AT526659B1

AT526659B1 - Verfahren zur Herstellung eines Rohpapiers

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Publication number: AT526659B1
Application number: ATA50248/2023A
Authority: AT
Original assignee: Mondi Ag
Priority date: 2023-04-06
Filing date: 2023-04-06
Publication date: 2024-06-15
Also published as: WO2024207037A1; AT526659A4

Abstract

Bei einem Verfahren zur Herstellung eines Rohpapiers, bei welchem eine im Wesentlichen sowohl Weichholz- als auch Hartholzanteile sowie gegebenenfalls Additive enthaltende Zellstoffpulpe einem Mahlschritt unterworfen wird und wenigstens ein Verdichtungsschritt vorgenommen wird, wird eine gegebenenfalls gebleichte Zellstoffpulpe, bestehend aus 55 bis 80 Gew.-Teilen, insbesondere 60 bis 80 Gew.-Teile Hartholz-Primärzellstoff und 25 bis 45 Teilen, insbesondere 30 bis 40 Gew.-Teilen Weichholz-Primärzellstoff sowie bis zu 3 Gew.-Teilen Füllstoff bereitgestellt, die Zellstoffpulpe wird durch Mischen von je einer aus Hartholz und einer aus Weichholz hergestellten Pulpe erhalten, entweder wird jede die Zellstoffpulpe ausbildende Pulpe einem gesonderten Mahlen bis zu einem Mahlgrad von 39 bis 45 °SR gemäß ISO 52671:1999 für die Pulpe aus Hartholz bzw. 35 bis 41 °SR gemäß ISO 5267-1:1999 für die Pulpe aus Weichholz unterworfen oder die durch Mischen der aus Hartholz und der aus Weichholz erhaltene Pulpe wird einem Mahlen bis zu einem Mahlgrad von 39 bis 42 °SR unterworfen, die gemischte Pulpe wird einem Entwässern unterworfen, ein gebildetes Blatt wird wenigstens einseitig kalandriert und gegebenenfalls wird wenigstens auf einer Seite wenigstens eine Imprägnierung aufgebracht sowie ein nach dem Verfahren hergestelltes Rohpapier.

Description

Beschreibung

[0001] Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines Rohpapiers, bei welchem eine im Wesentlichen sowohl Weichholz- als auch Hartholzanteile sowie gegebenenfalls Additive enthaltende Zellstoffpulpe einem Mahlschritt unterworfen wird und wenigstens ein Verdichtungsschritt vorgenommen wird, sowie ein gemäß diesem Verfahren hergestelltes Rohpapier.

[0002] Papiere, insbesondere für Verpackungszwecke werden für die unterschiedlichsten Materialien und Gegenstände verwendet und es wird in jüngster Vergangenheit immer öfter versucht, Kunststoffverpackungen durch Papierverpackungen zu ersetzen. Um den jeweiligen Anforderungen gerecht zu werden und insbesondere um die Materialeigenschaften von Kunststoffverpackungen zu erreichen, ist es erforderlich, dass die eingesetzten Papiere entsprechende Oberflächeneigenschaften, Festigkeiten und auch Barriereeigenschaften gegenüber Feuchtigkeit, Fett und/oder Gasen aufweisen und zusätzlich in der Lage sind, die verpackten Güter sicher und zuverlässig zu halten, ohne dass das Papier reißt, durchstoßen wird, in feuchten Umgebungen derart durchtränkt wird, dass es keinerlei Stabilität bzw. Reißfestigkeit mehr besitzt und dgl. Bis dato wurden für diesen Zweck die verwendeten Papiere meist mit relativ starken Beschichtungen bestehend aus Polymermaterialien, wie Polyethylen, Polymilchsäure, Polypropylen und dgl. versehen, um eine Kombination aus den positiven Eigenschaften des eingesetzten Papiers und den positiven Eigenschaften von Kunststoffverpackungen bereitstellen zu können und gleichzeitig jedoch die Menge an Kunststoff, die für die jeweilige Verpackung benötigt wird, herabsetzen zu können. Aus Umweltgründen, insbesondere Recyclinggründen sind derartige Verpackungen jedoch nicht mehr zeitgemäß und es wird immer öfter versucht, Verpackungen bzw. Verpackungsmaterialien bereitzustellen, die im Wesentlichen ohne Zusatz von nicht recyclingfähigen Kunststoffen auskommen oder nur derartig geringe Mengen an Kunststoff und insbesondere biologisch abbaubaren Kunststoff enthalten, dass eine nachhaltige und insbesondere kompostierbare oder vollständig recyclierbare Verpackung bereitgestellt werden kann.

[0003] Unabhängig von an derartige Papiere gestellte Anforderungen, wie eine gewisse Dehnfähigkeit, Luftdurchlässigkeit bzw. Luftwiderstand, um insbesondere pulverförmige Materialien rasch und zuverlässig einfüllen zu können sowie eine gewisse Widerstandsfähigkeit gegenüber einem Zerreißen des Papiers bzw. eines daraus gefertigten Produkts beim Hinunterfallen und dgl. mehr zu erhalten, ist es für viele Papiere eine wesentliche Voraussetzung, dass sie eine zumindest temporäre Beständigkeit gegenüber einer Penetration von Feuchtigkeit und/oder Fett aufweisen, welche Beständigkeit bis dato hauptsächlich durch Aufbringen einer Kunststoffbeschichtung auf einer oder beiden Seiten des Papiers erreicht wird. Umso ausgeprägter bzw. stärker oder dichter eine derartige Beschichtung ist, desto weniger ist ein derartiges Papier für eine Wiederverwertung oder insbesondere auch ein Kompostieren geeignet und muss im Restmüll entsorgt werden, da es für eine Herstellung von Recyclingpapier nicht mehr geeignet ist.

[0004] Eine weitere Möglichkeit, eine Beständigkeit eines Papiers gegenüber Feuchtigkeit und/oder Fett zu erreichen, ist, dass eine Versiegelung von wenigstens einer Papieroberfläche durch Druck, indem die Oberfläche durch Aufbringen von Druck mittels Walzen geglättet wird, bei welchem Verfahren, insbesondere wenn ein relativ hoher Druck angewandt wird, die im Papier vorhandenen Oberflächenporen verschlossen werden und somit die Papieroberfläche perfekt für das Aufbringen von Fett- und/oder Feuchtigkeitsbarriereschichten vorbereitet wird. Ein derartiges Oberflächenglätten kann beispielsweise durch Einsatz eines sogenannten Superkalanders, das ist ein Kalander, der eine Vielzahl von Nips hintereinander angeordnet aufweist, erreicht werden. Nachteilig beim Einsatz eines Superkalanders ist, dass durch eine Behandlung von einem Rohpapier in einer derartigen Anlage das Papier so stark geschwächt wird, dass es für Verpackungszwecke nicht mehr verwendbar ist. Eine weitere Möglichkeit bzw. eine ergänzende Möglichkeit, eine derartige Penetration von Feuchtigkeit und/oder Fett in das Papier bzw. durch das Papier zu verhindern, ist ein sogenanntes gefülltes Papier herzustellen, in welchem eine relativ große Menge an Zuschlagstoffen wie zum Beispiel Carboxymethylzellulose (CMC), microfibrillierte Zellulose (MFC) oder nanofibrillierte Zellulose ( NFC) bzw. Füllstoffen enthalten ist, welche Zuschlag-

stoffe die Poren im Inneren des Papiers auffüllen und somit verschließen, weshalb eine Penetration von zum Beispiel Feuchtigkeit oder Fetten verhindert bzw. stark verringert wird. Weiterhin werden derartige Papiere häufig aus ausschließlich Hartholzzellstoff hergestellt, da sie leichter oberflächengeglättet werden können und somit bessere Voraussetzungen für das nachfolgende Aufbringen einer Beschichtung aufweisen. Allerdings sind solche Papiere in Bezug auf ihre mechanischen Eigenschaften, wie beispielsweise den Zugfestigkeitsindex deutlich schlechter als beispielsweise aus Weichholz hergestellte Kraftpapiere, sodass sie aufgrund dieser schlechteren mechanischen Eigenschaften für den Einsatz auf dem Verpackungssektor, insbesondere wenn weitere spezielle Eigenschaften, wie eine Beständigkeit gegenüber Feuchtigkeit oder dgl. gefordert wird, nur schlecht geeignet sind.

