FI123026B - Kartonki, menetelmä sen valmistamiseksi sekä siitä tehty astia - Google Patents

Kartonki, menetelmä sen valmistamiseksi sekä siitä tehty astia Download PDF

Info

Publication number
FI123026B
FI123026B FI20070213A FI20070213A FI123026B FI 123026 B FI123026 B FI 123026B FI 20070213 A FI20070213 A FI 20070213A FI 20070213 A FI20070213 A FI 20070213A FI 123026 B FI123026 B FI 123026B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
polymer
carton
layer
cardboard
paperboard
Prior art date
Application number
FI20070213A
Other languages
English (en)
Swedish (sv)
Other versions
FI20070213A0 (fi
FI20070213A (fi
Inventor
Tapani Penttinen
Jari Raesaenen
Niilo Poeyhoenen
Original Assignee
Stora Enso Oyj
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 Stora Enso Oyj filed Critical Stora Enso Oyj
Publication of FI20070213A0 publication Critical patent/FI20070213A0/fi
Priority to FI20070213A priority Critical patent/FI123026B/fi
Priority to ES08718571.6T priority patent/ES2452326T3/es
Priority to PCT/FI2008/050118 priority patent/WO2008113887A1/en
Priority to EP08718571.6A priority patent/EP2126210B1/en
Priority to US12/530,657 priority patent/US8157959B2/en
Priority to CA2681033A priority patent/CA2681033C/en
Priority to PL08718571T priority patent/PL2126210T3/pl
Priority to JP2009553172A priority patent/JP5357062B2/ja
Publication of FI20070213A publication Critical patent/FI20070213A/fi
Application granted granted Critical
Publication of FI123026B publication Critical patent/FI123026B/fi

Links

Classifications

    • 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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/06—Layered products comprising a layer of synthetic resin as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • B32B27/10—Layered products comprising a layer of synthetic resin as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of paper or cardboard
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65D—CONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D3/00—Rigid or semi-rigid containers having bodies or peripheral walls of curved or partially-curved cross-section made by winding or bending paper without folding along defined lines
    • B65D3/28—Other details of walls
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65D—CONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D81/00—Containers, packaging elements, or packages, for contents presenting particular transport or storage problems, or adapted to be used for non-packaging purposes after removal of contents
    • B65D81/38—Containers, packaging elements, or packages, for contents presenting particular transport or storage problems, or adapted to be used for non-packaging purposes after removal of contents with thermal insulation
    • B65D81/3865—Containers, packaging elements, or packages, for contents presenting particular transport or storage problems, or adapted to be used for non-packaging purposes after removal of contents with thermal insulation drinking cups or like containers
    • 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
    • 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
    • D21H17/35—Polyalkenes, e.g. polystyrene
    • 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
    • D21H21/22—Agents rendering paper porous, absorbent or bulky
    • 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
    • D21H21/50—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 form
    • D21H21/52—Additives of definite length or shape
    • D21H21/54—Additives of definite length or shape being spherical, e.g. microcapsules, beads
    • 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
    • D21H21/50—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 form
    • D21H21/56—Foam
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/13—Hollow or container type article [e.g., tube, vase, etc.]
    • Y10T428/1303—Paper containing [e.g., paperboard, cardboard, fiberboard, etc.]

