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Dokumentenidentifikation DE68906897T2 09.09.1993
EP-Veröffentlichungsnummer 0444073
Titel EIN DIE BIEGUNG EINSCHRÄNKENDER STEIFER LEITER UND BEFESTIGUNGSSYSTEM.
Anmelder Sca Pulp AB, Timra, SE
Erfinder ERIKSSON, Lennart, S-852 54 Sundsvall, SE;
KOLAR, Milan, S-852 59 Sundsvall, SE;
HÄGGLUND, Tjell-Ake, S-860 35 Söraker, SE;
HÖGLUND, Hans, S-864 00 Matfors, SE
Vertreter Eitle, W., Dipl.-Ing., 81925 München; Hoffmann, K., Dipl.-Ing. Dr.rer.nat.; Lehn, W., Dipl.-Ing., 8000 München; Füchsle, K., Dipl.-Ing.; Hansen, B., Dipl.-Chem. Dr.rer.nat.; Brauns, H., Dipl.-Chem. Dr.rer.nat.; Görg, K., Dipl.-Ing., 81925 München; Kohlmann, K., Dipl.-Ing.; Kolb, H., Dipl.-Chem. Dr.rer.nat.; Ritter und Edler von Fischern, B., Dipl.-Ing., Pat.-Anwälte; Nette, A., Rechtsanw., 8000 München
DE-Aktenzeichen 68906897
Vertragsstaaten AT, BE, CH, DE, FR, GB, IT, LI, NL, SE
Sprache des Dokument En
EP-Anmeldetag 30.10.1989
EP-Aktenzeichen 899125207
WO-Anmeldetag 30.10.1989
PCT-Aktenzeichen SE8900605
WO-Veröffentlichungsnummer 9005808
WO-Veröffentlichungsdatum 31.05.1990
EP-Offenlegungsdatum 04.09.1991
EP date of grant 02.06.1993
Veröffentlichungstag im Patentblatt 09.09.1993
IPC-Hauptklasse D21H 11/00
IPC-Nebenklasse D21C 9/00   D04H 1/00   

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft ein Papiererzeugnis der Art, welches trocken aufgeschlossen und in einen flusenförmigen Zustand umgewandelt wird, um hieraus beispielsweise Sanitärartikel herzustellen, wie etwa Servietten und Sanitärtücher.

Materialien dieser Art wurden seit langem fuhr die Herstellung von Erzeugnissen der fraglichen Art verwendet und werden in der Form von Bahnen oder Rollen hergestellt und vermarktet. Als Fasermaterial wird Sulfid- oder Sulfat-Zellstoffmasse sowie chemomechanische Zellstoffmasse verwendet, sogenannte CTMP.

Diese Erzeugnisse werden konventionellerweise dadurch naß hergestellt, daß eine Faseraufschlämmung auf einem Draht entwässert, gepreßt und getrocknet wird. Die getrockneten Faserstoffbahnen werden aufgerollt oder in Bögen geschnitten. Als Ausgangsmaterial wird Sulfat- oder Sulfid-Zellstoffmasse oder chemomechanische Zellstoffmasse (CTMP) verwendet. Die auf diese Weise hergestellten Zellstoffmassen werden als sogenannte Rollen- oder Bogenzellstoffmasse verkauft.

Alternativ hierzu können die Zellstoffmassen nach einer Schnelltrocknung der Fasern in Form von Fasermatten verkauft werden. Bei der Schnelltrocknung werden die Zellstoffasern in einem Gebläsetrockner getrocknet. Eine Zellstoffasermatte wird hierbei auf ungefährt 50% Trockenfeststoffanteil gepreßt und auseinandergerissen, so daß einzelne Fasern oder Faserflocken entfernt werden, und daraufhin getrocknet, wenn sie durch die Rohrleitungen des Gebläsetrockners gelangen. Die schnell getrocknete Zellstoffmasse wird dann in Ballen gepreßt. Das sich ergebende Erzeugnis weist eine hohe Dichte auf, welche zu Vorteilen beim Transport führt, verglichen mit der Rollen- oder Bogenzellstoffmasse. Die Transportkosten von Rollenzellstoffmasse werden darüber hinaus dadurch verschlechtert, daß zylindrische Rollen eine niedrige Packungsdichte aufweisen.

