NL8000572A

NL8000572A - Veiligheidspapier uit film-fibrilvellen.

Info

Publication number: NL8000572A
Application number: NL8000572A
Authority: NL
Original assignee: Du Pont
Priority date: 1979-01-30
Filing date: 1980-01-30
Publication date: 1980-08-01
Also published as: FR2447995A1; JPS642719B2; IT8019544A0; DE3003281C2; NZ192738A; CA1133818A; NL187408C; IT1129684B; JPS55103398A; US4247318A; FR2447995B1; GB2041827B; NL187408B; IN152279B; GB2041827A; ZA80534B; DE3003281A1

Description

Ν,Ο. 28.585 *

Veiligheids-papier uit film-fibrilvellen.

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op veilig-heidspapier en heeft in het bijzonder betrekking op veilig-heidspapier vervaardigd uit niet-geweven film-fibrilvellen.

Veiligheidspapier wordt gebruikt bij de produktie van 5 gedrukte stukken, die een voldoende waarde hebben om vervalsers in de verleiding te brengen. Gewoonlijk omvatten deze veiligheidspapieren specifieke kenmerken of materialen, die gemakkelijk identificeerbaar, evenwel zeer moeilijk reproduceerbaar zijn. De vervaardiging van vele veiligheids-10 papieren houdt de verspreiding of distributie in van ondergeschikte hoeveelheden van de identificeerbare materialen in de papierpulp tijdens de natte eenwording van de pulp op een papiervervaardigingsmachine. Tot de speciale identificerende materialen, die zijn opgenomen in veiligheidspapie-15 ren behoren vezelachtig materiaal in verschillende vormen, gekleurde deeltjes, zijdedraden, deeltjes die bepaalde anorganische bestanddelen bevatten, fluorescerende vezels, gemetalliseerde vezels, metaaldraden, verschillende niet vezelachtige thermoplastische materialen en dergelijke.

20 Dergelijke identificerende materialen zijn door het gehele veiligheidspapier verdeeld of zijn opgenomen in een laag nabij het middenvlak van het papier. Watermerken zijn even-r eens gebruikt voor het verschaffen van speciale tekeningen op het papier. Dergelijke veiligheidspapieren worden aange-25 troffen in bankbiljetten, papieren betaalmiddelen, fondscertificaten, obligaties, legale documenten, paspoorten, visa, reisbiljetten en dergelijke.

In het Franse octrooischrift 1.34-7·240 wordt een werkwijze beschreven voor de vervaardiging van veiligheidspa-30 pier. Bij deze werkwijze worden niet geweven vliezen, die hechtbare thermoplastische vezels bevatten, samengebracht met een discontinue ingevoegde laag van identificerend materiaal en vervolgens gebonden door middel van warmte en/of druk. Echter worden in dit octrooischrift geen niet-geweven 35 vellen beschreven vervaardigd uit polyethyleen film-fibrillen noch hoe veiligheidspapier daaruit te vervaardigen.

ïfiet-geweven vellen vervaardigd uit polyethyleen film-fibrillen zijn als zodanig bekend, bijvoorbeeld uit het 800 0 572 -2- .

Jt

Amerikaanse octrooischrift 3·Ί69.899· Verschillende methoden voor het hechten van dergelijke vellen zijn bekend, bijvoorbeeld uit het Amerikaanse octrooischrift 3*442.740. Echter wordt in geen van deze octrooischriften betreffende 5 niet geweven vellen vervaardigd uit polyethyleen film-fi-brillmhet gebruik beschreven van dergelijke vellen voor veiligheidspapieren.

Er werd nu een werkwijze gevonden, waarbij een specifiek type niet geweven polyethyleen film-fkbrilvel ge-10 bruikt kan worden voor de vervaardiging van nieuw, sterk, duurzaam veiligheidspapier van hoge kwaliteit.

De onderhavige uitvinding verschaft een veiligheidspapier vervaardigd uit gebonden vliezen, die thermoplastische vezels en een ingevoegde laag identificerend materi-15 aal bevatten, gekenmerkt, doordat het papier in hoofdzaak bestaat uit zelf gebonden, niet geweven polyethyleen film-fi-'b rillen,'waarbij het papier een ondoorschijnendheid heeft van tenminste 70 % en een bestandheid tegen delaminering van tenminste 60 g per centimeter in het vlak van de laag, 20 die het identificerende materiaal bevat. Onder de voorkeurs- kenmerken van het veiligheidspapier van de onderhavige uit- p vinding zijn een basisgewicht van 50 tot 150 g per m , een 2 2 taailheid van tenminste 25 cm gram per cm per g/m , een 2 treksterkte van tenminste 100 g per cm per g/m , een 25 scheur volgens Elmendorf van tenminste 3 S per g/m en een oppervlakteslijtweerstand van tenminste 5· Tot identificerende materialen, die de voorkeur verdienen, behoren gekleurde polymeren in de vorm van afzonderlijke filmdeeltjes of korte vezels. Het verdient eveneens de voorkeur, dat de 30 identificerende materialen niet meer dan ongeveer 0,5 % van het totale gewicht van het veiligheidspapier uitmaken.

' Volgens een andere uitvoeringsvorm van de uitvinding bevat het veiligheidspapier eveneens een reliëfpatroon op het oppervlak ervan.