Description

Kartonki, menetelmä sen valmistamiseksi sekä siitä tehty astia
Keksinnön kohteena on menetelmä kartongin valmistamiseksi, jossa kuituperus-taisesta massasulpusta muodostetaan kartonkikoneen viiralla massaraina, joka puristetaan ja kuivataan kartonkikerrokseksi. Lisäksi keksintö kohdistuu menetel-5 mällä saatavaan kartonkiin sekä tätä kartonkia olevaan astiaan, esim. juomakup-piin.
Tavanomaisten kartongista valmistettujen korvattomien juomakuppien puutteena on se, että kuumat juomat pyrkivät niissä polttamaan käyttäjän sormia. Syynä on ohuen kartongin huono lämmöneristyskyky. Samasta syystä myös hyvin kylmän 10 juoman nauttiminen kupista voi tuntua sormissa epämukavalta.
Ongelma on esitetty ratkaistavaksi kupin rakennetta tai muotoilua muuttamalla. Muuan ratkaisu on poimutettua kartonkia olevan muhviin järjestäminen ympäröimään kupin vaippaa. On myös ehdotettu kaksinkertaista kupin vaippaa, jossa vaipan sisään jää eristävä ilmakerros. Edelleen tunnetaan kartonkikuppi, jonka vaip-15 pa taittuu kupin suulla alaspäin suuntautuvaksi, otepintana toimivaksi kaulukseksi.
Toinen ratkaisumalli ongelmaan on ollut kartonkikupin vaipan lämmöneristävyyden parantaminen tekemällä kupin polymeerinen pinnoitekerros huokoiseksi. GB-patenttijulkaisussa 1441666 on esitetty kartonkinen juomakuppi, jossa kartonkiin on sideaineen avulla laminoitu pinnoitekalvo, joka on vaahdotettua polystyreeniä. 20 US-patenttijulkaisussa 4435344 ja EP-hakemusjulkaisussa 940240 on kuvattu kartonkikuppeja, joissa on pinnoitteena kerros vaahdotettua pientiheyspolyeteeniä (LDPE). Julkaisujen mukaan LDPE-kerros on vaahdotettu kartongista kuumennettaessa irtoavalla vesihöyryllä, joka tunkeutuu kupin sulaan polymeerikerrokseen ^ muuttaen sen huokoiseksi. US-patenttijulkaisussa 6852381 on edelleen esitetty o 25 kartonkikupin polymeeripinnoitteen vaahdotusmenetelmä, joka perustuu kapseloi- cd tuun, kuumennettaessa kaasuuntuvaan isobutaaniin.
o i
O
c\j Kartonkikupin polymeeripinnoitteen vaahdotuksen seurauksena kupin pinta muut- ir tuu epätasaiseksi. Jos vaahdotuksessa pinnoitteeseen kerääntyvät tai siinä syntypä vät kaasukuplat murtavat kupin vaippapinnan, muuttuu pinta rosoiseksi. Vaahdo- g 30 tettu, huokoinen polymeeripinnoite parantaa kupin vaipan lämmöneristyskykyä, o mutta varjopuolena on se, että kupissa olevien painatusten laatu heikkenee. Esim.
o ^ pientiheyspolyeteenillä (LDPE) tai eteenimetyyliakrylaattikopolymeerillä (EMÄ) päällystetylle kartongille voidaan kuivatooneriin perustuvalla digitaalipainotekniikal- 2 la tuottaa korkealuokkaista painojälkeä, jonka tarkkuutta pintaan syntyvät kuprut ja säröt heikentävät.
Keksinnön tarkoituksena on ratkaista edellä mainittu ongelma muodostamalla etenkin juomakuppien tms. astioiden materiaaliksi soveltuva huokoistettu kartonki, 5 jonka pinta on entistä sileämpi ja joka siten mahdollistaa laadukkaamman painojäljen kupin vaippapinnassa. Keksinnön mukaiselle kartongin valmistusmenetelmälle on tunnusomaista se, että massasulppuun sisällytetään polymeeriä, joka päätyy kartonki kerrokseen, ja että kartonkikerrosta kuumennetaan niin, että polymeeri sulaa ja kosteutta sisältävästä kartongista erkaneva vesihöyry muodostaa siihen 10 kuplia, jotka muuttavat kerroksen huokoiseksi.
Edellä mainittuihin viitejulkaisuihin US 4435344, EP 940240 ja US 6852381 verrattuna keksinnössä on olennaisesti uutta se, että polymeeriä vaahdotetaan kuitu-pohjaisen kartonki kerroksen sisällä niin, että kartongin lämmöneristyskyky paranee tässä kerroksessa tapahtuvan huokoistumisen ansiosta. Polymeerin vaah-15 toaminen paisuttaa kuitupohjaista kartonkikerrosta tasaisemmin ja tuottaa vähemmän pinnan säröilyä kuin kartongin polymeerisen pinnoitekerroksen vaahdottaminen. Aivan erityisesti niin on laita silloin, kun kartonki on varustettu polymeeri-pinnoitteella, joka säilyy kuumennuksessa sulamattomana ja vaahtoamattomana.
