[0001] Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verpackungspapier bestehend aus einem
ungebleichten Kraftpapier mit einem Kappa-Wert nach ISO 302:2015 zwischen 38 und 60,
vorzugsweise zwischen 40 und 58 als Basispapier, welches gegebenenfalls wenigstens
einseitig beschichtet ist, wobei das Kraftpapier zu wenigstens 90 % aus Primärzellstoff
hergestellt ist, ein Flächengewicht nach ISO 536:2019 zwischen 60 g/m
2 und 150 g/m
2 sowie einen Luftwiderstand nach ISO 5636-5:2013 (Gurley) zwischen 5 und 30 Sekunden
aufweist, sowie auf ein Verfahren zur Herstellung eines Verpackungspapiers, bei welchem
ein aus wenigstens 90 % aus Primärzellstoff, enthaltend wenigstens 80 %, vorzugsweise
wenigstens 85 %, insbesondere wenigstens 88 % Zellstoff mit einer mittleren längengewichteten
Faserlänge nach ISO 16065-2:2014 zwischen 2,0 mm und 2,9 mm sowie weniger 4,5 %, vorzugsweise
weniger als 4,2 %, insbesondere weniger als 4,0 % Füllstoffe sowie kationische Stärke
in einer Menge von 0,5 Gew.-% bis 1,5 Gew.-% das Basispapiers, insbesondere von 0,6
Gew.-% bis 1,4 Gew.-% des Basispapiers aufweist und andere Prozesshilfsstoffe enthält,
bestehender ungebleichter KraftZellstoff mit einem Kappa-Wert nach ISO 302:2015 zwischen
38 und 60, vorzugsweise zwischen 40 und 58 als Basismaterial eingesetzt wird.
[0002] Verpackungspapiere werden in den unterschiedlichsten Bereichen eingesetzt und müssen
je nach dem darin zu verpackenden Gut bestimmte Eigenschaften aufweisen. Allen Verpackungspapieren
gemeinsam ist dabei, dass sie nicht reißen dürfen und gegen mechanische und auch bis
zu einem gewissen Grad chemische sowie Feuchtigkeitsbeanspruchung stabil sein müssen,
damit das darin verpackte Gut weder beschädigt wird noch z.B. durch Reißen eines Beutels
oder eines anderen Behältnisses verloren geht. Diese Anforderungen werden durch Verpackungen,
die aus Kraftpapier, das die Papiersorte mit der höchsten Festigkeit, hergestellt
sind, üblicherweise besonders gut erfüllt. Aus Kraftpapier können hierbei Schwerlastsäcke
z.B. für Baumaterialien, Beutel für scharfkantige Materialien, wie Kies oder Schrauben
aber auch Einkaufstragetaschen, Beutel oder Taschen zum Verpacken von Lebensmitteln
oder Behältnisse für Spielzeug hergestellt werden. Weiterhin werden Kraftpapier und
Kraftzellstoff zur Herstellung von Wellpappe oder Kartons verwendet, in welchem Fall
jedoch üblicherweise Papiere mit Flächengewichten von über 120 g/m
2 eingesetzt werden.
[0003] Neben seiner hohen Widerstandsfähigkeit muss Kraftpapier bzw. Verpackungspapier im
Allgemeinen auch gut bedruckbar sein und überdies Materialeigenschaften aufweisen,
die exakt an das darin zu verpackende bzw. aufzubewahrende Gut angepasst sein sollen.
So kann Kraftpapier z.B. in einer Clupak-Anlage (mikro)gekreppt werden, wodurch seine
Bruchdehnung, insbesondere die Bruchdehnung in Maschinenrichtung steigt, wodurch z.B.
schwere Materialien wie Sand in aus Kraftpapier gefertigte Behältnisse verpackt werden
können, ohne dass ein Reißen derselben zu befürchten ist, auch dann nicht, wenn die
befüllten und verschlossenen Verpackungen bzw. Behältnisse z.B. aus einer Höhe von
mehr als einem Meter zu Boden fallen. Im Falle von Verpackungen aus Kraftpapier für
Baumaterialien sind jedoch weitere wichtige Eigenschaften der Verpackung, wie eine
ausreichende Luftdurchlässigkeit, Feuchtigkeitsbeständigkeit bzw. Barriereeigenschaft
gegenüber Feuchtigkeit und eine Bedruckbarkeit für das Verpackungspapier zu gewährleisten,
um sicherzustellen, dass die Verpackungen, wie Beutel, Taschen oder Säcke einerseits
schnell befüllt werden können, während des Transports und der Lagerung ausreichend
stabil sind und andererseits wichtige Informationen schnell und dauerhaft ohne z.B.
einem Ausbleichen oder Ausbluten der Farben auf die Verpackung gedruckt werden können.
[0004] Es ist dem Fachmann bekannt, dass üblicherweise die Verbesserung einer Eigenschaft
des Verpackungspapiers mit der Verschlechterung einer anderen Eigenschaft einhergeht,
wie z.B. je höher die Bruchdehnung eines Papiers ist, die z.B. durch (Mikro)kreppen
in einer Clupak-Anlage erreicht wird, desto schlechter wird die Bedruckbarkeit des
Papiers aufgrund der (mikro)-gekreppten Oberfläche und der daraus resultierenden höheren
Rauigkeit derselben. Ein weiterer bekannter Zusammenhang ist z.B., je größer das Flächengewicht
eines Papiers wird, desto niedriger wird seine Luftdurchlässigkeit, sofern dem nicht
durch eine Regelung der entsprechenden Mahlleistung während der Herstellung entgegengewirkt
wird, was sich jedoch üblicherweise wiederum negativ auf die Festigkeitseigenschaften
des Papiers auswirkt.
[0005] Es ist hierbei dem Fachmann bekannt, dass durch gezielt gewählte Zusatzstoffe oder
auch Bearbeitungsschritte die Eigenschaften des Kraftpapiers beeinflusst werden können,
ebenso wie die Wahl des Holzes, von welchem die das Papier ausbildenden Fasern stammen,
die Papiereigenschaft beeinflussen kann. So ist beispielsweise wenigstens eine Seite
eines kalandrierten Kraftpapiers sehr glatt und kann daher gut bedruckt werden. Durch
übermäßiges Kalandrieren kann somit eine glatte Oberfläche auf zumindest einer Papierseite
ausgebildet werden, andererseits wird durch eine derartige Maßnahme meist die Bruchdehnung
des Papiers, insbesondere beispielsweise in Maschinenrichtung, ebenso wie viele weitere
mechanische Eigenschaften des Papiers verschlechtert, wodurch die Verpackung an Elastizität
verliert und bei großen Belastungen zu reißen droht. Eine weitere bekannte Maßnahme,
um zu gewährleisten, dass die Papiereigenschaften möglichst gleichmäßig gehalten werden
können, ist z.B. dass, um bei Erhöhung des Flächengewichts des Papiers die Luftdurchlässigkeit
nicht zu verschlechtern, der Mahlgrad der Fasersuspension, aus welcher das Papier
ausgebildet wird, verändert und beispielsweise erniedrigt wird und so trotz sich änderndem
Flächengewicht die Luftdurchlässigkeit des Papiers möglichst gleichbleibend gehalten
wird.
[0006] Auch der Einsatz von nicht gebleichtem Zellstoff, welcher relativ steifere Zellstofffasern
im Vergleich zu gebleichtem Zellstoff aufweist, und der damit einhergehende Einsatz
von verringerten Mengen an Prozesschemikalien, insbesondere der für das Bleichen erforderlichen
Chemikalien, liefert ein Verpackungspapier, das aufgrund seiner Dehnbarkeit, die im
mittleren Bereich der erreichbaren Bruchdehnungen für Kraftpapiere, beispielsweise
Sackkraftpapiere liegt, besonders gut als Papier für die Verpackung von Baumaterialien
etc. geeignet ist, das jedoch in Bezug auf die Oberflächenglätte und Bedruckbarkeit
wesentliche Mängel aufweist.
[0007] Aus der
WO 2020/120535 A1 ist ein Heißextraktionspapier bekannt geworden, welches im Wesentlichen aus Zellstoff
sowie für die Zelluloseherstellung unbedingt erforderlichen Fabrikationshilfsmitteln,
wie einem pH-Wert Einstellmittel basierend auf Säuren und/oder Basen besteht. Das
Ausgangsmaterial für derartige Heißextraktionspapiere wird sowohl einer Hochkonsistenzmahlung
als auch einer Niederkonsistenzmahlung unterworfen sowie weiteren auch für die Herstellung
von Kraftpapieren bekannten Verfahrensschritten, unterscheidet sich jedoch wesentlich
durch die für ein Kraftpapier erforderlichen mechanischen Eigenschaften.
[0008] Weiterhin sind beispielsweise aus der
EP 2 449 176 B1 Sackpapiere mit Dampfbarrieren bekannt geworden, welche Dampfbarrieren durch Aufbringen
von Polymermaterialien wie beispielsweise Ethylen-Propylen-Copolymeren erreicht werden
können.
[0009] Auch sind beispielsweise aus der
US 2021/0102340 A1 hoch dehnfähige Papiere bekannt geworden, deren Dehnfähigkeit durch Hoch- bzw. Niederkonsistenzmahlschritte
sowie einer Kompaktierung bzw. Mikrokreppung auf einer Clupak-Anlage erhalten wird.
[0010] Der
EP 3 168 362 A1 ist ein Papier für eine vertikale Formfüllsiegelmaschine zu entnehmen, wobei das
dieses Papier ausbildende Ausgangsmaterial sowohl einer Hoch- als auch einer Niederkonsistenzmahlung
unterworfen wurde, welches weiterhin sowohl in einer Schuhpresse gepresst als auch
in einer Clupak-Anlage gekreppt wurde.
[0011] Die vorliegende Erfindung zielt somit darauf ab, ein Verpackungspapier bereitzustellen,
welches aus nicht gebleichtem Kraftpapier hergestellt ist und welches sowohl die Festigkeitseigenschaften
von herkömmlichen Kraftpapierqualitäten aufweist und zusätzlich eine für weitere Bearbeitungsschritte,
wie Oberflächenbeschichten und/oder Bedrucken, insbesondere Bedrucken mit Massendruckverfahren
eine exzellent geeignete glatte Oberfläche aufweist.
