegengewirkt werden.
Wenn der Trockner ein einzelner großer verglaster geheizter Zylinder
(in der Papierindustrie im Allgemeinen ein „Yankee"-Trockner genannt) ist, klebt die nasse
Bahn an der Oberfläche
des Zylinders und die Spannung ist vollständig oder im Wesentlichen vollständig, so
dass das Einlaufen über
die Bahn minimal und gleichförmig
ist. Im Fall einer nicht eingespannt getrockneten Bahn, z.B. in
einem heißen
Lufttunnel bzw. -kessel, kann das Einlaufen hoch sein, ist aber
wiederum gleichförmig.
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Im
Allgemeinen jedoch wird der Trocknungsschritt durchgeführt, indem
die Bahn durch eine Serie von, üblicherweise
durch Dampf, geheizten Trocknungszylindern geführt wird. Wegen der Art der
mechanischen Spannung auf die Bahn, in erster Linie auf Grund von
Friktionskräften,
variiert das Ausmaß des
Einlaufens, welches in der Bahn während des Trocknungsverfahrens
auftritt, über
die Breite. Das größte Einlaufen
findet an den Enden der Bahn statt, und das Einlaufen nimmt allmählich zur
Mitte hin ab, wo es das Minimum erreicht. Der übliche Mehrzylindertrockner
erzeugt eine solche Wirkung, weil die Spannung nahe der Ecken des
Zylinders gering ist, in der Mitte aber hoch ist.
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Das
Ausmaß des
Einlaufens, welches eine Cellulosebahn während des Trocknens eingeht,
hat einen deutlichen Einfluß auf
verschiedene physikalische Eigenschaften der getrockneten Bahn,
insbesondere auf die Dehnungs- und Ausdehnungscharakteristika. Es
ist eine wesentliche Wirkung, dass die Ausdehnung der Bahn bei starkem
Einlaufen beim Wiedernassmachen, „Naßausdehnung" genannt, hoch ist, und dass die Naßausdehnung
niedrig ist, wenn das Einlaufen gering ist. Dadurch weist das Nassausdehnungsprofil
der Querrichtung (CD) von einer Mehrzylinder-getrockneten Cellulosebahn
die gleiche Form wie das Einlaufprofil auf: groß an den Ecken der Bahn und
gering in der Mitte. Dieser Profiltyp wird häufig „Smile" genannt.
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Ein
besonderes Cellulosebahnprodukt, für welches die Naßausdehnung
eine kritische Eigenschaft ist, ist faserhaltiges Wurstverpackungsbasispapier
(Verpackungspapier). Dieses Material wird normalerweise aus starken,
relativ langen pflanzlichen Fasern wie Abaka hergestellt und mit
einer Viskoselösung,
die danach regeneriert wird, oder einer Bindemittelharzubereitung
imprägniert,
so dass die Feststoffaufnahme typischerweise 5% beträgt. Dieses
Verpackungsmaterial wird dann in Röhren geformt und mit dem bis
zu Vierfachen seines Eigengewichts an Cellulosefeststoffen einer
Viskoselösung,
welche regeneriert ist, imprägniert,
wobei eine Wurstverpackung gebildet wird, welche zum Verpacken von
Fleischprodukten verwendet wird. Somit dient das Verpackungspapier
dazu, das Verpackungsmaterial, welches die regenerierte Cellulose
umfasst, zu verstärken.
Die Wurstverpackung wird mit dem Fleischprodukt unter Druck gefüllt (gestopft), üblicherweise
in Form einer groben Paste.
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Wenn
die Verpackung zum Verpacken für
Wurst oder Fleisch verwendet wird und vorgesehen ist, unter Bildung
von Einzelhandels-Fertigpackungen in Stücke geschnitten zu werden,
ist es besonders wichtig, dass sich die Verpackungsröhre durchweg
zu dem gewünschten
Durchmesser ausdehnt, so dass, wenn die Wurst in Scheiben einer
genauen Dicke geschnitten wird, jede Scheibe exakt das gleiche Gewicht
aufweist und eine gegebene Anzahl an Scheiben exakt das für die Fertigpackung
gewünschte
Gewicht aufweist. Das Ausmaß der
Ausdehnung der Verpackung bei einem gegebenen „Stopfdruck" ist mit der Nassausdehnung
des Verpackungspapiers verknüpft;
ein Papier mit einer hohen Ausdehnung wird eine Röhre mit
einer relativ hohen Ausdehung beim Stopfdruck ergeben.
