DE1807842A1 - Tuchmaterial und Herstellung desselben - Google Patents

Description

kimberly-olare: corporation

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Iuobmaterial und Herstellung desselten

Die Erfindung betrifft ein Euobmaterial, bestehend aus mindestens zwei übereinanderliegenden Schichten mit einem Grundgewicht von vorzugsweise 17 bis 27 g/m · M

Gekreppte, weiche Zellulose-Papiertüoher sind schon seit Jahren im Handel erhältlich und im allgemeinen ein- oder zweischichtig aufgebaut. Sie unterscheiden sich je ' nach ihrem Verwendungszweck in ihren physikalischen Eigenschaften, z.B, Grundgewicht, Dehnbarkeit und Oberflächenbeschaffenheit. Die bekannten zweischichtigen Papierhandtücher sind beidseitig verschieden, d.h. ihre gegenüberliegenden

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Oberflächen besitzen eine unterschiedliche Weichheit. Werden die rauheren Seiten der Schichten, die z.B. aus der Oberfläche heraustretende Fasern aufweisen, aneinandergelegt, so ist infolge der Beschaffenheit dieser Oberflächen ein Binder oder Haftmittel o.a. zwischen den Schichten nicht notwendig. Dadurch wird zwar ein weiches, schlaffes Handtuoh geschaffen, das in mancherlei Hinsicht brauchbar ist, doch besitzt es den erheblichen Nachteil, daß es bei Benutzung im nassen Zustand zum Ballen neigt. .

Ea ist daher Aufgabe der Erfindung, ein mindestens zweischichtiges Tuchmaterial zu schaffen, das eine große Weichheit besitzt, dabei jedoch in nassem Zustand weniger zum Ballen neigt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß auf einer Seite des luchmaterials vorspringende Ausformungen bzw. auf der Rückseite des Suchmaterials entsprechende Einformungen angeordnet sind, wobei die Verbindung der Schichten durch zwischen den Schichten eingebrachtes Haftmittel und der mechanischen Verklammerung infolge der Aus-'bzw. Einformung gegeben ist.

Dieses Tuchmaterial hat den Vorteil,, daß die Oberflächenseite, die die Einformungen aufweist, eine besonders große Weichheit und Geschmeidigkeit besitzt, wohingegen die Oberfläohenseite, die mit den vorspringenden Aueformungen ^v

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versehen ist, ein relativ rauhes Handgefühl vermittelt. Das !ucbmaterial besitzt insgesamt gegenüber bekannten luchmaterialien eine größere Kaßfestigkeit, die durch konventionelle Naßfestigerzusätze noch erhöht werden kann und neigt bei Benutzung erheblich weniger zum Ballen.

Es ist zweckmäßig, das zwischen den Schichten einge- | brachte Haftmittel nur auf weniger als 5 τ> der Schichtoberfläche aufzutragen. Vorteilhaft ist es, die Auftragung un- ^ regelmäßig und im wesentlichen angrenzend an und auf einigen der vorspringenden Aueformungen vorzunehmen·

Das Verfahren zum Herstellen des Suohmaterials sieht vor, daß zunächst in der ersten Sohioht vorspringende Ausformungen angebracht werden und sodann diese Ausformungen in eine auf die erste Sohioht aufgefügte weitere Schicht eingedrückt werden, wobei die weitere Schicht auf ihrer in , Richtung auf die erste Schicht weisenden Oberfläche vor dem Aufeinanderfügen mit Haftmittel versehen wird.

Eine besonders zweckmäßige Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist ein Walzensystem, das als mittlere Walze eine harte, positiv geformte Preßwalze vorsieht, an der zwei weiche, z.B. mit Gummi belegte Andruokwalzen, die vorzugsweise eine Shore-A-Härte zwischen 25 und 4o besitzen, anliegen und dadurch zwei Walzenspalte bilden* Die eine Schicht des Tuchmateriale durchläuft dann den einen Walzen«- *

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spalt und wird dabei eng an die Preßwalze angedrückt« wodurch in der Schicht z.B. nockenartige Ausformungen entsprechend der positiv geformten Preßwalzenoberfläohe entstehen. Diese Sohicht verbleibt eng anliegend an der Preßwalze und wird von dieser zum zweiten Walzenspalt weitergeleitet, dem gleichzeitig die andere Schicht des Suchmaterials, die vorher mit Haftmittel versehen wurde, zugeführt wird, so daß beim Durchlaufen durch den Walzenspalt die nockenähnliohen Ausformungen der eng an der Preßwalze anliegenden Schicht in die mit Haftmittel versehene Sohicht eingedrückt werden. .

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeiepiel der Erfindung anhand der Zeichnungen näher beschrieben. Dabei stellen dar:

Pig. 1 eine echematisohe Ansicht einer Vorrichtung des Verfahrens zum Herstellen des Suchmaterials,

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht des Tuchmaterials,

Pig. 3 eine vergrößerte und schematisierte

Sohnittansioht durch das Tuohmaterial.