[0012] Zur Lösung dieser Aufgabe ist das Verpackungspapier im Wesentlichen dadurch gekennzeichnet,
dass der in dem Basispapier enthaltene Primärzellstoff wenigstens 80 %, vorzugsweise
wenigstens 85 %, insbesondere wenigstens 88 % Zellstoff mit einer mittleren längengewichteten
Faserlänge nach ISO 16065-2:2014 zwischen 2,0 mm und 2,9 mm sowie weniger als 4,5
%, vorzugsweise weniger als 4,2 %, insbesondere weniger als 4,0 % Füllstoffe sowie
kationische Stärke in einer Menge von 0,5 Gew.-% bis 1,5 Gew.-% des Basispapiers,
insbesondere 0,5 Gew.-% bis 1,4 Gew.-% des Basispapiers aufweist und andere Prozesshilfsstoffe
enthält, dass das Basispapier eine Bruchdehnung in Maschinenrichtung nach ISO 1924-3:2005
zwischen 2,5 % und 8,5 % aufweist und dass das Verpackungspapier eine Bendtsen-Rauheit
nach ISO 8791-2:2013 zwischen 70 ml/min und 600 ml/min, vorzugsweise zwischen 150
ml/min bis 550 ml/min, insbesondere bevorzugt 200 ml/min bis 500 ml/min aufweist.
Indem Verpackungspapier so ausgebildet ist, dass das Basispapier wenigstens 90 % Primärzellstoff,
enthaltend wenigstens 80 %, vorzugsweise wenigstens 85 %, insbesondere wenigstens
88 % Zellstoff mit einer mittleren längengewichteten Faserlänge nach ISO 16065-2:2014
zwischen 2,0 mm und 2,9 mm sowie weniger als 4,5 %, vorzugsweise weniger als 4,2 %,
insbesondere weniger als 4,0 % Füllstoffe sowie kationische Stärke und andere Prozesshilfsstoffe
enthält, gelingt es, ein Kraftpapier mit einer extrem reißfesten Struktur bereitzustellen
und insbesondere aufgrund einer optimalen Ausnutzung der Längenverteilung der Faserlängen
des eingesetzten Primärzellstoffs, die Papiereigenschaften sowohl in Maschinenrichtung
als auch in Querrichtung möglichst exakt einzustellen. Ein derartiges Papier kann
aufgrund seiner Widerstandsfähigkeit und seiner Möglichkeit, in einer Clupak-Anlage
(mikro)gekreppt zu werden, auch für die Verpackung von scharfkantigen Gegenständen
oder schweren Materialien, wie z.B. Kies, sicher und zuverlässig verwendet werden.
Indem weiterhin weniger als 4,5 %, vorzugsweise weniger als 4,2 %, insbesondere weniger
als 4,0 % (die angegebenen Prozentsätze sind im Kontext der vorliegenden Erfindung
immer als Gewichtsprozent zu verstehen) Füllstoffe sowie kationische Stärke und Prozesshilfsstoffe
enthalten sind, gelingt es, gleichzeitig ein widerstandsfähiges jedoch nicht übermäßig
steifes Basispapier zu erhalten, in welchem hohe Prozentsätze an Stärke, insbesondere
kationischer Stärke aufgrund des im Basispapier verbliebenen Lignins und der Hemicellulosen
sowie den damit verbundenen hohen Anzahl an negativen Ladungen zum Einsatz gelangen
können. Aufgrund dieser hohen Stärkegehalte des Basispapiers gelingt es exzellente
mechanische Eigenschaften des Papiers bereitzustellen und gleichzeitig die Offenporigkeit
des Papiers hoch zu halten und somit einer gesamtheitlichen Verdichtung der Papierstruktur
in einem Kalandrierschritt entgegenzuwirken und in Folge eine gut strukturierte und
dennoch geglättete Oberfläche für eine gegebenenfalls nachfolgende Beschichtung des
Papiers zur Verfügung zu stellen. Indem das Verpackungspapier eine Bruchdehnung in
Maschinenrichtung nach ISO 1924-3:2005 zwischen 2,5 % und 8,5 % aufweist, ist es ausreichend
flexibel, um auch hohen Dehnungsbeanspruchungen standzuhalten, wie beispielsweise
wenn befüllte Verpackungen fallengelassen werden, und gleichzeitig gelingt es, ein
Verpackungspapier bereitzustellen, welches eine glatte Oberfläche mit niedriger Bendtsen-Rauheit
nach ISO 8791-2:2013 zwischen 70 ml/min und 600 ml/min aufweist. Diese Eigenschaften
können insbesondere dadurch erreicht werden, dass ungebleichtes Kraftpapier mit einem
Kappa-Wert nach ISO 302:2015 zwischen 38 und 60, vorzugsweise zwischen 40 und 58 eingesetzt
wird, welches im Vergleich zu gebleichtem Papier relativ steifere Fasern aufweist,
jedoch aufgrund der fehlenden Bleichung milderen Herstellungsbedingungen unterworfen
wurde. Durch das Anwenden dieser milderen Herstellungsbedingungen gelingt es, in dem
Papier viel Restlignin beizubehalten, was im Vergleich zu gebleichtem Papier zu mehr
negativ geladenen Stellen in dem Fasernetzwerk führt, welche negativ geladenen Stellen
es in der Folge ermöglichen, dass das Papier mit mehr Stärke im Vergleich zu gebleichten
Papier beladen werden kann. Indem weiterhin das Kraftpapier zu wenigstens 90 % aus
Primärzellstoff hergestellt ist, gelingt es im Gegensatz zu herkömmlichen, auf dem
Markt befindlichen Kraftpapierqualitäten, die Reißfestigkeit aufgrund des extrem niedrigen
Gehalts an möglichen Recycling- oder Altpapierfasern noch weiter zu steigern, wodurch
Kraftpapiere mit hohen TEA-Indizes (Tensile Energy Absorption Index, gemäß ISO 1924-3:2005)
erreicht werden können. Hohe TEA-Indizes sind für die mechanische Stabilität des Papiers
wichtig, jedoch sind sie andererseits für die Bedruckbarkeit des Papiers nicht optimal
und es hat sich überraschender Weise gezeigt, dass durch den Einsatz von ungebleichtem
Zellstoff und der damit einhergehenden Möglichkeit, erhöhte Stärkemengen in das Kraftpapier
einzubringen, es gelingt, nicht nur den TEA-Index hoch zu halten und gleichzeitig
milde Bedingungen bei der Herstellung des Papiers anzuwenden, sondern es aufgrund
des Einsatzes von relativ hohen Mengen an Stärke, insbesondere Maisstärke, Kartoffelstärke
oder dgl. gelingt weiterhin die Offenporigkeit des Papiers und somit seine Luftdurchlässigkeit
hoch zu erhalten. Durch Einsatz von im Vergleich zu gebleichtem Kraftpapier relativ
hohen Mengen an kationischer Stärke gelingt es, die Luftdurchlässigkeit (Gurley nach
ISO 5636-5:2013) durch eine aus der Wechselwirkung zwischen den negativ geladenen
Fasern und der positiv geladenen Stärke resultierende Flockung hoch zu halten bzw.
den Luftwiderstand des so hergestellten Verpackungspapiers gering zu halten, so dass
es für ein Erreichen der für ein gutes Bedrucken notwendigen Oberflächenglätte möglich
ist, das Papier zu kalandrieren. Durch das Kalandrieren wird eine Verdichtung und
somit Verringerung der Luftdurchlässigkeit des Papiers bewirkt, jedoch gelingt es
überraschenderweise durch eine Kombination bestehend aus der Verwendung eines ungebleichtem,
(mikro)ge-kreppten Papiers, welches einer Kalandrierung unterworfen wurde, ein Verpackungspapier
bereitzustellen, das sowohl gute mechanische Eigenschaften, wie eine Bruchdehnung
in Maschinenrichtung zwischen 2,5 % und 8,5 % als auch eine hervorragende Glätte,
insbesondere Bendtsen-Rauheit nach ISO 8791-2:2013 im Bereich zwischen 70 ml/min und
600 ml/min, vorzugsweise zwischen 150 ml/min bis 550 ml/min, insbesondere bevorzugt
200 ml/min bis 500 ml/min aufweist, bereitzustellen.
[0013] Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist das Verpackungspapier weiterhin dadurch
gekennzeichnet, dass das Basispapier wenigstens auf einer Seite mit einem Beschichtungsmaterial
gewählt aus der Gruppe der Polyolefine, wie Polyethylen, Polypropylen, polyolefinbasierte
Copolymere und Terpolymere sowie lonomere oder aus der Gruppe der polyolefin-freien
Beschichtungsmaterialien, wie z.B. Polymilchsäure beschichtet ist. Indem das Basispapier
auf wenigstens einer Seite mit einem Beschichtungsmaterial gewählt aus der Gruppe
der Polyolefine, wie Polyethylen, Polypropylen, polyolefinbasierte Copolymere und
Terpolymere sowie lonomere oder der Gruppe der polyolefin-freien Beschichtungsmaterialien,
wie z.B. Polymilchsäure oder anderen in der Technik bekannten Beschichtungsmaterialien
beschichtet ist, gelingt es, eine flexible Barrierebeschichtung bereitzustellen, welche
nicht nur die Oberflächenrauheit weiter herabsetzt und somit die Bedruckbarkeit verbessert,
sondern sich auch nicht nachteilig auf die Elastizität bzw. die Bruchdehnung des Verpackungspapiers
auswirkt. Eine Offenporigkeit des Basispapiers hat sich beispielsweise in der Extrusionsbeschichtung
von Polyethylen oder andere polyolefinbasierte Copolymere als besonders vorteilhaft
erwiesen, da dadurch ein Einfließen der Polyethylenschmelze in die Papierstruktur
begünstigt wird und somit eine mechanische Verzahnung und Verankerung des Beschichtungsmaterials
am bzw. im Papier begünstigt wird.
[0014] Hierbei hat sich eine noch verbleibende geringe Rauigkeit zwischen 70 und 200 ml/min
des Verpackungspapiers als für die mechanische Verzahnung des Verpackungspapiers mit
z.B. einer Polymerschmelze als günstig erwiesen. Bei Bendtsen-Rauigkeiten zwischen
70 und 200 ml/min gelingt eine derartige Verzahnung überraschend gut wobei gleichzeitig
eine weitaus verbesserte und qualitativ hochwertige Bedruckbarkeit (beispielsweise
im Flexodruck) erreicht wird. Werden nicht so hohe Anforderungen an die Bedruckbarkeit
gestellt, können auch höhere Bendtsen-Rauigkeiten eingestellt werden, ohne dass andere
Eigenschaften des Verpackungspapiers dadurch nachteilig beeinflusst werden.
