EP0447792A1 - Verfahren zum Herstellen von Papierschaum - Google Patents

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EP0447792A1
EP0447792A1 EP91101962A EP91101962A EP0447792A1 EP 0447792 A1 EP0447792 A1 EP 0447792A1 EP 91101962 A EP91101962 A EP 91101962A EP 91101962 A EP91101962 A EP 91101962A EP 0447792 A1 EP0447792 A1 EP 0447792A1
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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
    • D21H17/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its constitution; Paper-impregnating material characterised by its constitution
    • D21H17/20—Macromolecular organic compounds
    • D21H17/33—Synthetic macromolecular compounds
    • D21H17/34—Synthetic macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • D21H17/36—Polyalkenyalcohols; Polyalkenylethers; Polyalkenylesters

Definitions

  • the invention relates to a method for producing paper foam from waste paper and / or cardboard, wherein this starting material is first worked up to form a fiber mass and then mixed with starch, whereupon the mixture is compressed and plasticized by thermal and mechanical introduction of energy in an extruder and at the extruder outlet expands or foams due to a drop in temperature and pressure.
  • German Patent 34 20 195 This involves the production of the material, in particular in the form of sheets or moldings.
  • the fiber mass can be finely ground before or during the admixture of the additives.
  • additional formulation components such as B. dyes or oils are added.
  • a heatable screw extruder is used for the thermal and mechanical power supply to plasticize the mixture.
  • plasticizable degraded starches, flour mixtures with a high starch content or proteins are mixed in as additives. These additives serve to foam the mass and, if necessary, also to improve its elasticity, each of which is a film-forming material.
  • the mixture used consists of fifty percent cellulose mixed with fifty percent starch.
  • the object of the invention is to further improve this previously known method.
  • PVA polyvinyl alcohol
  • the stated viscosity was measured in accordance with DIN 53015, a four percent aqueous solution at 20 ° C. According to DIN 51550, the viscosity is a measure of the internal friction that occurs when two adjacent layers of liquid move. The degree of saponification indicates what percentage of the polyvinyl acetate base molecule is "saponified" to polyvinyl alcohol.
  • the PVA can be introduced as finely ground granules, as an aqueous solution or as a dispersion.
  • the throughput in the extruder can be increased appreciably, while at the same time the end product has better foaming with good elasticity / flexibility.
  • plasticizers and / or lubricants such as e.g. Glycerol can be added.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Paper (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Papierschaum aus Altpapier und/oder Pappe, wobei dieses Ausgangsmaterial zuerst zu einer Fasermasse aufgearbeitet und dann mit Stärke vermischt wird, worauf die Mischung dann durch thermische und mechanische Energieeinleitung in einem Extruder verdichtet und plastifiziert wird und beim Extruderaustritt durch Temperatur- und Druckabfall expandiert bzw. aufschäumt. Zur Beschleunigung der Verarbeitung im Extruder wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß den aufgearbeiteten Fasermassen Polyvinylalkohol (PVA) zugesetzt wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Papierschaum aus Altpapier und/oder Pappe, wobei dieses Ausgangsmaterial zuerst zu einer Fasermasse aufgearbeitet und dann mit Stärke vermischt wird, worauf die Mischung dann durch thermische und mechanische Energieeinleitung in einem Extruder verdichtet und plastifiziert wird und beim Extruderaustritt durch Temperatur- und Druckabfall expandiert bzw. aufschäumt.
  • Dieses Verfahren ist in der deutschen Patentschrift 34 20 195 beschrieben. Es handelt sich dabei um die Herstellung von dem Material, insbesondere in Form von Platten oder Formkörpern. Die Fasermasse kann dabei vor oder während der Zumischung der Zusatzstoffe feinvermahlen werden. In die Mischung können vor oder während der thermischen und mechanischen Energieeinleitung weitere Rezepturbestandteile wie z. B. Farbstoffe oder Öle zugegeben werden. Verwendet wird ein beheizbarer Schneckenextruder für die thermische und mechanische Energieleitung zur Plastifizierung der Mischung.
  • Mit diesem vorbekannten Verfahren läßt sich ohne Verwendung herkömmlicher Bindemittel ein Dämmaterial geringer Dichte mit hohen Schall-, Isolier- und Dämmeigenschaften kostengünstig herstellen. Als Zusatzstoffe werden dabei plastifizierbare abgebaute Stärken, Mehlmischungen mit hohem Stärkeanteil oder Proteine untergemischt. Diese Zusatzstoffe dienen zur Aufschäumung der Masse und ggf. auch zur Verbesserung ihrer Elastizität, wobei es sich jeweils um filmbildende Materialien handelt. Die verwendete Mischung besteht nach einem Ausführungsbeispiel aus fünfzig Prozent Zellulose vermischt mit fünfzig Prozent Stärke.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, dieses vorbekannte Verfahren weiter zu verbessern.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zur Beschleunigung der Verarbeitung im Extruder der aufgearbeiteten Fasermassen Polyvinylalkohol (PVA) zugesetzt wird. Dadurch erhält man im Endprodukt eine bessere Aufschäumung mit guter Elastizität/Flexibilität.
  • Dabei ist es zweckmäßig, wenn vollverseiftes PVA mit einem Verseifungsgrad von etwa 99,4 Mol-%, mit einer Viskosität von etwa 28 mPa x s² in Form eines Granulats mit einer Schüttdichte von 0,53 - 0,62 g/cm³ verwendet wird.
  • Die angegebene Viskosität wurde gemessen nach DIN 53015, einer vierprozentigen wässrigen Lösung bei 20° C. Nach DIN 51550 ist die Viskosität ein Maß für die innere Reibung, die bei Verschiebung zweier benachbarter Flüssigkeitsschichten auftritt. Der Verseifungsgrad gibt an, wieviel Prozent des Polyvinylacetat-Grundmoleküls zu Polyvinylalkohol "verseift" sind.
  • Als zweckmäßig hat sich die Verwendung einer Mischung von etwa fünfzig Teilen Papier und/oder Pappe, dreißig Teilen Stärke, z. B. Weizen, und zwanzig Teilen PVA erwiesen.
  • Der PVA kann als feingemahlenes Granulat, als wässrige Lösung oder aber als Dispersion eingebracht werden.
  • Durch den erfindungsgemäßen Zusatz von PVA läßt sich die Durchsatzleistung im Extruder nennenswert erhöhen, wobei zugleich das Endprodukt eine bessere Aufschäumung mit guter Elastizität/Flexibilität aufweist.
  • Zusätzlich können noch Weichmacher und/oder Gleitmittel, wie z.B. Glycerol, zugegeben werden.

