FI59442C - Anvaendning av ett strykmassaskikt foer tillverkning av en praeglings- tryck- och tvaettbar raotapet - Google Patents

Description

tlίίΤΙ''11 Γ1 .... KUULUTUSJULKAISU c O X X O

™ ^UTLAGGNINeSSKRIFT 59442 • (4S> ^ T ^ (51) Kr-Uu/tncct3 D 21 H 1/24 SUOMI —FINLAND (21) f»Mi.ttH»k#Wu.-P«*nttr»öknlnl 753662 (22) HakwnlipMv·—»AmBknlngitf^ 29*12.75 (13) AlkupUvt—Gifciftiatsdif 29*12.75 (41) TullutluNcMial —BIlvHoffmtllg l8.O7.76

Htmu. I* rakl—MIM« (M

ratillt· och fgllterityfl—tl ' ' AraOkan uthfd och utl.»krtft*n publicarad 30.0U.8l (32)(33)(31) *T7***r ·*ββ>1»««—*«|W prlortt* 17.01.75 S aisan Liittotasavalta-Förbundsrepubliken Tyskland(EE) P 250168U.6 (71) Feldmuhle Aktiengesellschaft, Fritz-Vomfelde-Platz U, Dusseldorf-Oberkassel, Saksan Liittotasavalta-Förbundsrepubliken Tyskland(DE) (72) Kurt Werner Bergmann, Bruggen, Saksan Liittotahavalta-Förbundsrepubliken Tyskland(DE) (7U) Oy Jalo Ant-Wuorinen Ab (5U) Kohokuvioitavaksi ja painettavaksi soveltuva, pesunkestävä raakata-petti - Präglings-, tryck- och tvattbar r&tapet

Keksinnön kohteena on kohokuviottavaksi ja painettavaksi soveltuva, pesunkestävä raakatapetti, jonka perusmateriaalina on paperi, kartonki tai kuivahuopa-ute (non woven), joka on päällystetty päällystemassakerroksella, joka koostuu sideaineesta ja pigmentistä, jota kerrosta jäljempänä kutsutaan vain päällysteeksi.

Raakatapetin ainekselle asetetaan yhä korkeampia laatuvaatimuksia, jotta voitaisiin tyydyttää yhä suuremmat vaatimukset, joita valmiille tapetille asetetaan. Tämä koskee erityisesti painoa, joka tulee painomenetelmän ja mallin suhteen yhä korkeatasoisemmaksi. Sitäpaitsi ollaan yhä suuremmassa määrin siirtymässä siihen, että tapettiin tehdään kohokuvioinnilla moderni koristelu. Tämän lisäksi pitää näiden korkealaatuisten tapettien olla vielä pesunkestäviä, niin että mikäli niihin tulee likatahroja, ne voidaan puhdistaa, ts. niiden on oltava myös veden-kestuviä.

Näitä vaatimuksia on pyritty täyttämään tähän asti siten, että tavallisella painokelpoisella päällysteellä varustettu raakatapetti päällystettiin painamisen jälkeen pesunkestävällä kerroksella, joka tavallisesti perustui muovidispersioihin. Kohokuvioinnin jälkeen oli kuitenkin tällaisten tapettien pesunkestävyys puutteel- 2 59442 linen, koska kohokuvioinnin kuluessa tämä ylimääräinen muovifilmi voi murtua. Lisäksi tapetteihin tuli usein muovikalvon vuoksi epäedullinen kiiltovaikutus ja lopuksi aiheutti tällainen tapetin jälkikäsittely kalliin lisäkäsittelyvai-heen, joka voitiin suorittaa vasta painatuksen jälkeen tapetinvalmistajan toimesta eikä jo raakatapetin valmistuksen yhteydessä.

