WO2023150812A1 - Transparentpapier - Google Patents

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WO2023150812A1
WO2023150812A1 PCT/AT2023/060033 AT2023060033W WO2023150812A1 WO 2023150812 A1 WO2023150812 A1 WO 2023150812A1 AT 2023060033 W AT2023060033 W AT 2023060033W WO 2023150812 A1 WO2023150812 A1 WO 2023150812A1
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pulp
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starch
surface treatment
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PCT/AT2023/060033
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Elisabeth SCHWAIGER
Leo Arpa
Peter CHLEPKO
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Mondi Ag
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    • D21H5/0077—Transparent papers, e.g. paper treated with transparent-rendering compositions or glassine paper prepares from well-hydrated stock

Definitions

  • oils, waxes or the like in particular silicone oils or resins, can be used as additives to paper in order to be able to achieve a certain transparency in the paper.
  • Materials of this type which are intended to make the paper translucent, are usually ground extremely finely together with the cellulose fibers and grease-resistant and slightly transparent papers are produced from this mixture.
  • paper with high strength could not be made sufficiently translucent using conventional methods without reducing their strength to such an extent, either by perforating by means of a laser or by extremely strong grinding and/or extremely strong calendering of the pulp fibers used, that such Methods for the production of transparent paper for large-scale technical use, in particular for the packaging of products which have irregular or sharp-edged surfaces and/or are heavier, such as electronic components, tokens, building materials or food such as rice , nuts or the like are not suitable.
  • Packaging papers for such objects or materials are usually made from kraft paper, which has a particularly high strength but is not transparent even when using thin papers with a low basis weight.
  • the present invention now aims to provide a transparent paper which has high strength, in particular strength properties essentially corresponding to those of kraft paper, and which only has biodegradable substances and no environmentally harmful chemicals in or on the paper.
  • the transparent paper according to the invention is essentially characterized in that the kraft paper is made from a bleached, low-consistency and optionally high-consistency to a freeness of at least 38 °SR, preferably at least 43 °SR, particularly preferably at least 46 °SR ground Pulp that at least
  • the kraft paper By forming the kraft paper from a bleached pulp, which pulp is made up of at least 30% softwood pulp and at least 35% hardwood pulp, it is possible to provide a paper whose mechanical strength is suitable for use in the packaging sector is sufficiently high and which, on the other hand, has sufficient formation and transparency or translucency, the fact that small amounts of processing aids and 0.1 to 0.4% sizing agent and optionally other fillers are also added to the kraft paper makes it possible to provide a paper which on the one hand is suitable for use in the food sector and on the other hand provides an optimal compromise between mechanical strength and processability.
  • a bleached pulp which pulp is made up of at least 30% softwood pulp and at least 35% hardwood pulp
  • a tracing paper according to the present invention is not understood to mean a completely clear and transparent paper, but a paper with an opacity as defined in ISO standard No.: 2471:2008. Accordingly, opacity is understood to mean the degree of turbidity of the translucent paper or transparent paper according to the invention.
  • mechanical surface treatment means pressing in the press section of a paper machine with one or more presses with the same or different pressure or at least one shoe press or combinations of one or more presses and one or two Shoe presses understood in any order.
  • the transparent paper is designed in such a way that only unbleached fiber material from softwood pulp, in particular 20 to 30% unbleached fiber material from softwood pulp, is contained as further fibers, it is possible to achieve a CO 2 footprint, which only results in CO 2 emissions of less than 350 kg CO 2 /t paper.
  • the strength of the paper can be increased compared to a transparent paper consisting purely of bleached pulp(s) and in particular compared to conventionally produced ones tracing papers can be further increased.
  • the present invention also aims to provide a method for producing the transparent paper with which it is possible to provide a transparent paper having excellent mechanical properties.
  • the method according to the invention is essentially characterized in that it has the following steps: a) forming a Kraftpuipe containing at least 30%, preferably at least 35%, particularly preferably 40% to at most 60% bleached softwood pulp and at least 35%, preferably at least 40%, particularly preferably at least 45% bleached hardwood pulp and optionally other fibrous materials, b) subjecting the pulp to low-consistency beating and optionally high-consistency beating until a degree of beating of at least 38°SR, preferably at least 43°SR, particularly preferably at least 46°SR is achieved, c) adding processing aids, in particular 0.5 up to 2.5% cationic starch, 0.1 to 0.4% sizing agent and optionally up to 4.0% fillers, d) sheet formation on a wire of a paper machine, e) pressing and drying to a dry content of between 30% and 80% , f) and optionally at least one coating of the sheet formed with a surface thickness of up to 3 g/m 2 ,
  • a starting material can surprisingly be provided which, by means of the subsequent moderate treatment steps, in particular a surface treatment - treatment with a non-starch surface treatment agent, and optionally calendering, results in a kraft paper which, both as a result of the beating and the subsequent treatment, has essentially no fibre-air-fibre interfaces and is therefore transparent on the one hand and has high strength and very good resistance to tear propagation on the other.
  • Such a paper has a tensile strength according to ISO 1924-3:2005 in the machine direction of between 6.0 and 8.5 kN/m and in the transverse direction of between 2.7 and 4.5 kN/m, in particular a tear propagation resistance according to ISO 1974:2012 in the machine direction of at least 400 mN and in the transverse direction of at least 600 mN and one
  • the achievable opacity according to ISO 2471:2008 is in the range of ⁇ 80%, preferably ⁇ 70%.
  • the sheet By calendering the sheet with a line load between 40 and 500 kN/m, it is not only possible to further improve the surface properties of the paper, but surprisingly also to further increase the transparency of the paper without otherwise impairing the Process an excessive amount of energy must be expended.
  • the energy consumption in the calendering step can be kept particularly low here, in particular because of the low temperatures of about 80° C. to about 130° C. at which the calendering is carried out.
  • a surface treatment with a chemical surface treatment agent such as PEG (polyethylene glycol) before or after calendering in particular in an amount of 7 to 30 g/m 2 and a surface-coated sheet with a basis weight between 57 g/m 2 and 150 g/m 2
  • a chemical surface treatment agent such as PEG (polyethylene glycol)
  • PEG polyethylene glycol
  • a surface-coated sheet with a basis weight between 57 g/m 2 and 150 g/m 2 it is possible to further increase the transparency of the kraft paper, so that goods contained in packaging made of kraft paper can be clearly and unambiguously recognized and checked.
  • packaging that has viewing windows with such kraft paper can also be designed in such a way that texts underneath can be clearly read or packaged goods can be seen through the viewing window.
  • a surface-coated paper with basis weights of 57 g/m 2 and 150 g/m 2 this can also be used for packaging heavy or irregularly shaped goods due to its excellent mechanical properties.
  • the additional surface treatment step with a surface treatment agent other than starch is carried out either in the paper machine itself or in a separate unit, it is possible to provide a particularly flexible process which can either be carried out directly on a conventional paper - machine can be carried out or a separate additional surface treatment unit is used.
  • a separate surface treatment unit is used, the process can be carried out on a conventional paper machine at speeds >650 m/min without the additional surface treatment step and a transparent paper can still be produced which is sufficiently translucent and, in particular, has excellent mechanical strength .
  • a separate surface treatment unit that applies a chemical surface treatment agent such as PEG the opacity of the kraft paper can be further reduced to below 70% without impairing the mechanical properties of the paper.
  • a moderate degree of beating in the range of 38 °SR is used, at least 30% softwood pulp fibers are used, which contribute to the extremely good mechanical strength of the paper, and at least 35% hardwood pulp is used , whereby it is still possible with these small amounts to form a transparent paper by subsequent pressing and surface coating.
