PL208739B1

PL208739B1 - Laminat papierowy lub tekturowy i sposób wytwarzania takiego laminatu

Info

Publication number: PL208739B1
Application number: PL361176A
Authority: PL
Inventors: Leif Norlander
Original assignee: Stora Enso Ab
Priority date: 2000-05-15
Filing date: 2001-05-10
Publication date: 2011-06-30
Also published as: CA2408927A1; DE60137762D1; BR0110653A; RU2245409C2; PL361176A1; NZ522113A; JP4828769B2; AU2001256923A1; ATE423870T1; SE0001786D0; SE519173C2; BR0110653B1; CA2408927C; JP2004506535A; EP1285132B1; EP1285132A1; SE0001786L; CN1429302A; WO2001088269A1; CN1240905C

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest laminat papierowy lub tekturowy i sposób wytwarzania takiego laminatu.

Wynalazek dotyczy laminatu papierowego lub tekturowego, zbudowanego z przynajmniej jednej, stanowiącej podłoże warstwy, określanej tutaj jako warstwa podłożowa, która to warstwa składa się z włókien celulozowych o odwadnialności równej 550 - 950 ml według normy CSF stanowiących 40 - 98% masy warstwy w stosunku wagowym i, przynajmniej po jednej stronie tej warstwy podłożowej, z przynajmniej jednej warstwy pomocniczej, która posiada większą gęstość niż warstwa podłożowa, przy czym warstwa pomocnicza i warstwa podłożowa są z sobą pośrednio połączone na zasadniczo całych swych przeciwległych powierzchniach, a laminat posiada wskaźnik sztywności zginania większy niż 2,5 Nm⁷/kg³, ale mniejszy niż 14 Nm⁷/kg³, liczony jako średnia geometryczna dla kierunku maszynowego i kierunku poprzecznego. Wynalazek ten dotyczy również sposobu wytwarzania takiego laminatu.

Opis zgłoszenia wynalazku WO 00/14333 dotyczy laminatu papierowego lub tekturowego, który posiada bardzo dużą sztywność. Osiągane jest to poprzez zastosowanie w laminacie włókien o odwadnialności, wynoszącej 550 - 950 ml CSF, w warstwie stanowiącej podłoże, zwanej warstwą podłożową, połączoną z warstwą pomocniczą po jednej lub po obydwu swych stronach. Daje to również taką korzyść, że laminat ma mniejszą gęstość i z tego względu zużywa mniejszą ilość materiału niż znany wcześniej laminat tekturowy, przeznaczony do tych samych, co laminat według tego wynalazku, zastosowań, takich jak materiał do pakowania płynnych i stałych artykułów spożywczych, a także do pakowania towarów przemysłowych i innych lub jako produkt pośredni do wytwarzania takiego materiału lub innych gotowych produktów. Wynalazek według powołanego opisu WO 00/14333 ujawnia laminat papierowy lub tekturowy o sztywności zginania większej niż 2,5 a mniejszej niż 14 Nm⁷/kg³, co oznacza wskaźnik sztywności zginania więcej niż od 2 do 7 razy większy niż wytwarzana obecnie przy użyciu konwencjonalnych środków wielowarstwowa tektura. Laminat ten odznacza się jednocześnie wystarczającą wytrzymałością warstwy podłożowej, która tworzy zwykle środkową warstwę laminatu, w celu umożliwienia nacinania, a następnie zaginania materiału. Szczególną zaletą jest ponadto to, że po nacięciu, laminat ten może zostać z łatwością zagięty zarówno w kierunku do jak i od tego nacięcia.

Przy produkcji laminatu według powołanego opisu WO 00/14333, warstwa pomocnicza (warstwy pomocnicze) jest laminowana na warstwę podłożową przy zastosowaniu pewnego spoiwa, zazwyczaj spoiwa lateksowego. Najbardziej korzystną, wymienioną ilością spoiwa jest przy tym ilość od 10 do 20% masy laminatu. Spoiwo to jest najdroższym surowcem, stosowanym do wytwarzania tego laminatu. Zgodnie zatem z jedną postacią wynalazku według powołanego opisu WO 00/14333, podjęto wysiłki, mające na celu zmniejszenie wymaganej ilości spoiwa, przy zachowaniu jednakże wysokiej sztywności zginania oraz dobrej wytrzymałości w kierunku grubości laminatu. Stwierdzono przy tym, że wystarczająca może być zawartość spoiwa, wynosząca 1 - 5%, korzystnie 2 - 5%. Według zgłoszenia WO 00/14333 odnosi się to jednakże wyłącznie do laminatów, w których warstwa podłożowa posiada gramaturę nieprzekraczającą 100 g/m², korzystnie nieprzekraczającą 80 g/m².

Wykazano z kolei, że trudne jest uzyskanie wystarczającej wytrzymałości w kierunku grubości (wytrzymałość w kierunku z), większej niż na przykład 200 kPa, dla ilości spoiwa mniejszych w przybliżeniu niż 10 do 12%. Problemem okazała się zatem zdolność do uzyskania wysokiej wytrzymałości w kierunku z przy małych zawartościach spoiwa, szczególnie wtedy, gdy warstwa podłożowa posiada dużą gramaturę. Trudne okazało się ponadto dla dużych gramatur laminatu, przekraczających w przybliżeniu 200 g/m², zapobieżenie na przykład marszczeniu się, powodowanemu przez obkurczanie się materiału w trakcie suszenia.

Do innych zgłoszeń patentowych, o których można uważać, że dotyczą tej samej dziedziny techniki, ale które nie są szczególnie powiązane z niniejszym wynalazkiem, należą na przykład zgłoszenia WO 99/02777, WO 95/26441, US 5 080 758 oraz US 4 913 773.

Laminat papierowy lub tekturowy, zbudowany z przynajmniej jednej warstwy podłożowej, która to warstwa składa się z włókien celulozowych o odwadnialności 550 - 950 ml CSF stanowiących 40 - 98% masy warstwy w stosunku wagowym, a także, przynajmniej po jednej stronie warstwy podłożowej, z przynajmniej jednej warstwy pomocniczej, która posiada większą gęstość niż warstwa podłożowa, przy czym warstwa pomocnicza i warstwa podłożowa połączone są z sobą pośrednio na zasadniczo całych swych, przeciwległych powierzchniach, a laminat ten posiada wskaźnik sztywności zginania większy niż 2,5 Nm⁷/kg³, ale mniejszy niż 14 Nm⁷/kg³, liczony jako średnia geometryczna dla kierunku maszynowego i kierunku poprzecznego, charakteryzuje się tym że pomiędzy warstwą podłoPL 208 739 B1 żową a warstwą pomocniczą znajduje się cienka warstwa pośrednia, która ma większy opór odsączania niż warstwa podłożowa oraz ma gramaturę, wynoszącą przynajmniej 2 g/m², ale mniej niż 20 g/m²i która została uformowana razem z warstwą podło żową.

Korzystnie warstwa pośrednia posiada opór odsączania mniejszy niż 35°SR, korzystnie mniejszy niż 30°SR, a jeszcze korzystniej mniejszy niż 20°SR.

Korzystnie warstwa pośrednia posiada gramaturę o wartości przynajmniej 3 g/m², ale mniej niż 15 g/m², korzystnie mniej niż 10 g/m².

Korzystnie warstwa pośrednia składa się w większości z włókien bielonej lub niebielonej masy chemicznej lub masy chemiczno-termomechanicznej (CTMP), korzystnie bielonej lub niebielonej chemicznej masy celulozowej, wytwarzanej z surowca celulozowego, składającego się w większości z drewna miękkiego i/lub drewna twardego.

Warstwa podłożowa zawiera także przynajmniej jeden rodzaj spoiwa, korzystnie spoiwa lateksowego, w ilości od 1 do 20%, dogodnie od 1 do 10%, korzystnie od 1 do 8%, a jeszcze korzystniej od 1 do 7% masy laminatu, licząc względem suchej masy.

Korzystnie laminat jest skonsolidowany poprzez dodatek spoiwa, korzystnie spoiwa lateksowego, głównie do warstwy podłożowej za pośrednictwem warstwy pośredniej w ilości od 1 do 20%, dogodnie od 1 do 10%, korzystnie od 1 do 7%, a jeszcze korzystniej od 1 do 5% masy laminatu, licząc względem suchej masy, i jest on sprasowany i wysuszony.

Korzystnie spoiwa zawierają przynajmniej jedno spoiwo, które wybrane jest z grupy, składającej się z rozpuszczalnych w wodzie polimerów lub wodnych zawiesin polimerów, korzystnie polioctanu winylu, alkoholu poliwinylowego, poliakrylanów, kwasu poliakrylowego, polietylenu, poliakrylamidu, polistyrenu i pochodnych kwasu maleinowego, w postaci homopolimerów i kopolimerów tychże polimerów lub też z grupy, składającej się ze skrobi, karboksymetylocelulozy i żywic naturalnych.

