SE502689C2 - Präglat förpackningspapper vars präglingsmönster uppvisar en mångfald upphöjda, avgränsade, identiska, figurer - Google Patents

Description

15 20 25 30 35 502 689 visat sig att det finns behov av förbättringar för mönstrat säckpapper, bl a med avseende på friktionen mellan säckar som staplats. Vi har funnit att dessa behov kan tillfredsställas om mönstret dessutom uppvisar följande karakteristika: A. figurerna är rätlinjiga, från varandra åtskilda och över pappersplanet jämnt fördelade samt försedda med tre, fyra eller flera sidor och plan figuryta som är parallell med och belägen på ett avstånd av 0.05- 0.40 mm från den omkringliggande pappersytan och med en total figuryta som utgör 540% av den totala pappersytan och B. förbindelseytan mellan figuryta och omkringliggande pappersyta är i huvudsak vinkelrät mot pappers- planet.

Mönstret enligt ovan får även friktionsförhöjande effekt på förpackningspapper, när varor som slagits in i papperet staplas på varandra.

Med förpackningspapper enligt uppfinningen avses 70%, w/w) vanligtvis härstammar från långfibrig ved, såsom gran eller papper där huvuddelen av fibermaterialet (t.ex. 2 tall. Fibermaterialet är vanligen sulfatmassa och kan vara blekt eller oblekt. Returfibrer kan ingå i större eller mindre grad. Med fördel är flera av de papperstyper som avses, t.ex. säckpapper, klopakiserade (kräppade). Normalt ingår ej fyllmedel i papperet och i den mån det gör det är mängden vanligen 510% (w/w), såsom 55% (w/w). Bland egen- skaper som är speciellt viktiga för säckpapper enligt upp- finningen kan nämnas brottarbetsindex, som i papperets längsriktning bör vara 20.4 kJ/kg och i dess tvärsriktning 20.3kJ/kg. Töjningen i längsriktningen är vanligen 21% (för förpackningspapper av något bättre kvalitet 22%) och i tvärs- riktningen 22.0% (gärna 23.5%). Som övre gränser för dessa fyra egenskaper gäller 7kJ/kg, 6kJ/kg, 20% respektive 15%.

Höga värden på brottarbetsindex och töjning tyder på hög- kvalitativa produkter. Det kan därför inte uteslutas att framtida utvecklingsarbete kan leda till, att de övre gränserna överskrides utan att man därför går utanför vad som avses med säckpapper enligt föreliggande uppfinning. Värden för brottarbetsindex och töjning skall vara bestämda enligt 10 15 20 25 30 35 502 689 ISO 1924/2-1985(E).

Fortsättningsvis gäller terminologin längsriktning = papperets maskinriktning, som i de flesta fall även är huvud- orienteringen hos fibrerna. Tvärsriktning är vinkelrät mot längsriktning.

Präglingsmönstrets figurer kan vara rätlinjiga tre- hörningar ( = trianglar), fyrhörningar, femhörningar etc., varvid fyrhörningar är att föredra, och då speciellt sådana i vilka det finns parvis parallella sidor, såsom i parallello- gram, exempelvis liksidiga sådana. Exempel på föredragna fyrhörningar är romber inkluderande kvadrater, rektanglar och romboider (= parallellogram som varken är liksidiga eller rätvinkliga). Vanligen uppvisar mönsterfigurerna enligt uppfinningen en jämntalig symmetriaxel som är högst fyrtalig.

I ett och samma präglingsmönster är det föredraget att alla mönstrets figurer är identiska även om det för vissa mönster kan förekomma att en förbättrad friktion papper mot papper uppnås om 2, 3, 4 eller flera olika figurer förekommer.

De identiska figurerna är jämnt fördelade över den mönstrade ytan. Med detta avses, att om en rät linje dras över papperets yta och får korsa ett flertal figurer på samma sätt, skall avståndet mellan intill varandra liggande iden- tiska figurer som korsas av linjen alltid vara detsamma.

Motsvarande avstånd för andra liknande linjer behöver däremot inte vara samma som för den först nämnda linjen.