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Es
ist daher ein Nachteil von Verpackungspapier, welches auf einer
Maschine mit Mehrzylindertrocknern hergestellt worden ist, dass
die Nassausdehnung des Papiers über
die Breite variiert und daher die resultierende Ausdehnung des Papiers
bei Stopfdruck entsprechend der Stelle des Papiers, aus welchem
es hergestellt worden ist, über
die Maschine variiert.
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Ein
Weg, diesem Nachteil entgegenzuwirken, ist das Aufteilen der Breite
der Maschine in Bereiche relativ niedriger und relativ hoher Nassausdehnung
und Papier von diesen Bereichen im Wesentlichen als verschiedene
Produkte mit unterschiedlichen Nassausdehnungs-Spezifikationen zu
verkaufen. Diese Produkte können
beispielsweise als „edge
cut" und „centre
cut" gekennzeichnet
werden. Die Verwendung dieser Technik, obwohl technisch zufriedenstellend,
ergibt Probleme bei der Planung von der Verpackungspapierherstellung,
da die verschiedenen „cuts" in der benötigten Menge
ausgeglichen werden müssen;
dazu kommt die zusätzliche
Komplexität
für den
Verpackungsröhren-Hersteller
in dem Bereich der Lagerbestandskontrolle. Es scheint vielleicht,
dass die Verwendung des vorstehend erwähnten „Yankee"-Trockners
diese Probleme lösen könnte, weil
aber die Bahn unter faktisch vollständigem Einklemmen getrocknet
wird, ist die Ausdehnung zu gering und führt zu dem, was unter einer
zu „steifen" Verpackung bekannt
ist. Es ist vorgeschlagen worden, dass ein „Durchlauftrockner" das Profilproblem
lösen könnte (vgl.
U.S. Patent Nr. 3,822,182); ein solcher Trockner erzeugt ein gleichförmigeres
Profil, aber erneut mangelt es dem Produkt wegen der vergleichsweise hohen
Trocknungsspannung an Dehnung. Es besteht daher immer noch der Bedarf
in dem Fachgebiet nach einem Verpackungspapier mit einem verringerten
CD-Nassausdehnungsprofil, welches aber dennoch unter Verwendung
eines Mehrzylindertrocknersystems hergestellt werden kann und so
die Vorteile dieses Verfahrens beibehält.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Es
wurde festgestellt, dass Verbesserungen in dem CD-Nassausdehnungsprofil
durch Bilden einer Cellulosebahn, beispielsweise einer in erster
Linie aus Abaka-Fasern
hergestellten, erreicht werden kann, in welche dann synthetische
Fasern, typischerweise Polyester, im Allgemeinen in relativ kleiner
Menge, eingebaut werden. Vorzugsweise ist die Cellulosebahn eine
nassgelegte Bahn.
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Somit
stellt ein Aspekt der vorliegenden Erfindung ein Bahnenmaterial
bereit, welches Cellulosefasern und synthetische Fasern umfasst.
In einem zweiten Aspekt stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren
bereit, vorzugsweise ein Nasslegeverfahren, zum Herstellen eines
solchen Bahnenmaterials.
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In
einem weiteren Aspekt stellt die vorliegende Erfindung die Verwendung
von synthetischen Fasern in einem Bahnenmaterial, umfassend Cellulosefasern,
zum Verringern der Veränderungen
in der Nassausdehnung in der Querrichtung des Bahnenmaterials bereit.
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In
einem weiteren Aspekt stellt die vorliegende Erfindung ein Verpackungspapier
bereit, welches für die
Herstellung von Verpackungsmaterial zum Verpacken von Wurst oder
anderen Fleischprodukten geeignet ist, wobei das Verpackungspapier
ein Bahnenmaterial enthält,
welches Cellulosefasern und synthetische Fasern umfasst, und das
Bahnenmaterial mit regenerierter Cellulose oder mit einem Bindemittelharz
oder Gemisch von Bindemittelharzen gebunden ist.
