PL241650B1 - Sposób wytwarzania papieru z powłoką barierową - Google Patents
Sposób wytwarzania papieru z powłoką barierową Download PDFInfo
- Publication number
- PL241650B1 PL241650B1 PL436355A PL43635520A PL241650B1 PL 241650 B1 PL241650 B1 PL 241650B1 PL 436355 A PL436355 A PL 436355A PL 43635520 A PL43635520 A PL 43635520A PL 241650 B1 PL241650 B1 PL 241650B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- paper
- paper web
- web
- roll
- film
- Prior art date
Links
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 title claims abstract description 35
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 title claims abstract description 35
- 238000000576 coating method Methods 0.000 title claims abstract description 35
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title description 9
- 239000000123 paper Substances 0.000 claims abstract description 89
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 39
- 238000007639 printing Methods 0.000 claims abstract description 25
- 238000007774 anilox coating Methods 0.000 claims abstract description 21
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 18
- 235000013305 food Nutrition 0.000 claims abstract description 16
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 claims abstract description 15
- 238000003490 calendering Methods 0.000 claims abstract description 13
- 239000002655 kraft paper Substances 0.000 claims abstract description 10
- 229920002943 EPDM rubber Polymers 0.000 claims description 7
- 230000007423 decrease Effects 0.000 claims description 4
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims description 4
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 claims description 4
- 239000000806 elastomer Substances 0.000 claims description 3
- 229920003048 styrene butadiene rubber Polymers 0.000 claims description 3
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 10
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 9
- 239000000463 material Substances 0.000 description 7
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 6
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 6
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 4
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 4
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000001174 ascending effect Effects 0.000 description 3
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 3
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 3
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 description 3
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 3
- 229920002749 Bacterial cellulose Polymers 0.000 description 2
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 2
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 2
- 239000005016 bacterial cellulose Substances 0.000 description 2
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 239000008199 coating composition Substances 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 239000003925 fat Substances 0.000 description 2
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 2
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 2
- 229920003043 Cellulose fiber Polymers 0.000 description 1
- 240000006024 Lactobacillus plantarum Species 0.000 description 1
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000003115 biocidal effect Effects 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000004590 computer program Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 230000005012 migration Effects 0.000 description 1
- 238000013508 migration Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 description 1
- 239000005022 packaging material Substances 0.000 description 1
- 235000021485 packed food Nutrition 0.000 description 1
- ZMRUPTIKESYGQW-UHFFFAOYSA-N propranolol hydrochloride Chemical compound [H+].[Cl-].C1=CC=C2C(OCC(O)CNC(C)C)=CC=CC2=C1 ZMRUPTIKESYGQW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005060 rubber Substances 0.000 description 1
- 239000008107 starch Substances 0.000 description 1
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D21H23/00—Processes or apparatus for adding material to the pulp or to the paper
- D21H23/02—Processes or apparatus for adding material to the pulp or to the paper characterised by the manner in which substances are added
- D21H23/22—Addition to the formed paper
- D21H23/52—Addition to the formed paper by contacting paper with a device carrying the material
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
- B32B27/06—Layered products comprising a layer of synthetic resin as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
- B32B27/10—Layered products comprising a layer of synthetic resin as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of paper or cardboard
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B29/00—Layered products comprising a layer of paper or cardboard
- B32B29/06—Layered products comprising a layer of paper or cardboard specially treated, e.g. surfaced, parchmentised
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41M—PRINTING, DUPLICATING, MARKING, OR COPYING PROCESSES; COLOUR PRINTING
- B41M1/00—Inking and printing with a printer's forme
- B41M1/02—Letterpress printing, e.g. book printing
- B41M1/04—Flexographic printing
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D21H19/00—Coated paper; Coating material
- D21H19/10—Coatings without pigments
- D21H19/14—Coatings without pigments applied in a form other than the aqueous solution defined in group D21H19/12
- D21H19/18—Coatings without pigments applied in a form other than the aqueous solution defined in group D21H19/12 comprising waxes
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D21H19/00—Coated paper; Coating material
- D21H19/10—Coatings without pigments
- D21H19/14—Coatings without pigments applied in a form other than the aqueous solution defined in group D21H19/12
- D21H19/20—Coatings without pigments applied in a form other than the aqueous solution defined in group D21H19/12 comprising macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D21H25/00—After-treatment of paper not provided for in groups D21H17/00 - D21H23/00
- D21H25/04—Physical treatment, e.g. heating, irradiating
- D21H25/06—Physical treatment, e.g. heating, irradiating of impregnated or coated paper
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Paper (AREA)
- Wrappers (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
Abstract
Sposób wytwarzania papieru z powłoką barierową przeznaczonego do pakowania żywności w którym to sposobie na wstęgę papieru typu Kraft jednostronnie kalandrowanego, od jego strony kalandrowanej nanosi się w technice druku fleksograficznego warstwę kompozycji powłokotwórczej z wykorzystaniem cylindra rastrowego 22 o kałamarzach sześciokątnych-foremnych równych co do wielkości, i półkolistym przekroju poprzecznym, ułożonych plastrowo pod kątem 60° przy czym cylinder rastrowy ma liniaturę 40 - 60 L/cm i pojemność powierzchniową kałamarzy (22) w zakresie od 20 do 30 cm<sup>3</sup>/m<sup>2</sup>. Następnie suszy się całość i nawija się wstęgę papieru na rolkę.
