NO783884L - Hoeyfast dekkpapir for fremstilling av boelgepapp - Google Patents

Description

Høyfast dekk<p>apir for fremstilling av bølgepapp

Oppfinnelsen angår et høyfast dekkpapir av den type som er angitt i krav l's overbegrep, og dekkpapiret er særpreget ved de i krav l's karakteriserende del angitte trekk.

Dette dekkpapir gjør det mulig med en betraktelig bedre.utnyttelse av tre som råstoff enn hittil.

Bølgepapp består vanligvis av en bølget papirbane, den-såkalte bølge, som på den ene eller begge sider er forsynt med påklebede dekkpapir som gjør at bølgen beholder sin form. Dekkpapiret betegnes også som "liner". En vanlig "liner" består fullstendig av ubleket sulfat- eller kraftcellulose. Fremgangsmåten ved fremstilling av kraftcellulose gjør det imidlertid mulig bare å anvende ca. halvparten av den opprinnelige tre-substans, idet den annen halvpart oppløses i kokeluten og dermed går tapt for fremstillingen av "liner". Dette innebærer et betydelig økonomisk tap da tre som råstoff finner en omfattende anvendelse og da en dekning av behovet for tre, spesielt det efter-spurte, langfibrede nåletre, byr på stadig større vanskeligheter.

Det har derfor ikke manglet forsøk på å begrense behovet for kraftcellulose for dekkpapir og derved i siste omgang behovet for tre.

Således kunne kraftcellulosedekkpapiret med godt resultat erstattes med et dekkpapir av . bruktpapir, såkalt "testliner", for slik bølgepapp som bare er underkastet lave eller midlere kvalitetskrav. Denne såkalte "testlineis" kvalitetsbegrensning skyldes på den ene side dens begrensede fasthet, f.-eks. dens begrensede sprengstyrke, som er betinget av den flere ganger fore-tatte utnyttelse av fibrene og av de uopprettbare skader som fibrene derved tilføres. En annen begrensning ved den såkalte "testliner" skyldes en lavere renhet som skriver seg fra for-skjelligartet smuss i det brukte- papir og som bare delvis lar seg fjerne. På grunn av den lavere renhet kan konsumentens estetiske behov imidlertid ikke efterkommes, spesielt for synlig emballasje innen detaljhandelen.

For slike formål anvendes fremdeles dekkpapir av kraftcellulose. En viss forbedring ved utnyttelsen av tre som rå-materiale ble her oppnådd ved at detpå grunn av bedre oppslutnings-betingelser ble mulig å øke utbyttet av kraftcellulosen fra de tidligere 50% til 55-58%. Det er dessuten blitt forsøkt å senke forbruket av kraftcellulose for dekkpapir ved at et flerlags dekkpapir som utad består av kraftcellulose og innad av brukt papir i en samlet mengde av 20-30% bruktpapir, er blitt anvendt. Derved kunne riktignok kravene til renhet tilfredsstilles, men

en dårligere fasthet som skyldtes anvendelsen av det brukte papir, måtte tas med kjøpet.

I den senere tid ér blitt bekjentgjort (Svensk Papperstidning,ll (1976), s. 34.3-347) å fortynne kraf tcellulosen, med et modifisert termomekanisk materiale (MTMP) hhv. et kjemotermo-mekanisk materiale (CTMP). Forkortelsene MTMP og CTMP betegner den samme cellulosefremstillingsprosess hvor det ved den kjente termomekaniske prosess anvendes et forkoblet kjemisk behandlings-trinn under milde betingelser. Utbyttene ved CTMP-prosessen er over 92%. Ifølge den ovennevnte Svensk Papperstidning, s. 347,

kan inntil 50% av kraftcellulosen erstattes med CTMP. En spesiell ulempe ved CTMP-prosessen beror imidlertid på den usedvanlig høye energiinnsats som er nødvendig ved den mekaniske defibrering av materialet og som fører til en betydelig omkostningsøkning, bortsett fra at dette høye energiforbruk er uønsket ut fra energi-sparingshensyn.

Det har nu vist seg at det kan fremstilles et høyverdig dekkpapir for fremstilling av bølgepapp med øket kvalitet og med god økonomisering med tre- og energireservene ved at et kjemomekanisk materiale (CMP) av nåletre med 70-90% utbytte anvendes.

Ved CMP-prosessen er sammenlignet med CTMP-prosessen det kjemiske oppslutningstrinn mer intensivt, ingen oppvarming (damp-behandling) finner sted umiddelbart før defibreringen og/eller malingen, og utbyttene er noe lavere. En spesiell fordel sammenlignet med CTMP-prosessen beror på at ved CMP-prosessen er den

v

samlede energiinnsats bare tilnærmet halvparten så stor.

Oppfinnelsen angår således et høyfast dekkpapir for fremstilling av bølgepapp, bestående av minst to lag, hvorav i det minste det ene består av bruktpapir-halvmateriale, og dekkpapiret er særpreget ved at det andre lag hhv. de andre lag består av et kjemomekanisk materiale av nåletre med et utbytte av 70-90% og som i en materialkonsentrasjon av 20-40% er blitt utsatt for defibrering og/eller maling.