Die Herstellungskette für welche, absorbierende Materialien, wie beispielsweise Servietten und Handtücher, beginnt mit dem Trockenaufschluß oder Zerreißen der Zellstoffmasse in Form von Bogen, Rollen oder Ballen, um die einzelnen Fasern abzutrennen, die in den Bögen, Matten oder Ballen gebunden sind. Infolge ihres geringen Feuchtigkeitsgehalts sind die Zellstoffasern dann verhältnismaßig spröde. Besteht eine hohe Bindungsstärke zwischen den Fasern in Bogen-, Rollenoder Ballenzellstoffmasse, so besteht in der Hinsicht ein hohes Risiko, daß die Fasern bei dem trockenen Aufreißen beschädigt werden, und daß sich viel ungewünschtes, sogenanntes feines Material oder Staub bildet. Dies tritt deswegen auf, daß eine hohe Bindungsstärke zwischen den Fasern eine hohe Aufschlußenergie mit sich bringt. Daher mussen die Hersteller von schnellgetrocknetem Zellstoff in Rollenform versuchen, ein Erzeugnis herzustellen, das so leicht wie möglich zerreißbar ist, mit schwachen Faserbindungen in dem Erzeugnis, wobei allerdings bestimmte Festigkeitsanforderungen erfüllt werden mussen, damit das Erzeugnis gut in den Aufschlußgeräten durchläuft. Um ein einfach zu zerreißendes Erzeugnis zu erhalten, muß der Hersteller von Rollen oder Bogen bei den heutigen Herstellungsvorgängen die Abmessungen des Erzeugnisses erhöhen, wodurch sich dann dessen Transportkosten erhöhen.

Diese Probleme werden durch die vorliegende Erfindung gelöst.

Die Erfindung betrifft daher ein Erzeugnis, welches einfach aufzuschließen ist, und welches im wesentlichen zellulosehaltiges Fasermaterial enthält, welches beim Aufschluß einfach in den flusenförmigen Zustand umgewandelt werden kann, um bei der Herstellung beispielsweise von Erzeugnissen für Sanitärzwecke eingesetzt zu werden, beispielsweise Servietten und Handtücher sowie Filter, wobei das mattenförmige Erzeugnis eine solche Festigkeit aufweist, daß es aufgerollt oder in Bogenform für die Lagerung und den Transport gehandhabt werden kann, ohne Hinzufügung chemischer Substanzen, welche die Bindungsstärke zwischen den Fasern erhöhen.

Gemäß der Erfindung weist das Erzeugnis eine Dichte von 550 bis 1000 kg/cm³ auf, vorzugsweise 550 bis 700 kg/cm³, eine Berstfestigkeit von 0,15 bis 0,50 MN/kg, vorzugsweise 0,20 bis 0,40 MN/kg, und ein Quadratmetergewicht von 300 bis 1500 g/m², vorzugsweise 500 - 1000 g/m², wobei das Erzeugnis einen Feststoff-Trockengehalt von 70 bis 95% aufweist.

Die Werte werden gemäß der nachstehenden Anforderungen ermittelt, die von dem Skandinavischen Zellstoff-, Papier- und Karton-Versuchsausschuß ausgegeben wurden.

Dichte SCAN-P 7:75

Berstfestigkeit SCAN-P 24:77

Quadratmeter-Gewicht SCAN-P 6:75

Feststoff-Trockengehalt SCAN-P 4: 63

Gemäß einer wichtigen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Erzeugnisses ist das zellulosehaltige Fasermaterial eine Zellstoffmasse mit hoher Ausbeute, also eine Zellstoffmasse, die mit einer Ausbeute von mehr als 90% hergestellt wird.

Bei einer besonders wichtigen Ausführungsform weisen die Fasern einen Krauselwert (siehe Seite 6) von 0,20 bis 0,40 auf.

Das erfindungsgemäße Erzeugnis kann weiterhin Thermofasern und/oder superabsorbierende Polymere aufweisen.

Die Erfindung wird nachstehend mit mehr Einzelheiten anhand einer Ausführungsform und unter Bezug auf ein Diagramm beschrieben, welches die Berstfestigkeit und die Dichte gemäß der Erfindung und bei verschiedenen bekannten Erzeugnissen darstellt.

Schnell getrocknete Fasern einer chemomechanischen Zellstoffmasse, einer sogenannten CTMP, mit einem Feststoff-Trockengehalt an etwa 80%, wurden zu einer Fasermatte mit einem Quadratmetergewicht von etwa 500 g/cm² in einem sogenannten Pendistor geformt, in welchem die Fasern in einem kontrollierten Fluß durch einen Luftstrom einem Formkopf zugeführt werden, der oberhalb eines Drahtes angeordnet ist. Unter Verwendung von Düsen wird eine gleichmäßige Verteilung der Fasern auf dem Draht erhalten, während die Luft durch einen Saugkasten abgesaugt wird, der unterhalb des Drahtes angeordnet ist. Die Fasermatte wurde vorgepreßt, um das Volumen der Fasermatte geringfügig zu verringern, bevor die endgültige Pressung auf hohe Dichte erfolgt. Die endgültige Pressung erfolgte in einem Kalander, in welchem die Temperatur der Walzen 110ºc betrug, und die Linearbelastung 180 kN/m.