Description
PL 241 650 B1
Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania papieru z powłoką barierową przeznaczonego w szczególności na opakowania artykułów spożywczych.
Znane są różne artykuły przeznaczone do kontaktu z żywnością, w tym arkusze do pakowania żywności oraz opakowania na żywność, przykładowo torebki papierowe, które wykonane są z różnych materiałów, w tym papieru, papieru impregnowanego, tworzyw sztucznych, oraz kompozytów składających się głównie z papieru, bądź papieru impregnowanego i tworzyw sztucznych. Artykuły tego typu wykorzystywane zgodnie ze swoim przeznaczeniem, nie mogą stanowić zagrożenia dla zdrowia konsumenta oraz wpływać niekorzystnie na cechy organoleptyczne opakowanej żywności lub uwalniać do niej składników materiału opakowaniowego w ilościach przekraczających dopuszczalne limity migracji.
Istotne są ponadto aspekty środowiskowe wykorzystywanych artykułów opakowaniowych żywności. Z uwagi na ich zwiększające się zużycie oraz możliwość zasadniczo jednorazowego wykorzystania - ze względów higienicznych, udział tego typu materiałów w odpadach komunalnych wzrasta.
Z tego powodu dąży się do poszerzenia możliwości recyklingu artykułów opakowaniowych w przypadku materiałów z tworzyw sztucznych lub materiałów kompozytowych z udziałem tworzyw sztucznych oraz do ułatwienia procesu recyklingu - w przypadku materiałów pochodzących ze źródeł odnawialnych, lecz chemicznie zmodyfikowanych, takich jak papier impregnowany.
Z literatury patentowej znane są różne artykuły opakowaniowe przeznaczone do kontaktu z żywnością oraz sposoby ich wytwarzania.
Z europejskiej publikacji patentowej EP3253918 znany jest lekki papier do artykułów spożywczych o gramaturze od 20 g/m2 do 50 g/m2 składający się w głównej mierze z włókien celulozowych, a ponadto wypełniaczy w ilości 5 do 20% wag. i środka klejącego. Z uwagi na obecność środka klejącego papier wykazuje po obu stronach względną nasiąkliwość od 0,4 do 0,7, wg normy ISO 535:2014 wartości Cobb60 oraz gramatury. Papier ten jest powleczony nano-cząstkami skrobi, w ilości 1 g/m2 a 6 g/m2 i wykazuje zmniejszoną zawartość związków o strukturze CF3(CF2)n(CH2)mX, gdzie n = 5 lub n = 7, a m = 0,1 lub 2, a X jest grupą hydroksylową (X = OH) lub grupą karboksylową (X = COOH), która nie przekracza 0,1%o. Papier ten jest odporny na tłuszcze i oleje.
Z polskiej publikacji zgłoszenia patentowego P.429188 znany jest natomiast warstwowy kompozyt celulozowo-papierniczy na opakowania papierowe o własnościach barierowych względem powietrza. Kompozyt ten składa się z warstwy celulozy drzewnej pokrytej warstwą powłokową składającą się z rozdrobnionej celulozy bakteryjnej wytworzonej przez szczep bakterii mlekowych Lactobacillus plantarum LOCK 1145 na podłożu z dodatkiem odpadów gumowych, o gramaturze warstwy powłokowej w zakresie 10-80 g/m2. Wytworzenie kompozytu polega na tym, że bezpośrednio na warstwie celulozowej wytwarza się warstwę powłokową, a następnie suszy się przez 6-20 min w temperaturze 100 +/- 3°C, przy czym stosuje się rozdrobnioną celulozę bakteryjną o zawartości wilgoci 8-15%.
