(19) |
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(11) |
EP 2 569 484 B1 |
(12) |
EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
(45) |
Hinweis auf die Patenterteilung: |
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09.04.2014 Patentblatt 2014/15 |
(22) |
Anmeldetag: 05.05.2011 |
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(51) |
Internationale Patentklassifikation (IPC):
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(86) |
Internationale Anmeldenummer: |
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PCT/EP2011/057250 |
(87) |
Internationale Veröffentlichungsnummer: |
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WO 2011/141355 (17.11.2011 Gazette 2011/46) |
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(54) |
KERNPAPIER
CORE PAPER
PAPIER SUPPORT
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(84) |
Benannte Vertragsstaaten: |
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AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL
NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR |
(30) |
Priorität: |
10.05.2010 DE 102010016864
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(43) |
Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
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20.03.2013 Patentblatt 2013/12 |
(73) |
Patentinhaber: Papierfabrik Julius Schulte Söhne Gmbh & Co. KG |
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40223 Düsseldorf (DE) |
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(72) |
Erfinder: |
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- PINGEN, Georg
41468 Neuss (DE)
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(74) |
Vertreter: Wittmann, Ernst-Ulrich et al |
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Fleuchaus & Gallo Partnerschaft mbB
Patent- und Rechtsanwälte
Steinerstrasse 15/A 81369 München 81369 München (DE) |
(56) |
Entgegenhaltungen: :
EP-A1- 1 469 140 WO-A2-2008/057390
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WO-A1-03/024715 US-A1- 2004 123 963
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Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die
Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen
das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich
einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr
entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen). |
[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft Kernpapier, insbesondere Kernpapier wie es zur
Herstellung von Dekorpapierlaminaten verwendet wird. Zusätzlich betrifft die Erfindung
ein Verfahren zur Herstellung des Kernpapiers und die Verwendung des Kernpapiers als
Trägermaterial für und / oder auf Schichtgefüge(n) wie beispielsweise auf Platten
jeglicher Art.
[0002] Kernpapier ist im Stand der Technik bekannt und wird meist als Träger für Dekorpapiere
verwendet, um Laminate herzustellen, die beispielsweise oftmals Anwendung in Form
von Schichtstoff- und Arbeitsplatten, Fußbodenbelägen, etc. finden.
[0003] Der Aufbau eines solchen Laminates besteht aus mehreren, flächig miteinander verbundenen
Schichten, welche aus gleichen oder unterschiedlichen Materialien zur Erfüllung spezieller
Funktionen und Eigenschaften bestehen. Bei der Herstellung von Dekorpapierlaminaten
wird als eine dieser Schichten beispielsweise Kernpapier verwendet. Die Verklebung
dieser Schichten erfolgt meist durch Vorbehandlung der Einzellagen, wie beispielsweise
vorheriger Tränkimprägnierung und anschließender Verpressung der Schichten im Stapel
unter Druck und Temperatur.
[0004] Im Stand der Technik bekanntes Kernpapier wird aus Frischfaserstoff als Rohstoff
hergestellt, welcher die anspruchsvollen Bedingungen an die geforderten Festigkeiten,
Imprägnier- und Papiereigenschaften erfüllt.
[0005] Nachteil des Einsatzes von Frischfaserstoff sind neben dem Verbrauch natürlicher
Resourcen u.a. auch die hohen Rohstoffkosten. Wiederaufbereitete Faserstoffe hingegen,
wie beispielsweise recyceltes Altpapier genügen oftmals nicht den geforderten Bedingungen
an Festigkeiten, Imprägnierverhalten und Papiereigenschaften.
[0006] Der enorme Kostendruck in der heutigen Papierindustrie führt zur ständigen Produktionsoptimierung
und der Nachfrage hinsichtlich Einsparungen an Rohstoff- und Transportkosten. Dies
bedingt den Trend hin zu niedrigen Flächengewichten, bei der Forderung nach gleich
bleibenden Qualitätsparametern wie beispielsweise gleich bleibenden Festigkeiten,
d.h. bei geringeren Flächengewichten steigen die Festigkeitsanforderungen dementsprechend
an.
[0007] Bei den herkömmlichen Imprägnierverfahren, wie beispielsweise der Tauchimprägnierung
mit Tränkharzen wird die gesamte Papierbahn durch diese Flüssigkeit geführt. Damit
es bei diesem Verfahren zu keinem Abriss der Papierbahn in der Produktion oder anderen
Produktionsstörungen kommt, ist eine bestimmte Nassfestigkeit der Kempapierbahn Grundvoraussetzung.
Diese Nassfestigkeit wird meist mit der Zudosierung chemischer Additive, sog. Nassverfestiger
erreicht, wobei diese optimal auf die Chemie im System abgestimmt sein sollten.
[0008] Im Stand der Technik wie in der
WO 2008/057390 sind beispielsweise technisierte Holzprodukte bekannt, bei weichen zur Herstellung
von laminierbaren Trägermaterial wiederaufbereitete Faserstoffe und Nassverfestiger
eingesetzt werden.Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die im Stand der Technik
bekannten Nachteile wenigstens teilweise zu überwinden. Die vorstehende Aufgabe wird
durch ein erfindungsgemäßes Kernpapier gemäß Anspruch 1, einem Verfahren zur Herstellung
des Kernpapiers und der Verwendung des Kernpapiers gelöst.
[0009] Besonders bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der Unteransprüche.
[0010] Die vorliegende Aufgabe wird durch das erfindungsgemäße faserstoffhaltige und ggf.
altpapierhaltige Kernpapier gelöst. Das erfindungsgemäße Kernpapier besteht wenigstens
aus einem Anteil eines wiederaufbereiteten Faserstoffgemisches und einem Nassverfestiger
als erstes Additiv. Gekennzeichnet ist das erfindungsgemäße Kernpapier durch die Zugabe
einer grenzflächenaktiven Wirksubstanz als zweites Additiv bei der Herstellung, zur
Erhöhung der Kapillarität. Die Zugabemenge des zweiten Additivs liegt im Bereich von
0,05% bis 2% Handelsware bezogen auf den atro Stoff.
[0011] Unter dem erfindungsgemäßen Kernpapier wird entsprechend der vorliegenden Erfindung
ein Trägerpapier verstanden, wie es beispielsweise beim Laminieren von Dekorpapieren
zum Einsatz kommt. Bei der Herstellung dieses Papieres aus wiederaufbereiteten, sog.
recyceltem Faserstoffen kommt neben herkömmlichen Nassverfestigern zusätzlich wenigstens
eine grenzflächenaktive Substanz zum Einsatz.
[0012] Unter laminierbar im Sinne der vorliegenden Erfindung werden entsprechend dem lat.
Wortstamm "Lamina" in der Bedeutung als "Schicht", alle Arten der Vereinigung verschiedener
Werkstoffschichten verstanden. Der Begriff Trägermaterial bezieht sich auf Werkstoffschichten,
auf welche oder unter weiche eine (oder mehrere) weitere Schicht(en) laminiert werden
kann / können. Laminate werden häufig auch als Schichtverbundwerkstoffe bezeichnet.
[0013] Unter wiederaufbereiteten Faserstoff im Sinne der vorliegenden Erfindung werden alle
Arten von Faserstoffen verstanden, welche zur Produktion von Papier, Pappe und Karton
insbesondere von Kernpapier wiederaufbereitet und bei der Herstellung von Papier,
Pappe und Karton insbesondere von Kernpapier eingesetzt werden. Insbesondere sind
diese Altpapiersorten gemäß dem CEN European Standard EN 643 bestimmt.