Polymeeri voidaan doupata kuiviin kuituihin pieniksi kuituihin tarttuneiksi hiukka-20 siksi tai pisaroiksi, jotka ovat pääasiallisesti tasaisesti jakautuneina kuitumassaan. Voidaan myös suorittaa polymeerin douppaus osaan kuituja, jotka sitten sekoitetaan douppaamattomiin kuituihin. Saatu doupattu kuitumassa suspendoidaan veteen massasulpuksi, joka tavanomaiseen tapaan syötetään kartonkikoneessa viiralle ja puristetaan ja kuivataan kartonkirainaksi, joka voi tulla osaksi koneella tuo- ^ 25 tettavaa monikerroskartonkia. Tällaisessa monikerroskartongissa yksi tai useampi o ™ kuitupohjainen kerros voi sisältää doupattua, vaahtoamiskykyistä polymeeriä. Po- o lymeeri voi muodostaa 5-40 prosenttia, edullisesti 10-20 prosenttia doupatun ^ kuitupohjaisen kerroksen kuivapainosta.
X
£ Jotta doupattu polymeeri saataisiin kuumennettaessa sulamaan ja vaahtoamaan, ” 30 tulisi sen sulaindeksin olla mieluiten ainakin 15. Keksinnössä käytettävä polymeeri
C\J
o on esim. pientiheyspolyeteeni (LDPE). Kuumennuslämpötila voi vaihdella välillä o 110 - 150 ‘C, LDPE:tä käytettäessä mielellään välil lä 115 - 125 Ό.
Kuitupohjaiseen kartonkikerrokseen sisällytetyn polymeerin vaahtoamisen saa aikaan kartongista kuumennuksessa irtoava kosteus, joka tunkeutuu sulaneisiin po- 3 lymeerihiukkasiin saaden ne vaahtoamaan ja paisumaan. Kun kartonki vaahdo-tuksen jälkeen jäähtyy, jäävät vaahdon vesihöyrykuplat onteloina ja huokosina jähmettyvään paisutettuun polymeeriin.
Juomakuppeihin tarkoitettu kartonki on yleensä molemmin puolin polymeeripinnoit-5 teista. Pinnoitekerrosten tarkoituksena on estää kartongin vettyminen ja mahdollistaa kuppien kuumasaumaus. Jos pinnoitus ja kartonkikerroksen kuitujen douppaus on tehty samalla polymeerillä, voivat kartonkikerrokseen sisällytettyä polymeeriä vaahdotettaessa myös pinnoitekerrokset jossain määrin vaahdottua, joskin pintakerrosten vaahdottuminen on oleellisesti vähäisempää kuin edellä mainituista viite-10 julkaisuista tunnetuissa ratkaisuissa. On myös mahdollista, että joko toisessa tai molemmissa pinnoitekerroksissa käytetään alemman sulaindeksin tai korkeamman sulamispisteen omaavaa polymeeriä niin, että kartonkikerroksessa olevaa polymeeriä vaahdotettaessa pinnoitekerros tai -kerrokset eivät sula eivätkä vaahtoa. Kartongin polymeeripinta saadaan täten pysymään ehjänä ja sileänä, samalla kun 15 vaahdotuspotentiaali saadaan oleellisesti täysimääräisenä kohdistumaan kuituker-rokseen sisällytettyyn polymeeriin. Voidaan esimerkiksi doupata kartonkikerroksen kuidut korkeamman sulaindeksin omaavalla LDPE:llä ja pinnoittaa kartonki toiselta puolelta samalla LDPE:llä ja vastakkaiselta puolelta alemman sulaindeksin omaavalla LDPE:llä tai suurtiheyspolyeteenillä (HDPE), ja vaahdottaa kartonkikerrok-20 seen doupattu LDPE kuumentamalla kartonki lämpötilavälille noin 115-125 Ό siten, että lämpötila jää mainitun vastakkaisen puolen pinnoitepolymeerin (LDPE tai HDPE) sulamislämpötilan alapuolelle.
Polymeerin vaahdotukseen perustuva kartongin huokoistus voi tapahtua kartonki-koneella ennen valmiin kartongin rullausta. Tällainen kartonki soveltuu sellaise-25 naan mm. lämpöeristettyjen kartonkisten juomakuppien valmistukseen. On myös
CM
5 mahdollista valmistaa koneen tuottamasta kartongista astioita, kuten juomakuppe-
C\J
^ ja, joiden kartonki huokoistetaan kuumentamalla vasta kuppikoneessa tai kohdis- ° tamalla kuumennus valmiisiin kuppeihin.
o
CM
x Keksinnön mukaisesti valmistetulle kartongille on tunnusomaista se, että kartongin 30 ainakin yksi polymeeripitoinen kuitukerros sisältää vesihöyrykuplien polymeeriin