Mikäli raakatapetti halutaan jo alusta siikaan varustaa sellaisella omina! -duudella, että se on myös painamisen sekä kohokuvioinnin jälkeen täydellisesti pesunkestävä, täytyy päällysteen täyttää seuraavat vaatimukset: 1. Päällystyksen täytyy antaa tapetille niin suuri siley3, että se on sekä fleksopaino että syväpainomenetelmässä hyvin painettavissa.

2. Päällyste ei saa aiheuttaa siloituksessa esimerkiksi siloituslaitteessa tai kalanteris3a - minkäänlaista kiiltoa. Tapettiteollisuus ja asiakkaat ylenkatsovat kiiltäväpintaisia raakatapetteja - lukuunottamatta erikoistapauksia.

3. Raakatapetin päällystetyn pinnan täytyy omata painoväreihin nähden, sekä syvä- että fleksopainossa, hyvä imukyky, joka toisaalta ei kuitenkaan saa olla liian suuri, jottei vaikutettaisi haitallisesti painon kirkkauteen ja tarttuvuuteen. Lisäksi täytyy päällystyksen vastustus-lyky olla riittävä painovärin liuottimia vastaan.

4. Raakatape tiliä ja näin ollen myös päällystyksellä täytyy olla kohokuviointi soveltuvuus , ts. niiden on oltava hyvin muotoiltavia ja näiden kohokuvioiden tulee myös säilyä ennallaan ajan mukana.

5. Tapetin painettu pinta täytyy olla myö3 vielä kohokuvioinnin tai aallo-tuksen jälkeen hyvin pesunkestävä, ts. tapetin yläpinnalta ei saa irrota veden ja intensiivisen harjauksen vaikutuksesta päällysteaineosasia, mitä tapahtuu silloin, jos päällyste murtuu kohokuvioinnissa.

6. Pesun aiheuttama mekaaninen vaikutus ei saa aikaansaada tapetin pintaan mitään kiiltopa!kkoja.

Yksittäiset näistä vaatimuksista, kuten kohdat 1, 3 ja 4, voidaan täyttää siten, että tapettiraakapaperille levitetään päällystemassaa, joka koostuu epäorgaanisista valkoisista pigmenteistä, jollaisia käytetään yleisesti paperin päällystyksessä, sekä tavallisista sideaineista kuten tärkkelyksestä, kaseiinista sekä muovidispersioista.Tällaisilla päällystetty tapetti voidaan saada siloi-tetuk3i halutussa määrin jälkikäsittelemällä siloituslaitteistolla tai kalenterilla .

Tähän asti tunnetuilla raakatapeteilla ja tapeteilla ovat sii3 yksittäiset näistä vaatimuksista toteutettavissa, joskin kuitenkin muihin vaatimuksiin nähden esiintyy usein huononemista. Niinpä esimerkiksi ylläesitetyllä käsittely3iä aikaansaadaan erittäin korkea sileys, mutta siihen liittyy kuitenkin enemmän tai 3 59442 vähemmän voimakas kiilto. Ennenkaikkea puuttuu tähänastisilta tapeteilta, jotka täyttävät joukon edelläesitettyjä vaatimuksia, täydellisen pesunkestävyyden tunnusmerkit kohokuvioinnin jälkeen. Tämä johtuu ilmeisesti pääLlysteainekerroksen murtumisesta kohokuvioinnin aikana.

Mikäli tätä epäkohtaa pyritään poistamaan lisäämällä päällysteen sideaine-määrää oleellisesti, saadaan tosin pesunkestävyys paranemaan, mutta ei kuitenkaan saavuteta täydellistä pesunkestävyyttä. Sitävastoin tällöin kasvaa raakatapetin ominaiskiilto epäedullisesti ja sen imukyky painoväreihin nähden alenee oleellisesti ja siten myös huononee.

