RU2782768C1 - Paper for hot extraction - Google Patents
Paper for hot extraction Download PDFInfo
- Publication number
- RU2782768C1 RU2782768C1 RU2021117084A RU2021117084A RU2782768C1 RU 2782768 C1 RU2782768 C1 RU 2782768C1 RU 2021117084 A RU2021117084 A RU 2021117084A RU 2021117084 A RU2021117084 A RU 2021117084A RU 2782768 C1 RU2782768 C1 RU 2782768C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- paper
- hot extraction
- hot
- extraction paper
- paper according
- Prior art date
Links
- 238000000605 extraction Methods 0.000 title claims abstract description 105
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims abstract description 22
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 claims abstract description 10
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 claims abstract description 10
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims abstract description 3
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 claims abstract description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 26
- 239000002775 capsule Substances 0.000 claims description 19
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 14
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 12
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminum Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 241000218657 Picea Species 0.000 claims description 8
- 235000008331 Pinus X rigitaeda Nutrition 0.000 claims description 8
- 241000018646 Pinus brutia Species 0.000 claims description 8
- 235000011613 Pinus brutia Nutrition 0.000 claims description 8
- 239000011121 hardwood Substances 0.000 claims description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 7
- 239000011122 softwood Substances 0.000 claims description 7
- 238000003490 calendering Methods 0.000 claims description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 5
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 5
- 241000219495 Betulaceae Species 0.000 claims description 4
- 239000006286 aqueous extract Substances 0.000 claims description 4
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims description 4
- 235000011121 sodium hydroxide Nutrition 0.000 claims description 4
- 150000001805 chlorine compounds Chemical class 0.000 claims description 3
- 230000035699 permeability Effects 0.000 claims description 3
- 241000208140 Acer Species 0.000 claims description 2
- 240000004731 Acer pseudoplatanus Species 0.000 claims description 2
- 235000002754 Acer pseudoplatanus Nutrition 0.000 claims description 2
- 241001070941 Castanea Species 0.000 claims description 2
- 235000014036 Castanea Nutrition 0.000 claims description 2
- 240000001200 Eucalyptus globulus Species 0.000 claims description 2
- 235000004694 Eucalyptus leucoxylon Nutrition 0.000 claims description 2
- 235000010705 Eucalyptus maculata Nutrition 0.000 claims description 2
- 235000009683 Eucalyptus polybractea Nutrition 0.000 claims description 2
- 235000009687 Eucalyptus sargentii Nutrition 0.000 claims description 2
- 240000000731 Fagus sylvatica Species 0.000 claims description 2
- 235000010099 Fagus sylvatica Nutrition 0.000 claims description 2
- 241000218652 Larix Species 0.000 claims description 2
- 235000005590 Larix decidua Nutrition 0.000 claims description 2
- 240000007472 Leucaena leucocephala Species 0.000 claims description 2
- 235000010643 Leucaena leucocephala Nutrition 0.000 claims description 2
- 235000006485 Platanus occidentalis Nutrition 0.000 claims description 2
- 241000219000 Populus Species 0.000 claims description 2
- 241000183024 Populus tremula Species 0.000 claims description 2
- 235000016976 Quercus macrolepis Nutrition 0.000 claims description 2
- 244000305267 Quercus macrolepis Species 0.000 claims description 2
- 235000004652 Tilia americana var heterophylla Nutrition 0.000 claims description 2
- 240000007313 Tilia cordata Species 0.000 claims description 2
- 235000015450 Tilia cordata Nutrition 0.000 claims description 2
- 235000010840 Tilia tomentosa Nutrition 0.000 claims description 2
- 235000001612 eucalyptus Nutrition 0.000 claims description 2
- 235000001617 eucalyptus Nutrition 0.000 claims description 2
- 235000001621 eucalyptus Nutrition 0.000 claims description 2
- 235000006356 eucalyptus Nutrition 0.000 claims description 2
- 239000003002 pH adjusting agent Substances 0.000 claims description 2
- 235000005227 red mallee Nutrition 0.000 claims description 2
- 244000269722 Thea sinensis Species 0.000 claims 1
- 238000004080 punching Methods 0.000 claims 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 abstract description 14
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 7
- 235000013361 beverage Nutrition 0.000 abstract description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 240000007524 Camellia sinensis var. sinensis Species 0.000 abstract 1
- 239000000123 paper Substances 0.000 description 167
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 47
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 32
- 239000000463 material Substances 0.000 description 27
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 16
- -1 for example Substances 0.000 description 13
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 12
- 239000002655 kraft paper Substances 0.000 description 12
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 11
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 11
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 10
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 9
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 9
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 7
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 7
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 description 6
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 6
- 238000004513 sizing Methods 0.000 description 6
- 239000008107 starch Substances 0.000 description 6
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 description 6
- DIZPMCHEQGEION-UHFFFAOYSA-H Aluminium sulfate Chemical compound [Al+3].[Al+3].[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O DIZPMCHEQGEION-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 5
- 229920002456 HOTAIR Polymers 0.000 description 5
- 241001122767 Theaceae Species 0.000 description 5
- 230000000996 additive Effects 0.000 description 5
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 5
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 5
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 5
- 239000002657 fibrous material Substances 0.000 description 5
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 5
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 5
- 238000010025 steaming Methods 0.000 description 5
- 239000000454 talc Substances 0.000 description 5
- 229910052623 talc Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000006057 Non-nutritive feed additive Substances 0.000 description 3
- 235000012171 hot beverage Nutrition 0.000 description 3
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- NPDODHDPVPPRDJ-UHFFFAOYSA-N permanganate Chemical compound [O-][Mn](=O)(=O)=O NPDODHDPVPPRDJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 3
- 238000003809 water extraction Methods 0.000 description 3
- 241001180747 Hottea Species 0.000 description 2
- 238000004026 adhesive bonding Methods 0.000 description 2
- 238000006065 biodegradation reaction Methods 0.000 description 2
- 235000018185 birch Nutrition 0.000 description 2
- 235000018212 birch Nutrition 0.000 description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 2
- 230000035622 drinking Effects 0.000 description 2
- 235000021271 drinking Nutrition 0.000 description 2
- 230000004634 feeding behavior Effects 0.000 description 2
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- 235000019749 Dry matter Nutrition 0.000 description 1
- 206010022114 Injury Diseases 0.000 description 1
- 229920001410 Microfiber Polymers 0.000 description 1
- 239000004698 Polyethylene (PE) Substances 0.000 description 1
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 230000006399 behavior Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000007844 bleaching agent Substances 0.000 description 1
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 1
- 230000000875 corresponding Effects 0.000 description 1
- 238000007765 extrusion coating Methods 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009499 grossing Methods 0.000 description 1
- 239000002920 hazardous waste Substances 0.000 description 1
- 150000007529 inorganic bases Chemical class 0.000 description 1
- 238000003475 lamination Methods 0.000 description 1
- 239000003658 microfiber Substances 0.000 description 1
- 150000007522 mineralic acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000002121 nanofiber Substances 0.000 description 1
- 229920000747 poly(lactic acid) polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000004626 polylactic acid Substances 0.000 description 1
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 description 1
- 235000019422 polyvinyl alcohol Nutrition 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 235000014347 soups Nutrition 0.000 description 1
- 239000010902 straw Substances 0.000 description 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 1
Abstract
Description
Настоящее изобретение относится к бумаге для горячего экстрагирования (предназначенной для использования при горячем экстрагировании), состоящей по существу из целлюлозы и технологических вспомогательных средств, абсолютно необходимых при производстве целлюлозы, таких как средства, регулирующие рН, на основе кислот и/или оснований.The present invention relates to hot extraction paper (for use in hot extraction) consisting essentially of cellulose and processing aids absolutely necessary in pulp production, such as pH adjusters based on acids and/or bases.
Бумага для горячего экстрагирования, которая используется в качестве фильтров для кофе, фильтров для чая или для других целей, должна, в частности, удовлетворять определенным требованиям, когда она используется в продовольственном секторе. Не только используемое сырье, которое в данном случае представляет собой древесную стружку или целлюлозу, но и также материалы добавок точно стандартизированы и могут быть выбраны только из очень немногих определенных веществ.Hot extraction papers that are used as coffee filters, tea filters or for other purposes must, in particular, meet certain requirements when used in the food sector. Not only the raw materials used, which in this case are wood chips or cellulose, but also the additive materials are precisely standardized and can only be selected from very few specific substances.
В зависимости от выбранной цели перечни материалов добавок в данном случае различаются, и, в частности, необходимо, чтобы общий сухой остаток экстракта после экстрагирования горячей водой не превышал величины, составляющей 10 мг/дм2, и, в частности, необходимо обходиться в значительной степени без материалов добавок, обычно используемых при производстве бумаги.Depending on the purpose chosen, the lists of additive materials in this case differ, and, in particular, it is necessary that the total dry residue of the extract after extraction with hot water does not exceed 10 mg/dm 2 , and, in particular, it is necessary to without additive materials commonly used in papermaking.
В этой связи было установлено, что требования различаются в зависимости от цели последующего использования и что бумага, которая пригодна, например, для приготовления чая, не может быть использована в качестве пакетов для запекания.In this regard, it has been found that the requirements differ depending on the purpose of the subsequent use and that paper which is suitable for making tea, for example, cannot be used as baking bags.
Однако в данной области техники помимо обычных фильтров для кофе и чая известно множество видов специальной бумаги, которые допустимо или можно использовать, например, для производства стаканов для питья, в которых может продаваться горячий кофе или горячий чай или суп. Таким образом, например, из ЕР 1 985 437 А1 стал известен способ, посредством использования которого бумагу подвергают обработке для образования стаканов для питья и тому подобного, при этом указанная бумага может быть использована в продовольственном секторе непосредственно после придания ее определенной формы, например, для горячего кофе или горячего чая.However, in addition to conventional coffee and tea filters, many specialty papers are known in the art that are acceptable or can be used, for example, for the production of drinking glasses in which hot coffee or hot tea or soup can be sold. Thus, for example, from EP 1 985 437 A1 a method has become known by which paper is processed to form drinking glasses and the like, said paper can be used in the food sector immediately after it has been shaped, for example, for hot coffee or hot tea.