35 De onderhavige uitvinding verschaft eveneens een werkwijze ter vervaardiging van veiligheidspapier, waarbij vliezen, die hechtbare thermoplastische vezels bevatten, verzameld worden met een discontinue ingevoegde laag· van identificerend materiaal en vervolgens worden gehecht, ge-40 kenmerkt door de volgende trappen in volgorde: 800 0 5 72 -5- * (1) samenstellen Tan de ingeToegde laag Tan identificerend materiaal met een eerste en tweede niet gehecht, enigszins eengeworden, niet geweTen polyethyleen film- fibril-

Tel, waarbij elk vel een basisgewicht heeft in het traject p 5 Tan 25 tot 75 S per m en een dichtheid in het traject Tan 0,15 tot 0,30 g per cm^; (2) het doorleiden Tan het Telsamenstel door een niet Terhitte spleet, die een druk teweeg brengt in het traject Tan 17 "tot 85 kg per cm breedte Tan het behandelde Tel Toor 10 het Tormen Tan een enigszins gelamineerd Telsamenstel, en (3) het zelf hechten Tan het enigszins gelamineerde Telsamenstel door het samenstel, terwijl dit onder een samendrukkende opsluiting wordt, gehouden, door een Terhit-tingszone te leiden en de temperatuur Tan één zijde Tan het 15 samenstel Toldoende te doen stijgen om smelting Tan opper-Tlakte film-fibiillaite Teroorzaken Toor het Terkrijgen Tan een slijtweerstand Tan tenminste Tijf cycli en koeling Tan het samenstel, terwijl dit onder opsluiting Terkeert, tot een temperatuur beneden die, waarbij het samenstel aanzien- 20 lijk TerTomnt of krimpt en Tervolgens de methode Tan deze trap te herhalen Toor het behandelen Tan de ande ,*e zijde Tan het Telsamenstel en τοογ het Terkrijgen Tan een gehecht Tel met een ondoorschijnendheid Tan tenminste 70 °/° en een bestandheid tegen delaminering Tan het Tlak Tan het identi- 25 ficerende materiaal Tan tenminste 60 g per cm. Volgens een TOorkeursuitToeringsTorm Tan de werkwijze wordt de niet Terhitte spleet gebruikt τοογ het Terschaffen Tan het re-liefpatroon op het Tel en de druk toegepast door de spleet ligt in het traject Tan 45 tot 70 kg per cm.

30 De uitTinding zal gemakkelijker begrepen worden door

Terwijzing naar de tekeningen, waarin: fig. 1 een boTenaanzicht is Tan een bankbiljet Ter-Taardigd met Teiligheidspapier Tan de onderhaTige uitrin-ding; 35 fig* 2 een doorsnede is Tan het bankbiljet Tan fig. 1 en fig. 3 een stromingsdiagram is Tan een continue werkwijze τοογ het Terraardigen Tan Teiligheidspapier Tolgens de onderhaTige uitTinding.

40 In het boTenaanzicht Tan fig. 1 is een hoek Tan het 800 0 5 72 '' -4- 4 geïllustreerde bankbiljet vervaardigd uit veiligheidspapier van de onderhavige uitvinding gedelamineerd en ten dele teruggerold om het identificerende materiaal 55 "bloot te leggen, dat in deze figuur in de vorm is van korte gekleur-5 de vezels gelocaliseerd tussen de twee ten dele gescheiden lagen 51 en 52 van het gehechte niet geweven polyethyleen film-fdhril'vel 50· Bedrukking 55 en een reliëfpatroon 54· zijn op het oppervlak van het bankbiljet getoond. Pig. 2, die een dwarsdoorsnede is van het bankbiljet volgens de 10 lijn II-II van fig. 1 door de dikte van het bankbiljet toont het identificerende materiaal 55 gelocaliseerd in een horizontaal vlak, in dit geval bij het middenvlak van de laagdikte van het gebonden, niet geweven, polyethyleen film-fibrilvel 50.

15 De hoofdmassa van het veiligheidspapier van de uit vinding is een gebonden niet geweven vel van polyethyleen film-'fibrpJen.Het vel is zelf hechtend; d.w.z. geen extra bindmiddelen of kleefmiddelen worden toegepast om de gebonden structuur te verkrijgen. In het algemeen zijn de poly-20 ethyleen f ilm-fibdlki in de vorm van plexi-filamentachtige strengen, zoal, beschreven in het Amerikaanse octrooischrift 3.081.519, welke strengen vervolgens tot vellen worden gevormd en vervolgens worden gebonden. De film-übiillen zijn zeer dunne lintachtige vezelachtige elementen, gewoonlijk 25 met een dikte van minder dan 4 ^um, zoals gemeten met een interferentiemicroscoop. Binnen de plexi-filamentachtige streng zijn de film-fibidUen onderling verbonden en vormen een integraal netwerk.

Zoals hier gebruikt beoogt polyethyleen niet alleen 30 hómopolymeren van etheen te omvatten, maar eveneens copoly-meren, waarin tenminste 85 % van de zich herhalende eenheden ethyleeneenheden zijn. Het polyethyleenpolymeer dat de voorkeur verdient is een homopolymeerachtig lineair polyethyleen, dat een bovenste smelttrajectgrens heeft van on-35 geveer 130 tot 135°C, een dichtheid in het traject van 0,94 tot 0,98 g per cm^ en een smeltindex (ASTM methode D-1238-57T, voorwaarde E) van 0,1 tot 6,0.