CO
^ synnyttämiä ontelolta. Keksinnön mukaiselle kartonkiastialle on tunnusomaista se, ° että se muodostuu tällaisesta keksinnön mukaisesti valmistetusta huokoisesta kar- o ° tongista. Keksinnön mukainen astia on tyypillisesti juomakuppi, jonka vaipan huo koinen kartonki estää kuumaa juomaa polttamasta käyttäjän sormia.
4
Keksintöä selostetaan seuraavassa yksityiskohtaisemmin esimerkkien avulla viittaamalla oheiseen piirustukseen, jossa kuvio 1 esittää kartonkisten juomakuppien kuumennusta kartongin kuitukerrokseen doupatun polymeerin vaahdottamiseksi ja paisuttamiseksi, 5 kuvio 2 on leikkaus kupin vaipan polymeeripinnoitteisesta kartongista ennen kuumennusta, kuvio 3 esittää suuremmassa mittakaavassa polymeerillä doupattua kuitukerrosta leikkauksena lll-lll kuviosta 2 kuvio 4 esittää kuviota 2 vastaavasti leikkausta kupin vaipasta kuumennus- ja 10 vaahdotusvaiheen jälkeen, ja kuvio 5 esittää kuviota 3 vastaavasti kuitukerrosta leikkauksena V-V kuviosta 4, jossa doupattu polymeeri on vaahdottunut ja paisunut.
Keksintö koskee paitsi piirustuksen mukaisesti tuotettuja kertakäyttöisiä juoma-kuppeja tms. kartonkiastioita, joiden vaipan lämmöneristävyyttä on parannettu kar-15 tonkikerrokseen doupatun polymeerin vaahdotuksella, myös tällaisiin astioihin soveltuvaa kartonkia sekä sen valmistusmenetelmää.
Keksinnön mukainen kartonki on valmistettavissa kartonkikoneella, jonka perälaa-tikkoon syötettävä massasulppu sisältää polymeerillä, kuten esim. LDPE:llä, jonka sulaindeksi on noin 15, doupattuja kuituja, joissa polymeeri on tarttuneena kuitui-20 hin pieninä pisaramaisina hiukkasina. Polymeerillä tapahtuva douppaus voidaan kohdistaa sulppuun käytettävään kuitumassaan kokonaisuudessaan tai vain osaan cvi siitä, jolloin viimeksi mainitussa tapauksessa doupatut kuidut sekoitetaan homo- ° geenisesti douppaumattomiin kuituihin. Polymeerin osuus sulpun kuitujen kuiva- cd painosta voi olla 5-40 painoprosenttia, edullisesti 10-20 painoprosenttia.
i o ^ 25 Kartongin valmistus kartonkikoneella jatkuu sen jälkeen tavanomaiseen tapaan.
| Perälaatikosta koneen viiralle johdetusta massasulpusta muodostuu massaraina, „ joka puristetaan ja kuivataan kartonkikerrokseksi. Tyypillisesti koneella tuotetaan g useampia rainoja, jotka yhdistetään monikerroskartongiksi. Näistä kerroksista yksi o tai useampia voi sisältää polymeerillä doupattuja kuituja. Voidaan esim. valmistaa 00 30 kolmikerroksista taivekartonkia, jonka keskimmäinen kemitermomekaanista mas saa (CTMP) oleva kerros sisältää doupattuja kuituja ja sen molemmille puolin tulevien kraftmassakerrosten kuidut ovat douppaamattomia.
5
Juomakuppeihin käytettävä kartonki varustetaan tavallisesti molemmin puolin po-lymeeripinnoitteella, joka mahdollistaa aihioiden kuumasaumaamisen kupeiksi ja estää kupeissa kartongin vettymisen. Tyypillisiä kuppien pinnoitepolymeerejä ovat polyolefiinit, kuten LDPE ja HDPE.
5 Keksinnön olennaisena piirteenä on kartonkiin kuuluvan, polymeerillä doupatun kuitukerroksen kuumentaminen niin, että polymeeri sulaa ja siihen muodostuu ve-sihöyrykuplia, eli toisin sanoen polymeeri vaahdottuu. Vesihöyrykuplat muuttavat polymeerin ja sen myötä doupatun kartonkikerroksen huokoiseksi, joka huokoisuus säilyy, kun kerros jäähtyy ja polymeeri vaahdotetussa tilassa jähmettyy. Huo-10 koistus voi tapahtua jo kartonkikoneella ennen valmiin kartongin rullausta konerullalle, mutta se voi tapahtua myös myöhemmin, kartongin polymeeripinnoituksen jälkeen tai vasta sen jälkeen, kun pinnoitettu kartonki on kuppikoneessa muodostettu kupeiksi. Oheisessa piirustuksessa on kyse tällaisesta valmiille juomakupeille suoritettavasta kartongin huokoistuksesta kuppien vaipan lämmöneristyskyvyn pa-15 rantamiseksi.