В ЕР 1 343 629 В1 также описан бумажный контейнер, который изготовлен из крафт-бумаги, поддающейся сильному растягиванию, и стенка которого имеет часть, выступающую внутрь или наружу. Бумага, описанная в данном документе, представляет собой бумагу специального назначения, которая пригодна для создания контейнеров, в которых может быть непосредственно размещен, например, горячий напиток и при использовании которых покупатель не может травмироваться, то есть которые обладают определенным изолирующим эффектом.EP 1 343 629 B1 also describes a paper container which is made of highly stretchable kraft paper and whose wall has an inwardly or outwardly protruding portion. The paper described herein is a special purpose paper which is suitable for making containers in which, for example, a hot drink can be directly placed and which, when used, cannot cause injury to the consumer, i.e., which has a certain insulating effect.
Порционный контейнер для экстрагируемых веществ, предназначенных для получения напитка, стал известным из WO 2018/002223 А1, при этом указанный контейнер, с одной стороны, создан запахонепроницаемым и, с другой стороны, является биоразлагаемым.A portion container for extractables intended for the preparation of a beverage has become known from WO 2018/002223 A1, said container being made odor-tight on the one hand and biodegradable on the other hand.
В WO 2017/144009 А1 описаны композиционный материал, содержащий целлюлозу и по меньшей мере микроволокнистую или нановолокнистую целлюлозу, и изделия, изготовленные из данного материала.WO 2017/144009 A1 describes a composite material containing cellulose and at least microfiber or nanofiber cellulose and articles made from this material.
Из ЕР 2 374 930 А1 известны способ изготовления бумаги-основы и бумага-основа, которая содержит по меньшей мере целлюлозу из соломы и целлюлозу промышленного применения и предназначена для изготовления писчей бумаги или тому подобного.From EP 2 374 930 A1 a method for manufacturing a base paper and a base paper which contains at least straw pulp and industrial grade pulp for the manufacture of writing paper or the like are known.
Помимо обычных фильтров для кофе в последние годы в еще большей степени увеличилась потребность в капсулах, в которых содержится кофе, подлежащий варке, поскольку машины, в которых могут размещаться капсулы данного типа и которые, следовательно, могут обеспечить приготовление кофе или чая, используются все в большем масштабе не только на рынке товаров промышленного назначения, но и, в частности, также в частных домохозяйствах. В случае использования машин данного типа образуется чрезмерно большое количество отходов из пластиковых капсул или металлических капсул, или капсул, изготовленных из обоих материалов, которые в настоящее время большей частью выбрасывают или обрабатывают как опасные отходы. Вследствие нарастающих проблем, связанных с пластиковыми отходами, которые обнаруживаются в самых недоступных местах, например, в середине океана, от пластика следует избавляться таким образом, чтобы он использовался повторно и, следовательно, чтобы нарастающие проблемы уменьшались в максимально возможной степени. Металлические капсулы, в частности, алюминиевые капсулы являются чрезвычайно дорогими и требуют больших затрат энергии во время их изготовления, так что существует потребность в контейнерах нового типа для кофемашин, работающих с капсулами, при этом при использовании данных кофемашин капсулы, заполненные кофе, могут подвергаться варке и при этом будет отсутствовать необходимость в подвергании отходов из капсул сложной переработке и будет отсутствовать риск для окружающей среды.In addition to conventional coffee filters, the demand for capsules containing the coffee to be brewed has increased even more in recent years, since machines that can accommodate capsules of this type and which can therefore produce coffee or tea are used in all on a larger scale, not only in the industrial goods market, but in particular also in private households. In the case of machines of this type, an excessive amount of waste is generated from plastic capsules or metal capsules, or capsules made from both materials, which are currently mostly discarded or treated as hazardous waste. Due to the growing problems associated with plastic waste, which is found in the most inaccessible places, for example, in the middle of the ocean, plastic should be disposed of in such a way that it is reused and, therefore, the growing problems are reduced to the maximum extent possible. Metal capsules, in particular aluminum capsules, are extremely expensive and require a lot of energy during their manufacture, so there is a need for a new type of container for coffee machines working with capsules, while using these machines, capsules filled with coffee can be brewed. and there will be no need for complicated processing of waste from capsules and there will be no risk to the environment.
Изобретение направлено на получение бумаги для горячего экстрагирования, которая пригодна для изготовления капсул для кофемашин и которая, кроме того, также может быть безопасно использована для приготовления горячих напитков.The invention is directed to a hot extraction paper which is suitable for the manufacture of capsules for coffee machines and which, moreover, can also be safely used for the preparation of hot drinks.
Для решения данной задачи бумага для горячего экстрагирования согласно изобретению отличается по существу тем, что бумага содержит целлюлозу, имеющую длину волокон, составляющую по меньшей мере 2,0 мм и определенную как средневзвешенная длина, в частности, средневзвешенную длину, составляющую по меньшей мере 2,5 мм, и тем, что она обладает изотропной растяжимостью, которая является по существу одинаковой в машинном направлении и поперечном направлении и составляет по меньшей мере 7,5%, в частности, по меньшей мере 8,5%. При выборе такой бумаги, которая содержит целлюлозу со средневзвешенной длиной волокон, составляющей по меньшей мере 2,0 мм, в частности, средневзвешенной длиной, составляющей по меньшей мере 2,5 мм, успешно изготавливается бумага, прочность которой при растяжении или сопротивление продавливанию значительно увеличена(-о) по сравнению с обычной бумагой, в частности, крафт-бумагой. Кроме того, за счет того, что бумага для горячего экстрагирования обладает изотропной растяжимостью, которая является по существу одинаковой в машинном направлении и поперечном направлении и составляет по меньшей мере 7,5%, в частности, по меньшей мере 8,5%, бумаге данного типа может быть придана желательная форма или бумага данного типа также может быть растянута желательным образом, и существует возможность использования бумаги данного типа для получения контейнеров малого размера с формами, необходимыми для капсульных машин, без разрыва или разрушения волокнистой структуры, и, следовательно, также можно получить бумагу, которая также характеризуется стабильностью размеров и долговечностью при повышенных температурах и давлении.To solve this problem, the hot extraction paper according to the invention is essentially characterized in that the paper contains pulp having a fiber length of at least 2.0 mm and defined as a weighted average length, in particular a weighted average length of at least 2. 5 mm, and in that it has an isotropic extensibility which is essentially the same in the machine direction and the transverse direction and is at least 7.5%, in particular at least 8.5%. By choosing such a paper which contains pulp with a weight average fiber length of at least 2.0 mm, in particular a weight average length of at least 2.5 mm, a paper is successfully produced whose tensile strength or bursting strength is significantly increased. (-o) compared to ordinary paper, in particular kraft paper. In addition, due to the fact that the paper for hot extraction has an isotropic extensibility, which is essentially the same in the machine direction and the cross direction and is at least 7.5%, in particular at least 8.5%, the paper of this type can be formed into a desired shape or paper of this type can also be stretched in a desired way, and it is possible to use this type of paper to obtain small containers with the shapes required for capsule machines without breaking or breaking the fibrous structure, and therefore it is also possible obtain paper that is also characterized by dimensional stability and durability at elevated temperatures and pressures.
Целлюлоза с длиной волокон, составляющей по меньшей мере 2,5 мм и определенной как средневзвешенная длина, понимается как означающая целлюлозу, длина волокон которой составляет в среднем 2,5 мм, при этом отклонения от среднего значения являются как можно меньшими и предпочтительно не превышают±0,8 мм, предпочтительно не превышают±0,4 мм и особенно предпочтительно не превышают±0,2 мм.Cellulose with a fiber length of at least 2.5 mm, defined as the weighted average length, is understood to mean pulp with a fiber length of 2.5 mm on average, where the deviations from the average are as small as possible and preferably do not exceed ± 0.8 mm, preferably does not exceed ±0.4 mm, and particularly preferably does not exceed ±0.2 mm.
За счет того, что используется целлюлоза со средневзвешенной длиной волокон, составляющей по меньшей мере 2,0 мм, в частности, средневзвешенной длиной, составляющей 2,5 мм, в частности, предотвращается или подавляется образование мелкой фракции, состоящей из целлюлозных волокон с чрезвычайно малой длиной волокон. При использовании бумаги данного типа успешно обеспечивается, в частности, постоянство свойств бумаги, которая пригодна для использования, например, в качестве капсул для кофе в капсульных машинах при более высоких давлениях при отсутствии опасения в отношении попадания нежелательного мелкодисперсного материала или балластных материалов в напиток, приготовленный посредством такой бумаги. В частности, если учитывать то, что существуют очень подробно прописанные регламенты в отношении приготовления горячих напитков, компоненты которых могут иметь бумагу для горячего экстрагирования и в случае которых, в частности, некоторые количества экстракта из технологических вспомогательных материалов или материалов добавок могут содержаться в конечном продукте, специалисту в данной области техники будет совершенно ясно то, что не только число материалов добавок должно быть ограничено на основе законодательных требований, но и, скорее, должно быть, в частности, гарантировано то, что фактически никакие добавки, которые не являются абсолютно необходимыми, не будут содержаться в бумаге для горячего экстрагирования, и, в частности, также должно гарантироваться то, что никакие загрязнители, источником которых является сама целлюлоза, не смогут попасть в напиток, приготовленный посредством такой бумаги.By using pulp with a weighted average fiber length of at least 2.0 mm, in particular a weighted average length of 2.5 mm, in particular, the formation of a fine fraction consisting of cellulosic fibers with extremely low fiber length. By using this type of paper, in particular, the consistency of the properties of the paper is ensured, which is suitable for use, for example, as coffee capsules in capsule machines at higher pressures, without fear of unwanted fines or ballast materials entering the drink prepared. through this paper. In particular, considering that there are very detailed regulations regarding the preparation of hot drinks, the components of which may have hot extraction paper and in the case of which, in particular, some amounts of extract from processing auxiliary materials or additive materials may be contained in the final product , the person skilled in the art will be quite clear that not only the number of additive materials should be limited on the basis of legal requirements, but rather, it should be particularly guaranteed that virtually no additives that are not absolutely necessary, will not be contained in the hot extraction paper, and in particular it must also be ensured that no contaminants originating from the cellulose itself can enter the beverage prepared with such paper.
