NO180242B

NO180242B - Framgangsmåte for framstilling av flerlags kartong

Info

Publication number: NO180242B
Application number: NO924441A
Authority: NO
Inventors: Ramon Ginestet I Cusso
Original assignee: Papelera Del Centro Sa; Ramon Ginestet I Cusso
Priority date: 1991-05-14
Filing date: 1992-11-18
Publication date: 1996-12-02
Also published as: JPH05509269A; US5403443A; UA25903C2; WO1992020863A1; ES2092682T3; NO924441D0; NO180242C; FI925760A0; DK0543959T3; NO924441L; EP0543959A1; GR3021179T3; FI98238C; FI98238B; DE59206852D1; FI925760A; ATE140990T1; EP0543959B1; EP0513926A1; CA2086839A1

Abstract

Kartong med høy rivefesthet for opprettholdelse av de nødvendige fasthetskrav,. som i sin framstilling krever vesentlig mindre eller ingen naturfibre, hvilken framstilling er hovedsakelig miljevennlig, kjenneteknet ved minst to sjikt (2,3) av cellulose og en mellomliggende vevliknende struktur (4) av naturfibre eller kunstfibre, hvorved cellulosesjiktene (2,3) og den vevliknende strukturen (4) er dannet som en laminatkonstruksjon i fuktig tilstand.

Description

Oppfinnelsen angår en framgangsmåte for framstilling av en flerlags kartong, slik det framgår av den innledende del av patentkrav 1.

Bakgrunn

For emballasje av ulike slag, som er egnet til slike formål, for å overta bærende funksjoner for emballert gods, er det vanlig å anvende såkalt kraftpapirforing. Disse kraftpapirbeleggene utmerker seg gjennom en høy rivefasthet og består fortrinnsvis av langfibret cellulose. For å framstille slike kraftpapirbelegg er det derfor nødvendig å anvende langfibret trevirke, slik som furu eller edelgran. Disse langfibrete treslagene har imidlertid den egenskap at de vokser svært langsomt, slik at det stadig økende behov for slik emballasje fører til uopprettelige skader på skogen.

Ulempene beskrevet ovenfor oppstår ikke bare ved framstilling av rivefast kartong men også for andre kartongtyper da det for å oppnå en tilstrekkelig rivefasthet alltid er nødvendig å anvende rent naturtre, hvor det i de aktuelle anvendelser må anvendes tilsvarende dimensjonert kartong med tilstrekkelig stor veggtykkelse, noe som øker forbruket av trevirke tilsvarende.

Formål

Formålet med oppfinnelsen er å framskaffe en kartong som opprettholder de nødvendige fasthetskrav, som i sin framstilling krever vesentlig mindre eller ingen naturfiber, hvilken framstilling i det hele er hovedsakelig miljøvennlig.

Oppfinnelsen

Dette formål oppnås i henhold til oppfinnelsen med en framgangsmåte i henhold til den karakteriserende del av patentkrav 1. Ytterligere fordelaktige trekk framgår av de tilhørende uselvstendige kravene.

Oppfinnelsen angår en framgangsmåte for framstilling av en flerlags kartong, hvor i det minste ett fuktig lag av viskøs cellulosemasse anbringes på et første fuktig lag av viskøs cellulosemasse, hvoretter lagene presses sammen for å etablere en flerlags kartong, og at det påføres i det minste ett lag etter sammenpressingen, særlig et dekklag som kan påføres trykk.

I henhold til oppfinnelsen påføres det første laget av viskøs cellulosemasse et mellomlag av en vev eller et nett av naturfiber eller kunstfiber mens det første laget fremdeles er viskøst, og det andre laget anbringes oppå mellomlaget og det underliggende første laget, hvoretter alle lagene presses sammen mens både det første laget og de ytterligere lag fremdeles er viskøse.

Med oppfinnelsen er det mulig å framskaffe en rivefast kartong som med tilsvarende eller bedre fasthetsegenskaper sammenliknet med vanlig kartong krever en vesentlig mindre andel av cellulose, dvs. at det kan framstilles kartong med vesentlig mindre veggtykkelse med vesentlig mindre materialforbruk, og som oppviser tilsvarende fasthetsegenskaper. Derved oppstår en laminatkonstruksjon ved sammenbinding av de fuktige og viskøse celluloselag med den mellomliggende struktur av naturfiber eller kunstfiber og tilhørende pressing, slik at det dannes en fullstendig helhetlig konstruksjon i en framstillingslinje. Derved er rivefastheten i kartongen omlag like stor i alle retninger på grunn av anbringelsen av det mellomliggende vevslaget. På grunn av den hovedsakelig lave celluloseandel sammenliknet med kjente kartonger (kraftpapir) kan tilsvarende også energi- og vannforbruk reduseres betydelig.