[0015] Indem, wie dies einer Weiterbildung der Erfindung entspricht, die Beschichtung auf
jeder Seite des Basispapiers in einer Menge zwischen 1 Gew.-% und 7 Gew.-%, insbesondere
zwischen 2 Gew.-% und 6 Gew.-% des Flächengewichts des Basispapiers aufgebracht ist,
gelingt es weiterhin, extrem dünne Beschichtungen auf das Basispapier aufzubringen
ohne die Dehnbarkeit des Verpackungspapiers nachteilig zu beeinflussen, gleichzeitig
jedoch die Bedruckbarkeit und insbesondere auch die Feuchtigkeitsbeständigkeit des
Verpackungspapiers deutlich zu verbessern. Wenn insbesondere die Menge des Beschichtungsmaterials
am unteren Endbereich der beanspruchten Menge gewählt wird, werden Verpackungspapiere
erhalten, deren mechanische Eigenschaften im Wesentlichen gleich Verpackungspapieren
ohne Beschichtung sind, jedoch mit deutlich glatterer Oberfläche und somit verbesserter
Bedruckbarkeit und Feuchtigkeitsbeständigkeit. Eine derartige Beschichtung kann als
sogenanntes glattes Finish auf der Oberfläche des Basispapiers vorliegen, wodurch
weiterhin auch die optischen Eigenschaften des Basispapiers, in Hinblick auf einen
samtartigen Glanz des Basispapiers und eine schöne glatte Oberfläche mit einer noch
deutlich niedrigeren Bendtsen-Rauheit im Bereich zwischen 50 ml/min und 500 ml/min,
positiv beeinflusst werden. Durch das Aufbringen von beispielsweise Polyethylen wird
das Verpackungspapier zusätzlich mit einer heißsiegelfähigen Siegelschicht ausgestattet,
wobei die Versiegelung sowohl im Falle einer einseitigen Beschichtung an der Grenzfläche
Papier-Polymer als auch im Falle einer beidseitigen Beschichtung an der Grenzfläche
Polymer-Polymer eine ausreichende Siegelfestigkeit aufweist. Weiterhin können beispielsweise
auch einseitig beschichtete Papiere in der Weiterverarbeitung derart gefaltet werden,
dass ein Kontakt zwischen zwei beschichteten Bereichen hergestellt wird, wodurch sich
beispielsweise bei einer Herstellung von Behältnissen, wie Säcken, Taschen oder Beuteln
aus dem Verpackungspapier das Aufbringen einer zusätzlichen Kleberkomponente bzw.
Kleberschicht erübrigt.
[0016] Um insbesondere die möglichen negativen Einflüsse von Recyclingzellstoff ebenso wie
von Zellstoff aus Altpapier auf die Eigenschaften des Endprodukts, wie beispielsweise
eine verringerte Festigkeit, einen verringerten TEA-Index, eine verringerte Bruchdehnung,
und dgl., welche allesamt aufgrund der nicht bekannten Herkunft von beispielsweise
Zellstoff aus Altpapier nicht vorhergesagt werden können, hintanzuhalten, ist das
Verpackungspapier gemäß der Erfindung bevorzugt so weitergebildet, dass der eingesetzte
Zellstoff zu 100 % Primärzellstoff ist. Die Vorteile des Einsatzes von 100 % Primärzellstoff
für Verpackungsmaterialien auf dem Sektor der Lebensmittelverpackungsmaterialien sind
dem Fachmann hinlänglich bekannt. Es wird hier lediglich beispielhaft auf die vollumfängliche
Verwendung von aus zu 100 % aus Primärzellstoff hergestellten Verpackungspapieren
für trockene, feuchte und stark fetthaltige Lebensmittel ohne oder mit sehr geringem
zusätzlichen Prüf- und Analysenaufwand des Papiermaterials verwiesen. Dies erfordert
auch eine sorgfältige Auswahl der Prozessadditive und deren reduzierten Einsatz, wie
dies im vorliegenden erfindungsgemäßen Verpackungspapier erreicht wird.
[0017] Insbesondere um neben den Festigkeitseigenschaften des Verpackungspapiers auch dessen
Oberflächenglätte positiv zu beeinflussen, ist gemäß einer Weiterbildung der Erfindung
das Verpackungspapier so ausgebildet, dass der Primärzellstoff aus einer Mischung
bestehend aus wenigstens 80 % Weichholzzellstoff, bevorzugter wenigstens 90 % Weichholzzellstoff,
insbesondere wenigstens 95 % Weichholzzellstoff mit einer mittleren längengewichteten
Faserlänge gemäß ISO 16065-2:2014 von wenigstens 2,0 mm sowie Rest Hartholzzellstoff
mit einer mittleren längengewichteten Faserlänge gemäß ISO 16065-2:2014 von wenigstens
1,0 mm besteht. Durch die überwiegende Menge an Weichholzzellstoff mit einer mittleren
längengewichteten Faserlänge gemäß ISO 16065-2:2014 von wenigstens 2,0 mm sowie dem
Rest Hartholzzellstoff mit einer mittleren längengewichteten Faserlänge gemäß ISO
16065-2:2015 von wenigstens 1,0 mm können durch den Weichholzzellstoff die Festigkeitseigenschaften
und durch den Hartholzzellstoff die Glätte positiv beeinflusst werden und es kann
durch eine gezielte Wahl der Zellstoffzusammensetzung ein Verpackungspapier mit sowohl
exzellenten mechanischen Eigenschaften, insbesondere Bruchdehnungen als auch einer
guten Glätte, welche beste Bedruckbarkeit zur Verfügung stellt, bereitgestellt werden.
Beide Zellstoffsorten werden bevorzugt als Primärzellstoff eingesetzt und sind besonders
für die Verpackung von Lebensmitteln aber auch beispielsweise im Bereich der Verpackung
von Kinderspielzeug, aufgrund ihres reduzierten Gehalts an Prozessadditiven, geeignet.
[0018] indem, wie dies einer Weiterbildung der Erfindung entspricht, das Verpackungspapier
so ausgebildet ist, dass der Primärzellstoff als gemahlener, insbesondere hochkonsistenz
gemahlener Zellstoff mit einem Mahlgrad nach Schopper-Riegler gemäß ISO 5267-1:1999
zwischen 13 °SR bis 20 °SR enthalten ist, gelingt es, die mittlere Faserlänge des
Zellstoffs noch weiter zu vergleichmäßigen, wodurch insbesondere ein besonders homogenes
Papier ausgebildet werden kann, bei welchem eine optimale Einstellung der Papiereigenschaften
sowohl in Längs- als auch in Querrichtung erreicht werden kann. Mit der Hochkonsistenzmahlung
wird hierbei vorzugsweise die Bruchdehnung des Verpackungspapiers in Querrichtung
eingestellt. Das Papier kann zusätzlich zur Hochkonsiszenzmahlung auch niederkonsistenz
(LC)-gemahlen sein, mit einem Mahlgrad nach Schopper-Riegler gemäß ISO 5267-1:1999
zwischen 15 bis 27 °SR. Mit einer derartigen Niederkonsistenzmahlung werden Festigkeitseigenschaften
des Papiers, wie die Zugfestigkeit in Längs- und Querrichtung eingestellt und somit
gelingt es mittels der HC-und LC-Mahlung die Eigenschaften des Papiers weiter an die
jeweiligen Erfordernisse anzupassen.
[0019] Unter Hochkonsistenzmahlung wird hierbei eine Mahlung verstanden, bei der die Gesamtkonsistenz
an Feststoff zwischen 25 % und 40 % liegt und unter Niederkonsistenzmahlung wird eine
Mahlung verstanden, bei der die Gesamtkonsistenz an Feststoffen zwischen 2 % und 7
% liegt.
[0020] Die vorliegende Erfindung zielt weiterhin auf ein Verfahren zur Herstellung eines
Verpackungspapiers ab, mit welchem Verfahren es gelingt, ein Papier mit exzellenten
mechanischen Eigenschaften sowie einer glatten Oberfläche bereitzustellen. Zur Lösung
dieser Aufgabe wird das erfindungsgemäße Verfahren so geführt, dass das Basismaterial
in einer Clupak-Anlage, bis eine Bruchdehnung in Maschinenrichtung nach ISO 1924-3:2005
zwischen 2,5 % und 8,5 % erreicht wird, gekreppt wird, danach bis zu einem Feuchtigkeitsgehalt
von höchstens 14 % getrocknet wird und das Basispapier schließlich einem Kalandrierschritt
unterworfen wird, wodurch ein Verpackungspapier mit einer Bendtsen-Rauheit nach ISO
8791-2:2013 zwischen 70 ml/min und 600 ml/min, vorzugsweise 150 ml/min bis 550 ml/min,
insbesondere bevorzugt 200 ml/min bis 500 ml/min, einem Flächengewicht nach ISO 536:2019
zwischen 60 g/m
2 und 150 g/m
2 sowie einem Luftwiderstand nach ISO 5636-5:2013 (Gurley) zwischen 5 und 30 Sekunden
gebildet wird und dass gegebenenfalls wenigstens ein einseitiges Beschichten des Verpackungspapiers
vorgenommen wird. Durch das Kreppen des Basismaterials in der Clupak-Anlage gelingt
es, eine Bruchdehnung in Maschinenrichtung nach ISO 1924-3:2005 im Bereich zwischen
2,5 % und 8,5 % zu erreichen, was ein ausreichender Wert ist, um das Verpackungsmaterial
für die Verpackung von beispielsweise Baumaterialien, Sand, Kies oder Pellets, Lebensmittel,
wie Reis und dgl. zu verwenden. Indem es möglich ist, das Papier auf einen Feuchtigkeitsgehalt
von höchstens 14 % zu trocknen, wird sichergestellt, dass das Papier trotz der darin
enthaltenen, nicht gebleichten Kraftzellstofffasern, welche insgesamt steifer sind,
ausreichend flexibel und formbar bleibt. Indem weiterhin das Papier einem Kalandrierschritt
unterworfen wird, wird sichergestellt, dass wenigstens eine Seite des Papiers nach
dem Verarbeiten in der Clupak-Anlage wieder geglättet wird und dieser Verfahrensschritt
so durchgeführt wird, dass das Glätten vorzugsweise nur einseitig vorgenommen wird,
wobei insbesondere darauf geachtet wird, dass die durch die Clupak-Anlage eingebrachte
(Mikro)-Kreppung durch das Kalandrieren nicht zerstört wird, um die Bruchdehnung des
Papiers hoch zu halten. Durch eine derartige Verfahrensführung gelingt es, ein Verpackungspapier
mit einer Bendtsen-Rauheit nach ISO 8791-2:2013 zwischen 70 ml/min und 600 ml/min,
vorzugsweise zwischen 150 ml/min bis 550 ml/min, insbesondere bevorzugt 200 ml/min
bis 500 ml/min sowie einem Flächengewicht nach ISO 536:2019 zwischen 60 g/m
2 und 150 g/m
2 zu erreichen. Ein derartig hergestelltes Verpackungspapier zeigt weiterhin einen
Luftwiderstand nach ISO 5636-5:2013 (Gurley) zwischen 5 und 30 Sekunden, was einerseits
ausreichend durchlässig ist, um beispielsweise beim schnellen Füllen von verschiedenen
Arten von Behältnissen, wie Beutel, Säcke oder Taschen mit Füllmaterialien miteingetragene
Luft durch die Poren der Verpackung entweichen zu lassen und andererseits ausreichend
dicht ist, dass die Stabilität der aus dem Papier hergestellten Verpackung bei großen
Belastungen aufrecht erhalten werden kann, da die gebildeten Poren ausreichend groß
für die Verwendung als Verpackungspapier sind und klein genug sind, um die Stabilität
des Papiers nicht nachteilig zu beeinflussen. Gegebenenfalls kann an diese Verfahrensschritte
ein Schritt einer einseitigen Beschichtung des Verpackungspapiers anschließen.