В частности, то обстоятельство, что бумагу для горячего экстрагирования успешно производят, используя современную высокопроизводительную бумагоделательную машину, которая имеет скорости работы машины, составляющие до 1000 м/мин, и при этом при производстве указанной бумаги обходятся без добавления технологических вспомогательных материалов, таких как противовспениватели, средства, препятствующие осаждению, крахмал, фиксирующие средства, проклеивающие средства, наполнители или тому подобное, было непредсказуемым, поскольку скорость машины можно было увеличить только посредством добавления технологических вспомогательных материалов данного типа.In particular, the fact that hot-extraction paper is successfully produced using a modern high-performance paper machine, which has machine speeds of up to 1000 m/min, and at the same time, the production of this paper does without the addition of processing auxiliary materials such as defoamers , anti-settling agents, starch, fixing agents, sizing agents, fillers, or the like was unpredictable because the speed of the machine could only be increased by adding this type of processing aids.
Следовательно, согласно изобретению разработана такая бумага для горячего экстрагирования, что во время ее изготовления только неорганические кислоты и основания, такие как серная кислота (H2SO4) и каустическая сода (NaOH), используются в качестве средств, регулирующих рН. В данном случае, в частности, важно то, что содержание хлоридов поддерживается на низком уровне для предотвращения попадания легкорастворимого хлорида в конечный продукт посредством горячей воды во время экстракции. Аналогичным образом должно быть ограничено содержание азота в водном экстракте, поскольку повышенное содержание азота может привести к изменению вкуса напитка или тому подобного, полученного посредством использования бумаги для горячего экстрагирования. Следовательно, содержание азота в водном экстракте предпочтительно ограничено до < 0,015 мг на 1 г сухого материала.Therefore, according to the invention, a hot extraction paper is designed such that during its manufacture only inorganic acids and bases such as sulfuric acid (H 2 SO 4 ) and caustic soda (NaOH) are used as pH adjusting agents. In this case, in particular, it is important that the content of chlorides is maintained at a low level in order to prevent easily soluble chloride from entering the final product by means of hot water during extraction. Likewise, the nitrogen content of the aqueous extract should be limited, since an increased nitrogen content may lead to a change in the taste of a beverage or the like obtained by using hot extraction paper. Therefore, the nitrogen content of the aqueous extract is preferably limited to < 0.015 mg per gram of dry matter.
Согласно развитию изобретения целлюлоза выбрана из целлюлозы из древесины хвойных пород, выбранных из группы, состоящей из пихты, ели, сосны, лиственницы и дугласии. Известно, что древесина хвойных пород имеет большую длину волокон и обычно используется, в частности, для производства бумаги, которая должна иметь высокую прочность при растяжении. Согласно изобретению делается попытка выбрать целлюлозу, которая не только имеет средневзвешенную длину, но и предпочтительно также получена из древесины одного и того же типа или из смесей из древесины двух определенных типов, например, такой как смеси из еловой и сосновой древесины.According to a development of the invention, the pulp is selected from softwood pulp selected from the group consisting of fir, spruce, pine, larch and douglas. It is known that softwood has a long grain length and is commonly used, in particular, for the production of paper, which must have high tensile strength. According to the invention, an attempt is made to select pulps which not only have a weighted average length, but are preferably also obtained from the same type of wood or from mixtures of two specific types of wood, such as, for example, mixtures of spruce and pine wood.
Согласно развитию изобретения целлюлоза для бумаги для горячего экстрагирования выбрана таким образом, что до 15%, предпочтительно до 10% целлюлозы, образованной из древесины хвойных пород, заменено целлюлозой из древесины лиственных пород, выбранных из группы, состоящей из бука, дуба, осины, тополя, акации, ольхи, клена, каштана, ниссы, платана, липы и эвкалипта, или из смесей из двух или более из вышеуказанного. Для обеспечения возможности поддержания по существу неизмененных свойств бумаги, предназначенной для горячего экстрагирования, до 15%, в частности, до 10% целлюлозы из древесины хвойных пород, может быть заменено целлюлозой из лиственных деревьев, которая имеет меньшую длину волокон, чем целлюлоза из хвойных деревьев. Несмотря на эту замену, в соответствии с изобретением успешно сохраняется, в частности, относительное удлинение бумаги, предназначенной для горячего экстрагирования, при разрыве.According to the development of the invention, the pulp for hot-extraction paper is selected in such a way that up to 15%, preferably up to 10% of pulp derived from softwood is replaced by pulp from hardwood selected from the group consisting of beech, oak, aspen, poplar , acacia, alder, maple, chestnut, nissa, sycamore, linden and eucalyptus, or mixtures of two or more of the foregoing. In order to be able to maintain essentially unchanged properties of paper intended for hot extraction, up to 15%, in particular up to 10% of softwood pulp, can be replaced with hardwood pulp, which has a shorter fiber length than softwood pulp. . Despite this replacement, according to the invention, in particular the elongation at break of the paper intended for hot extraction is successfully maintained.
Согласно развитию изобретения изотропная растяжимость бумаги выбрана таким образом, что относительное удлинение при разрыве, определяемое в машинном направлении (MD), отличается самое большее на 1,5% от относительного удлинения при разрыве, определяемого в поперечном направлении (CD). При использовании таких характеристик изотропной растяжимости можно гарантировать то, что даже в случае придания бумаге данного типа, например, формы капсул можно быть надежно предотвращено нежелательное снижение прочности и, следовательно, изменение свойств материала в одном направлении.According to a development of the invention, the isotropic extensibility of the paper is chosen such that the elongation at break measured in the machine direction (MD) differs by at most 1.5% from the elongation at break measured in the transverse direction (CD). By using such isotropic extensibility characteristics, it can be ensured that even in the case of a given type of paper, for example capsules, an undesirable decrease in strength and hence a change in material properties in one direction can be reliably prevented.
В соответствии с развитием изобретения бумага данного типа согласно изобретению, предназначенная для горячего экстрагирования, может иметь массу на единицу площади, составляющую от 70 до 250 г/м2. В данном случае массу на единицу площади выбирают в зависимости от давления, которое будет приложено во время экстрагирования, или продолжительности приложения давления, и масса на единицу площади часто находится в диапазоне от приблизительно 80 до 150 г/м2.In accordance with the development of the invention, paper of this type according to the invention, intended for hot extraction, can have a weight per unit area of 70 to 250 g/m 2 . In this case, the mass per unit area is selected depending on the pressure to be applied during extraction or the duration of the application of pressure, and the mass per unit area is often in the range from about 80 to 150 g/m 2 .
Согласно развитию изобретения бумага данного типа согласно изобретению, предназначенная для горячего экстрагирования, может иметь имеет воздухопроницаемость по Герли, составляющую от 15 с до 25 с, в частности, от 20 с до 23 с.According to a development of the invention, a paper of this type according to the invention intended for hot extraction may have a Gurley air permeability of 15 s to 25 s, in particular 20 s to 23 s.
Для того чтобы бумага была пригодной для удовлетворения всех требований к экстракции пищевых продуктов или деликатесов, в соответствии с развитием изобретения бумага для горячего экстрагирования выбрана такой, чтобы содержание хлоридов в экстракте, полученном экстрагированием горячей водой из бумаги для горячего экстрагирования, составляло менее 0,7 мг/л, и содержание алюминия в экстракте, полученном экстрагированием горячей водой из бумаги для горячего экстрагирования, составляло менее 0,1 мг/л. В частности, уменьшение содержания алюминия, источником которого являются вспомогательные средства, подобно низкому содержанию хлоридов обеспечивает возможность применения бумаги для горячего экстрагирования в области приготовления пищевых продуктов и деликатесов.In order for the paper to be suitable for all requirements for the extraction of foodstuffs or delicatessen, in accordance with the development of the invention, the hot extraction paper is selected such that the content of chlorides in the extract obtained by hot water extraction from the hot extraction paper is less than 0.7 mg/l, and the aluminum content of the extract obtained by hot water extraction from hot extraction paper was less than 0.1 mg/l. In particular, the reduction of the aluminum content, which comes from the auxiliaries, like the low chloride content, allows the use of hot extraction paper in the field of food and delicatessen preparation.
Для того чтобы во время подвода горячей воды или пара и приложения давления надежно предотвратить разрыв бумаги для горячего экстрагирования или нагружение ее таким образом, что слишком большое количество материала будет «захватываться» или бумага больше не будет герметичной, в соответствии с развитием изобретения бумага отличается тем, что она имеет сопротивление продавливанию, составляющее по меньшей мере 630 кПа/100 г⋅м-2, 790 кПа/130 г⋅м-2 или 1020 кПа/180 г⋅м-2. Если бумага для горячего экстрагирования имеет часть целлюлозы из древесины лиственных пород, что возможно согласно изобретению, сопротивление продавливанию уменьшается в зависимости от количества и типа добавленной древесины лиственных пород, однако при этом по существу не оказывается влияние на остальные свойства. Согласно развитию изобретения бумага данного типа, предназначенная для горячего экстрагирования и имеющая часть целлюлозы из древесины лиственных пород, имеет сопротивление продавливанию, составляющее по меньшей мере 400 кПа/100 г⋅м-2, 520 кПа/130 г⋅м-2 или 630 кПа/180 г⋅м-2.In order to reliably prevent, during the supply of hot water or steam and the application of pressure, the hot extraction paper from breaking or being loaded in such a way that too much material is "trapped" or the paper is no longer airtight, according to a development of the invention, the paper is characterized in that that it has a bursting strength of at least 630 kPa/100 gm -2 , 790 kPa/130 gm -2 or 1020 kPa/180 gm -2 . If the hot-extraction paper has a portion of the hardwood pulp, which is possible according to the invention, burst resistance is reduced depending on the amount and type of hardwood added, but the remaining properties are substantially unaffected. According to a development of the invention, this type of paper intended for hot extraction and having a portion of hardwood pulp has a bursting resistance of at least 400 kPa/100 gm -2 , 520 kPa/130 gm -2 or 630 kPa /180 g⋅m -2 .