Polymeeripinnoitteista kartonkia olevien juomakuppien 1 kuumentaminen kartongin huokostamiseksi on esitetty kuviossa 1, ja kuviossa 2 nähdään poikkileikkauksena kartonki 2, joka käsittää kartonkikerroksen 3 sekä sen molemmin puolin olevat polymeeriset pinnoitekerrokset 4. Kartonkikerros 3 voi muodostua sinänsä tun-20 nettuun tapaan useammista kartonkikoneella toisiinsa liitetyistä materiaalikerrok-sista. Kartonkikerrokseen 3 tai monikerroskartongin ainakin yhteen kuitupohjai-seen materiaalikerrokseen on doupattu korkean sulaindeksin omaavaa polymeeriä, kuten esim. mainittua sulaindeksin n. 15 omaavaa LDPE:tä, joka on kuvion 3 mukaisesti tarttuneena kuituihin 5 pieninä pisaroina tai hiukkasina 6. Kupin sisä-cv, 25 pinnan P0|ymee,inen Pinnoitekerros 4 voi olla samaa polymeeriä (LDPE) kuin kui-o tukerroksen 3 douppaukseen käytetty, ja kupin ulkopinnan pinnoitekerros 4 voi olla
C\J
^ alemman sulaindeksin tai korkeamman sulamispisteen omaavaa polymeeriä, ku- ? ten esim. sulaindeksin n. 4,5-7,5 omaavaa LDPE:tä tai korkeammalla sulavaa o ^ HDPE:tä. Vaihtoehtoisesti voidaan kumpaankin pinnoitekerrokseen 4 käyttää | 30 esim. sulaindeksin n. 4,5 - 7,5 omaavaa LDPE:tä tai HDPE:tä.
CO
Kuvion 1 mukaisessa prosessissa juomakuppien 1 kuvion 2 mukainen vaippakar-^ tonki 2 huokoistetaan kuumennuksella, joka aikaansaadaan infrapuna- tai mikro- S aaltosäteilyttimillä 7. Säteilytys kuumentaa kartonkikerroksen 3 ja siihen doupatut polymeerihiukkaset 6 lämpötilaan, jossa nämä polymeerihiukkaset sulavat mutta 35 alemman sulaindeksin tai korkeamman sulamispisteen omaava pinnoitepolymeeri 4 jää sulamatta. Sopiva kuumennuslämpötila sulaindeksin ainakin n. 15 omaavaa 6 polymeeriä, kuten esim. LDPE:tä douppaukseen käytettäessä on noin 115-125 •C.
Douppauspolymeerin 6 sulatuksen ohella keksinnön kannalta olennaista on se, että kuumennus riittää höyrystämään kartonki kerroksen 3 luontaisesti sisältämän 5 kosteuden. Höyry tunkeutuu kuplina sulaneisiin polymeerihiukkasiin 6 aiheuttaen niiden vaahdottumisen. Polymeeriset pinnoitekerrokset 4 sitä vastoin eivät vaah-dotu, ellei niissä tapahdu sulamista. Jos esim. kupin 1 sisäpinnan polymeerikerros 4 on samaa LDPE:tä kuin douppauspolymeeri 6, tapahtuu höyrystyvän kosteuden aiheuttamaa vaahdottumista myös siinä. Kuumennuksen ja polymeerin vaahdo-10 tuksen jälkeen juomakupit 1 jäähdytetään, jolloin höyryn synnyttämät kuplat jättävät jähmettyvän polymeerin huokoiseksi. Kuvio 4 on leikkaus kuumennuskäsitellyn juomakupin 1 kartonkivaipasta 2 polymeerin vaahdottumisen huokoistamine kar-tonkikerroksineen 3 ja vaahdottumattomine polymeerisine pinnoitekerroksineen 4, ja kuviossa 5 nähdään kartonkikerros 3 kuituineen 5 ja vaahtoamisen paisuttamine 15 ja huokoistamine polymeeripartikkeleineen. Vaahdotuksessa polymeeripartikkelien 6 tilavuus voi kasvaa esim. 10-100 -kertaiseksi, ja ne voivat myös fuusioitua toisiinsa niin, että niillä on edullinen kartonkia ja siitä muodostettua kuppia ym. astiaa jäykistävä vaikutus.
Alan ammattimiehelle on selvää, että keksinnön sovellutukset eivät rajoitu edellä 20 kuvattuun esimerkkiin vaan voivat vaihdella seuraavien patenttivaatimusten puitteissa. Polyolefiinien asemesta douppaus- ja pinnoitepolymeereinä tulevat kyseeseen vastaavan sulaindeksin tai sulamislämpötilan omaavat polymeerit, jotka edullisesti voivat olla biohajoavia, kuten polylaktidit (PLA) sekä biohajoavat kopolyeste-rit. Vaahdottumista on mahdollista tehostaa lisäämällä kuituihin epäorgaanista yh-25 distettä, kuten hydroksidia, esim. Mg(OH)2, tai kidevedellistä suolaa, josta kuu-5 mennettaessa irtoaa vesihöyryä, joka vaahdottaa polymeerin.
C\J
CD
O
o C\1
X
DC
CL
CO
CM
° 30 o o
CM

