EP1039027A1 - Mehrschichtige Tissue-Papierbahn, Tissue-Papierprodukt sowie deren Herstellung - Google Patents

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EP1039027A1
EP1039027A1 EP00103120A EP00103120A EP1039027A1 EP 1039027 A1 EP1039027 A1 EP 1039027A1 EP 00103120 A EP00103120 A EP 00103120A EP 00103120 A EP00103120 A EP 00103120A EP 1039027 A1 EP1039027 A1 EP 1039027A1
Authority
EP
European Patent Office
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layer
weight
tissue
layers
wet strength
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP00103120A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Dirk Dr. Mauler
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Essity Germany GmbH
Original Assignee
SCA Hygiene Products GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SCA Hygiene Products GmbH filed Critical SCA Hygiene Products GmbH
Publication of EP1039027A1 publication Critical patent/EP1039027A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21F—PAPER-MAKING MACHINES; METHODS OF PRODUCING PAPER THEREON
    • D21F11/00—Processes for making continuous lengths of paper, or of cardboard, or of wet web for fibre board production, on paper-making machines
    • D21F11/02—Processes for making continuous lengths of paper, or of cardboard, or of wet web for fibre board production, on paper-making machines of the Fourdrinier type
    • D21F11/04—Processes for making continuous lengths of paper, or of cardboard, or of wet web for fibre board production, on paper-making machines of the Fourdrinier type paper or board consisting on two or more layers
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21F—PAPER-MAKING MACHINES; METHODS OF PRODUCING PAPER THEREON
    • D21F11/00—Processes for making continuous lengths of paper, or of cardboard, or of wet web for fibre board production, on paper-making machines
    • D21F11/14—Making cellulose wadding, filter or blotting paper
    • 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
    • D21H27/00—Special paper not otherwise provided for, e.g. made by multi-step processes
    • D21H27/30—Multi-ply
    • D21H27/38—Multi-ply at least one of the sheets having a fibrous composition differing from that of other sheets
    • 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
    • D21H21/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its function, form or properties; Paper-impregnating or coating material, characterised by its function, form or properties
    • D21H21/14—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its function, form or properties; Paper-impregnating or coating material, characterised by its function, form or properties characterised by function or properties in or on the paper
    • D21H21/18—Reinforcing agents
    • D21H21/20—Wet strength agents
    • 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
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    • D21H21/14—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its function, form or properties; Paper-impregnating or coating material, characterised by its function, form or properties characterised by function or properties in or on the paper
    • D21H21/22—Agents rendering paper porous, absorbent or bulky

Definitions

  • the present invention relates to a multi-layer, multi-layer tissue web, which have both high absorbency and good wet strength having.
  • tissue product with several tissue webs in the sense of the present invention is preferably understood to be kitchen towels, hand towels, Tollette paper, but in particular a corresponding, at least 2-ply Kitchen towel with the layer sequence according to the invention also Facial tissues, facial tissues, napkins and, if necessary, handkerchiefs.
  • CTMP causes a reduction mechanical properties, such as the breaking resistance, such as from Table 3 can be seen.
  • Whiteness is also increased by adding CTMP diminished, as can be seen from this publication on page 456, in the right column above, results.
  • CTMP Properties in the finished tissue product are described in the publication Appita, volume 41, Number 1, page 58-60, a two-lane (two-layer) product is used, whereby each of the two layers consists of a two-layer composite sheet, the outside consists of cellulose and inside of CTMP, as can be seen, for example, from FIG. 8 results.
  • resin glue Epichlorohydrin resins, melamine and urea-formaldehyde resins, cationic Polyacrylamide
  • resin glue Epichlorohydrin resins, melamine and urea-formaldehyde resins, cationic Polyacrylamide
  • lignin the normal Absorbance reduced to 15%.
  • xylan increases this Absorbance by 15%, although a mixture of organic substances, which contains up to 70% of this component, the effect of resinic acid and lignin not covered.
  • WO 95/00706 relates to a soft tissue product containing at least one tissue layer with a specific volume of 5 cm 3 / g or more and a maximum deviation of 10% or less depending on machine running. According to a preferred embodiment, such paper contains CTMP in at least one of its layers.
  • WO 97/11227 also relates to a multi-layer web-shaped tissue product at least three layers at least partially connected with two optionally embossed outer layers predominantly containing cellulose and at least one, optionally embossed, predominantly natural fibers and / or Pulp fibers that are stiffened in the way or within the chemical Fiber wall have been cross-linked to the ability of these fibers to form of hydrogen bonds in the wet state is significantly reduced, containing inner layers, only the outer layer up to 8 wt .-% of one Contains wet strength agent, based on the raw tissue. Even after this However, technology does not become the object as claimed below prescribe still suggested.
  • a sufficiently high wet strength is also an essential requirement for the intended use of kitchen and Towels, but also napkins and handkerchiefs.
  • the present invention has for its object a tissue web to provide, which have both a high absorbency and a good Has wet strength. This object is solved by claim 1.
  • the present invention thus relates to a tissue web containing at least 2 Layers, of which at least one carrier layer (first layer) and at least a suction layer (another layer) of different fiber compositions the carrier layer (s) containing a wet strength agent, characterized in that the main part of the absorbent layer (s) consists of a special fibrous material exists, the absorbency of Absorbent layer affected by the wet strength agent used in the backing layer becomes.
  • a layering or layers within the meaning of the present invention is spoken when multiple layers through hydrogen bonds, are connected to one another over the entire surface or almost over the entire surface, i.e. the Layer (s) cannot be separated.
  • the invention Bru must have at least two layers and at least one of them must have the fibrous formulation according to the invention. and another must than Carrier layer can work. Tissue webs not according to the invention can have the same fiber formulations for different layers and also to be single-layered.
  • a layer in the sense of the present invention is the same as one Tissue web.
  • a tissue product can consist of several layers, but also of only one of a situation.
  • the layers in a multi-layer product can pass through Be glued or embossed.
  • the above absorbent layer functions as an absorbent layer.
  • This Layer has good absorption properties.
  • the above carrier layer is a layer with good wet strength properties.
  • the carrier layer can also absorb, but not as well as the absorbent layer.
  • the Absorbent layer at least 75% by weight, preferably at least 80% by weight, but in particular at least 90 wt .-%, based on the dry weight of the Absorbent layer of special fiber.
  • the carrier layer (s) consisting predominantly of cellulose can have a basis weight in the range from 5 to 40 g / m 2 , preferably 5 to 20 g / m 2 , in particular 5 to 18 g / m 2 and the Absorbent layer (s) have a basis weight in the range of 5 to 40 g / m 2 , preferably 5 to 30 g / m 2 , in particular 5 to 20 g / m 2 .
  • the basis weight of a web can therefore be 10 to 80 g / m 2 , preferably 10 to 50 g / m 2 , in particular 10 to 38 g / m 2 .
  • the invention contains Tissue web blows wet as well as dry strength agents, which are preferably in Amounts from 0.001 to 5 wt .-%, preferably 0.1 to 2.5 wt .-% and in particular 0.2 to 2% by weight, based on the weight of the raw tissue, be used.
  • Another object of the present invention is a multilayer Tissue product which is at least one of the aforementioned tissue web (s) Contains individual layers.
  • the aforementioned further layer is a for normally cationic wet strength agents, non-attachable fiber material. This is done, for example, by a partial or complete removal of the Hemicelluloses possible, for example, through mercerization. By extensive Removal of these hemicelluloses will increase the swellability of fibrous materials Water is reduced or eliminated and is therefore accessible to the functional groups, for example carboxyl groups when used later this pulp is not given on non-woven or paper-producing plants.