Для надежного поддержания или обеспечения заданной степени крепирования бумаги данного типа, в частности, бумага для горячего экстрагирования разработана такой, что она подвергнута сжатию и при необходимости дополнительному каландрированию, в частности, сжатию в установке Clupak и каландрированию в каландре, в частности, в башмачном каландре. В случае сжатия бумаги для горячего экстрагирования в машине Clupak, в которой бумага сжимается между резиновым листом и цилиндром известным способом, скорость в секции предварительной сушки выбрана такой, чтобы она отличалась от скорости в секции дополнительной сушки для бумаги для горячего экстрагирования согласно изобретению, при этом скорость в секции предварительной сушки выбрана большей, чем скорость в секции дополнительной сушки. Что касается характеристик изотропного растяжения бумаги для горячего экстрагирования согласно изобретению, то растяжимость в машинном направлении, составляющая приблизительно 2%, достигается в данном случае за счет используемой целлюлозы. Дополнительные степени растяжения в машинном направлении достигаются исключительно благодаря особому режиму работы машины Clupak. Таким образом, на стадии предварительной сушки с использованием машины Clupak было успешно обеспечено увеличение степени растяжения в машинном направлении по меньшей мере на 5,5% в дополнение к растяжению волокон, если машина работает со скоростью 850 м/мин на стадии предварительной сушки и 803 м/мин на стадии дополнительной сушки. Растяжимость в поперечном направлении обеспечивают в соответствии с изобретением посредством измельчения при высокой концентрации, при котором целлюлозную массу с концентрацией твердых частиц, составляющей по меньшей мере 25%, подвергают механической обработке в зазоре измельчающего устройства.In order to reliably maintain or provide a given degree of creping of this type of paper, in particular hot extraction paper, it is designed such that it is subjected to compression and, if necessary, additional calendering, in particular, compression in a Clupak machine and calendering in a calender, in particular in a shoe calender . In the case of compressing the hot extraction paper in a Clupak machine in which the paper is compressed between a rubber sheet and a cylinder in a known manner, the speed in the pre-drying section is chosen to be different from that in the after-drying section for the hot extraction paper according to the invention, whereby the speed in the pre-drying section is selected to be greater than the speed in the post-drying section. With regard to the isotropic stretch characteristics of the hot extraction paper according to the invention, a machine direction stretch of approximately 2% is achieved in this case due to the pulp used. Additional degrees of stretch in the machine direction are achieved exclusively due to the special mode of operation of the Clupak machine. Thus, in the pre-drying stage using the Clupak machine, an increase in the MD stretch of at least 5.5% was successfully achieved in addition to the stretching of the fibers, if the machine is operated at a speed of 850 m/min in the pre-drying stage and 803 m /min at the stage of additional drying. Cross direction extensibility is provided in accordance with the invention by high concentration grinding, in which pulp with a solids concentration of at least 25% is mechanically processed in the gap of the grinding device.
Необязательный этап каландрирования, в частности, посредством башмачного каландра обеспечивает возможность разглаживания предварительно крепированной поверхности бумаги для горячего экстрагирования без одновременного отрицательного воздействия на сопротивление продавливанию или прочность при растяжении. Выбор длины башмака в башмачном каландре, составляющей, например, 50-170 мм, давлений в зоне контакта, составляющих до 10 МПа, температуры поверхности каландрового вала, составляющей до 280°С, а также количеств подводимого пара, составляющих до 3 г/м2, при подводе пара непосредственно перед зоной контакта при каландрировании положительно влияет на заданные характеристики разглаживания.The optional calendering step, in particular by means of a shoe calender, allows the pre-creped surface of the hot extraction paper to be smoothed out without simultaneously adversely affecting burst strength or tensile strength. The choice of the length of the shoe in the shoe calender, which is, for example, 50-170 mm, the pressure in the contact zone, which is up to 10 MPa, the surface temperature of the calender roll, which is up to 280 ° C, as well as the amount of steam supplied, which is up to 3 g/m 2 , when steam is supplied just before the contact zone during calendering, it has a positive effect on the desired smoothing characteristics.
Согласно развитию изобретения небеленая целлюлоза сульфатной варки была использована для бумаги для горячего экстрагирования. Посредством использования небеленой целлюлозы избегают использования отбеливающих средств, которые в противном случае были бы необходимыми, что в целом значительно повышает пригодность бумаги для горячего экстрагирования для использования в качестве капсулы в капсульной кофемашине.According to the development of the invention, unbleached kraft pulp was used for hot extraction paper. By using unbleached pulp, the use of bleaching agents that would otherwise be necessary is avoided, which overall greatly increases the suitability of the hot extract paper for use as a capsule in a capsule coffee machine.
В завершение, например, для надежного предотвращения впитывания воды бумагой данного типа, предназначенной для горячего экстрагирования, и, следовательно, увлажнения продукта, содержащегося в ней, и/или для гарантирования защиты соответствующего аромата развитие изобретения может предусматривать то, что бумага будет создана с покрытием. Для гарантирования того, что по меньшей мере одно покрытие, которое при необходимости должно быть нанесено на бумагу для горячего экстрагирования, будет хорошо прилипать к бумаге согласно изобретению, предназначенной для горячего экстрагирования, и не будет случайно отсоединяться, в соответствии с развитием изобретения поверхностная энергия бумаги задана составляющей > 33 мДж/м2, предпочтительно > 35 мДж/м2, особенно предпочтительно > 38 мДж/м2. В данном случае понимается, что поверхностная энергия означает сумму энергии полярной и дисперсной фракций в бумаге и приповерхностных слоях бумаги. Различие между верхней стороной и сеточной стороной бумаги в отношении поверхностной энергии предпочтительно составляет 3 мДж/м2, особенно предпочтительно 2 мДж/м2. В результате может обеспечиваться одинаковое поведение обеих сторон бумаги в случае, если покрытие должно быть нанесено, и не происходит, например, случайного отсоединения покрытия на одной стороне. Поверхностная энергия бумаги для горячего экстрагирования обусловлена используемой целлюлозой и абсолютно необходимыми технологическими вспомогательными средствами в бумагоделательной машине, следовательно, ее задание возможно, например, посредством выбора целлюлозы.Finally, for example, in order to reliably prevent the absorption of water by this type of paper intended for hot extraction, and therefore the moistening of the product contained therein, and / or to ensure the protection of the corresponding aroma, the development of the invention may provide that the paper be created with a coating . In order to ensure that at least one coating, which, if necessary, should be applied to the hot extraction paper, adheres well to the hot extraction paper according to the invention and does not accidentally detach, in accordance with the development of the invention, the surface energy of the paper given component > 33 mJ/m 2 preferably > 35 mJ/m 2 particularly preferably > 38 mJ/m 2 . In this case, it is understood that the surface energy means the sum of the energy of the polar and dispersed fractions in paper and near-surface layers of paper. The difference between the top side and the wire side of the paper in terms of surface energy is preferably 3 mJ/m 2 , particularly preferably 2 mJ/m 2 . As a result, the same behavior of both sides of the paper can be ensured in case a coating is to be applied, and there is no accidental detachment of the coating on one side, for example. The surface energy of the hot-extraction paper is determined by the pulp used and the absolutely necessary processing aids in the paper machine, therefore it can be set, for example, by selecting the pulp.
Нанесение покрытия на бумагу для горячего экстрагирования может происходить, например, посредством одного из нижеуказанных способов, выбранных из ламинирования, приклеивания или нанесения покрытия экструзией, или приклеивания. Материалы покрытий, подлежащие использованию для образования покрытий данного типа, представляют собой главным образом пластики, которые удовлетворяют законодательным нормам по безопасности пищевых продуктов, применяемым для горячего экстрагирования, поскольку весь композиционный материал, состоящий из бумаги для горячего экстрагирования и покрытия (-й), должен соответствовать данным законодательным нормам по безопасности пищевых продуктов. Особенно предпочтительны пластики, которые также являются биоразлагаемыми или компостируемыми, например, такие как полимолочная кислота или поливиниловые спирты. Однако также могут быть использованы другие соответствующие материалы, например, такие как полиэтилен или полипропилен. Покрытие может быть нанесено на одну или обе стороны бумаги для горячего экстрагирования, и для покрытия для каждой стороны бумаги могут быть использованы пластики или материалы, количество и тип которых отличаются от пластиков и материалов для другой стороны. Соответствующие толщины слоев должны быть адаптированы в соответствии с соответствующими материалами и, кроме того, заданными барьерными свойствами и составляют от 5 до 25 мкм, в частности от 7 до 20 мкм на слой, и общая толщина не превышает приблизительно 50 мкм.Coating of the hot extraction paper can be, for example, by one of the following methods selected from lamination, gluing or extrusion coating, or gluing. Coating materials to be used to form this type of coating are primarily plastics that comply with food safety regulations applicable to hot extraction since the entire composite material consisting of hot extraction paper and coating(s) must comply with these food safety regulations. Particularly preferred are plastics which are also biodegradable or compostable, such as for example polylactic acid or polyvinyl alcohols. However, other suitable materials may also be used, such as, for example, polyethylene or polypropylene. The coating may be applied to one or both sides of the hot extraction paper, and plastics or materials of a different quantity and type from the plastics and materials of the other side may be used to coat each side of the paper. Appropriate layer thicknesses must be adapted according to the respective materials and furthermore the desired barrier properties and range from 5 to 25 µm, in particular from 7 to 20 µm per layer, and the total thickness does not exceed about 50 µm.
Само собой разумеется, может быть использована беленая или предпочтительно небеленая бумага для горячего экстрагирования.Of course, bleached or preferably unbleached hot extraction paper can be used.
Бумага для горячего экстрагирования предпочтительно может быть использована в способе изготовления закрытых капсул для приготовления чая и/или кофе. Случайный разрыв бумаги во время придания определенной формы и во время использования в случае применения бумаги данного типа может быть предотвращен благодаря ее изотропной растяжимости.The hot extraction paper can preferably be used in a process for making closed capsules for making tea and/or coffee. Accidental tearing of the paper during shaping and during use can be prevented by using this type of paper due to its isotropic extensibility.