  • a particularly elegant and in particular efficient method is achieved if the step of surface treatment with a surface treatment agent other than starch takes place at the same time as the coating with surface starch.
  • Both the surface thickness and the additional surface treatment agent can be applied to the paper by, for example, application units that are separate from one another. den and thus a high quality, well translucent paper with excellent mechanical properties can be obtained.
  • a freeness of 40 °SR is achieved for both pulps.
  • the additives are added in the approach flow of the paper machine.
  • the pH value in the white water was 8.1, cationic starch, with a degree of cationization DS of 0.05, in an amount of 11 kg/t paper atro (atro means absolutely dry) was metered in and alkenylsuccinic anhydrides were used as sizing agents in a Amount of 2.3 kg/t paper dry used. 3% calcium carbonate was used as the filler.
  • the consistency of the pulp at the headbox was 0.1%.
  • Dewatering took place on a wire section with a top former and in a press section with four nips, the line pressure in the three nips being 48 kN/m, 95 kN/m and 115 kN/m and in the shoe press nip 600 kN/m fraud.
  • the paper was predried and treated in a coating unit with a surface thickness of 1 g/m 2 . The paper was then dried further and dried to a final moisture content of 6%. The speed at the pope was 859 m/min.
  • the paper obtained in this way with a grammage of 78 g/m 2 , was provided with a total coating of 21 g/m 2 PEG in two passes in a separate coating unit.
  • the tracing paper produced in this way had the following properties:
  • Example 2 Production of a calendered transparent paper with a grammage of 95 g/m 2
  • a beating degree of 40 °SR is achieved for both pulps. After beating, the two celluloses are mixed according to the specified proportions. The auxiliary materials are metered into the approach flow of the paper machine.
  • the paper was predried and treated in a coating unit with a surface thickness of 1 g/m 2 .
  • the paper was then dried further, treated in a calender with a line load of 60 kN/m and dried to a final moisture content of 6%.
  • the speed at the pope was 859 m/min.
  • the paper obtained in this way with a grammage of 78 g/m 2 was provided with a total coating of 17 g/m 2 PEG in a separate coating unit in one operation.
  • the tracing paper produced in this way had the following properties:
  • Example 3 Production of a calendered transparent paper with a grammage of 61 g/m 2 Process description:
  • a freeness of 44 °SR is achieved for both pulps
  • the additives are added in the approach flow of the paper machine.
  • the pH value in the white water was 8.1
  • cationic starch with a degree of cationization DS of 0.05 was metered in in an amount of 17 kg/t paper atro
  • alkenylsuccinic anhydrides were used as sizing agents in an amount of 2.6 kg/t t dry paper used. No filler was used.
  • the consistency of the pulp at the headbox was 0.1%.
  • Dewatering took place on a wire section with a top former and in a press section with four nips, with the line pressure in the three nips being 48 kN/m, 95 kN/m and 115 kN/m and in the shoe press nip 620 kN/m fraud.
  • the paper was pre-dried and treated in a coating unit with a surface thickness of 2 g/m2.
  • the paper was then dried further, treated in a calender with a line load of 120 kN/m and dried to a final moisture content of 7%.
  • the speed at the Pope was 795 m/min.
  • the paper obtained in this way had a grammage of 52 g/m 2 and was provided with a coating of 9 g/m 2 (mixture of 90% PEG/10% glycerol) in a separate coating unit.
  • the tracing paper produced in this way had the following properties:
  • Example 4 Production of a calendered transparent paper with a grammage of 135 g/m 2 Process description:
  • the pH in the white water was 8.1, cationic starch, with a degree of cationization DS of 0.05, was metered in in an amount of 20 kg/to of dry paper, and 2.0 kg of alkenylsuccinic anhydride were used as sizing agents / t paper atro used. No fillers were used. The consistency of the pulp at the headbox was 0.1%. Dewatering took place on a wire section with a top former and in a press section with four nips, with the line pressure in the three nips being 50 kN/m, 100 kN/m and 120 kN/m m and in the shoe press nip was 600 kN/m.
  • the paper obtained in this way with a grammage of 110 g/m 2 , was provided with a total coating of 25 g/m 2 PEG in two passes in a separate coating unit.
  • the tracing paper produced in this way had the following properties:

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Abstract

Transparentpapier bestehend aus einem beschichteten oder chemisch behandelten Kraftpapier, wobei das Kraftpapier aus einem gebleichten niederkonsistenz sowie gegebenenfalls hochkonsistenz mit einem Mahlgrad von wenigstens 38 °SR, vorzugweise wenigstens 43 °SR, insbesondere bevorzugt wenigstens 46 °SR gemahlenen Zellstoff, der zu wenigstens 30 %, vorzugsweise zu wenigstens 35 %, besonders bevorzugt zu wenigstens 40 % und höchstens 60 % aus Weichholzzellstoff und zu wenigstens 35 %, vorzugsweise zu wenigstens 40 %, besonders bevorzugt zu wenigstens 45 % aus Hartholzzellstoff sowie gegebenenfalls weiteren Faserstoffen, 0,5 bis 2,5 % kationischer Stärke, Prozesshilfsstoffen, 0,1 bis 0,4 % Leimungsmittel und gegebenenfalls bis zu 4 % Füllstoffen gebildet ist und wobei das Kraftpapier mit weiteren Substanzen gewählt aus PEG, Glycerin, Polyvinylalkohol oder Mischungen aus zwei oder mehreren davon und gegebenenfalls Stärke sowie gegebenenfalls mechanisch oberflächenbehandelt ist sowie Verfahren zur Herstellung von Transparentpapier und Ausbilden einer Kraftpulpe.

Description

TRANSPARENTPAPIER
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Transparentpapier bestehend aus einem be- schichteten oder chemisch behandelten Kraftpapier sowie auf ein Verfahren zur Herstellung von Transparentpapier, bei weichem ein Kraftpapier einer chemischen Oberflächenbehandlung und/oder beschichtenden Oberflächenbehandlung unterworfen wird.
Transparentpapiere bzw. durchscheinende Papiere werden seit vielen Jahren hergestellt, um beispielsweise als Sichtfenster in Kuverts oder Kartons, Lebensmittelverpackungen, für ver- schiedenste graphische Anwendungen, wie Durchpausepapier, Fotokopierpapier oder dgl. zu dienen. Neben speziellen Arten von Transparentpapieren, wie Glassine-Papieren, die nur mit niedrigen Flächengewichten bis etwa 50 g/m2 herstellbar sind und überdies nur eine sehr einge- schränkte Festigkeit besitzen, gibt es auch eine Vielzahl von Papieren, bei welchen ein her- kömmliches Papier mittels spezieller Verfahren durchscheinend gemacht wird, welche Verfah- ren sowohl physikalische Methoden als auch chemische Verfahren oder Mischungen davon um- fassen. Insbesondere wenn bei derartigen Verfahren Chemikalien, insbesondere synthetische Harze wie z.B. Akrylharze, Polyester- und/oder Urethanharze, eingesetzt werden, mit welchen das Papier durchscheinend gemacht werden soll, ist es zusätzlich zur Beschichtung des Pa- piers mit den Chemikalien per se meist erforderlich, das durchscheinend machende Material nach seinem Aufbringen zu vernetzen oder auszuhärten indem Wärme oder UV-Strahlen oder auch andere Vernetzungsverfahren angewandt werden. Ein derartiges Verfahren, mit dem ein transparenter Bereich in Papier ausgebildet werden kann ist beispielsweise in der US 5,418,205 beschrieben, bei welchem ein zellulosisches Substrat zum Imprägnieren mit einem polymeri- sierbaren, transparent machenden Material imprägniert wird, wobei der imprägnierte Bereich nachfolgend durch Strahlung gehärtet bzw. vernetzt wird und dadurch ein transparenter Bereich in dem Papier ausgebildet wird.
