DE69331555T2

DE69331555T2 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines Verbundwerkstoffes aus Zellstoffwatte

Info

Publication number: DE69331555T2
Application number: DE69331555T
Authority: DE
Inventors: Pierre Laurent; Pierre Probst; Remy Ruppel
Original assignee: Georgia Pacific France SAS
Current assignee: Essity Operations France SAS
Priority date: 1992-11-24
Filing date: 1993-11-22
Publication date: 2002-08-22
Anticipated expiration: 2013-11-23
Also published as: FI952513A0; EP0776758A3; EP0776758A2; FR2698314B1; ATE212904T1; DE69312730D1; EP0776758B1; US6048603A; PT776758E; FI952513A; DE69312730T2; EP0670773B1; DE69331555D1; NO952026D0; ATE156062T1; NO952026L; WO1994012343A1; GR3024908T3; FR2698314A1; DK0670773T3

Description

Die Erfindung betrifft den Bereich der Sanitäts- und Haushaltspapiere. Sie richtet sich auf die Herstellung von geschichteten Produkten, welche aus mindestens zwei Falten oder einem Zellstoffwatteblatt bestehen, insbesondere für den Gebrauch bei Taschentüchern, Tischdecken oder anderen ähnlichen Anwendungen.
Ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ist z. B. aus dem Dokument GB-A-363699 bekannt.
Die Papiertaschentücher, welche im allgemeinen in einem Etui konditioniert sind, welche man gegenwärtig im Handel findet, bestehen aus mehreren Blättern aus krepiertem, absorbierendem Papier, was auch Zellstoffwatte genannt wird, und sind aufeinander und werden am Rand durch eine mechanische Verbindung zusammengehalten. Diese Verbindung wird durch einen Gaufriervorgang erreicht vom Typ Stahl/Stahl oder Stahl/Papier, nachdem man die Blätter zwischen zwei ineinandergreifende Zylinder führt. Einer der Zylinder weist auf der Oberfläche ein Relief auf und der andere entsprechende Hohlräume. Die Blätter werden so örtlich in Zonen deformiert, die Verbindungspunkte darstellen. Ein bekanntes Gaufriermotiv besteht aus einer Vielzahl von Punkten schwachen Durchmessers und geringer Höhe, welche linear eng aneinander gezwängt liegen, oder sich in Längs- bzw. Querrichtung befinden. Ein anderes Motiv besteht aus feinen untereinander parallelen leistenförmigen Graten. Diese Art der Verbindung ist zufriedenstellend, wenn das Flächengewicht der Falten nicht zu gross ist, d. h. in der Grössenordnung 10-20 g/m², und wenn Zellstoffwatte ohne Zusatzstoff benutzt wird.
Diese Art der Verbindung hat jedoch einige Nachteile
Die Wahl der Gaufriermotive ist begrenzt; die Gaufrierung wird bedingt durch die Notwendigkeit, ein Hängenbleiben zwischen den Falten zu bekommen;
Die Gaufrierung wird unwirksam, wenn man Papiere benutzen will, welche verschiedene Eigenschaften zwischen den Falten aufweisen, z. B. eine unterschiedliche Ausdehnung zwischen den Falten, z. B. einen Unterschied in der fasrigen oder chemischen Zusammensetzung. So ist die Hinzufügung eines Produkts mit bindender Wirkung, welches dazu bestimmt ist, dem Papier Sanftheit zu verleihen, nicht möglich. In diesem Fall ist feststellbar, dass es kein Hängenbleiben zwischen den Falten gibt.
Die Erfindung beseitigt diese Nachteile, indem sie ein Verfahren nach Anspruch 1 und eine Vorrichtung nach den Ansprüchen 9 und 11 zur Verfügung stellt.
Das Kleben, um die Falten untereinander zu verbinden, wird mit Produkten vorgenommen, welche auf dem Gebiet der Sanitäts- und Haushaltspapiere benutzt werden, wie z. B. ein in einem wässrigen Milieu gelöster Polyvinylalkohol.
Das Kleben wird bevorzugt entlang der vier Ränder der Falten vorgenommen. Wir nehmen an, dass es sich um ein rechteckiges oder quadratisches Format handelt. Die Erfindung schliesst ebenfalls den Fall ein, wo nur zwei gegenüberliegende Ränder verbunden werden.
Das Kleben wird vorgenommen entlang einer Umfangszone, welche einen Streifen abdeckt, dessen Breite variieren kann zwischen einer unteren Grenze, die einer genügenden Aufblätterungsfestigkeit entspricht, und einer oberen Grenze, wo das Produkt zu starr wird. Die verbundene Zone muss weniger als 50% des Produkts entsprechen: Taschentuch oder Tischtuch. Nach einer besonders bevorzugten Durchführungsform stellt die besagte Zone zwischen 30 und 40% der Gesamtoberfläche dar.
Entlang dieser Zone kann das Kleben durch Auftragen eines dünnen kontinuierlichen Films eines Klebstoffs, aber auch durch Auftragen dieses Klebstoffes auf eine Vielzahl von Oberflächen geringer Ausdehnung, welche nach einem linearen Motiv angeordnet sind, oder nach regelmässig verteilten Punkten erfolgen. Eine bevorzugte Bindeart ist also in diesem letzten Fall die, die in der französischen Patentanmeldung FR A 2653793 beschrieben worden ist, welche es erlaubt, einen gleichmässigen Klebstoffauftrag in der Verbindungszone sicherzustellen, ohne das Blatt zu versteifen.
