DE1090080B

DE1090080B - Process for the production of finished paper

Info

Publication number: DE1090080B
Application number: DEZ7478A
Authority: DE
Inventors: Dr Ulrich Stroele; Dr Walter Schoch
Original assignee: Zellsloff Fabrik Waldhof AG
Current assignee: Zellsloff Fabrik Waldhof AG
Priority date: 1959-08-11
Filing date: 1959-08-11
Publication date: 1960-09-29
Also published as: DE1546480A1

Description

DEUTSCHESGERMAN

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von wasserdampfdichtem, gasdichtem, fettdichtem, chemikalienbeständigem, elastischem, reißfestem und heiß siegelfähigem Papier durch Beschichtung des Papiers mit Polyäthylen.The invention relates to a method for producing water vapor-tight, gas-tight, grease-tight, chemical-resistant, elastic, tear-resistant and heat sealable paper by coating the paper with polyethylene.

An preiswerte Verpackungsmaterialien, wie beschichtete Papiere, werden in der Technik ständig erhöhte Anforderungen gestellt, da derartige Materialien in der Technik und im Alltag zu immer größerem Einsatz gelangen und hierbei auch für Zwecke verwendet werden, für die das Material hohen Beanspruchungen standhalten muß.Inexpensive packaging materials, such as coated paper, are constantly increasing in technology Requirements are made because such materials are being used more and more in technology and in everyday life and are also used for purposes for which the material is subject to high stresses must withstand.

Um den gestellten Anforderungen entsprechen zu können, wurden bereits verschiedene Verfahren entwickelt, einem Papier als Trägermaterial durch Beschichtung und Kaschierung die erforderlichen Eigenschaften zu verleihen. So ist es bereits bekannt, Papier mit Metallfolien, vorzugsweise Aluminiumfolien, zu kaschieren, wobei das Papier zur Erhöhung der Qualität gegebenenfalls auch noch mit Beschichtungen aus Kunststoff, Wachs od. dgl. versehen wird. Metallfolien haben aber in jedem Fall den Nachteil, daß sie verhältnismäßig brüchig sind und daher die für Verpackungsmaterialien, wie Tüten, Beutel u. dgl., dringend erwünschte Elastizität beeinträchtigen. Zudem sind Metallfolien verhältnismäßig teuer und bedingen daher einen gerade für Verpackungsmaterialien unerwünscht hohen Preis. Man hat daher auch schon versucht, das gewünschte Ziel durch Beschichtung von Papier mit Kunststoffen oder mit Kombinationen von Kunststoffen und Wachs oder anderen in Frage kommenden Materialien zu erreichen. Alle bekannten Verfahren lieferten jedoch nur unvollkommene Ergebnisse. Während beispielsweise Polyvinylidenchlorid als Beschichtungsmaterial den Nachteil hoher Siegeltemperaturen hat, was die Verarbeitung damit beschichteter Papiere erschwert, gibt zwar eine Beschichtung von Papier mit Hochdruckpolyäthylen, das bisher als geeignetster Werkstoff galt, sehr gute Resultate, erfüllt jedoch in der Fettdichtigkeit und Gasdichtigkeit nicht restlos die heute gestellten sehr hohen Anforderungen. Zudem wird durch die vorstehend genannten bekannten Beschichtungsstoffe die Festigkeit des Materials nicht erhöht, entspricht also der nicht immer voll befriedigenden des als Trägermaterial dienenden Papiers. Auch Kombinationen verschiedener Beschichtungsstoffe konnten diese Mängel nicht beheben. Auch Niederdruckpolyäthylen ergibt, mittels des Extruders auf Papier aufgebracht, kein Material, das die gestellten Anforderungen erfüllen würde.In order to be able to meet the requirements set, various processes have already been developed, a paper as a carrier material through coating and lamination the required properties to rent. It is already known to use metal foils, preferably aluminum foils, on paper laminate, whereby the paper may also be coated with coatings to increase the quality Plastic, wax or the like. Is provided. However, metal foils have the disadvantage in each case that they are relatively brittle and therefore those for packaging materials such as bags, pouches and the like are urgent impair the desired elasticity. In addition, metal foils are relatively expensive and conditional therefore an undesirably high price, especially for packaging materials. Therefore one has already tried the desired goal by coating paper with plastics or with combinations of Plastics and wax or other suitable materials. All known procedures however, gave only imperfect results. While, for example, polyvinylidene chloride as a coating material has the disadvantage of high sealing temperatures, which makes processing more coated Paper makes it difficult, there is a coating of paper with high pressure polyethylene, which was previously considered the most suitable material, very good results, but fulfills in terms of grease tightness and Gas tightness does not completely meet the very high demands made today. In addition, the above mentioned known coating materials does not increase the strength of the material, so corresponds the not always fully satisfactory of the paper used as carrier material. Also combinations of different Coating materials could not remedy these deficiencies. Low-pressure polyethylene also gives applied to paper by means of the extruder, not a material that meets the requirements would.