[0005] Schließlich sind noch Papiere auf dem Verpackungssektor im Einsatz, die aufgrund ihres relativ hohen Flächengewichts, ihrer Mehrlagigkeit oder auch eingesetzter Barrierematerialien, wie Beschichtungen oder Imprägnierungen eine gewisse Feuchtigkeits- und Fettbarriere bereitstellen können. Nachteilig bei diesen Papieren ist, dass für ihre Herstellung ein hoher Rohstoffeinsatz erforderlich ist und zusätzlich Beschichtungen bzw. Oberflächenbehandlungsverfahren eingesetzt werden müssen, so dass derartige Papiere insgesamt sowohl aufgrund des großen Materialverbrauchs sowie daraus folgend des hohen Energieverbrauchs bei ihrer Herstellung nachteilig sind.

[0006] Im Zuge von Untersuchungen hat die Anmelderin festgestellt, dass die oben genannten Probleme bei der Herstellung von Papieren mit bestimmten Barriereeigenschaften, wie z.B. feuchtigkeitsresistenten und/oder fettbeständigen Papieren im Wesentlichen daher herrühren, dass die bei der Herstellung von derartigen Papieren zum Einsatz gelangenden Rohpapiere für das Erreichen einer entsprechenden Barriereeigenschaft nicht optimal geeignet sind, weshalb nicht sämtliche Eigenschaften des gewünschten Endprodukts, wie z.B. Füllstoffgehalt, Flächengewicht, mechanische Eigenschaften und/oder Barriereeigenschaften optimiert werden können.

[0007] Die vorliegende Erfindung zielt nun darauf ab, ein Verfahren zur Herstellung eines Rohpapiers bereitzustellen, das einerseits besonders energieeffizient hergestellt werden kann und andererseits besonders gut als Basispapier für das nachfolgende Aufbringen von feuchtigkeitsbeständigen und/oder fettabweisenden Beschichtungen bzw. Oberflächenbehandlungsschritten geeignet ist.

[0008] Zur Lösung dieser Aufgabe ist das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines Rohpapiers im Wesentlichen dadurch gekennzeichnet, dass eine gegebenenfalls gebleichte Zellstoffpulpe, bestehend aus 55 bis 80 Gew.-Teilen, insbesondere 60 bis 80 Gew.-Teilen HartholzPrimärzellstoff und 25 bis 45 Teilen, insbesondere 30 bis 40 Gew.-Teilen Weichholz-Primärzellstoff sowie bis zu 3 Gew.-Teilen Füllstoff bereitgestellt wird, dass die Zellstoffpulpe durch Mischen von je einer aus Hartholz und einer aus Weichholz hergestellten Pulpe erhalten wird, dass entweder jede die Zellstoffpulpe ausbildende Pulpe einem gesonderten Mahlen bis zu einem Mahlgrad von 39 bis 45 °SR gemäß ISO 5267-1:1999 für die Pulpe aus Hartholz-Primärzellstoff bzw. 35 bis 41 °SR gemäß ISO 5267-1:1999 für die Pulpe aus Weichholz-Primärzellstoff unterworfen wird oder die durch Mischen der aus Hartholz-Primärzellstoff und der aus Weichholz-Primärzellstoff erhaltene Pulpe einem Mahlen bis zu einem Mahlgrad von 39 bis 42 °SR unterworfen wird, dass die gemischte Pulpe einem Entwässern unterworfen wird, dass ein gebildetes Blatt wenigstens einseitig kalandriert wird und gegebenenfalls wenigstens auf einer Seite wenigstens eine Imprägnierung aufgebracht wird. Dadurch, dass eine gegebenenfalls gebleichte Zellstoffpulpe, bestehend aus 55 bis 80 Gew.-Teilen, insbesondere 60 bis 80 Gew.-Teilen Hartholz-Primärzellstoff und 25 bis 45 Teilen, insbesondere 30 bis 40 Gew.-Teilen Weichholz-Primärzellstoff sowie bis zu 3 Gew.-Teilen Füllstoff bereitgestellt wird, gelingt es jeweils die vorteilhaften Eigenschaften von Hartholz-Primärzellstoff und Weichholz-Primärzellstoff, wie z.B. gute Festigkeitseigenschaften und eine gute Bedruckbarkeit optimal auszunützen, ohne dass insbesondere übliche Prozesschemikalien wie kationische Polymere und dgl. eingesetzt bzw. in überdurchschnittlichen Mengen eingesetzt werden müssen. Durch Einsatz von lediglich geringen Mengen an Füllstoff, nämlich bis zu 3 Gew.-Teilen gelingt es Trocknungsenergie einzusparen und überdies trägt der nicht quellfähige Füllstoff weiterhin entweder zur Verdichtung des Blattes oder der Oberflächen-

glätte bei, weshalb ein derart hergestelltes Rohpapier nicht nur als Basis für Verpackungspapiere, die für den Einsatz im Lebensmittelbereich geeignet sind, dienen kann, sondern auch mit einem deutlich niedrigeren Energieaufwand als herkömmliche Roh- oder Basispapiere hergestellt werden kann. So weist ein aus einer Pulpe mit einer derartigen Zusammensetzung hergestelltes Rohpapier einerseits guten Festigkeitseigenschaften auf, und gleichzeitig gelingt es aufgrund des großen Anteils an Hartholz-Primärzellstoff, extrem dünne Rohpapiere, d.h. Papiere mit einem geringen Flächengewicht bei gleichzeitig guter Bedruckbarkeit und Glätte der so hergestellten Papiere bereitzustellen. Rohpapiere gemäß dem Stand der Technik, die zur Herstellung von Fettund/oder Feuchtigkeits-Barrierpapieren eingesetzt werden, weisen üblicherweise deutlich höhere Flächengewichte bei gleichzeitig geringeren mechanischen Festigkeiten auf. Uberraschenderweise ist in diesem Zusammenhang unerheblich, ob es sich um eine gebleichte oder ungebleichte Zellstoffpulpe handelt, es hat sich lediglich als wesentlich herausgestellt, dass das gemäß dem vorliegenden Verfahren hergestellte Rohpapier einem höheren Anteil an Gewichtsteilen an Hartholz-Primärzellstoff als an Weichholz-Primärzellstoff enthält. Primärzellstoff bedeutet in diesem Zusammenhang, dass ausschließlich Frischfasern oder direkt von der Papiermaschine stammende Ausschussfasern eingesetzt werden und keinerlei Recyclingpapier verwendet wird.