Om bevredigend te functioneren in het beoogde gebruik, is gebleken, dat het onderhavige veiligheidspapier een on-40 doorschijnendheid dient te bezitten van tenminste 70 %, bij 800 0 5 72 ~~ -5-

J

voorkeur meer dan 75 °/° en een bestandheid tegen delamine-ring in bet vlak van het identificerende materiaal van tenminste 60 g per cm, bio voorkeur meer dan 120 g per cm. Dergelijke zelf gebonden, niet geweven vellen van polyethy-5 leen film-fibrOlen zijn in het algemeen wit, ondoorschijnend en glad. Zij zijn eveneens sterk, taai, bestand tegen scheuren en bestand tegen slijtage. Voor een optimaal gedrag heeft het veiligheidspapier van de onderhavige uitvinding bij voorkeur een treksterkte van tenminste 100 g/cm//g/m , 10 een taaiheid van tenminste 25 cm g/cm //g/m , een Elmendorf

O

scheur van tenminste 3 g//g/m en een bestandheid tegen slijtage van tenminste 5 cycli, alsmede een oppervlaktespanning van tenminste 4-50 yuïï/cm, de laatstgenoemde voor een goede bedrukbaarheid en inkthechting. Het basisgewicht, 15 dat de voorkeur verdient voor het veiligheidspapier ligt in p het traject van 50 tot 150 g/m , hoewel veiligheidspapier buiten dit gewichtstraject zich eveneens bevredigend kan gedragen. Methoden voor het bepalen van de hiervoor vermelde kenmerken en eigenschappen worden hierna gedetailleerd 20 beschreven.

Het veiligheidspapier van de onderhavige uitvinding is uitzonderlijk sterk. Het is vrijwel onmogelijk het met de hand te scheuren. Bijvoorbeeld heeft in vergelijking tot

Kraft-papier van 82 g/m , dat een taaiheid heeft van onge- 2 2 25 veer 0,07 cm kg/cm en geweven katoenen vellen van 94- g/m , p die een taaiheid hebben van ongeveer 0,3 cm kg/cm , veiligheidspapier van de onderhavige uitvinding met een gewicht 2 2 van 87 g/m een taaiheid van 2,3 cm kg/cm .

Het identificerende materiaal in het veiligheidspa-30 pier kan elk van de bekende materialen zijn, die gebruikt worden in de techniek of bedrukt kunnen worden op een inwendig vlak van het papier, waarbij dit inwendige vlak, zoals hierna zal worden vermeld, is verschaft door het oppervlak van een van de uitgangsvellen, waaruit het veiligheids-35 papier is vervaardigd. In voorkeursuitvoeringsvormen is het identificerende materiaal in de vorm van korte, gekleurde of geverfde vezels of draden van lage denier of van afzonderlijke deeltjes, plaatjes genoemd, van gekleurde of geverfde film en is zichtbaar door de veloppervlakken. Ge- 4-0 woonlijk is zeer weinig identificerend materiaal nodig in 80 0 0 5 72 * -6- het veiligheidspapier betrokken op het totale gewicht van het papier. Big voorkeur bedraagt in het onderhavige veiligheidspapier, het identificerende materiaal niet meer dan ongeveer 0,5 % van het totale gewicht. Veel grotere hoe-5 veelheden, bigvoorbeeld 1 % of meer, kunnen gebruikt worden, maar de aanwezigheid van zeer kleine hoeveelheden identificerend materiaal maakt eventuele schadelijke effecten, die het identificerende materiaal zou kunnen hebben op de binding van de film-iibrilleh in het vel en op de bestandheid 10 tegen laminering zo klein mogelijk. Big de onderhavige uitvinding wordt het identificerende materiaal liever aangebracht in een vlak van de dikte van het veiligheidspapier dan gelijkmatig of willekeurig verdeeld te zijn door het papier.

15 Het veiligheidspapier van de uitvinding kan eveneens unieke, gemakkelijk identificeerbare reliëfpatronen op het oppervlak ervan dragen. Het reliëfpatroon kan meer of minder ondoorschijnend zijn dan de ondergrond.

Een continue werkwijze, waarbij het veiligheidspapier 20 van de onderhavige uitvinding kan worden vervaardigd, is aangegeven in het stromingsdiagram van fig. 3· He uitgangsmaterialen voor de werkwijze omvatten twee rollen 11 en 12' niet gebonden, niet geweven, polyethyleen film-Übrilvel 41 en 42, die vervaardigd kunnen worden volgens de algemene 25 methoden van het Amerikaanse octrooischrift 3*169.899.

