SE518488C2 - Vätskekartong - Google Patents

Description

25 30 35 518 488 2 u ø n : a | o a a n.

Problemet med att hydrofobera kartongen både med neutrallim och med hartslim är att hydrofoberingen verkar optimalt vid olika pH-värden för de olika limmen. Neutrallim verkar, som sagt, optimalt vid pH-värden över 7, medan hartslim verkar optimalt vid pH-värden under 7, vilket gör att en kompromisslösning måste tillämpas. Att inte ut- nyttja optimalt pH för de båda limmen gör dock att de måste doseras i större mängder, vilket ger extra kostnader och även problem med överblivna kemikalier som cirkulerar i vattensystemen, vilket ger ett instabilt system med skumning och fläckar m.m. som följd.

I US 5,456,800 presenteras en lösning till nyss nämnda problem, varvid utnyttjas en limningskomposition som syfiar till att förhindra inträngning av både väteperoxid och mjölksyra och som fördelaktigt kan appliceras vid neutralt till alkaliskt pH. Den presen- terade limningskompositionen innefattar ett härdbart harts, ett cellulosareaktivt hydro- foberingsmedel och ett icke cellulosareaktivt hydrofoberingsmedel. Hartslimmet och vaxet innehåller hartssyror och fettsyror vilka, vid dålig retention, orsakar skumning och fimgerar som skumstabilisatorer. I US 5,456,800 diskuteras ej problem avseende mot- stånd mot yttre tryck eller problem avseende hydrofobering av kartongskikt med låg densitet, enligt nedan.

Vid behandlingen för att förhindra vätskeinträngning måste det vidare tas hänsyn till densiteten hos kartongen. Vätskekartongen uppvisar konventionellt ett rnittskikt (center- skikt) med lägre densitet än ytterskikten, i syfte att ge kartongen önskade mekaniska egenskaper, såsom styvhet. Mittskiktet fungerar härvid som ett bulkgivande skikt. Vid låg densitet får dock ytenergin en mindre påverkan, och det måste doseras stora mäng- der lim för att uppnå den önskade hydrofoberingseffekten.

I vissa typer av konventeringsutrustningar leds dessutom kartongen ned i ett bad av vä- teperoxid vid desinficeringen, varvid kartongen påverkas av ett yttre tryck som motsva- rar vätskepelaren i badet. Vid yttre tryck minskas betydelsen av ytkemiska effekter, me- dan kapillärstrukturen får större betydelse. Det är därför svårare att minska inträngning- en av väteperoxid, genom ytkemisk påverkan, då ett yttre tryck föreligger.

REDOGÖRELSE ÖVER UPPFINNINGEN Enligt föreliggande uppfinning presenteras en vätskekartong vilken är utformad att minska eller eliminera ovanstående problemkomplex. Föreliggande uppfinning presen- terar således en vätskekartongen enligt patentkrav 1. 10 15 20 25 30 35 518 488 Ö Uppfinningen utgår från tryckjämvikten vid vätskefronten, då kartongen behandlas med desinficeringsmedlet: PE + PC = PF PE = externt tryck PC = Kapillärtryck PF = Flödesmotstånd Det yttre trycket är konstant i desinficeringsanläggriingen och går ej att påverka. Ikon- ventionella system, med konventionell limning, minskas kapillärtrycket på så sätt att kontaktvinkeln mellan inträngande vätska och fiber ökas genom limdosering, vilket gör kartongen hydrofob.

Föreliggande lösning bygger istället på att flödesmotståndet in i kartongen ökas, speci- ellt vid kartongens kanter, genom att ett eller flera skikt i kartongen innefattar ett till- satsmedel som uppvisar förrnåga att reagera med eller bryta ned ett desinficeringsmedel, med vilket sagda vätskekartong behandlas, på ett sådant sätt att det skapas ett gasskikt på kartongsnittet, som motverkar inträngningen av vätska.

Enligt uppfinningen skapas gasskiktet genom att en i kartongen tillsatt katalysator eller annan förening omvandlar väteperoxiden till syrgas och vatten. Katalysatom eller före- ningen väljes enligt uppfinningen ur gruppen som består av metallsalter, metalloxider eller enzymer. Som exempel på föreningar som ger den önskade effekten kan nämnas brunsten (MnOg) eller katalas. Den bildade syrgasen bildar ett skyddande gasskikt, en barriär, som hindrar väteperoxiden från att tränga in i kartongen, speciellt i dess kanter.