On olemassa senvuoksi suuri tekninen tarve sellaiselle raakatapetille, jolla ei enää ole näitä puutteita ja joka täyttää edelläesitetyt vaatimukset. Erityisesti on tämän keksinnön tarkoituksena että raakatapetti olisi hyvin kohokuvi-oitettavissa ja kuitenkin, että valmiilla tapetilla olisi täydellinen pesunkestävyys vielä kohokuviointioperaationkin jälkeen. Toisaalta tämän tehtävän ratkaiseminen saa aiheuttaa mahdollisimman vähän lisä työvaiheita.

Keksinnön mukaisesti ratkaistaan tämä ongelma eli kohokuviointi-, painoja pesukelpoisen raakatapetin aikaansaaminen, jonka perusaineena on paperi, kartoilla tai non woven, ja jonka pinnalla on pigmentistä ja sideaineesta muodostettu päällystelcerros, siten että päällystekerroksessa olevasta pigmentistä on 10 -100 palno-% liisteröimätöntä luonnontärkkelystä. Edullisesti on liisteröimättö-män iuonnontärkkelyksen pitoisuus yli 40 painopäällysteaineksen pigmentti-osasta. On kuitenkin korostettava, että jo suhteellisen alhaisilla luonnonturk-kelyksen pitoisuuksilla paranevat tavoitellut ominaisuudet selvästi.

Yllättäen on osoittautunut, että käyttämällä keksinnön mukaisesti liisteröimätöntä, ts. luonnontärkkelystä päällystyksessä, säilyy valmiin tapetin pesun-kestävyys hyvänä myös kohokuvioinnin jälkeen sekä saavutetaan lisäksi joukko parannuksia kohokuvioitettavan tapetin ominaisuuksissa.

Niinpä on raakatapetilla satinoituna erittäin sileä ja kuitenkin edelleen matta ja kiilloton pinta, joka hyvän sileyden ja imukyvyn vuoksi on painettavissa erityisesti myös syväpainolla. Se, että satinoinnista huolimatta saavutetaan matta pinta, joka ei ole kiiltävä ja on kuitenkin sileä, perustuu ilmeisesti liiste-röimättömän Iuonnontärkkelyksen rakenteeseen, joka tärkkelys tässä tapauksessa toimii pigmenttinä eikä milläänlailla kalvoamuodostavana sideaineena, jollaisena sitä tavallisesti käytetään liisteröidyssä muodossa päällystemassoissa. Pigmenttinä toimiva tärkkelysjyvä on toisaalta vielä niin taipuisa, että satinoinnissa perusmateriaalin epätasaisuudet täyttyvät ja tasoitettavat. Tietty muotoutuvuus, joka on ominaista liisteröimättömälle tärkkelykselle, on ilmeisesti myös syynä siihen, että keksinnön mukainen päällyste ei murru kohokuvioinnissa, kuten tapahtuu käytettäessä muovidispersioita yhdessä tunnettujen epäorgaanisten pigmenttien kanssa.

4 59442

Lii s terö imättöminä luonnontärkkelyksinä tulevat kysymykseen mitä erilaisimmat tärkkelyslaadut, kuten maissi-, tapioka-, vehnä-, ruis- ja perunatärkkelys. Erityisen suositeltavia ovat liisteröimättöminä luonnontärkkelyksinä maissi-tai perunatärkkelys, jotka ovat lisäksi helposti saatavia 3ekä täten halpoja,

Tarkoi tukse ranukai s e s ti käytetään pigmenttinä toimivan luonnontärkkelyksen lisäksi vielä muita epäorgaanisia pigmenttejä ja nostetaan täten päällystekerrok-sen peittokykyä. Epäorgaanisten pigmenttien oheiskäyttö ei kuitenkaan ole ehdottoman välttämätöntä, vaan on erityinen etu, että liisteröimätöntä luonnontärkke-lystä voidaan käyttää ainoana pigmenttinä ja kuitenkin saavuttaa hyvä valkoisuus ja opasiteetti. Käytettäessä yksinomaan liisteröimätöntä luonnontärkkelystä pigmenttinä on märkähankausarvo jopa korkeampi kuin käytettäessä lisänä epäorgaanisia pigmenttejä. Liisteröimättömien luonnontärkkelysten erityinen etu on siinä, että samalla päällystepainolla saavutetaan oleellisesti suurempi tilavuus, tai että toisaalta vähäisemmällä päällysteenkäytölLä voidaan saavuttaa erittäin sileä pinta.