Die Anmelderin leugnet nicht, dass es schon bekannt ist, Tücher aus Zellstoffwatte, wo die Falten untereinander geklebt sind, herzustellen. So beschreibt z. B. das Patent US 3673060 eine Tischdecke, welche auf folgende Art hergestellt ist: zwei Falten aus Zellstoffwatte werden gegeneinander gelegt, so dass ihre Krepierlinien parallel zueinander sind, und werden dann punktweise untereinander verklebt. Es ist hier festzustellen, dass diese Verklebung gleichmässig über die ganze Oberfläche des Tischtuches entlang benachbarter Punkte verteilt wird.
Diese Art von Produkt ist in der Hinsicht nicht zufriedenstellend, dass die funktionelle Zentralzone einen mehr oder weniger von der Verklebung hervorgerufenen veränderten Oberflächenzustand und Flexibilität darstellt.
Die vorgeschlagene Lösung erlaubt es, geschichtete Produkte, wie Taschentücher, Tischtücher und andere ähnliche Produkte, herzustellen, d. h. wenn sie sich in Form von einzelnen Blätter, welche eine ausgezeichnete Aufblätterungfestigkeit aufweisen, weder im Zentrum, das heisst in der funktionellen Zone, starr geworden zu sein, noch die Haut durch die Verklebung zu reizen. Die Tests zeigen, dass man sehr leicht Produkte erhalten kann, deren Aufblätterungsfestigkeit weit über der der aus dem Stand der Technik bekannten mechanischen Verbindung ist.
So bietet die vorgeschlagene Lösung zahlreiche Vorteile:
Die Anzahl der dem Hersteller angebotenen Möglichkeiten, sein Produkt zu dekorieren und es attraktiver zu gestalten, ist beträchtlich erhöht worden. Es kann also z. B. auf dem Umfang nicht gaufriert werden; es bleibt also vollständig eben, und seine Konditionierung ist viel einfacher;
Man kann den Klebstoff tönen, um einen dem Auge angenehmen Saumeffekt zu erzeugen.
Da der Klebstoff zwischen den Falten aufgebracht worden ist, können die Pigmente nicht in Kontakt mit der Haut kommen;
Es kann irgendein Gaufriermotiv ohne Einschränkung bezüglich der Form der Reliefs, des Gaufriermotivs und der Vereinigungsart gewählt werden: Punkt/Punkt oder eingefügt; man ist nicht durch die Notwendigkeit gebunden, eine mechanische Verbindung durch dieses Mittel sicherzustellen.
Nach einem anderen Kennzeichen der Erfindung werden die Blätter durch umfängliches Verkleben mit verschieden fasrigen und chemischen Zusammensetzungen verbunden.
Nach einem besonderen Durchführungsmodus wird ein Blatt, welchem ein Zusatzstoff der die Widerstandsfähigkeit in feuchtem Zustand erhöht beigemengt ist, mit mindestens einem Blatt, ohne Zusatzstoff oder welchem Blatt ein Zusatzstoff beigemengt ist, der die Sanftheit erhöht, verbunden. So erhält man ein geschichtetes Produkt, welches Eigenschaften kombiniert, die man nicht zusammen in einem Produkt mit nur einer Schicht findet.
Nach einem anderen Durchführungsmodus werden Falten verbunden, die aus verschiedenen Pulpensorten hergestellt worden sind.
Man kann sich z. B. für ein Taschentuch mit drei Falten entscheiden, die Zentralfalte mit einer billigeren Pulpe herzustellen als die Deckfalten aus CTMP oder Bisulfit.
Es steht gleichsam fest, dass man als Fachmann bekannte Zusatzstoffe beimengen kann.
Andere Kennzeichen und Vorteile erscheinen beim Lesen der folgenden nicht begrenzenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die im Anhang befindlichen Zeichnungen auf denen:
Die Fig. 1 ein Produkt darstellt, z. B. ein Taschentuch, mit einer umfänglichen Verbindungszone der verschieden Falten. Eine Ecke ist aufgeblättert worden, um die Falten zu zeigen.
Die Fig. 2 eine Anlage darstellt, mit der die Herstellung eines erfindungsgemässen Produkts möglich ist.
Die Fig. 3 ein Detail der Anlage der Fig. 2 darstellt.
In der Fig. 1 ist schematisch in Draufsicht ein Taschen- oder Tischtuch (1) mit quadratischem Format dargestellt, welches aus drei untereinander durch umfängliche Verklebung entlang einer Zone (3) bestimmter Breite verbundene Blätter (1a, 1b, 1c) aus Zellstoffwatte besteht. Nach dem dargestellten Durchführungmodus ist die Verklebung punktweise (5) durchgeführt worden, um den Komplex nicht zu versteifen.; erfindungsgemäss ist die Zentralzone nicht verklebt; um den Aspekt zu verbessern, kann sie eventuell gaufriert werden.
Die Umfangszone (3) deckt weniger als 50% der Gesamtoberfläche des Taschen- oder Tischtuchs ab, diese Zone stellt bevorzugt 30% bis 40% dar.