  • This functional groups represent important reaction sites for cationic ones Process chemicals such as epichlorohydrin resins, cationic starch, and other cationic cellulose derivatives.
  • the invention, in the absorbent layer contained ⁇ -cellulose content is an indirect measure of the low content of Hemicelluloses. Hemicelluloses represent an important source of the number present carboxyl groups. These in turn are classified according to different Investigations as recipients of cationic wet strength agents (for example Epichlorohydrin resins) (see e.g. ISOGAL et al., Journal of Pulp and Paper Science, May 1997, page 215 ff and Tappi Tissue Runnability Seminar 1991, pages 39-47, Tappi Press Atlanta).
  • cationic wet strength agents for example Epichlorohydrin resins
  • Another option is to add cationic groups the fibers to achieve a positive overall charge of the same. A Fixation of a cationic chemical to the fiber is then also avoided.
  • the invention is Tissue web characterized in that this preferably a fibrous material without functional groups, but preferably with very little carboxyl groups contains.
  • PHILLIP PHILLIP
  • RHEDER LANG (Das Paper 1/1965, pp. 1 - 8) as methylene blue detection of the carboxyl groups be determined.
  • Preferred values of the content of the carboxyl groups are less than 50 mmol / kg pulp, preferably less than 30 mmol / kg pulp, in particular less than 20 mmol / kg pulp.
  • the invention Tissue web in the absorbent layer less than 20 wt .-%, preferably less than 15% by weight hemicellulose, less than 1% by weight, preferably less than 0.5 % Lignin by weight and less than 0.8% by weight, preferably less than 0.4% by weight Extract substances.
  • the absorbent layer (s) can consist of 0 to 100% by weight, preferably 40 to 90% by weight Alpha cellulose, modified cellulose or wood pulp, and 0 to 60% by weight, preferably 10-20% by weight of cellulose and conventional auxiliaries and additives as Rest exist.
  • the aforementioned hemicellulose content is usually according to DIN 54356 determined, the content of lignin is usually determined according to DIN 54357 and the content of extract substances is usually determined according to DIN 54354.
  • the aforementioned ⁇ -cellulose content is usually determined in accordance with DIN 54356.
  • the fiber used around chemical fiber pulp from hardwood or softwood, modified HTCTMP fibers and / or CTMP fibers, synthetic fibers, but especially about chemical fiber pulp.
  • cellulose qualities to be used as absorbent layers are rayon fibers, Viscose fibers, especially modal fibers or synthetic fibers.
  • the present Invention has the absorbent layer treated with wet strength agent, at least 50%, preferably at least 55%, but in particular 60% of the absolute Absorption of an untreated layer.
  • wet strength agent at least 50%, preferably at least 55%, but in particular 60% of the absolute Absorption of an untreated layer.
  • the absolute absorption is determined according to DIN 54540.
  • the absorbent layer in the tissue web according to the invention non-ionic, biionic or cationic fibers.
  • the absorbent layer in the tissue web according to the invention has a specific volume of 1.8 cm 3 / g to 4.5 cm 3 / g, preferably 2.0 cm 3 / g to 3.5 cm 3 / g.
  • the backing layer can be made from a conventional tissue formulation for tissue paper be made. According to the invention, it is the function of the carrier layer that Paper has good mechanical properties, especially wet strength and To impart wet tensile strength. The carrier layer naturally also contributes to that Total absorption of the tissue web according to the invention and of the tissue product at.
  • Raw tissue quality consisting of those obtained using the sulfite process
  • Softwood pulp qualities for example spruce, fir and larch wood or hardwood pulp qualities such as beech sulfite, birch or Poplar Sulfite, a.
  • synthetic fibers such as polypropylene fibers can also be used (e.g. Chisso-Polypro, sold by Chissofibre S.A., Belgium), HD polyethylene fibers, Polyester fibers, especially those based on aromatic Polyesters or polyethylene terephthalate (Dacron® from Dupont) as well Polyvinyl alcohol, the above-mentioned polypropylene fibers and polyethylene terephthalate, Polyester fibers are preferably used.
  • polypropylene fibers e.g. Chisso-Polypro, sold by Chissofibre S.A., Belgium
  • HD polyethylene fibers e.g. Chisso-Polypro, sold by Chissofibre S.A., Belgium
  • Polyester fibers especially those based on aromatic Polyesters or polyethylene terephthalate (Dacron® from Dupont) as well
  • Polyvinyl alcohol the above-mentioned polypropylene fibers and polyethylene terephthalate, Polyester fibers
  • the im Frame of the wet web used according to the invention to a cationic and / or an amphoteric wet strength agent, which polyamide epichlorohydrin resins, Polyamidaminepichlorohydrin resins, such as under the trade name Luresin KNU from BASF AG, Ludwigshafen, cationic polyvinylamines, melamine-formaldehyde or urea-formaldehyde, Contains condensation products or Polyalculenpolyamine.
  • a cationic and / or an amphoteric wet strength agent which polyamide epichlorohydrin resins, Polyamidaminepichlorohydrin resins, such as under the trade name Luresin KNU from BASF AG, Ludwigshafen, cationic polyvinylamines, melamine-formaldehyde or urea-formaldehyde, Contains condensation products or Polyalculenpolyamine.
  • wet strength agents of this type are used in tissue production in the neutral pH range used. Depending on the choice of chemical aids, however, there is an increase or lower the pH value.
  • Other wet strength agents are for one Production under acidic conditions melamine / formaldehyde or Urea / formaldehyde condensation products. Products with coupled wet and dry strengthening effect are used, for example a cationic polyacrylamide such as Parez® 631 NC from Cytec Industries.
  • polyalkylene polyamines for example, are also used as wet strength agents Polyethyleneimine, to name the noticeable wet effects in the neutral range show without being chemically reactive.
  • Wet strength agents are used in amounts of 0.001 to 5% by weight, preferably 0.1 to 2.5 % By weight and in particular 0.2 to 2% by weight, based on the raw tissue used.
  • Such wet strength agents are water-insoluble resins. You protect those at the Crossing points of the paper fibers formed hydrogen bonds at least partially before the strength-destroying access of Water.
  • Another object of the present invention is a multi-layer tissue product, which one or more of the aforementioned according to the invention contains multilayer tissue web.
  • the tissue product can also use other tissue layers from conventional tissue included.
  • the absorbent layers after directed or should be present in one or more inner layers. So there are the absorbent layers, which have a good absorption capacity but bad ones Have wet strength, protected from mechanical wear.
  • a two-ply tissue product can consist of one or two according to the invention Tissue webs are made with the absorbent layer (s) facing inwards should). If the product contains only one web according to the invention, the other webs are made of conventional tissue.
  • a three- or multi-layer product can consist of one or more tissue webs consist.
  • a tissue web that has two absorbent layers on the outside be arranged between two layers of conventional tissue pulp.
  • the individual layers may differ different basis weight from usually the same basis weight exhibit.
  • the web-like tissue product is made up of 25 layers % By weight to 85% by weight, preferably 30% by weight to 50% by weight from the Backing layer and 15% to 75% by weight, preferably 50% to 70% by weight % By weight from the absorbent layer.
  • This so generated multi-layer "single tissue web is processed by processing methods such as doubling, embossing and gluing to a multi-layer tissue product, eg 3-ply kitchen towel.
  • the invention Multi-day tissue product made up of at least part of the individual layers same or a different stamp from layer to layer.
  • the multilayer tissue product according to the invention has a binding of individual layers, which is preferably mechanical or an adhesive.