[0021] Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung wird das Verfahren so geführt, dass der Kalandrierschritt
in einem Schuhkalander mit einer Linienlast zwischen 200 und 1000 kN/m und einer Schuhlänge
von 50 mm bis 270 mm oder einem Soft-Nip-Kalander mit einer Linienlast von 18 bis
80 kN/m, insbesondere 20 bis 50 kN/m durchgeführt wird. Bei Verwendung eines Schuhkalanders
mit einer Linienlast zwischen 200 und 1000 kN/m für den Kalandrierschritt wird gewährleistet,
dass das Papier nicht zu stark gepresst wird und die durch die Clupak-Anlage eingebrachte
(Mikro)-Kreppung durch den Schuhkalander nicht wieder zerstört wird. Analoges gilt,
wenn ein Soft-Nip-Kalander mit einer Linienlast von 18 bis 80 kN/m eingesetzt wird.
Durch Durchführen eines zusätzlichen Beschichtungsschritts bei welchem das Basispapier
mit entweder einer olefinischen Beschichtung, wie Polypropylen, Polyethylen, polyolefinbasierte
Copolymere und Terpolymere sowie lonomere oder einer nicht-polyolefinischen Beschichtung
wie Polymilchsäure beschichtet wird, gelingt es einerseits wenigstens einseitig die
Glätte des Papiers noch weiter zu erhöhen und andererseits Eigenschaften wie die Bedruckbarkeit,
die Feuchtigkeitsbeständigkeit und dgl. des Basispapiers bzw. Kraftpapiers weiter
zu erhöhen und somit ein Verpackungspapier herzustellen, das aufgrund seiner Glätte
ausgezeichnet bedruckbar und beschichtbar ist, aber gleichzeitig auch mechanische
Eigenschaften aufweist, die sämtlichen Anforderungen eines modernen Verpackungspapiers
genügen.
[0022] Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung wird der Beschichtungsschritt so geführt,
dass auf jede zu beschichtende Seite des das Basispapier darstellenden Kraftpapiers
eine Menge an Beschichtungsmaterial zwischen 2 % und 7 %, insbesondere 2,5 % und 6
% des Flächengewichts des Basispapiers aufgebracht wird. Durch Anwendung derartiger
geringer Mengen an Beschichtungsmaterial wird sichergestellt, dass nicht sämtliche
Poren des Verpackungspapiers durch das Beschichtungsmaterial verklebt bzw. verschlossen
werden und das Papier eine glatte, gut bedruckbare sowie beispielsweise auch heißsiegelfähige
Oberfläche zeigt.
[0023] Indem, wie dies einer Weiterbildung der Erfindung entspricht, das Verfahren so geführt
wird, dass die Beschichtung zumindest auf eine in der Clupak-Anlage gekreppte Seite
aufgebracht wird, gelingt es zu gewährleisten, dass die Beschichtung gut an der Oberfläche
haftet und gleichzeitig jedoch das Verpackungspapier insgesamt nicht zu glatt wird
und überdies auch eine exzellente Bedruckbarkeit aufweist. Dies wird insbesondere
auch durch niedrigen Rauheitswerte der Bendtsen-Rauheit nach ISO 8791-2:2013 im Bereich
von 70 ml/min bis 600 ml/min wiedergegeben.
[0024] Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Beispiel 1: Herstellung eines Verpackungspapiers mit einem Flächengewicht (Grammatur)
von 60 g/m2
Prozessbeschreibung:
[0025] Ein ungebleichter Zellstoff bestehend zu 95 % aus Primärzellstoff aus Weichholz (Fichte)
mit einer Kappa-Zahl von 42 sowie 5 % Primärzellstoff aus Hartholz (Birke) mit einer
Kappa-Zahl von 40, welcher zuerst einer Hochkonsistenzmahlung mit einer Mahlleistung
von 190 bis 210 kWhlt unterworfen wurde, wobei ein Mahlgrad des Zellstoffs nach der
Hochkonsistenzmahlung 17 °SR betrug und anschießend dieser Zellstoff einer Niederkonsistenzmahlung
mit einer Mahlleistung von 75 kWh/t unterworfen wurde, wobei der Mahlgrad des Zellstoffs
nach der Hochkonsistenzmahlung und der Niederkonsistenzmahlung 22 °SR betrug, wurde
eingesetzt.
[0026] Im Konstantteil der Papiermaschine werden die Hilfsstoffe (Aluminiumsulfat, kationische
Stärke sowie eine Mischung aus Alkenylbernsteinsäureanhydrid (ASA) und alkylierten
Ketendimeren (AKD)) zudosiert. Hierbei wurde der pH-Wert mit Aluminiumsulfat auf einen
pH-Wert von 6,8 bis 7,1 eingestellt, kationische Stärke, mit einem Kationisierungsgrad
DS von 0,03, in einer Menge von 10 kg/t Papier atro sowie 1 kg/t eines Trockenverfestigers
(glyoxyliertes Polyacrylamid (G-PAM)) zudosiert und als Leimungsmittel wurden eine
Mischung aus ASA und AKD in einer Menge von 0,4 kg/t Papier atro eingesetzt. Der Zellstoff
enthielt keine Füllstoffe. Die Konsistenz des Zellstoffs am Stoffauflauf betrug 0,21
%. Die Entwässerung erfolgte auf einer Foudrinier-Siebpartie, und mit einer Pressenpartie
mit drei Nips, wobei der Liniendruck an den drei Nips 55 kN/m, 80 kN/m und erneut
80 kN/m betrug. Bevor das noch feuchte Papier der Clupak-Anlage zugeführt wurde, wurde
es in einer Slalomtrockenpartie vorgetrocknet und in einer Clupak-Anlage mit einer
Differenzgeschwindigkeit von -5,2 % behandelt und mikro-gekreppt. Das Papier wurde
auf einen Restfeuchtegehalt von 9 % getrocknet, bevor es in einem Softnip-Kalander
mit einer Linienlast 45 kN/m und einer Temperatur von 100 °C kalandriert und final
aufgewickelt wurde. Das Papier kann als solches eingesetzt werden.
[0027] Das Papier hatte die in der nachfolgenden Tabelle 1 beschriebenen Papiereigenschaften:
Tabelle 1:
| Papiereigenschaft |
Norm |
Einheit |
Richtung |
Ergebnis |
| Grammatur |
ISO 536:2019 |
g/m2 |
|
60 |
| Zugfestigkeit |
ISO 1924-3:2005 |
kN/m |
MD |
4,9 |
| Zugfestigkeitsindex |
ISO 1924-3:2005 |
Nm/g |
MD |
81,7 |
| Zugfestigkeit |
ISO 1924-3:2005 |
kN/m |
CD |
3,3 |
| Zugfestigkeitsindex |
ISO 1924-3:2005 |
Nm/g |
CD |
55 |
| Bruchdehnung |
ISO 1924-3:2005 |
% |
MD |
6,7 |
| Bruchdehnung |
ISO 1924-3:2005 |
% |
CD |
7,3 |
| Zugbrucharbeitsindex |
ISO 1924-3:2005 |
J/g |
MD |
3,4 |
| Zugbrucharbeitsindex |
ISO 1924-3:2005 |
J/g |
CD |
2,9 |
| Luftdurchlässigkeit Gurley |
ISO 5636-5:2013 |
s |
|
14,3 |
| Cobb Wert 60s |
ISO 535:2014 |
g/m2 |
|
32 |
| Bendtsen Rauigkeit |
ISO 8791-2:2013 |
ml/min |
glatte Seite |
298 |
| Bendtsen Rauigkeit |
ISO 8791-2:2013 |
ml/min |
raue Seite |
819 |
[0028] Es erübrigt sich festzuhalten, dass das Papier zusätzlich noch einer Beschichtungsbehandlung,
wie beispielsweise einer Extrusionsbeschichtung mit Polyethylen (z.B. 4,0 g/m
2) oder nach einem pigmentierenden Vorstrich mit Kaolin einer Dispersionsbeschichtung
(1,8 g/m
2), unterworfen werden kann, wodurch die Eigenschaften, insbesondere die Rauheit und
die Luftdurchlässigkeit noch weiter verändert werden können.
Beispiel 2: Herstellung eines Verpackungspapiers mit einem Flächengewicht von 81 g/m2
Prozessbeschreibung:
[0029] Ein ungebleichter Zellstoff bestehend zu 100 % aus Primärzellstoff aus Weichholz
(Mischung Fichte und Kiefer) mit einer Kappa-Zahl von 47, welcher zuerst einer Hochkonsistenzmahlung
mit einer Mahlleistung von 210 bis 220 kWh/t unterworfen wurde, wobei ein Mahlgrad
des Zellstoffs nach der Hochkonsistenzmahlung 18 °SR betrug und anschießend dieser
Zellstoff einer Niederkonsistenzmahlung mit einer Mahlleistung von 80 kWh/t unterworfen
wurde, wobei der Mahlgrad des Zellstoffs nach der Hochkonsistenzmahlung und der Niederkonsistenzmahlung
24 °SR betrug, wurde eingesetzt.
[0030] Im Konstantteil der Papiermaschine werden die Hilfsstoffe zudosiert. Hierbei wurde
der pH-Wert mit Aluminiumsulfat auf einen pH-Wert von 6,6 bis 7,1 eingestellt, kationische
Stärke, mit einem Kationisierungsgrad DS von 0,03, in einer Menge von 13 kg/t Papier
atro zudosiert und als Leimungsmittel wurden Alkenylbernsteinsäureanhydrid in einer
Menge von 0,5 kg/t Papier atro eingesetzt. Es wurden 2 % Füllstoff in Form von Talkum
dosiert. Die Konsistenz des Zellstoffs am Stoffauflauf betrug 0,19 %. Die Entwässerung
erfolgte auf einer Foudrinier-Siebpartie, und mit einer Pressenpartie mit drei Nips,
wobei der Liniendruck an den drei Nips 60 kN/m, 80 kN/m und erneut 80 kN/m betrug.
Bevor das noch feuchte Papier der Clupak-Anlage zugeführt wurde, wurde es in einer
Slalomtrockenpartie vorgetrocknet und in einer Clupak-Anlage mit einer Differenzgeschwindigkeit
von -6,1 % behandelt und (mikro)gekreppt. Das Papier wurde auf einen Restfeuchtegehalt
von 10,5 % getrocknet, bevor es in einem Soft-Nip-Kalander mit einer Linienlast 57
kN/m und einer Temperatur von 110 °C kalandriert und final aufgewickelt wurde. Das
Papier kann als solches eingesetzt werden.