Særlig fordelaktig er det når celluloselagene består av makulaturpapir. Overfor kjente kartonger av slik type, hvortil anvendelse av makulaturpapir er umulig siden cellulosefiber av makulaturpapir er relativt korte og av den grunn ikke oppviser de nødvendige fasthetsegenskaper, er det i henhold til oppfinnelsen mulig å anvende kun makulaturpapir da kartongens fasthet alene oppstår gjennom den grundige binding mellom cellulosefibrene og den innhyllete nettveven. Likeledes vil energi- og vannbehovet i framstillingen reduseres ytterligere ved anvendelsen av makulaturpapir.

Til den vevliknende strukturen har det vist seg fordelaktig å anvende naturfiber av bomull, ull eller silke, eller kunstfiber av Dralon eller polyester.

For å bedre fastheten og å forbedre sammenbindingen blir det med fordel sørget for å anbringe et organisk klebemiddellag mellom de enkelte lagene. Klebemidlet løses ved sammenføring av de fuktige lagene og etablerer en fast binding mellom de enkelte lagene.

Dersom kartongen skal egne seg til påføring av trykk, dvs. dersom det er tale om en litografisk kartong, kan det anbringes et dekklag utenpå det ytre celluloselaget som kan påføres trykk.

Med framgangsmåten ifølge oppfinnelsen er det på en enkel måte mulig å framstille en rivefast kartong som beskrevet ovenfor, hvorved det fra sammenbindingen og pressingen av celluloselagene med den vevliknende strukturen, i viskøs cellulose, dannes en binding mellom de enkelte fibre i celluloselagene og mellom vevslaget, slik at det uten ytterligere prosesstrinn og uten ytterligere materialer, slik som klebemidler, dannes en laminatkonstruksjon, dvs. at de enkelte fibre i celluloselagene griper gjennom veven og i hverandre. Derved har det overraskende vist seg at på tross av innføringen av fremmelegemet (den vevliknende strukturen), som forholder seg nøytralt overfor vann og som ved tørking av kartongen kan drive ut vann slik at det ikke oppstår blæredannelse eller likende komplikasjoner, framskaffes en kartong med fullstendig glatte overflater.

For en særlig høy rivefasthet og dannelse av særlig god laminatkonstruksjon blir det sørget for at den vevliknende strukturen før anbringelse på den første cellulosemassen belegges med et vannløselig organisk klebemiddel. Dersom deretter vevstrukturen anbringes på den første cellulosemassen, som befinner seg i viskøs tilstand, blir det organiske klememidlet oppløst og oppviser en klebefunksjon, slik at det gjennom sammenpressing oppstår en særlig god binding mellom celluloselaget og vevslaget.

I den forbindelse er det også fordelaktig å sørge for at det før anbringelse av den andre viskøse cellulosemassen på kontaktsiden av denne tilføres et organisk vannløselig klebemiddel i pulverform, slik at det likeså oppstår en særlig god binding mellom dette celluloselaget og veven såvel som det nedre celluloselaget.

Etter sammenføyningen og pressingen av cellulosemassene med den mellomliggende vevliknende strukturen kan det påføres nok et dekklag, som fortrinnsvis kan påføres trykk. Denne ekstra utforming er nødvendig når det søkes en kartong som skal påføres trykk, hvorved den trykkbare flaten dannes av dekklaget. Dette dekklaget kan imidlertid oppvise en svært liten veggtykkelse da dette ikke bidrar til kartongens egentlige fasthet i vesentlig grad.

Oppfinnelsen er beskrevet i nærmere detalj med henvisning til figurer, der

figur 1 viser en kartong framstilt i henhold til oppfinnelsen sett i planet,

figur 2 viser et forstørret snitt gjennom en kartong ifølge figur 1,

figur 3 viser et snitt tatt etter linja III-III i figur 2,

figur 4 er et snitt gjennom en kartong i henhold til en annen utførelsesform, og figur 5 viser i prinsipp en maskin for gjennomføring av framgangsmåten ifølge oppfinnelsen

for framstilling av en kartong.