Claims (18)

1. Menetelmä kartongin valmistamiseksi, jossa kuituperustaisesta massa-sulpusta muodostetaan kartonkikoneen viiralla massaraina, joka puristetaan ja kuivataan kartonkikerrokseksi (3), tunnettu siitä, että massasulppuun sisällytetään 5 polymeeriä (6), joka päätyy kartonkikerrokseen (3), ja että kartonkikerrosta kuumennetaan niin, että polymeeri sulaa ja kosteutta sisältävästä kartongista erkaneva vesihöyry muodostaa siihen kuplia, jotka muuttavat kerroksen huokoiseksi.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että polymeerin (6) sulaindeksi on ainakin noin 15.
3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että poly meeri (6) on pientiheyspolyeteeniä (LDPE).
4. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kolmikerrostaivekartongin keskikerroksesta tehdään polymeerin avulla huokoinen.
5. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kuumennuslämpötila on noin 110-150 O, mielell ään noin 115-125 .
6. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kartonkia kostutetaan ennen vesihöyrykuplat tuottavaa kuumennusta.
7. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, 20 että kartonki (3) varustetaan kummaltakin puoleltaan polymeeripinnoitteella (4) ennen vesihöyrykuplat tuottavaa kuumennusta. C\J
8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ainakin kar- C\J ^ tongin (3) toisella puolella pinnoitteessa (4) käytetään samaa polymeeriä kuin ° massasulppuun lisättävä, kartongin huokoistava polymeeri (6). CM x 25
9. Patenttivaatimuksen 7 tai 8 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ainakin ^ kartongin (3) toisella puolella pinnoitteessa (4) käytetyllä polymeerillä on alempi CO sulaindeksi tai korkeampi sulamispiste kuin massasulppuun lisättävällä, kartongin £ (3) huokoistavalla polymeerillä (6). o CM
10. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, 30 että kuumennus tapahtuu kuumailmapuhalluksella tai infrapuna- tai mikroaal-tosäteilytyksellä.
11. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kuituja (5) doupataan polymeerillä (6) ja sekoitetaan douppaamattomiin kuituihin ja että saadun kuituseoksen käsittävää massasulppua johdetaan viiralle.
12. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, 5 että huokoistus tapahtuu kartonkikoneella ennen valmiin kartongin rullausta.
13. Jonkin patenttivaatimuksen 1-11 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että koneella tuotetusta kartongista muodostetaan astioita, kuten juomakuppeja (1), joissa kartonkikerros (3) muutetaan huokoiseksi polymeerin (6) sulattavalla ja ve-sihöyrykuplia synnyttävällä kuumennuksella.
14. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukaisella menetelmällä valmistettu kartonki, tunnettu siitä, että kartongin ainakin yksi polymeeripitoinen kuitukerros (3) sisältää vesihöyrykuplien polymeeriin (6) synnyttämiä ontelolta.
15. Patenttivaatimuksen 14 mukainen kartonki, tunnettu siitä, että sen kumpikin puoli on varustettu polymeeripinnoitteella (4).
16. Kartonkiastia, tunnettu siitä, että se on patenttivaatimuksen 14 tai 15 mukais ta kartonkia.
17. Patenttivaatimuksen 16 mukainen astia, tunnettu siitä, että se on kartonki-nen juomakuppi (1).
18. Patenttivaatimuksen 17 mukainen astia, tunnettu siitä, että kartonki-20 kerroksen (3) huokoistava polymeeri (6) on korkeamman sulaindeksin omaavaa pientiheyspolyeteeniä (LDPE), että kupin sisäpinta (4) on samaa korkeamman su-cm laindeksin omaavaa pientiheyspolyeteeniä, ja että kupin ulkopinta (4) on alemman ° sulaindeksin omaavaa pientiheyspolyeteeniä (LDPE) tai suurtiheys-polyeteeniä ώ (HDPE). o ™ 25 X DC CL CO CM O r-- o o CM
FI20070213A 2007-03-16 2007-03-16 Kartonki, menetelmä sen valmistamiseksi sekä siitä tehty astia FI123026B (fi)