Z europejskiej publikacji patentowej EP3385442 znany jest sposób wytwarzania papieru o poprawionej sztywności i odpowiednich właściwościach powierzchniowych. Papier ma gramaturę w zakresie 50-250 g/m2, wartości Gurleya według ISO 5636-5 przynajmniej 15 s i rozciągliwość według ISO 1924-3 w kierunku maszynowym równą 9%. Papier wytwarza się z miazgi siarczanowej, którą się uzdatnia, rozcieńcza, podaje na sito formujące otrzymując wstęgę papieru, którą się prasuje. Następnie wstęgę papieru suszy się i zagęszcza przy zawartości wilgoci 32-50% oraz kalandruje.
Jak wynika z przytoczonych powyżej publikacji patentowych postać papieru i kompozytów papieru opakowaniowego jak również technologia jego produkcji podlegają ciągłym modyfikacjom mającym na celu poprawę wytrzymałości mechanicznej materiału, jego barierowości - w odniesieniu do różnych substancji, w tym olejów, wody, bądź gazów, jak również zmniejszeniu zawartości substancji szkodliwych w wyrobie, które mogłyby migrować do otoczenia, jednocześnie modyfikując skład materiałowy produkowanych artykułów papierowych w kierunku zwiększenia ich przyjazności dla środowiska, w tym w szczególności poszerzenia możliwości ich recyklingu lub utylizacji w sposób prośrodowiskowy.
Osiągnięcie powyższych celów nie jest jednak proste w realizacji z uwagi na różnorodność czynników: materiałowych oraz technologicznych mających wynikowo wpływ na cechy wyrobu gotowego.
Celowym byłaby zatem dalsza modyfikacja techniki wytwarzania papieru opakowaniowego do żywności w kierunku poprawy wydajności produkcyjnej, z jednoczesnym uzyskaniem poprawy cech funkcjonalnych wyrobu, w tym jego własności barierowych i użytkowych, a także zdolności recyklingu wytwarzanego papieru opakowaniowego.
PL 241 650 B1
Istotą wynalazku jest sposób wytwarzania papieru z powłoką barierową przeznaczonego do pakowania żywności, w którym to sposobie na wstęgę papieru typu Kraft jednostronnie kalandrowanego, od jego strony kalandrowanej nanosi się w technice druku fleksograficznego warstwę kompozycji powłokotwórczej, a następnie suszy się całość i nawija na rolkę. W sposobie tym na wstęgę papieru 31 nadrukowuje się kompozycję powłokotwórczą stanowiącą wodną dyspersję na bazie kopolimeru butadienowo-styrenowego z dodatkiem wosku, o gęstości kompozycji powłokotwórczej mierzonej w 20°C wynoszącej od 0,994 do 0,996 g/cm3. Natomiast druk fleksograficzny prowadzi się transportując wstęgę papieru nawiniętą na bęben centralny 23 z prędkością liniową przesuwu wstęgi papieru wynoszącą 90-110 m/minutę. Kompozycję powłokotwórczą pobiera się cylindrem rastrowym 22 o kałamarzach sześciokątnych-foremnych równych co do wielkości, i półkolistym przekroju poprzecznym, ułożonych plastrowo pod kątem 60°, przy czym cylinder rastrowy ma liniaturę 40-60 L/cm i pojemność powierzchniową kałamarzy 22 w zakresie od 20 do 30 cm3/m2. Z cylindra rastrowego 22 przenosi się kompozycję powłokotwórczą na wstęgę papieru wałkiem elastomerowym 21 wykonanym z usieciowanego kauczuku etylenowo-propylenowo-dienowego (EPDM). Natomiast wstęgę papieru 31 z naniesioną kompozycją powłokotwórczą suszy się w temperaturze 50-60°C przy prędkości liniowej wstęgi papieru 31 wynoszącej 90-110 m/min, uzyskując wstęgę papieru 31 z powłoką barierową 32. A wstęgę papieru 31 z powłoką barierową 32 nawija się na rolkę nadając tej wstędze początkową wartość naciągu liniowego w zakresie 90-110 N, którą zmniejsza się jednostajnie ze wzrostem liczby zwojów wstęgi na rolce do wartości końcowej naciągu liniowego o 30% mniejszej od wartości początkowej naciągu liniowego, po czym odstawia się rolkę z nawiniętą wstęgą papieru 31 na czas niezbędny do całkowitego utwardzania powłoki barierowej 32 wstęgi papieru 31.