Ein ähnliches Verfahren ist in der US 6,902,770 beschrieben, in welchem ein transparent ma- chendes Material, nach einem Erhitzen desselben, um die Penetration des Materials ins Innere des Papiers zu erleichtern und zu beschleunigen, auf eine Oberfläche des Papiers aufgebracht wird, wodurch ein transparenter Bereich im Papier ausgebildet werden kann.
Weiterhin können in bekannter Weise öle, Wachse oder dgl., insbesondere Silikonöle oder - harze als Beimengungen zu Papier verwendet werden, um eine gewisse Transparenz des Pa- piers erreichen zu können. Derartige Materialen, die das Papier durchscheinend machen sollen, werden hierbei üblicherweise gemeinsam mit den Zellulosefasern extrem fein vermahlen und aus dieser Mischung fettbeständige und schwach transparente Papiere hergesteilt. Schließlich existieren auch Verfahren, bei weichen lediglich einzelne Bereiche eines Papiers durchscheinend bzw. transparent gemacht werden können. Ein derartiges Verfahren, bei wel- chem eine durchscheinende Fläche unmittelbar in dem fertigzustellenden Papier ausgebildet werden kann, ist beispielsweise in der WO 2008/091523 beschrieben, bei welchem jener Be- reich des Papiers, der durchscheinend gemacht werden soll, mittels Laserstrahlen perforiert wird, um durch Ausbilden eines Netzwerkes von mikrokleinen, eng aneinander liegenden Lö- chern einen transparenten Bereich des Papiers erreicht auszubilden. Alle diese Verfahren sind entweder sehr aufwändig, nur unter Einsatz von hohen Energiemen- gen herstellbar oder wenden nicht unbeträchtliche Mengen an Chemikalien an, was insbeson- dere, wenn, aus ökologischen Gründen ein vollständig rezyklierbares Verpackungsmaterial be- reitgestellt werden soll, diese Papiere nur sehr bedingt einsetzbar macht. Auch dürfen einige davon nicht oder nur sehr eingeschränkt im Lebensmittelbereich oder im Bereich von empfindli- eben Substanzen, wie beispielsweise Lösungsmittel-empfindlichen Substanzen, eingesetzt wer- den.
Ein weiteres Problem mit derartigen Transparentpapieren bzw. Bereichen eines Papiers, die transparent gemacht wurden, ist, dass diese häufig spröde sind und vor allem eine nur geringe Festigkeit aufweisen, was insbesondere bei Anwendungen, bei welchen Papiersorten mit hohen Festigkeiten erforderlich sind, wie beispielsweise bei Verpackungen für Produkte mit einem hö- heren Gewicht oder unregelmäßigen Oberflächen mit Kanten oder Ecken und dgl. bis dato nur Papiere zum Einsatz gebracht werden konnten, bei welchen das transparente, meist aus Kunst- stoff bestehende Fenster gesondert eingesetzt werden musste, da die Festigkeit der klassi- sehen transparenten Papiere selbst für einen derartigen Einsatz nicht ausreichend war.
Papiere mit hoher Festigkeit konnten bis dato mit den herkömmlichen Verfahren nicht ausrei- chend durchscheinend gemacht werden, ohne ihre Festigkeit entweder durch Perforieren mit- tels Laser oder extrem starkes Vermahlen und/oder extrem starkes Kalandrieren der eingesetz- ten Zellstofffasern so stark herabzusetzen, dass derartige Methoden für die Herstellung von transparenten Papieren für einen großtechnischen Einsatz, insbesondere für die Verpackung von Produkten, welche unregelmäßige oder auch scharfkantige Oberflächen haben und/oder ein höheres Gewicht aufweisen, wie beispielsweise elektronische Bauteile, Spielsteine, Bauma- terialien oder auch Lebensmittel, wie Reis, Nüsse oder dgl. nicht geeignet sind. Verpackungs- papiere für solche Gegenstände bzw. Materialien werden üblicherweise aus Kraftpapier gefer- tigt, welches eine besonders hohe Festigkeit aufweist, jedoch selbst bei Verwendung von dün- nen Papieren mit einem geringen Flächengewicht nicht transparent ist. Die vorliegende Erfindung zielt nun darauf ab, ein Transparentpapier bereitzustellen, welches eine hohe Festigkeit, insbesondere im Wesentlichen Kraftpapier entsprechende Festigkeits- eigenschaften aufweist und das lediglich biologisch abbaubare Substanzen und keine umwelt- schädlichen Chemikalien in bzw, auf dem Papier aufweist.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist das erfindungsgemäße Transparentpapier im Wesentlichen da- durch gekennzeichnet, dass das Kraftpapier aus einem gebleichten, niederkonsistenz sowie ge- gebenenfalls hochkonsistenz bis ein Mahlgrad von wenigstens 38 °SR, vorzugweise wenigstens 43 °SR, insbesondere bevorzugt wenigstens 46 °SR gemahlenen Zellstoff, der zu wenigstens
30 %, vorzugsweise zu wenigstens 35 %, besonders bevorzugt zu wenigstens 40 % und höch- stens 60 % aus Weichholzzellstoff und zu wenigstens 35 %, vorzugsweise zu wenigstens 40 %, besonders bevorzugt zu wenigstens 45 % aus Hartholzzellstoff sowie gegebenenfalls weiteren Faserstoffen, 0,5 bis 2,5 % kationischer Stärke, Prozess hilf sstoffen, 0,1 bis 0,4 % Leimungs- mittel und gegebenenfalls bis zu 4 % Füllstoffen gebildet ist und dass das Kraftpapier mit weite- ren Substanzen gewählt aus PEG (Polyethylenglycol), Glycerin, Polyvinylalkohol oder Mischun- gen aus zwei oder mehreren davon sowie gegebenenfalls Stärke, wie Mischungen aus PEG und Stärke sowie gegebenenfalls mechanisch oberflächenbehandelt ist. Indem das Kraftpapier aus einem gebleichtem Zellstoff gebildet wird, welcher Zellstoff zu wenigstens 30 % aus Weich- holzzellstoff und zu wenigstens 35 % aus Hartholzzellstoff gebildet ist, hergestellt ist, gelingt es ein Papier bereitzustellen, dessen mechanische Festigkeit für einen Einsatz auf dem Ver- packungssektor ausreichend hoch Ist und das andererseits eine ausreichende Formation und Transparenz bzw. Durchsichtigkeit aufweist, Dadurch, dass dem Kraftpapier weiterhin geringe Mengen an Prozesshilfsstoffen und 0,1 bis 0,4 % Leimungsmittel sowie gegebenenfalls weitere Füllstoffe zugesetzt sind, gelingt es, ein Papier bereitzustellen, welches einerseits zum Einsatz im Lebensmitteibereich geeignet ist und andererseits einen optimalen Kompromiss zwischen mechanischer Belastbarkeit und Verarbeitbarkeit bereitzustellen. Die weiterhin in dem Papier enthaltenen 0,5 % bis 2,5 % kationische Stärke verbessern die Festigkeit des Papiers weiter, so dass es überraschenderweise durch den Einsatz von Hartholzzellstoff in einem Kraftpapier ge- lingt, diesem eine Transparenz bei gleichzeitiger hoher Festigkeit zu verleihen. In Bezug auf die eingesetzten Stärkemengen ist es dem Fachmann bekannt, dass gebleichte Zellstoffe bzw, ge- bleichte Zellstofffasern den Einsatz von nur geringen Mengen an Stärke erlauben. Andererseits erlauben mittels Kraftverfahren hergestellte Zellstoffe per se den Einsatz von relativ hohen Stär- kemengen. Überraschenderweise gelingt es trotz der in dem Kraftpapier enthaltenen kationi- sehen Stärke gemeinsam mit den für die Oberflächenbehandlung eingesetzten Materialien ein durchscheinendes Papier mit sowohl exzellenten Oberflächen- als auch mechanischen Eigen- schaften bereitzustellen. Dies ist insbesondere überraschend, da die Stärke ais solche einen in Bezug auf eine Transparenz eines Papieres eher nachteiligen bis höchstens neutralen Effekt hat und die gewählte Kombination aus zwei voneinander verschiedenen Pulpen, Stärke und Oberflächenbehandlungsmitteln es überraschenderweise erlaubt dem Papier gleichzeitig eine ausreichende Festigkeit und eine Transparenz zu verleihen. Gemäß der Erfindung wird in die- sem Zusammenhang so vorgegangen, dass das Kraftpapier zusätzlich zu der im Papier enthal- tenen kationischen Stärke mit weiteren Substanzen oder Mischungen aus weiteren Substanzen oder Mischungen aus Stärke und weiteren Substanzen sowie gegebenenfalls mechanisch ober- flächenbehandelt wird. Durch die Oberflächenbehandlung mit Hilfe von weiteren Substanzen oder Mischungen aus weiteren Substanzen sowie gegebenenfalls weiterer Stärke und einer fa- kultativen mechanischen Oberflächenbehandlung, insbesondere einem Pressen gelingt es überraschenderweise nicht nur die Festigkeit und Bedruckbarkeit des Kraftpapiers weiter zu verbessern, sondern auch die Transparenz des Papiers weiter zu verbessern.