Es wurde nun gefunden, daß es gelingt, die geschilderten Schwierigkeiten einwandfrei zu überwinden und die gestellte Aufgabe optimal zu lösen, also ein Verfahren zur Herstellung
von veredeltem PapierIt has now been found that it is possible to overcome the difficulties outlined properly and to solve the problem in an optimal manner, that is to say a method for production
of refined paper

Anmelder:Applicant:

Zellstofffabrik Waldhof,
Mannheim-Waldhof, Sandhof er Str. 156Waldhof pulp mill,
Mannheim-Waldhof, Sandhof er Str. 156

Dr. Walter Schoch und Dr. Ulrich Ströle,Dr. Walter Schoch and Dr. Ulrich Ströle,

Mannheim-Waldhof,
sind als Erfinder genannt wordenMannheim-Waldhof,
have been named as inventors

Material zu schaffen, das den verschiedenen von der Praxis gestellten Anforderungen gleichzeitig gerecht wird, wenn man Niederdruckpolyäthylen in Form biaxial gereckter Folien mit Hilfe einer mittels eines Extruders auf Papier aufgebrachten Schicht von Hochdruckpolyäthylen auf dem Papier befestigt. Während es bisher nur schwer möglich oder gar unmöglich erschien, biaxial gereckte Folien von Niederdruckpolyäthylen auf Papier zu befestigen, gelingt dies auf die geschilderte Weise einwandfrei, wodurch ein Erzeugnis erzielt wird, das in überraschender Weise sowohl wasserdampfdicht, gasdicht, fettdicht, chemikalienbeständig, elastisch und besonders reißfest als auch einwandfrei heißsiegelfähig ist. Das neue, erfindungsgemäß hergestellte Material erfüllt daher erstmalig gleichzeitig alle die Eigenschaften, die die Praxis verlangt und vor denen man bisher bei der Benutzung bekannter Verfahren bei dem Erzeugnis stets auf die eine oder andere oder gar mehrere verzichten mußte. Materialien der Art. wie sie erfindungsgemäß hergestellt werden, werden unter anderem vorzugsweise auch zur Erzeugung von Säcken, Beuteln, Tüten u. dgl. verwendet. In den meisten Fällen erfolgt hierbei die Herstellung der Schlauchnaht durch Verklebung, während der fertige und gefüllte Behälter durch Heißsiegelung verschlossen wird. Die Schlauchbildung wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren dadurch erleichtert, daß die Niederdruckpolyäthylenfolie etwas kleiner gehalten wird als die Papierbahn, so daß bei dem fertigen Alaterial auf einer Seite oder auf beiden Seiten der Niederdruckpolyäthylenfolie ein mit Hochdruckpolyäthylen beschichteter Papierrand frei bleibt, der bei der Schlauchbildung zur Verklebung der Naht dienen kann. Man kann auf ähnliche Weise auch mehrere Bahnen geringerer Breite gleichzeitig erzeugen, indem man auf eine breitere Papierbahn mehrereTo create material that meets the various practical requirements at the same time is when you low-pressure polyethylene in the form of biaxially stretched films with the help of a means of Extruder attached to paper layer of high pressure polyethylene attached to the paper. While it has hitherto only appeared with difficulty or even impossible to produce biaxially oriented films of low-pressure polyethylene to attach to paper, this succeeds perfectly in the manner described, whereby a product is achieved that in a surprising way both water vapor-tight, gas-tight, grease-tight, chemical-resistant, elastic and particularly tear-resistant as well as perfectly heat-sealable. The new, according to the invention For the first time, the material produced fulfills all the properties that are required in practice and in front of which one has hitherto always used the known methods for the product one or the other or even several had to do without. Materials of the kind produced according to the invention are, among other things, preferably also for the production of sacks, bags, sacks and the like. used. In most cases, the hose seam is made by gluing while the finished and filled container is closed by heat sealing. The hose formation is facilitated in the method according to the invention that the low-pressure polyethylene film something is kept smaller than the paper web, so that in the finished aluminum material on one side or on both On the sides of the low-pressure polyethylene film, a paper edge coated with high-pressure polyethylene remains free, which can be used to glue the seam when forming the tube. You can have several in a similar way Simultaneously produce webs of smaller width by placing several on a wider paper web

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schmälert Xiederdruckpolyäthylenfolien auflaufen und zwischen ihnen wie auch an ihren Seiten Streifen frei läßt, bei denen das Papier nur mit Hochdruckpolyäthylen beschichtet wird. L'm eine besonders gute Heißsiegelfähigkeit de? fertigen Materials zu gewährleisten, ist es in weiterer Ausbildung der Erfindung besonders zweckmäßig, wenn man auf die Xiederdruckpolyäthylenfolie noch eine Außenschicht von Hochdruckpolyäthylen aufbringt.low pressure polyethylene foils accumulate and between them as well as on their sides leaves free stripes in which the paper is only made of high-pressure polyethylene is coated. I'm a particularly good one Heat sealability de? finished material to ensure it is particularly expedient in a further embodiment of the invention if one uses the low-pressure polyethylene film still applies an outer layer of high pressure polyethylene.