  • the present relates Invention a method for producing a multilayer tissue web, wherein at least one carrier layer made of a first fibrous preparation at least one wet strength agent and conventional fibrous materials and at least a suction layer from another fibrous preparation of another Fibrous is produced.
  • the layers become a multilayered web bonded while the layers are still wet, followed by drying the Tissue web.
  • the main part of the absorbent layer (s) consists of a special one Fibrous material, the absorption capacity of the absorbent layer (s) not being affected by the Wet strength agent used in the first layer is affected.
  • the production of the carrier and absorbent layer for the inventive multilayer, web-shaped tissue product can be used on a paper machine Tissue papers happen.
  • This is done by a single or multilayer headbox, preferably multilayer headbox, or Special forms of the same like suction breast formers in Fourdrinier machines, one out at least one screen existing drainage section (for example one Fourdrinier sieve, a fourdrinier former, a crescent former), possibly one Felt section or another for transporting a partially drained fleece suitable sheet-like construction, for example a circumferential one Plastic or composite tape and a Yankee cylinder for drying the train with creping equipment.
  • a single or multilayer headbox preferably multilayer headbox, or Special forms of the same like suction breast formers in Fourdrinier machines, one out at least one screen existing drainage section (for example one Fourdrinier sieve, a fourdrinier former, a crescent former), possibly one Felt section or another for transporting a partially drained fleece suitable sheet-like construction, for example a circumferential
  • the drying section (Yankee cylinder) can a device for through-flow drying may be upstream or at Use TAD drying on a Yankee cylinder and / or crepe can be dispensed with. A smoothing, if necessary a doubling with integrated smoothing can follow.
  • the necessary Chemicals such as wet strength agents, dyes, dry strength agents, Polyphosphates or defoamers in the speed mixer or in laid paper or on other places usually in the thick part of the constant part of the Tissue machine added.
  • Preferred location for adding chemicals for The machine chest is wet-strength equipment. Other locations like Level box and in front of a fabric pump are also possible. You can also Use in-line mixers.
  • the layer in question is analogous to a wet-strength first layer manufactured, but at least dispensed with the addition of other wet strength agents
  • the absorption (relative water absorption capacity) is always understood in g of water per g of dry fiber.
  • the absolute absorption is always understood in ml of liquid (water) per m 2 of cellulose and determined according to DIN 54540.
  • the tear length, dry (in m) is determined according to DIN 54540 part 7, the tear length, wet (in m) according to DIN 54540, part 8.
  • the laboratory sheets are always produced according to DIN 54358 (Rapid Höthen).
  • a laboratory sheet made of the chemical fiber pulp Buckeye HTZ3 (available from Buckeye Celluloses in Memphis, Tennessee, USA), to which a wet strength agent based on a PAE resin has been added in an amount of 0.375%, shows an absolute water absorption capacity (absolu water absorption) of 524 g of water per m 2 of fiber and a relative water absorption capacity of 6.8 g of water per g of fiber.
  • the corresponding tear length, dry, is 170 m and the tear length, wet, 11.5 m.
  • the corresponding tear length, dry, is 165 m here and the tear length, wet, 1.1 m.
  • the corresponding tear length, dry, is 2,700 m and the corresponding tear length, wet, 380 m.
  • a comparison of comparative example 1 with comparative example 2 clearly shows that a predominantly cellulose-containing layer with a Wet strength agent comes into contact only about 30% of the absolute absorption and only 28% of the relative absorption has what it is for use in special absorbent tissue papers largely unusable.
  • Comparative Example 3 Example 5 Recipe (layer 1) 50% spruce sulfite 50% HTZ (Layer 2) 50% spruce sulfite and 0.375% wet strength agent 50% spruce sulfite and 0.375% wet strength agent execution layered layered Amount of wet strength agent 0.375% on total fabric 0.375% on total fabric Tear length dry 4,100 m 2,070 m Tear length wet 285 m 230 m Absolute water absorption 170 g / m 2 300 g / m 2 Relative water absorption 2.3 g / g 9.0 g / g

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Tissuebahn, enthaltend wenigstens 2 Schichten, von denen wenigstens eine Trägerschicht und wenigstens eine Saugschicht unterschiedliche Faserstoffzusammensetzungen aufweist, wobei die Trägerschicht(en) ein Naßfestmittel enthält (enthalten), wobei der Hauptteil der Saugschicht(en) aus einem speziellen Faserstoff besteht (bestehen), wobei das Absorptionsvermögen der Saugschicht im wesentlichen nicht durch die Gegenwart des Naßfestmittels beeinträchtigt wird und/oder das Naßfestmittel, das in der Trägerschicht benutzt wird, beeinträchtigt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine mehrlagige, mehrschichtige Tissuebahn, welche sowohl ein hohes Absorptionsvermögen sowie eine gute Naßfestigkeit aufweist.
Unter mehrlagigem Tissueprodukt mit mehreren Tissuebahnen im Sinne der vorliegenden Erfindung versteht man bevorzugt Küchentücher, Handtücher, Tollettenpapier, insbesondere aber ein entsprechendes, wenigstens 2-lagiges Küchentuch mit der erfindungsgemäßen Schichtenfolge aber auch Kosmetiktücher, Abschminktücher, Servietten und gegebenenfalls Taschentücher.
Aus dem Wochenblatt für Papierfabrikation 11/12 (1986), Seite 453 ist bekannt, daß Blätter aus CTMP gemäß Tabelle 5 eine hohe Wasseraufnahme von 10 bis 12 g Wasser pro g Faserstoff haben, im Gegensalz zu Blättern aus üblichem, gebleichtem Sulfat-Zellstoff mit nur 5 bis 10 g Wasser pro g Faserstoff. Weiter wird dort ausgeführt, daß ein Zusatz von CTMP zum Zellstoff bei der Herstellung zu Tissueprodukten eine Steigerung der Wasseraufnahme ergibt, wie sich aus Tabelle 4 ersehen läßt. Die Ursache für dieses Verhalten sind, daß einige CTMP-Sorten eigene, hohe spezifische Volumen aufweisen.
Gleichzeit bewirkt jedoch eine Zugabe von CTMP eine Verringerung mechanischen Eigenschaften, wie beispieslweise des Bruchwiderstandes, wie aus Tabelle 3 ersichtlich. Auch der Weißgrad wird durch Zugabe von CTMP gemindert, wie sich aus dieser Druckschrift auf Seite 456, in der rechten Spalte oben, ergibt. Zur Vermeidung dieser durch CTMP hervorgerufenen negativen Eigenschaften im fertigen Tissueprodukt wird in der Publikation Appita, Band 41, Nummer 1, Seite 58-60, ein zweibahniges (zweilagiges) Produkt eingesetzt, wobei jede der beiden Lagen aus einer zweischichtigen Verbundbahn besteht, die außen aus Zellstoff und innen aus CTMP besteht, wie sich beispielsweise aus Figur 8 ergibt.
Ein ähnliches Produkt ist auch in der Publikation Pulp und Paper, Kanada, Band 89, Heft 11(1988), Seite 381-383 beschrieben.