Korzystnie spoiwo z grupy, składającej się ze skrobi, karboksymetylocelulozy i żywic naturalnych, stanowi czynnik adhezji pomiędzy warstwą pośrednią a przynajmniej jedną warstwą pomocniczą.

Korzystnie laminat posiada wytrzymałość w kierunku z o wartości przynajmniej 100 kPa, korzystnie przynajmniej 150 kPa, a jeszcze korzystniej przynajmniej 200 kPa.

Korzystnie laminat posiada warstwy pośrednie oraz warstwy pomocnicze po obydwu stronach warstwy podłożowej.

Korzystnie laminat zawiera także drugą warstwę podłożową która to warstwa składa się z włókien celulozowych o odwadnialności 550 - 950 ml CSF stanowiących 40 - 98% masy warstwy w stosunku wagowym i która utworzona została razem z drugą warstwą pośrednią, przy czym obydwie warstwy pośrednie skierowane są ku sobie i połączone bezpośrednio na zasadniczo całych swych przeciwległych powierzchniach.

Korzystnie laminat posiada warstwę pośrednią oraz pierwszą warstwę pomocniczą po jednej stronie warstwy podłożowej, a także drugą warstwę pomocniczą po drugiej stronie warstwy podłożowej, która to warstwa pomocnicza uformowana została razem z warstwą podłożową oraz warstwą pośrednią.

Korzystnie przynajmniej 60% warstwy podłożowej laminatu stanowią włókna o odwadnialności większej niż 600 ml CSF, korzystnie większej niż 650 ml CSF, przy czym optymalnie przynajmniej 700 ml CSF, ale mniej niż 850 ml CSF, a ponadto laminat posiada wskaźnik sztywności zginania większy niż 3,0 Nm⁷/kg³, korzystnie większy niż 4,0 Nm⁷/kg³, a jeszcze korzystniej większy niż 5,0 Nm⁷/kg³, liczony jako średnia geometryczna dla kierunku maszynowego i kierunku poprzecznego.

Korzystnie warstwa podłożowa posiada gęstość 50 - 300 kg/m³, korzystnie 70 - 200 kg/m³, dogodnie 100 - 180 kg/m³, gramaturę 30 - 300 g/m², korzystnie 40 - 80 g/m² lub 70 - 120 g/m² oraz grubość 0,1 - 6 mm, korzystnie 0,2 - 1,0 mm, dogodnie 0,3 - 0,7 mm.

Korzystnie włókna celulozowe w warstwie podłożowej składają się w większej części z włókien celulozowych, otrzymanych przy użyciu sposobu wytwarzania masy mechanicznej, termomechanicznej lub chemiczno-termomechanicznej, korzystnie z uzyskiem drewna ponad 75%, dogodnie 80%, korzystnie z włókien celulozowych masy termomechanicznej (TMP) i/lub chemiczno-termomechanicznej (CTMP) o wskazanych wartościach odwadnialności,

Korzystnie warstwy pomocnicze posiadają większy opór odsączania niż warstwa pośrednia, korzystnie opór odsączania większy niż 20°SR, ale mniejszy niż 65°SR, korzystnie większy niż 25°SR, ale nie większy niż 40°SR, a także gramaturę 30 - 150 g/m² oraz gęstość 300 - 1500 g/m³, korzystnie 400 - 850 g/m³.

PL 208 739 B1

Korzystnie przynajmniej jedna z warstw pomocniczych składa się w większej części z bielonej lub niebielonej, chemicznej siarczanowej, siarczynowej lub na bazie rozpuszczalnika organicznego masy celulozowej, korzystnie z bielonej lub niebielonej chemicznej masy celulozowej, wytworzonej z surowca celulozowego, składającego się w większej części z drewna miękkiego lub drewna twardego.

Korzystnie warstwy pomocnicze składają się z warstwy barierowej, zbudowanej w większej części z folii tworzywa sztucznego, folii aluminiowej lub metalizowanej folii tworzywa sztucznego.

Sposób wytwarzania laminatu papierowego lub tekturowego, zbudowanego z przynajmniej jednej warstwy podłożowej, która to warstwa składa się z włókien celulozowych o odwadnialności 550 - 950 ml CSF stanowią cych 40 - 98% masy warstwy w stosunku wagowym, która to warstwa podł o ż owa przynajmniej po jednej swej stronie połączona jest pośrednio z warstwą pomocniczą, na całych ich przeciwległych powierzchniach, przy czym warstwa pomocnicza posiada większą gęstość niż warstwa podłożowa, tworzy się laminat o wskaźniku sztywności zginania większym niż 2,5 Nm⁷/kg³, ale mniejszym niż 14 Nm⁷/kg³, liczonym jako średnia geometryczna dla kierunku maszynowego i kierunku poprzecznego, charakteryzuje się tym, że pomiędzy warstwą podłożową i warstwą pomocniczą umieszczana jest cienka warstwa pośrednia, która ma większy opór odsączania niż warstwa podłożowa i posiada gramaturę , wynoszą c ą przynajmniej 2 g/m² ale mniej niż 20 g/m² i która został a uformowana lub jest formowana razem z warstwą podłożową.

Korzystnie warstwa pośrednia (2a) posiada opór odsączania mniejszy niż 35°SR, korzystnie mniejszy niż 30°SR, a jeszcze korzystniej mniejszy niż 20°SR.

Korzystnie warstwa pośrednia posiada gramaturę przynajmniej 3 g/m², ale mniej niż 15 g/m², korzystnie mniej niż 10 g/m².

Korzystnie warstwa pośrednia składa się w większej części z włókien bielonej lub niebielonej masy chemicznej lub masy chemiczno-termomechanicznej (CTMP), korzystnie z bielonej lub niebielonej chemicznej masy celulozowej, wytworzonej z surowca celulozowego, składającego się w większej części z drewna miękkiego i/lub drewna twardego.

Korzystnie laminat konsolidowany jest poprzez dodatek spoiwa, korzystnie spoiwa lateksowego, głównie do warstwy podłożowej za pośrednictwem warstwy pośredniej w ilości 1 - 20%, dogodnie 1 - 10%, korzystnie 1 - 8%, a jeszcze korzystniej 1 - 7% masy laminatu, licząc względem suchej masy, po czym następuje prasowanie i suszenie.

Korzystnie spoiwo dodawane jest przy zastosowaniu prasy zaklejającej natryskiwania lub użycia maszyny do powlekania przez polewanie lub łopatkowej maszyny do powlekania, bezpośrednio lub pośrednio przy użyciu rolkowej maszyny do powlekania.

Korzystnie wytwarza się laminat, który posiada warstwy pośrednie oraz warstwy pomocnicze po obydwu stronach warstwy podłożowej.

Korzystnie wytwarza się laminat, który posiada także drugą warstwę podłożową, która to warstwa składa się z włókien celulozowych o odwadnialności 550 - 950 ml CSF stanowiących 40 - 98% masy warstwy w stosunku wagowym i która została uformowana lub jest formowana razem z drugą warstwą pośrednią, przy czym obydwie warstwy pośrednie są skierowane ku sobie i połączone z sobą bezpośrednio na zasadniczo całych swych przeciwległych powierzchniach.

Korzystnie wytwarza się laminat, który posiada warstwę pośrednią oraz pierwszą warstwę pomocniczą po jednej stronie warstwy podłożowej razem z drugą warstwą pomocniczą po drugiej stronie warstwy podłożowej, która to warstwa pomocnicza została uformowana lub jest formowana razem z warstwą podłożową oraz warstwą pośrednią.

Laminat papierowy lub tekturowy według wynalazku stanowi rozwinięcie laminatu według WO 00/14333. W laminacie według wynalazku osiąga się wymaganą wytrzymałość w kierunku z przy stosunkowo niewielkiej ilości spoiwa, w szczególności spoiwa lateksowego, nawet przy zastosowaniu warstw podłożowych o stosunkowo dużej gramaturze. Zmniejszono również problem marszczenia się w przypadku dużych całkowitych gramatur laminatu. Laminat według wynalazku posiada ponadto te same zalety przy nacinaniu tego laminatu, co laminat według powołanego opisu WO 00/14333.

W laminacie według wynalazku stosowana jest pewna dodatkowa warstwa w porównaniu z laminatem, ujawnionym w powołanym zgłoszeniu WO 00/14333. Wspomniana dodatkowa warstwa zawiera cienką warstwę pośrednią, która znajduje się pomiędzy warstwą pomocniczą a warstwą podłożową i która posiada wyższy opór odsączania niż warstwa podłożowa. Warstwa pośrednia utworzona została ponadto razem z warstwą podłożową, co oznacza, że warstwa pośrednia oraz warstwa podłożowa są połączone z sobą bezpośrednio na całych swych przeciwległych powierzchniach. Warstwa

PL 208 739 B1 pośrednia, po swej stronie dalszej, względem warstwy podłożowej, jest korzystnie połączona bezpośrednio z warstwą pomocniczą na całej przeciwległej powierzchni.

