EP0416278A2 - Gekrepptes Zellstoff-Tissuepapier - Google Patents

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EP0416278A2
EP0416278A2 EP90114566A EP90114566A EP0416278A2 EP 0416278 A2 EP0416278 A2 EP 0416278A2 EP 90114566 A EP90114566 A EP 90114566A EP 90114566 A EP90114566 A EP 90114566A EP 0416278 A2 EP0416278 A2 EP 0416278A2
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tissue paper
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pulp
tissue
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EP0416278B1 (de
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Horst Dr. Reinheimer
Norbert Dr. Rink
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Procter and Gamble Co
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Vereinigte Papierwerke Schickedanz and Co
VP Schickedanz AG
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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H11/00—Pulp or paper, comprising cellulose or lignocellulose fibres of natural origin only
    • D21H11/02—Chemical or chemomechanical or chemothermomechanical pulp
    • D21H11/04—Kraft or sulfate pulp
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H11/00—Pulp or paper, comprising cellulose or lignocellulose fibres of natural origin only
    • D21H11/02—Chemical or chemomechanical or chemothermomechanical pulp
    • D21H11/06—Sulfite or bisulfite pulp

Definitions

  • the invention relates to a creped tissue paper, the basis weight of which is preferably in the order of 14-16 g / m2 atro.
  • tissue paper are used in particular for the production of sanitary paper, for example toilet paper, handkerchiefs, facial tissues or kitchen towels.
  • sanitary paper for example toilet paper, handkerchiefs, facial tissues or kitchen towels.
  • For further processing into these products they are put together on laying machines to form 2-layer, 3-layer or 4-layer sheets and, if necessary, stamped together.
  • Their special properties are that they are remarkably tear-resistant with great softness and are also suitable for absorbing practically sufficient amounts of liquid.
  • bleached raw pulp is conventionally used, which is produced from various types of wood, for example spruce wood, beech wood, eucalyptus wood, by chemical wet digestion using the sulfite or sulfate process.
  • the bleached raw pulp Fibers are suspended in water to produce tissue paper and then formed into a web on the paper machine, usually on the twin-wire paper machine.
  • the web is finally dried on a heated drying cylinder, with sufficient adhesion of the web to the cylinder surface being ensured by spraying an adhesive onto the surface of the drying cylinder or by adding adhesive chemicals to the stock suspension.
  • the web dries with a single revolution of the cylinder; the web is then scraped off the cylinder surface using a scraper with creping.
  • the dry tensile strengths achieved in the longitudinal direction vary depending on the basis weight. For a 1-ply web with a basis weight of 15 g / m2 lutro, dry tensile strengths in the machine direction of 6-7 N / 50 mm are generally achieved.
  • the prerequisite for the production of creped tissue paper qualities of this type is the use of bleached raw cellulose grades, the lignin content of which is practically reduced to zero%.
  • the use of unbleached cellulose grades has not been considered for high-quality hygienic paper, since the residual lignin content remaining in the unbleached cellulose leads to rough tissue qualities to lead.
  • it would be desirable to be able to use unbleached raw pulp for the production of tissue paper since it is known that the chlorine bleaching process that was previously required and also carried out leads to wastewater heavily contaminated with dirt and toxins. In particular, it interferes with the inevitable formation of toxic chlorine dioxins, which pollute the wastewater. This is basically not a problem of the actual tissue paper production, but concerns the pulp manufacture; nevertheless, the entire chain from the initial wood to the finished tissue product must be taken into account from an environmental point of view.
  • the invention is therefore based on the object of proposing a creped cellulose tissue paper with improved dry tear strength in the machine direction and improved tactile softness.
  • a creped tissue paper which is characterized in that it has a lignin content of 3-6 percent by weight in order to achieve a dry tear strength in the machine direction of 8-10 N / 50 mm and to improve the tactile softness.
  • the effect is particularly pronounced when the tissue fibers consist of unbleached sulfate pulp.