Die Veröffentlichung in Tappi Journal, April 1988, Seite 141, die eine kombinierte Wirkung von feinen Fasern und gelösten organischen Stoffen auf Tissueeigenschaften beschreibt, zeigt allgemein, daß die Tissuequalität durch Verunreinigung beeinflußt werden kann, die in Sieb- oder Kreislaufwasser vorhanden sind. Insbesondere wird in dem Absatz zur Absorptionsrate, d. h. der Geschwindigkeit der Wasseraufnahme, ausgeführt, daß gelöste organische Stoffe bei Verunreinigungen bedeutender als CTMP-Feinstfasern für die Bestimmung der Absorptionsrate sind. In diesem Zusammenhang wurde gefunden, daß während der Herstellung eines Papierhandtuchs die Zugabe von Harzsäure und Lignin eine Verringerung der Absorptionsrate bewirken. Durch den Zusatz von Harzleim (Epichlorhydrin-Harze, Melamin- und Harnstoff-Formaldehydharze, kationische Polyacrylamide), welche als Leimungsmittel dient wird ein permanent naßfestes Tissueerzeugnis erhalten, wobei der weitere Zusatz von Lignin die normale Absorptionsfähigkeit auf 15% vermindert. Der Zusatz von Xylan erhöht das Absorptionsvermögen um 15%, obgleich eine Mischung von organischen Stoffen, die bis zu 70% dieser Komponente enthält, den Effekt von Resinsäure und Lignin nicht überdeckt.
Die WO 95/00706 betrifft ein Soft-Tissueprodukt enthaltend wenigstens eine Tissuelage mit einem spezifischen Volumen von 5 cm3/g oder mehr und einer maschinenlaufabhängigen, maximalen Abweichung von 10% oder weniger. Nach einer bevorzugten Ausführungsform enthält ein derartiges Papier in wenigstens einer seiner Lagen CTMP. Durch diesen Stand der Technik wird aber der Gegenstand, wie er nachfolgend beansprucht wird, weder beschrieben noch nahegelegt.
Die WO 97/11227 betrifft ein mehrlagiges bahnförmiges Tissueprodukt mit wenigstens drei miteinander wenigstens zum Teil verbundenen Lagen mit zwei gegebenenfalls geprägten überwiegend Zellstoff enthaltenden Aussenlagen und wenigstens einer, gegebenenfalls geprägten, überwiegend Naturfasern und/oder Zellstoffasern, die in der Art und Weise chemische versteift oder innerhalb der Faserwand quervernetzt wurden, daß die Fähigkeit dieser Fasern zur Ausbildung von Wasserstoff-Brückenbindungen in feuchtem Zustand signifikant reduziert ist, enthaltenden Innenlagen, wobei nur die Aussenlage bis zu 8 Gew.-% eines Nassfestmittels, bezogen auf das Rohtissue enthält. Auch nach diesem Stand der Technik wird aber der Gegenstand, wie er nachfolgend beansprucht wird, weder vorbeschreiben noch nahegelegt.
Eine hohe Wasseraufnahme ist bekanntermaßen, u. a. bei Küchentüchern ein wichtiges Qualitätskriterium, wie sich beispielsweise aus einem Artikel im Wochenblatt für Papierfabrikation, Heft 11/12, 1988, Seite 432-434, ergibt.
Ebenso ist eine ausreichend hohe Naßfestigkeit unabdingbare Voraussetzung für den bestimmungsgemäßigen Gebrauch von insbesondere Küchen- und Handtüchern, aber auch Servietten und Taschentüchern. Beispielsweise ist es unerwünscht, daß Teile der Tuch (Produkt) Außenflächen , wie etwa nicht ausreichend gebundene Fasern, insbesondere die an der Tuch-Oberfläche in den Kontakt mit beispielsweise Lebensmitteln oder der Haut der Hände kommen, sich ablösen und dabei auf die Lebensmittel oder Hände übertragen werden und dort anhaften. Dies wird durch den Stand der Technik bisher nicht ausreichend gelöst
Weiterhin muß eine genügende Reißfestigkeit, insbesondere Naß-Reißfestigkeit, sichergestellt sein, um beispielsweise das Transportieren feuchter Lebensmittel, etwa von frisch gewaschenem Obst, in einem Küchentuch zu ermöglichen.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Tissuebahn bereitzustellen, welche sowohl ein hohes Absorptionsvermögen als auch eine gute Naßfestigkeit aufweist. Diese Aufgabe wird durch Anspruch 1 gelöst.
Die vorliegende Erfindung betrifft somit eine Tissuebahn, enthaltend wenigstens 2 Schichten, von denen wenigstens eine Trägerschicht (ersten Schicht) und wenigstens eine Saugschicht (weitere Schicht) unterschiedliche Faserstoffzusammensetzungen aufweist, wobei die Trägerschicht(en) ein Naßfestmittel enthält (enthalten), dadurch gekennzeichnet daß der Hauptteil der Saugschicht(en) aus einem speziellen Faserstoff besteht (bestehen), wobei das Absorptionsvermögen der Saugschicht durch das Naßfestmittel, das in der Trägerschicht benutzt wird, beeinträchtigt wird.
Mehrschichtige Tissuebahn
Von einer Schichtung oder von Schichten im Sinne der vorliegenden Erfindung wird gesprochen, wenn mehrere Schichten durch Wasserstoffbrückenbindungen, vollflächig oder fast vollflächig zu einer Bahn miteinander verbunden sind, d.h. die Schicht(en) kann (können) nicht voneinander getrennt werden. Die erfindungsgemäße Bahn muß mindestens zwei Schichten haben und mindestens eine davon muß die erfindungsgemäße Faserstoffrezeptur haben. und eine andere muß als Trägerschicht arbeiten können. Nicht erfindungsgemäße Tissuebahnen können die gleiche Faserstoffrezepturen für verschiedene Schichten haben und außerdem einschichtig sein.
Eine Lage im Sinne der vorliegenden Erfindung ist das gleiche wie eine Tissuebahn. Ein Tissueprodukt kann aus mehreren Lagen, aber auch aus nur einer Lage bestehen. Die Lagen in einem mehrschichtigen Produkt können durch Verklebung oder Prägung zusammengeheftet sein.
Die obengenannte Saugschicht funktioniert als absorbierende Schicht. Diese Schicht hat gute Absorptionseigenschaften. Die obengenannte Trägerschicht ist eine Schicht mit guten Naßfestigkeitseigenschaften. Die Trägerschicht kann auch absorbieren, aber nicht so gut wie die Saugschicht.
Wenn im folgenden von Gewichts-% (Gew.-%) gesprochen wird, wird % Trockensubstanz auf trockene Gesamtfasermenge bezogen, wenn nicht anders definiert.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält die Saugschicht wenigstens 75 Gew.-%, vorzugsweise wenigstens 80 Gew.-%, insbesondere aber wenigstens 90 Gew.-%, bezogen auf das Trockengewicht der Saugschicht des speziellen Faserstoffs.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Tissuebahn können die überwiegend aus Zellstoff bestehenden Trägerschicht(en) ein Flächengewicht im Bereich von 5 bis 40 g/m2, vorzugsweise 5 bis 20 g/m2, insbesondere 5 bis 18 g/m2 und die Saugschicht(en), ein Flächengewicht im Bereich von 5 bis 40 g/m2, vorzugsweise 5 bis 30 g/m2, insbesondere 5 bis 20 g/m2, besitzen. Das Flächengewicht einer Bahn kann also 10 bis 80 g/m2, vorzugsweise 10 bis 50 g/m2, insbesondere 10 bis 38 g/m2betragen.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform enthält die erfindungsgemäße Tissuebahn soweht Naß- wie auch Trockenfestmittel, welche vorzugsweise in Mengen von 0,001 bis 5 Gew.-%, vorzugsweise 0,1 bis 2,5 Gew.-% und insbesondere 0,2 bis 2 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des Rohtissues, eingesetzt werden.
Weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein mehrlagiges Tissueprodukt, welches wenigstens eine der vorgenannten Tissuebahn(en) als Einzellagen enthält.
Saugschicht
Bei der vorgenannten weiteren Schicht (Saugschicht) handelt es sich um einen für normalerweise kationische Naßfestmittel, nicht anlagerungsfähigen Faserstoff. Dies wird beispielsweise durch eine teilweise oder vollständige Entfernung der Hemicellulosen möglich beispielsweise durch Mercerisierung. Durch weitgehende Entfernung dieser Hemicellulosen wird die Quellfähigkeit von Faserstoffen in Wasser verringert oder beseitigt und damit ist eine Zugänglichkeit zu den funktionellen Gruppen, beispielsweise Carboxylgruppen bei späterem Einsatz dieser Zellstoffe auf vlies- oder papiererzeugenden Anlagen nicht gegeben. Diese funktionellen Gruppen stellen aber wichtige Reaktionsstellen für kationische Prozeßchemikalien, beispielsweise Epichlorhydrinharze, kationische Stärke, und andere kationische Cellulosederivate dar. Die mehr oder weniger vorhandene Unzugänglichkeit der Carboxylgruppen führt zum Ausbleiben der Fixierung der Prozeßchemikalien auf der Faser. Der erfindungsgemäße, in der Saugschicht enthaltene α-Cellulosegehalt ist ein indirektes Maß für den geringen Gehalt an Hemicellulosen. Hemicellulosen stellen eine wichtige Quelle für die Anzahl vorliegender Carboxylgruppen dar. Diese wiederum werden nach verschiedenen Untersuchungen als Rezipienten von kationischen Naßfestmitteln (beispielsweise Epichlorhydrinharzen) angesehen (vergleiche z.B. ISOGAL u.a., Journal of Pulp and Paper Science, May 1997, Seite 215 ff und Tappi Tissue Runnability Seminar 1991, Seite 39-47, Tappi Press Atlanta).
Eine weitere Möglichkeit besteht darin, durch Anlagerung kationischer Gruppen an die Fasern zu einer positiven Gesamtladung derselben zu gelangen. Eine Fixierung einer kationischen Chemikalie an der Faser bleibt dann ebenfalls aus.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die erfindungsgemäße Tissuebahn dadurch gekennzeichnet, daß dieses einen Faserstoff vorzugsweise ohne funktionelle Gruppen, vorzugsweise aber mit sehr wenig Carboxylgruppen enthält.
Der Anteil der funktionellen Gruppen kann nach PHILLIP, RHEDER, LANG (Das Papier 1/1965, S. 1 - 8) als Methylenblau-Nachweis der Carboxylgruppen bestimmt werden. Bevorzugte Werte von dem Gehalt der Carboxylgruppen sind weniger als 50 mmol/kg Zellstoff, vorzugsweise weniger als 30 mmol/kg Zellstoff, insbesondere weniger als 20 mmol/kg Zellstoff.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die erfindungsgemäße Tissuebahn in der Saugschicht weniger als 20 Gew.-%, vorzugsweise weniger als 15 Gew.-% Hemicellulose, weniger als 1 Gew.-%, vorzugsweise weniger als 0,5 Gew.-% Lignin und weniger als 0,8 Gew.-%, vorzugsweise weniger als 0,4 Gew.-% Extraktstoffe auf.
Die Saugschicht(en) kann aus 0 bis 100 Gew.-%, bevorzugt 40 bis 90 Gew.-% Alpha-Cellulose, modifizierte Cellulose oder Holzstoff, sowie 0 bis 60 Gew.-%, vorzugsweise 10 - 20 Gew.-% Zellstoff sowie übliche Hilfs- und Zusatzstoffe als Rest bestehen.
Der vorgenannte Gehalt an Hemicellulosen wird üblicherweise nach DIN 54356 bestimmt, der Gehalt an Lignin wird üblicherweise nach DIN 54357 bestimmt und der Gehalt an Extraktstoffen wird üblicherweise nach DIN 54354 bestimmt. Der vorgenannte Gehalt an α-Cellulose wird üblicherweise nach DIN 54356 bestimmt.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform handelt es sich bei dem eingesetzten Faserstoff um Chemiefaserzellstoff aus Laub- oder Nadelhölzern, modifizierten HTCTMP-Fasern und/oder CTMP-Fasern, synthetischen Fasern, insbesondere aber um Chemiefaserzellstoff.
Weitere, als Saugschicht einzusetzende Zellstoffqualitäten sind Rayonfasern, Viskosefasern, insbesondere Modalfasern oder Synthesefasern.
Bevorzugt wird im Rahmen der weiteren oder Saugschicht ein speziell modifizierter Zellstoff oder Holzstoff eingesetzt, wie er beispielsweise von der Firma Buckeye als Zellstoffqualität Buckeye HPZ III sowie von der Lenzing AG, Österreich als Viscosefaser beispielsweise unter dem Handelsnamen Lenzing Viscose für Watte, Lenzing Viscose normalgekräuselt für Nonwovens, Lenzing Viscose supergekräuselt für Nonwovens, Lenzing Viscose FR für Nonwovens und Lenzing Modal für Nonwovens angeboten wird.
Nach einer weiteren sehr bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist die mit Naßfestmittel behandelte Saugschicht, noch wenigstens 50 %, vorzugsweise wenigstens 55 %, insbesondere aber 60 % der absoluten Absorption (Absorptionsvermögen) einer unbehandelten Schicht auf. Dabei sind die luftgetrockneten Fasern der Saugschicht mit 0,01 bis 5 Gew.-%, vorzugsweise 0,1 bis 2,5 Gew.-% und insbesondere 0,2 bis 2 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gewicht dieser Saugschicht, mit dem als erfindungsgemäße Komponente eingesetzten Naßfestmittel, beispielsweise LURESIN KNU, BASF AG, behandelt. Die absolute Absorption wird nach DIN 54540 bestimmt.
Nach einer weiteren besonderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält die Saugschicht in der erfindungsgemäßen Tissuebahn nicht-ionische, biionische oder kationische Fasern.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die Saugschicht in der erfindungsgemäßen Tissuebahn ein spezifisches Volumen von 1,8 cm3/g bis 4,5 cm3/g, vorzugsweise 2,0 cm3/g bis 3,5 cm3/g auf.
Trägerschicht
Die Trägerschicht kann aus einer konventionellen Stoffrezeptur für Tissuepapier gemacht werden. Erfindungsgemäß ist es die Funktion der Trägerschicht, dem Papier gute mechanische Eigenschaften, vor allem Naßfestigkeit und Naßreißfestigkeit zu verleihen. Die Trägerschicht trägt aber natürlich auch zu der Gesamtabsorption der erfindungsgemäßen Tissuebahn und des Tissueproduktes bei.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorgenannten Erfindung enthalten die Trägerschichten 20 bis 100 Gew.-%, bevorzugt 70 bis 100 Gew.-% Zellstoff und 0 bis 80 Gew.-%, vorzugsweise 0 bis 30 Gew.-% Synthesefasern oder chemisch modifizierte Naturfasern oder auch spezielle Holzstoffasern.
Für die vorgenannten Trägerschichten setzt man vorzugsweise eine Rohtissuequalität, bestehend aus nach dem Sulfit-Verfahren gewonnenen Nadelholz-Zellstoffqualitäten, beispielsweise Fichten-, Tannen- und Lärchenholz bzw. Laubholz-Zellstoffqualitäten wie beispielsweise Buchensulfit, Birken- oder Pappelnsulfit, ein. Alternativ kann man auch eine Rohtissuequalität aus dem nach dem Sulfatverfahren gewonnenen Nadel- und/oder Laubholz-Zellstoffqualitäten, einsetzen.