Papperet enligt uppfinningen kan utefter den ena eller båda av sina längsgående sidor ha en ytterzon som saknar de jämnt fördelade präglingsfigurerna. Alternativt kan figurerna i dessa zoner vara mindre distinkta genom att de ej är upphöjda lika mycket ur det ursprungliga pappersplanet som de mera centrala delarna, eller genom att vinkeln mellan figurplan och förbindelseytan till det ursprungliga pappers- planet är större än 90°. Ytterzoner av denna typ är 1-2 dm om de finns hos förpackningspapperet.

Normal figurfrekvens är vanligtvis under 500 såsom under 200 st identiska figurer/dmz. Som exempel kan nämnas 10-100 st, såsom 20-60 st identiska figurer/dmz. figurytan är 540% och vanligen 20.5% (helst över 1%) av den Den totala 10 15 20 25 30 35 502 689 totala mönsterytan. Det har visat sig att mycket goda förbättringar i friktionen papper mot papper kan uppnås om den totala figurytan är under 30%, såsom under 20% eller under 10% av den totala mönsterytan.

Med förbättrade friktionsegenskaper avses att för- bättringen 21%, såsom 25%, relativt motsvarande opräglade papper (friktionskoefficienten för friktionen papper mot papper mätt i någon riktning). Mätmetodiken ges i den experi- mentella delen.

Om två identiska papper enligt uppfinningen lägges med ovansidorna mot varandra, bör i huvudsak de flesta av de identiska figurerna (290%) i det ena papperet kunna placeras mellan motsvarande figurer i det andra papperet så, att glidning försvåras (friktionen ökar) på grund av att figurerna i det ena papperet stöter emot motsvarande figurer i det andra. Det längsta avståndet mellan två sidor i en och samma figur skall därför i många av de mest föredragna ut- förandeformerna vara längre än det kortaste avståndet till närmast liggande figur i samma papper. Det nämnda längsta avståndet är alltid ett hörn-till-hörn avstånd, som i en rätlinjig trehörning alltid är en sida och i en rätlinjig månghörning alltid en diagonal.

Orienteringen av mönsterfigurerna skall helst vara sådan att papperets maskinriktning delar en vinkel i figurerna i två huvudsakligen (+/- lO°) lika stora vinklar.

Om en spetsig vinkel finns i figurerna är det helst en sådan som delas.

I den mest föredragna utförandeformen består figurerna av parallellogram. Dessa kan definieras med hjälp av ett rutmönster som uppkommer om ett första antal parallella räta linjer ll, 12, 13.... ln korsas av ett andra antal parallella räta linjer l1', l,', l3'... l'n, under en vinkel ß. Linjerna sträcker sig över papperets bredd. n och n' är heltal som kan vara lika eller olika och är alltid större än 10. Det exakta antalet linjer bestäms av avståndet mellan dem, deras lutning i förhållande till bredden och säckpapperets bredd. Det vinkelräta avståndet mellan linjerna i en grupp alternerar och är 10 15 20 25 30 35 502 689 5 ll och lz = a, och mellan l'1 och l'2 = c, 12 och l, = b, l'2 och l'3 = d, 13 och 14 = a, .l'3 och l', = c, l, och 15 = b l', och l'5 = d, lm, och ln = a eller b för n = jämnt resp. udda heltal l'W¿ och l'w= c eller d för n' = ett jämnt resp. udda heltal.

Generellt gäller att avstànden a, b, c och d S5 cm, företrädesvis 53 cm, och att a s b, och c S d. I en viktig utförandeform är a = c och b = d, med företräde för att a samtidigt är s b. Mönstrets figurer definieras som hela rutmönstret minus ytan mellan linjer belägna på avstànden b och d fràn varandra. I de vid ansökans prioritetsdag mest studerade utförandeformerna av uppfinningen har a, b, c och d alltid varit 2 0.05 cm, såsom 2 0.1 cm. vinkeln B uppfyller villkoret 10° 5 ß S l70°, såsom 10° s ß s 90° eller 90° S ß s 170°.

Det är föredraget att linjerna 11, 1,, 13, .... ln har positiv lutning och linjerna l'1, 1',, l'3, ... ln, negativ lutning gentemot papperets maskinriktning. vinkeln ß delas gärna mitt itu av maskinriktningen.

Figurerna 1-6 visar exempel på aktuella mönster sedda uppifrån. Papperens maskinriktning anges med dubbelpil [<-->].