Volgens een voorkeursmethode van dit type voor de vervaardiging van niet gebonden vellen wordt een polymeer van lineair polyethyleen met een dichtheid van 0,95 g/cm^, een smeltindex van 0,9» zoals bepaald volgens ASTM methode 30 D-1238-57^j voorwaarde E, en een bovenste grens van het smelttraject van ongeveer 135°C snel gesponnen (flash-spun) uit een 12 #’s oplossing van het polymeer in trichloor-fluormethaan. De oplossing wordt continu gepompt naar de spindopsamenstellen bij een temperatuur van 179°G en een 35 druk boven ongeveer 8100 kPa. De oplossing wordt in elk spindopsamenstel geleid door een eerste opening naar een druk achteruitgangszone en door een tweede opening in de omgevendë atmosfeer. De verkregen film-fjbrilstreng wordt uitgespreid en getrild door middel van een gevormd roterend 40 verdeelschot, wordt elektrostatisch geladen en vervolgens 800 0 5 72 -7 r afgeset op een bewegende band. De spindopsamenstellen zijn op afstand van elkaar aangebracbt voor het verschaffen van overlappende elkaar snijdende afzettingen op de band voor het vormen van een opvulsel (nbattn)· Het opvulsel wordt 5 vervolgens enigszins verenigd door passage door een spleet, die op het opvulsel een druk toepast van ongeveer 1,8 kg/cm opvulselbreedte onder vorming van een enigszins verenigd vel. Dit enigszins verenigde vel wordt in lengterichting doorgesneden voor het verschaffen van twee rollen vel. De 10 twee rollen dienen als de eerste en tweede niet gebonden, enigszins verenigde, niet geweven, polyethyleen film-fibril-vellen bestemd als uitgangsprodukten voor de werkwijze van de onderhavige uitvinding. In het algemeen hebben dergelijke vellen een basisgewicht in het traject van 25 tot p 15 75 g/m en een dichtheid in het traject van 0,15 tot 0,3 g/cm^ en zijn geschikt voor toepassing bij de werkwijze volgens de uitvinding.

Zoals in fig. 3 aangegeven, wordt het eerste niet gebonden, enigszins verenigde, niet geweven, polyethyleen 20 film-fibrilvel 41, horizontaal af gevoerd van wals 11 langs een plaats, waar middelen 13 verschaft zijn voor het afzetten van identificerend materiaal 55 op vel 41. Het tweede vel 42 wordt afgevoerd van wals 12 onder wals 14, zodat’ vel 42 direct wordt aangebracht op het oppervlak van vel 41, 25 dat het identificerende materiaal 55 draagt onder vorming van een velsamenstel 43.

Velsamenstel 43 wordt vervolgens samengedrukt door passage door de spleet gevormd door de walsen 15 en 16.

Wals 16 is van hard metaal en draagt eventueel een reliëf-30 patroon of reliëfplaat 17, eveneens van hard metaal, op het oppervlak ervan. Wals 15 heeft een oppervlak van hard rubber of ander materiaal, dat de rol voorziet van een Shore durometer hardheid van tenminste ongeveer 70 D (zoals gemeten volgens de proefbeschrijvingen in ASM D-1706-61 en 35 D-1484-59)· Het eventuele reliëfpatroon op wals 16 kan zorgen voor extra identificerende merktekens op het veilig-heidspapier. Een grote verscheidenheid reliëfpatronen kunnen gebruikt worden. Verhoogde patronen, die uitsteeksels verschaffen van 0,13 tot 0,25 mm boven het resterende op-40 pervlak van het reliëfoppervlak 17 voorzien het vel van 80 0 0 5 72 # fi' -8- reliëfpatronen, die minder ondoorschijnend zijn dan gebieden, die niet van een patroon zijn voorzien (d.w.z. ondergrond) van de afgewerkte veiligheidspapieren. Verdiepte patronen binnen het walsoppervlak 17 van O', 13 tot 0,25 mm 5 resulteren in overeenkomstige gebieden in het afgewerkte veiligheidspapier met een grotere ondoorschijnendheid dan de ondergrond.

Geen verhitting wordt toegevoerd aan de spleet gevormd door de walsen 15 en 16. Bij de uitvoering van de 10 koude samendrukking, met of zonder reliëfvorming, wordt door de spleet voldoende druk toegepast op het velsamenstel 4-5 voor het vormen van een integraal, enigszins gelamineerd velsamenstel 44, evenwel niet zo veel druk, dat een overmatige vermindering in de ondoorschijnendheid van het afge-15 werkte veiligheidspapier veroorzaakt wordt. In het algemeen worden drukken in het traject van 1650 tot 8550 kPa per cm breedte van het velsamenstel voor deze bewerking gebruikt, waarbij drukken van 4400 tot 6900 kPa de voorkeur verdienen.

Het enigszins gelamineerde samenstel 44, dat uit de 20 spleet komt, is nog niet gebonden, maar het heeft een voldoende bestandheid tegen laminering om gehanteerd te worden als een eenheidsstructuur. In het algemeen heeft het samenstel 44 een bestandheid tegen delaminering van ongeveer 15 g per cm of meer. Hoewel samenstellen 44 met veel lagere 25 bestandheid tegen delaminering gehanteerd kunnen worden als eenheidsstructuren, wanneer voldoende voorzorgsmaatregelen worden getroffen, hechten deze samenstellen vervolgens niet op geschikte wijze bij het grensvlak van de twee film-fibril·-vellen.

50 Het enigszins gelamineerde velsamenstel 44 wordt ver volgens getransporteerd naar een eerste en tweede bindin-richting, die elk in hoofdzaak werken zoals beschreven in het Amerikaanse octrooischrift 3·442.740. Elke binder is in hoofdzaak een modificatie van een inrichting volgens Palmer 35 van het type dat gewoonlijk gebruikt wordt bij textielna-behandelingsbewerkingen.