Schließlich können auch Synthesefasern, wie beispielsweise Polypropylenfasern (z.B. Chisso-Polypro, vertrieben von der Chissofibre S.A., Belgien), HD-Polyethylenfasern, Polyesterfasern, insbesondere auf Basis von aromatischen Polyestern oder Polyethylenterephthalat (Dacron® der Dupont) sowie Polyvinylalkohol, wobei die obengenannten Polypropylenfasern und Polyethylenterephthalat, Polyesterfasern bevorzugt eingesetzt werden.
Auch Mischungen der vorgenannten Tissuequalitäten können eingesetzt werden.
Naßfestmittel
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform handelt es sich bei dem im Rahmen der erfindungsgemäßen Tissuebahn eingesetzten Naßfestmittels um ein kationisches und/oder ein amphoteres Naßfestmittel, welches Polyamidepichlorhydrinharze, Polyamidaminepichlorhydrinharze, wie es beispielsweise unter dem Handelsnamen Luresin KNU der BASF AG, Ludwigshafen, vertrieben wird, kationische Polyvinylamine, Melamin-Formaldehyd- oder Harnstoff-Formaldehyd, Kondensationsprodukte oder Polyalculenpolyamine enthält.
Naßfestmittel dieses Typs werden bei der Tissueerzeugung im Neutral-pH-Bereich eingesetzt. Je nach Wahl des chemischen Hilfsmittels ist jedoch eine Anhebung oder Absenkung des pH-Wertes erforderlich. Weitere Naßfestmittel sind für eine Produktion unter sauren Bedingungen Melamin/Formaldehyd- oder Harnstoff/Formaldehyd-Kondensationsprodukte. Es können auch Produkte mit gekoppelter naß- und trockenverfestigender Wirkung zum Einsatz gelangen, beispielsweise ein kationischen Polyacrylamid, wie beispielsweise Parez® 631 NC der Cytec Industries.
Schließlich sind als Naßfestmittel noch Polyalkylenpolyamine, beispielsweise Polyethylenimin, zu nennen, die im neutralen Bereich merkliche Naßeffekte zeigen, ohne jedoch noch chemisch reaktiv zu sein.
Naßfestmittel werden in Mengen von 0,001 bis 5 Gew.-%, bevorzugt 0,1 bis 2,5 Gew.-% und insbesondere 0,2 bis 2 Gew.-%, bezogen auf das Rohtissue eingesetzt.
Derartige Naßfestmittel sind wasserunlösliche Harze. Sie schützen die an den Kreuzungspunkten der Papierfasern ausgebildeten Wasserstoff-Brückenbindungen wenigstens teilweise vor dem festigkeitszersetzenden Zugriff von Wasser.
Mehrlagiges Produkt
Weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein mehrlagiges Tissueprodukt, welches ein oder mehrere von der erfindungsgemäßen vorgenannten mehrschichtigen Tissuebahn enthält. Das Tissueprodukt kann auch andere Tissuelagen aus konventionellem Tissue enthalten.
Bevorzugt bei mehrlagigen Tissueprodukten ist, daß die Saugschichten nach innen gerichtet oder in einem oder mehreren Innenlagen vorhanden sein sollen. Somit sind die Saugschichten, die ein gutes Absorptionsvermögen aber schlechte Naßfestigkeit besitzen, vor mechanischer Abnützung geschützt.
Ein zweilagiges Tissueprodukt kann aus ein oder zwei erfindungsgemäßen Tissuebahnen bestehen, wobei die Saugschicht(en) nach innen gerichtet sein soll(en). Wenn das Produkt nur einer Bahn nach der Erfindung enthält, kann die andere Bahn aus konventionellem Tissue bestehen.
Ein drei- oder mehrlagiges Produkt kann aus ein oder mehr Tissuebahnen bestehen. Zum Beispiel kann eine Tissuebahn, die außen zwei Saugschichten hat, zwischen zwei Lagen aus konventionellem Tissuezellstoff angeordnet sein.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen mehrlagigen, bahnförmigen Tissueproduktes können die Einzellagen abweichend vom üblicherweise gleichen Flächengewicht unterschiedliches Flächengewicht aufweisen.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorgenannten Erfindung besteht das bahnförmige aus mehreren Lagen gebildete Tissueprodukt zu 25 Gew.-% bis 85 Gew.-%, vorzugsweise 30 Gew.-% bis 50 Gew.-% aus der Trägerschicht und zu 15 Gew.-% bis 75 Gew.-%, vorzugsweise 50 Gew.-% bis 70 Gew-% aus der Saugschicht.
Diese so erzeugte
Figure 00110001
mehrschichtige" Tissueeinzelbahn wird durch Verarbeitungsverfahren wie Doublierung, Prägung und Verleimung zu einem mehrlagigen Tissueprodukt, z.B. 3 lagigem Küchentuch, verarbeitet.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform weist das erfindungsgemäße mehrtagige Tissueprodukt eine wenigstens einen Teil der einzelnen Lagen betreffende gleiche oder eine von Lage zu Lage unterschiedliche Prägung auf.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist das erfindungsgemäße mehrlagige Tissueprodukt eine Bindung der einzelnen Lagen auf, die vorzugsweise mechanisch oder eine Klebung ist.
Verfahren
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer mehrschichtigen Tissuebahn, wobei wenigstens eine Trägerschicht aus einer ersten Faserstoffzubereitung mit wenigstens einem Naßfestmittel und konventionellen Faserstoffen und wenigstens einer Saugschicht aus einer weiteren Faserstoffzubereitung eines weiteren Faserstoffs hergestellt wird. Die Schichten werden zu einer mehrschichtigen Bahn verbunden, während die Schichten noch feucht sind, gefolgt vom Trocknen der Tissuebahn. Der Hauptteil der Saugschicht(en) besteht aus einem speziellen Faserstoff, wobei das Absorptionsvermögen der Saugschicht(en) nicht durch das Naßfestmittel, das in der ersten Schicht benutzt wird, beeinträchtigt wird.
Die Herstellung der Träger- und Saugschicht für das erfindungsgemäße mehrschichtige, bahnförmige Tissueprodukt kann auf einer Papiermaschine für Tissuepapiere geschehen. Dies erfolgt in der Weise durch einen ein- oder mehrschichtigen Stoffauflauf, vorzugsweise mehrschichtigem Stoffauflauf, oder Sonderformen desselben wie Saugbrustformer bei Langsiebmaschinen, einer aus mindestens einem Sieb bestehenden Entwässerungspartie (beispielsweise einem Langsieb, einem Langsiebformer, einem Crescent-Former), gegebenenfalls einer Filzpartie oder einer anderen zum Transport eines teilentwässerten Vlieses geeigneten bahnförmigen Konstruktion, beispielsweise eines umlaufenden Kunststoff- oder Verbundstoffbandes sowie eines Yankee-Zylinders zum Trocknen der Bahn nebst Kreppeinrichtung. Dem Trocknungsteil (Yankee-Zylinder) kann eine Einrichtung zur Durchströmtrocknung vorgeschaltet sein oder bei Verwendung einer TAD-Trocknung auf einem Yankee-Zylinder und/oder Kreppung verzichtet werden können. Eine Glättung, gegebenenfalls eine Doublierung mit integrierter Glättung können folgen.