В дальнейшем изобретение разъяснено более подробно на основе иллюстративных вариантов осуществления. В отношении измеренных величин, используемых для описания характеристик получаемых продуктов, следует указать, что для измерения или определения данных величин для нижеследующего описания использовались стандарты и что те же стандарты не приводятся снова по отдельности в нижеследующем описании:In the following, the invention is explained in more detail based on illustrative embodiments. With regard to the measured values used to describe the characteristics of the resulting products, it should be noted that standards were used to measure or determine these values for the following description and that the same standards are not given again separately in the following description:
Пример 1Example 1
Изготовление первой бумаги для горячего экстрагированияMaking the first hot extraction paper
согласно изобретениюaccording to the invention
Небеленая сульфатная крафт-целлюлоза, которая была получена исключительно из 80% - 81% еловой древесины и 19% - 20% сосновой древесины с перманганатным числом, составляющим 45, была использована для изготовления бумаги для горячего экстрагирования. 98%-я серная кислота была использована только для снижения и задания значения рН в машине для изготовления бумаги для пакетов, которая работает в псевдонейтральном режиме и при максимальной скорости > 1000 м/мин и которая работала, в частности, для получения бумаги для горячего экстрагирования при приблизительно 504 м/мин. Полученная в результате, белая бумага имеет рН, составляющий от 6,2 до приблизительно 7,5. Химикаты, которые обычно используются при производстве бумаги, такие как сульфат алюминия, крахмал, средства, препятствующие осаждению, противовспениватели, тальк или проклеивающие средства, не должны использоваться, и соответствующие отверстия машины, предназначенные для подачи добавок, закрывают по меньшей мере за один час до изготовления бумаги для горячего экстрагирования, чтобы надежно предотвратить попадание любых остаточных количеств данных материалов в бумагу, подлежащую изготовлению. Аналогичным образом остатки волокон перемещают в другую бумагоделательную машину или в различные контейнеры для брака для предотвращения загрязнения бумаги для горячего экстрагирования волокнами малой длины. Эту переналадку выполняют даже за несколько часов, предпочтительно по меньшей мере за 3 часа до начала изготовления. Бумагоделательная машина в данном случае работает таким образом, что никакой неизбежный бумажный брак, никакой сухой брак и никакие обрезки не подаются обратно в целлюлозную массу во время изготовления бумаги для горячего экстрагирования. Во время изготовления данные потоки отводят в то, что известно как промежуточный контейнер.Unbleached kraft sulphate pulp, which was obtained exclusively from 80% - 81% spruce wood and 19% - 20% pine wood with a permanganate number of 45, was used to make paper for hot extraction. 98% sulfuric acid was only used to lower and set the pH value in a bag paper machine that operates in pseudo-neutral mode and at a maximum speed of > 1000 m/min and which worked, in particular, to obtain paper for hot extraction at approximately 504 m/min. The resulting white paper has a pH of 6.2 to about 7.5. Chemicals commonly used in papermaking, such as aluminum sulfate, starch, anti-settling agents, antifoams, talc, or sizing agents, should not be used, and the appropriate machine openings for adding additives are closed at least one hour before hot extraction paper making process to reliably prevent any residual amounts of these materials from entering the paper to be made. Similarly, fiber residues are transferred to another paper machine or to different scrap containers to prevent contamination of the hot-extraction paper with short fibers. This changeover is carried out even a few hours, preferably at least 3 hours before the start of production. The paper machine in this case operates in such a way that no inevitable scrap, no dry scrap, and no scraps are fed back into the pulp during the manufacture of the hot-extraction paper. During manufacture, these streams are diverted into what is known as an intermediate container.
Исходный материал подвергают измельчению при высокой концентрации и впоследствии измельчению при низкой концентрации, при этом в случае измельчения при высокой концентрации плотность материала задают равной от 30% до 35% и в случае измельчения при низкой концентрации задают равной от 4% до 6%. Кроме того, в случае измельчения при высокой концентрации обеспечивают регулирование растяжимости в поперечном направлении, и измельчение при низкой концентрации регулируют в соответствии с заданной пористостью (по Герли), составляющей > 16 с. В указанном иллюстративном варианте осуществления конкретные нагрузки при измельчении находятся в диапазоне от 220 до 240 кВт⋅ч/т при измельчении при высокой концентрации и от 120 до 145 кВт⋅ч/т при измельчении при низкой концентрации.The raw material is subjected to high concentration grinding and subsequently low concentration grinding, wherein in the case of high concentration grinding, the density of the material is set to 30% to 35%, and in the case of low concentration grinding, it is set to 4% to 6%. In addition, in the case of high concentration grinding, the transverse extensibility is controlled, and the low concentration grinding is controlled according to a target porosity (according to Gurley) of >16 s. In this exemplary embodiment, specific grinding loads are in the range of 220 to 240 kWh/t for high concentration grinding and 120 to 145 kWh/t for low concentration grinding.
Для обработки бумаги для горячего экстрагирования паром используют обычный пародутьевой ящик, который обеспечивает подвод пара к бумаге под давлением, составляющим по меньшей мере 2,0 бар, и при температуре 152°С. Аналогичным образом используют колпак для работы при высоком давлении.For hot steaming paper, a conventional steam box is used which supplies steam to the paper at a pressure of at least 2.0 bar and at a temperature of 152°C. Similarly, a high pressure cap is used.
Бумагоделательная машина предусмотрена с длинной сеткой, в частности, с длинносеточной секцией. Бумагу для горячего экстрагирования прессуют в секции прессования посредством двух обычных зон прессования и башмачного пресса с давлением, составляющим 60 кН/м в первой зоне прессования, 90 кН/м во второй зоне прессования и 500 кН/м в башмачном прессе. Очистку прессового сукна для секции прессования выполняют посредством сукномоек типа Уле и труб для распыления под высоким давлением. Разрежение в сукномойках типа Уле обеспечивают при 1,5-2 мВт⋅с, и трубы для распыления под высоким давлением работают при 15 бар.The paper machine is provided with a long wire, in particular a long wire section. The hot extract paper is pressed in the press section by two conventional press zones and a shoe press at a pressure of 60 kN/m in the first press zone, 90 kN/m in the second press zone and 500 kN/m in the shoe press. The cleaning of the press felt for the press section is carried out by means of Uhle type felt washers and high pressure spray tubes. Vacuum in Uhle type cloth washers is provided at 1.5-2 mW⋅s and the high pressure spray tubes are operated at 15 bar.
Сушка бумаги для горячего экстрагирования происходит в сушильной секции посредством «слаломной» сушки, контактной сушки и конвекционной сушки при использовании горячего воздуха с температурой, составляющей по меньшей мере 170°С, при которой обеспечивается возможность свободной усадки бумаги.Drying of the hot extraction paper takes place in the dryer section by slalom drying, contact drying and convection drying using hot air at a temperature of at least 170° C. to allow free shrinkage of the paper.
Сушка происходит до тех пор, пока не будет достигнуто заданное значение остаточной влажности, составляющее 7%.Drying continues until the target residual moisture content of 7% is reached.
Бумага для горячего экстрагирования, полученная таким способом, имелаThe hot extraction paper obtained in this way had
воздухопроницаемость (по Герли), составляющую 19,8 с,breathability (according to Gurley), which is 19.8 s,
сопротивление продавливанию, составляющее 824 кПа/134 г⋅м-2,bursting resistance of 824 kPa/134 g⋅m -2 ,
массу на единицу площади, составляющую 134 г/м2, иmass per unit area of 134 g/m 2 , and
относительное удлинение при разрыве, составляющее 9,29% в машинном направлении и 7,93% в поперечном направлении.an elongation at break of 9.29% in the machine direction and 7.93% in the transverse direction.
Для исследования свойств 2 г бумаги были подвергнуты горячему экстрагированию при обработке обратным потоком при использовании 100 мл воды в течение 1 часа в соответствии со стандартом: ISO 6588-2:2012.To study the properties, 2 g of paper were subjected to a hot extraction with a reverse flow treatment using 100 ml of water for 1 hour in accordance with the standard: ISO 6588-2:2012.
Волокнистый материал был отфильтрован, и в фильтрате были выявлены ионы хлоридов и алюминия. Было показано, что могут быть достигнуты содержание хлоридов, составляющее 0,63 мг/л, и содержание алюминия, составляющее 0,077 мг/л.The fibrous material was filtered and chloride and aluminum ions were detected in the filtrate. It has been shown that a chloride content of 0.63 mg/l and an aluminum content of 0.077 mg/l can be achieved.
Пример 2Example 2
Изготовление второй бумаги для горячего экстрагированияMaking a second hot extraction paper
согласно изобретениюaccording to the invention
Небеленая сульфатная крафт-целлюлоза, которая была получена исключительно из 77% - 79% еловой древесины и 21% - 23% сосновой древесины с перманганатным числом, составляющим 40, была использована для изготовления бумаги для горячего экстрагирования. 98%-я серная кислота была использована только для снижения и задания значения рН в машине для изготовления бумаги для пакетов, которая работает в псевдонейтральном режиме и имеет максимальную скорость > 1000 м/мин и которая работала, в частности, для получения бумаги для горячего экстрагирования при приблизительно 523 м/мин. Полученная в результате, белая бумага имеет рН, составляющий от 6,2 до приблизительно 7,5. Химикаты, которые обычно используются при производстве бумаги, такие как сульфат алюминия, крахмал, средства, препятствующие осаждению, противовспениватели, тальк или проклеивающие средства, не должны использоваться, и соответствующие отверстия машины, предназначенные для подачи добавок, закрывают по меньшей мере за один час до изготовления бумаги для горячего экстрагирования, чтобы надежно предотвратить попадание любых остаточных количеств данных материалов в бумагу, подлежащую изготовлению. Аналогичным образом остатки волокон перемещают в другую бумагоделательную машину или в различные контейнеры для брака для предотвращения загрязнения бумаги для горячего экстрагирования волокнами малой длины. Эту переналадку выполняют даже за несколько часов, предпочтительно по меньшей мере за 3 часа до начала изготовления. Бумагоделательная машина в данном случае работает таким образом, что никакой неизбежный бумажный брак, никакой сухой брак и никакие обрезки не подаются обратно в целлюлозную массу во время изготовления бумаги для горячего экстрагирования. Во время изготовления данные потоки отводят в то, что известно как промежуточный контейнер.Unbleached kraft kraft pulp, which was obtained exclusively from 77% - 79% spruce wood and 21% - 23% pine wood with a permanganate number of 40, was used to make paper for hot extraction. 98% sulfuric acid was only used to lower and adjust the pH in a bag paper machine that operates in pseudo-neutral mode and has a maximum speed of > 1000 m/min and which worked in particular to produce hot extraction paper at approximately 523 m/min. The resulting white paper has a pH of 6.2 to about 7.5. Chemicals commonly used in papermaking, such as aluminum sulfate, starch, anti-settling agents, antifoams, talc, or sizing agents, should not be used, and the appropriate machine openings for adding additives are closed at least one hour before hot extraction paper making process to reliably prevent any residual amounts of these materials from entering the paper to be made. Similarly, fiber residues are transferred to another paper machine or to different scrap containers to prevent contamination of the hot-extraction paper with short fibers. This changeover is carried out even a few hours, preferably at least 3 hours before the start of production. The paper machine in this case operates in such a way that no inevitable scrap, no dry scrap, and no scraps are fed back into the pulp during the manufacture of the hot-extraction paper. During manufacture, these streams are diverted into what is known as an intermediate container.