[0014] Unter Nassverfestiger im Sinne der vorliegenden Erfindung werden alle Additive verstanden,
welche die Festigkeiten von Papier, Pappe, Karton und Kernpapier u.a. im nassen Zustand
erhöhen. Neben den beim Blattbildungsprozess sich ausbildenden mechanischen Verflechtungen
der Fasern und der Ausbildung von Wasserstoffbrücken, weiche für die Festigkeit des
Papiers verantwortlich sind, verbinden Nassfestmittel u.a. die Fasern an den Berührungs-
und Kreuzungspunkten. Wird das Papier nun feucht oder nass, wodurch die Wasserstoffbrückenbindungen
und hiermit auch die Festigkeit verloren geht, hält das Nassfestmittel einen Teil
der Festigkeit im nassen Zustand des Papiers. Bestimmt wird die Nassfestigkeit beispielsweise
über die Zugbelastung eines nassen Papierstreifens in einer Zugprüfmaschine, die mit
konstantem Vorschub bis zum Bruch des nassen Papierstreifens führt. Notwendig ist
der Einsatz von Nassfestmitteln in allen Einsatzbereichen, in denen Papier nass oder
sehr feucht wird, wie beispielsweise im Hygiene- oder Dekorpapierbereich. Im Dekorpapierbereich
ist die Nassfestigkeit für den Verfahrensschritt der Tränkharzimprägnierung, bei dem
die Papierbahn durch ein Flüssigkeitsbad geführt wird, eine Grundvoraussetzung. Viele
Nassverfestiger bzw. Nassfestmittel müssen im Papiergefüge auskondensieren und polymerisieren.
Dies findet nur zum Teil in der Trockenpartie einer Papiermaschine statt. Zur vollständigen
Ausbildung der Nassfestigkeit ist meist eine Nach- oder Ausreifezeit notwendig.
[0015] Unter grenzflächenaktiver Substanz im Sinne der vorliegenden Erfindung werden alle
Arten von Substanzen verstanden, welche die Oberflächen- bzw. die Grenzflächenspannung
zwischen zwei Phasen herabsetzen. Unter einer Grenzfläche versteht man die Fläche
zwischen zwei nicht mischbaren Phasen. Von einer Oberfläche dagegen spricht man, wenn
eine der Phasen ein Gas, wie beispielsweise Luft ist. Die Phasengrenzen können durch
Grenzflächen- oder Oberflächenspannung charakterisiert werden, die das Bestreben beschreibt,
die Grenzfläche zu verkleinern. Je nach ihrer chemischen Zusammensetzung und Anwendung
werden grenzflächenaktive Substanzen auch als Netzmittel, Detergenzien (Tenside, Seife)
oder Emulgatoren bezeichnet. Derartige Stoffe zeichnen sich durch ihre polare Struktur
dadurch aus, dass sie sich bevorzugt an Grenzflächen eines dispersen Systems anlagern.
Während "grenzflächenaktive Substanz" alle derartigen Stoffe bezeichnet, beschränkt
sich der Begriff "oberflächenaktive Substanz" auf Stoffe, die sich an die "Oberfläche"
einer Flüssigkeit an der Grenze zur Gasphase anlagern, also beispielsweise an der
Oberfläche von Wasser, was z.B. zur Bildung von Schaum führen kann.
[0016] Als Kapillarität wird gemäß der vorliegenden Erfindung ein Effekt, der in Folge der
Oberflächenspannung von Flüssigkeiten vorzugsweise in Hohlräumen auftritt, bezeichnet.
Grundsätzlich beruht der Effekt der Kapillarität auf den Molekülkräften, die innerhalb
eines Stoffes (Kohäsionskräfte) und an der Grenzfläche zwischen einer Flüssigkeit,
einem festen Körper (Gefäßwand) und einem Gas (z.B. Luft) auftreten (Adhäsionskräfte).
Auf der Kappilarität beruht u.a. die Saugwirkung von Schwämmen, Dochten, Putzlappen,
Stoffen und Papier. Je größer die innere Oberfläche (pro Volumen), desto größer ist
die Saugwirkung. Die Imprägniereigenschaften des erfindungsgemäßen Kernpapiers und
die entsprechend der vorliegenden Erfindung bezeichneten Kapillarität werden über
Saugverhalten, Steighöhe, Flüssigkeitsaufnahmevermögen, Benetzung, Randwinkel, Oberflächenspannung
beeinflusst bzw. charakterisiert.
[0017] Unter atro wird absolut trocken verstanden. Atro wird häufig auch als otro (ofentrocken)
bezeichnet. Diese Bezeichnung ist der Massstab für die Messung des Trockengehalts
von Papier und Zellstoff. Die Bestimmung erfolgt beispielsweise nach der Norm: BS
EN ISO 638 Papier, Pappe und Faserstoff - Bestimmung des Trockengehaltes - Wärmeschrankverfahren.
Herkömmlicherweise werden Dosiermengen von Additiven auf den trockenen Stoff berechnet.
[0018] In einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kernpapiers ist der Anteil
wiederaufbereiteten Faserstoffgemisches größer 25%, des weiteren zwischen größer 40
und 100%, vorzugsweise zwischen 50 und 95%, besonders bevorzugt zwischen 70 und 90%,
vorzugsweise im Bereich von 75%, besonders bevorzugt über 80%, ganz besonders bevorzugt
über 95% und insbesondere bis zu 100% und insbesondere ist der Faserstoff aus einer
Gruppe ausgewählt, welche beispielsweise Kraftzellstoff und/ oder Kraftliner insbesondere
von Kaufhausabfällen aus Wellpappen und Karton mit mindestens 70% Wellpappen und Resten
von Festkarton und/ oder Verpackungspapieren, gebrauchten Wellkartonschachteln, Schnitzeln
aus ungebrauchter Wellpappe mit Schichten aus Kraft- oder Testliner, gebrauchte Wellpappen
mit Kraftliner und/ oder Wellenstoff auf Zellstoff und/ oder Thermo-Chemical Pulp,
gebrauchte Wellpappen mit Schichten aus Test- oder Kraftliner und mindestens einer
Schicht aus Kraftliner, gebrauchten Säcken aus Kraftzellstoff nassreißfest oder nicht
nassreißfest ausgerüstet, ungebrauchten Säcken aus Kraftzellstoff nassreißfest oder
nicht nassreißfest ausgerüstet, gebrauchten Pappen und Papieren aus Kraftzellstoff
naturfarbig und/ oder weiss, Schnitzeln aus ungebrauchten Pappen und Papieren aus
Kraftzellstoff ungefärbt, neuen Tragtaschen aus Kraftzellstoff mit oder ohne nassreißfeste
Papiere enthaltend, Hüllen aus Kraftpapier mehrfach überzogen und/ oder beschichtet
und/ oder gebraucht, Magazinpapieren, Zeitungen, insbesondere Tageszeitungen, Kombinationen
hiervon und dergleichen, aufweist.
[0019] Der Anteil an wiederaufbereitetem Faserstoff am Gesamtfaserstoff wird prozentual
angegeben. Bestandteile des Gesamtfaserstoffes können auch sogenannter Frischfaserstoff
sowie auch künstliche Faserstoffe beinhalten. Hierbei zeigen Frischfaserstoffe, die
mittels chemischer und / oder mechanischer Aufschlussverfahren gewonnen werden im
Gegensatz zu wiederaufbereiteten Faserstoffen meist höhere Festigkeiten, sind aber
auch teurer.
[0020] Entsprechend des verwendeten Aufschlussverfahrens kann grundsätzlich in ligninhaltige
und ligninfreie Faserstoffe unterschieden werden. Bei wiederaufbereiteten Faserstoffen
ist diese Unterscheidung aufgrund der Durchmischung von Altpapieren bzw. auch Altpapiersorten
oftmals nicht mehr gegeben. Bei den Festigkeitsparametern können statische und dynamische
Festigkeiten unterschieden werden. Unter einer statischen Festigkeit, versteht man
die Kraft, der ein Papier bei langsamer und gleichmäßiger Spannungsbelastung standhalten
kann. Zu den statischen Festigkeitsparametern zählt man beispielsweise Bruchkraft,
Reißlänge, Bruchdehnung, Dehnmodul. Unter einer dynamischen Festigkeit, versteht man
die Kraft, der ein Papier bei schneller und/ oder ungleichmäßiger Spannungsbelastung
standhalten kann. Zu den dynamischen Festigkeitsparametern zählt man beispielsweise
spezifischer Weiterreißwiderstand, Berstfestigkeit, Doppelfalzzahl (Knickfestigkeit).