[0031] Das Papier hatte die in der nachfolgenden Tabelle 2 beschriebenen Papiereigenschaften:
Tabelle 2:
| Papiereigenschaft |
Norm |
Einheit |
Richtung |
Ergebnis |
| Grammatur |
ISO 536:2019 |
g/m2 |
|
81 |
| Zugfestigkeit |
ISO 1924-3:2005 |
kN/m |
MD |
6,5 |
| Zugfestigkeitsindex |
ISO 1924-3:2005 |
Nm/g |
MD |
80,2 |
| Zugfestigkeit |
ISO 1924-3:2005 |
kN/m |
CD |
4,7 |
| Zugfestigkeitsindex |
ISO 1924-3:2005 |
Nm/g |
CD |
58,0 |
| Bruchdehnung |
ISO 1924-3:2005 |
% |
MD |
8,0 |
| Bruchdehnung |
ISO 1924-3:2005 |
% |
CD |
7,1 |
| Zugbrucharbeitsindex |
ISO 1924-3:2005 |
J/g |
MD |
3,4 |
| Zugbrucharbeitsindex |
ISO 1924-3:2005 |
J/g |
CD |
2,8 |
| Luftdurchlässigkeit Gurley |
ISO 5636-5:2013 |
s |
|
18,7 |
| Cobb Wert 60s |
ISO 535:2014 |
g/m2 |
|
30 |
| Bendtsen Rauigkeit |
ISO 8791-2:2013 |
ml/min |
glatte Seite |
241 |
| Bendtsen Rauigkeit |
ISO 8791-2:2013 |
ml/min |
raue Seite |
857 |
[0032] Das Papier kann zusätzlich noch einer Beschichtungsbehandlung unterworfen werden
kann, wie beispielsweise einer Extrusionsbeschichtung mit Polyethylen (z.B. 4,0 g/m
2 auf der geglätteten Seite oder z.B. 6,0 g/m
2 auf zumindest einer Seite), wodurch die Eigenschaften, insbesondere die Rauheit und
der Luftdurchlässigkeit verändert werden können.
[0033] Ein derartiges Papier wurde in einem Flexodruckverfahren mit einem Mehrfarbendruck
bedruckt. Die Farben zeigten eine hohe Brillanz und ein Ausbluten derselben konnte
nicht beobachtet werden.
[0034] In zwei weiteren Versuchen wurden aus dem Papier Probeverpackungen hergestellt und
zwar eine Charge, bei welcher die beschichtete Seite des Papiers die Innenseite der
Verpackung ausbildet und eine Charge, bei welcher die beschichtete Seite des Papiers
die Außenseite der Verpackung ausbildet. Beide Chargen der Verpackungen wurden mit
Sand, 25 kg, Kies, 25 kg, Reis 15 kg, Kinderspielsteinen, Holzspänen 10 kg, sowie
2 kg Nägel befüllt, verschlossen und jeweils Belastungsversuchen unterworfen. Die
Belastungsversuche bestanden hierbei in Falltests aus einer konstanten Fallhöhe von
0,8 Meter mit flachem Fall gemäß ISO 7965-1:1984.
[0035] Im Falle der Verpackungen, bei welchen die beschichtete Seite des Papiers die Innenseite
der Verpackung ausbildet, Verpackung I, wurde das verschließen durch Heißversiegeln
ausgebildet und in Fällen, wo die beschichtete Seite des Papiers die Außenseite der
Verpackung ausbildet, Verpackung II, wurde das Verschließen mittels eines herkömmlichen
Klebers durchgeführt.
[0036] Bei diesen Versuchen zeigte sich, dass die aus dem Verpackungspapier gemäß der vorliegenden
Erfindung hergestellten Verpackungen I und II auch nach 9 bis 10 Abwürfen nicht gebrochen
sind und auch die spitzen bzw. scharfkantigen Füllmaterialien sich nicht durch das
Papier gebohrt haben.
[0037] Beide Gruppen von Verpackungen, Verpackungen I und II, wurden überdies auf der Außenseite
mittels Flexodruck mehrfarbig bedruckt. Die Verpackungen I konnten gut bedruckt werden,
die Farben liefen nicht aus und flossen nicht ineinander, die Farbbrillanz war ausreichend.
Die Haptik der Verpackungen I entsprach jener von beispielsweise naturbraunen Papiersäcken.
Für das Bedrucken der Verpackungen II wurde im Vergleich zu den Verpackungen I deutlich
weniger Farbe benötigt, die Farbbrillanz war exzellent und ein ineinanderfließen und
Auslaufen der Farben wurde nicht beobachtet. Die Trocknungszeit der Farben war im
Vergleich zu den Verpackungen I etwas verlängert. Nach einem Trocknen und nach den
wie oben beschriebenen Fallversuchen zeigte sich, dass der Farbdruck sowohl bei den
Verpackungen I als auch bei den Verpackungen II weder abgeplatzt ist noch verwischt
wurde oder in sonst irgendeiner Weise beschädigt wurde.
[0038] Aus diesen Versuchen ergibt sich somit, das je nach gewünschter Haptik der Verpackung
und der Brillanz des darauf aufgebrachten Drucks sowie gegebenenfalls der darin zu
verpackenden Güter, das Verpackungspapier mit seiner beschichteten Seite sowohl nach
Innen als auch nach Außen gerichtet verwendet werden kann.
Beispiel 3: Herstellung eines Verpackungspapiers mit einem Flächengewicht (Grammatur)
von 138 g/m2
Prozessbeschreibung:
[0039] Ein ungebleichter Zellstoff bestehend zu 80 % aus Primärzellstoff aus Weichholz (Fichte
und Kiefer) mit einer Kappa-Zahl von 45 sowie 15 % Primärzellstoff aus Hartholz (Birke
und Buche) mit einer Kappa-Zahl von 40, welcher zuerst einer Hochkonsistenzmahlung
mit einer Mahlleistung von 190 bis 210 kWh/t unterworfen wurde, wobei ein Mahlgrad
des Zellstoffs nach der Hochkonsistenzmahlung 17 °SR betrug und anschießend dieser
Zellstoff einer Niederkonsistenzmahlung mit einer Mahlleistung von 75 kWh/t unterworfen
wurde, wobei der Mahlgrad des Zellstoffs nach der Hochkonsistenzmahlung und der Niederkonsistenzmahlung
23 °SR betrug, wurde eingesetzt. Ebenfalls wurde 5 % Altpapieranteil verwendet, welcher
jedoch erst nach der Mahlung dem Stoffstrom zugemischt worden ist.
[0040] Im Konstantteil der Papiermaschine wurden die Hilfsstoffe zudosiert. Hierbei wurde
der pH-Wert mit Aluminiumsulfat auf einen pH-Wert von 7,0 bis 7,2 eingestellt, kationische
Stärke, mit einem Kationisierungsgrad DS von 0,04, wurde in einer Menge von 13 kg/t
Papier atro zudosiert und als Leimungsmittel wurden Alkenylbernsteinsäureanhydride
in einer Menge von 0,7 kg/t Papier atro (absolut trocken) eingesetzt. Weiterhin wurden
keine Füllstoffe zugesetzt. Die Konsistenz des Zellstoffs am Stoffauflauf betrug 0,25
%. Die Entwässerung erfolgte auf einer Foudrinier-Siebpartie und mit einer Pressenpartie
mit drei Nips, wobei eine davon eine Schuhpresse sein kann, wobei der Liniendruck
an den drei Nips 60 kN/m, 90 kN/m bzw. 500 kN/m (in der Schuhpresse) betrug.
[0041] Bevor das noch feuchte Papier der Clupak-Anlage zugeführt wurde, wurde es in einer
Slalomtrockenpartie vorgetrocknet und in einer Clupak-Anlage mit einer Differenzgeschwindigkeit
von -4,2 % behandelt und (mikro)gekreppt. Das Papier wurde auf einen Restfeuchtegehalt
von 9 % getrocknet, bevor es in einem Soft-Nip-Kalander mit einer Linienlast 37 kN/m
und einer Temperatur von 110 °C kalandriert und final aufgewickelt wurde. Das Papier
kann als solches eingesetzt werden.
[0042] Das Papier hatte die in der nachfolgenden Tabelle 3 beschriebenen Papiereigenschaften:
Tabelle 3:
| Papiereigenschaft |
Norm |
Einheit |
Richtung |
Ergebnis |
| Grammatur |
ISO 536:2019 |
g/m2 |
|
138 |
| Zugfestigkeit |
ISO 1924-3:2005 |
kN/m |
MD |
11,5 |
| Zugfestigkeitsindex |
ISO 1924-3:2005 |
Nm/g |
MD |
83,3 |
| Zugfestigkeit |
ISO 1924-3:2005 |
kN/m |
CD |
8,2 |
| Zugfestigkeitsindex |
ISO 1924-3:2005 |
Nm/g |
CD |
59,4 |
| Bruchdehnung |
ISO 1924-3:2005 |
% |
MD |
5,9 |
| Bruchdehnung |
ISO 1924-3:2005 |
% |
CD |
6,1 |
| Zugbrucharbeitsindex |
ISO 1924-3:2005 |
J/g |
MD |
3,0 |
| Zugbrucharbeitsindex |
ISO 1924-3:2005 |
J/g |
CD |
2,6 |
| Luftdurchlässigkeit Gurley |
ISO 5636-5:2013 |
s |
|
26,9 |
| Cobb Wert 60s |
ISO 535:2014 |
g/m2 |
|
28 |
| Bendtsen Rauigkeit |
ISO 8791-2:2013 |
ml/min |
glatte Seite |
334 |
| Bendtsen Rauigkeit |
ISO 8791-2:2013 |
ml/min |
raue Seite |
1264 |
[0043] Das so erhaltene Papier wurde einseitig auf der glatten Seite (die der Kalanderwalze
zugewandte Seite) mit 7 g/m
2 Polyethylen extrusionsbeschichtet. Nach der Beschichtung betrug die Bendtsen Rauigkeit
der glatten Seite 78 ml/min und die Luftdurchlässigkeit ist nach ISO 5636-5:2013 (Gurley)
auf 15400 Sekunden gesunken.
[0044] Ein derartiges Papier wurde mit einem Flexodruckverfahren mit einem Mehrfarbendruck
bedruckt. Die Farben zeigten eine hohe Brillanz und ein Ausbluten derselben konnte
nicht beobachtet werden.