Исходный материал подвергают измельчению при высокой концентрации и впоследствии измельчению при низкой концентрации, при этом в случае измельчения при высокой концентрации плотность материала задают равной от 30% до 35% и в случае измельчения при низкой концентрации задают равной от 4% до 6%. Кроме того, в случае измельчения при высокой концентрации обеспечивают регулирование растяжимости в поперечном направлении, и измельчение при низкой концентрации регулируют в соответствии с заданной пористостью (по Герли), составляющей > 16 с. В указанном иллюстративном варианте осуществления конкретные нагрузки при измельчении находятся в диапазоне от 210 до 230 кВт⋅ч/т при измельчении при высокой концентрации и от 110 до 135 кВт⋅ч/т при измельчении при низкой концентрации.The raw material is subjected to high concentration grinding and subsequently low concentration grinding, wherein in the case of high concentration grinding, the density of the material is set to 30% to 35%, and in the case of low concentration grinding, it is set to 4% to 6%. In addition, in the case of high concentration grinding, the transverse extensibility is controlled, and the low concentration grinding is controlled according to a target porosity (according to Gurley) of >16 s. In this exemplary embodiment, specific grinding loads are in the range of 210 to 230 kWh/t for high concentration grinding and 110 to 135 kWh/ton for low concentration grinding.
Для обработки бумаги для горячего экстрагирования паром используют обычный пародутьевой ящик, который обеспечивает подвод пара к бумаге под давлением, составляющим по меньшей мере 2,0 бар, и при температуре 152°С. Аналогичным образом используют колпак для работы при высоком давлении.For hot steaming paper, a conventional steam box is used which supplies steam to the paper at a pressure of at least 2.0 bar and at a temperature of 152°C. Similarly, a high pressure cap is used.
Бумагоделательная машина предусмотрена с длинной сеткой, в частности, с длинносеточной секцией. Бумагу для горячего экстрагирования прессуют в секции прессования посредством двух обычных зон прессования и башмачного пресса с давлением, составляющим 60 кН/м в первой зоне прессования, 90 кН/м во второй зоне прессования и 500 кН/м в башмачном прессе. Очистку прессового сукна для секции прессования выполняют посредством сукномоек типа Уле и труб для распыления под высоким давлением. Разрежение в сукномойках типа Уле обеспечивают при 1,5-2 мВт⋅с, и трубы для распыления под высоким давлением работают при 15 бар.The paper machine is provided with a long wire, in particular a long wire section. The hot extract paper is pressed in the press section by two conventional press zones and a shoe press at a pressure of 60 kN/m in the first press zone, 90 kN/m in the second press zone and 500 kN/m in the shoe press. The cleaning of the press felt for the press section is carried out by means of Uhle type felt washers and high pressure spray tubes. Vacuum in Ule-type cloth washers is provided by at 1.5-2 mW⋅s and the high pressure spray pipes operate at 15 bar.
Сушка бумаги для горячего экстрагирования происходит в сушильной секции посредством «слаломной» сушки, контактной сушки и конвекционной сушки при использовании горячего воздуха с температурой, составляющей по меньшей мере 170°С, в данном случае составляющей в среднем 180°С, при которой обеспечивается возможность свободной усадки бумаги.Drying of the hot extraction paper takes place in the dryer section by means of slalom drying, contact drying and convection drying using hot air at a temperature of at least 170°C, in this case averaging 180°C, at which free paper shrinkage.
Сушка происходит до тех пор, пока не будет достигнуто заданное значение остаточной влажности, составляющее 7%.Drying continues until the target residual moisture content of 7% is reached.
Бумага для горячего экстрагирования, полученная таким способом, имелаThe hot extraction paper obtained in this way had
воздухопроницаемость (по Герли), составляющую 21,3 с,breathability (according to Gurley), which is 21.3 s,
сопротивление продавливанию, составляющее 788 кПа/129 г⋅м-2,bursting resistance of 788 kPa/129 g⋅m -2 ,
массу на единицу площади, составляющую 129 г/м2, иmass per unit area of 129 g/m 2 , and
относительное удлинение при разрыве, составляющее 8,92% в машинном направлении и 8,16% в поперечном направлении.elongation at break of 8.92% in the machine direction and 8.16% in the transverse direction.
Для исследования свойств 2 г бумаги были подвергнуты горячему экстрагированию при обработке обратным потоком при использовании 100 мл воды в течение 1 часа в соответствии со стандартом: ISO 6588-2:2012. To study the properties, 2 g of paper were subjected to a hot extraction with a reverse flow treatment using 100 ml of water for 1 hour in accordance with the standard: ISO 6588-2:2012.
Волокнистый материал был отфильтрован, и в фильтрате были выявлены ионы хлоридов и алюминия. Было показано, что могут быть достигнуты содержание хлоридов, составляющее 0,52 мг/л, и содержание алюминия, составляющее 0,065 мг/л.The fibrous material was filtered and chloride and aluminum ions were detected in the filtrate. It has been shown that a chloride content of 0.52 mg/l and an aluminum content of 0.065 mg/l can be achieved.
Пример 3Example 3
Изготовление третьей бумаги для горячего экстрагированияMaking the third paper for hot extraction
согласно изобретениюaccording to the invention
Небеленая сульфатная крафт-целлюлоза, которая была получена исключительно из 78% - 80% еловой древесины и 20% - 22% сосновой древесины с перманганатным числом, составляющим 40, была использована для изготовления бумаги для горячего экстрагирования. 98%-я серная кислота была использована только для снижения и задания значения рН в машине для изготовления бумаги для пакетов, которая работает в псевдонейтральном режиме и имеет максимальную скорость > 1000 м/мин, в частности, была использована скорость, составляющая приблизительно 670 м/мин. Полученная в результате, белая бумага имеет рН, составляющий от 6,2 до приблизительно 7,5. Химикаты, которые обычно используются при производстве бумаги, такие как сульфат алюминия, крахмал, средства, препятствующие осаждению, противовспениватели, тальк или проклеивающие средства, не должны использоваться, и соответствующие отверстия машины, предназначенные для подачи добавок, закрывают по меньшей мере за один час до изготовления бумаги для горячего экстрагирования, чтобы надежно предотвратить попадание любых остаточных количеств данных материалов в бумагу, подлежащую изготовлению. Аналогичным образом остатки волокон перемещают в другую бумагоделательную машину или в различные контейнеры для брака для предотвращения загрязнения бумаги для горячего экстрагирования волокнами малой длины. Эту переналадку выполняют даже за несколько часов, предпочтительно по меньшей мере за 3 часа до начала изготовления. Бумагоделательная машина в данном случае работает таким образом, что никакой неизбежный бумажный брак, никакой сухой брак и никакие обрезки не подаются обратно в целлюлозную массу во время изготовления бумаги для горячего экстрагирования. Во время изготовления данные потоки отводят в то, что известно как промежуточный контейнер.Unbleached kraft kraft pulp, which was obtained exclusively from 78% - 80% spruce wood and 20% - 22% pine wood with a permanganate number of 40, was used to make paper for hot extraction. 98% sulfuric acid has only been used to lower and set the pH in a bag making machine that operates in pseudo-neutral mode and has a maximum speed of >1000 m/min, in particular a speed of approximately 670 m/min was used. The resulting white paper has a pH of 6.2 to about 7.5. Chemicals commonly used in papermaking, such as aluminum sulfate, starch, anti-settling agents, antifoams, talc, or sizing agents, should not be used, and the appropriate machine openings for adding additives are closed at least one hour before hot extraction paper making process to reliably prevent any residual amounts of these materials from entering the paper to be made. Similarly, fiber residues are transferred to another paper machine or to different scrap containers to prevent contamination of the hot-extraction paper with short fibers. This changeover is carried out even a few hours, preferably at least 3 hours before the start of production. The paper machine in this case operates in such a way that no inevitable scrap, no dry scrap, and no scraps are fed back into the pulp during the manufacture of the hot-extraction paper. During manufacture, these streams are diverted into what is known as an intermediate container.
Исходный материал подвергают измельчению при высокой концентрации и впоследствии измельчению при низкой концентрации, при этом в случае измельчения при высокой концентрации плотность материала задают равной от 30 до 35% и в случае измельчения при низкой концентрации задают равной от 4 до 6%. Кроме того, в случае измельчения при высокой концентрации обеспечивают регулирование растяжимости в поперечном направлении, и измельчение при низкой концентрации регулируют в соответствии с заданной пористостью (по Герли), составляющей > 16 с. В указанном иллюстративном варианте осуществления конкретные нагрузки при измельчении находятся в диапазоне от 200 до 220 кВт⋅ч/т при измельчении при высокой концентрации и от 120 до 145 кВт⋅ч/т при измельчении при низкой концентрации.The raw material is subjected to high concentration grinding and subsequently low concentration grinding, wherein in the case of high concentration grinding, the density of the material is set to 30 to 35%, and in the case of low concentration grinding, it is set to 4 to 6%. In addition, in the case of high concentration grinding, the transverse extensibility is controlled, and the low concentration grinding is controlled according to a target porosity (according to Gurley) of >16 s. In this exemplary embodiment, specific grinding loads are in the range of 200 to 220 kWh/t for high concentration grinding and 120 to 145 kWh/t for low concentration grinding.
Для обработки бумаги для горячего экстрагирования паром используют обычный пародутьевой ящик, который обеспечивает подвод пара к бумаге под давлением, составляющим по меньшей мере 2,0 бар, и при температуре 152°С. Аналогичным образом используют колпак для работы при высоком давлении.For hot steaming paper, a conventional steam box is used which supplies steam to the paper at a pressure of at least 2.0 bar and at a temperature of 152°C. Similarly, a high pressure cap is used.
Бумагоделательная машина предусмотрена с длинной сеткой, в частности, с длинносеточной секцией. Бумагу для горячего экстрагирования прессуют в секции прессования посредством двух обычных зон прессования и башмачного пресса с давлением, составляющим 60 кН/м в первой зоне прессования, 90 кН/м во второй зоне прессования и 550 кН/м в башмачном прессе. Очистку прессового сукна для секции прессования выполняют посредством сукномоек типа Уле и труб для распыления под высоким давлением. Разрежение в сукномойках типа Уле обеспечивают при 1,5-2 мВт⋅с, и трубы для распыления под высоким давлением работают при 15 бар.The paper machine is provided with a long wire, in particular a long wire section. The hot extract paper is pressed in the press section by two conventional press zones and a shoe press at a pressure of 60 kN/m in the first press zone, 90 kN/m in the second press zone and 550 kN/m in the shoe press. The cleaning of the press felt for the press section is carried out by means of Uhle type felt washers and high pressure spray tubes. Vacuum in Uhle type cloth washers is provided at 1.5-2 mW⋅s and the high pressure spray tubes are operated at 15 bar.