Dadurch, dass der Füllstoffgehalt unter 4 % gehalten wird und vorzugsweise keinerlei Füllstoffe in dem Papier enthalten sind, gelingt es die Transparenz desselben weiter zu verbessern.
Unter einem Transparentpapier gemäß der vorliegenden Erfindung, wird kein vollständig klares und durchsichtiges Papier verstanden, sondern ein Papier mit einer Opazität bzw. Trübung, wie sie In der ISO-Norm Nr.: 2471:2008 definiert ist. Dementsprechend wird unter Opazität das Maß der Trübung des durchscheinenden Papiers bzw. Transparentpapiers gemäß der Erfindung ver- standen.
Unter mechanischer Oberflächenbehandlung wird im Zusammenhang mit der vorliegenden An- meldung ein Pressen in der Pressenpartie einer Papiermaschine mit einer oder mehreren Pres- sen mit gleichem oder voneinander verschiedenen Pressdruck oder wenigstens einer Schuh- presse oder auch Kombinationen aus einer oder mehreren Pressen und einer oder zwei Schuh- pressen in einer beliebigen Reihenfolge verstanden.
Indem, wie dies einer Weiterbildung der vorliegenden Erfindung entspricht, das Papier so aus- gebildet ist, dass es 20 % bis 30 % weitere Faserstoffe, gewählt aus der Gruppe Gras, Hanf, Jute, Leinen, Baumwolle, ungebleichtes Fasermaterial, Eukalyptus, Altpapier, Recyclingpapier, Viskosefasern oder dgl. enthält, gelingt es, ein transparentes Papier bereitzustellen, welches einerseits eine noch weiter erhöhte Festigkeit aufweist und andererseits einen extrem niedrigen CO2-Fußabdruck von unter 450 Kg CO2/t Papier in der Herstellung aufweist. Hierbei können die weiteren Faserstoffe als gefärbte Faserstoffe, gebleichte oder ungebleichte Faserstoffe, insbe- sondere unmittelbar aus einer Produktion oder einem Recyclingverfahren stammende Faser- stoffe zugesetzt werden. Indem wie dies einer Weiterbildung der vorliegenden Erfindung ent- spricht, das Transparentpapier so ausgebildet ist, dass als weitere Faserstoffe ausschließlich ungebleichtes Fasermaterial aus Weichholzzellstoff, insbesondere 20 bis 30 % ungebleichtes Fasermaterial aus Weichholzzellstoff enthalten sind, gelingt es einen CO2-Fußabdruck zu er- reichen, welcher lediglich eine CO2-Emission von unter 350 Kg CO2/t Papier aufweist. Gleich- zeitig kann, insbesondere wenn als weitere Faserstoffe ausschließlich bis zu etwa 30 % unge- bleichtes Fasermaterial aus Weichholzzellstoff beigemischt werden, die Festigkeit des Papiers gegenüber einem rein aus gebleichtem/n Zellstoff/en bestehenden Transparentpapier und ins- besondere im Vergleich zu herkömmlich hergestellten Transparentpapieren weiter erhöht wer- den.
Indem, wie dies einer Weiterbildung der Erfindung entspricht, das Transparentpapier so weiter- gebildet ist, dass es mit einem von Stärke verschiedenen chemischen Oberflächenbeschich- tungsmittei, wie PEG, insbesondere 7 bis 30 g/m2 PEG oberflächenbeschichtet ist und dass das oberflächenbeschichtete Blatt ein Flächengewicht zwischen 57 g/m2 und 160 g/m2 aufweist, ge- lingt es überraschend feste und trotzdem durchscheinende Papiere bereitzustellen, welche insbesondere aufgrund ihres exzellenten Weiterreisswiderstandes für einen Einsatz als Ver- packungen im Lebensmittelbereich oder für Gegenstände mit unregelmäßig oder auch scharf- kantigen Oberflächen geeignet sind.
Indem, wie dies einer Weiterbildung der Erfindung entspricht, das Transparentpapier zusätzlich kalandriert ist, gelingt es einerseits, die Dicke des Papiers zu reduzieren, seine Oberflächen- rauigkeit und (Luft)Permeabiiität herabzusetzen, was einerseits die Bedruckbarkeit desselben verbessert und andererseits überraschenderweise die Transparenz des Papiers noch weiter verbessert.
Die vorliegende Erfindung zielt weiterhin darauf ab, ein Verfahren zur Herstellung des Transpa- rentpapiers bereitzustellen, mit welchem es gelingt, ein exzellente mechanische Eigenschaften aufweisendes Transparentpapier bereitzustellen.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist das erfindungsgemäße Verfahren im Wesentlichen dadurch ge- kennzeichnet, dass es folgende Schritte aufweist: a) Ausbilden einer Kraftpuipe enthaltend wenigstens 30 %, vorzugsweise wenigstens 35 %, be- sonders bevorzugt 40 % bis höchstens 60 % gebleichten Weichholzzellstoff und wenigstens 35 %, vorzugsweise weniostens 40 %, besonders bevorzugt wenigstens 45 % gebleichten Hart- holzzellstoff sowie gegebenenfalls weiteren Faserstoffen, b) Unterwerfen der Pulpe einer Niederkonsistenzmahlung sowie gegebenenfalls einer Hochkon- sistenzmahlung bis ein Mahlgrad von wenigstens 38 °SR, vorzugweise wenigstens 43 °SR, ins- besondere bevorzugt wenigstens 46 °SR erreicht wird, c) Zusetzen von Prozesshilfsstoffen, insbesondere von 0,5 bis 2,5 % kationische Stärke, 0,1 bis 0, 4 % Leimungsmittel und gegebenenfalls bis zu 4,0 % Füllstoffe, d) Blattbildung auf einem Sieb einer Papiermaschine, e) Pressen und Trocknen auf einen Trockengehalt zwischen 30 % und 80 %, f) sowie gegebenenfalls wenigstens einmaliges Beschichten des gebildeten Blattes mit bis zu 3 g/m2 Oberflächenstärke, g) gegebenenfalls Kalandrieren des Blattes, h) Oberflächenbehandeln mit einem von Stärke verschiedenen Oberflächenbehandlungsmittel, und i) Trocknen des Transparentpapiers, wobei unter der Voraussetzung, dass wenn zusätzlich zu Schritt h) wenigstens einer der Schritte f) oder g) angewandt wird, die Schritte f), g) und h) in einer belie- bigen Reihenfolge, ein- oder mehrfach angewandt werden.