Die gepreßte Fasermatte wurde dann in einem Rollenständer aufgerollt. Das Erzeugnis wies folgende Eigenschaften auf:

Dichte 570 kg/m³

Berstfestigkeit 0,24 MN/kg

Feststoff-Trockengehalt 83%

In dem beigefügten Diagramm sind die Eigenschaften verschiedener Zellstoffmassen in bezug auf den Berstindex und die Dichte gezeigt. Der Bereich für chemomechanische Zellstoffmasse (CTMP), die auf konventionelle Weise naßgeformt wurde, ist durch X bezeichnet, und für naßgeformte Sulfatzellstoffmasse durch Y. Innerhalb des letztgenannten Bereiches wurde ein Bereich durch Z bezeichnet. Dieser Bereich bezieht sich auf naßgeformte Sulfatzellstoffmasse, welcher sogenannte Bindelösemittel zugefügt wurden.

Das Erzeugnis gemäß der Erfindung liegt in dem Bereich A und unterscheidet sich offenbar grundsätzlich von bislang bekannten Erzeugnissen.

Die Rollenzellstoffmasse, die aus CTMP-Zellstoffmasse entsprechend dem voranstehenden Beispiel hergestellt wurde, wurde dann zur Herstellung von Servietten in einer Versuchsmaschine eingesetzt.

Die Rollenzellstoffmasse wurde in einer sogenannten Hammermühle trocken aufgeschlossen, welche in der Standardausrüstung für den trockenen Aufschluß von Zellstoffmassen-Fasermatten beim Flusen-Zellstoffmassenaufschluß enthalten ist.

Als Bezugsgrößen bei den Versuchen wurden zwei kommerzielle Rollenzellstoffmassen verwendet, die entsprechend konventionellen Verfahren naßgeformt wurden, nämlich eine CTMP-Zellstoffmasse und eine Sulfat-Zellstoffmasse. Die Zellstoffmassen wiesen folgende Eigenschaften auf:

Sulfat Dichte, kg/m³ Berstfestigkeit, MN/kg Feststoff-Trockengehalt, %

Bei Versuchen, die mit den aufgeschlossenen Zellstoffmassen als Rohmaterial ausgeführt wurden, wurden die folgenden Werte erhalten:

Ausgangsmaterial Vernetzungsstärke N Krauselung (dimensionslos) spezifisches Volumen m³/kg Fraktionierungsrest % Erfindung naßgeformtes CTMP naßgeformter Sulfat-Zellstoff

Unter Fraktionierungsrest ist der Prozentanteil nicht aufgeschlossenen Fasermaterials zu verstehen.

Der Kräuselwert, welcher dimensionslos ist, wird entsprechend einem Verfahren gemessen, welches von B.D. Jordan und N.G. Nguyen vorgeschlagen wurde, "Curvature, kink and curl" in Papper och Tra 4/1986, Seite 313, Fig. 2.

Sämtliche Zellstoffmassen wurden auf ähnliche Weise in einer Hammermühle aufgeschlossen.

Wie aus der Tabelle hervorgeht, zeigt die Rollenzellstoffmasse gemaß der Erfindung Eigenschaften, die ebenso gut sind wie bei dem Bezugsmaterial, wobei jedoch dessen Nachteile entfallen sind. Allerdings ist der Fraktionierungsrest für das erfindungsgemäße Material beträchtlich niedriger. Dies beweist, daß das Erzeugnis gemaß der Erfindung sehr einfach aufzuschließen ist, obwohl hier der Energieaufwand erheblich geringer ist als für das Bezugsmaterial.


Anspruch[de]

1. Einfach aufgeschlossenes bahnförmiges Erzeugnis, welches im wesentlichen zellulosehaltiges Fasermaterial enthält, das beim Aufschluß einfach in den flusenförmigen Zustand umgewandelt werden kann, welcher einen hohen Anteil freier Fasern enthält, wobei das bahnförmige Erzeugnis eine derartige Festigkeit aufweist, daß es zum Speichern und für den Transport aufgewickelt werden oder in Bahnform behandelt werden kann, ohne die Hinzufügung chemischer Substanzen, welche die Bindungsstärke zwischen den Fasern erhöhen, dadurch gekennzeichnet, daß es eine Dichte von 550 - 1000 kg/cm³ aufweist, vorzugsweise 550 - 700 kg/cm³, eine Berstfestigkeit von 0,15 - 0,50 MN/kg, vorzugsweise 0,20 - 0,40 MN/kg, und ein Quadratmetergewicht von 300 - 1500 g/cm², vorzugsweise 500 - 1000 g/cm², und daß das Erzeugnis einen Feststoff-Trockengehalt von 70 - 95 % aufweist.

2. Erzeugnis nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es Thermofasern und/oder höchstabsorbierende Polymere enthalt.

3.Erzeugnis nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zellulosehaltige Material eine Zellstoffmasse mit hoher Ausbeute ist, also eine Zellstoffmasse, die mit einer Ausbeute von mehr als 90% hergestellt wird.

4. Erzeugnis nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zellulosehaltigen Fasern einen Kräuselwert von 0,20 - 0,40 aufweisen.







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