Według jednej postaci wynalazku, warstwa pośrednia składa się w większości z włókien lekko mielonej, bielonej lub niebielonej masy lub masy CTMP (masa chemiczno-termomechaniczna), korzystnie z bielonej lub niebielonej, chemicznej masy celulozowej, wytworzonej z surowca celulozowego, składającego się w większości z drewna miękkiego i/lub drewna twardego. Warstwa pośrednia posiada ponadto gramaturę o wartości przynajmniej 2 g/m², korzystnie przynajmniej 3 g/m², ale mniej niż 20 g/m², korzystnie mniej niż 15 g/m², a jeszcze korzystniej mniej niż 10 g/m² oraz opór odsączania mniejszy niż 35°SR, korzystnie mniej niż 30°SR, a jeszcze korzystniej mniej niż 20°SR.

Według jednego przykładu wykonania wynalazku, warstwa pośrednia opisana w wynalazku znajduje się tylko po jednej stronie warstwy podłożowej, poprzez utworzenie jej na sicie razem z warstwą podłożową. Bezpośrednio na drugiej stronie warstwy podłożowej umieszczona może być warstwa pomocnicza, która również jest korzystnie utworzona razem z warstwą podłożową oraz warstwą pośrednią, dogodnie przy zastosowaniu trzywarstwowej skrzyni wlewowej. W alternatywnym przykładzie wykonania, warstwy pośrednie opisane w wynalazku znajdują się po obydwu stronach warstwy podłożowej, poprzez ich utworzenie na sicie razem z warstwą podłożową, korzystnie przy zastosowaniu trzywarstwowej skrzyni wlewowej.

Nie określono jeszcze jasno zasadniczych przyczyn, dzięki którym zmniejszona może zostać ilość spoiwa, ale jedna z teorii, nie ograniczając zakresu wynalazku, mówi, że cienka warstwa pośrednia zwiększa powierzchnię styczności z warstwą pomocniczą, w porównaniu z grubszym włóknem, które tworzy warstwę podłożową. Cienka warstwa pośrednia, która formowana jest razem z warstwą podłożową lub wewnątrz niej, posiada włókna, które są częściowo zorientowane w kierunku z arkusza (zmieszane z powierzchnią włókien w warstwie podłożowej) i są z tego względu zakotwiczone w warstwie podłożowej razem ze spoiwem. Ta zwiększona powierzchnia styczności pomiędzy warstwą podłożową, włączając w to warstwę pośrednią, a warstwą pomocniczą, oznacza, że spoiwo działa na większą powierzchnię, tak iż uzyskuje się większą wytrzymałość w kierunku z.

Inne aspekty wynalazku, dotyczące natury warstw, jakiejkolwiek warstwy dodatkowej oraz wytwarzania laminatu, włączając w to wszelkiego rodzaju dodatki i tym podobne, odpowiadają ujawnieniu, dokonanemu w powołanym zgłoszeniu WO 00/14333, którego opis załączono niniejszym poprzez odniesienie.

Oznacza to na przykład, że warstwa podłożowa posiada bardzo małą gęstość o wartości 50

- 300 kg/m³, korzystnie 70 - 200 kg/m³, dogodnie 100 - 180 kg/m³ oraz gramaturę 30 - 300 g/m². ₂

Zgodnie z jednym, możliwym przykładem wykonania, posiada ona gramaturę od 40 do 80 g/m², według innego przykładu wykonania gramaturę od 70 - 120 g/m². Według innej postaci wynalazku, warstwa podłożowa posiada grubość od 0,1 do 6 mm, korzystnie od 0,2 do 1,0 mm, dogodnie od 0,3 do 0,7 mm.

Warstwa podłożowa o niskiej gęstości korzystnie może zostać wytworzona w procesie formowania suchego lub formowania mokrego masy chemiczno-termomechanicznej (CTMP) lub innej masy „mechanicznej” na bazie włókien drewna miękkiego o dużej odwadnialności, takich jak włókna termomechaniczne (TMP). Formowanie suche jest korzystne z jednego punktu widzenia, przy czym możliwe jest zastosowanie w tym celu dowolnej znanej techniki, ale niezależnie od techniki formowania, odwadnialność masy powinna być większa niż 550 CSF, korzystnie większa niż 600 CSF, a jeszcze korzystniej większa niż 650 CSF, przy czym optymalnie jest ona większa niż 700 CSF. Wysoka odwadnialność materiału włóknistego, przeznaczonego na tę pierwszą warstwę, zapewnia, że arkusz może zostać sprasowany przy odsączaniu i konsolidacji arkusza bez zwiększenia gęstości w niepożądanym stopniu. Do pewnego stopnia włączone mogą zostać do warstwy podłożowej również inne surowe włókna o wysokiej sprężystości powrotnej w stanie mokrym, takie jak włókna chemicznie usieciowane poprzecznie, które często posiadają niewielki opór odsączania oraz wysoką sprężystość powrotną po prasowaniu mokrym, ale nie są one korzystne, przynajmniej ze względu na koszty.

Warstwa pomocnicza posiada ponadto znacznie większą gęstość oraz wytrzymałość na rozciąganie niż warstwa podłożowa, na przykład gęstość przynajmniej dwukrotnie, a korzystnie przynajmniej trzykrotnie większą od gęstości warstwy podłożowej, przy czym optymalnie jest ona większa przynajmniej czterokrotnie. Warstwa pomocnicza może mieć zatem gęstość od 300 - 1500 kg/m³, korzystnie od 400 do 850 kg/m³. Średnia grubość warstwy pomocniczej lub poszczególnych warstw pomocniczych wynosi zwykle tylko 3 - 20%, korzystnie nie więcej niż 15%, a dogodnie nie więcej niż 10% grubości warstwy podłożowej.

PL 208 739 B1

Laminat według wynalazku, składający się z jednej warstwy podłożowej, jednej warstwy pośredniej i jednej warstwy pomocniczej na przynajmniej jednej stronie warstwy podłożowej, a korzystnie po obydwu jej stronach, posiada gramaturę pomiędzy 50 a 500 g/m². W podanym przedziale, laminat według wynalazku, może posiadać gramaturę, która zależna jest od wzajemnej relacji grubości i gęstoś ci warstwy podłożowej, warstw pośrednich i warstw pomocniczych. Gdy zatem warstwa podłożowa jest stosunkowo gruba, laminat może mieć gramaturę w zakresie 75 - 400 g/m², korzystnie 100 - 350 g/m², dogodnie 100 - 250 g/m² lub 90 - 200 g/m². Jeż eli, z drugiej strony, warstwa podł o ż owa jest stosunkowo cienka, laminat może mieć gramaturę do 300 do 500 g/m², korzystnie 350 - 450 g/m². Innymi słowy, wtedy, gdy warstwa pomocnicza/warstwy pomocnicze dominuje/dominują pod względem gramatury. Możliwy jest także wariant pośredni, gdy składający się z tych warstw laminat posiada gramaturę 200 - 400 g/m², korzystnie 250 - 350 g/m². Wskaźnik rozciągania laminatu według wynalazku może wynosić do 25 - 150 Nm/g, korzystnie 50 - 100 Nm/g.

Podczas wytwarzania, warstwa podłożowa, razem z warstwą pośrednią (lub warstwami pośrednimi), jest laminowana przy użyciu spoiw oraz w warunkach kontrolowanego ciśnienia i czasu, do warstwy pomocniczej o dużej wytrzymałości na rozciąganie, w celu utworzenia laminatu według wynalazku. Proces laminowania może być korzystnie prowadzony w tym samym czasie, kiedy konsolidowana jest warstwa podłożowa. Nie jest to jednakże warunkiem wstępnym, gdyż równie dobrze możliwe jest najpierw utworzenie i skonsolidowanie warstwy podłożowej, włączając w to warstwę pośrednią (lub warstwy pośrednie), poprzez suszenie, przy czym warstwa podłożowa jest następnie laminowana do pożądanej warstwy pomocniczej. Ilość stosowanego spoiwa, korzystnie spoiwa lateksowego, wynosi od 1 do 20%, dogodnie od 1 do 10%, korzystnie od 1 do 7%, a jeszcze korzystniej od 1 do 5% masy laminatu, licząc względem suchej masy. Według wynalazku, może dzięki temu zostać uzyskana wytrzymałość w kierunku z przynajmniej 100 kPa, korzystnie przynajmniej 150 kPa a jeszcze korzystniej 200 kPa.