[0009] Unter einem Rohpapier bzw. Basispapier wird im Zusammenhang mit dem vorliegenden Text ein fertiges und direkt einsetzbares Papier verstanden, welches Papier zusätzlich noch einer weiteren vergütenden Behandlung, wie einer Imprägnierung und/oder Beschichtung unterzogen werden kann. Nach einer derartigen weiteren vergütenden Behandlung wird aus diesem Rohpapier gemäß Definition der vorliegenden Anmeldung ein Verpackungspapier hergestellt.

[0010] Gemäß der Erfindung wird das Verfahren so geführt, dass die Zellstoffpulpe durch Mischen von je einer aus Hartholz und einer aus Weichholz bestehenden Pulpe erhalten wird. Es werden daher erfindungsgemäß jeweils eine Pulpe aus Hartholz und eine Pulpe aus Weichholz gesondert hergestellt, welche nach ihrer Herstellung oder nach einem gesonderten Mahlschritt für jede der zwei Pulpen vermischt werden.

[0011] Indem das Verfahren so geführt wird, dass entweder jede die Zellstoffpulpe ausbildende Pulpe einem gesonderten Mahlen bis zu einem Mahlgrad von 39 bis 45 °SR für die Pulpe aus Hartholz bzw. 35 bis 41 °SR für die Pulpe aus Weichholz unterworfen wird oder die durch Mischen der aus Hartholz und der aus Weichholz erhaltene Pulpe einem Mahlen bis zu einem Mahlgrad von 39 bis 42 °SR unterworfen wird, gelingt es sicherzustellen, dass eine für eine nachfolgende Beschichtung des Rohpapiers besonders gut geeignete Verdichtung eines aus dieser Zellstoffpulpe hergestellten Blattes erreicht werden kann und gleichzeitig jedoch der Mahlgrad so eingestellt wird, dass eine Verkürzung der in der Zellstoffpupe enthaltenen Fasern noch nicht eintritt und somit die mechanischen Eigenschaften eines daraus hergestellten Rohpapiers verschlechtert würden. Weiters wird durch die genannten Mahlgrade sichergestellt, dass das Rohpapier aufgrund der noch moderaten benötigten Mahlungsenergie und Trocknungsenergie energieschonend produziert werden kann. Wenn, wie dies erfindungsgemäß möglich ist, ein gesondertes Vermahlen der Weichholzpulpe und der Hartholzpulpe stattfindet, kann durch Anpassung des Mahlgrads noch genauer auf die jeweiligen Zellstofffasern Rücksicht genommen werden und insbesondere eine Verkürzung der Fasern und eine Zerstörung des Fasermantels noch sicherer vermieden werden.

[0012] Indem weiterhin das Verfahren so geführt wird, dass die Pulpe einem Mahlen bis zu einem Mahlgrad im Bereich von 42 °SR unterworfen wird, und nachfolgend die gemischte Pulpe einem Entwässern, beispielsweise auf einem Fourdrinier-Sieb unterworfen wird, wird der Entwässerungsschritt etwas verlangsamt. Andererseits gelingt es jedoch auf diese Weise die Dichte und insbesondere die homogenen Produkteigenschaften eines derartig hergestellten Papiers zu optimieren, ohne dass eine übermäßig große Menge an Trocknungsenergie während des Trocknungsverfahrens aufgewandt werden muss, ebenso wie ein übermäßig hoher Druck in einem nachfolgend vorgesehenen Kalandrierschritt nicht aufgewandt werden muss. Somit gelingt es überraschenderweise durch die eingesetzten Weichholzanteile eine Wolkigkeit bzw. Blattbildung des Papiers zu erreichen und gleichzeitig die guten mechanischen Eigenschaften vollständig zu erhalten. Durch eine derartige Verfahrensführung können somit nicht nur die Produkteigenschaf-

ten in Bezug auf die mechanischen Eigenschaften und die Dichte optimiert werden, sondern das Verfahren kann bei einem deutlich verringerten Energieeinsatz, und zwar sowohl in Bezug auf elektrische Energie als auch den Dampfverbrauch, geführt werden.

[0013] Indem das Verfahren weiterhin so geführt wird, dass ein nach einem Entwässern der Pulpe gebildetes Blatt wenigstens einseitig kalandriert wird und gegebenenfalls wenigstens auf einer Seite wenigstens eine Imprägnierung aufgebracht wird, wird eine wenigstens einseitig glatte, verdichtete Oberfläche erreicht, welche jedoch immer noch eine ausreichende Porosität aufweist, um beispielsweise einen vollständigen Luftabschluss von in dem Rohpapier verpackten Gegenständen zu vermeiden. Mit einer derartigen Verfahrensführung kann beispielsweise ein Rohpapier mit einem Luftwiderstand (Gurely), gemessen nach ISO 5636-5:2013 im Bereich von etwa 150 bis 300 s erreicht werden, wodurch ein so hergestelltes Rohpapier trotz einer sich im Herstellungsverfahren günstig auf den Energiebedarf auswirkenden Luftdurchlässigkeit für eine nachfolgende Beschichtung optimal geeignet ist.

[0014] Gegebenenfalls kann ein derartiges Verpackungspapier auf wenigstens einer Seite wenigstens einmal imprägniert und/oder beschichtet werden, wobei die Imprägnierungen und/oder Beschichtungen in Abhängigkeit von dem gewählten Einsatzzweck gewählt und aufgebracht werden können. Überraschenderweise gelingt es bei dieser Verfahrensführung, dass gegebenenfalls aufgebrachte Imprägnierungen oder Beschichtungen bis zu einem gewissen Grad in das Papier eindringen bzw. eingepresst werden, wobei aus dem Rohpapier nicht nur ein Verpackungspapier mit überragenden mechanischen Eigenschaft erreicht wird, sondern auch eine derartig gute Fettresistenz und/oder Feuchtigkeitsresistenz des Papiers bei gleichzeitig niedrigem Chemikalienverbrauch für derartige Beschichtungen und/oder Imprägnierungen gewährleistet werden kann. Der niedrige erforderliche Chemikalieneinsatz ermöglicht überdies eine gute Verankerung der Chemikalien an der Papieroberfläche, weshalb überraschenderweise derartig ausgebildete Beschichtungen weniger zum Abplatzen neigen. Aufgrund der Struktur der Papieroberfläche des mit dem Verfahren gemäß der Erfindung hergestellten Rohpapiers gelingt es, geringe Mengen an Beschichtungschemikalien einzusetzen, wodurch gewährleistet werden kann, dass abweichend von fett- und/oder feuchtigkeitsresistenten Verpackungspapieren gemäß dem Stand der Technik, vom Gesetzgeber festgelegte Maximalmengen an Beschichtungschemikalien nicht überschritten werden und ein Einsatz des Rohpapiers sowie auch eines auf diesem basierenden beschichteten Verpackungspapiers im Lebensmittelbereich möglich und erlaubt ist. So kann ein derartig hergestelltes Papier als Verpackung für Gemüse, Fleisch, Eis oder dgl. verwendet werden, ohne dass es aufweicht oder vom verpackten Lebensmittel enthaltenes Fett in das Papier eindringt.