Przedmiot wynalazku przedstawiono w przykładach wykonania na rysunku, na którym:
Fig. 1A przedstawia schemat blokowy procesu wytwarzania papieru z powłoką barierową według wynalazku;
Fig. 1B przedstawia schemat stanowiska drukowego do nanoszenia kompozycji powłokotwórczej na wstęgę papieru;
Fig. 2 przedstawia schematycznie cylinder rastrowy (Fig. 2A) z uwidocznieniem kształtu i ułożenia kałamarzyków na powierzchni cylindra (Fig. 2B);
Fig. 3 przedstawia schematycznie w przekroju poprzecznym papier z powłoką barierową wytworzony sposobem według wynalazku.
Sposób wytwarzania papieru z powłoką barierową obejmuje odwijanie wstęgi papieru w etapie 11, nanoszenie warstwy powłokotwórczej w technice druku fleksograficznego w etapie 12, suszenie wstęgi w etapie 13 oraz nawijanie wstęgi papieru z wytworzoną powłoką barierową na rolkę w etapie 14 (Fig. 1A).
W etapie 11 wstęgę papieru odwija się z roli w zespole odwijania wyposażonym w system prowadzenia i kontroli odwijania wstęgi. W opracowanym sposobie stosuje się papier Kraft jednostronnie kalandrowany, korzystnie o gramaturze od 40 do 80 g/m2, przy czym poprzez kalandrowanie rozumie się nadanie wstędze papieru większej gładkości, zwartości i połysku oraz wyrównanie jej grubości na całej szerokości za pomocą walców kalandrujących.
Na etapie odwijania wstęgi papieru z roli nadaje się tej wstędze odpowiedni naciąg liniowy, który utrzymuje się na stałym poziomie w zakresie od 80 do 150 N, a korzystnie utrzymuje się naciąg wynoszący 100 N.
Utrzymując zadany naciąg liniowy, odwiniętą z roli wstęgę papieru podaje się na stanowisko druku fleksograficznego, gdzie w etapie 12 na wstęgę papieru od jego strony kalandrowanej nanosi się kompozycję powłokotwórczą - po utwardzeniu stanowiącą powłokę barierową papieru.
Stanowisko druku fleksograficznego, które schematycznie przedstawiono na Fig. 1B obejmuje bęben centralny 23 zainstalowany obrotowo, przystosowany do transportu wstęgi papieru wzdłuż obwodu bębna centralnego 23, przy czym w odniesieniu do kierunku transportu wstęgi - który oznaczono schematycznie strzałkami, bęben centralny 23 ma sekcję wstępującą, obejmującą pierwszą połówkę bębna, oraz sekcję zstępującą obejmującą drugą połówkę bębna. Bęben centralny 23 współprac uje z cylindrem rastrowym 22 zainstalowanym obrotowo do dostarczania kompozycji powłokotwórczej z zespołu przenoszenia do zespołu drukującego i wałkiem elastomerowym 21: fotopolimerowym - do przenoszenia kompozycji powłokotwórczej z cylindra rastrowego 22 na wstęgę papieru. Wałek elastomerowy 21 wykonany jest z usieciowanego kauczuku etylenowo-propylenowo-dienowego (EPDM), przy czym wałek elastomerowy jest zainstalowany obrotowo pomiędzy bębnem centralnym 23 a cylindrem rastrowym 22. Cylinder rastrowy 22 wraz z wałkiem elastomerowym 21 mogą być zainstalowane w sekcji wstępującej bębna centralnego 23, lub alternatywnie w sekcji zstępującej tego bębna 23.