Beispiele für allgemeine Papiereigenschaften sind die Papierglätte, Porosität, Rauhigkeit,
Luftdurchlässigkeit, Formation, Steifigkeit, Planlage und Opazität.
[0021] Mit den jeweiligen Anteilen an wiederaufbereitetem Faserstoff lassen sich insbesondere
auch die Eigenschaften des erfindungsgemäßen Kernpapiers beeinflussen. Besonders von
Bedeutung sind im Zusammenhang mit dem einführend genannten Trend der Reduktion von
Flächengewichten die erzielbaren Festigkeitsparameter und hinsichtlich des Imprägnierverfahrens
das Imprägnierverhalten des erfindungsgemäßen Kernpapiers. Entsprechend den geforderten
Festigkeiten und Eigenschaften des Endproduktes werden die jeweilig benötigten Anteile
des Gesamtfaserstoffes zusammengestellt. Für einen Gesamtfaserstoff bestehend aus
100% wiederaufbereiteten Faserstoffgemisches sind optimierte Produktionsverfahren
und spezielles technisches Know How erforderlich. Wiederaufbereiteter Faserstoff kann
auch als Altpapier bezeichnet werden. Entsprechend Eigenschaften und Herkunft werden
im CEN European Standard EN 643 die Altpapiersorten in verschiedenen Klassen aufgelistet.
Für die vorliegende Erfindung sind insbesondere Altpapiersorten aus der Klasse II
von Bedeutung.
[0022] In einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kernpapiers wird der Nassfestiger
als erstes Additiv aus einer Gruppe ausgewählt wird, welche insbesondere Verbindungen
von Epichlorhydrinharzen, Harnstoff-, Melamin-Formaldehydharzen, Phenolharzen, Acrylharzdispersionen,
Kunstharzdispersionen auf Basis von Acrylsäureester und/ oder Styrol-Butadien, Polyurethan-,
Polyolefindispersionen, Polyamidoaminharzen, Polyamidamin-EpichlorhydrinHarzen, Kombinationen
hiervon und dergleichen sind. Die Funktionsweise dieser aufgelisteten Nassverfestiger-Gruppen
in Bezug auf die Verbindung der Fasern an den Berührungs- und Kreuzungspunkten im
Fasernetzwerk wurde zuvor beschrieben.
[0023] In einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kernpapiers wird die grenzflächenaktive
Substanz als zweites Additiv aus einer Gruppe ausgewählt, welche Verbindungen aufweist,
die sich insbesondere an Grenzflächen stark anreichern. Gemäß ihrer funktionellen
chemischen Gruppen werden die Additive in bifunktionelle, anionische, nichtionogene
und kationische Verbindungen unterschieden. Das charakteristische Merkmal aller grenzflächenaktive
Substanzen ist ihre polare Struktur, meist bedingt durch mindestens einen lipophilen
Kohlenwasserstoff-Rest und mindestens einer hydrophilen funktionalen Gruppe, wodurch
sie sich bevorzugt an Grenzflächen eines dispersen Systems anlagern.
[0024] Beispiele grenzflächenaktiver Substanzen, wie Tensiden sind: amphiphile (bifunktionelle)
Verbindungen mit mindestens einem hydrophoben und einem hydrophilen Molekülteil, wobei
eine Kohlenwasserstoffkette acht bis zweiundzwanzig Kohlenstoff-Atome aufweist, (Dimethyl-)Siloxan-Ketten,
perfluorierte Kohlenwasserstoffketten.
[0025] Beispiele anionischer Tenside sind insbesondere Seifen, lineare Alkylbenzolsulfonate,
Alkansulfonate, Alkylsulfate, Alkylethersulfate, Fettalkylpolyethylenglykolethersulfate,
Fettalkylsulfate.
[0026] Beispiele nichtionogener Tenside sind insbesondere Fettalkylpolyethylenglykolether,
Fettalkoholethoxylate, Fettsäurekondensate, Ethylenoxid/Propylenoxid-Copolymere (EO/PO),
Alkylphenolethoxylate, Sorbitanfettsäureester, Sorbitanmono-(di, tri)laurat, -oleat,
-palmitat, -stearat, Polysorbate, Sorbitansesquioleate, Alkylpolyglucoside, N-Methylglucamide,
Alkylphenolpolyethylenglykolether, Fettalkohole, Oxo-Alkohole, Ziegler-Alkohole, Alkylphenole
und Ethylenoxid.
[0027] Beispiele kationischer Tenside sind insbesondere quartäre Ammonium-Verbindungen mit
hydrophoben Gruppen, Salze langkettiger primärer Amine.
[0028] Beispiele amphoterer Tenside sind insbesondere Betaine, Aminosäure-Tenside, N-(Acylamidoalkyl)betaine,
Propylenoxid.
[0029] Weitere Beispiele grenzflächenaktiver Substanzen sind Polyelektrolyte, Emulgatoren,
Netz- und Dispergiermittel, Feuchtmittel und Polysaccharide insbesondere Sorbitol.
[0030] In einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kernpapiers kann die Stoffsuspension
weitere Additive enthalten, die als sogenannte chemische Hilfsmittel oder Zusatzstoffe
im Papierherstellungsprozess zur Erzielung bestimmter Eigenschaften, Effekte und Prozessbedingungen
kontrolliert zudosiert werden oder aber auch bereits in abgewandelter Form im wiederaufbereiteten
Faserstoff bzw. Altpapier enthalten sind. Dies können insbesondere Retentionsmittel,
Entwässerungshilfsmittel, Retentionsmittel-Dual-Systeme oder Mikropartikelsysteme,
Nass- und Trockenverfestiger, Füllstoffe und oder Pigmente, insbesondere aus einer
Gruppe von Talkum, Titandioxid, Aluminiumhydroxid, Bentonit, Bariumsulfat, Calciumcarbonat,
Kaolin, Gips ausgewählt, Bindemittelkomponenten, Streichfarbenkomponenten, Entschäumer,
Entlüfter, Biozide, Enzyme, Bleichhilfsmittel, optische Aufheller, Farbstoffe, Nuancierfarbstoffen,
Störstofffänger, Fällungsmittel (Fixiermittel), Benetzungsmittel, pH-Regulatoren Kombinationen
hiervon und dergleichen sein. Neben den gewünschten Funktionen der Additive können
sich durch Wechselwirkungen aber auch unerwünschte Effekte ergeben, wodurch die Additive
dann als sog. "Störstoffe" die Verfahrensprozesse negativ beeinflussen.
[0031] In einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kernpapiers wird die grenzflächenaktive
Wirksubstanz insbesondere in einem Gewichtsanteil von 0,1% bis 3%, bevorzugt von 0,5%
bis 1,25%, weiter bevorzugt von 0,1% bis 1,5% bzw. 0,5% bis 1 %, besonders bevorzugt
im Bereich von 0< x ≤2% und vorzugsweise von 1 %, 1,5% oder 2% bezogen auf atro Stoff
zugesetzt. Der hier aufgezeigte Dosierbereich der grenzflächenaktiven Wirksubstanz
wurde aus Versuchsreihen ermittelt und stellt einen optimierten Wirkungsbereich zur
Erzielung der optimalen Papiereigenschaften, insbesondere zur Erhöhung der Kapillarität,
dar.