Päällystekerroksessa sideaineena käytetyt muovidispersiot ovat koostumukseltaan ja ominaisuuksiltaan oleellisesti ennestään tunnettuja ja ne perustuvat ak-ryyiihapon ja sen johdannaisten polymeraatteihin, esim. ovat batadieeni-styreeni-sekapolymeereihin perustuvia.

Näiden ohella on olemassa muitakin mahdollisia vaihtelumahdollisuuksia muiden monoaeerien, kuten vinylideenikloridin, viryliasetaatin, yms. sellaisten kanssa. Koko päällystemäärästä voidaan käyttää pieniä määriä, nimittäin 10 $:iin nousevia, truitenkin aina alle 20 paino-j£:n olevia määriä ei muoveihin perustuvia sideaineita, kuten liisteröityä tärkkelystä, alginaatteja, kaseiinia ja karbok-simetyyliselluloosaa reologisten ominaisuuksien parantamiseksi, ilman että mär-kähankans- ja pesumahdollisuudet huononevat oleellisesti. Näitä prosenttilukuja ylittäviä määriä ei muoveihin perustuvia sideaineita voidaan käyttää multana vain silloin kun ne saatetaan kovettumaan päällysteessä veteen liukenemattomiksi esimerkiksi kove tinanneella.

Kokonaispigmenttimäärästä laskettuna voi sideainemäärä vaihdella suhteellisen laajoissa rajoissa ja se on alueella 15 - 150 paino-Jo kokonaispigmentin määrästä. Mitä suurempi on sideaineen määrä, sitä parempi on pesunkestävyys. Muutoin ei sideainepitoisuuden, painettavuuden, kohokuvioitettavuuden ja Id-ill on välttämisen vuoksi, tulisi olla liian korkea. Edullisia ovat erityisesti sellaiset päällystemassakerrokset, joissa sideaineen osuus on n. 50 - 00 paino-^ koko päällysmassakerroksesta.

Keksinnön mukaisen raakatapetin perusaineeksi sopivat tavalliset lähtöaineet, joita käytetään raakatapetin valmistuksessa, kuten paperi, kartonki sekä non .oven. Jälkimmäisellä aineksella tarkoitetaan kuitumattoja, jotka on valmistettu käyttämällä tekstiilikatkokuituja. Niiden pituus on suurempi kuin selluloosakui-dun. Pidemmät kuidut helpottavat lisäksi muotoutuvuutta kohokuvioinnissa sekä 5 59442 aikaansaadun kohokuvion säilymistä sekä parantavat myös lujuusominaisuuksia.

Perusaineksen neliömetripaino on edullisesti välillä SD - 250 c/nx~. Pääl-

O

lysteen määrä on edullisesti alueella 7 - 25 g/m ja se voidaan myös levittää useampina kerroksina tavallisilla päällystyslaitteilla. Mutta erityisen edullista on kuitenkin mikäli yksi päällystekerro3 on riittävä ja sillä saavutetaan hyvä sileys, hyvä kohokuvioitettavuus sekä märkähankausarvo. Koska jo raakatapetin valaista ja voi tehdä tämän päällystyksen, eikä tarvita lisäpäällystyksiä painamisen sekä kohokuvioinnin jälkeen, saavutetaan keksinnön mukaisella raakatapetilla melkoisen merkittävä valmistuksen yksinkertaistuminen sekä halpeneminen.

Keksintöä selvitetään seuraavassa neljällä esimerkillä, jolloin esimerkit 1 ja 2 koskevat keksinnön mukaisia raakatapetteja sekä esimerkit 3 ja 4 vertailun vuoksi tavallista valmistusta käyttämättä keksinnölle ominaista liisteröimätöntä luormontärkke ly s tä.