Oprócz spoiwa lateksowego, odpowiednimi spoiwami, służącymi do impregnacji warstwy podłożowej są inne polimery rozpuszczalne w wodzie lub zawiesiny wodne polimerów, wybranych z grupy, zawierającej polioctan winylu, polialkohol winylowy, poliakrylany, kwas poliakrylowy, polietylen, akrylamid, polistyren oraz pochodne kwasu maleinowego w postaci homopolimerów i kopolimerów wymienionych polimerów. Oprócz spoiwa lub spoiw, stosowane mogą być także środki zwilżające, takie jak dodecylosiarczan sodu, środki hydrofobowe oraz wszystkie inne, pożądane składniki. Uważa się za pożądane stosowanie spoiwa lateksowego, takiego jak skrobia, karboksymetyloceluloza oraz żywice naturalne, w celu utworzenia połączeń między różnymi warstwami włóknistymi, włączając w to połączenie pomiędzy warstwą podłożową a warstwą pomocniczą (warstwami pomocniczymi).

Laminat według wynalazku stosowany jest korzystnie do pakowania żywności lub pakowania różnego rodzaju produktów konsumpcyjnych i tym podobnych. Laminat tego rodzaju może ponadto dobrze służyć jako materiał ochronny przy składowaniu i transporcie artykułów, przeznaczonych do zastosowań przemysłowych.

Przedmiot wynalazku przedstawiono w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schematycznie pilotażową instalację według pierwszego, możliwego przykładu wykonania, służącą do wytwarzania laminatu tekturowego według wynalazku, fig. 2 przedstawia schematycznie pilotażową instalację według innego, możliwego przykładu wykonania, służącą do wytwarzania laminatu według wynalazku, fig. 3 przedstawia schematycznie przekrój poprzeczny laminatu według pierwszego, możliwego przykładu wykonania wynalazku, fig. 4 przedstawia schematycznie przekrój poprzeczny laminatu według drugiego, możliwego przykładu wykonania wynalazku, fig. 5 przedstawia schematycznie przekrój poprzeczny laminatu według trzeciego, możliwego przykładu wykonania wynalazku, fig. 6 - 17 ukazują diagramy wyników, uzyskanych w przeprowadzonych eksperymentach.

Na fig. 1 ukazano pilotażową instalację, która wykorzystana została do procesu laminowania (etap 4) w szeregu eksperymentów 1 i 2, opisanych w dalszej części poniżej. Materiał warstw pomocniczej, podłożowej, pośredniej, 3b, 1, 2a w postaci wstęgi, podawany z bębna magazynującego 10, laminowany był na materiał warstwy pomocniczej 3a w postaci wstęgi, podawany z innego bębna magazynującego 11. Materiał warstw pomocniczej, podłożowej, pośredniej, 3b, 1, 2a na bębnie magazynującym 10 utworzony został we wcześniejszym etapie przy użyciu trzywarstwowej skrzyni wlewowej (patrz opis etapu 3 eksperymentu) i wykonany został tak, jak pokazano na fig. 3, z warstwą pomocniczą 3b, warstwą podłożową 1 oraz warstwą pośrednią 2a według wynalazku. Materiał 3a w postaci wstęgi na bębnie magazynującym 11 wytworzony został w odrębnym, wcześniejszym procesie (patrz opis etapu 2 eksperymentu). W trakcie laminowania, odsłonięta powierzchnia warstwy pośredniej 2a odwracana jest w kierunku warstwy pomocniczej 3a i obydwa te materiały w postaci

PL 208 739 B1 wstęgi ściskane są z sobą w prasie zaklejającej 12. Wykorzystując odpowiednie wyposażenie, w przestrzeń między materiałami w postaci wstęgi, które doprowadzone zostały z bębnów 10 i 11 do prasy zaklejającej 12, wprowadzane jest w pożądanej koncentracji spoiwo, oznaczone symbolem 13. Za prasą zaklejającą 12, połączone i zwilżone wstęgi 3b, 1, 2a, 3a, doprowadzane są do suszarki 4, a następnie zwijane lub cięte na arkusze (niepokazane).

Zespół z fig. 1 może być także wykorzystywany do wytwarzania laminatu według fig. 5, którego skład opisany jest bardziej szczegółowo poniżej. W tym przypadku obydwa bębny 10 i 11 zawierają materiał w postaci wstęgi, wykonany z warstwy pomocniczej 3b, warstwy podłożowej 1 i warstwy pośredniej 2a, przy czym dwie odpowiednie warstwy pośrednie 2a zwrócone są wzajemnie ku sobie.

Na fig. 2 przedstawiono możliwy przykład wykonania procesu laminowania laminatu według fig. 4. Materiał w postaci wstęgi na bębnie 10a zawiera warstwę podłożową 1, która utworzona została w pewnym wcześniejszym etapie razem z cienką warstwą pośrednią 2a i 2b po każdej stronie warstwy podłożowej 1. Z bębnów 11a i 11b podawane są warstwy pomocnicze 3a i 3b, odpowiednio na każdą ze stron materiału z bębna 10a oraz do prasy zaklejającej 12. W prasie zaklejającej 12, na obydwie strony warstwy podłożowej 1 naniesione może zostać spoiwo lateksowe 13, za pośrednictwem warstw pośrednich, odpowiednio 2a i 2b. Ma to tę zaletę, że absorpcja spoiwa następuje szybciej, gdyż zmniejszona o połowę jest odległość przenoszenia spoiwa.

Alternatywnymi sposobami nanoszenia spoiwa są użycie natrysku, łopatkowa lub rolkowa maszyna do powlekania, przed prasowaniem i zetknięciem z sobą różnych warstw, jak opisano to w powołanym zgłoszeniu WO 00/14333.

Należy także zauważyć, że bębny magazynujące 10, 11 lub ewentualnie 10a, 11a, 11b mogą zostać zastąpione w instalacji przemysłowej przez urządzenia, służące do wytwarzania odpowiedniego materiału, czyli urządzenia formujące, a także urządzenia drenujące i suszące. Celem tego jest stworzenie ciągłego procesu, przebiegającego od surowców do gotowych laminatów.

Na fig. od 3 do 5 przedstawiono możliwe przykłady wykonania laminatu według wynalazku, które wytworzone zostały zgodnie z opisem fig. 1 lub fig. 2. Pokazane przykłady stanowią zaledwie pewną liczbę ilustracyjnych przykładów oraz że w zakresie wynalazku możliwa jest pewna liczba innych przykładów wykonania. Dodawane mogą być zatem różne warstwy, których liczba, charakter i położenie mogą być zmieniane bez odchodzenia od podstawowych zasad wynalazku.

P r z y k ł a d 1 - fig. 3

Laminat L1 według wynalazku składa się z czterech warstw. Wytworzono cienką warstwę pośrednią 2a z papieru o stosunkowo otwartej strukturze oraz warstwę pomocniczą 3b, razem z warstwą podłożową 1 o niskiej gęstości i wysokiej odwadnialności, typowej dla wynalazku. Warstwa pomocnicza 3b zawiera zwykle warstwę papieru o zasadniczo większej gęstości niż warstwa podłożowa 1, która jest również zwinięta i połączona z warstwą podłożową 1, tak iż skonsolidowany laminat uzyskuje charakterystyczne właściwości laminatu według wynalazku. Po tej samej stronie, co warstwa pośrednia 2a, nałożono na laminat w późniejszym etapie warstwę pomocniczą 3a, która zawiera typowo warstwę papieru, ale może w zasadzie składać się także z warstwy nie włóknistej, takiej jak warstwa barierowa, na przykład folia tworzywa sztucznego lub folia aluminium o zasadniczo większej gęstości niż warstwa podłożowa 1.

P r z y k ł a d 2 - fig. 4

Oprócz warstw, pokazanych w laminacie L1, fig. 3, laminat L2, fig. 4, zawiera drugą cienką warstwę pośrednią 2b, która łączy się z warstwą podłożową 1 po przeciwnej stronie, co warstwa pośrednia 2a. Po tej samej stronie, co warstwa pośrednia 2b, nałożono na laminat w późniejszym etapie warstwę pomocniczą 3b. W tym przypadku warstwa podłożowa 1 oraz obydwie warstwy pośrednie 2a i 2b zostały wytworzone razem, po czym w późniejszym etapie dodano do laminatu warstwy pomocnicze 3a i 3b. Każda z warstw pomocniczych 3a i 3b zawiera zazwyczaj warstwę papieru, ale jedna z nich może być także zbudowana z warstwy nie włóknistej, takiej jak warstwa barierowa, na przykład folia tworzywa sztucznego, metalizowana folia tworzywa sztucznego lub folia aluminiowa o znacząco większej gęstości niż warstwa podłożowa 1.