Indem das Verfahren so geführt wird, dass eine Kraftpulpe hergestellt wird, welches sowohl ge- bleichten Weichholzzellstoff als auch gebleichten Hartholzzellstoff enthält, gelingt es, die Basis für ein Papier zu legen, welches einerseits durchscheinend bzw. transparent ist und anderer- seits exzellente mechanische Eigenschaften aufweist. Indem eine derartige Pulpe als einem nächsten Schritt einer Niederkonsistenzmahlung sowie gegebenenfalls auch einer Hochkonsi- stenzmahlung unterworfen wird, bis ein Mahlgrad von wenigstens 38 °SR erreicht wird, werden einerseits die mechanischen Eigenschaften des Papiers weiter verbessert und andererseits ein Mahlgrad gewählt, bei welchem eine rasche Entwässerung sichergestellt werden kann und so- mit die Energiekosten für die nachfolgende Trocknung nicht übermäßig hoch werden und gleichzeitig die Maschinengeschwindigkeit auf Werten über 700 m/min gehalten werden. Über- dies wird bei einer derartigen Verfahrensführung das Wasserrückhaltevermögen der Pulpe als solche durch das Vorhandensein von relativ kleinen Mengen an Feinstoff nicht übermäßig ge- steigert, so dass insgesamt eine gute Entwässerung der Pulpe erreicht werden kann. Weiterhin kann mit einer, eine derartige Kombination aus einer sowohl Weichholz als auch Hartholz ent- haltenden Kraftpulpe und dem nachfolgenden moderarten Mahlen auf einen Mahlgrad von we- nigstens 38 °SR überraschenderweise ein Ausgangsmaterial bereitgestellt werden, welches mittels der nachfolgenden moderaten Behandlungsschritte, insbesondere einer Oberflächenbe- handlung mit einem von Stärke verschiedenen Oberflächenbehandlungsmittel, und gegebenen- falls Kalandrieren, ein Kraftpapier ergibt, welches sowohl aufgrund der Mahlung als auch der nachfolgenden Behandlung im Wesentlichen keine Faser-Luft-Faser-Grenzflächen aufweist und somit einerseits transparent ist und andererseits eine hohe Festigkeit und einen sehr guten Weiterreisswiderstand aufweist. Durch die Kombination eines Einsatzes von gebleichtem Weichholzzellstoff und Hartholzzellstoff, die beide nach dem Kraftverfahren hergestellt sind, ge- lingt es weiterhin überraschenderweise, relativ hohe Massestärkemengen von 0,5 bis 2,5 % in die Pulpe einzubringen, ohne die Transparenz des Papiers nachteilig zu beeinflussen. Dies deshalb, da, wie dies einem Fachmann bekannt ist, in eine Kraftpulpe zwar vergleichsweise re- lativ hohe Stärkemengen eingebracht werden können, jedoch das Vorhandensein von gebleich- ten Zellstofffasern für derartige höhere Stärkemengen eher nachteilig sind, da dann im Verlaufe des Verfahrens die Stärke in das Siebwasser ausgetragen wird. Überraschenderweise gelingt es durch im vorliegenden Verfahren gewählte Mischung aus zweierlei verschiedenen Zellstoffen hohe Stärkemengen in die Masse einzubringen, um so in der Folge ein transparentes Papier mit überraschend guten mechanischen Eigenschaften bereitzustellen. Indem nach einem Pres- sen wenigstens einmal das gebildete Blatt mit bis 3 g/m2 Oberflächenstärke beschichtet wird und gegebenenfalls auch kalandriert wird, gelingt es, ein transparentes Papier bereitzustellen, welches neben den guten mechanischen Eigenschaften des Kraftpapiers auch eine exzellente
Bedruckbarkeit und Oberflächenglätte, mit einer Bendtsen Rauigkeit auf der glatten Seite zwi- schen 100 und 150 ml/min aufweist. Ein derartiges Papier hat hierbei eine Zugfestigkeit gemäß ISO 1924-3:2005 in Maschinenrichtung zwischen 6,0 und 8,5 kN/m und in Querrichtung zwi- schen 2,7 und 4,5 kN/m, vor allem eine Weiterreißfestigkeit gemäß ISO 1974:2012 in Maschi- nenrichtung von mindestens 400 mN und in Querrichtung von mindestens 600 mN sowie eine
Luftdurchlässigkeit nach Gurley gemäß ISO 5636-5:2013 von > 95 s. Die erreichbare Opazität gemäß ISO 2471 :2008 liegt im Bereich von < 80 %, vorzugsweise < 70 %.
Dies ist umso überraschender, als die in der Technik bekannten Transparentpapiere bzw. Per- gaminpapiere mechanisch nicht oder kaum belastbar sind, nahezu keine Weiterreißfestigkeit aufweisen und somit für Verpackungszwecke, insbesondere für scharfkantige Gegenstände nicht eingesetzt werden können, da sie unmittelbar reißen bzw. brechen würden.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung wird das Verfahren so geführt, dass zur Herstellung eines Blattes mit einem Flächengewicht zwischen 50 g/m2 und 120 g/m2 die Papiermaschine mit einer Geschwindigkeit von > 650 m/min bis 1000 m/min, vorzugsweise etwa 850 m/min betrie- ben wird. Indem das Verfahren so geführt wird, dass Blätter mit einem Flächengewicht zwi- schen 50 und 120 g/m2 ausgebildet werden, kann trotz des relativ hohen Mahlgrads und dem Gehalt an Feinstoffen in der Masse eine gute Entwässerung gewährleistet werden und somit eine relativ hohe Maschinengeschwindigkeit aufrechterhalten werden, wodurch hohe Produk- tionsmengen bei gleichzeitig geringem Energieaufwand bereitgestellt werden können. Das in diesem Zusammenhang angeführte Flächengewicht zwischen 50 und 120 g/m2 ist als Flächen- gewischt eines Basispapiers zu verstehen, auf welches nachfolgend eine Beschichtung mit einem von Stärke verschiedenen Oberflächenbehandlungsmittel aufgebracht wird.
Indem das Kalandrieren des Blatts mit einer Linienlast zwischen 40 und 500 kN/m durchgeführt wird, gelingt es, nicht nur die Oberflächeneigenschaften des Papiers weiter zu verbessern, son- dern überraschenderweise auch die Transparenz des Papiers weiter zu erhöhen, ohne dass an- derweitig im Prozess ein übermäßiger Energieaufwand aufgewandt werden muss. Der Energie- aufwand im Kalandrierschritt kann hierbei insbesondere aufgrund der niedrigen Temperaturen von etwa 80 °C bis etwa 130 °C, bei welchen das Kalandrieren durchgeführt wird, besonders niedrig gehalten werden. Indem zusätzlich vor oder nach dem Kalandrieren eine Oberflächen- behandlung mit einem chemischen Oberflächenbehandlungsmittel wie PEG (Polyethyienglykoi) insbesondere in einer Menge von 7 bis 30 g/m2 durchgeführt wird, und ein oberflächenbeschich- tetes Blatt mit einem Flächengewicht zwischen 57 g/m2 und 150 g/m2 ausgebildet wird, gelingt es, die Transparenz des Kraftpapiers noch weiter zu erhöhen, so dass in einer aus einem Kraft- papier hergestellten Verpackung enthaltende Güter klar und eindeutig erkannt und überprüft werden können. Auch können beispielsweise Verpackungen, die Sichtfenster mit einem derarti- gen Kraftpapier aufweisen, so ausgebildet werden, dass durch das Sichtfenster darunterliegen- de Texte eindeutig gelesen oder verpackte Güter gesehen werden können. Durch Bereitstellen eines oberflächenbeschichteten Papiers mit Flächengewichten von 57 g/m2 und 150 g/m2 kann dieses aufgrund seiner exzellenten mechanischen Eigenschaften auch für die Verpackung von schweren oder unregelmäßig geformten Gütern eingesetzt werden.