Das Verfahren i>t einer sehr weiten Anwendung fähig. Papiere und ähnliche .Materialien verschiedenster Art können hiermit veredelt werden und erhalten dabei einerseits eine hervorragende Dichtigkeit gegen Gase, Wasserdampf und Fette sowie eine ausgezeichnete Chemikalienbeständigkeit und zugleich hiermit sehr gute mechanische Eigenschaften, nämlich sowohl große- Elastizität als auch hohe mechanische Festigkeit. Zu alledem ist eine gute Heißsiegelfähigkeit gewährl ei stet.The method is capable of very broad application. Papers and similar materials of various kinds Art can be refined with this and receive, on the one hand, excellent impermeability against gases, steam and grease as well as excellent chemical resistance and at the same time herewith very good mechanical properties, namely both high elasticity and high mechanical properties Strength. To all of this is good heat sealability guaranteed.

Zur Aufbringung der Schichten sind beliebige Extruder mit Kaschierpressc und ähnliche λ orrichtungeii geeignet. L"m zu vermeiden, daß die Folie aus Xiederdruckpolyäthylen ihre durch die biaxiale Rekkimg erworbenen guten Eigenschaften ganz oder teilweise wieder einbüßt, wird zweckmäßig dafür gesorgt. daIi die Folie vor ihrer Aufbringung auf das Papier vor dein Einfluß der Strahlungswärme des Extruders durch geeignete Abschirmung geschützt wird. Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, wenn man die Folie so um den Kühlzylinder des Extruders führt, daß sie diesen zu mindestens 90 umschlingt.Any type of extruder can be used to apply the layers suitable with laminating press and similar devices. L "m to avoid getting the slide off Low-pressure polyethylene thanks to the biaxial Rekkimg If the acquired good qualities are completely or partially forfeited, this is appropriately taken care of. that the foil is applied to the paper before it is applied before your influence of the radiant heat of the extruder is protected by suitable shielding. It has proven to be particularly beneficial if one the film is guided around the cooling cylinder of the extruder in such a way that it wraps at least 90 degrees around it.

Die einzelnen Arbeitsbedingungen richten sich natürlich vor allem nach den Eigenschaften der verwendeten Materialien. Papier und Polyäthylen. Als besonders vorteilhaft zeigte es sich, wenn man für die Aufbringung der Zwischenschicht von Hochdruck polvüthvlen die Heizung der Extruderdüse auf etwa 270 bis" 320^: C. vorzugsweise auf 270 bis 30O= C einstellt. Desgleichen erwies es sich für die Aufbringung einer Aiiueiischicht von Hochdruckpolyäthylen als be- 4< > sonders vorteilhaft, die Düsenheizung auf etwa 240 bis 280- C einzustellen. Die .sonst übliche λ orheizung vor der eigentlichen Kaschierzone kann hierbei entfallen. Als besonders günstig haben sich Arbeitsgeschwindigkeiten von mindestens 40 m Min. erwiesen. ⁴^ da hierbei die Xiederdruckpolyäthvlenbahn. wenn sie kalt mit der heißen Hochdruckpi >lyäthylenschicht zusammengeführt wird, keine Schrumpfung zeigt.The individual working conditions are of course mainly based on the properties of the materials used. Paper and polyethylene. It was found to be particularly advantageous to set the heating of the extruder nozzle to about 270 to 320 ^: C., preferably to 270 to 30 ° C., for the application of the intermediate layer of high pressure polvüthvlen. It was also found to be used for the application of an outer layer of high pressure polyethylene as sawn 4 <> Sonders advantageous to adjust the nozzle heating to about 240 to 280-C. the prisoner annoyed usual λ orheizung before the actual Kaschierzone can hereby be dispensed with. as a particularly advantageous operating speeds have been found to at least 40 m min.. ^ ⁴ since the low-pressure polyethylene sheet shows no shrinkage when it is brought together cold with the hot high-pressure polyethylene layer.