[0032] Kernpapier kann wie folgt hergestellt werden: In einem sogenannten Stoffaufbereitungsprozess
wird eine wässrige Faserstoffsuspension bereitgestellt. Die Faserstoffsuspension hat
vorzugsweise eine Sortierung durchlaufen die insbesondere eine 2-stufige Drucksortierung
und einen 3-stufigen Cleaneranlagenprozess beinhaltet, wobei die Drucksortierung vorzugsweise
Schlitzsortierer verwendet werden, welche insbesondere Schlitzweiten zwischen 0,2
bis 0,3 mm und vorzugsweise 0,25 mm aufweisen. Weitere Prozessschritte können Dispergierstufen
und/ oder Entaschungsprozesse sein. Neben weiteren chemischen Hilfsmitteln bzw. Additiven,
welche den Papierproduktionsprozess als auch die Papiereigenschaften beeinflussen,
wird in diese Faserstoffsuspension ein Nassfestmittel und eine grenzflächenaktive
Substanz, ein sog. Tensid dosiert. Die wässrige Faserstoffsuspension wird nach der
Zugabe aller Rohstoffe/ Additive und kurz vor der Papiermaschine auch als sog. Fertigstoff
bezeichnet. Mit den Papiermaschinenprozessschritten Entwässerung/ Blattbildung, Pressung,
Trocknung, ggf. Glättung und Aufrollung ist das Basis-Kernpapier hergestellt. Nach
der eventuell nötigen Nachreifezeit, in der die endgültige Nassfestigkeit erreicht
wird, ist das Kernpapier bereit für den Verfahrensschritt der Imprägnierung. Beim
Verfahren der Tränkharzimprägnierung wird beispielsweise die Kernpapierbahn durch
ein Tauchbad geführt und mit einem Harz imprägniert.
[0033] In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform werden durch die Passivierung von Karbonaten,
welche u.a. durch den Einsatz von Altpapier in das Kernpapier eingetragen werden,
diese geschützt, damit bei pH-Wert Verschiebungen möglichst ein Freisetzen von CO
2 verhindert wird. So können beispielsweise Carbonatanteile durch den Zusatz geringer
Mengen Phosphorsäure passiviert werden. Darüber hinaus können dem Faserstoff auch
geeignete Puffersysteme zugesetzt werden, um eine pH-Wert Verschiebung zu vermeiden.
[0034] Schließlich umfasst ein weiterer Aspekt der Erfindung die Zugabe von Hydrophobierungsmittel,
um hierdurch insbesondere das Penetrationsverhalten des Kernpapiers gezielt durch
die Zugabe zweier gegensätzlich wirkenden Hilfsmitteln, d.h. insbesondere zwischen
Tenside und Hydrophobierungsmittel beeinflussen und einstellen zu können.
[0035] So führt die Zugabe eines Hydrophobierungsmittels zur Reduktion der Benetzungsgeschwindigkeit
und kann insbesondere das ggf. durch Zugabe des Tensides verursachte schlagartige
Benetzungsverhalten dämpfen.
[0036] Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird ferner auch durch ein Verfahren zur Herstellung
eines Kernpapiers gemäß Anspruch 1 gelöst. Detailliert weist das Verfahren die folgenden
Schritte auf:
➢ Bereitstellen einer Stoffsuspension mit wenigstens einem Anteil eines wiederaufbereiteten
Faserstoffgemisches und einem Nassverfestiger als erstes Additiv, vorzugsweise aus
einem Stoffaufbereitungsprozess. Dieser Verfahrensschritt beschreibt eine Grundvoraussetzung
für den (Dekor-/ Kern-) Papierproduktionsprozess. Vorzugsweise wird das erste Additiv
im Stoffaufbereitungsprozess zugegeben, dies kann jedoch auch wenigstens teilweise
im konstanten Teil erfolgen.
➢ Zugabe einer grenzflächenaktiven Wirksubstanz als zweites Additiv in die Fertigstoffsuspension
im konstanten Teil eines Papierproduktionsprozesses. Mit Zugabe der grenzflächenaktiven
Wirksubstanz wird das erfindungsgemäße Verfahren charakterisiert. Wichtig für diesen
Verfahrensschritt ist eine optimale Homogenisierung der grenzflächenaktiven Wirksubstanz
in der Fertigstoffsuspension, wobei ein zusätzlicher Eintrag von Luft in das System,
der sich üblicherweise in Blasen- oder Schaumbildung bemerkbar macht, zu vermeiden
ist.
➢ Herstellung eines Kernpapiers aus der genannten Stoffsuspension auf einer Papiermaschine,
insbesondere auf einem Langsieb, insbesondere mit Siebschüttelung, sowie mit oder
ohne Egoutteur eventuell auch mit aufgesetztem Hybridformer und Bahnführung durch
ein Glättwerk. Dieser Verfahrensschritt zeigt einige Rahmenbedingungen der Produktion
auf.
Ferner kann das zuvor beschriebene erfindungsgemäße Verfahren auch folgenden zusätzlichen
Schritt beinhalten.
➢ Imprägnierung des Kernpapiers mit einem Kunstharz, wobei eine Imprägnierung insbesondere
eine Beharzung, eine Durchtränkung und/ oder eine Tränkharzimprägnierung zur Herstellung
eines Teilchen- insbesondere Faserverbundwerkstoffes ist. Bei Teilchen- und Faserverbundwerkstoffen
sind Teilchen bzw. Fasern in eine andere Komponente des Verbundwerkstoffes, der sogenannten
Matrix eingebettet.
Ferner kann das zuvor beschriebene erfindungsgemäße Verfahren auch folgenden zusätzlichen
Schritt beinhalten.
➢ Bildung eines Stapels aus Kernpapier unter Verwendung von Druck und Temperatur zur
Herstellung eines Schichtverbundwerkstoffes. Mit diesem Verfahrensschritt wird neben
der reinen Herstellung des erfindungsgemäßen Kernpapiers auch die Verwendung des Kernpapiers
zur Herstellung eines Schichtverbundwerkstoffes beansprucht.
[0037] Die vorliegende Erfindung umfasst ferner auch die Verwendung des Kernpapiers als
Materialkomponente in Verbundwerkstoffen, insbesondere von Schichtverbundwerkstoffen,
insbesondere Kompaktplatten (teilweise mit bis zu 10mm Stärke), Faserverbundwerkstoffen,
Teilchenverbundwerkstoffen und Durchdringungsverbundwerkstoffen. Hiermit ist die Verwendung
des Kernpapiers für alle Geometrien des Verbundes abgedeckt:
[0038] Des weiteren umfasst die vorliegende Erfindung auch die Verwendung des Kernpapiers
als Trägermaterial für bahnförmige Schichtgefüge insbesondere von Overlays, Dekorpapieren,
Folien und Vliesmaterialien und/ oder als Deckschicht insbesondere als Overlay und
Vorimprägnatpapier und/ oder als Trägermaterial auf Trägerplatten insbesondere von
Holzwerkstoffplatten, wie beispielsweise Spanplatten, Oriented Strandboard(OSB)-Platten,
Faserplatten hoher oder mittlerer Dichte, Sperrholzplatten, mineralisch gebundene
Holzwerkstoffe auf Kunststoffbasis, Massivholzplatten, Arbeitsplatten, Fußbodenbelägen
und vorzugsweise zur Herstellung von Faserverbundwerkstoffen, wie beispielsweise von
Naturfaserverstärkten Kunststoffen, Holz-Kunststoff-Komposite und Faser-Keramik-Verbunden;
und/ oder als Gegenzug insbesondere als Regeneratpapier zur Beschichtung von Rückseiten
wie insbesondere bei Laminaten, oberflächenbeschichteten Platten, wie Holzwerkstoffplatten,
Paneelen, Kombinationen hiervon und dergleichen. Mit den aufgezählten Produktbeispielen
deckt das erfindungsgemäße Kernpapier die Verwendung als Trägermaterial für alle denkbaren
Schichtgefüge ab.
[0039] Der Hauptvorteil des erfindungsgemäßen Kernpapiers ist, dass wenigstens ein Teil
wiederaufbereiteten Faserstoffs eingesetzt wird, was Einsparungen in den Rohstoffkosten
ermöglicht, die Recyclingquoten erhöht und die nachhaltige Verwendung nachwachsender
Rohstoffe fördert.
[0040] Weitere Vorteile des erfindungsgemäßen Kernpapiers gegenüber dem Stand der Technik
können u.a. sein, dass trotz des Einsatzes wenigstens eines Teils von wiederaufbereiteten
Faserstoffs die anspruchsvollen Bedingungen an die geforderten Festigkeiten, Imprägnier-
und Papiereigenschaften erfüllt und / oder ggf. sogar übertroffen werden.