Pestävyys ja pesunkestävyys on kulloinkin todettu suoritetulla märkähankaus-koneella märkähankauslaitetta käyttäen, joka toimii seuraavasti:

Kokeeseen käytetty märkähankauslaite, millaisena sitä tavallisesti käytetään tape ttiteollisuudessa, koostuu sileästä alustasta, esimerkiksi lasialustästä, jonka päälle pannaan valmiiksi painettu jaaallotettu tapetti painettu puoli ylöspäin. Näytteen päälle pannaan hyvin tiivistyvä astia ja astia täytetään vedellä, niin että tapetin yläpinnalla on useita senttimetrejä paksu vesikerros. Veden alla olevalle tapetin pinnalle pannaan pyöreä harja, joka laitteen käynnistämisen jälkeen piirtää patetin pinnalle ympyrän. Harjaa painetaan tietyllä vakiovoimalla tapetin pintaa vasten. Valaisinlaitteiden avulla voidaan tapettia valaista kokeen aikana alhaalta tapetin läpi sekä ylhäältä. Niiden kierrosten lukumäärä mitataan, jotka ovat välttämättömiä irroittamaan ensimmäiset näkyvät osaset pintakerroksesta.

Esimerkki 1 2

Kolminkertaiselle pinnoitekartongille, jonka pintapaine oli 140 g/m , levitettiin ilmaharjan avulla pinnoitekerros, jonka määrä oli kuivauksen jälkeen 15 g/m ja jonka koostumus oli seuraava:

Sideaine: 120 paino-osaa kuivana laskettuna 50 £:sta muovidispersiota, joka koostui butadieeni-styreeni-3ekapolymeerista 5 paino-osaa hapettavasti hajotettua maissitärkkelystä pigmentti: SO paino-osaa luonnon maissitärkkelystä 20 pano-osaa kalsiumsilikaattia epäorgaanisena pigmenttinä.

yläpinnaltaan edellämainitulla pinnoitteella käsitelty kartonkiraaka-aine Λ satinoitiin paineella 130 kp/cm , ja sen pinta oli tämän jälkeen erittäin sileä, mutta täysin matta, sekä erittäin hyvin painatukseen kelvollinen. Raakatapetilla oli ennen kohoJcuviointia märkähankauslujuus 450 - 530 kierrosta, kohokuvioinnin 6 59442 jälkeen oli märkähankauslujuus 400 - 4Ö0 kierrosta. Paikoissa, joissa märkä-hankauskoe suoritettiin, ei havaittu kiillon kehittymistä.

Esimerldd. 2 Päällysteraakapaperille, joka koostui 40 osasta hioketta ja 60 osasta sellu- locsaa ja jonka pintapaino oli 120 g/m, levitettiin ilmaharjaila päällysteaine- 2 kerros, jonka määrä oli kuivauksen jälkeen 12/m ja jonka koostumus oli seuraava: Sideaine: 120 paino-osaa kuivana laskettuna 50 #:sta muovidispersiota, joka muodostui metakrylaatin sekapolymeraatista 5 paino-osaa hapettavasti hajotettua tärkkelystä Pigmentti: 100 paino-osaa luonnon maissitärkkelystä

Kuivauksen ja satinoinnin jälkeen oli tapetin märkähankauslujuus 540 - 570 kierros- . ta, joka ei kohokuvioinnin vaikutuksesta oleellisesti huonontunut.