Het voornaamste verhittingselement in de eerste binder is een roterende trommel 1, die inwendig door stoom verhit wordt. Een zware eindloze band 2 van vilt of een ander 4-0 materiaal, die wordt aangedreven door trommel 1, loopt rond 800 0 572 -9- wordt de trommel en/door middel van verschillende leirollen 3? 3a, 3b, 3c, 3d en 3® continu teruggevoerd naar de verhitte trommel. Bepaalde leirollen zijn instelbaar om een geschikte regeling van de bandspanning mogelijk te maken. Band 2 5 gaat na de passage rond trommel 1 rond de koelwals 4.

Bij het gebruik van de binder passeert het enigszins gelamineerde velsamenstel 44 rond de leirol 3c en wordt in de spleet tussen de verhitte trommel en de eindloze band gevoerd. Het samenstel 44 wordt rond de verhitte trommel en 10 vervolgens rond de leirol 3® naar de koelwals 4 geleid en vervolgens gescheiden van de bewegende band bij leirol 7· Dit verschaft een ten dele zelf gebonden vel 45. Vel 45 wordt vervolgens getransporteerd via de walsen 18 en 19 naar de tweede bindingseenheid, die identiek is aan de 15 eerste en op een dergelijke wijze werkt, behalve dat het andere oppervlak van het vel in aanraking komt met de verhitte trommel. Alle van accenten voorziene numerieke aanduidingen van de tweede bindingseenheid corresponderen met dezelfde onderdelen van de inrichting zoals geschetst in de 20 eerste.bindingseenheid. Het zelf gebonden vel 46, dat de tweede bindingseenheid verlaat', wordt vervolgens gewikkeld op wals 20. Voor bepaalde handelingen is het gewenst de zware eindloze band voor te verhitten door middel van een voorverhittingswals 9· De banden worden naar de voorverhit-25 tingswals geleid door de leirollen 3a en 3"b* Eventueel verloren gegane warmte kan gecompenseerd worden door de verhitte plaat 10 onder de band.

De belangrijkste verhittingsregeling in elke binder wordt gehandhaafd bij de hoofdtrommel. Tijdens de werking 30 wordt één zijde van het vel verhit door de hoofdtrommel tot een temperatuur, die in hoofdzaak gelijk is aan of enigszins lager is dan de bovenste grens van het smelttraject van het film-fibrilvel. Terwijl deze zijde van het polyethyleen film-fLbriLirelsamenstel verhit wordt tot een tempera-35 tuur bij of nabij de bovenste grens van het smelttraject ervan, wordt de andere zijde van het samenstel (in aanraking met de band) op een enigszins lagere temperatuur gehouden. De temperatuur van de zijde van het vel in aanraking met de bindingstrommel is tussen 1 en 10°0 hoger dan 40 de temperatuur van de andere zijde van het samenstel. Door 800 0 572

F

if -10- een temperatuurverschil tijdens de binding in stand te houden, wordt een vel verkregen met een grotere slijtweerstand aan de zijde, die het meest nabij de hete trommel is. Derhalve worden door het vel door twee binders te leiden, zo-5 dat het vel, dat niet in contact geweest is met de verhitte trommel in de eerste binder in aanraking wordt gebracht met de verhitte trommel van de tweede binder, produkten met een goede slijtweerstand aan beide zijden verkregen.

Tijdens de passage van het film-fi-brilvelsamenstel 10 door de eerste en tweede binder, wordt het samenstel enigszins samengedrukt door de banden 2 en 2' tegen respectievelijk de trommelwalsen 1 en 1* onder spanning te brengen. Deze lichte samendrukking behoeft slechts voldoende te zijn om een aanzienlijke krimp van het behandelde vel te voor-15 komen, d.w.z. voor het voorkomen van een krimp van het totale gebied van meer dan ongeveer 15 %·

Bij de uitvoering van de hiervoor beschreven continue werkwijze kunnen velsnelheden van meer dan 100 meter per minuut op bevredigende wijze worden toegepast. Bindertempe-20 raturen en verblijftijden worden geregeld om het veilig-heidspapier te voorzien van een bestandheid tegen delamine-ring van tenminste 60 g/cm en een ondoorschijnendheid van tenminste 70 %. Dergelijke omstandigheden waarborgen, dat het produkt van de werkwijze ook een goede slijtweerstand 25 en sterkte-eigenschappen zal hebben.

Hadat de zelf bindende handeling voltooid is, kan aan elk oppervlak van het veiligheidspapier een elektrische corona-ontladingsbehandeling in een Lepel-eenheid worden gegeven om de oppervlakken van het papier te voorzien van 50 een oppervlaktespanning van tenminste 450 yuN/cm, waardoor verzekerd is, dat het papier een bevredigende bedrukbaar-heid en inkthechting zal hebben. Dergelijke resultaten kunnen verkregen worden met velsnelheden van ongeveer 45 tot 55 m/min. en een vermogen van 1 kilowatt in een Lepel-een-55 heid.

De verschillende veleigenschappen vermeld in de tekst en in de voorbeelden zijn gemeten volgens de volgende methoden. Bij 'de beschrijvingen van de proefmethoden refereert TAPPI aan Technical Assocation of Pulp and Paper 40 Industry en ASTM aan American Society of Testing Materials.

80 0 0 5 72 -11-

De ondoorschijnendheid wordt bepaald door het meten van de hoeveelheid licht, die wordt doorgelaten door afzonderlijke cirkelvormige gedeelten van het veiligheids-papier met een diameter van 5j1 cm onder toepassing van een 5 E.B. Eddy Opacity meter vervaardigd door Thwing Albert Instrument Company. De ondoorschijnendheid van het vel wordt bepaald door rekenkundige middeling van tenminste vijftien van dergelijke afzonderlijke bepalingen. Opgemerkt wordt, dat warneer het veiligheidspapier van de uit-10 vinding reliëfgebieden bevat, de metingen van de ondoorschijnendheid uitgevoerd dienen te worden in de niet van een reliëf voorziene gebieden.