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In Pig. 2 ist ein zweischichtiges luchmaterial 1 dargestellt. Die o"bere Schicht 4 ist in ihrer äußeren und in der Pig. 2 nach oben weisenden Oberfläche mit einer großen Anzahl Sindruckstellen 3 versehen, die von einem Preßvorgang herrühren, der später noch beschrieben wird. Die untere Schicht 2 besitzt in ihrer äußeren Oberfläche eine Anzahl nockenartige Ausformungen 5, deren Porm den Eindruckstellen 3 in der oberen Schicht 4 entsprechen.

Die Schichten 2 und 4 bestehen aus hochnaßfestem, trockengekrepptem und gezogenem Gewebe mit einer relativ geringen Dehncharakteristik. Das trockengekreppte Gewebe ist infolge der geringen Paserbindung untereinander relativ weich. Das Ziehen nach dem Kreppen der Gewebebahnen führt zu einer Verringerung der Dehnung, während die Weichheit erhalten bleibt.

Die Dehnung der Schicht 2 oder 4 infolge der Kreppstruktur beträgt beim Anbringen der Sindruckstellen zirka 20 bis 35 i» in Längsrichtung und steht im Gegensatz zu Dehnungen von den bekannten, eingangs erwähnten zweischichtigen Produkten, die eine Dehnung von 50 f(> und mehr aufweisen. Ebenso im Gegensatz zu den bekannten Produkten steht die geringere Schlaffheit der Schicht. Die Bruchdehnung der Schicht liegt gegenüber der Dehnung infolge der Kreppstruktur durchweg

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um etwa 5 bis 10 $> höher, was aber im Hinblick auf die Anwendung der Erfindung von untergeordneter Bedeutung ist.

Die Schichten des Tuchmaterials gemäß !Fig. 2 können mit jeder konventionellen Papierverarbeitungseinrichtung, wie sie bei der Herstellung von Tuchpapier üblich sind, geformt werden. Geeignet ist ein Kreppverhältnis zwischen 1,5 und 3 und ein Grundgewicht der einzelnen Schichten zwi-

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sehen 17 und 27 g/m , vorzugsweise zwischen 20 und 24 g/a . Der Papierbrei selbst kann Kraftbrei, sulfitisch oder anders chemisch aufbereiteter Holzbrei sein, sowie Holzbestandteile enthalten, wenn die Dicke der Papierschioht eingehalten wird und das Vorhandensein einer größeren Faser noch toleriert werden kann. Die Naßfestigkeit der Schichten sollte mindestens 30 bis 40 $ der Trockenfestigkeit betragen, wobei, um dies zu erreichen, konventionelle Naßfestigerzusätze zugegeben werden können.

Die Schichten 2 und 4 haften nicht nur infolge des auf die aufeinandergestapelten Schichten ausgeübten PreBvorganges aneinander, sondern auch infolge eines Haftmittels, das wenigstens einer der beiden Schichten zugegeben ist. Dieses Haftmittel wird in einer vorbestimmten Menge, vorzugsweise in diskreten, sehr dünnen, länglichen Zonen auf die weiche, ungepreßte Oberfläche der Schicht 2 aufgebracht. Das Haft™

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BAD ORiGfNAL

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mittel berührt einige der Nocken der Schicht 4« so daß die Schichten leicht verbunden sind. Die Nooken der Sohioht 4 verursachen ebenfalls in einem gewissen Umfang infolge des Preßvorganges eine Bindung einfaoher mechanischer Art zu der Schicht 2. Im allgemeinen ist das Haftmittel primär an den Stellen wirksam, wo Erhebungen der vorgepreßten Schicht die mit Haftmittel behandelte Schicht berühren. Das Haftmittel 14 (Fig. 3) kann sich jedoch auch etwas zwischen flach gegenüberliegenden Gebieten der Schichten und den Seitenkanten der nockenartigen Verformungen erstrecken.

Bei dem fertigen Produkt ist das Haftmittel gut von der Zellulose aufgenommen, macht dieses nicht steif, ist vorzugsweise farblos und unsichtbar und tritt lediglich in Erscheinung, wenn die beiden Schichten vorsichtig voneinander getrennt werden. In diesem Fall ist die Tendenz der Schichten, in genau begrenzten, diskreten Gebieten aneinanderzuhaften, leicht bemerkbar. Die Gesamtmenge des aufgebrachten Haftmittels ist abhängig von der Teilhaftung, dem verwendeten Haftmitteltyp, der in jeder Zone eingebrachten Menge und der Anzahl der Zonen pro Flächeneinheit, soll jedoch so auereichend bemessen sein, daß eine gleichmäßige Bindung der Schichten ohne Trennerscheinungen während der Weiterverarbeitung, des Yerpackens, des Transportes und des allgemeinen V Gebrauches sichergestellt ist. .