Esimerkki 3

Vertailukoe ilman luonnon tärkkelystä pigmenttinä:

Esimerkin 1 mukainen päällystekartonki päällystettiin päällysteainemäärällä 15 ε/m Im vana laskettuna, jonka koostumus oli seuraava:

Sideaine: 120 paino-osaa kuivana laskettuna esimerkin 1 mukaista muovidispersiota 5 paino-osaa esimerlin 1 mukaista hapettavasti hajotettua tärklce-lys tä Pigmentti: 80 paino-osaa saostettua kalsiumkarbonaattia 20 paino-osaa kalsiumsilikaattia Tällä tavoin valmistettu raakatapetti omasi satinoimattomana matan, kuitenkin epätasaisen pinnan. Satinoinnin jälkeen esiintyi voimakasta kiillottumista huolimatta vähemmän sileästä ja tiiviistä pinnasta kuin esimerkissä 1. Painetta-vuus syväpainomeneteJmällä oli huonon sileyden vuoksi epätyydyttävää.

Ilärkähankauslujuus oli 180 kierrosta, kohokuvioinnin jälkeen laski märkähankauslujuus arvoon 35 - 45 kierrosta.

Esimerkki 4

Esimerkkiä 2 vastaavalle päällysteraakapaperille levitettiin muovidispersio, joka perustui metakryylihapon eekapolymeraattoihin, ilmanharjalla, jolloin päällysteen määrä oli 8 g/m^ kuivana laskettuna.

Täten valmistetulla raakatapeti 11a oli jo satinoimattomana epätyydyttävä pinnankiiito sekä riittämätön alleys. Satinoinnilla saavutetaan tuskin suurempaa sileyttä, tällöin kuitenkin pinnan kiilto lisääntyi. Raakatapetiliä oli kohoku-

Claims (4)

59442 rioii.iattoiaan nilrkähanlcauslujuus 200 kierrosta, koholmvioite Ituna se oli 120 Id.cnx>3ta. Tapetti oli riittämättömän sileydcn vuoksi painettavissa vain epä tyydyttävästi syväpaincmionctclmällä ja siinä esiintyi fleksopainossa puutteelliaon värienottolcyvyn vuoksi huono painojälki, jossa oli purisLinraitoja.

1. Präglings-, tryck- och tvättbar rätapet bestäende av papper, kartong eller non woven säsom basmaterial, som är överdraget med ett strykmassaskikt av plastbindemedel och pigment, känneteck-n a d därav, att 10-100 vikt-% av pigmentandelen i strykmassaskiktet är nativ oförklistrad stärkelse.

1. Kohokuvioitavaksi ja painettavaksi soveltuva, pesunkestävä raakatapetti, jonka perusmateriaalina on paperi, kartonki tai kui- ^ vahuopaute (non woven) , joka on päällystetty päällystemassakerrok- sella, joka koostuu muovisideaineesta ja pigmentistä, tunnet-t u siitä, että päällystemassakerroksen pigmenttiosa koostuu ΙΟΙ 00 paino-%:sti liisteröimättömistä luonnontärkkelysjyväsistä.

2. Rätapet enligt patentkravet 1, kännetecknad därav, att den nativa oförklistrade stärkelsen utgör mer än 40 vikt-% av pigmentandelen i strykmassaskiktet.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen raakatapetti, tunnet- t u siitä, että liisteröimätön luonnontärkkelys muodostaa yli 40 paino-% päällystemassakerroksen pigmenttiosasta.

3. Rätapet enligt patentkraven 1 och 2, kännetecknad därav, att pigmentandelen i strykmassaskiktet i sin helhet bestär av oförklistrad stärkelse.

3. Patenttivaatimusten 1 ja 2 mukainen raakatapetti, tunnet-t u siitä, että päällysteainekerroksen pigmenttiosa koostuu kokonaan liisteröimättömästä luonnontärkkelyksestä.

4. Patenttivaatimusten 1-3 mukainen raakatapetti, tunnet-t u siitä, että päällysteainekerroksen liisteröimätön tärkkelys on maissi- tai perunatärkkelystä.

4. Rätapet enligt patentkraven 1-3, kännetecknad därav, att den oförklistrade stärkelsen i strykmassaskiktets pigment-andel är majs- eller potatisstärkelse.