Figur 1 visar ett papper enligt uppfinningen där a = c S b = d. vinkeln ß är 60° och figurfrekvensen är 39 st/dmz. Symmetriaxeln är tvàtalig. Maskinriktningen delar vinkeln ß mitt itu.

Figur 2 visar ett papper mönstrat pà ett liknande sätt. a = c < b = d. vinkeln B är 30° och delas mitt itu av maskinriktningen. Figurfrekvensen är 28 st/dmz. Symmetriaxeln hos figurerna är tvàtalig.

Figur 3 visar även det ett papper enligt upp- finningen där a = c S b = d. vinkeln B är 30° och delas mitt itu av maskinriktningen. Figurernas symmetriaxel är tvàtalig.

Figurfrekvensen är 48 st/dmz.

Figur 4 visar ett papper där a = c < b = d. vinkeln ß är 90° och delas av maskinriktningen i en vinkel som är O° 10 15 20 25 30 502 689 och en som är 90°. 49.

Symmetriaxeln är fyrtalig. Figurfrekvensen Figur 5 visar ett papper vars mönster är snarlikt det i föregående figur, men med mindre kvadrater och större figurfrekvens.

Figur 6 visar ett papper enligt uppfinningen där a s c < d S b. Vinkeln ß är 90° och delas mitt itu av maskin- riktningen. Figurernas symmetriaxel är tvåtalig. Figur- frekvensen är 32 st/dmÄ Uppfinningens olika aspekter framgår även av patentkraven som är den del av beskrivningen.

Experimentella del 1. Samanfattning Säckpapper uttaget ur pappersmaskinen vid ca 65% torrhalt har präglats i en laboratoriepress under för- hållanden avsedda att så långt möjligt efterlikna prägling i pappersmaskinen.

Det präglade papperens statiska friktion papper mot papper, dragstyrka, böjning, brottarbete, och luftresistens testades.

Friktionen ökar medan brottarbetet minskar och luftresistensen ökar vid prägling av säckpapperet. Enligt undersökningsresultatet rekommenderas mönstren D, stora kvadrater, B, avlånga glesa romber, C, avlånga täta romber samt avlånga rektanglar i nu nämnd ordning. 2. Genomförande 2.a Prägling Papper i form av ark togs ur pappersmaskinen vid ca 65% torrhalt under kvalitetsbyte. Arken förvarades i plast- påsar för att förhindra torkning till dess präglingen genom- förts.

Pappersarken präglades under statiska förhållanden i en laboratoriepress med hjälp av en stålplatta med önskat mönster. Mönster, som studerades, framgår av figurerna 1-6. 10 15 20 25 502 689 Präglingen skedde vid trycket 3 kp/cm: under tiderna l s och 5 s. _ Arken torkades därefter mot en torkcylinder mellan två styva läskpapper på så sätt att de hölls sträckta. 2c. Bestämning av friktionskoefficient Denna utfördes enligt TAPPI T:503 med hjälp av ett lutande plan från Buchel van der Korpat, Holland. Friktionen översida mot översida bestämdes mellan tvâ remsor som skurits ur de konditionerade arken i deras längs- respektive tvärs- riktning. Försöken upprepades fem gånger för varje mönster.

Medelvärdet [Mv] av de erhållna friktionskoefficienterna framgår av Tabell 1. Genom att skära ut remsorna i andra riktningar och/eller para ihop dem på andra sätt kan friktionskoefficienten bestämmas även för andra riktningar i säckpapperet. 2b. Dragstyrka, töjning, brottarbete bestämdes enligt ISO 1924/2-1985 (E) och luftresistens enligt ISO 3687-1976. 3. Resultat Dragstyrkan påverkas knappast av präglingen medan töjningen tycks sjunka något vilket resulterar i en brottarbetssänkning på upp till 20% längs och upp till l6% tvärs.

Luftresistensen ökar upp till 12 enheter, från 29 till 41 s.