[0015] Gemäß einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird dieses so geführt, dass die Weichholz-Zellstoffpulpe und die Hartholz-Zellstoffpulpe jeweils einem gesonderten Mahlvorgang unterworfen und nachfolgend vermischt werden und dass eine Faserlänge einer Mischung aus Hartholz-Zellstoffpulpe als auch Weichholz-Zellstoffpulpe auf eine mittlere längengewichtete Faserlänge nach ISO 16065-2:2014 von 1,00 mm bis 1,35 mm eingestellt wird. Bei einer derartigen Verfahrensführung wird beim Mahlen die Faserlänge der Hartholz-Zellstofffaser nicht gekürzt und auch jene des Weichholzanteils bleibt im Wesentlichen unverändert, so dass insgesamt eine homogene Zellstoffpulpe mit einer gegenüber Pulpen, die ausschließlich aus Hartholz hergestellt wurde, geringfügig vergrößerten mittleren längengewichteten Faserlänge erreicht wird. Ein aus einem derartigen Rohpapier gefertigtes Verpackungspapier weist immer noch die positiven mechanischen Eigenschaften der Langfaser- bzw. Weichholz-Zellstofffasern auf und zusätzlich gelingt es jedoch überraschenderweise, aufgrund der größeren Hartholzanteile in der Pulpe, dass aus dem Rohpapier, ohne dass übermäßige Mengen an Beschichtungschemikalien eingesetzt werden müssen, ein mechanisch festes Verpackungspapier mit guter Bedruckbarkeit und günstigen Oberflächeneigenschaften bereitgestellt werden kann, das trotzdem eine Entlüftung bzw. Luftdurchlässigkeit z.B. beim Befüllen mit pulverigen oder körnigen Gütern aufweist. Hierbei ist es unerheblich, ob direkt das Rohpapier gemäß der Erfindung oder ein eine Oberflächenvergütung, wie z.B. ein Kalandrieren oder eine Imprägnierung aufweisendes aus dem Rohpapier hergestelltes Verpackungspapier zum Einsatz gelangt.

[0016] Unter Pulpen werden im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung, nach dem Kraft-

verfahren hergestellte Pulpen verstanden.

[0017] Indem, wie dies einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens entspricht, das Entwässern der vermischten Zellstoffpulpen mit einer Maschinengeschwindigkeit der Papiermaschine von 700 m/s bis 850 m/s durchgeführt wird, wird einerseits sichergestellt, dass die Zellstoffpulpe ausreichend schnell entwässert wird und andererseits dem gewählten hohen Mahlgrad Rechnung tragend die Maschinengeschwindigkeit gegenüber jener bei der Herstellung von nicht bzw. nur wenig ausgemahlenen Verpackungspapieren, mit Mahlgraden im Bereich von 22 °SR, nur in einem vertretbar geringem Maß herabgesetzt werden muss. Überraschend ist in diesem Zusammenhang, dass die Maschinengeschwindigkeit im Vergleich zu nur wenig ausgemahlenen Pulpen relativ hochgehalten werden kann und trotzdem eine gute Entwässerung und homogene Blattbildung erreicht werden kann. Überraschenderweise hat sich gezeigt, dass aufgrund des Einsatzes von Weichholzfasern, welcher beispielsweise eine Herabsetzung des Flächengewichts des erfindungsgemäßen Rohpapiers bei gleichzeitigem Erhalt der erforderlichen mechanischen Festigkeiten erlaubt, sogar die Entwässerungsgeschwindigkeit der Papiermaschine bei Einsatz der vermischten Zellstoffpulpen trotz des relativ hohen Mahlgrads sogar um etwa 5 % erhöht werden kann. Hierzu trägt auch der gemäß der Erfindung verwendete Füllstoffanteil von bis zu 3 % bei, der die Entwässerung bzw. Trocknung begünstigt aber sich trotzdem nicht negativ auf die mechanischen Festigkeiten auswirkt.

[0018] Indem das Verfahren gemäß einer Weiterbildung desselben so geführt wird, dass das wenigstens einseitige Kalandrieren eines nach einer Entwässerung, beispielsweise auf einer Fourdinier- oder jeder anderen Siebpartie mit einem Bottom- und Topformer gebildeten Blattes des Rohpapiers mit einem Hardnip-Kalander, vorzugsweise einem mit maximal 150 °C, noch bevorzugter maximal 90 °C beheiztem Hardnip-Kalander bei einer Linienlast von 50 bis 200 kN/m, bevorzugter 70 bis 120 kN/m durchgeführt wird, gelingt es einerseits, eine gute Glätte und somit Bedruckbarkeit eines aus dem Rohpapier hergestellten Verpackungspapiers bzw. auch des Rohpapiers selbst zu gewährleisten, sowie, insbesondere eine mechanische Oberflächenveredelung, insbesondere Oberflächenverdichtung des Papiers zu erreichen, welche die Porosität an der Oberfläche desselben so weit verringert, dass eine gegebenenfalls nachträglich aufgebrachte Beschichtung bzw. Imprägnierung nicht zu tief jedoch zumindest in einem geringen Ausmaß in die Papierstruktur eindringen kann und somit mit einem im Vergleich zu nicht kalandrierten Papieren wesentlich verringertem Chemikalienverbrauch durchgeführt werden kann. Gleichzeitig wird eine gute Bedruckbarkeit der Oberfläche erreicht, wobei auch hier aufgrund der geringen vorhandenen Oberflächenporen ein Verbrauch an Druckertinten bzw. -farben herabgesetzt werden kann.

[0019] Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung wird das Verfahren so geführt, dass das Rohpapier beidseitig kalandriert wird. Mit einer beidseitigen Kalandrierung gelingt es, beide Oberflächen des Papiers so stark zu glätten, dass das so hergestellte Rohpapier selbst ohne das zusätzliche Aufbringen einer Beschichtung und/oder Imprägnierung bereits für den Einsatz im Verpackungsbereich herangezogen werden kann. So gelingt es durch das Kalandrieren die Bendtsen Rauheit des Papiers (gemessen nach ISO 8791-2:2013) auf Werte im Bereich von 60 bis 150 ml/min, vorzugsweise etwa 120 ml/min, im Vergleich zum nicht kalandrierten Papier, das eine Bendtsen Rauheit im Bereich von bis zu 900 ml/min aufweist, herabzusetzen.

[0020] Indem, wie dies einer Weiterbildung der vorliegenden Erfindung entspricht, das Verfahren so geführt wird, dass vor oder nach dem Kalandrieren eine Beschichtung von wenigstens einer Seite des Rohpapiers mit Oberflächenstärke und Leimungsmittel, insbesondere in einer Gesamtauftragsmenge von 0,8 bis 2 g/m* durchgeführt wird, gelingt es mit einer derartigen Verfahrensführung dem so hergestellten Papier nicht nur eine weitere Festigkeit und Dimensionsstabilität zu verleihen, sondern es gelingt vor allem auch, seine Bedruckbarkeit wesentlich zu verbessern, überraschenderweise ohne dass in der Verwendung des Rohpapiers selbst oder eines daraus hergestellten Verpackungspapiers ein Ausbluten oder Verlaufen der verwendeten Druckfarben zu befürchten ist.

[0021] Gemäß einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden beide Seiten des

Rohpapiers, insbesondere mit voneinander verschiedenen Beschichtungsmaterialien, gewählt aus Polyolefinen, wie Polyethylen oder Polypropylen, Stärken und modifizierten Stärken, Acrylaten, Polyalkoholen, wie Polyvinylalkohol, Ethylenvinylalkohol oder Polymilchsäure, mit jeweils wenigstens einer Schicht beschichtet. Indem wenigstens eine derartige zusätzliche Beschichtung auf beiden Seiten des Rohpapiers aufgebracht wird, wird eine weitere Verbesserung der Fettund/oder Feuchtigkeitsbeständigkeit sowie gegebenenfalls auch eine Gasbarriereeigenschaft gegenüber Sauerstoff und Aromen eines aus dem Rohpapier hergestellten Verpackungspapiers erreicht.