[0041] Die Erfindung wird nachfolgend anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele erläutert,
wobei darauf hingewiesen wird, dass durch diese Beispiele Abwandlungen beziehungsweise
Ergänzungen wie sie sich für den Fachmann unmittelbar ergeben mit umfasst sind. Darüber
hinaus stellen diese bevorzugten Ausführungsbeispiele keine Beschränkungen der Erfindung
in der Art dar, dass Abwandlungen und Ergänzungen im Umfang der vorliegenden Erfindung
liegen.
[0042] Im Stand der Technik wird für die Herstellung von Kernpapier im Flächengewichtsbereich
von 40 bis 400 g/m
2, vorzugsweise im Bereich zwischen 140 bis 300 g/m
2, besonders bevorzugt zwischen 150 bis 250 g/m
2, ganz besonders bevorzugt über 150 g/m
2, herkömmlicher weise Kraftliner-Frischfaserstoff, insbesondere auch Kraftzellstoff
eingesetzt. Idealer weise kommt der Frischfaser-Zellstoff aus einer vorgeschalteten
Zellstoffproduktion, so dass keine Trocknungsschritte des Faserstoffs zwischengeschaltet
sind, wodurch insbesondere keine Verhornung des Faserstoffs stattfindet. Die Verhornung
des Faserstoffs hat Einfluss auf die Oberflächeneigenschaften der Fasern und kann
sich negativ auf Festigkeitseigenschaften und die Kapillarität bzw. Saugfähigkeit
des fertigen Kernpapiers auswirken. Weitere Unterschiede hinsichtlich der Kapillarität
sind zwischen ligninhaltigen und ligninfreien Faserstoffen festzustellen. Ligninhaltige
Faserstoffe zeigen im Unterschied zu ligninfreien Faserstoffen aufgrund der wasserabweisenden,
hydrophoben Oberflächeneigenschaften der ligninhaltigen Faserstoffe eine verminderte
Saugfähigkeit.
[0043] Im Gegensatz hierzu erfolgt die Herstellung des erfindungsgemäßen Kernpapiers aus
bis zu 100% wiederaufbereitetem Faserstoff. Als wiederaufbereiteter Faserstoff wurden
gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiels vorwiegend Altpapiersorten aus ungebleichten,
nativen Zellstoffen verwendet. Die Blattbildung des Kernpapiers mit einem Flächengewicht
zwischen 40 bis 400 g/m
2 an der Papiermaschine erfolgte beispielsweise einlagig auf einem Langsieb mit aufgesetzter
Obersiebentwässerung, insbesondere einem Hybridformer und / oder nachgeschaltetem
Egoutteur.
[0044] Qualitätskriterium der Versuchsreihen für die Verfahrensschritte in der Produktion
war die positive Beeinflussung der Kapillarität des Kernpapiers.
[0045] Mit der Dosierung einer grenzflächenaktiven Wirksubstanz konnte bei dem erfindungsgemäßen
Kernpapier eine wenigstens vergleichbare Kapillarität erreicht werden, was u.a. auch
aus einer vergleichbaren Saughöhe ersichtlich ist. Gleichzeitig konnte die Nassfestigkeit
verbessert werden, was eine Steigerung der Bruchkraft längs (nass) im Bereich von
20 % gegenüber dem Stand der Technik zeigt. Die Verbesserung der Imprägnierbarkeit
ist auf eine verbesserte Nassfestigkeit des Kernpapiers zurückzuführen. Eine Gegenüberstellung
wird im Folgenden unter Bezug auf Tabellenwerte näher beschrieben.
[0046] Tabelle 1 ist eine Gegenüberstellung der Vergleichsparameter des Kernpapiers. Die
Papierparameter Saughöhe, Bruchkraft längs (trocken), Bruchkraft längs (nass) und
Luftdurchlässigkeit werden beim Stand der Technik (100% Frischfaser/ 0% Altpapier),
bei 100% Altpapier und bei dem erfindungsgemäßen Kernpapier einander gegenüber gestellt.
Bei dem erfindungsgemäßen Kernpapier sind Saughöhe und Luftdurchlässigkeit auf dem
Niveau des Stand der Technik, die Bruchkraft längs (trocken) ist um die Hälfte reduziert
und die Bruchkraft längs (nass) ist gegenüber dem Stand der Technik um 20% verbessert.
Tabelle 1: Gegenüberstellung der Vergleichsparameter des Kernpapiers.
Parameter: |
Papiersorte (Stoffzusammensetzung) |
|
Stand der Technik (100% Frischfaser/ 0% Altpapier |
100% Altpapier |
Erfindungsgemäßes Kernpapier |
Saughöhe |
100% |
40% |
100% |
Bruchkraft längs trocken |
100% |
70% |
50% |
Bruchkraft längs nass |
100% |
50% |
120% |
Luftdurchlässigkeit |
100% |
20% |
100% |
1. Fasemtoffhaltiges Kernpapier zur Herstellung eines laminierbaren Trägermaterials mit
wenigstens einem Anteil eines wiederaufbereiteten Faserstoffgemisches und einem Nassverfestiger
als erstes Additiv,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Kempapier wenigstens ein Tensid als grenzflächenaktive Wirksubstanz und zweites
Additiv in einem Gewichtsanteil von 0,05% bis 3% bezogen auf atro Stoff zur Erhöhung
der Kapillarität aufweist.
2. Kernpapier gemäß Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass der Anteil wiederaufbereiteten Faserstoffgemisches größer 25%, zwischen größer 40
und 100%, vorzugsweise zwischen 50 und 95%, besonders bevorzugt zwischen 70 und 90%,
vorzugsweise im Bereich von 75%, besonders bevorzugt über 80%, ganz besonders bevorzugt
über 95% und insbesondere bis zu 100% aufweist und insbesondere aus einer Gruppe ausgewählt
wird, welche beispielsweise Kraftzellstoff und/ oder Kraftliner ist insbesondere von
Kaufhausabfällen aus Wellpappen und Karton mit mindestens 70% Wellpappen und Resten
von Festkarton und/ oder Verpackungspapieren, gebrauchten Wellkartonschachteln, Schnitzeln
aus ungebrauchter Wellpappe mit Schichten aus Kraft- oder Testliner, gebrauchte Wellpappen
mit Kraftliner und/ oder Wellenstoff auf Zellstoff und/ oder Thermo-Chemical Pulp,
gebrauchte Wellpappen mit Schichten aus Test- oder Kraftliner und mindestens einer
Schicht aus Kraftliner, gebrauchten Säcken aus Kraftzellstoff nassreißfest oder nicht
nassreißfest ausgerüstet, ungebrauchten Säcken aus Kraftzellstoff nassreißfest oder
nicht nassreißfest ausgerüstet, gebrauchten Pappen und Papieren aus Kraftzellstoff
naturtarbig und/ oder weiss, Schnitzeln aus ungebrauchten Pappen und Papieren aus
Kraftzellstoff ungefärbt, neuen Tragtaschen aus Kraftzellstoff mit oder ohne nassreißfeste
Papiere enthaltend, Hüllen aus Kraftpapier mehrfach überzogen und/ oder beschichtet
und/ oder gebraucht, Magazinpapieren, Zeitungen, insbesondere Tageszeitungen, Kombinationen
hiervon und dergleichen aufweist.
3. Kernpapier gemäß einem der vorherigen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass der Nassfestiger als erstes Additiv aus einer Gruppe ausgewählt wird, welche insbesondere
Verbindungen von Epichlorhydrinharzen, Harnstoff-, Melamin-Formaldehydharzen, Phenolharzen,
Acrylharzdispersionen, Kunstharzdispersionen auf Basis von Acrylsäureester und/ oder
StyrolButadien, Polyurethan-, Polyolefindispersionen, Polyamidoaminharzen, Polyamidamin-Epichlorhydrin-Harzen,
Kombinationen hiervon und dergleichen sind.