Enligt ännu en aspekt av uppfinningen tillsättes det uppfinningsenliga tillsatsmedlet i mängder av 0,5-10 kg/ton torrt papper, företrädesvis 0,5-5 kg/ton torrt papper, och än mer föredraget 1-5 kg/ton torrt papper, i det eller de skikt av kartongen som innefattar tillsatsmedlet. Utnyttjad mängd i de enskilda skikten kan därvid anpassas i förhållande till skiktens densitet, så att mängden är större i det eller de skikt som uppvisar lägst den- sitet, och vice versa. Lämpligen utnyttjas det uppfinningsenliga tillsatsmedlet i alla cel- lulosabaserade skikt i vätskekartongen.

Det är också tänkbart att utnyttja en förening som reagerar med, snarare än bryter ned, desinficeringsmedlet, så att det bildas ett skyddande skikt av syrgas. Uppfinningen är inte heller begränsad till desinficeringsmedel i form av väteperoxid, varvid den även 10 15 20 25 30 35 518 488 4 n | . o ~ o u ø a nu kan fungera i samband med desinficeringsmedel av annan typ. Härvid får valet av till- satsmedel anpassas till det utnyttjade desinficeringsmedlet, så att det vid reaktion eller nedbrytning bildas ett syrgasskikt enligt uppfinningen.

Enligt en annan aspekt av uppfinningen kombineras det uppfinningsenliga tillsatsmedlet med en limningskomposition, t.ex. ett neutrallim, för motverkan av mjölksyrainträng- ning. Därvid kan utnyttjat pH vid hydrofoberingen fördelaktigt optimeras för neutral- limmet, vilket betyder att pH-värden över 7 kan utnyttjas.

Mest fördelaktigt utnyttjas enbart det uppfinningsenliga tillsatsmedlet för att motverka kantinträngning av desinficeringsmedel. Enligt en aspekt av uppfinningen kan dock det uppfinningsenliga tillsatsmedlet kombineras med ett hydrofoberingsmedel, t.ex. harts- lim, för motverkan av kantinträngning av desinficeringsmedlet. Hartslimmet kan därvid utnyttjas i mängder som är mindre än konventionellt, i det eller de skikt som innefattar det uppfinningsenliga tillsatsmedlet.

Vid tillverkningen av vätskekartongen tillsättes företrädesvis det uppfinningsenliga till- satsmedlet till mälden före inloppslådan. Om tillsatsmedlet är i pulverfonn, exempelvis brunsten, tillsätts tillsatsmedlet lämpligen i form av en slurry. Om tillsatsmedlet är dis- pergerat eller i lösning, exempelvis katalas, tillsätts tillsatsmedlet lämpligen i befintlig form.

Vätskekartongen i vilken tillsatsmedlet utnyttjas är företrädesvis uppbyggd av åtminsto- ne ett bulkgivande centerskikt, med ett ytterskikt på vardera sidan. Centerskiktet är van- ligen utformat av en blandning av kemisk massa och CTMP-massa. På vätskekartong- ens utsida är det vanligen anordnat ett beläggningsskikt av PE, medan insidan är belagd med ett beläggningsskikt av PE och eventuellt aluminium som utgör en barriär mot den vätska som förpackningen avses fyllas med.

KORT FIGURBESKRIVNING Fig. 1 visar kantinträngning i form av uppnådda VP-wick värden för ett referensförsök och tvâ uppfinningsenliga försök, vid olika dosering.

EXEIVIPEL En försöksserie utfördes i laboratorieskala, varvid utnyttjades en centerskiktsmassa, bestående av kemisk massa och CTMP-massa i form av inloppslådemäld. Den utnyttja- de massan var neutrallimmad med AKD (4 kg/ton). Referens utgjorde ovanstående mas- 10 15 518 488 5 sa med tillsats av hartslim och alun. I forsöksseriema tillsattes sedan brunsten (MnOz), enbart eller i kombination med hartslim och alun. I forsöksserien där brunsten doserades tillsammans med hartslim och alun, användes hela tiden konstant dosering av hartslim och alun (3 kg/ton av vardera kemikalien). Ark tillverkades av mälden, varefier kantin- trängning av väteperoxid bestämdes under atmosfarstryck. Bestämningen av väteperox- idinträngningen utfördes på laboratorium i ett väteperoxidbad med 30 % väteperoxid med temperaturen 70 °C. Uppehållstiden var 10 minuter.

