DE19732735A1 - Verfahren zur Herstellung mehrlagiger Tissue-Papierprodukte - Google Patents
Verfahren zur Herstellung mehrlagiger Tissue-PapierprodukteInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung mehrlagiger Tissue-
Papierprodukte, insbesondere von Zellstoff-Taschentüchern, mit erhöhter
Weichheit.
Im Zuge immer höherer Qualitäts- und Komfortanforderungen an Tissue-
Papierprodukte spielt - in Abhängigkeit des Einsatzzweckes des Produktes -
neben verbesserter Saugfähigkeit und Reißfestigkeit eine möglichst hohe
Weichheit eine immer größere Rolle. Dies ist insbesondere bei Zellstoff-
Taschentüchern wichtig, da gerade die Nasenpartie des Menschen bei
Schnupfen besonders empfindlich ist.
Aus dem Stand der Technik, z. B. der EP 0 239 910 A1 oder der
WO 93/09287 A1 ist es bekannt, ein weiches absorbierendes Tissue-Papier
herzustellen, indem der die Zellstoff-Fasern enthaltenden Pulpe eine che
mische Weichermacher-Lösung zugegeben wird, die beispielsweise aus
einer quartären Ammonium-Verbindung wie Diethylester-Dimethyl-Am
monium-chlorid und einem PoIyhydroxy-Weichmacher, wie z. B. Polye
thylenglykol in einprozentiger Lösung besteht. Je nach Zusammensetzung
der wirksamen Mischungsbestandteile dieser Lösung können neben der
Verbesserung der Weichheit weitere Produkteigenschaften, wie eine er
höhte Naßfestigkeit, eine biologische Abbaubarkeit usw. erzielt werden.
Die Zugabe der Weichmacherlösung im Naßbereich der Papiermaschine
weist jedoch einige Nachteile auf. So werden die wirksamen Bestandteile
über das gesamte Volumen der Tissue-Lagenbahn verteilt, wodurch bezo
gen auf die Papierfasermenge eine hohe Weichmacher-Zugabe vorgenom
men werden muß. Ferner müssen die in der Lösung vorliegenden, positiv
geladenen Moleküle der quartären Ammonium-Verbindung die negativ ge
ladenen Fasern in der Zellstoffpulpe neutralisieren. Dies führt zu einem
überhöhten Verbrauch an Weichermacherlösung. Letztendes bleibt bei ei
ner Zugabe von z. B. 11 kg aktivem Weichmacher pro Tonne Papierpulpe
nur eine Menge von 0,4 kg als aktiver Bestandteil im Produkt übrig. Das
bekannte Verfahren zeigt also einen hohen Verlust durch die Zugabe der
Weicheimacher-Lösung "am nassen Ende" des Herstellungsprozesses.
Ausgehend von dieser geschilderten Problematik liegt der Erfindung die
Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung mehrlagiger Tissue-Pa
pierprodukte mit erhöhter Weichheit anzugeben, das einen sparsameren
Verbrauch an Weichmacher-Substanzen mit sich bringt.
Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebenen Verfahrens
schritte gelöst, nämlich:
- - Herstellen von Lagenbahnen eines Tissue-Papiers,
- - Vereinigen der Lagenbahnen zu einer mehrlagigen, bezüglich der Weichheit unbehandelten Produktbahn, und
- - Bedrucken der Produktbahn in trockenem Zustand mit einer Weichma
cherlotion der folgenden Mindestzusammensetzung in Gewichtsprozent:
-
- eine quartäre Ammonium-Verbindung 3 bis 30% - Siloxan-Schaumunterdrücker 0,1 bis 3,0% - Aloe-Vera-Pulver 0,01 bis 10% - einen Polyhydroxy-Weichmacher, insbesondere Polyethylenglykol 0,05 bis 5% - Rest Wasser
-
Eine bevorzugte quartäre Ammonium-Verbindung weist die Formel
und Mischungen davon auf, wobei jeder R-Substituent eine C1-C6-Alkyl-
oder Hydroxyalkyl-Gruppe oder Mischungen davon ist, wobei R vorzugs
weise aus einem C1-C6-Alkyl ausgewählt ist, wobei R1
oder eine C13-C19-Hydrocarbyl-Gruppe oder Mischungen davon ist, wobei
vorzugsweise R1 aus C16-C18-Alkyl ausgewählt ist, wobei R2 eine C13-C21-
Hydrocarbyl-Gruppe oder Mischungen davon ist, wobei R2 vorzugsweise
aus einem C13-C17-Alkyl ausgewählt ist und wobei X- ein kompatibles Ani
on, vorzugsweise Chlorid- oder Methylsulfat ist. Als ein Beispiel kann
Diethylester-Dimethyl-Ammoniumchlorid genannt werden.