[0045] In einem weiteren Versuch wurden aus dem Papier Probeverpackungen, wie Beutel, Säcke
oder Taschen hergestellt und diese mit Sand, 25 kg, Kies, 25 kg, Reis 15 kg, Kinderspielsteinen,
Holzspänen 10 kg, sowie 2 kg Nägel befüllt, heißversiegelt und jeweils Belastungsversuchen
unterworfen. Die Belastungsversuche bestanden hierbei in Falltests aus einer konstanten
Fallhöhe von 0,8 Meter mit flachem Fall gemäß ISO 7965-1:1984
Bei diesen Versuchen zeigte sich, dass die aus dem Verpackungspapier gemäß der vorliegenden
Erfindung hergestellten Verpackungen auch nach 9 bis 10 Abwürfen nicht gebrochen sind,
auch die spitzen bzw. scharfkantigen Füllmaterialien sich nicht durch das Papier gebohrt
haben und schließlich der Farbdruck weder abgeplatzt ist noch verwischt wurde oder
in sonst irgendeiner Weise beschädigt wurde.
Beispiel 4: Herstellung eines Verpackungspapiers mit einem Flächengewicht von 80 g/m2
Prozessbeschreibung:
[0046] Ein ungebleichter Zellstoff bestehend zu 100 % aus Primärzellstoff aus Weichholz
(Mischung Fichte und Kiefer) mit einer Kappa-Zahl von 52, welcher zuerst einer Hochkonsistenzmahlung
mit einer Mahlleistung von 220 bis 230 kWh/t unterworfen wurde, wobei ein Mahlgrad
des Zellstoffs nach der Hochkonsistenzmahlung 17 °SR betrug und anschießend dieser
Zellstoff einer Niederkonsistenzmahlung mit einer Mahlleistung von 90 kWh/t unterworfen
wurde, wobei der Mahlgrad des Zellstoffs nach der Hochkonsistenzmahlung und der Niederkonsistenzmahlung
22 °SR betrug, wurde eingesetzt.
[0047] Im Konstantteil der Papiermaschine werden die Hilfsstoffe zudosiert. Hierbei wurde
der pH-Wert mit Aluminiumsulfat auf einen pH-Wert von 6,6 bis 7,1 eingestellt, kationische
Stärke, mit einem Kationisierungsgrad DS von 0,03, in einer Menge von 13 kg/t Papier
atro zudosiert und als Leimungsmittel wurden Alkenylbernsteinsäureanhydrid in einer
Menge von 0,5 kg/t Papier atro eingesetzt. Es wurden 2 % Füllstoff in Form von Talkum
dosiert. Die Konsistenz des Zellstoffs am Stoffauflauf betrug 0,19 %. Die Entwässerung
erfolgte auf einer Foudrinier-Siebpartie, und mit einer Pressenpartie mit drei Nips,
wobei der Liniendruck an den drei Nips 60 kN/m, 80 kN/m und erneut 80 kN/m betrug.
Bevor das noch feuchte Papier der Clupak-Anlage zugeführt wurde, wurde es in einer
Slalomtrockenpartie vorgetrocknet und in einer Clupak-Anlage mit einer Differenzgeschwindigkeit
von -6,1 % behandelt und (mikro)gekreppt. Das Papier wurde auf einen Restfeuchtegehalt
von 10,5 % getrocknet, bevor es in einem Soft-Nip-Kalander mit einer Oberwalze mit
einem Ra-Wert von 0,03 µm mit einer Linienlast 65 kN/m und einer Temperatur von 120
°C kalandriert und final aufgewickelt wurde. Das Papier kann als solches eingesetzt
werden.
[0048] Das Papier hatte die in der nachfolgenden Tabelle 4 beschriebenen Papiereigenschaften:
Tabelle 4:
| Papiereigenschaft |
Norm |
Einheit |
Richtung |
Ergebnis |
| Grammatur |
ISO 536:2019 |
g/m2 |
|
80 |
| Zugfestigkeit |
ISO 1924-3:2005 |
kN/m |
MD |
6,5 |
| Zugfestigkeitsindex |
ISO 1924-3:2005 |
Nm/g |
MD |
80,2 |
| Zugfestigkeit |
ISO 1924-3:2005 |
kN/m |
CD |
4,7 |
| Zugfestigkeitsindex |
ISO 1924-3:2005 |
Nm/g |
CD |
58,0 |
| Bruchdehnung |
ISO 1924-3:2005 |
% |
MD |
7,9 |
| Bruchdehnung |
ISO 1924-3:2005 |
% |
CD |
7,0 |
| Zugbrucharbeitsindex |
ISO 1924-3:2005 |
J/g |
MD |
3,4 |
| Zugbrucharbeitsindex |
ISO 1924-3:2005 |
J/g |
CD |
2,8 |
| Luftdurchlässigkeit Gurley |
ISO 5636-5:2013 |
s |
|
20,2 |
| Cobb Wert 60s |
ISO 535:2014 |
g/m2 |
|
28 |
| Bendtsen Rauigkeit |
ISO 8791-2:2013 |
ml/min |
glatte Seite |
93 |
| Bendtsen Rauigkeit |
ISO 8791-2:2013 |
ml/min |
raue Seite |
790 |
[0049] Das Papier kann zusätzlich noch einer Beschichtungsbehandlung unterworfen werden
kann, wie beispielsweise einer Extrusionsbeschichtung mit Polyethylen (z.B. 3,8 g/m
2 auf der geglätteten Seite oder z.B. 6,0 g/m
2 auf zumindest einer Seite), wodurch die Eigenschaften, insbesondere die Rauheit und
der Luftdurchlässigkeit verändert werden können.
Beispiel 5: Herstellung eines Verpackungspapiers mit einem Flächengewicht von 100
g/m2
Prozessbeschreibung:
[0050] Ein ungebleichter Zellstoff bestehend zu 100 % aus Primärzellstoff aus Weichholz
(Mischung Fichte und Kiefer) mit einer Kappa-Zahl von 53 welcher zuerst einer Hochkonsistenzmahlung
mit einer Mahlleistung von 220 bis 230 kWh/t unterworfen wurde, wobei ein Mahlgrad
des Zellstoffs nach der Hochkonsistenzmahlung 17 °SR betrug und anschießend dieser
Zellstoff einer Niederkonsistenzmahlung mit einer Mahlleistung von 90 kWh/t unterworfen
wurde, wobei der Mahlgrad des Zellstoffs nach der Hochkonsistenzmahlung und der Niederkonsistenzmahlung
22 °SR betrug, wurde eingesetzt.
[0051] Im Konstantteil der Papiermaschine werden die Hilfsstoffe zudosiert. Hierbei wurde
der pH-Wert mit Aluminiumsulfat auf einen pH-Wert von 6,6 bis 7,1 eingestellt, kationische
Stärke, mit einem Kationisierungsgrad DS von 0,03, in einer Menge von 13 kg/t Papier
atro zudosiert und als Leimungsmittel wurden Alkenylbernsteinsäureanhydrid in einer
Menge von 0,5 kg/t Papier atro eingesetzt. Es wurden 2 % Füllstoff in Form von Talkum
dosiert. Die Konsistenz des Zellstoffs am Stoffauflauf betrug 0,2 %. Die Entwässerung
erfolgte auf einer Foudrinier-Siebpartie, und mit einer Pressenpartie mit drei Nips,
wobei der Liniendruck an den drei Nips 60 kN/m, 80 kN/m und erneut 80 kN/m betrug.
Bevor das noch feuchte Papier der Clupak-Anlage zugeführt wurde, wurde es in einer
Slalomtrockenpartie vorgetrocknet und in einer Clupak-Anlage mit einer Differenzgeschwindigkeit
von -6,1 % behandelt und (mikro)gekreppt. Das Papier wurde auf einen Restfeuchtegehalt
von 10,5 % getrocknet, bevor es in einem Soft-Nip-Kalander mit einer Oberwalze mit
einem Ra-Wert von 0,03 µm mit einer Linienlast 25 kN/m und einer Temperatur von 120
°C kalandriert und final aufgewickelt wurde. Das Papier kann als solches eingesetzt
werden.
[0052] Das Papier hatte die in der nachfolgenden Tabelle 5 beschriebenen Papiereigenschaften:
Tabelle 5:
| Papiereigenschaft |
Norm |
Einheit |
Richtung |
Ergebnis |
| Grammatur |
ISO 536:2019 |
g/m2 |
|
100 |
| Zugfestigkeit |
ISO 1924-3:2005 |
kN/m |
MD |
7,9 |
| Zugfestigkeitsindex |
ISO 1924-3:2005 |
Nm/g |
MD |
79 |
| Zugfestigkeit |
ISO 1924-3:2005 |
kN/m |
CD |
5,9 |
| Zugfestigkeitsindex |
ISO 1924-3:2005 |
Nm/g |
CD |
59 |
| Bruchdehnung |
ISO 1924-3:2005 |
% |
MD |
8,0 |
| Bruchdehnung |
ISO 1924-3:2005 |
% |
CD |
7,3 |
| Zugbrucharbeitsindex |
ISO 1924-3:2005 |
J/g |
MD |
3,4 |
| Zugbrucharbeitsindex |
ISO 1924-3:2005 |
J/g |
CD |
2,8 |
| Luftdurchlässigkeit Gurley |
ISO 5636-5:2013 |
s |
|
18,9 |
| Cobb Wert 60s |
ISO 535:2014 |
g/m2 |
|
27 |
| Bendtsen Rauigkeit |
ISO 8791-2:2013 |
ml/min |
glatte Seite |
421 |
| Bendtsen Rauigkeit |
ISO 8791-2:2013 |
ml/min |
raue Seite |
898 |
[0053] Das Papier kann zusätzlich noch einer Beschichtungsbehandlung unterworfen werden
kann, wie beispielsweise einer Extrusionsbeschichtung mit Polyethylen (z.B. 5,0 g/m
2 auf der geglätteten Seite oder z.B. 7,0 g/m
2 auf zumindest einer Seite), wodurch die Eigenschaften, insbesondere die Rauheit und
der Luftdurchlässigkeit verändert werden können.
Beispiel 6: Herstellung eines Verpackungspapiers mit einem Flächengewicht (Grammatur)
von 140 g/m2
Prozessbeschreibung:
[0054] Ein ungebleichter Zellstoff bestehend zu 80 % aus Primärzellstoff aus Weichholz (Fichte
und Kiefer) mit einer Kappa-Zahl von 40 sowie 15 % Primärzellstoff aus Hartholz (Birke
und Buche) mit einer Kappa-Zahl von 40, welcher zuerst einer Hochkonsistenzmahlung
mit einer Mahlleistung von 180 bis 200 kWhlt unterworfen wurde, wobei ein Mahlgrad
des Zellstoffs nach der Hochkonsistenzmahlung 17 °SR betrug und anschießend dieser
Zellstoff einer Niederkonsistenzmahlung mit einer Mahlleistung von 70 kWh/t unterworfen
wurde, wobei der Mahlgrad des Zellstoffs nach der Hochkonsistenzmahlung und der Niederkonsistenzmahlung
23 °SR betrug, wurde eingesetzt.