4. Kernpapier gemäß einem der vorherigen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die grenzflächenaktive Substanz als zweites Additiv aus einer Gruppe ausgewählt wird,
welche Verbindungen aufweist, die sich aus Ihrer Lösung an Grenzflächen stark anreichem,
mindestens einen lipophilen Kohlenwasserstoff-Rest und über mindestens eine hydrophile
funktionale Gruppe verfügen und die insbesondere Tenside, amphiphile (bifunktionelle)
Verbindungen mit mindestens einem hydrophoben und einem hydrophilen Molekülteil, wobei
eine Kohlenwasserstoffkette acht bis zweiundzwanzig Kohlenstoff-Atome aufweist, (Dimethyl-)Siloxan-Ketten,
perfluorierte Kohlenwasserstoffketten, anionische Tenside, insbesondere Seifen, lineare
Alkylbenzolsulfonate, Alkansulfonate, Alkylsulfate, Alkylethersulfate, Fettalkylpolyethylenglykolethersulfate,
Fettalkylsulfate, nichtionogene Tenside, insbesondere Fettalkylpolyethylenglykolether,
Fettalkoholethoxylate, Fettsäurekondensate, Ethylenoxid/Propylenoxid-Copolymere (EO/PO),
Alkylphenolethoxylate, Sorbitanfettsäureester, Sorbitanmono-(di, tri)laurat, - oleat,
-palmitat, -stearat, Polysorbate, Sorbitansesquioleate, Alkylpolyglucoside, N-Methylglucamide,
Alkylphenolpolyethylenglykolether, Fettalkohole, Oxo-Alkohole, Ziegler-Alkohole, Alkylphenole,
Ethylenoxid, kationische Tenside, insbesondere quartäre Ammonium-Verbindungen mit
hydrophoben Gruppen, Salze langkettiger primärer Amine, amphotere Tenside, insbesondere
Betaine, Aminosäure-Tenside, N-(Acylamidoalkyl)betaine, Propylenoxid, Polyelektrolyte,
Emulgatoren, Netz- und Dispergiermittel, Feuchtmittel und Polysaccharide insbesondere
Sorbitol, Kombinationen hiervon und dergleichen aufweist.
5. Kernpapier gemäß einem der vorherigen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Stoffsuspension weitere Additive, wie insbesondere Retentionsmittel, Entwässerungshilfsmittel,
Retentionsmittel-Dual-systeme oder Mikropartikelsysteme, Nass- und Trockenverfestiger,
Füllstoffe und oder Pigmente, insbesondere aus einer Gruppe von Talkum, Titandioxid,
Aluminiumhydroxid, Bentonit, Bariumsulfat, Calciumcarbonat, Kaolin ausgewählt, Bindemittelkomponenten,
Streichfarbenkomponenten, Entschäumer, Entlüfter, Biozide, Enzyme, Bleichhilfsmittel,
optische Aufheller, Farbstoffe, Nuancierfarbstoffen, Störstofffänger, Fällungsmittel
(Fixiermittel), Benetzungsmittel, pH-Regulatoren Kombinationen hiervon und dergleichen
aufweist.
6. Kernpapier gemäß einem der vorherigen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die grenzflächenaktive Wirksubstanz insbesondere in einem Gewichtsanteil von 0,1%
bis 3%, bevorzugt 0,5% bis 1,25%, weiter bevorzugt von 0,2% bis 0,75% und besonders
bevorzugt von 0,25% bis 0,5% bezogen auf atro Stoff zugesetzt wird.
7. Verfahren zur Herstellung eines Kernpapiers gemäß Anspruch 1 mit den Schritten:
➢ Bereitstellen einer Stoffsuspension mit wenigstens einem Anteil eines wiederaufbereiteten
Faserstoffgemisches und einem Nassverfestiger als erstes Additiv vorzugsweise aus
einem Stoffaufbereitungsprozess;
➢ Zugabe eines Tensids als grenzflächenaktive Wirksubstanz und zweites Additiv in
die Fertigstoffsuspension im konstanten Teil eines Papierproduktionsprozesses;
➢ Herstellung eines Kernpapiers aus der genannten Stoffsuspension auf einer Papiermaschine,
insbesondere auf einem Langsieb insbesondere mit Siebschüttelung sowie mit oder ohne
Egoutteur insbesondere auch mit aufgesetztem Hybridformer und Bahnführung durch ein
Glättwerk.
8. Verfahren zur Herstellung eines Kernpapiers gemäß Anspruch 1
dadurch gekennzeichnet, dass
der Stoffaufbereitungsprozess wenigstens einen Verfahrensschritt, aus einer Gruppe
ausgewählt, welche die Sortierung einer Faserstoffsuspension insbesondere mit einer
mehrstufigen Schlitz-Drucksortierung, einem Cleaneranlagenprozess, Dispergierstufen,
Entaschungsprozesse, Kombinationen hiervon und dergleichen aufweist.
9. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 7 oder 8 mit dem zusätzlichen Schritt:
Imprägnierung des Kernpapiers mit einem Kunstharz, wobei eine Imprägnierung insbesondere
eine Beharzung, eine Durchtränkung und/ oder
eine Tränkharzimprägnierung zur Herstellung eines Teilchen- insbesondere Faserverbundwerkstoffes
ist.
10. Verfahren zur Herstellung eines Kernpapiers gemäß einem der Ansprüche 7 bis 9 mit
dem zusätzlichen Schritt:
Bildung eines Stapels aus Kempapier unter Verwendung von Druck und
Temperatur zur Herstellung eines Schichtverbundwerkstoffes.
11. Kernpapier gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, welches entsprechend einem der Verfahren
nach den Ansprüchen 7 bis 10 hergestellt wurde.
12. Verwendung des Kempapiers gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6 oder 11 als Materialkomponente
in Verbundwerkstoffen, insbesondere von Schichtverbundwerkstoffen, Kompaktplatten,
Faserverbundwerkstoffen Teilchenverbundwerkstoffen und Durchdringungsverbundwerkstoffen.
13. Verwendung des Kernpapiers gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6 oder 11 als Trägermaterial
für bahnförmige Schichtgefüge insbesondere von Overlays, Dekorpapieren, Folien und
Vliesmaterialien und/ oder als Deckschicht insbesondere als Overlay und Vorimprägnatpapier
und/ oder als Trägermaterial auf Trägerplatten insbesondere von Holzwerkstoffplatten,
wie beispielsweise Spanplatten, Oriented Strandboard(OSB)-Platten, Faserplatten hoher
oder mittlerer Dichte, Sperrholzplatten, mineralisch gebundene Holzwerkstoffe auf
Kunststoffbasis, Massivholzplatten, Arbeitsplatten, Fußbodenbelägen und vorzugsweise
zur Herstellung von Faserverbundwerkstoffen, wie beispielsweise von Naturfaserverstärkten
Kunststoffen, Holz-Kunststoff-Komposite und Faser-Keramik-Verbunden; und/ oder als
Gegenzug insbesondere als Regeneratpapier zur Beschichtung von Rückseiten wie insbesondere
bei Laminaten, oberflächenbeschichteten Platten, wie Holzwerkstoffplatten, Paneelen,
Kombinationen hiervon und dergleichen.
1. A core paper containing fiber material for producing a carrier material that can be
laminated, comprising at least a proportion of a recycled fiber material mixture and
a wet strength agent as a first additive,
characterized in that
the core paper comprises at least a surfactant as an active substance active on a
boundary surface, and a second additive in a weight proportion of 0.05% to 3%, relative
to atro dry material, for increasing capillarity.