Indem das Verfahren so geführt wird, dass der zusätzliche Oberflächenbehandlungsschritt mit einem von Stärke verschiedenen Oberflächenbehandlungsmittel entweder in der Papiermaschi- ne selbst oder in einer gesonderten Einheit durchgeführt wird, gelingt es, ein besonders flexib- les Verfahren bereitzustellen, welches entweder unmittelbar auf einer herkömmlichen Papier- maschine durchgeführt werden kann oder eine gesonderte zusätzliche Oberflächenbehand- lungseinheit eingesetzt wird. Insbesondere wenn eine gesonderte Oberflächenbehandlungsein- heit eingesetzt wird, kann das Verfahren ohne den zusätzlichen Oberflächenbehandlungsschritt auf einer herkömmlichen Papiermaschine mit Geschwindigkeiten > 650 m/min durchgeführt werden und trotzdem ein transparentes Papier hergesteilt werden, welches ausreichend durch- scheinend ist und insbesondere exzellente mechanische Festigkeiten aufweist. Durch Vorsehen einer gesonderten Oberflächenbehandlungseinheit die ein chemisches Oberflächenbehand- lungsmittel, wie z.B. PEG aufbringt, kann die Opazität des Kraftpapiers weiter auf unter 70 % erniedrigt werden, ohne dass die mechanischen Eigenschaften des Papiers verschlechtert werden. Durch Aufbringen einer Menge von 7 bis 30 g/m2 eines von Stärke verschiedenen Oberflächen- behandlungsmittels, wie beispielsweise PEG (Polyethylenglykol) erhöht sich das Flächenge- wicht des Papiers im fertigen Zustand in Abhängigkeit von der aufgebrachten Menge des von Stärke verschiedenen chemischen Oberfiächenbehandlungsmittels weiter. Durch die Wahl der Menge des aufgebrachten von Stärke verschiedenen chemischen Oberflächenbehandlungsmit- tels und durch Wahl des verwendeten Oberflächenbehandlungsmittels gelingt es somit in Kom- bination mit dem hergestellten Basispapier überraschenderweise, transparente bzw. durch- scheinende Papiers in einem breiten Bereichen von Flächengewichten herzustellen, was mit bis dato eingesetzten Verfahren insbesondere Pergaminpapieren oder Glassinpapieren nicht möglich 'war. Derartige nach dem Stand der Technik hergestellte transparente Papiere konnten nur mit Flächengewichten bis etwa 50 g/m2 hergestellt werden, sie wiesen als Ausgangs- material nahezu 100 % Harzholzzellstoff, der extrem hoch vermahlen wird und nachfolgend einem extremen Pressen unterworfen wird, um die Transparenz zu erreichen, auf. All diese Verfahrensschritte sind sehr energieaufwändig, da einerseits durch das hohe Vermahlen eine Entwässerung des Blatts nur sehr schwer möglich ist und andererseits durch den sehr hohen Pressdruck bzw. Druck in einem Kalander einerseits viel Energie für das Pressen selbst aufgewandt werden muss und weiters das Papier dadurch massiv weniger mechanisch belast- bar wird. Eben dies ist im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung vermeidbar, es wird ein moderater Mahlgrad im Bereich von 38 °SR eingesetzt, es werden mindestens 30 % Weich- holzzellstofffasem eingesetzt, die zu einer extrem guten mechanischen Festigkeit des Papiers beitragen und mindestens 35 % Hartholzzellstoffe eingesetzt, wobei es mit diesen geringen Mengen trotzdem gelingt, durch nachfolgendes Pressen und Oberflächenbeschichten, ein transparentes Papier auszubilden. Derartige moderat vermahlene Zellstoffe sind gut entwässer- bar, die Blattbildung ist einfach und durch Aufwenden von lediglich moderaten Drücken beim Pressen und gegebenenfalls Kalandrieren wird der Energieaufwand für die Blattbildung niedrig gehalten und schließlich gelingt es mit der Kombination all dieser Maßnahmen sowie der Be- schichtung des hergestellten Basispapiers mit einem von Stärke verschiedenen chemischen Oberflächenbehandlungsmittel überraschenderweise ein transparentes Papier herzustellen, welches neben seiner Transparenz exzellente mechanische Eigenschaften und insbesondere einen sehr hohen Weiterreißwiderstand aufweist, welcher bei bekannten transparenten Papie- ren, wie Cellophan- oder Glassin-Papieren nicht erreichbar war.
Eine besonders elegante und insbesondere effiziente Verfahrensführung gelingt, wenn der Schritt des Oberflächenbehandelns mit einem von Stärke verschiedenen Oberflächenbehand- lungsmittel gleichzeitig mit der Beschichtung mit Oberflächenstärke erfolgt. Hierbei können so- wohl die Oberflächenstärke als auch das zusätzliche Oberflächenbehandlungsmittel durch bei- spielsweise von voneinander getrennte Aufbringungseinheiten auf das Papier aufgebracht wer- den und so ein hoch qualitatives, gut durchscheinendes Papier mit exzellenten mechanischen Eigenschaften erhalten werden. indem das Verfahren weiterhin so geführt wird, dass die Trocknungseinheit der Papiermaschine mit einem maximalen Dampfeinsatz pro Stunde im Bereich von 30 bis 40 t/h betrieben wird, ge- lingt es, schnell und zuverlässig ein getrocknetes durchscheinendes Kraftpapier bereitzustellen, welches exzellente mechanische Eigenschaften aufweist und gleichzeitig im Vergleich zu her- kömmlichen durchscheinenden Papieren eine spezifische CO2 Emission im Bereich von unter 450 Kg CO2/ t Papier aufweist.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen weiter erläutert.
Beispiel 1 : Herstellung eines Transparentpapiers mit einer Grammatur von 99 g/m2 Prozessbeschreibung:
Ein Zellstoff bestehend zu 42 % aus gebleichtem Weichholzzellstoff, der einer Niederkonsi- stenzmahlung mit einer Mahlleistung von 254 kWh/t unterworfen wird, sowie 58 % aus gebleich- tem Hartholzzellstoff, der einer Niederkonsistenzmahlung mit einer Mahlleistung von 98 kWh/t unterworfen wird, wurde eingesetzt. Für beide Zellstoffe wird ein Mahlgrad von 40 °SR erreicht.