En kartong betegnet genererelt ved 1 med høy rivefasthet oppviser i henhold til utførelsesformen illustrert i figur 2 to ytre celluloselag, et første celluloselag 2 og et andre celluloselag 3. Disse celluloselagene omfatter fortrinnsvis makulaturpapir, men andre i cellulosefibre kan naturligvis også anvendes.

Mellom disse to celluloselagene 2 og 3 er det anordnet en vevliknende struktur 4 av naturfiber eller kunstfiber, slik som nettformige fiber av bomull, ull eller slike, eller Dralon eller polyester. Den vevliknende strukturen 4 kan derved være særskilt utformet, maskene kan oppvise ulike avstander, og for en særlig rivefast kartong 1 velges tilsvarende en liten maskeavstand.

Kartongen omfattende minst to celluloselag 2 og 3 og vevstrukturen 4 anordnet mellom disse er formet som en laminatkonstruksjon, dvs. gjennom en framstillingsmåte beskrevet i det etterfølgende som sikrer at fibrene i begge celluloselagene, som i figur 3 er antydet med henvisningstall 5, på den ene siden griper inn med vevstrukturen 4 og på den andre siden med fibrene i det andre celluloselaget 2 henholdsvis 3 anordnet på samme. Fibrene 5 haker seg fast i hverandre såvel som i vevstrukturen 4, slik at det finner sted en grundig binding av de enkelte lagene 2, 3 og 4.

For å bedre bindingen og for å oppnå en enda høyere rivefasthet kan det sørges for at det mellom de enkelte lagene anordnes et vannløselig klebemiddellag, selv om det ikke er illustrert i figur 2 og 3, som bevirker en tilsvarende bedre binding av de enkelte lagene.

Figur 4 viser nok en utforming av oppfinnelsen. Også i denne utførelsesformen er det for det første sørget for to celluloselag 2 og 3, hvor det mellom disse er anordnet et nettformig strukturlag 4. På oversiden av det andre celluloselaget 3 er det imidlertid sørget for ytterligere et lag 6 av cellulose, særlig bleket cellulose, som kan være klebet på celluloselaget 3. Dette laget egner seg til påføring av trykk, slik at kartongen 1, når den skal anvendes som emballasje, kan tjene som bærer for trykk. Dermed sikrer anordningen, selv når vevstrukturen 4 fortsetter i celluloselagene 2 og 3 ved framstillingen av kartongen 1, at det framskaffes et fullstendig glatt og feilfritt øvre lag 6 på kartongen 1.

Framstillingsmåten for kartongen 1 er vesentlig for oppfinnelsen. For å illustrere denne framstillingsmåten er det i figur 5 illustrert en prinsippskisse av en maskin, hvorved det på et omløpende sikteformig transportbånd 7 med driv- og styreruller 8 først tilføres en viskøs masse av cellulose, som er antydet med henvisningstall 9. Likeledes blir en nettvev 11 av naturfiber eller kunstfiber tilført ovenfra over en tilsvarende driv- og styrerulle 10, hvilken vev eksempelvis oppviser en maskestruktur 4 (figur 3). Denne nettveven oppviser derved samme bredde som den tilførte viskøse cellulosemassen 9. Nettveven 11 blir på kontaktsiden fortrinnsvis belagt med et klebemiddellag 12 av vannløselig organisk klebemiddel.

Veven 11 blir deretter med klebesiden 12 ført på den viskøse cellulosemassen 9 og presset på denne ved hjelp av en valse 13, slik at veven legges på den fuktige cellulosemassen 9.

Deretter blir det ovenfra, dvs. fra den siden som vevstrukturen er anordnet, tilført en andre viskøs masse av cellulose over en tilsvarende valse 14 henholdsvis eventuelt ytterligere innretninger, som er betegnet generelt ved 15. Denne cellulosemassen 15 oppviser derved fortrinnsvis likeså på kontaktsiden et klebemiddellag av organisk vannløselig materiale, som pulveriseres i dyser (ikke illustrert). Denne andre cellulosemassen 15 blir likeså tilført over et omløpende siktformig transportbånd, som kun er antydet (henvisningstall 16). Dersom det skal dannes en litografisk kartong blir det deretter påført nok et lag, fortrinnsvis av ren cellulose, som kan påføres trykk, dette er i figur 5 antydet med henvisningstall 17, tilsvarende transport-og tilførselsvalser er betegnet ved 18.1 området 19 av transportbånd 7 foreligger følgelig en fire-lags konstruksjon, slik som illustrert i figur 4. For å sikre en feilfri binding av de enkelte lagene til en laminatkonstruksjon, blir de fire lagene som ligger oppå hverandre presset sammen i fuktig tilstand i flere pressetrinn til en laminatkonstruksjon, tilsvarende pressvalser er delvis framstilt og angitt ved henvisningstall 20 og 21, hvorved pressvalsen 21 fortrinnsvis er konstruert som en sugevalse, dvs. at i denne valsen blir allerede en del av vannet suget ut. Gjennom pressingen griper de svellede fibrene i cellulosemassen (henvisningstall 5 i figur 3) inn med vevstrukturen 4 og hekter seg inn i denne såvel som i de andre celluloselagene.