  • the fiber length spectrum plays no or a very minor role, so that tissue fibers with a length of 0.2-3 mm are suitable for producing the paper proposed according to the invention.
  • pulp grades In addition to sulfate pulp grades, other types of pulp can also be used, e.g. B. those varieties which have been obtained using organic solvents (methanol or the like).
  • tissue webs for this with a basis weight of 15.2 ⁇ 0.5 g / m2 lutro (1-layer).
  • the weight per unit area is reduced by approx. 0.2 g / m2 by stretching the web, and by another 0.5 to 0.7 g / m2 when processing.
  • tissue webs of the same basis weight were then produced on the same paper machine using unbleached sulfate raw pulp.
  • 2-ply and 3-ply toilet paper sheets and 4-ply handkerchief sheets were produced from both webs on fabrication laying machines, and various paper-technical measured values were determined on them.
  • the following compilation shows the result.
  • the products produced had a tactile softness superior to that of bleached pulp webs.
  • the following was used to manufacture the webs: - suspension of unbleached raw pulp in water up to a fiber concentration of 0.2-0.3 weight percent; - Forming a web on a paper machine, preferably a twin wire forming machine; the experiments described above were carried out on a Beloit twin-wire machine; the web speed was approximately 1,500 m / min. - Transfer of the web to a heated drying cylinder which had been sprayed with a 12% solution of the adhesive, which was greatly reduced compared to the usual, shortly before the wet paper web was placed on it; - scraping off the dried web with a scraper while creping the web.
  • the products produced therefore have good properties in terms of dry tensile strength in the machine direction and also good tactile softness.
  • they sometimes have the disadvantage that a slight smell is noticeable when the cloths are moistened, similar to the case with moist packaging paper. It was determined by further tests that this odor can be completely eliminated if the paper contains 5-30% by weight, preferably 25% by weight, of unbleached sulfite pulp fibers. This admixture has no influence on the strength or the tactile properties; however, it causes the paper produced to be odorless in both dry and wet conditions.
  • the product had good strengths at only 14.0 g / m2 dry weight (Lutro 29.8; 2-ply): Breaking strength dry along 19.4 N / 50 mm Breaking strength dry across 5.6 N / 50 mm.

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Abstract

Es wird ein gekrepptes Zellstoff-Tissuepapier beschrieben, welches einen Ligningehalt von 3 - 6 Gewichtsprozent aufweist. Die Trockenreißfestigkeit in Maschinenlaufrichtung beträgt 7,5 - 9,0 N/50 mm. Das Tissuepapier zeichnet sich durch gute taktile Weichheit aus. Bei einer verbesserten Ausführungsform enthält das Papier 5 - 30 Gewichtsprozent ungebleichten Sulfitzellstoff, Rest ungebleichten Sulfatzellstoff. In dieser Form ist das Papier im trockenen wie im feuchten Zustand geruchsneutral.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein gekrepptes Zellstoff-Tissuepa­pier, dessen Flächengewicht vorzugsweise in der Größenord­nung von 14-16 g/m² atro liegt. Derartige Tissuepapiersor­ten finden insbesondere für die Herstellung von Hygienepa­pieren, beispielsweise Toilettenpapier, Taschentüchern, Gesichtstüchern oder Küchentüchern Verwendung. Sie werden für die Weiterverarbeitung zu diesen Produkten auf Legema­schinen zu 2-lagigen, 3-lagigen oder 4-lagigen Bahnen zu­sammengelegt und gegebenenfalls miteinander verprägt. Ihre besonderen Eigenschaften bestehen darin, daß sie bei gro­ßer Weichheit eine beachtliche Reißfestigkeit aufweisen und auch zur Aufnahme von praktisch hinreichenden Flüssig­keitsmengen geeignet sind.