PL 241 650 B1
W pierwszym i drugim wspomnianym wariancie naniesiona warstwa powłokotwórczą jest wstępnie podsuszana na bębnie centralnym o temperaturze 45°C podczas jej transportu, odpowiednio poprzez sekcję wstępującą i zstępującą - w pierwszym wariancie, lub wyłącznie sekcję zstępującą - w drugim wariancie.
W stanowisku druku fleksograficznego za pomocą współpracujących: cylindra rastrowego 22, wałka elastomerowego 21 oraz bębna centralnego 23, na wstęgę papieru typu Kraft od jego strony kalandrowanej nanosi się kompozycję powłokotwórczą o gęstości w 20°C, w zakresie od 0,994 do 0,996 g/cm3, a korzystnie wynoszącą 0,995 g/cm3, stanowiącą wodną dyspersję na bazie kopolimeru butadienowo-styrenowego z dodatkiem wosku. Kompozycja powłokotwórczą w postaci wodnej dyspersji o powyższym składzie, po następnym utwardzeniu - tworzy na powierzchni wstęgi papieru powłokę barierową-oleofobową oraz hydrofobową. Dzięki temu wyrób gotowy: papier z powłoką barierową charakteryzuje się niższą nasiąkliwością podczas kontaktu z wilgocią czy tłuszczem z żywności. Dzięki temu żywność zapakowana w papier z powłoką barierową według wynalazku może pozostawać zapakowana przez dłuższy czas.
Kompozycję powłokotwórczą nanoszoną na wstęgę papieru w etapie 12 można uprzednio sporządzić poprzez dokładne wymieszanie wszystkich jej składników, lub alternatywnie jako kompozycję powłokotwórczą można stosować produkty dostępne handlowo o powyższym składzie i gęstości, w tym przykładowo produkt BIM BA 8888 BIM Kemi Sweden AB (Szwecja, Stenkullen).
Nadruk kompozycji powłokotwórczej prowadzi się z zachowaniem prędkości druku w zakresie 90-110 m/minutę, a bardziej korzystnie z zachowaniem prędkości druku wynoszącej 100 m/minutę, przy czym zadruk prowadzi się za pomocą cylindra rastrowego 22 o liniaturze w zakresie od 40 do 60, a bardziej korzystnie o liniaturze wynoszącej 40 L/cm - taka wartość liniatury oznacza, że na 1 cm długości cylindra rastrowego przypada 40 równoległych linii kałamarzy 221, przy czym cylinder rastrowy 22 ma pojemność kałamarzy 221 w zakresie od 20 do 30 cm3/m2, a bardziej korzystnie pojemność kałamarzy wynoszącą 25 cm3/m2.
Na Fig. 2B przedstawiono schematycznie - w rzucie aksonometrycznym, w przybliżeniu powierzchnię cylindra rastrowego 22 zainstalowanego w stanowisku druku fleksograficznego. Cylinder rastrowy 22 ma ukształtowane w swojej powierzchni kałamarze 221 sześciokątne - foremne, każdy kałamarz o boku A w ułożeniu plastrowym kałamarzy i kącie ułożenia kałamarzy wynoszącym 60°, przy czym każdy kałamarz 221 ma półkolisty przekrój poprzeczny. Opracowany kształt kałamarzy 221 - o przekroju półkolistym zapewnia lepsze i bardziej efektywne przenoszenie kompozycji powłokotwórczej.
Następnie w etapie 13 wstęgę papieru bezpośrednio po jej przejściu przez bęben centralny 23, wprowadza się do tunelu suszącego i suszy się całość w temperaturze w zakresie od 45 do 65°C, przy prędkości druku wynoszącej 90-110 m/min. Suszenie może być przykładowo realizowane w tunelu suszącym maszyny fleksograficznej, na przykład takiej jak maszyna Uteco Onyx 808GL Uteco (Włochy, Colognola ai Colli).