Claims (11)

  1. Verfahren zum Herstellen von Papierschaum aus Altpapier und/oder Pappe, wobei dieses Ausgangsmaterial zuerst zu einer Fasermasse aufgearbeitet und dann mit Stärke vermischt wird, worauf die Mischung dann durch thermische und mechanische Energieeinleitung in einem Extruder verdichtet und plastifiziert wird und beim Extruderaustritt durch Temperatur- und Druckabfall expandiert bzw. aufschäumt, dadurch gekennzeichnet, daß zur Beschleunigung der Verarbeitung im Extruder den aufgearbeiteten Fasermassen Polyvinylalkohol (PVA) zugesetzt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Verwendung von vollverseiftem PVA.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch die Verwendung von PVA mit einem Verseifungsgrad von etwa 99,4 Mol-%.
  4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, gekennzeichnet durch die Verwendung von PVA mit einer Viskosität von etwa 28 mPa x s².
  5. Verfahren nach Anspruch 2, 3 oder 4, gekennzeichnet durch die Verwendung eines PVA-Granulats mit einer Schüttdichte von 0,53 - 0,62 g/cm³.
  6. Verfahren nach Anspruch 2, 3 oder 4, gekennzeichnet durch die Verwendung eines feingemahlenen PVA-Granulats.
  7. Verfahren nach Anspruch 2, 3 oder 4, gekennzeichnet durch die Verwendung einer wässrigen Lösung aus PVA.
  8. Verfahren nach Anspruch 2, 3 oder 4, gekennzeichnet durch die Verwendung einer PVA-Dispersion.
  9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch die Zugabe von Weichmachern.
  10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch die Zugabe von Gleitmitteln, z.B. Glycerol.
  11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch die Verwendung von etwa fünfzig Teilen Papier und/oder Pappe, dreißig Teilen Stärke, z. B. Weizen, und zwanzig Teilen PVA.
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