[0022] Für eine weitere Verbesserung der Feuchtigkeits- und/oder Fettresistenz wird das Verfahren im Wesentlichen so geführt, dass vor oder nach dem Kalandrieren und vor der Beschichtung eine Imprägnierung, vorzugsweise beidseitige Imprägnierung des Rohpapiers durch Aufbringen und Einpressen einer Dispersion oder Lösung gewählt aus Stärken oder modifizierten Stärken, Acrylaten, Polyalkoholen, wie Polyvinylalkohol mit wenigstens 1,5 g/m?®, vorzugsweise wenigstens 2,0 g/m? durchgeführt wird. Bei einer derartigen weiteren Imprägnierung der Oberfläche des Papiers gelingt es, die Oberflächeneigenschaften eines derartigen Papiers weiter zu verbessern und insbesondere die Poren des aus dem Rohpapier hergestellten Verpackungspapiers weiter zu versiegeln. Eine derartige zusätzliche Imprägnierung wird hierbei gemäß der Erfindung in geringen Mengen von wenigstens 1,5 g/m? aufgebracht. Hierbei kann es sich um eine Imprägnierung mit einer Stärkelösung handeln, durch welche zusätzlich auch die mechanische Festigkeit des Rohpapiers verbessert wird. Durch eine derartige Verfahrensführung gelingt es, das Papier über seinen gesamten Querschnitt mit einer besseren Barrierewirkung zu versehen. Überraschenderweise hat sich gezeigt, dass, wenn zusätzlich eine Oberflächenbeschichtung vorgenommen wird, hier ein synergistischer Effekt erreicht werden kann. Ein synergistischer Effekt dahingehend, dass das Papier insgesamt robuster bei der Verarbeitung ist als wenn nur die Verbesserungen der Eigenschaften von zwei einzelnen Oberflächenvergütungsverfahren addiert werden. So konnte gezeigt werden, dass die erreichte Barrierewirkung durch Falten, Knicken, Kleben und dgl. während der Verarbeitung oder im Gebrauch weniger stark geschädigt wird, als wenn nur eine Oberflächenbeschichtung vorgenommen worden wäre.

[0023] Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren gelingt es somit überraschenderweise ein Rohpapier bereitzustellen, welches eine glatte Oberfläche aufweist, gut bedruckbar ist und überraschend gute mechanische Eigenschaften aufweist. Das Papier ist in Bezug auf seine Oberflächenglätte mit herkömmlichen durchscheinenden Papieren, wie z.B. Glassine-Papieren vergleichbar und kann diese ersetzen, was aufgrund des hohen Weichholzanteils im Papier überraschend ist. Gleichzeitig gelingt die Herstellung des Rohpapiers ohne Zusatz von Prozessadditiven, wie beispielsweise kationischen Retentionspolymeren und dgl., wodurch ein Einsatz entweder von direkt dem Rohpapier oder auch eines aus diesem hergestellten Verpackungspapiers im Lebensmittelbereich noch begünstigt wird. Durch die große Menge bzw. den großen Gew.-Anteil von bis zu 45 Gew.-Teilen an Weichholz-Zellstofffasern gelingt es überraschenderweise, dem Rohpapier mechanischen Eigenschaften zu verleihen, welche den mechanischen Eigenschaften von ausschließlich aus Weichholz gefertigten Kraftpapieren nahezu entsprechen. Durch das starke Ausmahlen des Weichholzzellstoffes als auch einem mittelstarken Ausmahlen des Hartholzzellstoffs auf °SR Werte im Bereich von 40 wird nicht nur eine maximale Verdichtung in dem nachfolgenden Kalandrierschritt auf Werte im Bereich von bis zu 900 kg/m® des erhaltenen Rohpapiers erreicht, sondern es können gleichzeitig überraschenderweise die guten mechanischen Eigenschaften, die durch Zusatz des langfaserigen Weichholzes bewirkt werden, aufrecht erhalten werden.

[0024] Ein mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestelltes Rohpapier ist im Wesentlichen dadurch gekennzeichnet, dass das Rohpapier einen Aschegehalt von unter 4 % und einen Gehalt an Feinstoffen mit einer Größe von < 0,2 mm von unter 36 % sowie einen spezifischen Weiterreißwiderstandsindex nach ISO 1974:2012 von > 8 mN.m%g in Maschinenrichtung und > 9 mN.m2/g in Querrichtung aufweist. Durch den extrem niedrigen Aschegehalt im Rohpapier wird gewährleistet, dass es im Wesentlichen frei von Produktionshilfsstoffen wie beispielsweise kationischen Retentionspolymeren ist. Indem weiterhin der Gehalt an Feinstoffen mit einer Größe von

< 0,2 mm kleiner als 36 % ist, wird gewährleistet, dass das Papier einerseits ausreichend ausgemahlen ist, um stark verdichtet werden zu können, was sich in einer Enddichte des Rohpapiers gemäß der Erfindung von etwa 900 kg/m? wiederspiegelt und andererseits wird durch diesen Feinstoffgehalt gewährleistet, dass während eines Herstellungsverfahren des Papiers ein übermäßiger Energieaufwand nicht erforderlich ist und auch eine zu starke Verlangsamung der Papiermaschine am Pope auf beispielsweise Werte von unter 800 m/min vermieden werden kann, was höhere Feinstoffgehalte zweifellos bewirken würden. Indem ein Rohpapier bereitgestellt wird, dass gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt wird, hat es sich überraschenderweise gezeigt, dass ein spezifischer Weiterreißwiderstandsindex dieses Papiers nach ISO 1974:2012 > 8 mN.m?/g in Maschinenrichtung und > 9 mN.m?/g in Querrichtung breitgestellt werden kann. Ein derartiges Papier ist bei einem geringen Flächengewicht überraschend reißfest, insbesondere in Bezug auf aus Hartholzzellstoff hergestellte Papiere, und kann somit in Anwendungen, in welchen es wesentlich ist, dass eine daraus hergestellte Verpackung nicht zufällig reißt bzw. nicht weiterreißt, sollte ein Loch oder dgl. darin ausgebildet worden sein, herangezogen werden. Diese Eigenschaft, welche auch in daraus hergestellten Verpackungspapieren erhalten bleibt, ist besonders wesentlich und günstig, da bekannte Verpackungspapiere, welche beispielsweise lediglich aus Hartholzzeilstoff hergestellt sind, nur einen sehr geringen Weiterreißwiderstand zeigen.

[0025] Indem, wie dies einer Weiterbildung der Erfindung entspricht, das Rohpapier so ausgebildet ist, dass es ein Flächengewicht zwischen 50 g/m? und 135 g/m? aufweist und einen Zugfestigkeitswiderstands-Index nach ISO 1924-3:2005 aufweist, der bei einem Flächengewicht von 50 g/m? wenigstens 80 Nm/g beträgt, gelingt es, ein Papier mit einem hohen Zugfestigkeitsindex bei gleichzeitig niedrigem Materialverbrauch bereitzustellen, was insgesamt bei der Herstellung in einer Einsparung einer wesentlichen Menge an Energie und Material resultiert. Flächengewichte im Bereich von 50 g/m* bis 135 g/m? sind für die Verpackung von feuchten bzw. fettigen Gegenständen als niedrig bzw. sehr niedrig zu bezeichnen und insbesondere, wenn derartige Gegenstände beispielsweise in gefrorenem Zustand gelagert bzw. aufbewahrt werden, üblicherweise nicht ausreichend um zu gewährleisten, dass das Papier nicht im Verlaufe der Zeit aufgeweicht wird bzw. reißt.