De bestandheid tegen delaminering wordt gemeten onder toepassing van een Instron tester, 2,5 cm x 7>6 cm lijn-15 contactklemmen en een Instron integrator, beide vervaardigd door Instron Engineering, Inc., Canton, Massachusetts. De.delaminering van een monster van 2,5 cm x 17 cm wordt met de hand begonnen over een randgebied van 2,5 cm x 2,5 cm bij het vlak van het vel, waarin het identificerende ma-20 teriaal aangebracht is door het vel te splitsen met een pen. Het resterende gedeelte van het vel van 2,5 cm x 15»3 cm blijft ongescheiden. De volgende instellingen worden toegepast met een "G” belastingcel: maatlengte 10,1 cm, kruiskopsnelheid 12,7 cm per minuut, kaartsnelheid 5?1 cm 25 per minuut en volle belasting 0,91 kg. Eén einde van een van de splijtlagèn wordt in elk van de lijnklemmen geplaatst en de kracht vereist om het vel uiteen te trekken wordt gemeten. De bestandheid tegen delaminering (kg/cm) is gelijk aan de integratoraflezing gedeeld door de geschikte con-50 versiefaktor, die afhangt van de grootte van de belastings-cel en meeteenheden.

Het basisgewicht wordt gemeten volgens TAPPI-T-410 OS-61 of AS3M D 646-50.

De dichtheid wordt bepaald uit het basisgewicht en de 35 dikte van dit vel. De dikte wordt gemeten door middel van een gebruikelijke diktemeter (bijvoorbeeld een diktemeter volgens Starrett vervaardigd door L.S. Starrett Co., Athol, Mass., Catalogus No. 170), waarmee' een druk op het vel wordt toegepast van ongeveer 18 kPa.

40 De treksterkte wordt gemeten volgens TAPPI-T-404 800 0 5 72 * r -12- M-50 of ASTM D828-48.

De taaiheid wordt gemeten door bepaling Tan het oppervlak onder de kromme van de trekspanning uitgezet tegen de rek bepaald volgens de IAPPI of ASIM proeven beschreven 5 voor de treksterkte.

De Elmendorf scheur wordt gemeten volgens ÏAPPI-T-414 II-49.

De slijtweerstand wordt gemeten door middel van. een Crockmeter beproevingsinrichting, S.N. CM-598 van Atlas 10 Electric Device Company, Chicago, Illinois. Een stuk sili-ciumcarbidepapier van 12,7 cm x 12,7 cm wordt bevestigd op de basis van de Crockmeter direct onder de volledige beweging van de rubber voet. Het carbidepapier dient om te voorkomen dat het monster verplaatst. Een rubber schijf met 15 een diameter van 50 mm en een dikte van 10 mm wordt vastgemaakt op de draaistaaf van de Crockmeter. De schijf is vervaardigd uit Eberhard Paber rose parel no. 101 uitwisser. De draaistaafhendel wordt zodanig gedraaid, dat de rubber voet heen en weer gaat over het oppervlak van het monster.

20 Wanneer de eerste oppervlaktevezel teniet wordt gedaan (d.w.z. opstroopt) wordt het aantal cycli bepaald van de telinrichting op het instrument. Het gemiddelde aantal cycli voor vijf proeven wordt voor elk monster gerapporteerd.

25 Voorbeelden I-YII

Bij elk van de in deze voorbeelden beschreven proeven is het uitgangsmateriaal een niet gebonden, enigszins verenigd, niet geweven, polyethyleen film-fihrilvel, vervaardigd volgens de algemene methoden van het Amerikaanse oc-50 trooischrift 5.169.899. Het enigszins verenigde vel, dat p een basisgewicht van 42,5 g/m en een dichtheid van ongeveer 0,25 g/cm^ heeft, wordt gespleten voor het verschaffen van twee rollen van het vel met een breedte van 46 cm.

Voor het vervaardigen van veiligheidspapier uit deze 55 twee rollen vel, wordt de werkwijze van fig. 5 toegepast, met de uitzonderingen, dat de werkwijze niet continu is en dat de viltbanden van de bindingseenheden niet worden voorverhit. In plaats van continu te worden getransporteerd naar de bindingseenheden, wordt het enigszins gelamineerde 40 velsamenstel, dat de niet verhitte spleet van de walsen 15 800 0 5 72 -13- en 16 verlaat, eerst verzameld en opgewikkeld op een wals voorafgaande aan de zelfbindingsbehandeling. In deze voorbeelden worden korte gekleurde draden of kleine stukken gekleurde thermoplastische film (d.w.z. plaatjes) voor het 5 identificerende materiaal gebruikt en worden in het veilig- heidspapier opgenomen in een hoeveelheid die gelijk is aan o ongeveer 0,12 g/m , of ongeveer 0,12 % van het totale gewicht van het eindprodukt in voorbeeld VII en in een enigszins kleinere hoeveelheid in de andere voorbeelden.