Ifølge oppfinnelsen er det kjemomekaniske materiale

(CMP) fremstilt fra nåletre. Utbyttet utgjør vanligvis 70-90%, fortrinnsvis 78-87%, f.eks. ca. 83 eller 84%. Fremstillingen av CMP utføres fortrinnsvis ved trykkoking med en alkalisk, ammoniak-kalsk og/eller jordalkalisk sulfittoppløsning med en pH av 5,5-10, fortrinnsvis 6,0-6,5. Derefter utføres en defibrering og/eller

maling ved en materialkonsentrasjon av 20-40%, fortrinnsvis 23-26%.

Bruktpapir-halvmaterialet er fortrinnsvis et høyverdig bruktpapir-halvmateriale, f.eks. av kraft-bruktpapir eller av et høyverdig bruktpapir-halvmateriale erholdt ved fraksjonering.

Anvendelse av bruktpapir-halvmaterialer i minst ett lag av dekkpapir med flere lag er i og for seg kjent. I motsetning til den kjente løsning kan imidlertid ifølge op<p>finnelsen andelen av kraftcellulose og/eller kraftbruktpapir senkes drastisk eller også sløyfes fullstendig dersom det i dekkpapiret anvendes et lag av kjemomekanisk materiale istedenfor kraftcellulosen.

Fremstillingen av kjemomekaniske materialer (også betegnet som halvslip eller semislip) fra nåletre er i og for seg kjent.

I Wochenblatt fur Papierfabrikation, 21 (1975), s. 802, er en fremgangsmåte beskrevet hvor nåletre kokes med en natriumbisulfitt-oppløsning med en pH av 6 til et utbytte av 80-90%, hvorefter en mekanisk defibrering utføres. Fra andre kilder er det dessuten kjent å utføre den nevnte defibrering ved en materialkonsentrasjon av 15-17% inntil en malegrad av 17° Schopper-Riegler og at den ytterligere maling utføres inntil den nødvendige malegrad er blitt nådd for bearbeidelse innen det lavere materialkonsentrasjonsom- råde av 4-6%. De ved denne fremgangsmåte erholdte kjemimekaniske materialer eller cellulose anvendes for fremstilling av avispapir. Ifølge oppfinnelsen er de ved den beskrevne fremgangsmåte frem-stilte kjemomekaniske materialer eller celluloser uegnede, og - f nærmere bestemt selv når en defibrering ved en cellulosekonsentrasjon av 35% utføres før defibreringen ved en cellulosekonsentrasjon av 15-17%. Ifølge oppfinnelsen er det derimot nødvendig å foreta en defibrering og/eller maling ved høy cellulosekonsentrasjon,

dvs. 20-40%, fortrinnsvis 23-26%. Uten denne defibrering hhv. maling ved høy konsistens fås ikke dekkpapir med gode egenskaper, spesielt god sprengstyrke. For fremstilling av de iølge oppfinnelsen anvendte kjemomekaniske celluloser utføres dessuten trykkokingen vanligvis inntil et noe lavere utbytte (70-90% sammenlignet med 80-90%), hvorved fås celluloser med lysere farve. Selvfølgelig kan en i og for seg kjent forvarming utføres før defibreringen og/eller malingen. Ifølge en spesiell utførelses-form av den foreliggende fremgangsmåte utføres denne forvarming ved en temperatur av 80-135°C, fortrinnsvis 100-110°C.

Den ifølge oppfinnelsen anvendte kjemomekaniske cellulose

kan anvendes i ufarvet eller farvet, ubleket eller bleket tilstand .

En fremgangsmåte ved fremstilling av høyutbyttecellulose hvor en defibrering utføres ved høy materialkonsentrasjon, nemlig 20-40%, er kjent fra tysk tilgjengeligajort patentsøknad nr. 2651801. Riktignok ligger utbyttene der adskillig høyere, dvs. fortrinnsvis ved 90-94%, og de ved fremgangsmåten fremstile tprodukter er sterkt oppsugende celluloser som finner anvendelse for fremstilling av bleier eller bandasjer etc.

Bruktpapir-halvcellulosen er ifølge oppfinnelsen fortrinnsvis en høyverdig bruktpapir-halvcellulose, f.eks. av kraft-bruktpapir eller en høyverdig bruktpapir-halvcellulose erholdt ved fraksjonering av bruktpapir.

Ifølge en foretrukken utførelsesform av oppfinnelsen anvendes en bruktpapir-halvcellulose som er blitt anriket med lange fibre og erholdt ved fraksjonering av vanlig handelstilgjengelig bruktpapir .

Ifølge en ytterligere foretrukken utførelsesform utsettes halvcellulosen som er blitt utvunnet fra bruktpapir, for en spesiell rensing for å fjerne smuss som inneholdes i bruktpapiret..