Den resulterande kantinträngningeri, mätt i form av VP-wick värden, redovisas i tabell 1, varvid det kan konstateras att samma nivåer på VP-wick erhölls då det uppfinnings- enliga tillsatsmedlet, eller kombinationen brunsten/hartslim, utnyttjades, som då harts- lim utnyttjades. Detta tyder på att man kan nå samma rninirninivå på VP-wick med brunsten som med hartslim. Doseringen kan dock fördelaktigt göras lägre, eftersom effekten fås snabbare. Resultatet redovisas även i diagramfonn i Fig. 1.

Tabell 1 Dosering VP-wick, kg/mz kg/ton Hartslim och alun Brunsten Brunsten med konstant (utan brunsten) (utan hartslim och alun) dosering av hartslim Referens och alun 0 0,93 0,93 0,93 0,5 1,01 1,0 1,42 1,03 1,21 1,5 1,38 0,83 0,93 2 1,66 0,71 0,78 3 1,06 0,70 0,67 4 1,15 0,71 0,69 5 1,16 0,55 6 1,06 0,61 s 0,81 0,61 10 0,67 0,66

Claims (1)

1. 0 15 20 25 30 35 518 488 6 p u - o n o v o o > - o n ao PATENTKRAV . Vätskekartong innefattande ett eller flera skikt av cellulosahaltigt material, k ä n n e t e c k n a d a v att ett eller flera av sagda skikt innefattar ett tillsatsmedel valt ur gruppen som består av metallsalter, metalloxider och enzymer, vilket till- satsmedel uppvisar förmåga att under bildande av syrgas reagera med eller bryta ned ett desinficeringsmedel med vilket sagda Vätskekartong behandlas, vilken syrgas agerar som en barriär och därmed förhindrar inträngning, speciellt kantinträngning, av sagda desinficeringsmedel i kartongskiktet/skikten. . Vätskekartong enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d a v att sagda desinficeringsmedel utgöres av väteperoxid _ Vätskekartong enligt krav 1 eller 2, k ä n n et e c k n a d a v att sagda tillsatsmedel utgöres av katalas eller MnOz. . Vätskekartong enligt något av ovanstående krav, k ä n n e t e c k n a d a v att sagda tillsatsmedel föreligger i en mängd av 0,5-10 kg/ton torrt papper, företrädesvis 0,5-5 kg/ton torrt papper, och än mer föredraget 1-5 kg/ton torrt papper, i sagda ett eller flera skikt som innefattar tillsatsmedlet. . Vätskekartong enligt något av ovanstående krav, k ä n n e t e c k n a d a v att ett första skikt av sagda skikt av cellulosahaltigt material utgöres av ett skikt med lägre densitet än övriga skikt av cellulosahaltigt material i vätskekartongen, varvid detta första skikt uppvisar en högre halt av sagda tillsatsmedel än vad övriga skikt gör. . Vätskekartong enligt något av ovanstående krav, k ä n n e t e c k n a d a v att sagda ett eller flera skikt även innefattar ett andra medel, vilket andra medel är ägnat att motverka inträngning, speciellt kantinträngning, av mjölksyra i vätskekartongen, varvid sagda andra medel företrädesvis utgöres av en limningskomposition innefat- tande minst ett hydrofobt cellulosareaktivt hydrofoberingsmedel och en anjonisk, katjonisk eller amfoter polymer. . Vätskekartong enligt något av ovanstående krav, k ä n n e t e c k n a d a v att sagda tillsatsmedel kombineras med ett hydrofoberingsmedel i sagda ett eller flera skikt, vilket hydrofoberingsmedel är ägnat att motverka inträngning, speciellt kantinträng- ning, av desinficeringsmedlet i vätskekartongen, varvid detta hydrofoberingsmedel 518 488 52 n nu» no företrädesvis utgöres av hartslim.