2. The core paper of claim 1, characterized in that the proportion of recycled fiber material mixture is greater than 25%, between greater
than 40% and 100%, preferably between 50% and 95%, particularly preferably between
70% and 90%, preferably in the range of 75%, more preferably above 80%, most preferably
above 95% and especially up to 100% and is, in particular, selected from a group comprising,
for example, Kraft pulp and/or Kraft liner, in particular from department store waste
of corrugated paper and cardboard with at least 70% corrugated paper and residues
of solid cardboard and/or packaging paper, used corrugated cardboard boxes, shreds
of unused corrugated paper with layers of Kraft liner or test liner, used corrugated
paper with Kraft liner and/or corrugated medium on pulp and/or thermo-chemical pulp,
used corrugated paper with layers of test liner or Kraft liner and at least one layer
of Kraft liner, used bags from Kraft pulp provided or not provided with wet tensile
strength, unused bags from Kraft pulp provided or not provided with wet tensile strength,
used paperboard and paper from Kraft pulp, naturally colored and/or white, shreds
of unused paperboard and paper from Kraft pulp, uncolored, new carrier bags from Kraft
pulp with or without paper having wet tensile strength, envelopes made of Kraft paper,
repeatedly covered and/or coated and/or used, magazine paper, newspapers, in particular
daily newspapers, combinations thereof and the like.
3. The core paper of any preceding claim, characterized in that said wet strength agent is selected as the first additive from a group comprising,
in particular, compounds of epichlorohydrin resins, urea-, melamine-formaldehyde resins,
phenol resins, acrylic resin dispersions, synthetic resin dispersions based on acrylic
acid esters and/or styrene-butadiene, polyurethane-, polyolefin dispersions, polyamidoamine
resins, polyamidoamine-epichlorohydrin resins, combinations thereof and the like.
4. The core paper of any preceding claim, characterized in that said substance active on a boundary surface is selected as the second additive from
a group comprising compounds which from their solution strongly accumulate at boundary
surfaces, having at least a lipophilic hydrocarbon radical and at least one hydrophilic
functional group, and in particular comprising surfactants, amphiphilic (bifunctional)
compounds with at least one hydrophobic and one hydrophilic part of the molecule,
wherein a hydrocarbon chain comprises eight to twenty-two carbon atoms, (dimethyl)
siloxane chains, perfluorinated hydrocarbon chains, anionic surfactants, in particular
soaps, linear alkyl benzene sulfonates, alkane sulfonates, alkyl sulfates, alkyl ether
sulfates, fatty alkyl polyethylene glycol ether sulfates, fatty alkyl sulfates, nonionic
surfactants, in particular fatty alkyl polyethylene glycol ethers, fatty alcohol ethoxylates,
fatty acid condensates, ethylene oxide/propylene oxide copolymers (EO/PO), alkyl phenol
ethoxylates, sorbitan fatty acid esters, sorbitan mono-(di, tri) laurate, -oleate,
-palmitate, -stearate, polysorbates, sorbitan sesquioleates, alkyl polyglucosides,
N-methylglucamides, alkyl phenol polyethylene glycol ethers, fatty alcohols, oxo-alcohols,
Ziegler alcohols, alkyl phenols, ethylene oxide, cationic surfactants, in particular
quaternary ammonium compounds with hydrophobic groups, salts of long-chain primary
amines, amphoteric surfactants, in particular betaines, amino acid surfactants, N-(acylamidoalkyl)
betaines, propylene oxide, polyetectrolytes, emulsifiers, wetting and dispersing agents,
humectants, and polysaccha rides, in particular sorbitol, combinations thereof and
the like.
5. The core paper of any preceding claim, characterized in that the material suspension comprises further additives such as, in particular, retention
agents, drainage aids, retention agent dual systems or microparticle systems, wet
and dry-strength agents, filters and/or pigments selected, in particular, from a group
comprising talc, titanium dioxide, aluminum hydroxide, bentonite, barium sulfate,
calcium carbonate, kaolin; binding agent components, color coating components, defoamers,
deaerators, biocides, enzymes, bleaching aids, optical brighteners, dyes, shading
dyes, fixatives, precipitating agents (fixing agents), wetting agents, pH regulators,
combinations thereof and the like.
6. The core paper of any preceding claim, characterized in that said active substance active on a boundary surface is added, in particular, in a
weight proportion of 0.1% to 3%, preferably from 0.5% to 1.25%, more preferably from
0.2% to 0.75% and most preferably from 0.25% to 0.5% based on atro dry material.
7. A method for producing a core paper according to claim 1, comprising the steps of:
➢ providing a material suspension with at least a proportion of a recycled fiber material
mixture and a wet strength agent as a first additive, preferably from a stock preparation
process;
➢ adding a surfactant as an active substance active on a boundary surface and second
additive in the finished stock suspension in the constant part of a paper production
process;
➢ producing a core paper from said material suspension on a paper machine, in particularon
a Fourdrinierwire, in particular with a vibrating screen, and with or without a dandy
roll, in particular with an attached hybrid former and a web guide through a calender.
8. A method for producing a core paper according to claim 1,
characterized in that
said stock preparation process comprises at least one method step selected from a
group comprising screening of a fiber material suspension, in particular with multi-stage
slot pressure screening, a cleaner system process, dispersing stages, ash removal
processes, combinations thereof and the like.
9. The method of claim 7 or 8, further comprising the additional step of:
impregnating said core paper with a synthetic resin, wherein impregnation is, in particular,
resinification, saturation and/or resin impregnation for the production of particle
material, in particular, fiber composite material.
10. The method for producing a core paper according to any of claims 7 to 9, comprising
the additional step of:
forming a stack of core paper using pressure and temperature to produce a laminated
com posite.
11. The core paper of any of claims 1 to 6 which was produced according to any of the
methods of claims 7 to 10.
12. The use of the core paper of any of claims 1 to 6 or 11 as a material component in
composite materials, in particular in laminated composites, compact boards, fiber
composites, particle composites and interpenetrating composites.
13. The use of the core paper of any of claims 1 to 6 or 11 as a carrier material for
web-shaped layer structures and in particular for overlays, decorative paper, films
and nonwoven materials and/or as a cover layer, in particular as an overlay and pre-impregnated
paper and/or as a carrier material on carrier boards, in particular of wood fiberboards,
such as chip boards, oriented strand boards (OSB), fiberboards of high or medium density,
plywood boards, minerai-bonded wood materials on a plastic base, solid wood panels,
countertops, floor covering, and preferably for the production of fiber composite
materials, such as natural fiber reinforced plastics, wood-plastic composites and
fiber-ceramic composites; and/or as a stabilizing layer, in particular as regenerated
paper for coating reverse sides, such as, in particular, for laminates, surface-coated
boards such as wood fiberboards, panels, combinations thereof and the like.
1. Papier support fibreux destiné à la fabrication d'un support laminable avec au moins
une part d'un mélange fibreux reconditionné et un solidifiant humide comme premier
additif,
caractérisé en ce que
le papier support présente au moins un agent tensioactif comme substance efficace
tensioactive et deuxième additif dans une part pondérale de 0,05 % à 3 % par rapport
à la substance atro pour augmenter la capillarité.
2. Papier support selon la revendication 1, caractérisé en ce que la part de mélange fibreux reconditionné présente un volume supérieur à 25 %, entre
un volume supérieur à 40 et 100 %, de préférence entre 50 et 95 %, de préférence particulière
entre 70 et 90 %, de préférence dans la zone de 75 %, de préférence particulière au-dessus
de 80 %, de préférence toute particulière au-dessus de 95 % et notamment jusqu'à 100
% et est sélectionnée notamment à partir d'un groupe, qui est par exemple de la pâte
kraft et/ou du papier couverture kraft, notamment de déchets de grandes surfaces en
carton ondulé et en carton avec au moins 70 % de carton ondulé et des restes de carton
renforcé et/ou des papiers d'emballage, des boîtes usées en carton ondulé, des copeaux
de carton ondulé non usé avec des couches en papier couverture kraft ou en couverture
spéciale pour carton ondulé, des cartons ondulés usés avec du papier couverture kraft
et/ou de la pâte ondulée à base de cellulose et/ou de cellulose thermochimique, des
cartons ondulés usés avec des couches en couverture spéciale pour carton ondulé ou
en papier couverture kraft, et présente au moins une couche en papier couverture kraft,
des sacs usés en pâte kraft équipés ou non équipés d'une ténacité à la rupture au
mouillé, des sacs non usés en pâte kraft équipés ou non équipés d'une ténacité à la
rupture au mouillé, des cartons et papiers usés en pâte kraft de couleur naturelle
et/ou blancs, des copeaux de cartons et papiers non usés en pâte kraft non colorés,
des sacs portatifs en pâte kraft contenant ou non des papiers tenaces à la rupture
au mouillé, des enveloppes en papier kraft à revêtement multiple et/ou enrobé et/ou
usé, des papiers de revues, des journaux, notamment des quotidiens, des combinaisons
de ceux-ci et similaires.