Ein Tischtuch, z. B. mit den Abmessungen 40 cm · 40 cm, wird von einem Verbindungsstreifen gesäumt, welcher durch das Verkleben der Blätter von der Randlinie über eine Breite von 4 cm gebildet wird. Die verbundene Zone deckt so 36% der Gesamtfläche des Tischtuches ab.
Nach einer besonderen bevorzugten Form der Erfindung geht die Verbindung tatsächlich vom Rand der Falten aus, um jedes Auseinanderklaffen der Falten zu vermeiden oder damit die Bildung von Falzen am Umfang vermieden wird, welche den Aspekt des Produktes stören.
Um diesen Typ von Produkten herzustellen, kann jede Art von bekannter Anlage benutzt werden, wie z. B. die, die in der Fig. 2 dargestellt ist. Die Falten (11) und (12), wobei eine eventuell doppelt ist und aus Zellstoffwatte und aus ihrer jeweiligen nicht dargestellten Ablaufspule kommt, werden geführt, um um Kautschukzylinder (13) und (14) zu gehen und anschliessend durch sie und Gaufrierzylinder (15), (16) aus Stahl mit geeigneten Reliefs zu gehen. Diese Reliefs können z. B. nach dem Motiv der Fig. 1 verteilt sein. Eine der Falten (12) wird mit Hilfe eines in der Fig. 3 dargestellten Auftragezylinders (18) aus Kautschuk beklebt. Dieser Zylinder weist nach einem Durchführungsmodus der Erfindung einen Reliefteil (118) auf, dessen Zeichnung der der Verklebeumfangszone der Blätter entspricht, so dass der vom Zylinder mitgezogene Klebstoff auf diesem Motiv verteilt wird. Nach diesem Durchführungsmodus können ein oder zwei Blätter auf ihrer ganzen Oberfläche gaufriert werden. Das Bekleben wird erst nur auf dem Umfang durchgeführt, welcher dem Teil (181) des Beklebezylinders entspricht. Nach einem anderen Durchführungsmodus ist einer oder zwei Zylinder (15, 16) mit Reliefs entlang einer Umfangszone mit dem gewünschten Produktformat versehen. Es kann also ein glatter Beklebezylinder benutzt werden.
Nach dem Bekleben werden die Falten (11) und (12) in dem Intervall zwischen den Gaufrierzylindern (15) und (16), welche mit gleicher und entgegengesetzter Geschwindigkeit drehen, verbunden. Das aus der Vorrichtung kommende Mehrfaltenblatt wird zu einer Transformationsanlage gebracht, wo es entsprechend der gewünschten Anwendung zerschnitten und gefaltet wird: Taschentücher, Tischtücher oder anderes.
Nach einer Variante des Verfahrens können die Falten (11) und (12) aus einer Rolle mit zwei Falten kommen und einer gemeinsamen Kalandrierung unterzogen worden sein, um eine Glättung der Aussenseite zu erreichen und um eine grössere Sanftheit zu bekommen. Anschliessend werden nur die zwei Tischtücher getrennt, um getrennt und einzeln gaufriert zu werden.
Nach einer anderen, nicht dargestellten Variante des Verfahrens wird eine Falte einfach oder doppelt zwischen einem Kautschukzylinder und einem entsprechend gravierten Stahlzylinder gaufriert, das heisst mit Reliefs entsprechend dem Umfang des gewünschten Produktformats. Der Klebstoff wird auf die Scheitel der Reliefs auf getragen. Anschliessend wird auf die Falte eine zweite bzw. eine dritte Falte mit Hilfe eines dritten Zylinders aus Kautschuk aufgebracht. Für den dritten Zylinder kann ebenfalls ein Zylinder aus Stahl oder Papier benutzt werden.
Es ist ein Test durchgeführt worden, um das Aufblätterungs-Verhalten des Produkts in Bezug auf ein Vergleichstaschentuch zu testen.
Man hat Taschentücher konfektioniert, in denen mit Hilfe eines in Wasser aufgelösten Klebstoffes dem PVA drei Falten vom Format 21,5 · 21,5 cm am Umfang über ein Band von 2 cm Breite gebunden werden.
Es sind Proben von 15 mm Breite in der verbundenen Zone der Taschentücher zerschnitten worden, und es ist bei 180ºC zum Aufblätterungstest übergegangen worden. Dieser Test besteht darin, die mittlere Aufblätterungskraft einer Probe bei einer mittleren bestimmten Geschwindigkeit von 100 mm/min zu messen. Dazu klemmt man zwischen zwei Backenpaare die Enden von zwei Falten, von denen man die Aufblätterungskraft messen will, die beiden Backenpaare werden bei konstanter Geschwindigkeit gespreizt, und es wird die ausgeübte Kraft gemessen. Dieser Wert wird zur Einheitsbreite zurückgeführt.
Es kann also festgestellt werden, dass es die Verklebung ermöglicht, ein Produkt herzustellen, welches eine stark erhöhte Aufblätterungsfestigkeit bietet sowohl in Längs- als auch in Querrichtung.
An einer grossen Anzahl von im Handel existierenden Produkten durchgeführte Messungen haben es im übrigen ermöglicht, festzustellen, dass, was auch immer das durchgeführte Gaufrierungsmotiv sein mag, entweder ausgehend von Punkten oder von Rippen, es unmöglich ist, auf konstante Weise mechanische Verbindungen herzustellen, dessen Aufblätterungsfestigkeit 1 g/cm in Längs- oder Querrichtung erreicht.