Wstęgę papieru z powłoką barierową powstałą w wyniku suszenia w etapie 13, nawija się następnie na rolkę. Podczas nawijania w etapie 14, nadaje się wstędze papieru z powłoką barierową odpowiedni naciąg liniowy, przy czym zadaje się wartość początkową naciągu w zakresie od 90 do 110 N (Newtonów), a korzystnie wartość początkową naciągu wynoszącą 100 N - w początkowej fazie nawijania, to jest dla liczby zwojów rolki nie przekraczającej kilkunastu. Wraz ze wzrostem liczby zwojów rolki, zmniejsza się natomiast jednostajnie wartość naciągu liniowego nawijanej wstęgi papieru z powłoką barierową, do wartości końcowej naciągu liniowego o 30% mniejszej niż wartość początkowa. Regulację naciągu realizować można przykładowo za pomocą hamulca z siłownikiem, współpracującego z mechanizmem nawijania. Praca siłownika hamulca może być sterowana przykładowo za pomocą programu komputerowego: operator linii technologicznej może wprowadzić do komputera dane dotyczące całkowitej długości wstęgi papieru z powłoką biobójczą, która zostanie nawinięta na rolkę oraz założonej wartości początkowej i wartości końcowej naciągu liniowego tej wstęgi. Na podstawie uzyskanych danych komputer oblicza zmianę wartości naciągu liniowego nawijanej wstęgi w czasie i steruje pracą siłownika, zapewniając płynną zmianę położenia hamulca podczas nawijania wstęgi.
Nawinięta na rolkę wstęgę papieru z powłoka barierowa odstawia się następnie na czas nie4 4 4 4 4 I I I 4 4 4 4 I zbędny do całkowitego utwardzenia powłoki, który wynosi do 6 godzin. Po upływie tego czasu wyrób można użytkować - jako papier opakowaniowy żywności - korzystnie stroną z powłoką barierową w kierunku: do żywności - w pełni wykorzystując własności hydrofobowe oraz oleofobowe wytworzonego papieru.
PL 241 650 B1
Opracowany sposób zapewnia poprawę parametrów użytkowych otrzymanej powłoki barierowej kalandrowanego papieru Kraft. Mianowicie, zastosowanie cylindra rastrowego o odpowiedniej liniaturze, pojemności kałamarzy oraz ich ukształtowaniu i przekroju poprzecznym pojedynczego kałamarza, przy zadanych parametrach druku fleksograficznego oraz składzie i gęstości kompozycji powłokotwórczej, jak również zadane parametry suszenia w etapie następnym oraz zmienna wartość naciągu liniowego wstęgi papieru z powłoką - podczas jej nawijania na rolkę, bezpośrednio po suszeniu w zadanej temperaturze - jak wskazano powyżej, łącznie zapewniły efekt w postaci poprawionej wydajności transferu stosowanej kompozycji powłokotwórczej na papier Kraft. Dzięki temu kompozycję powłokotwórczą sposobem według wynalazku nanosi się na wstęgę papierową w sposób bardziej równomierny, uzyskując dokładniejsze pokrycie powierzchni papieru cienką warstwą kompozycji powłokotwórczej. Ponadto, tak zwilżona kompozycją powłokotwórczą wstęga papieru jest mniej podatna na uszkodzenia podczas jej transportu w ciągu technologicznym - co dodatkowo wpływa na wzrost ogólnej wydajności procesowej. Jednocześnie utwardzona - w procesie suszenia, powłoka barierowa na papierze Kraft z uwagi na sposób jej nanoszenia: drukiem fleksograficznym, suszenia oraz odpowiedniego nawijania charakteryzuje się równomiernymi powierzchniowo własnościami hydrofobowymi i oleofobowymi, a zatem wyższą jakością, w porównaniu z wyrobami tego typu dostępnymi handlowo. Cechy te są zauważalne dla użytkownika w wyrobie gotowym: papier z powłoką barierową w kontakcie z żywnością wykazuje mniejszą nasiąkliwość - bardziej równomiernie na całej swej powierzchni, a w związku z tym ograniczoną tendencję do rozrywania się.
Dodatkowo naniesienie kompozycji powłokotwórczej od strony kalandrowanej papieru zapewnia ograniczenie wchłaniania kompozycji powłokotwórczej w strukturę papieru, dzięki czemu tworzy ona na powierzchni papieru odpowiednią powłokę.
Ponadto z uwagi na skład zastosowanej kompozycji powłokotwórczej, jednostronnie kalandrowany papier Kraft 31 z powłoką barierową 32 powstałą w wyniku utwardzenia tej kompozycji, przedstawiony schematycznie na Fig. 3, charakteryzuje się biodegradowalnością, dzięki czemu może być poddawany recyklingowi lub kompostowaniu, a zatem utylizowany w sposób nie wpływający negatywnie na środowisko naturalne.