P r z y k ł a d 3 - fig. 5

Laminat L3 z fig. 5 zawiera kompozyt wykonany z podwójnego laminatu L1 z fig. 3, to znaczy podwójnego laminatu, wykonanego z warstw pomocniczych 3b, 3b', warstw podłożowych 1, 1 i warstw pośrednich 2a, 2a', ale bez warstwy pomocniczej 3a. W konstrukcji tej obydwie warstwy pośrednie 2a, 2a' zostały skierowane ku sobie i wzajemnie połączone, na przykład w prasie zaklejającej,

PL 208 739 B1 w taki sam sposób jak pokazano na fig. 1. Tworzy to laminat z podwójną warstwą podłożową, który z tego wzglę du posiada większą gramaturę oraz bardzo dobry wskaźnik sztywnoś ci zginania.

Sprawozdanie z przeprowadzonych eksperymentów

Wyposażenie

Eksperymenty przeprowadzono na eksperymentalnej maszynie papierniczej (XPM) o szerokości w przybliżeniu 450 mm.

Wykorzystano następujące urządzenia:

- Rafiner stożkowy typu JC 00 (Jylhavaara) do mielenia materiału o konsystencji 4%.

- Sito fourdriniera, wyposażone w trzywarstwową skrzynię wlewową. Daje to możliwość formowania trzech warstw o różnym składzie włókien, jednej na drugiej. Koncentracje włókien w skrzyni wlewowej wynosiły pomiędzy 0,2 i 1% i zależne były od prędkości oraz od gramatury różnych, utworzonych warstw.

- Pojedyncza prasa filcowa z bębnem pokrytym teflonem. Typowe liniowe obciążenie w prasie wynosiło około 12 kN/m, co po prasowaniu dawało zawartość suchej masy 35 - 40%.

- Prasa zaklejająca o ciągłej regulacji liniowego obciążenia.

- Sekcja suszenia, składająca się z jedenastu elektrycznych, podgrzewanych cylindrów (IR) o średnicy 750 mm. Cylindry te posiadają powierzchnie pokryte teflonem. Wszystkie cylindry, za wyjątkiem cylindrów nr 2 i 11, zaopatrzone były w sita suszące.

- Spoiwem stosowany we wszystkich eksperymentach był Appretan 540 S firmy Clariant Perstorp.

Badanie i analiza

Przy wytwarzaniu materiału wielowarstwowego, gramatura różnych warstw wyznaczana była poprzez wyznaczenie pola powierzchni próbki i zważenie materiału po utworzeniu pojedynczej warstwy, a dla kolejnych warstw, poprzez wyliczenie różnicy gramatury, gdy są one złączone z pierwszą wymienioną warstwą.

Ilość spoiwa wyznaczana była w następujący sposób. Gramatura próbki minus całkowita gramatura składowego materiału w postaci wstęgi, podzielona przez całkowitą gramaturę próbki. Koncentracja spoiwa w prasie zaklejającej wyznaczana jest poprzez odważenie spoiwa w ilości testowej, po czym suszenie do uzyskania stałej masy w temperaturze 105°C.

Badanie wszystkich właściwości papieru przeprowadzono przy użyciu standardowych metod w kontrolowanym środowisku, 23°C, 50% wilgotności względnej. Dla dalszych informacji patrz WO 00/14333.

Pierwsza seria eksperymentów

Eksperymenty przeprowadzono w czterech etapach:

W etapie 1 surowiec włóknisty został roztworzony na masę w wodzie, po czym zmielony w niezbędnym stopniu. Materiał HT-CTMP, przeznaczony na warstwę podłożową roztworzono w wodzie i wpompowano bez mielenia do kadzi magazynujących lub maszynowych.

W etapie 2 wykonano warstwę powierzchniową 3a (patrz fig. 3) o następującym składzie: 30 g/m² 50/50% St32/St61, stopień zmielenia 34°SR. Prędkość maszyny około 18 m/min. Końcowa zawartość suchych cząstek w materiale wynosiła około 85%.

W etapie 3 wykonano materiał o dwóch warstwach (odniesienie) oraz trzech warstwach (według fig. 3). Patrz tabela 1, w której z lewej na prawo pokazano kolejność oszacowaną z kierunku mokrego sita w górę w kierunku z. Zawartość suchej masy w materiale po suszeniu wynosiła około 85%. Prędkość maszyny wynosiła około 10 m/min.

W etapie 4 warstwa 3a była laminowana na materiał wielowarstwowy w postaci wstęgi (dwie lub trzy warstwy). W prasie zaklejającej pomiędzy obydwie wstęgi dodano spoiwo w różnych koncentracjach. Głębokość zbiornika w prasie zaklejającej wynosiła między 10 a 20 mm. Obciążenie liniowe w prasie zaklejającej utrzymywane było na stałym poziomie, w przybliżeniu 26 kN/m. Materiał ten był ostatecznie suszony w bębnowej maszynie suszącej do końcowej zawartości suchej masy, wynoszącej 90 - 95%. Prędkość maszyny utrzymywano na stałym poziomie około 5 m/min.

T a b e l a 1

Oznaczenie produktu końcowego	Warstwa 2a	Warstwa 1	Warstwa 3b
1	2	3	4
3+1 warstw (wg fig. 3)	3-5 g/m² St32 20°SR	70 g/m² HT-CTMP 750 CSF	30 g/m² 50/50% St32/St61 32°SR

PL 208 739 B1 cd. Tabeli 1

1	2	3	4
2+1 warstw (odniesienie)	pominięte	80 g/m² HT-CTMP 750 CSF	30 g/m² 50/50% St32/St61 32°SR

St32 - Stora 32, bielona masa siarczanowa z drewna miękkiego

St61 - Stora 61, bielona masa siarczanowa z drewna brzozowego

HT-CTMP firmy SCA Ostrand, PC Fluff CTMP

Wyniki pierwszej serii eksperymentów

Na podstawie tabeli 1a - b oraz fig. 6 - 11 można zauważyć, że dzięki umieszczeniu cienkiej warstwy pośredniej w próbce oznaczonej w tabelach - 3+1 otrzymuje się większą wytrzymałość w kierunku z przy tej samej zawartoś ci spoiwa w porównaniu z próbką oznaczoną 2+1 wytworzoną bez takiej warstwy pośredniej. Widoczne jest ponadto, że wytrzymałość w kierunku z oraz wskaźnik sztywności zginania są większe dla laminatu, wytworzonego z obecnością warstwy pośredniej reprezentowanego przez próbkę oznaczoną 3+1 w porównaniu z materiałem, nie zawierającym warstwy pośredniej reprezentowanym przez próbkę nr 2+1, dla gęstości mniejszej niż około 320 kg/m³. Zgodnie z diagramem 1 warstwa pośrednia daje oszczędność zużycia spoiwa, wynoszącą od 11 do 7% jednostek, w celu uzyskania wytrzymałości w kierunku z o wartości 200 kPa, to znaczy około 35% mniejsze zużycie spoiwa. Należy zaznaczyć tutaj, że granica 200 kPa nie musi być uważana za absolutną granicę funkcjonowania materiału opakowaniowego, ale winna być uznawana za wskazówkę.

Drugi szereg eksperymentów

Eksperymenty zorganizowano w czterech etapach:

W etapie 1 surowiec wł óknisty roztworzony został w wodzie oraz zmielony w wymaganym stopniu. Materiał HT-CTMP, przeznaczony na warstwę podłożową roztarty został na masę w wodzie i wpompowany bez mielenia do kadzi magazynują cych lub maszynowych.

W etapie 2 wykonano warstwę powierzchniową 3a o następującym składzie: 30 g/m², 50/50% St32/St61, stopień mielenia 34°SR. Prędkość maszyny około 18 m/min. Końcowa zawartość suchej masy około 85%.

W etapie 3 wytworzono materiał o dwóch lub trzech warstwach. Patrz tabela poniżej, w której z lewej na prawo pokazano kolejność obliczoną z mokrego sita i w górę w kierunku z. Zawartość suchej masy w materiale po suszeniu wynosiła około 85%. Prędkość maszyny wynosiła około 10 m/min.

W etapie 4 warstwa 3a była laminowana do wielowarstwowego materiału w postaci wstęgi (dwie lub trzy warstwy). W prasie zaklejającej, pomiędzy te wstęgi umieszczono spoiwo w różnych koncentracjach. Głębokość zbiornika w prasie zaklejającej wynosiła między 10 a 20 mm dla materiału odniesienia bez warstwy 2a. Absorpcja spoiwa przez arkusz była wolniejsza z warstwą 2a. Przeciwdziałano temu poprzez zwiększenie okresu utrzymania arkusza w spoiwie w wyniku zwiększenia głębokości zbiornika do 30 - 50 mm. Liniowe obciążenie w prasie zaklejającej utrzymywane było na stałym poziomie około 26 kN/m. Materiał był ostatecznie suszony w cylindrycznej suszarce do końcowej zawartości suchej masy 90 - 95%. Prędkość maszyny utrzymywana była na stałym poziomie w przybliżeniu 3 m/min.