Die beiden Zellstoffe werden nach der Mahlung entsprechend der angegebenen Anteile ver- mischt. Im Konstantteil der Papiermaschine werden die Hilfsstoffe zudosiert. Der pH-Wert im Siebwasser betrug 8,1, kationische Stärke, mit einem Kationisierungsgrad DS von 0,05, in einer Menge von 11 kg/t Papier atro (atro bedeutet absolut trocken) wurde zudosiert und als Lei- mungsmittel wurden Alkenylbernsteinsäureanhydride in einer Menge von 2,3 kg/t Papier atro eingesetzt. Ais Füllstoff wurden 3 % Calciumcarbonat eingesetzt. Die Konsistenz des Zellstoffs am Stoffauflauf betrug 0,1 %. Die Entwässerung erfolgte auf einer Siebpartie mit einem Topfor- mer, und in einer Pressenpartie mit vier Nips, wobei der Liniendruck in den drei Nips 48 kN/m, 95 kN/m und 115 kN/m und im Schuhpressen-Nip 600 kN/m betrug. Das Papier wurde vorge- trocknet und in einer Beschichtungseinheit mit 1 g/m2 Oberflächenstärke behandelt. An- schließend wurde das Papier weiter getrocknet und auf einen finalen Feuchtigkeitsgehalt von 6 % getrocknet. Die Geschwindigkeit am Pope betrug 859 m/min.
Das so erhaltene Papier mit einer Grammatur von 78 g/m2 wurde in einer separaten Beschich- tungseinheit in zwei Durchläufen mit einer Gesamtbeschichtung von 21 g/m2 PEG versehen.
Das so hergestellte Transparentpapier hatte folgende Eigenschaften:
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Beispiel 2: Herstellung eines kalandrierten Transparentpapiers mit einer Grammatur von 95 g/m2
Prozessbeschreibung:
Ein Zellstoff bestehend zu 42% aus gebleichtem Weichholzzellstoff, der einer Niederkonsistenz- mahlung mit einer Mahlleistung von 254 kWh/to unterworfen wird, sowie 58 % aus gebleichtem Hartholzzellstoff, der einer Niederkonsistenzmahlung mit einer Mahlleistung von 98 kWh/to unterworfen wird, wurde eingesetzt. Für beide Zellstoffe wird ein Mahigrad von 40 °SR erreicht. Die beiden Zellstoffe werden nach der Mahlung entsprechend der angegebenen Anteile ver- mischt. Im Konstantteil der Papiermaschine werden die Hilfsstoffe zudosiert, Der pH-Wert im Siebwasser betrug 8,2, kationische Stärke, mit einem Kationisierungsgrad DS von 0,05, in einer Menge von 11 kg/to Papier atro wurde zudosiert und als Leimungsmittel wurden Alkenylbern- steinsäureanhydride in einer Menge von 2,3 kg/to Papier atro eingesetzt. Als Füllstoff war 3 % in Form von Calciumcarbonat enthalten. Die Konsistenz des Zellstoffs am Stoffauflauf betrug 0,1 %. Die Entwässerung erfolgte auf einer Siebpartie mit einem Topformer, und in einer Pres- senpartie mit vier Nips, wobei der Liniendruck in den drei Nips 48 kN/m, 95 kN/m und 115 kN/m und im Schuhpressen-Nip 600 kN/m betrug. Das Papier wurde vorgetrocknet und in einer Be- schichtungseinheit mit 1 g/m2 Oberflächenstärke behandelt. Anschliessend wurde das Papier weiter getrocknet, in einem Kalander mit einer Linienlast von 60 kN/m behandelt und auf einen finalen Feuchtigkeitsgehalt von 6 % getrocknet. Die Geschwindigkeit am Pope betrug 859 m /min.
Das so erhaltene Papier mit einer Grammatur von 78 g/m2 wurde in einer separaten Beschich- tungseinheit in einem Arbeitsgang mit einer Gesamtbeschichtung von 17 g/m2 PEG versehen. Das so hergestellte Transparentpapier hatte folgende Eigenschaften:
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Vergleicht man die Beispiele 1 und 2 miteinander, so wird klar, dass durch Kalandrieren des Ba- sispapiers eine um etwa 4 % (als Absolutwert) niedrigere Opazität erreicht wird, und das bei einem um 4 g/m2 geringeren Einsatz an PEG zur Oberflächenbehandlung. In beiden Ausfüh- rungsbeispielen betrug die Grammatur des Basispapiers 78 g/m2
Weiterhin erhält man durch das Kalandrieren im konkreten Fall eine um 21 % geringere Dicke, eine um 83 % geringere Rauigkeit sowie eine um 42 % verringerte Luftdurchlässigkeit im Basis- papier, was sich ebenfalls günstig auf das Erreichen einer gewünschten Transparenz auswirkt. Beispiel 3: Herstellung eines kalandrierten Transparentpapiers mit einer Grammatur von 61 g/m2 Prozessbeschreibung:
Ein Zellstoff bestehend zu 55% aus gebleichtem Weichholzzellstoff, der einer Niederkonsistenz- mahlung mit einer Mahlleistung von 276 kWh/to unterworfen wird, sowie 45 % aus gebleichtem Hartholzzellstoff, der einer Niederkonsistenzmahlung mit einer Mahlleistung von 124 kWh/t unterworfen wird, wurde eingesetzt. Für beide Zellstoffe wird ein Mahlgrad von 44 °SR erreicht
Die beiden Zellstoffe werden nach der Mahlung entsprechend der angegebenen Anteile ver- mischt. Im Konstantteil der Papiermaschine werden die Hilfsstoffe zudosiert. Der pH-Wert im Siebwasser betrug 8,1 , kationische Stärke, mit einem Kationisierungsgrad DS von 0,05 wurde in einer Menge von 17 kg/t Papier atro zudosiert und als Leimungsmittel wurden Alkenylbern- steinsäureanhydride in einer Menge von 2,6 kg/t Papier atro eingesetzt. Es wurde kein Füllstoff eingesetzt. Die Konsistenz des Zellstoffs am Stoffauflauf betrug 0,1 %. Die Entwässerung er- folgte auf einer Siebpartie mit einem Topformer, und in einer Pressenpartie mit vier Nips, wobei der Liniendruck in den drei Nips 48 kN/m, 95 kN/m und 115 kN/m und im Schuhpressen-Nip 620 kN/m betrug. Das Papier wurde vorgetrocknet und in einer Beschichtungseinheit mit 2 g/m® Oberflächenstärke behandelt.
Anschließend wurde das Papier weiter getrocknet, in einem Kalander mit einer Linienlast von 120 kN/m behandelt und auf einen finalen Feuchtigkeitsgehalt von 7 % getrocknet. Die Ge- schwindigkeit am Pope betrug 795 m/min.
Das so erhaltene Papier hatte eine Grammatur von 52 g/m2 und wurde in einer separaten Be- schichtungseinheit mit einer Beschichtung von 9 g/m2 (Mischung 90 % PEG / 10 % Glycerin) versehen. Das so hergestellte Transparentpapier hatte folgende Eigenschaften:
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Beispiel 4: Herstellung eines kalandrierten Transparentpapiers mit einer Grammatur von 135 g/m2 Prozessbeschreibung:
Ein Zellstoff bestehend zu 35% aus gebleichtem Weichholzzellstoff, der einer Niederkonsistenz- mahlung mit einer Mahlleistung von 271 kWh/to unterworfen Wird, sowie 40 % aus gebleichtem Hartholzzellstoff, der einer Niederkonsistenzmahlung mit einer Mahlleistung von 98 kWh/t unter- worfen wird, und 25 % ungebleichtem Weichholzzellstoff, der mit einer Niederkonsistenzmah- lung mit einer Mahlleistung von 271 kWh/t unterworfen wird, wurde eingesetzt. Für beide Zell- stoffe wird ein Mahlgrad von 38 °SR somit erreicht. Die beiden Weichholzzellstoffe wurden vor- ab entsprechend der Anteile gemischt und gemeinsam gemahlen. Die finale Mischung aller Zellstoffe erfolgte nach erfolgter Mahlung entsprechend der angegebenen Anteile. Im Konstant- teil der Papiermaschine werden die Hilfsstoffe zudosiert. Der pH-Wert im Siebwasser betrug 8,1, kationische Stärke, mit einem Kationisierungsgrad DS von 0,05, in einer Menge von 20 kg/to Papier atro wurde zudosiert und als Leimungsmittel wurden Aikenylbernsteinsäureanhydri- de in einer Menge von 2,0 kg/t Papier atro eingesetzt. Es wurden keine Füllstoffe eingesetzt. Die Konsistenz des Zellstoffs am Stoffauflauf betrug 0,1 %, Die Entwässerung erfolgte auf einer Siebpartie mit einem Topformer, und in einer Pressenpartie mit vier Nips, wobei der Liniendruck in den drei Nips 50 kN/m, 100 kN/m und 120 kN/m und im Schuhpressen-Nip 600 kN/m betrug. Das Papier wurde vorgetrocknet und in einer Beschichtungseinheit mit 1,1 g/m2 Oberflächen- stärke behandelt. Anschließend wurde das Papier weiter getrocknet, in einem Kalander mit einer Linienlast von 200 kN/m behandelt und auf einen finalen Feuchtigkeitsgehalt von 7 % ge- trocknet. Die Geschwindigkeit am Pope betrug 720 m/min.