Für die Fertigung der naßfesten ersten Schicht werden die erforderlichen Chemikalien, wie beispielsweise Naßfestmittel, Farbstoffe, Trockenverfestiger, Polyphosphate oder Entschäumer im Schnelimischer oder in den Bütten oder an anderen Stellen üblicherweise im Dickstoffbereich des Konstantteils der Tissuemaschine zugesetzt. Bevorzugter Zugabeort der Chemikalien für Naßfestausrüstungen ist die Maschinenbütte. Andere Zugabeorte wie Niveaukasten und vor einer Stoffpumpe sind ebenfalls möglich. Ebenso können In-Line-Mixer Verwendung finden.
Zur Fertigung der weitere Schicht aus Sonderzellstoff (z.B. Chemie(faser)zellstoff) für das erfindungsgemäße mehrschichtige, bahnförmige Tissueprodukt wird erfindungsgemäß die betreffende Schicht analog einer naßfesten ersten Schicht gefertigt, aber mindestens auf den Zusatz von weiteren Naßfestmitteln verzichtet
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend durch Ausführungsbeispiele näher erläutert.
Hierbei wird die Absorption (relative Wasseraufnahme/water absorption capacity) stets in g Wasser pro g trockenem Faserstoff verstanden. Die absolute Absorption wird stets in ml Flüssigkeit (Wasser) pro m2 Zellstoff verstanden und nach DIN 54540 bestimmt. Die Reißlänge, trocken (in m) wird nach DIN 54540 Teil 7, die Reißlänge, naß (in m) nach DIN 54540, Teil 8 bestimmt. In den folgenden Beispielen und Vergleichsbeispielen werden die Laborblätter immer nach DIN 54358 (Rapid Höthen) hergestellt.
Beispiel 1:
Ein Laborblatt aus 100%igem Fichtensulfit, dem ein Naßfestmittel auf Basis eines PAE-Harzes in einer Menge von 0,5% zugefügt worden ist, zeigt eine absoulte Wasserabsorptionskapazität (absolute Wasseraufnahme) von 140 g Wasser pro m2 Faserstoff und eine relative Wasserabsorptionskapazität von 1,9 g pro g. Die entsprechende Reißlänge, trocken, ergibt sich als 3.730 m und die entsprechende Reißlänge, naß, als 500 m.
Beispiel 2:
Ein Laborblatt ebenso aus 100 % Fichtensulfit hergestellt, allerdings ohne Zugabe eines Naßfestmittels, zeigt demgegenüber eine absolute Wasserabsorptionskapazität von 190 g Wasser pro m2 Faserstoff und eine relative Wasserabsorptionskapazität von 2,5 g Wasser pro g Faserstoff. Die entsprechende Reißlänge, trocken, beträgt 3.800 m und die Reißlänge, naß, 40 m.
Beispiel 3:
Ein Laborblatt aus dem als Saugschicht geeigneten Chemiefaserzellstoff Buckeye HTZ3 (erhältlich bei der Firma Buckeye Celluloses in Memphis, Tennessee, USA) ein, dem ein Naßfestmittel auf Basis eines PAE-Harzes in einer Menge von 0,375 % zugefügt worden ist, zeigt eine absolute Wasserabsorptionskapazität (absolute Wasseraufnahme) von 524 g Wasser pro m2 Faserstoff und eine relative Wasserabsorptionskapazität von 6,8 g Wasser pro g Faserstoff. Die entsprechende Reißlänge, trocken, beträgt 170 m und die Reißlänge, naß, 11,5 m.
Beispiel 4:
Ein entsprechendes Laborblatt für eine Saugschicht, allerdings ohne Zugabe eines Naßfestmittels, zeigt demgegenüber eine absolute Wasserabsorptionskapazität (absolute Wasseraufnahme) von 1.030 g Wasser pro m2 Faserstoff und eine relative Wasserabsorptionskapazität von 10,5 g Wasser pro g Faserstoff. Die entsprechende Reißlänge, trocken, beträgt hier 165 m und die Reißlänge, naß, 1,1 m.
Bei einem Vergleich der relativen bzw. absoluten Absorption der Naßfestmittel enthaltenden Saugschicht des Beispiels 3 mit der nicht Naßfestmittel enthaltenden Schicht des Beispiels 4, kommt es bei der absoluten Absorption zu einer Absenkung auf 52 % und bei der relativen Absorption nur zu einer Absenkung von 65 % des ursprünglichen Wertes.
Vergleichsbeispiel 1:
Ein übliches Laborblatt hergestellt aus HTCTMP, vertrieben von der SCA Östrand AB, Schweden handelt, dem ein Naßfestmittel auf Basis eines Epichlorhydrinharzes in einer Menge von 0,5 % zugefügt worden ist, zeigt eine absolute Wasserabsorptionskapazität (absolute Wasseraufnahme) von 190 g Wasser pro m2 Faserstoff und eine relative Wasserabsorptionskapazität von 2,4 g Wasser pro g Faserstoff. Die entsprechende Reißlänge, trocken, beträgt 2.700 m und die entsprechende Reißlänge, naß, 380 m.
Vergleichsbeispiel 2:
Ein entsprechendes Laborblatt gemäß Stand der Technik, allerdings ohne Zugabe eines Naßfestmittels, zeigt demgegenüber eine absolute Wasserabsorptionskapazität von 646 g Wasser pro m2 Faserstoff und eine relative Wasserabsorptionskapazität von 8,6 g Wasser pro g Faserstoff. Die entsprechende Reißlänge, trocken, beträgt 1.800 m und die entsprechende Reißlänge, naß, 10 m.
Ein Vergleich der Vergleichsbeispiel 1 mit der Vergleichsbeispiel 2 zeigt eindeutig, daß eine überwiegend Zellstoff enthaltende weitere Schicht die mit einem Naßfestmittel in Kontakt kommt nur noch etwa 30 % der absoluten Absorption und nur noch 28 % der relativen Absorption besitzt, was sie für einen Einsatz in speziellen absorptionsstarken Tissuepapieren weitgehend unbrauchbar macht.
Vergleicht man den Quotient der Vergleichsbeispiele 1 und 2 mit dem Quotient der Beispiele 3 und 4, so findet man, daß man bei der absoluten Absorption in Gegenwart eines Naßfestmittels einen mehr als doppelt so geringen Verlust an absoluter Absorption hat.
In einem weiteren Versuch wurde der Effekt dieser weiteren speziellen Schicht in einem mehrschichtigen Produkt dargestellt.
Vergleichsbeispiel 3:
Dieses wurde zweischichtig hergestellt aus zwei Laborblättern mit einer 50 % zu 50 % pro Schicht Mischung aus Fichtensulfitzellstoff in Schichtung hergestellt. Das Naßfestmittel ist zu der zweiten Schicht (entsprechend 50 % des Gesamtfaserstoffes), als 0,375 %, berechnet auf den Gesamtstoff, zugegeben worden. Die Laborblätter wurden danach im nassen Zustand aufeinander gelegt und zusammengedruckt.
Beispiel 5:
Dieses wurde in gleicher Weise gefertigt, jedoch mit dem Unterschied, daß die Rezeptur 50 % HTZ und 50 % Fichtensulfitzellstoff enthält. 0,375 % Naßfestmittel wurden ausschließlich in die Fichtensulfitzellstoffkomponente von Schicht 2 dosiert.
Die nachfolgende Tabelle zeigt die typischen Ergebnisse von Vergleichsbeispiel 3 und Beispiel 5 an einer zweischichtigen Bahn in Form eines Laborblatts.