[0055] Im Konstantteil der Papiermaschine wurden die Hilfsstoffe zudosiert. Hierbei wurde
der pH-Wert mit Aluminiumsulfat auf einen pH-Wert von 7,0 bis 7,2 eingestellt, kationische
Stärke, mit einem Kationisierungsgrad DS von 0,04, wurde in einer Menge von 13 kg/t
Papier atro zudosiert und als Leimungsmittel wurden Alkenylbernsteinsäureanhydride
in einer Menge von 0,7 kg/t Papier atro (absolut trocken) eingesetzt. Weiterhin wurden
keine Füllstoffe zugesetzt. Die Konsistenz des Zellstoffs am Stoffauflauf betrug 0,25
%. Die Entwässerung erfolgte auf einer Foudrinier-Siebpartie und mit einer Pressenpartie
mit drei Nips, wobei eine davon eine Schuhpresse sein kann, wobei der Liniendruck
an den drei Nips 60 kN/m, 90 kN/m bzw. 500 kN/m (in der Schuhpresse) betrug.
[0056] Bevor das noch feuchte Papier der Clupak-Anlage zugeführt wurde, wurde es in einer
Slalomtrockenpartie vorgetrocknet und in einer Clupak-Anlage mit einer Differenzgeschwindigkeit
von -4,2 % behandelt und (mikro)gekreppt. Das Papier wurde auf einen Restfeuchtegehalt
von 9,5 % getrocknet, bevor es in einem Soft-Nip-Kalander mit einer Linienlast 20
kN/m und einer Temperatur von 110 °C kalandriert und final aufgewickelt wurde. Das
Papier kann als solches eingesetzt werden.
[0057] Das Papier hatte die in der nachfolgenden Tabelle 3 beschriebenen Papiereigenschaften:
Tabelle 6:
| Papiereigenschaft |
Norm |
Einheit |
Richtung |
Ergebnis |
| Grammatur |
ISO 536:2019 |
g/m2 |
|
140 |
| Zugfestigkeit |
ISO 1924-3:2005 |
kN/m |
MD |
11,6 |
| Zugfestigkeitsindex |
ISO 1924-3:2005 |
Nm/g |
MD |
82,9 |
| Zugfestigkeit |
ISO 1924-3:2005 |
kN/m |
CD |
8,1 |
| Zugfestigkeitsindex |
ISO 1924-3:2005 |
Nm/g |
CD |
57, 9 |
| Bruchdehnung |
ISO 1924-3:2005 |
% |
MD |
6,0 |
| Bruchdehnung |
ISO 1924-3:2005 |
% |
CD |
6,4 |
| Zugbrucharbeitsindex |
ISO 1924-3:2005 |
J/g |
MD |
3,0 |
| Zugbrucharbeitsindex |
ISO 1924-3:2005 |
J/g |
CD |
2,7 |
| Luftdurchlässigkeit Gurley |
ISO 5636-5:2013 |
s |
|
25,2 |
| Cobb Wert 60s |
ISO 535:2014 |
g/m2 |
|
27 |
| | Bendtsen Rauigkeit |
ISO 8791-2:2013 |
ml/min |
glatte Seite |
561 |
| Bendtsen Rauigkeit |
ISO 8791-2:2013 |
ml/min |
raue Seite |
1242 |
[0058] Das so erhaltene Papier wurde einseitig auf der glatten Seite (die der Kalanderwalze
zugewandte Seite) mit 7 g/m
2 Polyethylen extrusionsbeschichtet. Nach der Beschichtung betrug die Bendtsen Rauigkeit
der glatten Seite 112 ml/min und die Luftdurchlässigkeit ist nach ISO 5636-5:2013
(Gurley) auf 14900 Sekunden gesunken.
[0059] Ein derartiges Papier wurde mit einem Flexodruckverfahren mit einem Mehrfarbendruck
bedruckt. Die Farben zeigten eine hohe Brillanz und ein Ausbluten derselben konnte
nicht beobachtet werden.
1. Verpackungspapier bestehend aus einem ungebleichten Kraftpapier mit einem Kappa-Wert
nach ISO 302:2015 zwischen 38 und 60, vorzugsweise zwischen 40 und 58 als Basispapier,
welches gegebenenfalls wenigstens einseitig beschichtet ist, wobei das Kraftpapier
zu wenigstens 90 % aus Primärzellstoff hergestellt ist, ein Flächengewicht nach ISO
536:2019 zwischen 60 g/m2 und 150 g/m2 sowie einen Luftwiderstand nach ISO 5636-5:2013 (Gurley) zwischen 5 und 30 Sekunden
aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der in dem Basispapier enthaltener Primärzellstoff wenigstens 80 %, vorzugsweise
wenigstens 85 %, insbesondere wenigstens 88 % Zellstoff mit einer mittleren längengewichteten
Faserlänge nach ISO 16065-2:2014 zwischen 2,0 mm und 2,9 mm sowie weniger als 4,5
%, vorzugsweise weniger als 4,2 %, insbesondere weniger als 4,0 % Füllstoffe sowie
kationische Stärke in einer Menge von 0,5 Gew.-% bis 1,5 Gew.-% des Basispapiers,
insbesondere 0,5 Gew.-% bis 1,4 Gew.-% des Basispapiers aufweist und andere Prozesshilfsstoffe
enthält, dass das Basispapier eine Bruchdehnung in Maschinenrichtung nach ISO 1924-3:2005
zwischen 2,5 % und 8,5 % aufweist und dass das Verpackungspapier eine Bendtsen-Rauheit
nach ISO 8791-2:2013 zwischen 70 ml/min und 600 ml/min, vorzugsweise zwischen 150
ml/min bis 550 ml/min, insbesondere bevorzugt 200 ml/min bis 500 ml/min aufweist.
2. Verpackungspapier nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Basispapier wenigstens auf einer Seite mit einem Beschichtungsmaterial gewählt
aus der Gruppe der Polyolefine, wie Polyethylen, Polypropylen, polyolefinbasierte
Copolymere und Terpolymere sowie lonomere oder aus der Gruppe von polyolefin-freien
Beschichtungsmaterialien, wie Polymilchsäure beschichtet ist.
3. Verpackungspapier nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung auf jeder Seite des Basispapiers in einer Menge zwischen 1 Gew.-%
und 7 Gew.-%, insbesondere zwischen 2 Gew.-% und 6 Gew.-% des Flächengewichts des
Basispapiers aufgebracht ist.
4. Verpackungspapier nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es 100 % Primärzellstoff enthält.
5. Verpackungspapier nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Primärzellstoff aus einer Mischung bestehend aus wenigstens 80 % Weichholzzellstoff,
bevorzugter wenigstens 90 % Weichholzzellstoff, insbesondere wenigstens 95 % Weichholzzellstoff
mit einer mittleren längengewichteten Faserlänge gemäß ISO 16065-2:2014 von wenigstens
2,0 mm sowie Rest Hartholzzellstoff mit einer mittleren längengewichteten Faserlänge
gemäß ISO 16065-2:2014 von wenigstens 1,0 mm besteht.
6. Verpackungspapier nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Primärzellstoff als gemahlener, insbesondere hochkonsistenz gemahlener Zellstoff
mit einem Mahlgrad nach Schopper-Riegler nach ISO 5267-1:1999 zwischen 13 °SR bis
20 °SR enthalten ist.
7. Verfahren zur Herstellung eines Verpackungspapiers, bei welchem ein aus wenigstens
90 % aus Primärzellstoff, enthaltend wenigstens 80 %, vorzugsweise wenigstens 85 %,
insbesondere wenigstens 88 % Zellstoff mit einer mittleren längengewichteten Faserlänge
nach ISO 16065-2:2014 zwischen 2,0 mm und 2,9 mm sowie weniger als 4,5 %, vorzugsweise
weniger als 4,2 %, insbesondere weniger als 4,0 % Füllstoffe sowie kationische Stärke
in einer Menge von 0,5 Gew.-% bis 1,5 Gew.-% das Basispapiers, insbesondere von 0,6
Gew.-% bis 1,4 Gew.-% des Basispapiers aufweist und andere Prozesshilfsstoffe enthält,
bestehender ungebleichter KraftZellstoff mit einem Kappa-Wert nach ISO 302:2015 zwischen
38 und 60, vorzugsweise zwischen 40 und 58 als Basismaterial eingesetzt wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Basismaterial in einer Clupak-Anlage, bis eine Bruchdehnung in Maschinenrichtung
nach ISO 1924-3:2005 zwischen 2,5 % und 8,5 % erreicht wird, gekreppt wird, bis zu
einem Feuchtigkeitsgehalt von höchstens 14 % getrocknet wird und einem Kalandrierschritt
unterworfen wird, dass ein Verpackungspapier mit einer Bendtsen-Rauheit nach ISO 8791-2:2013
zwischen 70 ml/min und 600 ml/min, vorzugsweise zwischen 150 ml/min bis 550 ml/min,
insbesondere bevorzugt 200 ml/min bis 500 ml/min, einem Flächengewicht nach ISO 536:2019
zwischen 60 g/m2 und 150 g/m2 sowie einem Luftwiderstand nach ISO 5636-5:2013 (Gurley) zwischen 5 und 30 Sekunden
gebildet wird, und dass gegebenenfalls wenigstens ein einseitiges Beschichten des
Verpackungspapiers vorgenommen wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Kalandrierschritt in einem Schuhkalander mit einer Linienlast zwischen 200 und
1000 kN/m und einer Schuhlänge von 50 mm - 270 mm oder einem Soft-Nip-Kalander mit
einer Linienlast von 18 bis 80 kN/m, insbesondere 20 bis 50 kN/m durchgeführt wird.
9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass das kalandrierte Basispapier einem Beschichtungsschritt unterworfen wird, bei welchem
wenigstens eine Seite des Basispapiers mit einem Beschichtungsmaterial gewählt aus
der Gruppe der Polyolefine, wie Polyethylen, Polypropylen, polyolefinbasierte Copolymere
und Terpolymere sowie lonomere oder aus der Gruppe von polyolefin-freien Beschichtungsmaterialien,
wie beispielsweise Polymilchsäure beschichtet, insbesondere extrusionsbeschichtet
wird.
10. Verfahren nach Anspruch 7, 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass bei dem Beschichtungsschritt auf jede zu beschichtende Seite des Basispapiers eine
Menge zwischen 2 % und 7 %, insbesondere 2,5 % und 6 % des Flächengewichts des Basispapiers
aufgebracht wird.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung zumindest auf eine in der Clupak-Anlage gekreppte Seite aufgebracht
wird.