Das so erhaltene Papier mit einer Grammatur von 110 g/m2 wurde in einer separaten Beschich- tungseinheit in zwei Durchläufen mit einer Gesamtbeschichtung von 25 g/m2 PEG versehen.
Das so hergestellte Transparentpapier hatte folgende Eigenschaften:
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Claims

Patentansprüche:
1 . Transparentpapier bestehend aus einem beschichteten oder chemisch behandelten Kraftpa- pier, dadurch gekennzeichnet, dass das Kraftpapier aus einem gebleichten, niederkonsistenz sowie gegebenenfalls hochkonsistenz mit einem Mahlgrad von wenigstens 38 °SR, vorzugs- weise wenigstens 43 °SR, insbesondere bevorzugt wenigstens 46 °SR gemahlenen Zellstoff, der zu wenigstens 30 %, vorzugsweise zu wenigstens 35 %, besonders bevorzugt zu wenig- stens 40 % und höchstens 60 % aus Weichholzzellstoff und zu wenigstens 35 %, vorzugsweise zu wenigstens 40 %, besonders bevorzugt zu wenigstens 45 % aus Hartholzzellstoff sowie ge- gebenenfalls weiteren Faserstoffen, 0,5 bis 2,5 % kationischer Stärke, Prozesshilfsstoffen, 0,1 bis 0,4 % Leimungsmittel und gegebenenfalls bis zu 4 % Füllstoffen gebildet ist und dass das Kraftpapier mit weiteren Substanzen gewählt aus PEG, Glycerin, Polyvinylalkohol oder Mi- schungen aus zwei oder mehreren davon und gegebenenfalls Stärke sowie gegebenenfalls me- chanisch oberflächenbehandelt ist.
2. Transparentpapier nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass es 20 % bis 30 % weite- re Faserstoffe, gewählt aus der Gruppe Gras, Hanf, Jute, Leinen, Baumwolle, ungebleichtes Fasermaterial, Eukalyptus, Altpapier, Recycling papier und Viskosefasern enthält.
3. Transparentpapier nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass es als weitere Faser- stoffe ausschließlich ungebleichtes Fasermaterial aus Welchhoizzellstoff, insbesondere 20 bis 30 % ungebleichtes Fasermaterial aus Weichholzzellstoff enthält.
4. Transparentpapier nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass es bis zu 3 g/m2, vorzugsweise bis zu 2,2 g/m2, insbesondere bevorzugt bis 1 ,8 g/m2 Oberflächenstärke enthält.
5. Transparentpapier nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass es mit einem von Stärke verschiedenen Oberflächenbehandlungsmittel, wie PEG insbesondere 7 bis 30 g/m2 PEG oberflächenbeschichtet ist und dass das oberflächenbeschichtete Blatt ein Flä- chengewicht zwischen 57 g/m2 und 150 g/m2 aufweist.
6. Transparentpapier nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass es zu- sätzlich kalandriert ist.
7. Verfahren zur Herstellung von Transparentpapier bei welchem ein Kraftpapier einer mechani- schen oder chemischen Oberflächenbehandlung, wie einem Beschichten unterworfen wird, da- durch gekennzeichnet, dass es folgende Schritte aufweist: a) Ausbilden einer Kraftpulpe enthaltend wenigstens 30 %, vorzugsweise wenigstens 35 %, be- sonders bevorzugt 40 % bis höchstens 60 % gebleichten Weichholzzellstoff und wenigstens 35 %, vorzugsweise wenigstens 40 %, besonders bevorzugt wenigstens 45 % gebleichten Hart- holzzellstoff sowie gegebenenfalls weiteren Faserstoffen, b) Unterwerfen der Pulpe einer Niederkonsistenzmahlung sowie gegebenenfalls einer Hochkon- sistenzmahlung bis ein Mahigrad von wenigstens 38 °SR, vorzugweise wenigstens 43 ’SR, ins- besondere bevorzugt wenigstens 46 °SR erreicht wird, c) Zusetzen von Prozesshilfsstoffen, insbesondere von 0,5 bis 2,5 % kationische Stärke, 0,1 bis
0, 4 % Leimungsmittei und gegebenenfalls bis zu 4,0 % Füllstoffe, d) Blattbildung auf einem Sieb einer Papiermaschine, e) Pressen und Trocknen auf einen Trockengehalt zwischen 30 % und 80 %, f) sowie gegebenenfalls wenigstens einmaliges Beschichten des gebildeten Blattes mit bis zu 3 g/m2 Oberflächenstärke, g) gegebenenfalls Kalandrieren des Blattes, h) Oberflächen be handeln mit einem von Stärke verschiedenen Oberflächenbehandlungsmittel, und i) Trocknen des Transparentpapiers, wobei unter der Voraussetzung, dass wenn zusätzlich zu Schritt h) wenigstens einer der Schritte f) oder g) angewandt wird, die Schritte f), g) und h) in einer belie- bigen Reihenfolge, ein- oder mehrfach angewandt werden.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass zur Herstellung eines Blattes mit einem Flächengewicht zwischen 50 und 120 g/m2 die Papiermaschine mit einer Geschwindig- keit von > 650 bis 1000 m/min, vorzugsweise etwa 850 m/min betrieben wird.
9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass das gebildete Blatt einem Kalandrierschritt mit einer Linienlast zwischen 40 und 500 kN/m, vorzugsweise 50 bis 300 kN/m unterworfen wird.
10. Verfahren nach Anspruch 7, 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass vor oder nach dem Kalandrieren eine Oberflächenbehandlung mit PEG, insbesondere 7 bis 30 g/m2 durchgeführt wird, und dass ein oberflächenbeschichtete Blatt mit einem Flächengewicht zwischen 57 g/m2 und 150 g/m2 ausgebildet wird.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Schrit des Oberflächenbehandelns mit einem von Stärke verschiedenen Oberflächenbehandlungsmit- tel entweder in der Papiermaschine oder in einer gesonderten Beschichtungseinheit vorgenom- men wird.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des Oberflächenbehandelns mit einem von Stärke verschiedenen Oberflächenbehandlungsmit- tel gleichzeitig mit der Beschichtung mit Oberflächenstärke erfolgt.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass es mit einem maximalen Dampfeinsatz pro Stunde im Bereich zwischen 30 und 40 t/h durchgeführt wird.
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