Сушка бумаги для горячего экстрагирования происходит в сушильной секции посредством «слаломной» сушки, контактной сушки и конвекционной сушки при использовании горячего воздуха с температурой, составляющей по меньшей мере 175°С, при которой обеспечивается возможность свободной усадки бумаги.Drying of the hot extraction paper takes place in the dryer section by slalom drying, contact drying and convection drying using hot air at a temperature of at least 175° C., which allows free shrinkage of the paper.
Сушка происходит до тех пор, пока не будет достигнуто заданное значение остаточной влажности, составляющее 7%.Drying continues until the target residual moisture content of 7% is reached.
Бумага для горячего экстрагирования, полученная таким способом, имелаThe hot extraction paper obtained in this way had
воздухопроницаемость (по Герли), составляющую 20,3 с,breathability (according to Gurley), which is 20.3 s,
сопротивление продавливанию, составляющее 671 кПа/102 г⋅м-2,bursting resistance of 671 kPa/102 g⋅m -2 ,
массу на единицу площади, составляющую 102 г/м2, иmass per unit area of 102 g/m 2 , and
относительное удлинение при разрыве, составляющее 9,12% в машинном направлении и 8,21% в поперечном направлении.an elongation at break of 9.12% in the machine direction and 8.21% in the transverse direction.
Для исследования свойств 2 г бумаги были подвергнуты горячему экстрагированию при обработке обратным потоком при использовании 100 мл воды в течение 1 часа в соответствии со стандартом: ISO 6588-2:2012.To study the properties, 2 g of paper were subjected to a hot extraction with a reverse flow treatment using 100 ml of water for 1 hour in accordance with the standard: ISO 6588-2:2012.
Волокнистый материал был отфильтрован, и в фильтрате были выявлены ионы хлоридов и алюминия. Было показано, что могут быть достигнуты содержание хлоридов, составляющее 0,56 мг/л, и содержание алюминия, составляющее 0,059 мг/л.The fibrous material was filtered and chloride and aluminum ions were detected in the filtrate. It has been shown that a chloride content of 0.56 mg/l and an aluminum content of 0.059 mg/l can be achieved.
Пример 4Example 4
Изготовление четвертой бумаги для горячего экстрагированияProduction of the fourth paper for hot extraction
согласно изобретениюaccording to the invention
Беленая сульфатная крафт-целлюлоза, которая была получена из 61% - 65% еловой древесины и 25% - 29% сосновой древесины и 10% березовой древесины с перманганатным числом, составляющим <5, была использована для изготовления бумаги для горячего экстрагирования. 98%-я серная кислота была использована только для снижения и задания значения рН в машине для изготовления бумаги для пакетов, которая работает в псевдонейтральном режиме и имеет максимальную скорость > 1000 м/мин, в частности, была использована скорость, составляющая приблизительно 560 м/мин. Полученная в результате, белая бумага имеет рН, составляющий от 6,2 до приблизительно 7,5. Химикаты, которые обычно используются при производстве бумаги, такие как сульфат алюминия, крахмал, средства, препятствующие осаждению, противовспениватели, тальк или проклеивающие средства, не должны использоваться, и соответствующие отверстия машины, предназначенные для подачи добавок, закрывают по меньшей мере за один час до изготовления бумаги для горячего экстрагирования, чтобы надежно предотвратить попадание любых остаточных количеств данных материалов в бумагу, подлежащую изготовлению. Аналогичным образом остатки волокон перемещают в другую бумагоделательную машину или в различные контейнеры для брака для предотвращения загрязнения бумаги для горячего экстрагирования волокнами малой длины. Эту переналадку выполняют даже за несколько часов, предпочтительно по меньшей мере за 3 часа до начала изготовления. Бумагоделательная машина в данном случае работает таким образом, что никакой неизбежный бумажный брак, никакой сухой брак и никакие обрезки не подаются обратно в целлюлозную массу во время изготовления бумаги для горячего экстрагирования. Во время изготовления данные потоки отводят в то, что известно как промежуточный контейнер.Bleached kraft kraft pulp, which was made from 61%-65% spruce wood and 25%-29% pine wood and 10% birch wood with a kappa number of <5, was used to make paper for hot extraction. 98% sulfuric acid was only used to lower and set the pH in a bag making machine that operates in pseudo-neutral mode and has a maximum speed of > 1000 m/min, in particular, a speed of approximately 560 m/min was used. min. The resulting white paper has a pH of 6.2 to about 7.5. Chemicals commonly used in papermaking, such as aluminum sulfate, starch, anti-settling agents, antifoams, talc, or sizing agents, should not be used, and the appropriate machine openings for adding additives are closed at least one hour before hot extraction paper making process to reliably prevent any residual amounts of these materials from entering the paper to be made. Similarly, fiber residues are transferred to another paper machine or to different scrap containers to prevent contamination of the hot-extraction paper with short fibers. This changeover is carried out even a few hours, preferably at least 3 hours before the start of production. The paper machine in this case operates in such a way that no inevitable scrap, no dry scrap, and no scraps are fed back into the pulp during the manufacture of the hot-extraction paper. During manufacture, these streams are diverted into what is known as an intermediate container.
Исходный материал подвергают измельчению при высокой концентрации и впоследствии измельчению при низкой концентрации, при этом в случае измельчения при высокой концентрации плотность материала задают равной от 30 до 35% и в случае измельчения при низкой концентрации задают равной от 4 до 6%. Кроме того, в случае измельчения при высокой концентрации обеспечивают регулирование растяжимости в поперечном направлении, и измельчение при низкой концентрации регулируют в соответствии с заданной пористостью (по Герли), составляющей > 16 с. В указанном иллюстративном варианте осуществления конкретные нагрузки при измельчении находятся в диапазоне от 140 до 170 кВт⋅ч/т при измельчении при высокой концентрации и от 60 до 80 кВт⋅ч/т при измельчении при низкой концентрации.The raw material is subjected to high concentration grinding and subsequently low concentration grinding, wherein in the case of high concentration grinding, the density of the material is set to 30 to 35%, and in the case of low concentration grinding, it is set to 4 to 6%. In addition, in the case of high concentration grinding, the transverse extensibility is controlled, and the low concentration grinding is controlled according to a target porosity (according to Gurley) of >16 s. In this exemplary embodiment, specific grinding loads are in the range of 140 to 170 kWh/t for high concentration grinding and 60 to 80 kWh/t for low concentration grinding.
Для обработки бумаги для горячего экстрагирования паром используют обычный пародутьевой ящик, который обеспечивает подвод пара к бумаге под давлением, составляющим по меньшей мере 2,0 бар, и при температуре 152°С. Аналогичным образом используют колпак для работы при высоком давлении.For hot steaming paper, a conventional steam box is used which supplies steam to the paper at a pressure of at least 2.0 bar and at a temperature of 152°C. Similarly, a high pressure cap is used.
Бумагоделательная машина предусмотрена с длинной сеткой, в частности, с длинносеточной секцией. Бумагу для горячего экстрагирования прессуют в секции прессования посредством двух обычных зон прессования и башмачного пресса с давлением, составляющим 60 кН/м в первой зоне прессования, 90 кН/м во второй зоне прессования и 550 кН/м в башмачном прессе. Очистку прессового сукна для секции прессования выполняют посредством сукномоек типа Уле и труб для распыления под высоким давлением. Разрежение в сукномойках типа Уле обеспечивают при 1,5-2 мВт⋅с, и трубы для распыления под высоким давлением работают при 15 бар.The paper machine is provided with a long wire, in particular a long wire section. The hot extract paper is pressed in the press section by two conventional press zones and a shoe press at a pressure of 60 kN/m in the first press zone, 90 kN/m in the second press zone and 550 kN/m in the shoe press. The cleaning of the press felt for the press section is carried out by Uhle type felt washers and high pressure spray tubes. Underpressure in Ule type cloth washers provide at 1.5-2 mW⋅s and the high pressure spray pipes operate at 15 bar.
Сушка бумаги для горячего экстрагирования происходит в сушильной секции посредством «слаломной» сушки, контактной сушки и конвекционной сушки при использовании горячего воздуха с температурой, составляющей по меньшей мере 175°С, при которой обеспечивается возможность свободной усадки бумаги.Drying of the hot extraction paper takes place in the dryer section by slalom drying, contact drying and convection drying using hot air at a temperature of at least 175° C., which allows free shrinkage of the paper.
Сушка происходит до тех пор, пока не будет достигнуто заданное значение остаточной влажности, составляющее 7%.Drying continues until the target residual moisture content of 7% is reached.
Бумага для горячего экстрагирования, полученная таким способом, имелаThe hot extraction paper obtained in this way had
воздухопроницаемость (по Герли), составляющую 22,1 с,breathability (according to Gurley), which is 22.1 s,
сопротивление продавливанию, составляющее 604 кПа/131 г⋅м-2,bursting resistance of 604 kPa/131 g⋅m -2 ,
массу на единицу площади, составляющую 131 г/м2, иmass per unit area of 131 g/m 2 , and
относительное удлинение при разрыве, составляющее 9,16% в машинном направлении и 9,48% в поперечном направлении.an elongation at break of 9.16% in the machine direction and 9.48% in the transverse direction.
Для исследования свойств 2 г бумаги были подвергнуты горячему экстрагированию при обработке обратным потоком при использовании 100 мл воды в течение 1 часа в соответствии со стандартом: ISO 6588-2:2012.To study the properties, 2 g of paper were subjected to a hot extraction with a reverse flow treatment using 100 ml of water for 1 hour in accordance with the standard: ISO 6588-2:2012.
Волокнистый материал был отфильтрован, и в фильтрате были выявлены ионы хлоридов и алюминия. Было показано, что могут быть достигнуты содержание хлоридов, составляющее 0,55 мг/л, и содержание алюминия, составляющее 0,074 мг/л.The fibrous material was filtered and chloride and aluminum ions were detected in the filtrate. It has been shown that a chloride content of 0.55 mg/l and an aluminum content of 0.074 mg/l can be achieved.