[0026] Bei einem derartigen Zugfestigkeitsindex wird gewährleistet, dass das Papier auch verschiedensten Belastungen, wie beispielsweise der Lagerung von verpackten Gütern im gestapelten Zustand, beim Herunterfallen eines Sackes gemeinsam mit verpackten Gütern und dgl. ohne zu reißen standhalten kann. Eine weiter verbesserte Dehnfähigkeit des Rohpapiers kann hierbei dadurch erhalten werden, dass die Weichholzpulpe einer Hochkonsistenzmahlung unterworfen wird, welche Mahlung sich überraschend positiv auf die Dehnung des Rohpapiers in Querrichtung auswirkt, sich jedoch gleichzeitig nur extrem wenig auf den Mahlgrad des Rohpapiers auswirkt. Schließlich kann auch eine verbesserte Dehnfähigkeit in Maschinenrichtung des Rohpapiers erreicht werden, indem es beispielsweise auf einer Clupak-Anlage mikrogekreppt wird. Der TEAIndex gemäß ISO 1924-3:2005 eines derartigen Rohpapiers beträgt in Maschinenrichtung 1,1 bis 2,3 J/g und in Querrichtung 1,5 bis 2,0 J/g.

[0027] Indem das Rohpapier dahingehend weitergebildet ist, dass der Luftwiderstandswert (Gurley) des unbeschichteten Rohpapiers nach ISO 5636-5:2013 zwischen 150 und 300 s beträgt, gelingt es, eine gewisse geringe Luftdurchlässigkeit des Basis- bzw. Rohpapiers aufrecht zu erhalten.

[0028] Indem das Verpackungspapier dahingehend weitergebildet ist, dass es beidseitig beschichtet ist, insbesondere auf beiden Oberflächen mit jeweils wenigstens einer Schicht einer gleichen und/oder voneinander verschiedenen Beschichtung versehen ist, können dem Rohpapier und auch einem aus diesem hergestellten Verpackungspapier weitere vorteilhafte Eigenschaften, wie eine exzellente Bedruckbarkeit, unterschiedliche Resistenz gegenüber Feuchtigkeit und Fett auf beiden Seiten des Papiers, Glätte und dgl. mehr verliehen werden.

[0029] Diese maßgeschneiderten Eigenschaften des Rohpapiers gemäß der Erfindung können noch dadurch verfeinert werden, indem, wie dies einer Weiterbildung der Erfindung entspricht,

das Papier derart ausgebildet ist, dass die Beschichtungen auf beiden Oberflächen voneinander verschieden, insbesondere in Bezug auf die Menge, Zusammensetzung und physikalisch/chemischen Eigenschaften des Beschichtungsmittels voneinander verschieden sind.

[0030] Wie dies einer Weiterbildung der Erfindung entspricht, auf wenigstens einer Seite eine weitere Beschichtung bestehend aus Oberflächenstärke und Leimungsmittel aufgebracht ist, gelingt es, nicht nur die Bedruckbarkeit des Papiers wesentlich zu verbessern, sondern auch die Festigkeit und die Dimensionsstabilität des Papiers weiter zu erhöhen. Die Beschichtung mit Stärke und Leimungsmittel kann hierbei vor oder nach einem Kalandrieren aufgebracht werden, jedoch sollten weitere Beschichtungen bzw. mehrere Lagen von Beschichtungen vorgesehen werden, um aus dem Rohpapier ein Verpackungspapier herzustellen, sollte jeweils jene Beschichtung, die dem Papier eine Fett- bzw. Feuchtigkeitsresistenz verleiht, als äußerste Schicht vorgesehen sein.

[0031] Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen (bzw. einer schematischen Zeichnung des erfindungsgemäßen Verfahrens) näher erläutert. In diesen zeigen:

[0032] BEISPIEL 1: Verfahren zur Herstellung des Rohpapiers in zwei Grammaturen gemäß der Erfindung (Papier 1 und Papier 2)

Prozessbeschreibung:

[0033] Ein gebleichter Zellstoff bestehend zu 42 % aus Primärzellstoff aus Weichholz wurde mit einer Mahlleistung von 297 kWh/t aufgemahlen, wobei ein Mahlgrad des Weichholzzellstoffs von 41 °SR erhalten wird. Weiters wurden 58 % eines gebleichten Primärzellstoffs aus Hartholz eingesetzt, welcher einer Mahlleistung von 97 kWh/t unterworfen wird, wobei ein Mahlgrad des Hartholzzellstoffes 44 °SR betrug. Im Konstantteil der Papiermaschine wurden die Hilfsstoffe zudosiert. Der pH-Wert wurde auf 8,1 eingestellt, kationische Stärke, mit einem Kationisierungsgrad DS von 0,05 wurde in einer Menge von 11 kg/t Papier atro zudosiert und als Leimungsmittel wurden Alkenylbernsteinsäureanhydride in einer Menge von 2,35 kg/t Papier atro eingesetzt. Weiterhin wurde Calciumcarbonat als Füllstoff in einer Menge von 25 kg/t Papier atro zugesetzt. Es wurde kein kationisches Retentionspolymer zugesetzt. Uberraschenderweise konnten die zwei unterschiedlichen Zellstoffarten problemlos miteinander vermischt werden und auch das Zudosieren der Prozessadditive gelang auf herkömmliche Weise. Eine Verschlechterung der Wirkung der Prozessadditive wurde ebenfalls in überraschenderweise nicht beobachtet. Die Konsistenz des Zellstoffs am Stoffauflauf betrug 0,315 %. Die Entwässerung erfolgte auf der Siebpartie mit einem Top- und Bottomformer mit einer Siebgeschwindigkeit von 820 m/min, 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. Trotz des hohen Weichholzanteils gelingt eine gute Formierung des Blattes und das so gebildete Blatt hatte, trotz des Einsatzes von zwei verschiedenen Faserarten, extrem homogene Eigenschaften und vor allen eine gleichmäßige Oberfläche. Das Papier wurde vorgetrocknet und in einer Beschichtungseinheit mit 1 g/m? Oberflächenstärke behandelt. Auch die erhaltene Beschichtung ist überraschenderweise besonders homogen. Das beschichtete Papier wurde direkt vor der Aufwicklung in einem Single Hardnip-Kalander mit 60 kN/m und 85°C geglättet und danach schließlich mit einem finalen Restfeuchtegehalt von 7% aufgewickelt. Die Geschwindigkeit am Pope betrug 865 m/min.

[0034] Mit den genannten Bedingungen wurden Rohpapiere in zwei Grammaturen hergestellt Papier 1 mit 77 und Papier 2 mit 101 g/m*. Die Angaben zu Siebgeschwindigkeit und Geschwindigkeit am Pope sind Mittelwerte aus der Fahrweise mit beiden Grammaturen.

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[0035] Die so hergestellten Rohpapiere wurden in nächsten Prozessschritten beidseitig mit einer Beschichtung versehen. Die Rohpapiere wurde mittels Rotogravurverfahren beidseitig mit einem wasserbasierten Lack der Firma Michelman aus der Serie Michem® Coat mit jeweils 6 g/m? und 4 g/m? Auftragsmenge beschichtet. Die verwendete Lackrezeptur erzeugt eine Fettbarriere. Die erzielten Kit-Werte nach Tappi T 559 lagen bei 4 g/m? Auftrag bei 10-11 und bei 6 g/m? bei 1112.