  • Für die Herstellung derartiger gekreppter Zellstoff-Tis­suepapiersorten wird herkömmlicherweise von gebleichtem Rohzellstoff ausgegangen, der aus verschiedenen Holzarten, beispielsweise Fichtenholz, Buchenholz, Eukalyptusholz durch chemischen Naßaufschluß nach dem Sulfit- oder Sul­fat-Verfahren erzeugt wird. Die gebleichten Rohzellstoff-­ Fasern werden zur Herstellung von Tissuepapier in Wasser suspendiert und sodann auf der Papiermaschine, meist auf der Doppelsiebpapiermaschine zu einer Bahn geformt. Die Bahn wird auf einem beheizten Trockenzylinder schlußge­trocknet, wobei durch Aufsprühen eines Haftmittels auf die Oberfläche des Trockenzylinders oder durch Zugabe von Haftchemikalien zur Stoff-Suspension für eine hinreichende Haftung der Bahn an der Zylinderoberfläche gesorgt wird. Die Trocknung der Bahn vollzieht sich bei einer einzigen Zylinderumdrehung; danach wird die Bahn von der Zylinder­oberfläche mit Hilfe eines Schabers unter Kreppung abge­schabt. Die erzielten Trockenreißfestigkeiten in Längs­richtung variieren je nach Flächengewicht. Für eine 1-la­gige Bahn vom Flächengewicht 15 g/m² lutro werden in der Regel Trockenreißfestigkeiten in Maschinenlaufrichtung von 6-7 N/50 mm erzielt.
  • Nach bisheriger Vorstellung ist Voraussetzung für die Her­stellung von gekreppten Zellstoff-Tissuepapierqualitäten dieser Art der Einsatz von gebleichten Rohzellstoffsorten, deren Ligningehalt praktisch auf Null % abgesenkt ist. Der Einsatz von ungebleichten Zellstoffqualitäten kommt nach bisheriger Vorstellung für hochwertige Hygienepapiere nicht in Betracht, da die im ungebleichten Zellstoff ver­bliebenen Rest-Ligningehalte zu rauhen Tissuequalitäten führen. Dennoch wäre es wünschenswert, ungebleichten Roh­zellstoff für die Herstellung von Tissuepapieren einsetzen zu können, da bekanntlich die bisher erforderliche und auch durchgeführte Chlorbleiche zu stark mit Schmutz- und Giftstoffen belasteten Abwässern führt. Insbesondere stört dabei die unvermeidliche Entstehung toxischer Chlor-Dioxi­ne, welche das Abwasser belasten. Es ist dies zwar im Grunde kein Problem der eigentlichen Tissuepapier-Erzeu­gung, sondern betrifft die Zellstoff-Fabrikation; dennoch muß aber unter umwelttechnischen Gesichtspunkten die ge­samte Kette vom Ausgangsholz bis zum fertigen Tissuepro­dukt berücksichtigt werden.
  • Überraschenderweise wurde nun festgestellt, daß der im Rohzellstoff verbliebene Rest-Ligningehalt unter bestimm­ten Umständen nicht nur nicht stört, sondern tatsächlich zu Tissueprodukten mit deutlich verbesserten Eigenschaften führt. Unter "verbesserten Eigenschaften" wird dabei eine sehr ansprechende Weichheit bei erhöhter Trockenreißfe­stigkeit gegenüber solchen Tissuesorten gleichen Flächen­gewichtes verstanden, die aus gebleichtem Rohzellstoff hergestellt sind.
  • Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, ein gekrepptes Zellstoff-Tissuepapier mit verbesserter Trockenreißfestigkeit in Maschinenlaufrichtung sowie ver­besserter taktiler Weichheit vorzuschlagen.
  • Gelöst wird diese Aufgabe durch ein gekrepptes Zellstoff-­Tissuepapier, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß es zur Erzielung einer Trockenreißfestigkeit in Maschinen­laufrichtung von 8-10 N/50 mm und zur Verbesserung der taktilen Weichheit einen Ligningehalt von 3-6 Gewichtspro­zent aufweist. In besonders deutlicher Weise ist der Ef­fekt ausgeprägt, wenn die Tissuefasern aus ungebleichtem Sulfat-Zellstoff bestehen. Das Faserlängen-Spektrum spielt dabei keine oder eine höchst untergeordnete Rolle, so daß sich zur Herstellung des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Papieres Tissuefasern mit einer Länge von 0,2-3 mm eignen.