Пример 5Example 5
Изготовление пятой бумаги для горячего экстрагированияMaking the Fifth Hot Extract Paper
согласно изобретениюaccording to the invention
Беленая сульфатная крафт-целлюлоза, которая была получена из 61% - 65% еловой древесины и 25% - 29% сосновой древесины и 10% березовой древесины с перманганатным числом, составляющим <5, была использована для изготовления бумаги для горячего экстрагирования. 98%-я серная кислота была использована только для снижения и задания значения рН в машине для изготовления бумаги для пакетов, которая работает в псевдонейтральном режиме и имеет максимальную скорость > 1000 м/мин, в частности, была использована скорость, составляющая приблизительно 960 м/мин. Полученная в результате, белая бумага имеет рН, составляющий от 6,2 до приблизительно 7,5. Химикаты, которые обычно используются при производстве бумаги, такие как сульфат алюминия, крахмал, средства, препятствующие осаждению, противовспениватели, тальк или проклеивающие средства, не должны использоваться, и соответствующие отверстия машины, предназначенные для подачи добавок, закрывают по меньшей мере за один час до изготовления бумаги для горячего экстрагирования, чтобы надежно предотвратить попадание любых остаточных количеств данных материалов в бумагу, подлежащую изготовлению. Аналогичным образом остатки волокон перемещают в другую бумагоделательную машину или в различные контейнеры для брака для предотвращения загрязнения бумаги для горячего экстрагирования волокнами малой длины. Эту переналадку выполняют даже за несколько часов, предпочтительно по меньшей мере за 3 часа до начала изготовления. Бумагоделательная машина в данном случае работает таким образом, что никакой неизбежный бумажный брак, никакой сухой брак и никакие обрезки не подаются обратно в целлюлозную массу во время изготовления бумаги для горячего экстрагирования. Во время изготовления данные потоки отводят в то, что известно как промежуточный контейнер.Bleached kraft kraft pulp, which was made from 61%-65% spruce wood and 25%-29% pine wood and 10% birch wood with a kappa number of <5, was used to make paper for hot extraction. 98% sulfuric acid was only used to lower and set the pH in a bag making machine that operates in pseudo-neutral mode and has a maximum speed of > 1000 m/min, in particular, a speed of approximately 960 m/min was used. min. The resulting white paper has a pH of 6.2 to about 7.5. Chemicals commonly used in papermaking, such as aluminum sulfate, starch, anti-settling agents, antifoams, talc, or sizing agents, should not be used, and the appropriate machine openings for adding additives are closed at least one hour before hot extraction paper making process to reliably prevent any residual amounts of these materials from entering the paper to be made. Similarly, fiber residues are transferred to another paper machine or to different scrap containers to prevent contamination of the hot-extraction paper with short fibers. This changeover is carried out even a few hours, preferably at least 3 hours before the start of production. The paper machine in this case operates in such a way that no inevitable scrap, no dry scrap, and no scraps are fed back into the pulp during the manufacture of the hot-extraction paper. During manufacture, these streams are diverted into what is known as an intermediate container.
Исходный материал подвергают измельчению при высокой концентрации и впоследствии измельчению при низкой концентрации, при этом в случае измельчения при высокой концентрации плотность материала задают равной от 30 до 35% и в случае измельчения при низкой концентрации задают равной от 4 до 6%. Кроме того, в случае измельчения при высокой концентрации обеспечивают регулирование растяжимости в поперечном направлении, и измельчение при низкой концентрации регулируют в соответствии с заданной пористостью (по Герли), составляющей > 16 с. В указанном иллюстративном варианте осуществления конкретные нагрузки при измельчении находятся в диапазоне от 100 до 120 кВт⋅ч/т при измельчении при высокой концентрации и от 110 до 130 кВт⋅ч/т при измельчении при низкой концентрации.The raw material is subjected to high concentration grinding and subsequently low concentration grinding, wherein in the case of high concentration grinding, the density of the material is set to 30 to 35%, and in the case of low concentration grinding, it is set to 4 to 6%. In addition, in the case of high concentration grinding, the transverse extensibility is controlled, and the low concentration grinding is controlled according to a target porosity (according to Gurley) of >16 s. In this exemplary embodiment, specific grinding loads are in the range of 100 to 120 kWh/t for high concentration grinding and 110 to 130 kWh/ton for low concentration grinding.
Для обработки бумаги для горячего экстрагирования паром используют обычный пародутьевой ящик, который обеспечивает подвод пара к бумаге под давлением, составляющим по меньшей мере 2,0 бар, и при температуре 152°С. Аналогичным образом используют колпак для работы при высоком давлении.For hot steaming paper, a conventional steam box is used which supplies steam to the paper at a pressure of at least 2.0 bar and at a temperature of 152°C. Similarly, a high pressure cap is used.
Бумагоделательная машина предусмотрена с длинной сеткой, в частности, с длинносеточной секцией. Бумагу для горячего экстрагирования прессуют в секции прессования посредством двух обычных зон прессования и башмачного пресса с давлением, составляющим 60 кН/м в первой зоне прессования, 90 кН/м во второй зоне прессования и 550 кН/м в башмачном прессе. Очистку прессового сукна для секции прессования выполняют посредством сукномоек типа Уле и труб для распыления под высоким давлением. Разрежение в сукномойках типа Уле обеспечивают при 1,5-2 мВт⋅с, и трубы для распыления под высоким давлением работают при 15 бар.The paper machine is provided with a long wire, in particular a long wire section. The hot extract paper is pressed in the press section by two conventional press zones and a shoe press at a pressure of 60 kN/m in the first press zone, 90 kN/m in the second press zone and 550 kN/m in the shoe press. The cleaning of the press felt for the press section is carried out by means of Uhle type felt washers and high pressure spray tubes. Vacuum in Uhle type cloth washers is provided at 1.5-2 mW⋅s and the high pressure spray tubes are operated at 15 bar.
Сушка бумаги для горячего экстрагирования происходит в сушильной секции посредством «слаломной» сушки, контактной сушки и конвекционной сушки при использовании горячего воздуха с температурой, составляющей по меньшей мере 175°С, при которой обеспечивается возможность свободной усадки бумаги.Drying of the hot extraction paper takes place in the dryer section by slalom drying, contact drying and convection drying using hot air at a temperature of at least 175° C., which allows free shrinkage of the paper.
Сушка происходит до тех пор, пока не будет достигнуто заданное значение остаточной влажности, составляющее 7%.Drying continues until the target residual moisture content of 7% is reached.
Бумага для горячего экстрагирования, полученная таким способом, имелаThe hot extraction paper obtained in this way had
воздухопроницаемость (по Герли), составляющую 20,1 с,breathability (according to Gurley), which is 20.1 s,
сопротивление продавливанию, составляющее 327 кПа/71 г⋅м-2,bursting resistance of 327 kPa/71 g⋅m -2 ,
массу на единицу площади, составляющую 71 г/м2, иmass per unit area of 71 g/m 2 , and
относительное удлинение при разрыве, составляющее 9,03% в машинном направлении и 9,51% в поперечном направлении.an elongation at break of 9.03% in the machine direction and 9.51% in the transverse direction.
Для исследования свойств 2 г бумаги были подвергнуты горячему экстрагированию при обработке обратным потоком при использовании 100 мл воды в течение 1 часа в соответствии со стандартом: ISO 6588-2:2012. To study the properties, 2 g of paper were subjected to a hot extraction with a reverse flow treatment using 100 ml of water for 1 hour in accordance with the standard: ISO 6588-2:2012.
Волокнистый материал был отфильтрован, и в фильтрате были выявлены ионы хлоридов и алюминия. Было показано, что могут быть достигнуты содержание хлоридов, составляющее 0,52 мг/л, и содержание алюминия, составляющее 0,069 мг/л.The fibrous material was filtered and chloride and aluminum ions were detected in the filtrate. It has been shown that a chloride content of 0.52 mg/l and an aluminum content of 0.069 mg/l can be achieved.
Claims (13)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ATA374/2018 | 2018-12-14 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2782768C1 true RU2782768C1 (en) | 2022-11-02 |
Family
ID=
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0422898A1 (en) * | 1989-10-11 | 1991-04-17 | Kraft General Foods, Inc. | Infusion coffee filter pack. |
| US20160073689A1 (en) * | 2014-09-12 | 2016-03-17 | R.J. Reynolds Tobacco Company | Nonwoven pouch comprising heat sealable binder fiber |
| WO2017063680A1 (en) * | 2015-10-13 | 2017-04-20 | Biserkon Holdings Ltd. | Capsule and device for preparing beverages and method for manufacturing a capsule |
| RU2631802C2 (en) * | 2012-09-28 | 2017-09-26 | Глатфелтэр Гернсбах Гмбх Энд Ко. Кг | Transparent filter material |
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0422898A1 (en) * | 1989-10-11 | 1991-04-17 | Kraft General Foods, Inc. | Infusion coffee filter pack. |
| RU2631802C2 (en) * | 2012-09-28 | 2017-09-26 | Глатфелтэр Гернсбах Гмбх Энд Ко. Кг | Transparent filter material |
| US20160073689A1 (en) * | 2014-09-12 | 2016-03-17 | R.J. Reynolds Tobacco Company | Nonwoven pouch comprising heat sealable binder fiber |
| WO2017063680A1 (en) * | 2015-10-13 | 2017-04-20 | Biserkon Holdings Ltd. | Capsule and device for preparing beverages and method for manufacturing a capsule |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US11479919B2 (en) | Molded articles from a fiber slurry | |
| US11390996B2 (en) | Elongated tubular articles from wet-laid webs | |
| US11939725B2 (en) | Hot-extraction paper | |
| US11420784B2 (en) | Food packaging articles | |
| US11339537B2 (en) | Paper bag | |
| US11408128B2 (en) | Sheet with high sizing acceptance | |
| US11332885B2 (en) | Water removal between wire and wet press of a paper mill process | |
| US11441267B2 (en) | Refining to a desirable freeness | |
| US20200063352A1 (en) | Paper press process with high hydrolic pressure | |
| JP7305670B2 (en) | improved filter paper | |
| RU2782768C1 (en) | Paper for hot extraction | |
| FI3839138T3 (en) | Water-vapour-permeable and hot water resistant paper | |
| WO2004018770A1 (en) | Beverage package | |
| KR100627996B1 (en) | Composition for dissociating wet strength paper | |
| JP2023039213A (en) | Clupak paper and paper processed product | |
| JP2023039214A (en) | Clupak paper and paper processed product | |
| CN115552075A (en) | Method for producing a film comprising highly refined cellulose fibres |