Beispiele:

Produkt I

Es ist aus drei aus 60% Nadelbaumfasern und 50% Laubbaumfasern bestehenden Zellstoffwattefalten ein Taschentuch hergestellt worden, wobei jede Falte ein Flächengewicht von 18 g/m² aufweist, und dem ein Zusatzstoff beigemengt ist, d. h. 1,5 kg pro Tonne, der einen Bindeeffekt auf die Fasern hat, um die Sanftheit zu verbessern (von der Firma ENKA NOBEL unter dem Namen BEROCELL 595 vertriebenes Produkt). Die Verbindung ist durch Umfangsverklebung durchgeführt worden. Ein solches Produkt wäre nicht mit der Gaufrierungstechnik aus dem Stand der Technik wegen der Anwesenheit von Zusatzstoff herstellbar gewesen.

Produkt II

Es ist ein Taschentuch mit einer Zentralfalte aus einer Mischung aus Nadelbaum - (75%), Laubbaum (10%) -Pulpen und einer chemisch thermomechanischen Pulpe (Flächengewicht: 21 g/m) unter Beimengung eines seine Widerstandsfähigkeit im feuchten Zustand verbessernden Zusatzstoffes (von der Firma HERCULES unter der Marke KYMENE 557 H vertriebenes Produkt) und zwei Deckfalten aus einer Mischung aus Nadelbau - (65%), Laubbaum (35%) -Pulpen (Flächengewicht: 14,5 g/m²) unter Beimengung eines Zusatzstoffes für seine Sanftheit (BEROCELL 595) konfektioniert worden.