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In
einem weiteren Aspekt stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren
zum Herstellen von Verpackungspapier bereit, welches Bilden einer
Cellulosefasern und synthetische Fasern enthaltenden Bahn, vorzugsweise
durch Nasslegen, und Imprä gnieren
der Bahn mit einem Bindemittelharz oder Gemisch von Bindemittelharzen
oder mit Viskose umfasst.
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In
einem weiteren Aspekt stellt die vorliegende Erfindung ein Bahnenmaterial
zum Verpacken von Wurst oder anderen Fleischprodukten bereit, welches
Material beispielsweise in Form einer Lage oder einer Röhre umfasst,
welches regenerierte Cellulose umfasst, in welches ein Verpackungspapier
gemäß der vorliegenden
Erfindung oder ein Verpackungspapier, welches durch ein Verfahren
gemäß der vorliegenden
Erfindung hergestellt worden ist, eingebettet ist.
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In
den vorstehend gezeigten vierten und sechsten Aspekten der vorliegenden
Erfindung sind die synthetischen Fasern aus (i) Fasern, welche aus
einem organischen Polymer, ausgewählt aus Polyestern, Polyamiden,
Polyolefinen und Copolymeren davon, hergestellt sind, (ii) Fasern,
welche aus einem Gemisch solcher organischer Polymere hergestellt
sind, und (iii) Gemischen von Fasern (i) und/oder (ii) ausgewählt. Derartige synthetische
Fasern sind in den anderen Aspekten geeignet.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnung
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Die
begleitende Figur ist eine graphische Darstellung der Veränderung
der Nassausdehnung entlang der CD (i) von einer Beispielprobe des
Verpackungspapiers, welches ein Basisgewicht (Flächengewicht) von 21 m2/g aufweist, und (ii) zum Vergleich von
einem Standardverpackungspapier von ähnlichem Basisgewicht.
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Beschreibung
von beispielhaften Ausführungsformen
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Die
Cellulosefasern sind im Allgemeinen pflanzliche Fasern, vorzugsweise
lange pflanzliche Fasern, wie lange, leichtgewichtige, nicht-hydratisierte
Fasern des Musa-Typs.
Typischerweise beträgt
die durchschnittliche Faserlänge
4 bis 15 mm, aber die Gegenwart kürzerer oder längerer Fasern
ist nicht ausgeschlossen. Exemplarische pflanzliche Fasern sind
Sisal, Flachs, Jute oder vorzugsweise Abaka. Die Cellulosebahn kann
jedoch ebenfalls Zellstofffasern umfassen, typischerweise in einer
Menge von bis zu 50 Gew.-% des gesamten Fasergehalts.
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Die
synthetischen Fasern sind im Allgemeinen aus einem künstlichen
organischen Polymer oder einem Gemisch von künstlichen organischen Polymeren,
beispielsweise Polyester (z.B. Polyethylenterephthalat), Polyamiden
(z.B. Poly(hexamethylenadipamid) oder Polycapronamid, oder Nylon)
oder Polyolefinen (z.B. Polyethylen oder Polypropylen), hergestellt.
Ebenso kommen aus Copolymeren hergestellte Fasern in Betracht. Ein
Gemisch von zwei oder mehreren Typen von synthetischen Fasern kann
selbstverständlich
verwendet werden.
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Bevorzugte
synthetische Fasern weisen ein hohes Nassmodul auf. Synthetische
Fasern mit einem niedrigen Schmelzpunkt, z.B. Polypropylen, werden
im Allgemeinen nicht verwendet, wenn das Verpackungsmaterial hohen
Temperaturen ausgesetzt werden muss, wie wenn die verpackte Wurst
darin gekocht wird.
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Die
synthetischen Fasern weisen vorzugsweise eine durchschnittliche
Faserlänge
von 2 bis 20 mm, bevorzugter 5 bis 12 mm, auf. Sie weisen vorzugsweise
eine lineare Dichte von 0,5 bis 6,7 dtex, bevorzugter 1,7 bis 5
dtex, auf.