10 Voor de licht laminerende of koude samendrukkings- behandeling, wordt het velsamenstel met een snelheid van 13,7 m/min. geleid door de spleet van /e walsen 15 en 16, waarbij een druk, zoals aangegeven in tabel A, wordt toegepast. Het oppervlak van de metalen wals 16 is voorzien van 15 verschillende reliëfpatronen voor de verschillende voorbeelden. Algemeen aangenomen wordt, dat uitstekende reliëfpatronen (0,13 tot 0,23 mm boven het overblijvende oppervlak van de wals) een enigszins sterkere laminering aan het velsamenstel verlenen, dan op gelijke wijze verlaagde pa-20 tronen of vlakke walsen, die bij dezelfde spleetdruk werken. In de voorbeelden heeft de wals 16 een diameter van 30,5 cm en de wals 15 een diameter van 25,4· cm.

De rol van het enigszins gelamineerde (d.w.z. koud samengedrukte) velsamenstel wordt vervolgens met een snel-25 heid van 46 m/min. toegevoerd aan de bindingseenheden.

Verzadigde stoom voor de verhitting van de trommels van de eerste en de tweede binder wordt gehandhaafd op een druk van respectievelijk 17,80 en 18,25 kPa. De samendrukkende opsluiting in de binders wordt verschaft door 100 % wollen p 30 viltbanden, elk met een gewicht van ongeveer 3,6 kg/m en met een dikte van ongeveer 1 cm. De opsluiting verzorgd door de banden voorkomt, dat het velsamenstel meer dan ongeveer 8 % in elke binder krimpt.

Ha de zelf bindende behandeling wordt aan elk opper-35 vlak van het aldus vervaardigde veiligheidspapier een elektrische Corona ontladingsbehandeling gegeven, terwijl met een snelheid van 46 m/min. door een Lepel-eenheid uit de handel wordt gevoerd, die werkt bij een vermogen van 1 kilowatt, om elk oppervlak van het papier te voorzien van 40 een oppervlaktespanning in het traject van 500 tot 520 800 0 5 72 -14- yuH/cm.

Verdere bijzonderheden van de proeven en kenmerken van de verkregen produkten zijn in tabel A gegeven. Het identificerende materiaal is zichtbaar door de oppervlakken 5 van de afgewerkte vellen. Deze vellen bleken zeer bevredigend te zijn voor gebruik als veiligheidspapier.

800 0 5 72 -15- λ,

CO CD

H rA lO OJ i-A v CA

HEH «* *> lA O «*«*»· 'Χ fc> O LA IN 4 CM O fn ΐΛ

+ la v r* CM

co ω ω 'ö ,

v LA CO tc\ Ν ν bp I

Η EH 5 2 > 0 4· O <r V O CM [> cd d + CO CM T" CM Η ·Η

Fh Si

<D O

> © a

ΓΆ V 'H W

•T* tA CO -4 LA CA o Fj fc> P4 »> ft CM O » * ft\ g ^ 04- OOVDvOCMO d j» + L0 'TV V 2 ^ p

O CD

d d CO CO ON .

r co ιλ fc\ c\l r ^ *h j> Qj ft - K\ O * * » \ ft Η Ή H OlA N-4-CMOrOiiA Φ 0), « ΙΑ V r- CM -H > g

Xj « to O · d d co r* Ο 10 * H r ID 4 4 4 3- ^ d ^ l_|CLi »- »- CD O ». *. *. \ cd cd d a H Ola 0-4" fA O tOv CM ·© £ |> o \ I LA ^ V- CM bO *dt>0·

O CD /-n d M

o t ί ω i co cd

<ri Si -P Φ CA H

00 LA d d bp d r" H v“ lO O 4 SN- CA · C d fi >rj fi Η (D I—4 Qj r* |Ά O 0 ^ \ CQ ^ Φ Φ 0) ω h ola CO V- cm o cm in- h ck + ir\ v r- γά φ ω ,y ^ © ft © +in ^ n ·Η cd Ö H 0 ^ φ H bQ Φ

f> Ö > d Φ t> M

O Fl *rl ^ H

rA O ^ p Φ P , -P ® V CD 4 LA CA CA Ο P ft ίί H ,¾ , i_i n. ft ft- K\ O · <· " \ .p ft ο «Η d d

O LA CÖ CA CM O CM CM Ö ld Ο P Φ O

+ la ct r- cd ft d ri £ O

«Ö ft -P I Φ Φ }?

ft ·η si ri ri ft -d

d H ·Η ·Η © H

Φ Ö si -P . Φ it ri Φ ο Φ d Φ

•d cd a Φ -P

B -p Φ a Φ ri φ ri ri 0 - d φ φ cd ri ft M Si d f> O ft Φ d 0 cd ·Γ3 3 /-> d Φ i> d V- 43 Ή ·Η d tn Φ