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Das Aufbringen von Haftmitteln in diskreten Zonen ist aus Gründen der Kostensenkung und des Verhinderns einer möglichen Versteifung des Produktes wünschenswert, aber es ist im Hinblick auf die Erzielung eines brauchbaren Endproduktes nicht wesentlich. Es können eine Anzahl von Haftmitteln benutzt werden, z.B. ein Haftmittel aus einer Polyvinylazetatemuleion, wässrige Lösungen von Polyvinylalkohol, synthetische Gummis, öllösliche Haftmittel oder ähnliche. Die Haftmittel können je nach Wunsch wasserbeständig bzw. wasserabweisend sein oder einen nicht starren PiIm bilden, sie rufen keine schädlichen Veränderungen der Produkteigenechaften hervor, sofern sie in geringer Menge verwandt werden.

Fig. 1 zeigt eine Rolle 10 aus zweischichtigem, gekrepptem und gezogenem Tuchpapier. Jede Schicht 2 und 4 wird getrennt von der Rolle abgezogen und in gesonderten Bahnen der Weiterverarbeitung zugeführt.

Die Schicht 2 läuft durch eine oder mehrere Führungswalzen 11 und 12. Die Walze 11 kann z.B. eine "Mt.Hope"-Walze sein, die die Schicht 2 spreizt, wenn diese sich in Richtung auf die haftmlttelaufbringende Walze 13 zubewegt. Die Walzen 11 und 12 dienen dazu, die Schicht 2 unter einem vorherbestimmbaren, festen Winkel gegen die Walze 13 anlaufen zu lassen. Die Walze 13 arbeitet vorteilhaft nach dem Intaglioverfahren, bei dem ein flüssiges Haftmittel H, das

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sich in einem Behälter 15 "befindet, auf die Walze aufgebracht wird, wenn diese sich in der durch Pfeile angedeuteten Richtung dreht. Der Kontakt der Schicht 2 mit der ■ Walze 13 wird über einen kleinen Umfangswinkel aufrechterhalten, annähernd von der !Tangente (0 °) gemessen nicht mehr als 30 °. Weiterhin bewegt sich die Walze 13 mit einer geringeren Umfangsgeschwindigkeit als es der linearen Bewegungsgeschwindigkeit der Schicht 2 entspricht, so daß dadurch die Schicht das Haftmittel von der Waise in länglieh unterteilten Streifen abnimmt.

Die andere Schicht 4 wird über die Walze 16 und um eine Walze 17, die mit einem relativ weichen Gummi bedeckt ist, einem Walzenspalt 13 zugeführt. Der Walzenspalt 18 ' wird zwischen der mit Gummi belegten Walze 17 und einer harten, positiv geformten Preßwalze 19 aus Stahl gebildet. Die gummibelegte Walze besitzt eine so große Weichheit (P & J-Härte von 180 und größer), daß im wesentlichen die Zwischenräume zwischen den Nocken auf der harten, positiv geformten Walze ausgefüllt werden. Die geeignete Form der Nocken ist ein abgestumpfter Kegel, der gebräuchlich auch als "dull-pin"-Stempel bezeichnet wird. Angewandt werden Nocken von einem Durchmesser zwischen 0,8 und 1,6 mm und einem Mittelpunktsabstand von etwa 3,2 mm.

Die Schicht 4 wird von den Nocken getragen und nach

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dem Walzenspalt 18 dem Walzenspalt 20 zugeführt, der von der positiv geformten Preßwalze 19 und einer mit veichem Gummi bedeckten Walze 21, die als kombinierte Transport- und Preßwalze dient, gebildet wird. Gebräuchlich ist für die Walze 21 (und für die Walze 17) eine Shore-A-Härte von 25 bis 40 oder eine P & J-Härte zwischen 180 und 300. Die das Haftmittel tragende Schicht 2 wird in diesem Walzenspalt 20 mit der vorgepreßten Schicht 4 auf den Nocken der positiv geformten Preßwalze 19 vereinigt.

Die Schicht 4 durchläuft somit zwei Walzenspalte. Beim ersten Durchlauf, der ein reiner Preßvorgang ist, wird die Schicht 4 auf mechanischem Wege bearbeitet, um diese weicher und geschmeidiger zu machen« Zusätzlich bewirkt dieser erste Arbeitsgang eine Verminderung des Druckes und der Energie, die notwendig ist, um in dem Walzenspalt 20 eine gegebene Ausformung der beiden übereinanderliegenden Schichten zu erzielen. Das heißt/ daß eine tiefere-Ausformung mit geringerer Kraft und geringerer Abnutzung der Walzen erreicht werden kann« Weiterhin wird, da die Ausformungen der vorgepreßten Schicht gegen eine weiche, mit Haftmittel versehenen, gekreppten'Oberfläche der Schicht gedrückt werden, das -Ausmaß des Haftkontaktes der Schichten' während des zweiten Preßvorganges der Schicht 4 begrenzt.