A υ s f ü h r u η g s b e i s ρ i e 1 e ^₀ A υ sf ü hru η gsbeis ρ ie 1 e ^ ₀

1. ai Auf ein Celluloscpapier von etwa 80 g/cjm Flächeiigewiclit wird im Extruderverfahren eine biaxial gereckte Folie aus Xiederdruckpolyäthylen ίXdPE) von etwa 30 11 Stärke mit Hilfe von Hochdruckpolyäthylen (FIdPE) aufkaschiert. Dazu führt man das Papier in die Kaschierpartie des Extruders ein. Von einer zweiten Abrollung kommend läuft die biaxial gereckte XdPE-Folie gleichfalls in die Kaschierpresse=, und zwar so, daß sie am Kühlzylinder anliegt und diesen zu einem Drittel bis zur Hälfte des Gesaintumfanges umschlingt, ehe sie in den Walzenspalt der Kaschierzone einläuft. Aus der Extruderdüse wird auf übliche Weise Polyäthylen zwischen Papier und XdPE-Folie ausgepreßt. Mit etwa 20 gqm FIdPE erhält man eine sehr gute Kaschierung. Die Düsentemperatur beträgt 270 bis 300~ C bei einer Laufgeschwindigkeit der Papierbahn von 60 bis 80 m/Min. Die Bahn wird nach der Kaschierung, wenn nötig, beidseitig beschnitten und aufgerollt.1. ai on a cellulose paper of about 80 g / cjm Flächeiigewiclit becomes a in the extruder process biaxially stretched film made of low pressure polyethylene ίXdPE) of about 30 11 thickness with the help of high pressure polyethylene (FIdPE) laminated. To do this, the paper is fed into the lamination section of the extruder a. Coming from a second unwind, the biaxially stretched XdPE film also runs into the Laminating press =, in such a way that it is on the cooling cylinder and wraps around a third to half of the total circumference before it enters the nip the lamination zone enters. From the extruder nozzle is in the usual way between polyethylene Squeezed out paper and XdPE film. With about 20 gqm FIdPE you get a very good lamination. the The nozzle temperature is 270 to 300 ~ C with a running speed of the paper web of 60 to 80 m / min. After lamination, the web is trimmed on both sides and rolled up if necessary.

bi Meist entspricht die Breite der XdPE-Folie etwa der Breite des fertigkaschierten. Materials. In besonderen Fällen kann es, z. B. der Klebung wegen, erwünscht sein, daß das Papier an beiden oder an einer Seite einen nur mit FIdPE beschichteten Randstreifen besitzt; dann ist die Folie gegenüber dem Papier und der aus dem Extruder austretenden HdPE-Sehicht entsprechend schmäler zu wählen.bi Most of the time, the width of the XdPE film corresponds approximately to the width of the finished laminated film. Materials. In special cases it can, for. B. because of the adhesive, it may be desirable that the paper on both or on one side has an edge strip only coated with FIdPE; then the slide is opposite that Paper and the HdPE layer exiting the extruder should be selected correspondingly narrower.

2. Ein kaschiertes Material nach Beispiel l.ai wird mit Hilfe eines Extruders auf der Seite der XdPE-Folie mit einer weiteren Schicht HdPE versehen. Die Materialbahn läuft ohne Vorheizung mit einer Laufgeschwindigkeit von etwa 80 m/Min, in die Kaschierpartie ein. Die Extruderdüse wird auf eine Temperatur von etwa 250 bis 270^ C erhitzt. Man trägt in diesem Arbeitsgang etwa 15 bis 20 g/qm HdPE auf. Die Bahn wird nach dem üblichen Beschnitt aufgerollt. (Bei höheren Laufgeschwindigkeiten erfolgt zweckmäßig eine Vorheizung.)2. A laminated material according to Example 1.ai is Apply another layer of HdPE to the side of the XdPE film using an extruder. the The material web runs into the laminating section without preheating at a speed of around 80 m / min a. The extruder nozzle is heated to a temperature of about 250 to 270 ° C. One wears in about 15 to 20 g / qm HdPE on this operation. The web is rolled up after the usual trimming. (At higher running speeds, it is advisable to preheat.)

Claims

Patent claims:

1. Process for the production of water-proof. gas-tight, grease-tight, chemical-resistant, elastic, tear-resistant and heat-sealable Paper by coating paper with polyethylene, characterized in that a biaxially oriented film from X'iederdruckpolvathyleu on the paper with the aid of a layer of high pressure polyethylene applied by means of an extruder attached to the paper.

2. The method according to claim 1, characterized in that that on the other side of the Xiederdruckpolyäthylenfolie another layer of Flochdruckpolyäthylen is applied.

3. λ'erfahren according to claim 1 or 2, characterized in that the Xiederdruckpolyäthylenfolie when applied to the paper before being heated by the radiant heat of the extruder is protected.

4. \ 'experienced according to claim. 3, characterized in that that the low-pressure polyethylene film is guided around the cooling cylinder of the extruder, that she embraces him at least 90 degrees.

009 609 / E58 9.