1. Packaging paper consisting of an unbleached kraft paper with a Kappa number according
to ISO 302:2015 of between 38 and 60, preferably between 40 and 58 as base paper,
which is optionally coated on at least one side, wherein the kraft paper being made
of at least 90% primary pulp, having a basis weight according to ISO 536:2019 of between
60 g/m2 and 150 g/m2 and an air resistance according to ISO 5636-5:2013 (Gurley) of between 5 and 30 seconds,
characterized in that the primary pulp contained in the base paper comprises at least 80%, preferably at
least 85%, in particular at least 88% pulp with an average length-weighted fiber length
according to ISO 16065-2:2014 of between 2,0 mm and 2,9 mm and less than 4,5%, preferably
less than 4,2%, in particular less than 4,0% fillers as well as cationic starch in
an amount of 0,5% by weight to 1,5% by weight of the base paper, in particular 0,5%
by weight to 1,4% by weight of the base paper, and contains other processing agents,
that the base paper has an elongation at break in machine direction according to ISO
1924-3:2005 of between 2,5% and 8,5%, and in that the packaging paper has a Bendtsen roughness according to ISO 8791-2:2013 of between
70 ml/min and 600 ml/min, preferably between 150 ml/min to 550 ml/min, in particular
200 ml/min to 500 ml/min.
2. Packaging paper according to claim 1, characterized in that the base paper is coated on at least one side with a coating material selected from
the group of polyolefins, such as polyethylene, polypropylene, polyolefin-based copolymers
and terpolymers, and ionomers or from the group of polyolefin-free coating materials,
such as polylactic acid.
3. Packaging paper according to claim 1 or 2, characterized in that the coating is applied to each side of the base paper in an amount between 1% and
7% by weight, in particular between 2% and 6% by weight of the basis weight of the
base paper.
4. Packaging paper according to claim 1, characterized in that it contains 100% primary pulp.
5. Packaging paper according to claim 1, characterized in that the primary pulp consists of a mixture consisting of at least 80% softwood pulp,
preferably at least 90% softwood pulp, in particular at least 95% softwood pulp with
an average length-weighted fiber length according to ISO 16065-2:2014 of at least
2,0 mm, and the remainder hardwood pulp with an average length-weighted fiber length
according to ISO 16065-2:2014 of at least 1,0 mm.
6. Packaging paper according to any of claims 1 to 5, characterized in that the primary pulp is contained as refined, in particular high consistence refined
pulp with a Schopper-Riegler number according to ISO 5267-1:1999 between 13 °SR to
20 °SR.
7. Process for the production of a packaging paper, in which an unbleached kraft pulp
consisting of at least 90% of primary pulp, containing at least 80%, preferably at
least 85%, in particular at least 88% pulp with an average length-weighted fiber length
according to ISO 16065-2:2014 of between 2,0 mm and 2,9 mm and less than 4,5%, preferably
less than 4,2%, in particular less than 4,0% fillers as well as cationic starch in
an amount to 0,5% by weight to 1,5% by weight of the base paper, in particular from
0,6% by weight to 1,4% by weight of the base paper, and other processing agents, with
a Kappa number according to ISO 302:2015 of between 38 and 60, preferably between
40 and 58, is used as the base material, characterized in that the base material is creped in a Clupak unit until an elongation at break in the
machine direction according to ISO 1924-3:2005 of between 2,5% and 8,5% is achieved,
dried to a moisture content of at most 14% and subjected to a calendering step, that
a packaging paper with Bendtsen roughness according to ISO 8791-2:2013 of between
70 ml/min and 600 ml/min, preferably between 150 ml/min to 550 ml/min, more preferably
200 ml/min to 500 ml/min, a basis weight according to ISO 536:2019 of between 60 g/m2 and 150 g/m2 and an air resistance according to ISO 5636-5:213 (Gurley) of between 5 and 30 seconds
is formed, and that optionally at least one one-sided coating of the packaging paper
is carried out.
8. Process according to claim 7, characterized in that the calendering step is carried out in a shoe calender with a line load between 200
and 1000kN/m and a shoe length of 50 mm - 270 mm or a soft-nip calender with a line
load of 18 to 80 kN/m, in particular 20 to 50 kN/m.
9. Process according to claim 7 or 8, characterized in that the calendered base paper is subjected to a coating step in which at least one side
of the base paper is coated, in particular extrusion coated, with a coating material
selected from the group of polyolefins, such as polyethylene, polypropylene, polyolefin-based
copolymers and terpolymers, and ionomers or from the group of polyolefin-free coating
materials, such as polylactic acid.
10. Process according to claim 7, 8 or 9, characterized in that in the coating step an amount between 2% and 7%, in particular 2,5% and 6% of the
basis weight of the base paper is applied to each side of the base paper to be coated.
11. Process according to any one of claims 7 to 10, characterized in that the coating is applied to at least one side creped in the Clupak unit.
1. Papier d'emballage constitué d'un papier kraft non blanchi avec une valeur kappa selon
ISO 302:2015 entre 38 et 60, de préférence entre 40 et 58, en tant que papier de base,
lequel est le cas échéant revêtu au moins unilatéralement, dans lequel le papier kraft
est fabriqué à au moins 90 % à partir de cellulose primaire, présente un grammage
selon ISO 536:2019 entre 60 g/m2 et 150 g/m2 ainsi qu'une résistance à l'air selon ISO 5636-5:2013 (Gurley) entre 5 et 30 secondes,
caractérisé en ce que la cellulose primaire contenue dans le papier de base présente au moins 80 %, de
préférence au moins 85 %, en particulier au moins 88 %, de cellulose avec une longueur
de fibre moyenne pondérée en longueur selon ISO 16065-2:2014 entre 2,0 mm et 2,9 mm,
ainsi que moins de 4,5 %, de préférence moins de 4,2 %, en particulier moins de 4,0
%, de matières de charge, ainsi que de l'amidon cationique en une quantité de 0,5
% en poids à 1,5 % en poids du papier de base, en particulier 0,5 % en poids jusqu'à
1,4 % en poids du papier de base, et contient d'autres matières auxiliaires de traitement,
que le papier de base présente un allongement à la rupture dans la direction machine
selon ISO 1924-3:2005 entre 2,5 % et 8,5 %, et que le papier d'emballage présente
une rugosité Bendtsen selon ISO 8791-2:2013 entre 70 ml/min et 600 ml/min, de préférence
entre 150 ml/min à 550 ml/min, de manière particulièrement préférée entre 200 ml/min
et 500 ml/min.
2. Papier d'emballage selon la revendication 1, caractérisé en ce que le papier de base est revêtu d'un côté au moins d'un matériau de revêtement choisi
dans le groupe des polyoléfines, comme polyéthylène, polypropylène, copolymères et
terpolymères à base de polyoléfine ainsi que ionomères ou dans le groupe de matériaux
de revêtement sans polyoléfine, comme l'acide polylactique.
3. Papier d'emballage selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le revêtement est appliqué de chaque côté du papier de base en une quantité entre
1 % en poids et 7 % en poids, en particulier entre 2 % en poids et 6 % en poids, du
grammage du papier de base.
4. Papier d'emballage selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il contient 100 % de cellulose primaire.
5. Papier d'emballage selon la revendication 1, caractérisé en ce que la cellulose primaire est constituée d'un mélange consistant en au moins 80 % de
pâte de bois tendre, de préférence au moins 90 % de pâte de bois tendre, en particulier
au moins 95 % de pâte de bois tendre, avec une longueur de fibre moyenne pondérée
en longueur selon ISO 16065-2:2014 d'au moins 2,0 mm, et un reste de pâte de bois
dur avec une longueur de fibre moyenne pondérée en longueur selon ISO 16065-2:2014
de 1,0 mm.
6. Papier d'emballage selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la cellulose primaire est contenue en tant que cellulose broyée, en particulier broyée
à consistance élevée avec un degré de broyage Schopper-Riegler selon ISO 5267-1:1999
entre 13°SR à 20°SR.
7. Procédé pour la fabrication d'un papier d'emballage, dans lequel on utilise en tant
que matériau de base une cellulose kraft non blanchie avec une valeur kappa selon
ISO 302:2015 entre 38 et 60, de préférence entre 40 et 58, constituée à au moins 90
% de cellulose primaire contenant au moins 80 %, de préférence au moins 85 %, en particulier
au moins 88 %, de cellulose avec une longueur de fibre moyenne pondérée en longueur
selon ISO 16065-2:2014 entre 2,0 mm et 2,9 mm, ainsi que moins de 4,5 %, de préférence
moins de 4,2 %, en particulier moins de 4,0 %, de matières de charge, ainsi que de
l'amidon cationique en une quantité de 0,5 % en poids à 1,5 % en poids du papier de
base, en particulier de 0,6 % à 1,4 % en poids du papier de base, et d'autres matières
auxiliaires de traitement, caractérisé en ce que le matériau de base est crêpé dans une installation Clupak jusqu'à atteindre un allongement
à la rupture dans la direction machine selon ISO 1924-3:2005 entre 2,5 % et 8,5 %,
est séché jusqu'à une hygrométrie d'au plus 14 % et est soumis à une étape de calandrage,
que le papier d'emballage est formé avec une rugosité Bendtsen selon ISO 8791-2:2013
entre 70 ml/min et 600 ml/min, de préférence entre 150 ml/min et 550 ml/min, de manière
particulièrement préférée entre 200 ml/min et 500 ml/min, un grammage selon ISO 536:2019
entre 60 g/m2 et 150 g/m2, ainsi qu'une résistance à l'air selon ISO 5636-5:2013 (Gurley) entre 5 et 30 secondes,
et qu'un revêtement au moins unilatéral du papier d'emballage est réalisé le cas échéant.
8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'étape de calandrage est réalisée dans une calandre à patin avec une charge linéaire
entre 200 et 1000 kN/m et une longueur de patin de 50 mm-270 mm, ou une calandre élastique
à espacement avec une charge linéaire de 18 à 80 kN/m, en particulier 20 à 50 kN/m.
9. Procédé selon la revendication 7 ou 8, caractérisé en ce que le papier de base calandré est soumis à une étape de revêtement lors de laquelle
au moins un côté du papier de base est revêtu, en particulier revêtu par extrusion,
d'un matériau de revêtement choisi dans le groupe des polyoléfines, comme polyéthylène,
polypropylène, copolymères et terpolymères à base de polyoléfine ainsi que ionomères
ou dans le groupe de matériaux de revêtement sans polyoléfine, comme par exemple l'acide
polylactique.
10. Procédé selon la revendication 7, 8 ou 9, caractérisé en ce que lors de l'étape de revêtement, une quantité entre 2 % et 7 %, en particulier entre
2 % et 6 %, du grammage du papier de base est appliquée de chaque côté du papier de
base à revêtir.
11. Procédé selon l'une des revendications 7 à 10, caractérisé en ce que le revêtement est appliqué au moins d'un côté crêpé dans l'installation Clupak.