In vorteilhafter Weise wird durch das Bedrucken der Produktbahn die
Weichmacherlotion praktisch nur oberflächlich aufgebracht, wo sie für an
genehme taktile Eigenschaften des Papierproduktes sorgt. Dabei kann der
Verbrauch an Weichmacherlotion gegenüber dem Stand der Technik bei
spielsweise halbiert werden, indem 5,5 kg pro Tonne Papier aufgebracht
werden. Durch das Bedrucken findet sich diese Menge praktisch verlustfrei
am Endprodukt wieder. Entsprechende Titrationsversuche an einem vierla
gigen Zellstoff-Taschentuch haben ergeben, daß sich von dieser Menge auf
den zwei äußeren Lagen 5,3 kg pro Tonne Papier wiederfinden, während in
den zwei inneren Lagen die Weichmacherbelegung lediglich 0,1 kg pro
Tonne Papier beträgt.
Durch die angegebene chemische Zusammensetzung der Weichmacherloti
on werden verschiedene Vorteile erreicht, die teilweise im Zusammenhang
mit dem Bedruckungsprozeß zum Tragen kommen. So wird ein gegenüber
dem Stand der Technik weitaus höherer Anteilsbereich des Siloxan-
Schaumunterdrückers verwendet. Herkömmlicherweise wird dieser
Schaumunterdrücker lediglich dazu verwendet, beim Verpackungsprozeß
für eine Unterdrückung des durch Druck auf das Produkt entstehenden
Schaumes zu sorgen. Da der Verpackungsschritt jedoch eine vergleichswei
se geringe Belastung des Produktes mit sich bringt, reichen niedrige Anteile
des Schaumunterdrückungsmittels aus. Typischerweise liegt der Siloxan-
Anteil dort bei 0,01 Gewichtsprozent, also etwa bei 1/10 des im Erfin
dungsfall angegebenen Anteils. Dieser hohe Siloxan-Anteil wirkt der
Schaumentstehung beim Bedruckungsprozeß entgegen, der eine weitaus
höhere Belastung für das Produkt darstellt, als der erwähnte Verpackungs
vorgang.
In diesem Zusammenhang ist ferner darauf hinzuweisen, daß entgegen der
Erwartung durch die hohe Zugabe des Siloxan-Schaumunterdrückungsmit
tels überraschenderweise die Weichmacherlotion keine Scherempfindlich
keit und keine Beeinträchtigung der sogenannten Tröpfchenpenetration
zeigt. Letztes ist gleichbedeutend damit, daß die Absorptionsfähigkeit und
hydrophilen Eigenschaften des erfindungsgemäßen Tissue-Papierproduktes
gegenüber unbehandelten Produkten praktisch unverändert gut bleiben.
Die Vorteile der Erfindung sind wie folgt zusammenzufassen:
- - Geringerer Einsatz an Weichmacherlotion
- - Die Weichermacherlotion läßt keinen unangenehmen fett-ähnlichen Ge ruch zurück.
- - Die hydrophilen Eigenschaften und die Absorptionsfähigkeit des Tissue- Papierproduktes werden nicht beeinträchtigt.
- - Die Weichermacherlotion ist bei der Aufbringung mittels eines Bedruc kungsvorganges nicht scherempfindlich.
- - Das Verfahren setzt kostengünstige chemische Substanzen ein.
Ein bevorzugtes Schaumunterdrückungsmittel ist Polydimethyl-Siloxan,
das zu diesem Zweck aus dem Stand der Technik benannt ist.
Durch die sauere Einstellung der Weichmacherlotion kann die Verwendung
von Konservierungsmitteln in dem Tissue-Papierprodukt vermieden wer
den. Für den Bedruckungsprozeß sind dann allerdings Tiefdruckwalzen
mit korrosionsfester Oberfläche (z. B. aus keramischem Material) zu ver
wenden.