3. Papier support selon une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le solidifiant humide est sélectionné comme premier additif à partir d'un groupe,
qui se compose notamment des combinaisons de résines d'épichlorhydrine, des résines
d'urée, des résines de mélamine-formaldéhyde, des résines phénoliques, des dispersions
de résine acrylique, des dispersions de résine synthétique à base d'acrylate et/ou
de styrène-butadiène, des dispersions de polyuréthane, de polyoléfine, des résines
de polyamidoamine, des résines de polyamidamine-épichlorhydrine, des combinaisons
de celles-ci et similaires.
4. Papier support selon une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la substance tensioactive est sélectionnée comme second additif à partir d'un groupe,
qui présente des combinaisons s'enrichissant fortement à partir de leur solution sur
les interfaces, au moins un reste d'hydrocarbure lipophile et disposant d'au moins
un groupe fonctionnel hydrophile et qui présente notamment des agents tensioactifs,
des combinaisons amphiphiles (bifonctionnelles) avec au moins une partie moléculaire
hydrophobe et une hydrophile, une chaîne hydrocarburée présentant huit à vingt-deux
atomes de carbone, et présente des chaînes de (diméthyl-)siloxane, des chaînes hydrocarburées
perfluorées, des agents tensioactifs anioniques, notamment des savons, des sulfonates
linéaires d'alcoylbenzène, des sulfonates d'alcane, des alcoylsulfates, des sulfates
d'alkyléther, des sulfates gras d'alcoyl polyéthylèneglykoléther, des alkoylsulfates
gras, des agents tensioactifs non ionogènes, notamment de l'alcoylpolyéthylèneglykoléther
gras, de l'éthoxylate d'alcool gras, des condensés d'acide gras, du copolymère d'oxyde
d'éthylène/d'oxyde de propylène (EO/PO), des éthoxylates d'alkylphénol, des esters
d'acide gras de sorbitane, du sorbitanemono-(di, tri)laurate, -oléate, -palmitate,
-stéarate, du polysorbate, du sesquioléate de sorbitane, des alkoylpolyglucosides,
des N-méthylglucamides, des alkylphénolpolyéthylèneglykoléthers, des alcools gras,
des alcools d'oxo, des alcools de Ziegler, des alcoylphénols, de l'oxyde d'éthylène,
des agents tensioactifs cationiques, notamment des combinaisons d'ammonium quaternaires
avec des groupes hydrophobes, des sels d'amines primaires à chaîne longue, des agents
tensioactifs amphotères, notamment des bétaïnes, des agents tensioactifs d'acide aminé,
des N-(acylamidoalkyl)bétaines, des oxydes de propylène, des polyélectrolyte, des
émulsifiants, des agents réticulants et dispersants, des agents humides et des polysaccharides,
notamment du sorbitol, des combinaisons de celui-ci et similaires.
5. Papier support selon une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la suspension pâteuse présente d'autres additifs, comme notamment des agents de rétention,
des adjuvants déshydratants, des systèmes binaires d'agents de rétention ou des systèmes
à microparticules, des stabilisants mouillés ou secs, des matières de charge et/ou
des pigments, notamment sélectionnés à partir d'un groupe de la poudre de talc, du
dioxyde de titane, de l'hydroxyde d'aluminium, de la bentonite, du sulfate de baryum,
du carbonate de calcium, du kaolin, des composants de liants, des composants de coucheuse,
des agents antimoussants, des désaérants, des biocides, des enzymes, des adjuvants
de blanchiment, des agents de blanchiment optique, des colorants, des colorants de
nuançage, des récupérateurs de substances perturbatrices, des précipitants (agents
fixateurs), des agents mouillants, des régulateurs de pH, des combinaisons de ceux-ci
et similaires.
6. Papier support selon une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la substance efficace tensioactive est additionnée notamment dans une part pondérale
de 0,1 % à 3 %, de préférence de 0,5 % à 1,25 %, en outre de préférence de 0,2 % à
0,75 % et de préférence particulière de 0,25 % à 0,5 % par rapport à la substance
atro.
7. Procédé de fabrication d'un papier support selon la revendication 1 avec les étapes
:
➢ mise à disposition d'une suspension pâteuse avec au moins une part d'un mélange
fibreux reconditionné et d'un solidifiant humide comme premier additif, de préférence
à partir d'un processus de reconditionnement de pâte ;
➢ addition d'un agent tensioactif comme substance efficace tensioactive et d'un deuxième
additif dans la suspension pâteuse finie dans la part constante d'un processus de
production de papier ;
➢ fabrication d'un papier support à partir de ladite suspension pâteuse sur une machine
à papier, notamment sur une toile sans fin, notamment avec secousse de la toile ainsi
qu'avec ou sans égoutteur, notamment également avec mouleur hybride appliqué et guidage
de la bande par une lisseuse.
8. Procédé de fabrication d'un papier support selon la revendication 1,
caractérisé en ce que
le processus de conditionnement de pâte présente au moins une étape de procédé, sélectionnée
à partir d'un groupe, qui comprend le tri d'une suspension pâteuse fibreuse, notamment
avec un tri d'impression à fente à plusieurs niveaux, un processus d'installation
de dépastillage, des niveaux de dispersion, des processus de décendrage, des combinaisons
de ceux-ci et similaires.
9. Procédé selon une quelconque des revendications 7 ou 8 avec l'étape supplémentaire
:
imprégnation du papier support avec une résine synthétiquue, une imprégnation étant
notamment une enduction, une imbibation et/ou une imprégnation de résine imprégnatrice
en vue de la fabrication d'un matériau renforcé par des particules, notamment par
des fibres.
10. Procédé de fabrication d'un papier support selon une quelconque des revendications
7 ou 9 avec l'étape supplémentaire :
constitution d'une pile en papier support par utilisation de pression et de température
en vue de la fabrication d'un matériau à composé stratifié.
11. Papier support selon une quelconque des revendications 1 à 6, qui a été fabriqué de
manière correspondante à un procédé selon les revendications 7 à 10.
12. Utilisation du papier support selon une quelconque des revendications 1 à 6 ou 11,
comme composant matériel dans des matériaux composites, notamment des matériaux composites
stratifiés, des plaques compactes, des matériaux renforcés par des fibres, des matériaux
renforcés par des particules et des matériaux composites intercalés.
13. Utilisation du papier support selon une quelconque des revendications 1 à 6 ou 11
comme matériau support pour structure lamellaire en bandes notamment d'overlay, de
papiers pour l'imprégnation avec des résines synthétiques, de feuilles et de matériaux
non-tissés et/ou comme couche de recouvrement notamment comme overlay et comme papier
de préimprégné et/ou comme support sur des plaques de support, notamment de plaques
de matériaux dérivés du bois, comme par exemple les panneau d'agglomérés, les panneaux
Oriented Strandboard (OSB), les panneaux de fibres à densité élevée ou moyenne, les
panneaux de contreplaqué, les matériaux dérivés du bois à base de plastique, les panneaux
de bois massif, les plans de travail, les revêtements de sol et de préférence en vue
de la fabrication de matériaux renforcés par des fibres, comme par exemple les plastiques
renforcés aux fibres naturelles, les composites bois-plastique et les composites fibres-céramiques
; et/ou en contrepartie comme papier régénéré en vue de l'enrobage des versos comme
notamment sur les laminés, les plaques à surface enrobées, comme les plaques de matériaux
dérivés du bois, les lambris, les combinaisons de ceux-ci et similaires.
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