[0036] In einem weiteren Versuch wurden die gleichen Rohpapiere ebenfalls mittels Rotogravurverfahren jeweils auf einer Seite mit 4 g/m* mit einem Michem® Coat Produkt und auf der anderen Seite mit 4 g/m? mit einem VaporCoat® Produkt beschichtet. Die erzielten Fettbarrieren lagen wiederum bei Kit 10-11 für die Seite, die mit Michem® Coat behandelt wurde. Die Wasserdampftransferrate bei 23 °C und 50 % relativer Luftfeuchtigkeit gemäß ISO 2528:2017 lag für die andere Papierseite, welche mit VaporCoat® beschichtet war, bei 12 g/m*.d. Der gleiche Versuch wurde mit dem Papier Gervalux 100gsm durchgeführt. Die erzielte Fettbarriere lag bei Kit 11 und die Wasserdampftransferrate bei 10 g/m?.d. Unter Beachtung der Schwankungsbreite der Messverfahren können die Ergebnisse als gleichwertig angesehen werden. Mit einem gemäß der Erfindung hergestellten Verpackungspapier können jedoch bessere mechanische Eigenschaften wie z.B. Zugfestigkeitsindex längs oder Weiterreißwiderstandsindex bereitgestellt werden und das bei ca. 20 % weniger Papiereinsatz.

Rohpapier 3 gemäß der Erfindung Prozessbeschreibung:

[0037] Ein gebleichter Zellstoff bestehend zu 40 % aus Weichholz-Primärzellstoff wurde einer Mahlung mit einer Mahlleistung von 243 kWh/t unterworfen, wobei ein Mahlgrad des Weichholzzellstoffs von 35 °SR erhalten wird. Weiters wurden 60 % eines gebleichten Primärzellstoffs aus Hartholz eingesetzt, welcher einer Mahlleistung von 78 kWh/t unterworfen wird, wobei ein Mahlgrad des Hartholzzeillstoffes 39 °SR betrug. Im Konstantteil der Papiermaschine wurden die Hilfsstoffe zudosiert. Der pH-Wert wurde auf 8,1 eingestellt, kationische Stärke, mit einem Kationisierungsgrad DS von 0,05 wurde in einer Menge von 10,4 kg/t Papier atro zudosiert und als Leimungsmittel wurden Alkenylbernsteinsäureanhydride in einer Menge von 2,67 kg/t Papier atro eingesetzt. Als Füllstoffe wurde Calciumcarbonat in einer Menge von 10 kg/t und Bentonit mit 1,7 kg/t Papier atro zugesetzt. Es wurde kein kationisches Retentionspolymer zugesetzt. Die Konsistenz des Zellstoffs am Stoffauflauf betrug 0,39 %. Die Entwässerung erfolgte auf der Siebpartie mit einem Top- und Bottomformer mit einer Siebgeschwindigkeit von 770 m/min 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 Kraftpapier wurde vorgetrocknet und in einer Beschichtungseinheit mit 2 g/m? Oberflächenstärke behandelt, und direkt vor der Aufwicklung in einem Single Hardnip-Kalander mit 100 kN/m und 85 °C geglättet und da nach schließlich mit einem finalen Restfeuchtegehalt von 7 % aufgewickelt. Die Geschwindigkeit am Pope betrug 811 m/min.

[0038] Das so erhaltene Papier hatte eine Grammatur von 80 g/m* und verfügte über folgende Eigenschaften:

Tabelle 2:

Papiereigenschaft Norm Einheit Richtung Papier 3 Grammatur ISO 536:2019 g/m? 80 Dicke ISO 534:2011 um 87 Dichte kg/m? 920

Zugfestigkeit ISO 1924-3:2005 kN/m MD 6,65

Zugfestigkeitsindex ISO 1924-3:2005 Nm/g MD 83,1 Zugfestigkeit ISO 1924-3:2005 kN/m CD 2,57 Zugfestigkeitsindex ISO 1924-3:2005 Nm/g CD 32,1 Bruchdehnung ISO 1924-3:2005 % MD 1,85 Bruchdehnung ISO 1924-3:2005 % CD 4,51 Luftdurchlässigkeit Gurley ISO 5636-5:2013 Ss 122 Bendtsen Rauigkeit ISO 8791-2:2013 ml/min glatte Seite |68 Bendtsen Rauigkeit ISO 8791-2:2013 ml/min raue Seite 78 Berstfestigkeit ISO 2758:2014 kPa 237 Berst Index ISO 2758:2014 kPa.m?/g 2,96 Weiterreißwiderstands- ISO 1974:2012 mN.g/m? MD 8,39 Index Weiterreißwiderstands- ISO 1974:2012 mN. g/m? CD 10,2 Index Aschegehalt ISO 1762:2019 % 1,6 Cobb 60 ISO 535:2014 g/m? Glatte Seite |20,9 ISO 535:2014 g/m? Raue Seite |22,4 Faserlänge ISO 16065-2:2014 mm 1,2 Feinstoff mit einer Größe < % 28 0,2 mm Reaktion auf Stärke*) positiv

Rohpapier 4 gemäß der Erfindung Prozessbeschreibung:

[0039] Ein gebleichter Zellstoff bestehend zu 27 % aus Primärzellstoff aus Weichholz wurde mit einem 73 % Primärzellstoff bestehend aus Hartholz gemeinsam einer Mahlung mit einer Mahlleistung von 141 - 174 kWh/t unterworfen, wobei eine Zellstoffmischung mit einem Mahlgrad von 40 - 41 °SR erhalten wurde. Im Konstantteil der Papiermaschine wurden die Hilfsstoffe zudosiert. Der pH-Wert wurde auf 8,1 eingestellt, kationische Stärke, mit einem Kationisierungsgrad DS von 0,05 wurde in einer Menge von 8,1 kg/t Papier atro zudosiert und als Leimungsmittel wurden Alkenylbernsteinsäureanhydride in einer Menge von 3,8 kg/t Papier atro eingesetzt. Als Füllstoff wurde Bentonit mit 2,4 kg/t Papier atro zugesetzt. Es wurde kein kationisches Retentionspolymer zugesetzt. Die Konsistenz des Zellstoffs am Stoffauflauf betrug 0,15 %. Die Entwässerung erfolgte auf der Siebpartie mit einem Top- und Bottomformer mit einer Siebgeschwindigkeit von 770 m/min und in einer Pressenpartie mit vier Nips, wobei der Liniendruck in den drei Nips 52 kN/m, 98 kN/m und 120 kN/m und im Schuhpressen-Nip 600 kN/m betrug. Das Kraftpapier wurde vorgetrocknet, und in einer Beschichtungseinheit mit 2 g/m? Oberflächenstärke, darin enthalten 1,6 kg/t Alkenylbernsteinsäureanhydride als Leimungsmittel, behandelt, und direkt vor der Aufwicklung in einem Single Hardnip-Kalander mit 100 kN/m und 85 °C geglättet und danach schließlich mit einem finalen Restfeuchtegehalt von 7 % aufgewickelt. Die Geschwindigkeit am Pope betrug

815 m/min.