Durch die Verwendung von Kalziumchlorid und eines Soil-Release-Mittels
wird die Viskosität der Emulsion eingestellt und Lagerstabilität erreicht.
Bezüglich des Bedrückungsprozesses wird vorteilhafterweise mit Tief
druckwalzen gearbeitet, die die Weichmacherlotion auf die Außenseiten
der mehrlagigen Produktbahn aufbringen. Flächengewichte im Bereich von
0,5 bis 6,0 g/m2 auf jeder Außenseite sind für den gewünschten Weichma
chereffekt zu wählen.
Die Erfindung wird in folgendem anhand eines Ausführungsbeispieles nä
her erläutert.
Zur Herstellung eines mehrlagigen Zellstoff-Taschentuches werden zuerst
Lagenbahnen eines Tissuepapiers in völlig üblicher Weise auf einer Pa
piermaschine hergestellt. Dies bedarf keiner näheren Erläuterung. Es ist
lediglich anzumerken, daß das Flächengewicht der Lagenbahnen jeweils im
Bereich von etwa 12 bis 18 g/m2 liegt.
Vier solcher Lagenbahnen werden in trockenem Zustand zu einer vierlagi
gen, unbehandelten Produktbahn vereinigt, wobei die Lagenverhaftung
durch einen Prägeprozeß erfolgt, wie er z. B. in der EP 0 755 212 A1 be
schrieben ist. Der Offenbarungsgehalt dieser Druckschrift wird hier einbe
zogen.
Die trockene Produktbahn wird schließlich durch ein Paar von Tiefdruck
walzen durchgeführt, das auf die beiden Außenseiten der Produktbahn eine
Weichmacherlotion mit einem Flächengewicht von jeweils 1,7 g/m2 flächig
aufbringt.
Die Weichmacherlotion weist folgende chemische Zusammensetzung auf:
- - Diethylester-Dimethyl-Ammoniumchlorid in Form von NN-Di (Tallowoyl-Oxy-Ethyl)-NN-Dimethyl-Ammoniumchlorid mit 3 Ge wichtsprozent.
- - ein Siloxan-Schaumunterdrücker in Form von Polydimethyl-Siloxan mit 0,5 Gewichtsprozent.
- - Aloe-Vera-Pulver mit 8 Gewichtsprozent.
- - ein Polyhydroxy-Weichmacher in Form von Polyethylenglykol mit 2 Gewichtsprozent,
- - Salzsäure mit 0,02 Gewichtsprozent
- - ein Soil-Release-Mittel mit 0,5 Gewichtsprozent
- - Kalziumchlorid mit 0,2 Gewichtsprozent.
Zu den eingesetzten Verbindungen ist noch folgendes festzuhalten:
Genauere Angaben über das Polydimethyl-Siloxan als Schaumunterdrücker und das Soil-Release-Mittel sind der EP 0 239 910 A2 entnehmbar, deren Offenbarungsgehalt diesbezüglich hier einbezogen wird.
Genauere Angaben über das Polydimethyl-Siloxan als Schaumunterdrücker und das Soil-Release-Mittel sind der EP 0 239 910 A2 entnehmbar, deren Offenbarungsgehalt diesbezüglich hier einbezogen wird.
Das Polyethylenglykol kann als kommerzielles Produkt mit der Bezeich
nung "PEG 4000" von der Firma BASF, Ludwigshafen, DE bezogen wer
den. Als 50%ige Lösung in Wasser wird das gleiche Produkt unter der Be
zeichnung "PEG 4050" vertrieben. Falls der Polyhydroxy-Weichmacher in
dieser Form eingesetzt wird, sind die Anteilsangaben in der chemischen
Zusammensetzung der erfindungsgemäßen Weichmacherlotion entspre
chend zu verdoppeln.
Bei dem Aloe-Vera-Pulver handelt es sich um eine hochkonzentrierte Aloe-
Vera-Form, die etwa die 200-fache Konzentration gegenüber der durch
Auspressen von Aloe-Vera-Blättern erhältlichen Flüssigkeit entspricht.