Friktionen ökar upp till 0.11 enheter fràn 0.63 upp till 0.74. 502 689 nw.o ww.o ww.o ww.o ww.o ww.o ww.o ww.o ww.o ww.o ow.o ww.o ww.o .was lmcowwtm .muåzw o.ww o.mn nom o.mn mww w.wn n.mn w.ww w.mn m.wn o.wn w.wn w.wn .wow wmw onw wmw www www www www nnw mww oww mww www www wnw www wow www nww nww www www www www www nnw www w~w>www=m_ ~= uwunäzoum ww.ww ww.w ww.ww ww.w ww.o oo.w wo.ow mo.n oo.ow ww.w nw.ow ww.w wn.ww ow.n mo.ww ww.w wwow wo.w nw.o ww.w no.o mw.w ow.ww now ww.ow ww.w mñå mwEä .ww wsflwå. ww.n ww.n no.n wo.w ww.w wo.w oo.n non oow wo.n mo.w wn.n wo.w Emå mwš: ww.w wm.w om.w wo.w ww.w wo.w oo.w ww.w ww.w wo.w om.w wm.w ww.w E\Zx Cfifififfibfifilflïflöflïffiffiflïffl ~Eu>§ wo.w: Stbwwfläw àää 132m v-llñv-íVïP-*Vïv-il/ïr-ll/“nv-IVI .wow E. v-4v-4NNFICÛVVVWVÄ©\O .wa .wuwwwwßë humana ÉwmEO NEwSw wn :ßcowmwnw .wuwcmšum Nëwšw wn :wcowflnw .ïwcmäum NEwSw ow .EE mn .Euzuwâvw NEEë ow .EE m.n .ëëwäöw ~Ew>w ow .EE m .Euäëæwwvw NEwbw ow .EE m .hznhwzšvw ~Ew>m ww .EE oxn önEoww .ašw ä. .se aa ...seem Našm å .EE gå .upšš ~Ewbw ww .EE oxn EunEom NEEä on .EE wxw .EunEom NEwSw on .EE wxw BwEom .w .wHwQmB

Claims (5)

10 15 20 25 30 502 689 PBTENTKRAV

1. l. Präglat förpackningspapper, företrädesvis säckpapper, vars präglingsmönster uppvisar en mångfald ur avgränsade identiska figurer, att papperets plan upphöjda, k ä n n e t e c k n a t a v, A. figurerna är rätlinjiga, från varandra åtskilda och över pappersplanet jämnt fördelade samt försedda med tre eller flera, företrädesvis fyra, sidor och plan figuryta som är parallell med och belägen på ett avstånd av 0.05-0.40 mm från den omkring- liggande pappersytan och med en total figuryta som utgör s40%, företrädesvis 520%, av den totala pappersytan som präglats, och av att B. förbindelseytan mellan figuryta och omkringliggande pappersyta är i huvudsak vinkelrät mot pappersplanet.

2. Präglat förpackningspapper enligt kravet l, k ä n n e t e c k n a t a v, att figurerna utgöres av parallellogram definierade såsom rutor i det rutmönster som uppkommer om ett antal parallella linjer (ll, 12, 13, l,, 15, 13, 1%- l'5, heltal större än 10 och där det vinkelräta avståndet mellan ln korsas av ett antal andra parallella linjer (l',, l'p l'n,) under en vinkel B, där n och n' är lïoch 12 = a, och mellan l'1 och l'2 = c, 1, och 13 = b, l'2 och l'3 = d, 13 och 1, = a, l'3 och l', = c, 1, och 15 = b l', och 1'5 = d, lm, och ln= a eller b för n = ett jämnt resp. udda heltal, l'w_1och l'f= c eller d för n = ett jämnt resp. udda heltal, är där figurerna i mönstret definieras som den totala ytan över vilka linjerna sträcker sig minus ytan mellan linjer med avståndet b respektive d från varandra, och där a, valda så att a s b och c 5 d. b, c, d är 502 689 10

3. Präglat förpackningspapper enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a t a v, att a = c ocn b = d, företrädesvis med a s b.

4. Präglat förpackningspapper enligt något av kraven 2-3, k ä n n e t e c k n a t a v, att linjerna 11, 12, .... ln har positiv lutning och linjerna l'1, l'2, ... l'n har negativ lutning mot papperets maskinriktning, företrädesvis med samma absoluta värde och att vinkeln är lO° s ß S l70°, företrädesvis lO° 5 B S 90°.

5. Präglat förpackningspapper enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t a v, att ett hörn-till-hörn avstånd, i förekommande fall ett diagonalavstànd, i respektive figur är längre än kortaste avståndet till närmast liggande figur.