£j s_/ Ö 0)0 OLA II CQ 0) ö s O W

d Φ ft W φ ft«4- /* N O S-\ /-s /-N /"-N

•Η Φ d bN-' 4- a 1¾ C-CM rA 4" LA

r^j ra -P ft* TD d aO O V-/ W V-X ^ '-Z

• dtobo® »H Ή Ü bD

O ©®0-HH4dF4\^i - « d PPOCQΦOΦbO τ3Φ ri ®ftxjcQ!>rad^,*',Hb3 Φ doacH® F4*H Fi φ d bp Η -η ο :φ d d o a ·* ri .d -P d φ CH O *H ft Φ O © Φ P ’Q *rl Φ·Η H a,d'dH©d©'rl ,Q +^φφOddΦF-IÖ©r—i F4 U dtdF4000r0-PCQ-PLQ Φ ο φ © - d a ο >© ο φ ft

i> ·Η M ÖD . O

80 0 0 5 72 -16-

Yoorbeelden YIII-X

Een reeks proefmonsters werd vervaardigd volgens in hoofdzaak dezelfde methoden en uit dezelfde uitgangsvellen als in voorbeeld VII, behalve dat de compressie in de niet 5 verhitte spleet gevarieerd werd tussen 55 »6 en 5*4- kg/cm, zoals aangegeven in tabel B, die tevens de delaminerings-weerstanden en ondoorschijnendheden verkregen in de eindprodukten van de proeven samenvat. Opgemerkt wordt, dat de controlemonsters 11 en 12, die koud gecomprimeerd werden 10 bij waarden beneden 17 kg/cm, eindprodukten gaven met een ongeschikte delamineringsweerstand (lager dan 60 g/cm).

De slechte delamineringsweerstand van het eindprodukt van de monsters 11 en 12 ging eveneens vergezeld van de aanwezigheid van blaren (d.w.z. niet gebonden gebieden tussen de 15 uitgangsvellen). In tegenstelling tot de bevredigende binding verkregen bij de monsters 7 en 10 konden de controlemonsters 11 en 12 gemakkelijk met de hand gedelamineerd worden.

label B

Yoorbeeld Monster Koude Delamine- Ondoorschij- no. no. compressie ringsweer- nendheid kg/ cm stand % g/cm YII 7 55,6 14-0 75 YIII 8 37,6 120 79 IX 9 28,6 14-0 82 X 10 17,9 110 84- controle 11 9,0 54· 88 controle 12 5,4· 54· 89 80 0.0 5 72

Claims

1. Veiligheidspapier vervaardigd uit gebonden vliezen, die thermoplastische vezels en een ingevoegde laag van identificerend materiaal bevatten, met het 5 kenmerk, dat het papier in hoofdzaak bestaat uit zelf gebonden, niet geweven polyethyleen film-fibrillen,welke papier een ondoorschijnendheid heeft van tenminste 70 % en een delamineringsweerstand van tenminste 60 g per cm in het vlak van de laag, die het identificerende materiaal bevat.

2. Veiligheidspapier volgens conclusie 1, m e t het kenmerk, dat het papier een basisgewicht van 2 50 tot 150 g per m , een treksterkte van tenminste 100 g per cm per g/m , een taaiheid van tenminste 25 cm g per 2 2 cm per g/m , een scheur volgens Elmendorf van tenminste o 15. g per g/m en een oppervlakteslijtweerstand van tenminste 5 heeft en het identificerende materiaal een gekleurd materiaal is in de vorm van afzonderlijke vezels of filmdeel-tjes, welk materiaal niet meer dan ongeveer 0,5 gew.% van het papier uitmaakt. 20

3· Werkwijze voor de vervaardiging van veiligheids papier, waarbij vliezen, die bindbare thermoplastische vezels bevatten samengesteld worden met een discontinue ingevoegde laag identificerend materiaal en vervolgens worden gebonden, met het kenmerk, dat men de volgende 25 trappen in volgorde toepast: (1) het samenstellen van de invoeglaag van identificerend materiaal met een eerste en tweede niet gebonden, enigszins eengeworden, niet geweven polyethyleen film- £Ebrilvel, waarbij elk vel een basisgewicht in het traject 2 30 van 25 tot 75 g per m en een dichtheid in het traject van 0,15 tot 0,30 g per cm^ heeft; (2) het leiden van het velsamenstel door een niet verhitte spleet, die een compressie aanbrengt in het traject van 17 tot 85 kg per cm breedte van het behandelde vel 35 voor het vormen van een enigszins gelamineerd velsamenstel; en (3) het zelf binden van het enigszins gelamineerde velsamenstel door het samenstel, terwijl dit onder een samendrukkende opsluiting is, door een verhittingszone te 4-0 leiden en de temperatuur van één zijde van het samenstel §00 0572 Λ * voldoende te verhogen om smelting te veroorzaken van opper-vlaktefilm-fibrillen, voor het verkrijgen van een slijtweer-stand van tenminste vijf cycli, en het koelen van het samenstel, terwijl dit onder opsluiting is, tot een temperatuur 5 beneden die, waarbij het samenstel aanzienlijk vervormt of krimpt en vervolgens het herhalen van de methode van deze trap voor het behandelen van de andere zijde van het velsamen-stel en voor het verkrijgen van een gebonden vel met een ondoorschijnendheid van 'tenminste 7° % en een delamineringsweer- 10 stand bij het vlak van het identificerende materiaal van tenminste 60 g per cm.

4. Werkwijze volgens conclusie 3i i e t het kenmerk, dat de niet verhitte spleet bij trap 2 voor een reliëfpatroon voor het velsamenstel en een compressie in het 15 traject van 45 tot 70 kg per cm zorgt.

5. Werkwijze volgens conclusie 5 of 4, met het kenmerk, dat de niet verhitte spleet gevormd wordt door twee samenwerkende walsen, waarbij de eerste wals een oppervlak van hard metaal en de tweede wals een oppervlak 20 van ten minste een Shore D hardheid van 70 bezit. 80 0 0 5 72