Weiterhin besitzt die oben erwähnte Weichmacherlotion per se in der Tat
sehr gute bakterizide Eigenschaft. Dies beruht nicht nur auf ihrem pH-
Wert, sondern eher noch auf der Natur des aktiven Bestandteils selbst und
der Polyhydroxy-Verbindung.
Claims (10)
1. Verfahren zur Herstellung mehrlagiger Tissue-Papierprodukte, insbeson
dere von Zellstoff-Taschentüchern, mit erhöhter Weichheit mit folgenden
Verfahrensschritten:
- - Herstellen von Lagenbahnen eines Tissuepapiers,
- - Vereinigen der Lagenbahnen zu einer mehrlagigen, bezüglich der Weichheit unbehandelten Produktbahn, und
- - Bedrucken der Produktbahn in trockenem Zustand mit einer Weichma
cherlotion der folgenden Mindestzusammensetzung in Gewichtspro
zent:
-
- eine quartäre Ammonium-Verbindung 3 bis 30% - Siloxan-Schaumunterdrücker 0,1 bis 3,0% - Aloe-Vera-Pulver 0,1 bis 10% - einen Polyhydroxy-Weichmacher, insbesondere Polyethylenglykol 0,05 bis 5% - Rest Wasser
-
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß die quartäre
Ammonium-Verbindung die Formel aufweist
und Mischungen davon, wobei jeder R-Substituent eine C1-C6-Alkyl- oder Hydroxyalkyl-Gruppe oder Mischungen davon ist, wobei R vorzugsweise aus einem C1-C6-Alkyl ausgewählt ist, wobei R1
oder eine C13-C19-Hydrocarbyl-Gruppe oder Mischungen davon ist, wobei vorzugsweise R1 aus C16-C18-Alkyl ausgewählt ist, wobei R2 eine C13-C21- Hydrocarbyl-Gruppe oder Mischungen davon ist, wobei R2 vorzugsweise aus einem C13-C17-Alkyl ausgewählt ist und wobei X- ein kompatibles Ani on, vorzugsweise Chlorid- oder Methylsulfat ist.
und Mischungen davon, wobei jeder R-Substituent eine C1-C6-Alkyl- oder Hydroxyalkyl-Gruppe oder Mischungen davon ist, wobei R vorzugsweise aus einem C1-C6-Alkyl ausgewählt ist, wobei R1
oder eine C13-C19-Hydrocarbyl-Gruppe oder Mischungen davon ist, wobei vorzugsweise R1 aus C16-C18-Alkyl ausgewählt ist, wobei R2 eine C13-C21- Hydrocarbyl-Gruppe oder Mischungen davon ist, wobei R2 vorzugsweise aus einem C13-C17-Alkyl ausgewählt ist und wobei X- ein kompatibles Ani on, vorzugsweise Chlorid- oder Methylsulfat ist.
3. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet daß die
quartäre Ammonium-Verbindung ein Diethylester-Dimethyl-Ammonium
chlorid ist.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet
daß der Siloxan-Schaumunterdrücker ein Polydimethyl-Siloxan ist.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet
daß die Weichmacherlotion sauer eingestellt wird, insbesondere durch Zu
gabe von 0,01 bis 0,05 Gew.-% Salzsäure.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet
daß der Weichmacherlotion ein Soil-Release-Mittel in einem Anteil von 0,1
bis 1,0 Gew.-% zugegeben wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet
daß der Weichmacherlotion Kalziumchlorid in einem Anteil von 0,01 bis
1,5 Gew.-% zugegeben wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet
daß die Weichmacherlotion mit Hilfe von Tiefdruckwalzen auf die Außen
seiten der Produktbahn aufgebracht wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet daß die Weichma
cherlotion mit einem Flächengewicht von 0,5 bis 6,0 g/m2 auf jede Außen
seite aufgebracht wird.
10. Weichmacherlotion, insbesondere zur Anwendung bei einem Verfahren
nach einem der Ansprüche 1 bis 9, gekennzeichnet durch die folgende
Mindestzusammensetzung in Gewichts-Prozenten:
-
- eine quartäre Ammonium-Verbindung 3 bis 30% - Siloxan-Schaumunterdrücker 0,1 bis 3,0% - Aloe-Vera-Pulver 0,1 bis 10% - einen Polyhydroxy-Weichmacher, insbesondere Polyethylenglykol 0,05 bis 5% - Rest Wasser
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