Fraksjonering av fibre fra bruktpapir er i og for seg kjent. Et egnet anlegg ble beskrevet av T.A. Meersman på TAPPI-kon-feransen i 19 76 i Los Angeles. Som beskrevet ovenfor anvendes ifølge en foretrukken utførelsesform kvalitetmessig høyverdig bruktpapir, som kraft-bruktpapir, for fremstilling av dekkpapiret. Når vanlige handel.stilgjengelige bruktpapirkvaliteter anvendes, anrikes ifølge en ytterligere foretrukken utførelses-form av oppfinnelsen halvcellulose med lange fibre ved hjelp av fraksjonering. For imidlertid også å kunne anvende vanlige handelstilgjengelige bruktpapirkvaliteter som er sterkt til-smusset, som avfallspapir fra forretninger, utføres fiberfraksjoneringen innen et høyt konsentrasjonsområde ved 3-5% material-konsentras jon med en forutinnkoblet sortering, hvorved dette kombineres med en høykonsistensdispergering for å ødelegge den fremdeles gjenværende bitumen. En fordelaktig opparbeidelse av bruktpapir ifølge oppfinnelsen kan imidlertid også utføres ved å kombinere fiberfraksjoneringen med andre kjente renseprosesser, f.eks. med tynnstoffsortering eller varmdispergering etc.

Dekkpapiret ifølge o<p>pfinnelsen inneholder den kjemomekaniske cellulose fortrinnsvis i en mengde av 35-65 vekt%, spesielt

45-55 vekt%, basert på det ferdige dekk<p>apir. Dekkpapiret ifølge oppfinnelsen har fremragende egenskaper, og ved industriell fremstilling har det for en flatevekt av 150 g/m 2 en relativ sprengstyrke (ifølge Mullen) av minst 400 kPa, en tverr-ringpress-verdi (RCT-verdi) av minst 160 N og en rivstyrke målt med Elmendorfs apparat av minst 150 pcm. Disse dekkpapir er dessuten særpreget ved at de har overflater med høy renhet, en høy smidighet og meget god bearbeidbarhet.

Oppfinnelsen er nærmere beskrevet nedenfor under henvisning

til tegningene, hvorav

Fig. 1 og 2 viser et tverrsnitt av dekkpapir ifølge oppfinnelsen .

Ifølge Fig. 1 består dekkpapiret ifølge op<p>finnelsen av et

lag 1 av et kjemomekanisk materiale og av et ytterligere lag 2

av bruktpapir-halvcellulose. Lagene 1 og 2 har tilnærmet den

samme tykkelse.

Ifølge Fig. 2 består dekkpapiret av et midlere lag 11 av bruktpapir-halvcellulose og av to ytre lag 12,13 av kjemomekanisk cellulose. Lagene 12 og 13 er begge ca. halvparten så tykke som laget 11.

Antallet av lag av bruktpapir-halvcellulose og kjemomekanisk cellulose er i og for seg ikke av spesiell betydning. Foruten de ifølge Fig. 1 og 2 beskrevne utførelsesformer er f.eks. også slike dekkpapir mulige som inneholder flere lag av bruktpapir og/ eller flere CMP-lag. I dekkpapirene kan da lagene av bruktpapir og/eller CMP-lagene også ligge direkte ved siden av hverandre.

De enkelte lag av dekkpapiret forbindes med hverandre i halv-tørr tilstand ved forgusking, som vanlig er ved fremstilling av papir eller kartong.

Ifølge en ytterligere foretrukken utførelsesform behandles det ferdige dekkpa<p>ir på i og for seg kjent måte med fasthets-økende midler. For dette formål er f.eks. stivelsessuspensjoner egnede.

Eksempel

Et papir av tre lag fremstilles og som for halvpartens ved-kommende består av en kjemomekanisk cellulose fremstilt med tilnærmet nøytral trykkoking med<p>åfølgende høykonsistensdefibrering og -maling. Denne kjemomekaniske cellulose foreligger i begge de ytre lag som sandwichlignende omslutter det midtre lag. Dette består av en halvcellulose som er blitt utvunnet ved fiberfrak-sjonering fra vanlig bruktpapir. Det erholdte dekkpapir har efter behandling med en stivelsessuspens jon en relativ sprengstyrke (ifølge Mullen) av 4 20-440 kPa med en flatevekt av 150 g/m<2>og en tverr-ring<p>ressverdi (RCT-verdi) av 190 N.

Disse verdier som er av viktighet for dekkpapir, er derfor minst like høye som hhv. høyere enn verdiene for såkalt "kraft-liner", f.eks. fra USA, som har en relativ sprengstyrke (ifølge Mullen) av 350-380 kPa og en RCT-verdi av 135-185 N.

Claims (2)

1. Høyfast dekkpapir for fremstilling av.bølgepapp, bestående av minst to lag hvorav i det minste det ene består av bruktpapir- ' halvcellulose, karakterisert ved at det annet lag hhv. de andre lag består av kjemomekanisk cellulose av nåletre med et utbytte av 70-90% og som ved en cellulosekonsentrasjon . av 20-40% er blitt utsatt for defibrering og/eller maling.

2. Dekkpapir ifølge krav 1, karakterisert ved at bruktpapir-halvcellulosen er en bruktpapir-halvcellulose som er anriket med lange fibre og erholdt fra vanlig handelstilgjengelig bruktpapir ved fraksjonering.