T a b e l a 2

Oznaczenie produktu końcowego	Warstwa 2a	Warstwa 1	Warstwa 3b
3+1 warstw (wg fig. 3)	5-9 g/m² St32 20°SR	150 g/m² HT-CTMP 750 CSF	40 g/m² 50/50% St32/St61 32°SR
2+1 warstw (odniesienie)	pominięte	150 g/m² HT-CTMP 750 CSF	40 g/m² 50/50% St32/St61 32°SR

St32 - Stora 32, bielona masa siarczanowa z drewna miękkiego St61 - Stora 61, bielona masa siarczanowa z drewna brzozowego HT-CTMP firmy SCA Ostrand, PC Fluff CTMP

Wyniki drugiej serii eksperymentów

Wyniki przedstawiono w tabeli 2a - b oraz diagramach na fig. 12 - 17. Wyniki te także pokazują, że ilość spoiwa, która wymagana była do uzyskania wytrzymałości w kierunku z pomiędzy 100 a 400 kPa jest zasadniczo mniejsza wtedy, gdy razem z grubszymi włóknami warstwy podłożowej 1 tworzona jest bardzo cienka warstwa pośrednia (laminat z tą warstwą reprezentuje próbka 3+1 w tabeli) z materiału włóknistego, która daje większą gęstość formowania. Na poziomie 200 kPa wymaga10

PL 208 739 B1 ne jest około 7,5% spoiwa w porównaniu z około 12 -13%, to znaczy tutaj także istnieje potencjalna oszczędność rzędu 35%.

Według wynalazku wytworzone mogą zostać odmiany laminatu inne niż opisane tutaj, a które odpowiadają laminatowi opisanemu w zgłoszeniu WO 00/14333, ale z jedną lub dwiema dodatkowymi warstwami pośrednimi opisanymi w niniejszym wynalazku, z wymaganą mniejszą ilością spoiwa.

Ό

Ρ α

φ

Β >Ί

Ρ φ

&

W

Ρ!

Φ φ

-Ρ

Ρ

Φ

W

Φ ω

Ρ φ

Ή

CM

Φ r—I

Φ rP

Φ

Ό

Φ

Η

	Ozna- czenie próbki	3 + 1	3 + 1	3 + 1	3 + 1	3 + 1	3+1	2 + 1	2 + 1	τ—1 + CA	2 + 1	2 + 1	2 + 1
	Sztywność zginania (MD-CD) Nm⁷/kg³	5,57	5,23	4,59	CA O CO	5, 96	co CA to	3,94	co	UO CA •χΓ	vo CA	5,25	4,47 I_
	£ ·* S ^N	254	364	’χΓ LD oo	195	200	140	483	323	353	110	O	o
	Ό 'W m c ε W ir W Ol 0> 0	311	321	327	301	302	293	362	342	334	309	! 298	300
	Grubość μιπ	ca	t—i ca 'tt	ca ca	ca *χΓ	oei’	?—1 ca	505 ! _!	Γ- ΓΟ tO	515	598	578	568
	CM ε Oi s ta	153,8	157,3	oo oo cd _T—i	148,5	147,7	143,8	182,8	CA co 00 x—1	172,0	184,6	172,5	00 o Γ~- ł—1
	Konc. w arkuszu -6	10,9	12,7	co to τΡ	t—I O	ϊ—1 co	co a¹	15,1	15,5	13,8	p CA	CO	r-
	o * o ° 5 λ ω	t—I ł—ł	14,8	CO τ—i	r- ca	8,7	6,2	O CA	17,1	LO i—i	11,2	8,3	r-
Nominalne gramatury	oo b m Y	O oo	30	30	o oo	O oo	O 00	o co	O co	30	30	30	30
A ™ e 3 o> m	3,5	3,5	3, 5	3,5	LD co	3,5	o	o	O	O	O	O
CA CM B ffl Y	O r-	O Γ*	O r~	O	o r~	O Γ	o co	o 00	o CD	o 00	o 00	o co
ł—ł CM ε § Y	o 00	30	30	30	30	30	30	o 00	O 00	30	30	30
	Próbka	120	121	122	127	128	12 9	130	131	132	133	134	135

ca			ία
co			co
CA			p
00			00
φ			Φ
•P			Ή
C			£
Φ			Φ
i—J			rp
Φ		ca	Φ
•P		co	•Η
B			Β
N		o	Ν
		CA
□			£
•P		Φ	-Ρ
£		Ή	α
Qg		£	α,
0		Φ	ο
P		>—i	ρ
φ		Φ	C0
		•P
0		B	ο
		N
rH			τ—1
<D	Cu	£	CD
P	co	Ή	Ρ
co	o	£	C0
		O,-	γ
•Ad	o	o	CA
00	LD	P	00
P	Γ-	co	Ρ
co	CM	0	ω
_O\o	2		ο\°
O	H	CA	Ο
LD	O	00	ιη
\	1	P	ρ.
O	H	co	ο
LD	ca	CM	LD
	CM	^B	CM
X	B		Β

Cfi Cn	tn ο CO
£ Φ -Η Ό rp 3	ο οο	ο Γ-	LD 1 ΟΊ
Ό			Ό
Φ	r—I	CA	CA	οο
^rP
ρ;	φ	Φ	Φ	φ
C0	3		3	3
	Ρ	Ρ	Ρ	ρ
	σι	φ	Φ	φ
	Ρ	Ρ	Ρ	Ρ
	φ	φ	Φ	φ
	3:		!2	3:

PL 208 739 B1

Tabela lb Pierwsza seria eksperymentów

Φ P C -P O p

x—1

I-1

x—1

X—1

x—i

X—1

r—1

X-1

X—1

X—I

χ—1

N P υ o

A

+

A

00

oo

CM

θ']

CM

P o, N

o

® o\°

ct

X

<0

10

X-i

LO

co

C0

Konc ark.

o x—1

CM X—1

LO x—1

Γ

C0

LO i—1

LO X-1

00 X-1

<Ti

r-

r—

o\°

ó 2 c o 2 * a

X—| x—1

14,8

co V-1

Γ- CT

Γ- ΟΟ

CM <0

o CM

17,1

LO x—1

11,2

8,3

r-

w

5 sa -H “ /

00

oo

LO

r-

00

CO

CT

10

O

LO

00

o

s

Pn

H.

k.

k

k.

•k

k.

00

r—

00

r-

oo

Cs]

co

or

CM

o

LO

uo

LO

<0

sr

CO

co

r-

kO

2 2 o

Λ

i—1

x—¹1

X—I

xP

X—1

x—1

rH

x—1

t—1

x—i

x—1

X-1

r^gNc -H “ /

ct

x—i

LO

CT

10

Γ-

r-

o

CM

r-

k0

o

5

tT

K.

k.

k

«.

k

<k

kk

k

*k

OO

CO

10

^r

CM

00

x—1

i—ł

O

LO

C0

'FT

*xT

=tr

CO

co

r-

Γ-

k0

+ 2 o ⁰¹

id

I-1

x—1

X-1

x—1

X—1

X-1

1-1

X-1

x—1

I-1

x—1

O

μ r-j

Γ0 04

X—1

x—1

Xp

x—1

τ—1

x—l

t—1

x—1

xP

r—1

x—1

χ—1

•H p

P fd £

£

k.

k

k.

k

k.

Ό Φ μ

12

t—1

τ—1

x—1

i—1

x—1

r-1

x—1

I-1

x—1

m σ'

00

co

00

oo

00

CO

00

OO

00

o M Pn

n

Φ

CM

P

/ A + \

ct

<T

ct

CT

o

LO

o

LO

O

k.

k

s.

k

•k

k.