Dodatkowo zastosowana w trakcie nawijania wstęgi papieru na rolkę - zmniejszająca się o 30% wartość naciągu liniowego, zapewnia odpowiednie naprężenie wstęgi papieru, co redukuje ryzyko zniekształcenia rolki, na którą nawija się wstęgę, jednocześnie uniemożliwiając przenoszenie fragmentów powłoki barierowej z jednego nawoju na drugi - a zatem na drugą stronę wstęgi papieru, co wpływa na dodatkową poprawę jakości otrzymanego wyrobu.
Z uwagi na skład zastosowanej kompozycji powłokotwórczej - jest ona także podatna na zgrzewanie: termiczne jak również ultradźwiękowe. Z tego powodu wytworzony opracowanym sposobem papier z powłoką barierową może być wykorzystywany bezpośrednio do produkcji opakowań na żywność, w tym przykładowo w postaci torebek.
PRZYKŁAD WYKONANIA:
Wykonano papier z powłoką barierową w taki sposób, że: na wstęgę papieru nadrukowano w technice druku fleksograficznego, kompozycję powłokotwórczą dostępną handlowo: BIM BA 8888 Kemi Sweden AB (Szwecja, Stenkullen), o gęstości w 20°C wynoszącej 0,995 g/cm3. Druk prowadzono na maszynie Flexograficznej Uteco Onyx 808GL (Uteco, Włochy), przy zadanej prędkości druku wynoszącej 100 m/minutę. Do zadruku użyto: cylindra rastrowego o liniaturze 40 L/cm i pojemności powierzchniowej kałamarzy wynoszącej 25 cm3/m2, o kałamarzach sześciokątnych - foremnych równych co do wielkości, ułożonych plastrowo pod kątem 60°, oraz wałek elastomerowy EPDM. Po zadruku wstęgę papieru z naniesioną kompozycją powłokotwórczą suszono w tunelu maszyny fleksograficznej w temperaturze 55°C, przy prędkości druku wynoszącej 100 m/min, uzyskując wstęgę papieru ze wstępnie utwardzoną powłoką barierową. Następnie wstęgę papieru z powłoką barierową nawijano na rolkę nadając tej wstędze początkową wartość naciągu liniowego 100 N, którą zmniejszano jednostajnie ze wzrostem liczby zwojów wstęgi na rolce do wartości końcowej naciągu liniowego wynoszącej 70 N, po czym odstawiono rolkę na czas wynoszący 6 godzin - niezbędny do całkowitego utwardzania powłoki barierowej wstęgi papieru.
Claims (1)
- PL 241 650 B1Zastrzeżenie patentowe1 . Sposób wytwarzania papieru z powłoką barierową przeznaczonego do pakowania żywności, w którym to sposobie na wstęgę papieru typu Kraft jednostronnie kalandrowanego, od jego strony kalandrowanej nanosi się w technice druku fleksograficznego warstwę kompozycji powłokotwórczej, a następnie suszy się całość i nawija na rolkę, znamienny tym, że:- na wstęgę papieru (31) nadrukowuje się kompozycję powłokotwórczą stanowiącą wodną dyspersję na bazie kopolimeru butadienowo-styrenowego z dodatkiem wosku, o gęstości kompozycji powłokotwórczej mierzonej w 20°C wynoszącej od 0,994 do 0,996 g/cm3, przy czym druk fleksograficzny prowadzi się transportując wstęgę papieru nawiniętą na bęben centralny (23) z prędkością liniową przesuwu wstęgi papieru wynoszącą 90-110 m/minutę, przy czym kompozycję powłokotwórczą pobiera się cylindrem rastrowym (22) o kałamarzach sześciokątnych - foremnych równych co do wielkości, i półkolistym przekroju poprzecznym, ułożonych plastrowo pod kątem 60°, przy czym cylinder rastrowy ma liniaturę 40-60 L/cm i pojemność powierzchniową kałamarzy (22) w zakresie od 20 do 30 cm3/m2, przy czym z cylindra rastrowego (22), przenosi się kompozycję powłokotwórczą na wstęgę papieru wałkiem elastomerowym (21) wykonanym z usieciowanego kauczuku etylenowo-propylenowo-dienowego (EPDM),- a wstęgę papieru (31) z naniesioną kompozycją powłokotwórczą suszy się w temperaturze 50-60°C przy prędkości liniowej wstęgi papieru (31) wynoszącej 90-110 m/min, uzyskując wstęgę papieru (31) z powłoką barierową (32),- przy czym wstęgę papieru (31) z powłoką barierową (32) nawija się na rolkę nadając tej wstędze początkową wartość naciągu liniowego w zakresie 90-110 N, którą zmniejsza się jednostajnie ze wzrostem liczby zwojów wstęgi na rolce do wartości końcowej naciągu liniowego o 30% mniejszej od wartości początkowej naciągu liniowego, po czym odstawia się rolkę z nawiniętą wstęgą papieru (31) na czas niezbędny do całkowitego utwardzania powłoki barierowej (32) wstęgi papieru (31).