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BAD ORIGINAL

Das Handtuchmaterial wird vom Walzenspalt 20 aus über Eührungswalzen 22 und 2? den üblichen abschließenden Bearbeitungsgängen zugeführt und generell bei gleicher Verarbeitungsgeschwindigkeit perforiert, gewickelt, geschlitzt, abgepackt usw. '

Allgemein wird als Schicht 2 und. 4 Tuchpapier mit

einem Grundgewicht von 17 bis 27 g/m pro Schicht verwandt» Die Schichten enthalten zur Erzielung einer Naßfestigkeit m Harz, z.B. Melamin-Formaldehyd, Harnstoff-Formaldehyd o. ä. Als Haftmittel wird bevorzugt ein Polyvinylalkohol verwandt, das bei einer Schichtbahngeschwindigkeit von 5 bis 7»6 m/sec. und bei einer Umfangsgeschwindigkeit der haftmittelaufbringenden Walze von 1,5 bis 2,5 m/sec. aufgebracht wird. Für das fertige Produkt sind nur ca. 0,05 bis 0,12 g/m Haftmittel notwendig. Dieses Haftmittel bedeckt dann im allgemeinen nur 3 bis 5 $> der Handtuchfläche. Wichtig ist, daß die Dehnung des fertigen Produktes im allgemeinen gering

ist, z.B. wie 15 # infolge des Ausziehens der Kreppung, ^ jedoch erfüllt auch eine Dehnung bis zu 25 1» den Zweck. Unter diesen Bedingungen neigt ein nasses Handtuch in weitaus geringerem Maße zum Ballen.

- Patentansprüche -

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Claims (8)

Patentansprüche :

1. Tuchmaterial bestehend aus mindestens zwei übereinanderliegenden Schichten mit einem Grundgewicht von vorzugsweise 17 "bis 27 g/m , dadurch gekennzeichnet, daß auf einer Seite des Tuchmaterials (1) vorspringende Ausformungen (5) bzw. auf der Rückseite des Tuchmaterials entsprechende Einformungen (3) angeordnet sind, wobei die Verbindung der Schichten durch zwischen den Schichten eingebrachtes Haftmittel (H) und der mechanischen Verklammerung infolge der Aus- bzw. Einformung gegeben ist.

2. Tuchmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Haftmittel (H) unregelmäßig zwischen den Schichten an-? grenzend an und auf einigen der vorspringenden Ausformungen (5) verteilt ist.

3. Tuchmaterial nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Haftmittel (H) zwischen den Schichten weniger als _v 5 $> der Sohiohtoberflache bedeckt.

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4. Verfahren zum Herstellen des Tuchmaterials nach einem der Ansprüche 1 "bis 3» dadurch -gekennzeichnet,, daß zunächst in der ersten Schicht vorspringende Ausformungen angebracht werden und sodann diese Ausformungen in eine auf die erste Schicht aufgefügte weitere Schicht eingedrückt werden, wobei die weitere Schicht auf ihrer in Richtung auf die erste Schicht weisenden Oberfläche vor dem Aufeinanderfügen mit Haftmittel versehen wird.

5. Verfahren nach Anspruch 41 dadurch gekennzeichnet, daß auf die Oberfläche der einen Schicht das Haftmittel in diskreten Zonen aufgebracht wird und nur einige der vorspringenden Ausformungen der zweiten Schicht mit dem Haftmittel in Berührung gebracht werden*

6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5» dadurch gekennzeichnet, daß das Haftmittel'nur auf ca. 3 bis 5 % der Oberfläche der einen Schicht aufgebracht wird.

7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß vermittels eines ersten Walzenspaltes (18) zwischen einer harten, positiv geformten Preßwalze (19) und einer weichen Andruckwalze (17) in der einen Schicht (4) nookenartige Aus-

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formungen (5) "bzw. auf der Rückseite der Schicht entsprechende Einformungen (3) eingepreßt sind, wobei die Schicht

(4) e^g an der Preßwalze anliegt und von dieser zu einem zweiten, von der Preßwalze (19) mit einer weichen Andruckwalze (21) gebildeten Walzenspalt (20) weiterleitbar ist, dem gleichzeitig die zweite mit Haftmittel versehene Schicht (2.) zuführbar ist, so daß die nockanähnlichen Ausformungen

(5) der eng an der Preßwalze anliegenden Schicht (4) in die mit Haftmittel versehene Schicht (2) eindrückbar sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Andruckwalzen (17 und 21) eine Shore-A-Härte ?·■■*. sehen 25 und 40 besitzen.

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