  • Außer Sulfat-Zellstoffsorten können aber auch andere Zell­stoffsorten eingesetzt werden, so z. B. solche Sorten, die unter Verwendung organischer Lösungsmittel, (Methanol oder dergleichen) gewonnen worden sind.
  • Zur Überprüfung der eingangs zitierten Feststellung wurden zahlreiche Versuche zur Papiererzeugung unter Produktions­bedingungen durchgeführt. Es wurden hierzu Tissuebahnen mit einem Flächengewicht von 15,2 ± 0,5 g/m² lutro (1-la­gig) erzeugt. Beim Doublieren wird das Flächengewicht durch Verstrecken der Bahn um ca. 0,2 g/m², beim Verarbei­ten um weitere 0,5 bis 0,7 g/m² reduziert.
  • Zum Vergleich wurde von gebleichten handelsüblichen Fich­tenzellstoff-Sorten, die nach dem Sulfat-Verfahren herge­stellt worden waren, ausgegangen. Die Produkte waren zuvor der üblichen Chlorbleichung unterworfen worden.
  • Zur Erprobung der Erfindung wurden alsdann auf derselben Papiermaschine Tissuebahnen des gleichen Flächengewichtes unter Verwendung von ungebleichtem Sulfat-Rohzellstoff hergestellt. Aus beiden Bahnen wurden auf Fabrikations-Le­gemaschinen 2-lagige und 3-lagige Toilettenpapierbahnen und 4-lagige Taschentuchbahnen erzeugt und an diesen ver­schiedene papiertechnische Meßwerte ermittelt. Die nach­folgende Zusammenstellung zeigt das Ergebnis.
    Weichheits-Festigkeitsdaten
    für Toipa 2-lagig
    Soll f. gebleicht. Ergebnis f. ungebleicht
    Flächengewicht atro (g/m²) 1-lagig 14,6 14,4
    Bruchkraft längs (N/50 mm) 2-lagig 13,0 17,0 + 30 %
    Bruchkraft quer (N/50 mm) 2-lagig 5,0 6,0 + 20 %
    Bruchdehnung längs 11-12 14,0
    Weichheit (taktil Panelbewertung)
    Bevorzugung in Weichheit 27 % 73 %
    Lignin 0 % 4,3 %
    für Toipa 3-lagig
    Soll f. gebleicht. Ergebnis f. ungebleicht
    Flächengewicht atro (g/m²) 1-lagig 14,6 14,3
    Bruchkraft längs (N/50 mm) 3-lagig 19,0 22,8 + 20 %
    quer (N/50 mm) 3-lagig 6,0 7,1 + 18 %
    Bruchdehnung längs 11-12 13,5
    Weichheit taktile Bevorzugung 45 % 55 %
    Lignin 0 % 4,3 %
    für Tatü 4-lagig
    Soll f. gebleicht Ergebnis f. ungebleicht
    Flächengewicht atro (g/m²) 1-lagig 14,3 14,5
    Bruchkraft längs (N/50 mm) 4-lagig 26 35,9 + 38 %
    quer (N/50 mm) 4-lagig 10 13,1 + 31 %
    Bruchdehnung 11-12 13,5
    Weichheit: Handle-O-Meter mN (je kleiner der Wert, umso weicher) 75 68
    Lignin 0 % 4,3 %
  • Die erzeugten Produkte hatten eine taktile Weichheit, welche derjenigen der Bahnen aus gebleichtem Zellstoff überlegen war.
  • Bei der Herstellung der Bahnen wurde des weiteren festge­stellt, daß es zur Erzielung optimaler Eigenschaften vorteil­haft ist, die Haftmittelmenge zu reduzieren, die kurz vor Auflegen der nassen Tissuebahn auf die Oberfläche des Trockenzylinders auf diese Oberfläche aufgesprüht werden muß. Wurde üblicherweise eine Trockenmittelmenge von etwa 6 l/min. benötigt, so konnte diese bei Einsatz von ungebleichtem Zell­stoff auf eine Menge von 1-1,5 l/min. reduziert werden.