[0040] Das so erhaltene Papier hatte eine Grammatur von 61 g/m* und verfügte über folgende Eigenschaften:

Tabelle 3: Papiereigenschaft Norm Einheit Richtung Papier 4 Grammatur ISO 536:2019 g/m? 61 Dicke ISO 534:2011 um 67 Dichte kg/m? 913 Zugfestigkeit ISO 1924-3:2005 kN/m MD 6,13 Zugfestigkeitsindex ISO 1924-3:2005 Nm/g MD 97,2 Zugfestigkeit ISO 1924-3:2005 kN/m CD 2,31 Zugfestigkeitsindex ISO 1924-3:2005 Nm/g CD 35,4 Bruchdehnung ISO 1924-3:2005 % MD 1,89 Bruchdehnung ISO 1924-3:2005 % CD 5,33 Luftdurchlässigkeit Gurley |ISO 5636-5:2013 Ss 197 Bendtsen Rauigkeit ISO 8791-2:2013 ml/min glatte Seite |51 Bendtsen Rauigkeit ISO 8791-2:2013 ml/min raue Seite |62 Berstfestigkeit ISO 2758:2014 kPa 210 Berst Index ISO 2758:2014 kPa.m?/g 3,44 Weiterreißwiderstands- ISO 1974:2012 mN.g/m? MD 8,18 Index Weiterreißwiderstands- ISO 1974:2012 mN.g/m? CD 9,43 Index Aschegehalt ISO 1762:2019 % 0,8 Cobb 60 ISO 535:2014 g/m? Glatte Seite |20,1 ISO 535:2014 g/m? Raue Seite |22,8 Faserlänge ISO 16065-2:2014 mm 1,1 Feinstoff mit einer Größe % 34 < 0,2 mm Reaktion auf Stärke*) positiv

[0041] Zusammenfassend ist erkenntlich, dass bei der Herstellung der Rohpapiere gemäß der Erfindung nur etwa 32 bis 55 % CO» E/T im Vergleich zu gängigen am Markt erhältlichen Rohpapieren generiert werden.

Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zur Herstellung eines Rohpapiers, bei welchem eine im Wesentlichen sowohl Weichholz- als auch Hartholzanteile sowie gegebenenfalls Additive enthaltende Zellstoffpulpe einem Mahlschritt unterworfen wird und wenigstens ein Verdichtungsschritt vorgenommen wird, dadurch gekennzeichnet, dass eine gegebenenfalls gebleichte Zellstoffpulpe, bestehend aus 55 bis 80 Gew.-Teilen, insbesondere 60 bis 80 Gew.-Teilen Hartholz-Primärzellstoff und 25 bis 45 Teilen, insbesondere 30 bis 40 Gew.-Teilen Weichholz-Primärzellstoff sowie bis zu 3 Gew-.-Teilen Füllstoff bereitgestellt wird, dass die Zellstoffpulpe durch Mischen von je einer aus Hartholz und einer aus Weichholz hergestellten Pulpe erhalten wird, dass entweder jede die Zellstoffpulpe ausbildende Pulpe einem gesonderten Mahlen bis zu einem Mahlgrad von 39 bis 45 °SR gemäß ISO 5267-1:1999 für die Pulpe aus Hartholz bzw. 35 bis 41 °SR gemäß ISO 5267-1:1999 für die Pulpe aus Weichholz unterworfen wird oder die durch Mischen der aus Hartholz und der aus Weichholz erhaltene Pulpe einem Mahlen bis zu einem Mahlgrad von 39 bis 42 °SR unterworfen wird, dass die gemischte Pulpe einem Entwässern unterworfen wird, dass ein gebildetes Blatt wenigstens einseitig kalandriert wird und gegebenenfalls wenigstens auf einer Seite wenigstens eine Imprägnierung aufgebracht wird.

2, Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Weichholz-Zellstoffpulpe und die Hartholz-Zellstoffpulpe jeweils einem gesonderten Mahlvorgang unterworfen und nachfolgend vermischt werden und dass eine Faserlänge einer Mischung aus Hartholz-Zellstoffpulpe als auch Weichholz-Zellstoffpulpe auf eine mittlere längengewichtete Faserlänge nach ISO 16065-2:2014 von 1,00 mm bis 1,35 mm eingestellt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Entwässern der vermischten Zellstoffpulpen mit einer Siebgeschwindigkeit von 700 bis 900 m/s durchgeführt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens einseitige Kalandrieren eines nach einer Entwässerung auf dem Sieb gebildeten Blattes des Rohpapiers mit einem Hardnip-Kalander, vorzugsweise einem mit maximal 150 °C, noch bevorzugter maximal 90 °C beheiztem Hardnip-Kalander bei einer Linienlast von 50 bis 200 kN/m, bevorzugter 70 bis 120 kN/m durchgeführt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohpapier beidseitig kalandriert wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass vor oder nach dem Kalandrieren eine Beschichtung von wenigstens einer Seite des Rohpapiers mit Oberflächenstärke, insbesondere in einer Menge von 0,8 bis 2 g/m? durchgeführt wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass beide Seiten des Rohpapiers beschichtet werden, insbesondere mit voneinander verschiedenen Beschichtungsmaterialien, gewählt aus Polyolefinen, wie Polyethylen oder Polypropylen, Stärken und modifizierte Stärken, Acrylaten, Polyalkoholen, wie Polyvinylalkohol, Ethylenvinylalkohol oder Polymilchsäure mit wenigstens jeweils einer Schicht beschichtet werden.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass vor oder nach dem Kalandrieren und vor der Beschichtung eine Imprägnierung, vorzugsweise beidseitige Imprägnierung des Rohpapiers durch Aufbringen und Einpressen einer Dispersion, Lösung, oder Lösung gewählt aus Stärken oder modifizierten Stärken, Acrylaten, Polyalkoholen, wie Polyvinylalkohol mit wenigstens 1,5 g/m®, vorzugsweise wenigstens 2,0 g/m? durchgeführt wird.

9. Rohpapier hergestellt nach einem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohpapier einen Aschegehalt von unter 4 % und einen Gehalt an Feinstoffen mit einer Größe von < 0,2 mm von unter 36 % sowie einen spezifischen Weiterreißwiderstandsindex nach ISO 1974:2012 von > 8 mN.m?/g in Maschinenrichtung und > 9 mN.m?/g in Querrichtung aufweist.

10. Rohpapier nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohpapier ein Flächengewicht nach ISO 536:2019 zwischen 50 g/m? und 135 g/m? und einen Zugfestigkeitswiderstands-Index nach ISO 1924-3:2005 von 80 bis 105 kN/m in Maschinenrichtung und von 30 bis 40 kN/m in Querrichtung aufweist.

11. Rohpapier nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Luftwiderstandswert (Gurley) des unbeschichteten Rohpapiers nach ISO 5636-5:2013 zwischen 100 und 300 s.

12. Rohpapier nach Anspruch 8, 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass es beidseitig beschichtet ist, insbesondere auf beiden Oberflächen mit jeweils wenigstens Schicht einer gleichen oder voneinander verschiedenen Beschichtung versehen ist.

13. Rohpapier nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtungen auf beiden Oberflächen voneinander verschieden, insbesondere in Bezug auf die Menge, Zusammensetzung und physikalisch/chemischen Eigenschaften des Beschichtungsmittels voneinander verschieden sind.

14. Rohpapier nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich auf wenigstens einer Seite eine weitere Beschichtung aus Oberflächenstärke aufgebracht ist.

Hierzu keine Zeichnungen