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Der
Anteil an synthetischen Fasern in der Bahn muss nicht hoch sein
und ist im Allgemeinen in dem Bereich von 0,5 bis 20 Gew.-% des
gesamten Fasergehaltes. Um andere Festigkeitscharakteristika auf
hohen Werten zu halten, ist es bevorzugt, die synthetische Faser
zu einem Grad von nicht mehr als 10 Gew.-% anzuwenden, obwohl der
Grad vorzugsweise höchstens
1 % ist. Ein Gehalt der synthetischen Faser von 3 bis 9 Gew.-% des
gesamten Fasergehaltes in der Bahn ist besonders bevorzugt. Die
synthetische Faser sollte im Allgemeinen gleichförmig oder im Wesentlichen gleichförmig über die
Bahn verteilt sein.
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Verfahren
zum Herstellen von Cellulosebahnen, welche zur Verwendung als Verpackungsmaterial
geeignet sind, sind im Stand der Technik bekannt und können ohne
Weiteres an die vorliegende Erfindung durch Einbau der synthetischen
Faser zu dem benötigten
Anteil in die Faserzusammensetzung angepasst werden. Nasslegeverfahren
der Bahnenbildung sind bevorzugt, aber im Prinzip können trockengelegte,
z.B. luftgelegte, Bahnen in der Praxis der vorliegenden Erfindung
verwendet werden.
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Die
Bahn kann ebenfalls als ein Zweiphasen-Material hergestellt werden,
in welchem die zwei Phasen jeweils sowohl die Cellulosefasern (insbesondere
natürliche
cellulosische) als auch die synthetischen Fasern, jedoch in unterschiedlichen
Verhältnissen,
enthalten. Die Verhältnisse
für die
gesamte Bahn sind jedoch vorzugsweise innerhalb der vorstehend angegebenen
Bereiche. Diese Ausführungsform
erlaubt die Herstellung von Verpackungspapier, welches einen hohen
Grad an synthetischer, z.B. Polyester, Faser auf einer Seite aufweist.
Verfahren zum Herstellen zweiphasiger Bahnen sind bekannt – vgl.
US 2,414;833 A ,
US 4,460,643 A ,
GB 1,542,575 A und WO 97/04956
A, wobei die Lehre von all diesen unter Bezugnahme hierin eingeschlossen ist – und können ohne
Weiteres für
die Herstellung von zweiphasigen Bahnen gemäß der vorliegenden Erfindung
angepaßt
werden.
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Nach
Bildung kann die Bahn (sofern nötig)
getrocknet werden, zumindestens teilweise und vorzugsweise im Wesentlichen
vollständig,
und danach mit einer Viskoselösung
imprägniert
werden, getrocknet werden und die Viskose mit verdünnter Säure, normalerweise
Schwefelsäure,
regeneriert, gewaschen und getrocknet werden. Beispielsweise kann
die Papierbahn mit einer verdünnten
Viskoselösung,
beispielsweise eine Lösung,
welche durch Verdünnen
einer Lösung,
welche 7 Gew.-% an Cellulose (als Cellulosexanthat) und 6 Gew.-%
an Natriumhydroxid enthält,
auf 1 % Cellulosegehalt erhalten wird, gesättigt werden. Die resultierende Cellulose-gesättigten
Bahn wird dann getrocknet und die Cellulose in der Viskose kann
dann regeneriert werden, indem die Bahn durch ein saures Regenerierbad,
welches beispielsweise eine 1 bis 8 %ige wässrige Schwefelsäurelösung enthält, geführt wird.
Die Bahn kann dann säurefrei
gewaschen und getrocknet werden, um eine Papierbahn herzustellen,
welche mit Säure-regenerierter
Cellulose imprägniert
ist. Dieses Verpackungspapier wird dann im Allgemeinen in Rollen
gebildet bzw. aufgerollt („Master-Rollen").
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Alternativ
kann die Bahn nach Bildung (sofern nötig) getrocknet werden, zumindestens
teilweise und vorzugsweise im Wesentlichen vollständig, und
danach mit einem Bindemittel auf Harzbasis behandelt und getrocknet
werden (einmal mehr). Das Bindemittel kann selbstverständlich eine
Zusammensetzung sein, welche zwei oder mehr Komponenten umfasst.