  • Im einzelnen wurde zur Herstellung der Bahnen wie folgt gear­beitet:
    - Suspendieren von ungebleichtem Rohzellstoff in Wasser bis zu einer Faserstoffkonzentration von 0,2-0,3 Ge­wichtsprozent;
    - Formen einer Bahn auf einer Papiermaschine, vorzugsweise einer Doppelsiebformermaschine; bei Durchführung der vorstehend beschriebenen Versuche wurde auf einer Beloit Doppelsiebmaschine gearbeitet; die Bahngeschwindigkeit betrug ca. 1.500 m/min.
    - Überführen der Bahn auf einen beheizten Trockenzylinder, der kurz vor dem Auflegen der nassen Papierbahn mit ei­ner gegenüber dem Üblichen stark reduzierten Haftmit­telmenge von 0,2-0,4 g/m² 12 %ige Lösung besprüht worden war;
    - Abschaben der getrockneten Bahn mit einem Schaber unter Kreppung der Bahn.
  • Die erzeugten Produkte haben also gute Eigenschaften hin­sichtlich der Trockenreißfestigkeit in Maschinenlaufrichtung sowie auch gute taktile Weichheit. Je nach der eingesetzten Zellstoffsorte haben sie aber mitunter den Nachteil, daß sich beim Anfeuchten der Tücher ein leichter Geruch bemerkbar macht, ähnlich wie dies bei feuchtem Packpapier der Fall ist. Durch weitere Versuche wurde ermittelt, daß dieser Geruch vollständig eliminiert werden kann, wenn das Papier 5 - 30 Gewichtsprozent, vorzugsweise 25 Gewichtsprozent, ungebleich­te Sulfitzellstoff-Fasern enthält. Diese Zumischung hat auf die Festigkeit sowie die taktilen Eigenschaften keinen Ein­fluß; sie bewirkt aber, daß das erzeugte Papier im trockenen wie im feuchten Zustand geruchsneutral ist.
  • Bei einem Papiermaschinenversuch wurden 25 % ungebleichte Sulfitzellstoff und 75 % ungebleichte Sulfatfasern eingetra­gen.
  • Das Produkt wies bei nur 14,0 g/m² atro Flächengewicht (lutro 29,8; 2lagig) gute Festigkeiten auf:
    Bruchkraft trocken längs 19,4 N/50 mm
    Bruchkraft trocken quer 5,6 N/50 mm.
  • Ein Panelversuch mit 20 Personen zeigte, daß das Produkt ge­ruchsneutral war.

Claims (4)

1. Gekrepptes Zellstoff-Tissuepapier,
dadurch gekennzeichnet,
daß es zur Erzielung einer Trockenreißfestigkeit in Ma­schinenlaufrichtung von 7,5-9,0 N/50 mm und zur Verbes­serung der taktilen Weichheit einen Ligningehalt von 3-6 Gewichtsprozent aufweist.
2. Gekrepptes Zellstoff-Tissuepapier nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Tissue-Fasern aus ungebleichtem Sulfatzellstoff bestehen.
3. Gekrepptes Zellstoff-Tissuepapier nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Tissue-Fasern eine Länge von 0,2-3 mm aufwei­sen.
4. Gekrepptes Zellstoff-Tissuepapier nach einem der vor­stehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Papier 5 - 30 Gewichtsprozent ungebleichten Sulfitzellstoff, Rest ungebleichten Sulfatzellstoff, enthält.
EP90114566A 1989-08-25 1990-07-30 Gekrepptes Zellstoff-Tissuepapier Expired - Lifetime EP0416278B2 (de)

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EP0416278A3 EP0416278A3 (en) 1991-12-04
EP0416278B1 EP0416278B1 (de) 1994-09-21
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