•N

CO

<0

(0

<0

C0

r-

fd

^1-1 tm

O

o

O

o

CM

5

x—1

t—1

τ—1

X-(

i—1

x—1

X—1

1-1

x—1

t—1

χ—1

X—1

s

m

co 04

e

o

O

o

O

o

O

□

s X tn σ

00

co

00

P

fd

p

h

<N g

LO

id

k.

k

o

P

⁰¹

OO

oo

00

to

o P

CMc^

O

o

1—1 fd P •p

S M, m σ'

θ'

Γ-

r-

Γ-

X

co

CD

co

ε

O

ε

o

O

o

ω K

00

CO

00

OO

co

00

fd

Ρ

o

X-1

CM

r-

oo

CT

o

χΡ

CM

co

LO

Ρ

CM

00

co

00

μ

1-1

X-1

I-1

X-1

X—1

τ—1

X—1

x—1

t—1

Pt

	Ρ	Ξ Ό μ Ρ φ £ π3 μ id Om Ρ υ >1 Ρ Ρ •Η Ή rd •Ρ Ρ
		ΓΟ
	-Η	Ρ
	Ο	-Ρ
	Ομ	CT
	w	Ν
	•Ρ	Ρ
	ο	υ
	W	'C0
	ο	ο
	Ρ	Ρ
	μ
	(ΰ	hi
	Ξ	Ρ
		Ν
	Ν	ω
	Ρ	Ρ
	Ή	•Ρ
	Ρ	Ρ
fO	φ	<d
•H	Ν	1—I
μ	υ
o	Π3	φ
P	Ρ	μ
Φ	Ν	ρ
μ	κΡ	ο
o
P		>1
rC	>1	Ν
,-1	Ν	μ
	μ	Ομ
Φ	Ομ
P		(0
♦N	(0	Ρ
O	Ρ	ο
μ	Π3	Ν
	5	υ
N	Ο	ίΰ
Φ	C0	Ρ
N	Ο	Ν
μ	Ρ	hi
Om	co
hi	rd	cd
rM	μ	μ
fd	Ρ	Ρ
P	Ρ	4J
cn	rd	Ρ
o	S	£
N	(d	<d
	μ	μ
Φ	tr	dr
P O 1 1 N
υ		.—„
(ΰ	fd	Ρ
Ρ	.—-	—-
Ν
>1	12
	CQ	CQ
hi	m	fd
μ	μ	μ
Ρ	Ρ	Ρ
Ρ	Ρ	Ρ
(0	<d	ρ
6	£	£
Π3	<d	fd
μ	μ	μ
ο	0	0

PL 208 739 B1 £

Ό

-Ρ

C

Φ £

>.

Ρ φ

pj ω

φ π3 φΐ

Ρ

Ω ίΟ c\j

I—ι

Φ

Ό

Γθ

Η

Uwagi

x—1

r—1

X-1

X—i

X-1

Γ-1

x—1

Ozn. prób.

I-1 + Cd

τ—1 + CM

rd + CM

τ—1 d“ CM

τ—1 + Cd

1—1 + Cd

τ—1 + CO

X-1 + co

rd + CO

x—1 + co

rd d- 00

x—1 d- co

Sztywność zginania (MD-CD) Nm⁷/kg³

O co Cd

τ—1 00 CM

O 02 T-1

σ·. 02 CM

02 00 CM

02 CO CM

to CM CO

Cd 02 CM

to Ο- ΡΟ

o LO co

r- 02 CM

co ro

00 ro co

0 -P

O Cd LO

r- X—1 5—1

o

02 CO

CO Γ- CM

Cd LO sr

sd CM CO

r- CM 'd¹

ce 02 CM

Γ- χΓ co

CO LO CM

to co τ—1

o LO I-1

Gęstość kg/m³

CO tO co

co co co

LO co co

i—1 LO co

CO *sT CO

LO to co

Γ- CM CO

O rd CO

Cd CM CO

co Cd co

02 sr co

oo o co

CM O co

Ό 'tQ o a Π § 3 U 0

tO 00 o

r~ 00 o

LO co o

CM 00 O

to co o

to CO o

O 02 O

CO CO o

Γ- ΟΟ o

02 co o

o 02 o

02 O

s ε m 0 Cr

co ł—1 co

00 00 cd

co co CM

02 CO CM

L0 02 CM

CM x—1 co

co 02 CM

o τ—1 co

o co Cd

Γ- ΟΟ Cd

co o co

LO co CM

^d 00 Cd

Konc. w arkuszu o, o

^d 02 T—i

to Cd v—1

Γ- x—1 τ—1

02 τ—1 τ—1

r~ co r~1

'tr co x—1

02 Cd τ—1

18,76

o rd

Cd τ—1

co 00 τ—1

to rd x—1

ro r-

o / g o ^Λ° 3 a to

CM CM

02 rd

to X-1

02 T—1

CM CM

LO CM

tO r—1

02 τ—1

CO X-1

to X-1

02 i—1

o τ—1

00

Nominalne gramatury

CO <Si £ m X

O 'tr

O

o 'νΓ

O

o ^d

O ^d

O

o

o ^d

O

o ^d

cg s λ ε ffl O σ·

O

o

O

LO

L0

LO

02

Cd oj £ ³¹ Y ω Φ¹

o LO t—1

o LO i—1

o LO t—1

o lO X—1

o LO i—1

o LO X—t

o LO x—1

O LO t—1

o LO x—1

O LO τ—1

o LO τ—1

o LO rd

O LO X—1

τ—1 OJ ε s 0 m σ'

o xd

o •<r

o

o mr

o

o ^d

o

o •Fd

O

o ”xd

O ^d

o ^d

Próbka

Γ~ o τ—1

00 o t—1

02 O x~d

o x—1 τ—1

rd x—1 i—1

OJ τ—1 τ—1

Xł lO to τ—1

ϋ to to I-1

Γ- ΙΟ rd

00 to rd

02 to τ—1

o Γ- rd

x_d Γx—i

05

Claims

1. Laminat papierowy lub tekturowy, zbudowany z przynajmniej jednej warstwy podłożowej, która to warstwa składa się z włókien celulozowych o odwadnialności 550 - 950 ml CSF stanowiących 40 - 98% masy warstwy w stosunku wagowym, a także, przynajmniej po jednej stronie warstwy podłożowej, z przynajmniej jednej warstwy pomocniczej, która posiada większą gęstość niż warstwa podłożowa, przy czym warstwa pomocnicza i warstwa podłożowa połączone są z sobą pośrednio na zasadniczo całych swych, przeciwległych powierzchniach, a laminat ten posiada wskaźnik sztywności zginania większy niż 2,5 Nm⁷/kg³, ale mniejszy niż 14 Nm⁷/kg³, liczony jako średnia geometryczna dla kierunku maszynowego i kierunku poprzecznego, znamienny tym, że pomiędzy warstwą podłożową (1) a warstwą pomocniczą (3a, 3b) znajduje się cienka warstwa pośrednia (2a), która ma większy opór odsączania niż warstwa podłożowa (1) oraz ma gramaturę, wynoszącą przynajmniej 2 g/m², ale mniej niż 20 g/m² i która została uformowana razem z warstwą podłożową.

2. Laminat według zastrz. 1, znamienny tym, że warstwa pośrednia (2a) posiada opór odsączania mniejszy niż 35°SR, korzystnie mniejszy niż 30°SR, a jeszcze korzystniej mniejszy niż 20°SR.

3. Laminat według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że warstwa pośrednia (2a) posiada gramaturę o wartości przynajmniej 3 g/m², ale mniej niż 15 g/m², korzystnie mniej niż 10 g/m².

4. Laminat według dowolnego z poprzednich zastrzeżeń, znamienny tym, że warstwa pośrednia (2a) składa się w większości z włókien bielonej lub niebielonej masy chemicznej lub masy chemiczno-termomechanicznej (CTMP), korzystnie bielonej lub niebielonej chemicznej masy celulozowej, wytwarzanej z surowca celulozowego, składającego się w większości z drewna miękkiego i/lub drewna twardego.

5. Laminat według dowolnego z poprzednich zastrzeżeń, znamienny tym, że warstwa podłożowa (1) zawiera także przynajmniej jeden rodzaj spoiwa, korzystnie spoiwa lateksowego, w ilości od 1 do 20%, dogodnie od 1 do 10%, korzystnie od 1 do 8%, a jeszcze korzystniej od 1 do 7% masy laminatu, licząc względem suchej masy.

6. Laminat według dowolnego z poprzednich zastrzeżeń, znamienny tym, że laminat jest skonsolidowany poprzez dodatek spoiwa, korzystnie spoiwa lateksowego, głównie do warstwy podłożowej (1), za pośrednictwem warstwy pośredniej (2a), w ilości od 1 do 20%, dogodnie od 1 do 10%, korzystnie od 1 do 7%, a jeszcze korzystniej od 1 do 5% masy laminatu, licząc względem suchej masy, i jest on sprasowany i wysuszony.

7. Laminat według dowolnego z poprzednich zastrzeżeń, znamienny tym, że spoiwa zawierają przynajmniej jedno spoiwo, które wybrane jest z grupy, składającej się z rozpuszczalnych w wodzie polimerów lub wodnych zawiesin polimerów, korzystnie polioctanu winylu, alkoholu poliwinylowego, poliakrylanów, kwasu poliakrylowego, polietylenu, poliakrylamidu, polistyrenu i pochodnych kwasu maleinowego, w postaci homopolimerów i kopolimerów tychże polimerów lub też z grupy, składającej się ze skrobi, karboksymetylocelulozy i żywic naturalnych.

8. Laminat według zastrz. 7, znamienny tym, że spoiwo z grupy, składającej się ze skrobi, karboksymetylocelulozy i żywic naturalnych, stanowi czynnik adhezji pomiędzy warstwą pośrednią (2a) a przynajmniej jedną warstwą pomocniczą (3a).

9. Laminat według dowolnego z poprzednich zastrzeżeń, znamienny tym, że laminat posiada wytrzymałość w kierunku z o wartości przynajmniej 100 kPa, korzystnie przynajmniej 150 kPa, a jeszcze korzystniej przynajmniej 200 kPa.