For framgangsmåten i henhold til oppfinnelsen er det følgelig vesentlig at de enkelte lagene påføres og presses på hverandre i viskøs tilstand, dvs. cellulosemasse i fuktig tilstand, slik at det oppstår en grundig binding mellom de enkelte lagene, dvs. en laminatkonstruksjon, hvorved de enkelte lagene med sine svellede fibre 5 som fremdeles er i fuktig tilstand griper i hverandre og særlig også vevstrukturen 4. Den nødvendige vannmengde og pressetrykk avhenger derved av cellulosematerialet. Den ferdige kartong 1 føres deretter til tørking og kan dermed tilkuttes eller tilsvarende.

I bestemte anvendelser kan det for å bedre bindingen av de enkelte lagene ytterligere sørges for at det mellom lagene tilføres stivelse eller at lagene blir påsatt ulik elektrisk ladning for å oppnå en tilsluttende tiltrekning.

Det har vist seg at en slik kartong oppviser en framragende rivefasthet, hvorved det sammenliknet med kjente kraftpapirforinger av naturfiber, dvs. av tilsvarende langfibret trevirke, kreves vesentlig mindre cellulosemateriale da det kreves vesentlig mindre veggtykkelser for tilsvarende fasthet, og for det andre at det kan anvendes rent makulaturpapir for celluloselagene da den egentlige fasthet oppstår gjennom bindingen mellom også de korte fibrene i celluloselagene og den mellomliggende vevstrukturen 4. På grunn av det relativt lave cellulosebehovet og særlig ved anvendelse av makulaturpapir kreves vesentlig mindre energi og vannmengde for tilsvarende kartongmengde sammenliknet med kjent kartong.

For å anskueliggjøre fordelene ved kartongen ifølge oppfinnelsen overfor kjente kartonger er det i det etterfølgende framsatt et sammenlikningseksempel, hvorved en vanlig kartong og en kartong i henhold til oppfinnelsen, hver med en vekt på 508 g/m<2>, ble undersøkt:

Målinger av kartongbestandighet

Følgelig oppviser en kartong framstilt i henhold til oppfinnelsen vesentlig forbedrete mekaniske egenskaper sammenliknet med kjent kartong.

Det skal bemerkes at det også kan anvendes flere enn to celluloselag 2,3 hver med en mellomliggende vevstruktur 4 og tilsvarende.

Claims

1. Framgangsmåte for framstilling av en flerlags kartong, hvor i det minste ett fuktig lag av viskøs cellulosemasse anbringes på et første fuktig lag av viskøs cellulosemasse, hvoretter lagene presses sammen for å etablere en flerlags kartong, og at det påføres i det minste ett lag etter sammenpressingen, særlig et dekklag som kan påføres trykk, karakterisert ved at det på det første laget av viskøs cellulosemasse anbringes et mellomlag av en vev eller et nett av naturfiber eller kunstfiber mens det første laget fremdeles er viskøst, og det andre laget anbringes oppå mellomlaget og det underliggende første laget, hvoretter alle lagene presses sammen mens både det første laget og de ytterligere lag fremdeles er viskøse.

2. Framgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at det som cellullosemasse anvendes makulaturpapir.

3. Framgangsmåte ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at mellomlaget forsynes med et belegg av et vannløselig organisk klebemiddel før det anbringes på det første laget.

4. Framgangsmåte ifølge krav 3, karakterisert ved at kontaktflaten på det andre laget av viskøs cellulosemasse forsynes med et organisk pulverformig vannløselig klebemiddel.

5. Framgangsmåte ifølge et av kravene 1 til 4, karakterisert ved at det som mellomlag anvendes bomull, ull, silke eller polyester.