Produkt III

Es ist ein Taschentuch als Probe aus drei Falten (Flächengewicht: 18 g/m²) ohne Zusatzstoff konfektioniert worden.
Die Messung der Festigkeiten, feucht, trocken und Zerplatzen, ist an Proben von 15 mm Breite zerschnitten in der Verbindungzone der Falten durchgeführt worden und ist ausgedrückt worden in Bruchlänge für jedes der drei Produkte (cm) und in der unteren Tabelle zusammengefasst:
In Bezug auf die Probe III wird festgestellt, dass die Erfindung die Herstellung von Produkten erlaubt, welche je nach gewünschter Anwendung eine breite Kennzeichenpalette aufweisen.

Claims

1. Herstellungsverfahren eines fasrigen Zellstoffprodukts wie z. B. Taschentücher oder Tischtücher, nach dem zwei Falten aus Zellstoffwatte in Bandform aufeinandergelegt werden, sie werden untereinander entlang einer Zone, welche den Umfang des besagten Produktes darstellt und weniger als 50% deren Fläche ausmacht, verbunden, und das Ganze wird in dem von der besagten Umfangszone definierten Format zerschnitten, dadurch gekennzeichnet, dass, bevor die besagten Einzelfalten aufeinandergelegt werden, eine klebende Substanz auf eine der besagten Falten entlang der besagten Zone aufgetragen wird, damit die besagten Falten nach dem Zusammenfügen direkt entlang der besagten Zone verbunden sind und eine Mindestfestigkeit gegenüber der Aufspaltung von 1 g/cm haben.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine klebende Substanz in einem dünnen kontinuierlichen Film entlang der besagten Zone aufgebracht wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine klebende Substanz entlang der besagten Zone auf einer Vielzahl von Oberflächen mit jeweils geringer Ausdehnung aufgebracht wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die besagten Oberflächen geringer Ausdehnung nach einem linearen Motiv angeordnet sind.

5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die besagten Oberflächen geringer Ausdehnung nach gleichmässig verteilten Punkten angeordnet sind.

6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der Falten so gaufriert wird, dass die besagte Zone ein Reliefmotiv aufweist und dass auf den besagten Reliefs eine klebende Substanz aufgebracht wird.

7. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der Falten dadurch gaufriert wird, dass eine der Falten zwischen einem nach einem die besagte Zone aufweisenden Relief gravierten Gaufrierzylinder und einem Kautschukzylinder geführt wird, dass eine klebende Substanz auf den besagten Reliefs aufgebracht wird, dass die zweite Falte auf die Falte, die die klebende Substanz aufgenommen hat, aufgebracht wird, und dass die Verbindung der zwei Falten mit Hilfe eines dritten Zylinders durchgeführt wird.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei Falten dadurch gaufriert werden, dass jede getrennt zwischen einem Gaufrierzylinder mit einem die besagte Zone aufweisenden Reliefmotiv und einem Kautschukzylinder durchgeführt wird, anschliessend wird eine klebende Substanz auf den Reliefs einer der Falten aufgebracht, und endlich nähert man die beiden Falten, um die besagten Zonen übereinander zu bringen, und ihre Verbindung wird dann durch Quetschung zwischen den besagten zwei gravierten Zylindern durchgeführt.

9. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 6 bis 8 nach einer Ausführungsform mit einem Gaufrierzylinder (15 oder 16), welcher mit einem Kautschukzylinder (13 oder 14) zusammenwirkt, mit einem Auftragezylinder (18) für die klebende Substanz, wobei der Auftragezylinder entlang einer Zone, die den Umfang des Produkts aufweist, mit dem besagten Gaufrierzylinder zusammenwirkt, und ein Zylinder (16 oder 15), welcher mit dem Gaufrierzylinder (15 oder 16) zusammenwirkt, dadurch gekennzeichnet, dass der Gaufrierzylinder einen reliefförmigen Teil aufweist, welcher der besagten Umfangszone entspricht.

10. Vorrichtung nach dem vorangehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen Verbindezylinder zur Vereinigung der Falten aufweist.

11. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 6 bis 8, welche zwei Gaufrierzylinder (15, 16), zwei Kautschukzylinder (13, 14) und einen Auftragezylinder (18) für die klebende Substanz entlang einer Zone, die den Umfang des Produkts aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Auftragezylinder (18) einen Teil (181) aufweist, welcher der besagten Umfangsklebezone entspricht.