Beispielsweise offenbart
US
3,484,256 A ein Verfahren zur Herstellung eines Verpackungspapieres,
in welchem eine faserhaltige Bahn mit einem kationischen wärmehärtbaren
Harz und einem Polyacrylamidharz gebunden wird. Ein weiteres Beispiel
einer Bindemittelzusammensetzung auf Harzbasis wird in
GB 1,536,216 A offenbart,
gemäß welchem
Verpackungspapier hergestellt werden kann, indem die Fasern einer
faserhaltigen Papierbahn mit einem wasserlöslichen, kationischen, wärmehärtbaren, Epihalohydrin-haltigen
Harz (z.B. ein Polyamid-Epichlorhydrin-
oder Polyamin-Polyamid-Epichlorhydrinharz, beispielsweise Kymene
557, ehemals Hercules), einem nicht-viskosen Film-bildenden Material
(z.B. ein Celluloseether wie Hydroxyethylcellulose, Methylcellulose,
Hydroxypropylcellulose oder Natriumcarboxymethylcellulose, Polyvinylalkohol,
Stärke,
Stärkederivate
oder Naturkautschuke) und einem Polyalkylenimin, beispielsweise
Polyethylenimin, behandelt werden. Noch eine andere Möglichkeit
ist das in
US 5,300,319
A offenbarte Bindemittelsystem, gemäß welchem eine faserhaltige
Basisbahn gepresst wird und dann mit einer Lösung eines nicht-viskosen Bindungsmittels
behandelt wird, insbesondere ein Bindungsmittel, ausgewählt aus Polyvinylalkohol,
Chitinen (besonders deacetylierte Chitine), Polyacrylamiden, Alginaten,
Materialien auf Cellulosebasis (wie Carboxymethylcellulose, Methylcellulose,
Hydroxethylcellulose, Hydroxypropylmethylcellulose oder Hydroxypropylcellulose),
kationischen Stärken,
anionischen Stärken,
Acryllatices, modifizierten Proteinen, Vinylacetatethylen-Emulsionen
und Vinylacryl-Emulsionen. In
EP 0 369 337 A wird eine Wurstverpackung beschrieben,
welche eine mit Celluloseaminomethanat geleimte Cellulosefasermatte
enthält.
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Das
Trocknen kann in allen Fällen
auf Dampf-geheizten Mehrzylindertrocknern ausgeführt werden. Das Produkt aus
diesem Verfahren, welches eine geringe Veränderung in der Nassausdehnung
in der CD hätte,
könnte
als eine faserhaltige Basis für
eine Wurst- oder Fleischverpackung auf Viskosebasis verwendet werden.
Somit können
beispielsweise Verpackungen zum Verpacken von verarbeitetem Fleisch,
z.B. Wurst, aus Verpackungspapier durch Schneiden in Streifen, welche
dann unter Bildung von Röhren
gefaltet werden, hergestellt werden. Die Röhren können mit einer alkalischen
Viskoselösung,
z.B. einer, welche 7 Gew.-% an Cellulose und 6 Gew.-% an Natriumhydroxid
enthält,
gesättigt
werden. Die Cellulose in der Viskose kann dann durch ein saures
Regenerierbad, welches beispielsweise verdünnte Schwefelsäure und
möglicherweise
solche Salze wie Natriumsulfat oder Ammonium sulfat enhält, regeneriert
werden. Die Röhre
wird dann durch ein oder mehrere Bäder geführt, um die Säure und
die Salze auszuwaschen. Sofern gewünscht, kann die Röhre durch
ein wässriges
Bad geführt
werden, welches einen Weichmacher, z.B. Glycerin, für die regenerierte
Cellulose enthält.
Die Röhre
kann dann getrocknet werden, indem sie durch eine beheizte Kammer
(wobei die Röhre
in einem aufgeblähten
Zustand ist) geführt
wird, wobei ein Celluloseröhrenmaterial
erhalten wird, welches eine darin eingebettete Papierbahn aufweist.
Dieses Röhrenmaterial
kann dann mit einem verarbeiteten Fleischprodukt unter Druck gestopft
werden. Ein Verfahren dieses Typs ist detailliert in
US 3,135,613 A beschrieben.
Ein Verfahren, in welchem die innere Wand einer geschichteten, regenerierten
Celluloseverpackung mit einem kationischen wärmehärtbaren Harz behandelt wird,
ist in
US 3,378,379
A offenbart.
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Die
Lehre jedes der obenstehend erwähnten
US Patente, der vorstehend erwähnten
Europäischen Patentanmeldung
und des vorstehend erwähnten
Britischen Patents ist unter Bezugnahme hierin eingeschlossen.