10. Laminat według dowolnego z poprzednich zastrzeżeń, znamienny tym, że laminat posiada warstwy pośrednie (2a, 2b) oraz warstwy pomocnicze (3a, 3b) po obydwu stronach warstwy podłożowej (1).

11. Laminat według dowolnego z zastrzeżeń od 1 do 9, znamienny tym, że laminat zawiera także drugą warstwę podłożową (1]), która to warstwa składa się z włókien celulozowych o odwadnialności 550 - 950 ml CSF stanowiących 40 - 98% masy warstwy w stosunku wagowym i która utworzona została razem z drugą warstwą pośrednią (2a'), przy czym obydwie warstwy pośrednie (2a, 2a') skierowane są ku sobie i połączone bezpośrednio na zasadniczo całych swych przeciwległych powierzchniach.

12. Laminat według dowolnego z zastrzeżeń od 1 do 9, znamienny tym, że laminat posiada warstwę pośrednią (2a) oraz pierwszą warstwę pomocniczą (3a) po jednej stronie warstwy podłożowej (1), a także drugą warstwę pomocniczą (3b) po drugiej stronie warstwy podłożowej (1), która to

PL 208 739 B1 warstwa pomocnicza (3b) uformowana została razem z warstwą podłożową (1) oraz warstwą pośrednią (2a).

13. Laminat według dowolnego z poprzednich zastrzeżeń, znamienny tym, że przynajmniej 60% warstwy podłożowej (1) stanowią włókna o odwadnialności większej niż 600 ml CSF, korzystnie większej niż 650 ml CSF, przy czym optymalnie przynajmniej 700 ml CSF, ale mniej niż 850 ml CSF, a ponadto laminat posiada wskaźnik sztywności zginania większy niż 3,0 Nm⁷/kg³, korzystnie większy niż 4,0 Nm⁷/kg³, a jeszcze korzystniej większy niż 5,0 Nm⁷/kg³, liczony jako średnia geometryczna dla kierunku maszynowego i kierunku poprzecznego.

14. Laminat według dowolnego z poprzednich zastrzeżeń, znamienny tym, że warstwa podłożowa (1) posiada gęstość 50 - 300 kg/m³, korzystnie 70 - 200 kg/m³, dogodnie 100 - 180 kg/m³, gramaturę 30 - 300 g/m², korzystnie 40 - 80 g/m² lub 70 - 120 g/m² oraz grubość 0,1 - 6 mm, korzystnie 0,2 - 1,0 mm, dogodnie 0,3 - 0,7 mm.

15. Laminat według dowolnego z poprzednich zastrzeżeń, znamienny tym, że włókna celulozowe w warstwie podłożowej (1) składają się w większej części z włókien celulozowych, otrzymanych przy użyciu sposobu wytwarzania masy mechanicznej, termomechanicznej lub chemiczno-termomechanicznej, korzystnie z uzyskiem drewna ponad 75%, dogodnie 80%, korzystnie z włókien celulozowych masy termomechanicznej (TMP) i/lub chemiczno-termomechanicznej (CTMP) o wskazanych wartościach odwadnialności.

16. Laminat według dowolnego z poprzednich zastrzeżeń, znamienny tym, że warstwy pomocnicze (3a, 3b') posiadają większy opór odsączania niż warstwa pośrednia (2a), korzystnie opór odsączania większy niż 20°SR, ale mniejszy niż 65°SR, korzystnie większy niż 25°SR, ale nie większy niż 40°SR, a także gramaturę 30 - 150 g/m² oraz gęstość 300 - 1500 g/m³, korzystnie 400 - 850 g/m³.

17. Laminat według dowolnego z poprzednich zastrzeżeń, znamienny tym, że przynajmniej jedna z warstw pomocniczych (3, 3b', 3b) składa się w większej części z bielonej lub niebielonej, chemicznej siarczanowej, siarczynowej lub na bazie rozpuszczalnika organicznego masy celulozowej, korzystnie z bielonej lub niebielonej chemicznej masy celulozowej, wytworzonej z surowca celulozowego, składającego się w większej części z drewna miękkiego lub drewna twardego.

18. Laminat papierowy lub tekturowy według dowolnego z zastrzeżeń od 1 do 15, znamienny tym, że warstwy pomocnicze (3a, 3b', 3b) składają się z warstwy barierowej, zbudowanej w większej części z folii tworzywa sztucznego, folii aluminiowej lub metalizowanej folii tworzywa sztucznego.

19. Sposób wytwarzania laminatu papierowego lub tekturowego, zbudowanego z przynajmniej jednej warstwy podłożowej, która to warstwa składa się z włókien celulozowych o odwadnialności 550 - 950 ml CSF stanowiących 40 - 98% masy warstwy w stosunku wagowym, która to warstwa podłożowa przynajmniej po jednej swej stronie połączona jest pośrednio z warstwą pomocniczą, na całych ich przeciwległych powierzchniach, przy czym warstwa pomocnicza posiada większą gęstość niż warstwa podłożowa, tworzy się laminat o wskaźniku sztywności zginania większym niż 2,5 Nm⁷/kg³, ale mniejszym niż 14 Nm⁷/kg³, liczonym jako średnia geometryczna dla kierunku maszynowego i kierunku poprzecznego, znamienny tym, że pomiędzy warstwą podłożową (1) i warstwą pomocniczą (3a, 3b') umieszczana jest cienka warstwa pośrednia (2a), która ma większy opór odsączania niż warstwa podłożowa i posiada gramaturę, wynoszącą przynajmniej 2 g/m² ale mniej niż 20 g/m² i która została uformowana lub jest formowana razem z warstwą podłożową.

20. Sposób według zastrz. 19, znamienny tym, że warstwa pośrednia (2a) posiada opór odsączania mniejszy niż 35°SR, korzystnie mniejszy niż 30°SR, a jeszcze korzystniej mniejszy niż 20°SR.

21. Sposób według zastrz. 19 albo 20, znamienny tym, że warstwa pośrednia (2a) posiada gramaturę przynajmniej 3 g/m², ale mniej niż 15 g/m², korzystnie mniej niż 10 g/m².

22. Sposób według dowolnego z zastrz. od 19 do 21, znamienny tym, że warstwa pośrednia (2a) składa się w większej części z włókien bielonej lub niebielonej masy chemicznej lub masy chemiczno-termomechanicznej (CTMP), korzystnie z bielonej lub niebielonej chemicznej masy celulozowej, wytworzonej z surowca celulozowego, składającego się w większej części z drewna miękkiego i/lub drewna twardego.

23. Sposób według dowolnego z zastrz. od 19 do 22, znamienny tym, że laminat konsolidowany jest poprzez dodatek spoiwa, korzystnie spoiwa lateksowego, głównie do warstwy podłożowej (1), za pośrednictwem warstwy pośredniej (2a), w ilości 1 -20%, dogodnie 1 - 10%, korzystnie 1 - 8%, a jeszcze korzystniej 1 - 7% masy laminatu, licząc względem suchej masy, po czym następuje prasowanie i suszenie.

PL 208 739 B1

24. Sposób według dowolnego z zastrz. od 19 do 23, znamienny tym, że spoiwo dodawane jest przy zastosowaniu prasy zaklejającej (12), natryskiwania lub użycia maszyny do powlekania przez polewanie lub łopatkowej maszyny do powlekania, bezpośrednio lub pośrednio przy użyciu rolkowej maszyny do powlekania.

25. Sposób według dowolnego z zastrz. od 19 do 24, znamienny tym, że wytwarza się laminat, który posiada warstwy pośrednie (2a, 2b) oraz warstwy pomocnicze (3a, 3b) po obydwu stronach warstwy podłożowej (1).

26. Sposób według dowolnego z zastrz. od 19 do 24, znamienny tym, że wytwarza się laminat, który posiada także drugą warstwę podłożową, która to warstwa składa się z włókien celulozowych o odwadnialności 550 - 950 ml CSF stanowiących 40 - 98% masy warstwy w stosunku wagowym i która została uformowana lub jest formowana razem z drugą warstwą pośrednią (2a'), przy czym obydwie warstwy pośrednie (2a, 2a') są skierowane ku sobie i połączone z sobą bezpośrednio na zasadniczo całych swych przeciwległych powierzchniach.

27. Sposób według dowolnego z zastrz. od 19 do 24, znamienny tym, że wytwarza się laminat, który posiada warstwę pośrednią (2a) oraz pierwszą warstwę pomocniczą (3a) po jednej stronie warstwy podłożowej (1), razem z drugą warstwą pomocniczą (3b) po drugiej stronie warstwy podłożowej (1), która to warstwa pomocnicza (3b) została uformowana lub jest formowana razem z warstwą podłożową (1) oraz warstwą pośrednią (2a).