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL436355A PL241650B1 (pl) | 2020-12-15 | 2020-12-15 | Sposób wytwarzania papieru z powłoką barierową |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL436355A PL241650B1 (pl) | 2020-12-15 | 2020-12-15 | Sposób wytwarzania papieru z powłoką barierową |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL436355A1 PL436355A1 (pl) | 2022-06-20 |
| PL241650B1 true PL241650B1 (pl) | 2022-11-14 |
Family
ID=82021223
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL436355A PL241650B1 (pl) | 2020-12-15 | 2020-12-15 | Sposób wytwarzania papieru z powłoką barierową |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL241650B1 (pl) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP4528027A1 (en) * | 2023-09-20 | 2025-03-26 | Ahlstrom Oyj | Low moisture vapor transmission rate packaging material |
-
2020
- 2020-12-15 PL PL436355A patent/PL241650B1/pl unknown
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP4528027A1 (en) * | 2023-09-20 | 2025-03-26 | Ahlstrom Oyj | Low moisture vapor transmission rate packaging material |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL436355A1 (pl) | 2022-06-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4644372B2 (ja) | 紙ウェブ又は厚紙ウェブの処理方法及び処理装置 | |
| US6585858B1 (en) | Apparatus for calendering a sheet material web carried by a fabric | |
| US7943011B2 (en) | Paperboard material with expanded polymeric microspheres | |
| EP1054100A2 (en) | Method for manufacturing a paper or board web and a paper or board machine | |
| US8414737B2 (en) | Method of manufacturing disposable wipers and towels containing 40% or more post-consumer waste | |
| US7918966B2 (en) | Method for producing extensible paper, plant for implementing the method, product obtained by the method, and paper material obtained from the product | |
| JP4671576B2 (ja) | 板紙ウエブをカレンダ掛けする方法 | |
| EP0704008A1 (en) | Method and equipment for two-sided coating of a printing-paper web | |
| US8916025B2 (en) | Disposable wipers and towels containing 100% recycled fibers | |
| PL241650B1 (pl) | Sposób wytwarzania papieru z powłoką barierową | |
| EP1466952B1 (de) | Abdeckklebeband | |
| RU2276214C2 (ru) | Способ изготовления проклеенных бумаги или картона | |
| AU2016203734B2 (en) | Paper sheet and a process for the manufacture thereof | |
| DE102023119650A1 (de) | Dehnbares Verpackungsmaterial | |
| CN103025958A (zh) | 用于制造纤维幅尤其是纸幅或纸板幅的方法 | |
| CN102965996B (zh) | 用于生产纸张和纸板的装置和方法 | |
| PL241651B1 (pl) | Opakowanie na żywność z powłoką funkcyjną oraz sposób wytwarzania opakowania na żywność z powłoką funkcyjną | |
| CN1040187C (zh) | 纤维强化塑料结构的改进 | |
| PL110071B1 (en) | Method of manufacturing multi-layer band of fibres | |
| WO2010018302A1 (en) | A method for making printing paper | |
| WO2011157639A1 (de) | Verfahren zur herstellung einer gestrichenen faserstoffbahn | |
| EP2309058A1 (de) | Maschine zur Herstellung und/oder Behandlung einer Faserstoffbahn | |
| CN111549561A (zh) | 多层轻型高强瓦楞纸生产方法 | |
| JP2025068798A (ja) | ガラス合紙およびガラス合紙の製造方法 | |
| EP2681042A1 (en) | Method for forming a web of transversely compacted fibrous material with voluminosity and extensibility increase, and apparatus for implementing the method |