Vergleichsbeispiel 3 Beispiel 5
Rezeptur (Schicht 1) 50 % Fichtensulfit 50 % HTZ
(Schicht 2) 50 % Fichtensulfit und 0,375 % Naßfestmittel 50 % Fichtensulfit und 0,375 % Naßfestmittel
Ausführung geschichtet geschichtet
Naßfestmittelmenge 0,375 % auf Gesamtstoff 0,375 % auf Gesamtstoff
Reißlänge trocken 4.100 m 2.070 m
Reißlänge naß 285 m 230 m
Wasseraufnahme absolut 170 g/m2 300 g/m2
Wasseraufnahme relativ 2,3 g/g 9,0 g/g
Die vorgenannten Daten, die erfindungsgemäß nur für Laborblätter bestimmt worden sind, lassen sich, wie dem Fachmann ohne weiteres klar ist, auch auf mehrschichtige Produkte, die die spezielle weitere Schicht innerhalb des Tissueproduktes enthalten, übertragen, wobei auch dieses Produkt als solches eine bedeutend höhere absolute Wasserabsorptionskapazität aufweist.

Claims (24)

  1. Tissuebahn, enthaltend wenigstens 2 Schichten, von denen wenigstens eine Trägerschicht und wenigstens eine Saugschicht unterschiedliche Faserstoffzusammensetzungen aufweist, wobei die Trägerschicht(en) ein Naßfestmittel enthält (enthalten), dadurch gekennzeichnet, daß der Hauptteil der Saugschicht(en) aus einem speziellen Faserstoff besteht (bestehen), wobei das Absorptionsvermögen der Saugschicht durch das Naßfestmittel, das in der Trägerschicht benutzt wird, wenig beeinträchtigt wird.
  2. Tissuebahn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Saugschicht wenigstens 75 Gew.-%, vorzugsweise wenigstens 80 Gew.-%, insbesondere aber wenigstens 90 Gew.-%, bezogen auf das Trockengewicht der Saugschicht des speziellen Faserstoffs enthält.
  3. Tissuebahn nach Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Absorptionsvermögen der speziellen Faserstoffe, die mit Naßfestmitteln behandelt sind, wenigstens 50 %, vorzugsweise wenigstens 55 %, und insbesondere 60 % des ursprünglichen Absorptionsvermögens der unbehandelten Schicht aufweist.
  4. Tissuebahn nach vorstehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß die Saugschicht biionische oder kationische Fasern enthält.
  5. Tissuebahn nach vorstehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß diese Tissuebahn einen Faserstoff ohne funktionelle Gruppen, vorzugsweise mit sehr wenig Carboxylgruppen enthält.
  6. Tissuebahn nach vorstehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß die Saugschicht weniger als 20 Gew.-%, vorzugsweise weniger als 15 Gew.-% Hemizellulose, weniger als 1 Gew.-%, vorzugsweise weniger als 0,5 Gew.-% Lignin und weniger als 0,8 Gew.-%, vorzugsweise weniger als 0,4 Gew.-% Extrakstoffe aufweist.
  7. Tissuebahn nach vorstehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß die Saugschicht ein spezifisches Volumen von 1,8 cm3/g bis 4,5 cm3/g, vorzugsweise 2,0 cm3/g bis 3,5 cm3/g, aufweist.
  8. Tissuebahn nach vorstehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem eingesetzten Faserstoff der Saugschicht um Chemiefaserzellstoff aus Laub- oder Nadelhölzern, modifizierten HTCTMP-Fasern und/oder CTMP-Fasern, synthetische Fasern, insbesondere aber um Chemiefaserzellstoff handelt.
  9. Tissuebahn nach vorstehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem Naßfestmittel um ein kationisches und/oder amphoteres Naßfestmittel handelt.
  10. Tissuebahn nach vorstehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß sie als kationisches Naßfestmittel Polyamidepichlorhydrinharze, Polyvinylamine, Polyamidaminepichlorhydrinharze, Melamin-Formaldehyd oder Harnstoff-Formaldehyd-Kondensationsprodukte oder Polyalkylenpolyamine enthält.
  11. Tissuebahn nach vorstehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet daß diese sowohl Naß- wie auch Trockenfestmittel enthält, welche vorzugsweise in Mengen von 0,001 bis 5 Gew.-%, vorzugsweise 0,1 bis 2,5 Gew.-% und insbesondere 0,2 bis 2 Gew.-% bezogen auf das Gewicht des Rohtissues eingesetzt werden.
  12. Tissuebahn nach vorstehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß diese aus bis zu 100 Gew.-%, bevorzugt 40 bis 90 Gew.-% Alfa-cellulose, modifizierter Cellulose oder Holzstoff sowie 0 bis 60 Gew.-%, vorzugsweise 10 bis 20 Gew-% Zellstoff sowie üblichen Hufs- und Zusatzstoffen als Rest besteht.
  13. Verfahren zur Herstellung einer mehrschichtigen Tissuebahn, insbesondere nach Ansprüchen 1 bis 12, wobei wenigstens eine Trägerschicht aus einer ersten Faserstoffzubereitung mit wenigstens einem Naßfestmittel und konventionellen Faserstoffen und wenigstens einer Saugschicht aus einer weiteren Faserstoffzubereitung eines weiteren Faserstoffs hergestellt wird, verbinden der Schichten zu einer mehrschichtigen Bahn, während die Schichten noch feucht sind, gefolgt vom Trocknen der Tissuebahn, durch gekennzeichnet, daß der Hauptteil der Saugschicht(en) aus einem speziellen Faserstoff besteht, wobei das Absorptionsvermögen der Saugschicht(en) nicht durch das Naßfestmittel, das in der Trägerschicht benutzt wird, beeinträchtigt wird.
  14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Stoffauflauf mehrschichtig ist.
  15. Verfahren nach Ansprüchen 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Chemikalien, Naßfestmittel als auch andere Additive der Bahn zugefügt werden.
  16. Verfahren nach Ansprüchen 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß kein weiteres Naßfestmittel auf die Saugschicht(en) aufgebracht wird (werden).
  17. Verfahren nach Ansprüchen 13 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Tissue konventionell oder mittels des TAD-Verfahrens, mittels eines Yankee-Zylinders, getrocknet wird.
  18. Verfahren nach Ansprüchen 13 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Tissue auf einem Yankee-Zylinder getrocknet und gekreppt wird.
  19. Mehrlagiges Tissueprodukt, enthaltend wenigstens eine Tissuebahn nach Ansprüchen 1 bis 12.
  20. Mehrlagiges Tissueprodukt nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Teil der einzelnen Lagen eine gleiche oder eine von Lage zu Lage unterschiedliche Prägung aufweist.
  21. Mehrlagiges Tissueprodukt nach Ansprüchen 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Lagen eine Bindung aufweisen, die vorzugsweise mechanisch oder eine Klebung ist.
  22. Mehrlagiges Tissueprodukt nach Ansprüchen 19 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine Saugschicht enthaltende Lage (n) als Innenlage (n) angeordnet ist/sind.
  23. Mehrlagiges Tissueprodukt nach Ansprüchen 19 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß dieses zwei zwei-schichtige Lagen aufweist, wobei jede Lage wenigstens eine Trägerschicht und wenigstens eine Saugschicht aufweist und wobei die beiden Saugschichten der beiden Lagen zueinander angeordnet sind und die beiden Trägerschichten der beiden Lagen nach außen weisend angeordnet sind.
  24. Mehrlagiges Tissueprodukt nach Ansprüchen 19 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß eine Lage mit zwei Außenoberflächen von Saugschichten zwischen zwei Lagen von konventionellem Zellstoff angeordnet sind.
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