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Eine
Bahn der vorliegenden Erfindung könnte auch zur Anwendung in
anderen Endanwendungen, welche eine relativ gleichförmige Nassausdehnung
an unterschiedlichen Stellen über
die Bahn erfordern, ins Auge gefasst werden. In einer derartigen
Anwendung können
unterschiedliche Cellulosefasern verwendet werden, die Imprägniermittel
können
unterschiedlich sein oder weggelassen werden oder unterschiedliche
Formen der Behandlung können
angewendet werden.
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Obwohl
die vorliegende Erfindung nicht durch eine Theorie eingeschränkt werden
soll, wird postuliert, dass die synthetischen Fasern in der Bahn
weit weniger anfällig
für Dimensionsänderungen
beim Durchnässen oder
Trocknen sind als Cellulosederivate und dass diese höhere Dimensionsstabilität auf die
Bahn als Ganzes übertragen
wird und zu einer Verringerung des Unterschiedes im Einlauf- bzw.
Schrumpf- und Wiederwachstumsverhalten
der Bahnecken verglichen zu der Bahnmitte führt. Es wurde auch festgestellt,
dass gemäß der vorliegenden
Erfindung hergestellte Bahnen eine geringe Veränderung in der CD-Nassausdehnung
aufweisen können,
während
eine angemessene Ausdehnung zum Wurststopfen und ähnlichen
Arbeits vorgängen
beibehalten werden kann. Diese Vermeidung der „Steifheit" ist ein zusätzlicher Vorteil in gewissen
Anwendungen.
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Die
vorliegende Erfindung wird in und durch die folgenden Beispiele
weiter veranschaulicht.
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Beispiele
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In
den Beispielen 1 bis 3 ist Verpackungspapier unter Verwendung eines
herkömmlichen
nassgelegten, schrägen
Kabel-bildenden Verfahrens aus 100% Abakafaser auf der einen Seite
und 94% Abakafaser und 6% 3,3 dtex, 6 mm Präzisionsschnitt Polyesterfaser
auf der anderen Seite hergestellt worden. Der Polyester war unter
dem Handelsnamen „Grillon
NV2" erhältlich.
Alle Faserbahnen sind mit einer Viskoselösung behandelt worden, so dass
eine Celluloseaufnahme von 5% erreicht wurde und die Viskose ist
mit verdünnter
Schwefelsäure
regeneriert und gewaschen worden, um einen Endprodukt-pH von etwa
4,9 zu erzielen. Drei Trocknungsschritte wurden angewendet: Nach
dem Nasslegen, nach der Viskosesättigung
und nach dem Regenerierungsschritt.
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Die
in den Beispielen 1 bis 4 verwendeten Testverfahren waren:
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- • Flächengewicht:
ISO 536 unter Verwendung einer Probengrösse von 203 mm (8 Inches) Quadrat.
- • Zugfestigkeit:
ISO 1924-2.
- • Nassberstfestigkeit
nach Mullen: ISO 3689, ausser dass die Ausgleichszeit eine Minute
beträgt.
- • Nassausdehnung:
Eine
konstante Geschwindigkeit der Ausdehnungsfestigkeit-Testvorrichtung
wurde für
die folgenden Testbedingungen eingerichtet:
Testgeschwindigkeit
= 25,4 mm/min (1 Inch/min)
Messlänge = 127 mm (5 Inches)
Vorlast
= 0
Ein 25,4 mm (1 Inch) Probenstreifen wurde in die Backen
eingeklemmt, die Testvorrichtung wurde gestartet und gestoppt, als
die Belastung zwischen 0,02 und 0,04 N betrug. Drei oder vier Ladungen
an deionisiertem Wasser wurden aus einem Handzerstäuber auf
die Probe gesprüht,
um die Probe zu durchfeuchten. Die Testvorrichtung wurde erneut
gestartet und die Nassausdehnung wurde als Dehnung bei einer Last
von 0,1 N abgelesen.
Die Nassausdehnung ist als Prozentsatz
der Messlänge
ausgedrückt
(Probenlänge,
bevor der Test gestartet wurde).
In den Datentabellen sind
die Nassausdehnung in der Mitte und an den Ecken gegeben. Jede dieser
Grössen
wurde an zwei zuvor festgelegten Stellen über die Breite gemessen. Es
ist auch der maximale bis minimale Bereich (in absoluten %) eines
Quermaschinenprofils, gemessen an 16 Stellen mit gleichem Abstand,
eingeschlossen.