Priority Applications (8)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20070213A FI123026B (fi) 2007-03-16 2007-03-16 Kartonki, menetelmä sen valmistamiseksi sekä siitä tehty astia
US12/530,657 US8157959B2 (en) 2007-03-16 2008-03-17 Board, a method of manufacturing the same and a container made from it
PCT/FI2008/050118 WO2008113887A1 (en) 2007-03-16 2008-03-17 Board, a method of manufacturing the same and a container made from it
EP08718571.6A EP2126210B1 (en) 2007-03-16 2008-03-17 Board, a method of manfacturing the same and a container made from it
ES08718571.6T ES2452326T3 (es) 2007-03-16 2008-03-17 Cartón, un método para fabricar el mismo y un envase hecho del mismo
CA2681033A CA2681033C (en) 2007-03-16 2008-03-17 Board, a method of manufacturing the same and a container made from it
PL08718571T PL2126210T3 (pl) 2007-03-16 2008-03-17 Tektura, sposób jej wytwarzania i pojemnik z niej wykonany
JP2009553172A JP5357062B2 (ja) 2007-03-16 2008-03-17 ボード、その製造方法、及びそれから作製された容器

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20070213A FI123026B (fi) 2007-03-16 2007-03-16 Kartonki, menetelmä sen valmistamiseksi sekä siitä tehty astia
FI20070213 2007-03-16

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI20070213A0 FI20070213A0 (fi) 2007-03-16
FI20070213A FI20070213A (fi) 2008-09-17
FI123026B true FI123026B (fi) 2012-10-15

Family

ID=37930017

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI20070213A FI123026B (fi) 2007-03-16 2007-03-16 Kartonki, menetelmä sen valmistamiseksi sekä siitä tehty astia

Country Status (8)

Country Link
US (1) US8157959B2 (fi)
EP (1) EP2126210B1 (fi)
JP (1) JP5357062B2 (fi)
CA (1) CA2681033C (fi)
ES (1) ES2452326T3 (fi)
FI (1) FI123026B (fi)
PL (1) PL2126210T3 (fi)
WO (1) WO2008113887A1 (fi)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110139800A1 (en) 2010-09-17 2011-06-16 Natures Solutions Llc Pulp Molded Biodegradable Remove-ably Connectable Lid
MX2013014905A (es) 2011-06-17 2014-11-14 Berry Plastics Corp Manguito aislante para taza.
BR112013032315A2 (pt) * 2011-06-17 2016-12-20 Berry Plastics Corp recipiente isolado
EP3033208A4 (en) 2013-08-16 2017-07-05 Berry Plastics Corp. Polymeric material for an insulated container
CN104416707B (zh) * 2013-08-20 2017-04-12 张静文 纸容器发泡装置
SE539616C2 (en) 2016-02-12 2017-10-17 Stora Enso Oyj Methods for making paper or board, a board tray and fibrous particles coated with foamable polymer for use in the same
TWI609910B (zh) * 2016-07-06 2018-01-01 電子交聯發泡組成物之製造方法
US11091311B2 (en) 2017-08-08 2021-08-17 Berry Global, Inc. Insulated container and method of making the same