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Die
Testdaten für
die Beispiele sind nachstehend tabelliert: Beispiel
1 (2 Tests gemäß der Erfindung):
Zielflächengewicht
21 g/m
2 -
1 zeigt
das 16-Stellenprofil der CD-Nassausdehnung für das Standardmaterial und
das Material von Test 1. Beispiel
2: Zielflächengewicht
19 g/m
2 Beispiel
3: Zielflächengewicht
17 g/m
2
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All
diese Beispiele zeigen, dass das durch das Verfahren der vorliegenden
Erfindung hergestellte Material eine verringerte absolute CD-Nassausdehnung
aufweist, aber der Unterschied zwischen den höchsten und niedrigsten Werten
von beiden Messverfahren signifikant verringert ist. Obwohl eine
Verringerung in dem absoluten Wert der Nassausdehnung in diesen
Beispielen aufgetreten ist, ist es immer noch möglich, dies durch Kontrolle
des auf das Papier während
des Trocknens angewendeten Streckgrades zu kontrollieren. Obwohl
diese Streckgrade (oft als „draw" bezeichnet) nicht
quantifiziert werden können,
verdeutlicht ein Vergleich von Test 1 und 2 von Beispiel 1, dass
der Grad der Nassausdehnung kontrolliert werden kann. Das Material der
vorliegenden Erfindung weist auch eine verringerte Ausdehnungsfestigkeit
auf, aber die Nassberstfestigkeit zeigt keine signifikante Änderung.
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Beispiel 4: Zielflächengewicht
21 g/m2
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In
diesem Beispiel ist Verpackungspaper unter Verwendung des Harzimprägnierverfahrens
von
US 5,300,319 A hergestellt
worden. Zwei Trocknungsschritte wurden angewendet: nach dem Nasslegen
und nach der Imprägnierung
mit dem Harz.
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Beispiel 5:
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Es
wurde Verpackungspapier, hergestellt gemäß Beispiel 2, in Verpackungsröhren mit
einem nominellen Durchmesser von 70 mm geformt. Der Durchmesser
der Röhren
wurde dann gemessen, wenn der interne Druck 21 kPa betrug. Für Verpackungspapier,
welches aus der Mitte der Maschine genommen worden ist und welches
eine CD-Nassausdehnung von 0,9% aufwies, betrug der Durchmesser
unter Druck 76,5 mm, für
Papier, welches von den Ecken der Maschine genommen worden ist und
welches eine CD-Nassausdehnung von 1,3% aufwies, betrug der Durchmesser
unter Druck 77,2 mm. (Die CD-Nassausdehnungswerte in diesem Beispiel
wurden durch ein leicht unterschiedliches Verfahren im Vergleich
zu dem in Beispiel 2 verwendeten gemessen: dies, zusammen mit Unterschieden
in der statistischen Sortierung, könnte die Unterschiede zwischen den
in diesem Beispiel zitierten Werten und den in Beispiel 2 zitierten
erklären.)
Für eine
Verpackungsröhre mit
einem nominellen Durchmesser von 70 mm ist die Durchmessertoleranz
unter Druck 74,6 mm bis 77,6 mm, so dass Papier von jedem Teil der
Papiermaschine hätte
verwendet werden können,
um diese Grösse
der Verpackung herzustellen.
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Wenn
Papier durch ein Verfahren aus dem Stand der Technik verwendet worden
wäre, dann
wäre das Papier
von der Ecken der Maschine ausserhalb der Toleranz gewesen. Es sollte
erwähnt
werden, dass gemäß dem Stand
der Technik hergestelltes Papier mit einer CD-Nassausdehnung so
niedrig wie 0,9 % zu Verpackungen mit einem Durchmesser unter Druck
unterhalb des unteren Toleranzlimits geführt hätte. Das Papier der vorliegenden
Erfindung ist nicht so „steif" wie das Material
aus dem Stand der Technik.
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Es
ist selbstverständlich,
dass die vorliegende Erfindung vorstehend ausschließlich anhand
von Beispielen beschrieben worden ist und dass Detailmodifikationen
innerhalb des Rahmens der Erfindung gemacht werden können.