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1118221A (en) 1965-09-16 1968-06-26 Monsanto Chemicals Composite materials
GB1297749A (fi) 1970-09-23 1972-11-29 Dexter Corp
GB1441666A (en) 1973-09-11 1976-07-07 Owens Illinois Inc Laminated structures and methods for producing same
US3977318A (en) * 1974-08-14 1976-08-31 Cohan Alvin M Machine for simultaneous two image flexographic printing
JPS57110439A (en) * 1980-12-29 1982-07-09 Nihon Dixie Co Ltd Vessel made of heat insulating paper and its manufacture
JPS59213738A (ja) * 1983-05-20 1984-12-03 Chuo Kagaku Kk 水発泡用樹脂コンパウンド及びその製造方法
US4805758A (en) * 1987-07-08 1989-02-21 Van Dam Machine Corporation Crossed turret cup feeder
JPH0816176B2 (ja) * 1991-01-29 1996-02-21 積水化成品工業株式会社 生物分解性発泡ポリオレフィン系樹脂成形物
JP3596681B2 (ja) * 1991-08-05 2004-12-02 株式会社日本デキシー 容器およびその製造方法
JP2611612B2 (ja) * 1992-11-18 1997-05-21 王子製紙株式会社 クッション性紙管
US6379497B1 (en) * 1996-09-20 2002-04-30 Fort James Corporation Bulk enhanced paperboard and shaped products made therefrom
US6139665A (en) 1998-03-06 2000-10-31 Fort James Corporation Method for fabricating heat insulating paper cups
JPH11348958A (ja) * 1998-06-08 1999-12-21 Sangyo Gijutsu Kenkyusho:Kk 無公害性断熱容器
CA2315866A1 (en) * 1999-08-23 2001-02-23 Patrick L. Maynard (Deceased) Method and apparatus for making heat-insulative foamed layer containers and making a web of heat-insulative foamed layer material
CN1161225C (zh) * 2000-01-26 2004-08-11 国际纸业公司 低密度纸板材料、纸容器、纸杯和其制造方法
JP4665310B2 (ja) * 2000-03-06 2011-04-06 凸版印刷株式会社 紙製容器の製造方法
US6852381B2 (en) * 2001-06-18 2005-02-08 Appleton Papers, Inc. Insulated beverage or food container
US7108765B2 (en) * 2003-04-04 2006-09-19 Weyerhaeuser Company Method for making an insulating paperboard
JP5022560B2 (ja) 2004-06-15 2012-09-12 株式会社環境経営総合研究所 発泡部材
BRPI0620686B1 (pt) * 2005-12-15 2018-01-16 Dow Global Technologies Inc. Method for formating an article of cellulose and article based on cellulose

Also Published As

Publication number Publication date
FI20070213A0 (fi) 2007-03-16
EP2126210A4 (en) 2012-08-22
WO2008113887A1 (en) 2008-09-25
WO2008113887A8 (en) 2009-05-07
US8157959B2 (en) 2012-04-17
FI20070213A (fi) 2008-09-17
JP5357062B2 (ja) 2013-12-04
JP2010521591A (ja) 2010-06-24
PL2126210T3 (pl) 2014-05-30
EP2126210A1 (en) 2009-12-02
ES2452326T3 (es) 2014-03-31
CA2681033A1 (en) 2008-09-25
US20100112247A1 (en) 2010-05-06
EP2126210B1 (en) 2013-12-18
CA2681033C (en) 2014-12-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FI123026B (fi) Kartonki, menetelmä sen valmistamiseksi sekä siitä tehty astia
US10975522B2 (en) Methods for making paper or board, a board tray and pulp particles coated with foamable polymer for use in the same
JP2611612B2 (ja) クッション性紙管
CN105829414A (zh) 形成纤维产品的方法
US11486095B2 (en) Paperboard for packaging of liquid and/or frozen food
JP6583120B2 (ja) 発泡断熱紙容器用紙基材、発泡断熱紙容器用シートおよび発泡断熱紙容器
JP4844054B2 (ja) 断熱コート紙およびそれを用いた断熱性紙容器
JP4551374B2 (ja) 深絞り嵩高成形性紙及びその製造方法
JP6450201B2 (ja) 断熱容器用シート、断熱容器及び断熱容器用シートの製造方法
JP2000034695A (ja) 発泡体粒子混抄紙
JP4665310B2 (ja) 紙製容器の製造方法
JPH05339898A (ja) 発泡体粒子を含有する紙の製造方法
JP2019108627A (ja) 発泡断熱紙容器用紙基材、発泡断熱紙容器用シートおよび発泡断熱紙容器
JP6674761B2 (ja) 断熱容器用シート及び断熱容器
JP5448719B2 (ja) 成形用シート及びこれを用いたシート状成形体
JP4182696B2 (ja) 紙製容器及び紙製容器の製造方法
JP2017203226A (ja) 断熱容器用シート及び断熱容器
JP2019108626A (ja) 発泡断熱紙容器用紙基材、発泡断熱紙容器用シートおよび発泡断熱紙容器
JP2013100637A (ja) 発泡性の成形用シート及びそれを用いた嵩高成形体並びにその製造方法
CZ20011069A3 (cs) Způsob výroby za mokra ukládaného tepelně vázaného do pásu tvarovaného vláknitého materiálu a materiál vyrobený tímto způsobem

Legal Events

Date Code Title Description
FG Patent granted

Ref document number: 123026

Country of ref document: FI

Kind code of ref document: B