FI81644C - Papperslaminat. - Google Patents

Description

81 644

Paperilaminaatti

Keksinnön kohteena on patenttivaatimuksen 1 johdannossa esitetty paperilaminaatti.

Nykyisin käytetään sulfaattimassapohjäisiä paperilaa-5 tuja erityisesti ns. säkkipapereina erityyppisiin pakkauksiin ja kääretarkoituksiin. Yhä enenevässä määrin on pyritty lisäämään pakkauksiin ja käärepape-reihin erityyppistä tuoteinformaatiota sisältäviä painatuksia. Sulfaattimassapohjaiset paperilaadut 10 ovat lujuudeltaan kohtuullisia ja koska ne ovat tavallisimmin valkaisemattomia kraftmassoja, niiden hinta on edullinen. Kuitenkin erityisesti näiden laatujen painatus on nykytekniikalla ongelmallista. Sul-faattimassapohjainen paperi muodostaa painovärille 15 tumman ja karkean taustan. Painovärit pyrkivät lisäksi imeytymään säkkipaperin läpi. Painatusteknisesti on ainoastaan mahdollista soveltaa FLEXO-painatustek-niikkaa. On joka tapauksessa todettava, että painatuksen laatu kärsii, painovärien kulutus on suhteel-20 lisen suuri ja pakkauksen sisällössä saattaa ilmetä painovärien aiheuttamia värivirheitä.

Toisaalta tunnetaan alkaalisia sulfiitti-sulfidimas-sapohjaisia papereita, kuten esim. tuotemerkillä SAP 25 myytävä sulfiittipohjainen paperi. Tämäntyyppisen massan valmistusmenetelmä ja sen keittoliemi on esitetty suomalaisessa patentissa 67104. Sulfiittimassa-pohjäinen paperi muodostaa hyvän painatuspohjan erityisesti painatusta varten. Tämäntyyppisestä massasta 30 valmistettua paperia on mahdollista painaa neliväri-painatuksella tunnettuja syväpainatusmenetelmiä käyttäen. Lisäksi on todettava, että sulfiitti-sulfidi-massapohjäinen paperi on vetolujuudeltaan erittäin hyvää.

2 81644 Tämän keksinnön tarkoituksena on esittää paperilami-naatti, jolla voidaan yhdistää sulfaattimassapohjäisen paperin ja alkaalisen sulfiitti-sulfidimassa-pohjäisen paperin edut siten, että saadaan kokonais-5 hinnaltaan edullinen paperilaminaatti käytettäväksi erityisesti pakkaus- ja kääretarkoituksiin samalla kun mainitulla laminaatilla on hyvät tai erittäin hyvät painatusominaisuudet syväpainatusmenetelmiä käyttäen. Kilpailevien tuotteiden kustannusrakenteeseen 10 nähden saadaan keksinnön mukaisella paperilaminaatil-la 10-20%:iin nousevat kustannussäästöt.

Tämän tarkoituksen saavuttamiseksi on keksinnön mukaiselle paperilaminaatille pääasiassa tunnusomaista 15 se, mikä on esitetty oheisen patenttivaatimuksen tun-nusmerkkiosassa.

Sulfaattimassapohjäisen ensimmäisen kerroksen ja sen ainakin toiselle pinnalle muodostetun alkaalisen sul-fiitti-sulfidimassapohjaisen toisen kerroksen avulla 20 aikaansaadulla laminaatilla on jo sinänsä toisen kerroksen ulkopinnalla hyvät syväpainatusominaisuudet.

Painatusominaisuuksia voidaan edelleen parantaa ka-lanteroimalla toinen kerros. Edelleen toinen kerros voidaan päällystää syväpainatusmenetelmiä varten val-25 mistetulla päällysteellä.

On selvää, sulfaattimassapohjaisen ensimmäisen kerroksen osuus paperilaminaatin kokonaispainosta pyritään maksimoimaan, luonnollisesti huomioonottaen paperilaminaatin toiminnalliset ominaisuudet. Niinpä 30 ensimmäisen kerroksen osuus paperilaminaatin kokonaispainosta (g/m2) on 50-90%. Käytännössä sopivana vaihteluvälinä lienee 60-80%. Vastaavasti toisen kerroksen osuus (g/m*) on 50-10%. Käytännössä sopiva osuus lienee 40-20%.

Il 3 81 644

On selvää, että päällysteen määrä, joka levitetään tiettyjen syväpainatusominaisuuksien saavuttamiseksi toisen kerroksen ulkopinnalle, on huomattavasti pienempi kuin se määrä päällystettä, joka vaadittaisiin 5 vastaavien syväpainatusominaisuuksien aikaansaamiseen ensimmäisen kerroksen pinnalle. Päällysteen määrä voidaan pitää hyvin kohtuullisena, noin 10-20 g/m2 .

Paperilaminaatti voidaan valmistaa perinteistä märkä-menetelmätekniikkaa käyttäen kaksoisformerilla, jol-10 loin ensimmäisestä formerista syötetään viiralle ensimmäisen kerroksen muodostava raina. Ensimmäisen formerin jälkeen sopivalla etäisyydellä rainan kulkusuunnassa on toinen formeri, josta syötetään ensimmäisen kerroksen muodostavan rainan päälle toisen 15 kerroksen muodostava raina. Normaalien paperinvalmis-tusvaiheiden jälkeen seuraa kalanterointi. Paperila-minaatin päällystys voidaan suorittaa erillisellä päällystysyksiköllä. On selvää, että ensimmäisen formerin eteen voidaan sijoittaa vielä lisäformeri, joka 20 syöttää viiralle paperilaminaattiin tulevan toisen kerroksen, jolloin muodostuu ensimmäisen kerroksen molemmilla puolilla olevat sulfiitti-sulfidimassapoh-jaiset toiset kerrokset.

Paperilaminaatin valmistustekniikkaa ei tässä yhtey-25 dessä lähemmin selvitetä, koska alan ammattimies pystyy olemassaolevin tiedoin helposti ratkaisemaan valmistustekniikkaan kohdistuvat ongelmat.

Seuraavassa on esitetty selvitys eräästä koesarjasta, jolla keksinnön mukaisen paperilaminaatin etuja py-30 rittiin kartoittamaan.

4 81644

KOESARJA

1. Lyhenteet

Sa = säkkipaperin sulfaattimassa 5 SAP = semialkalinen sulfiitti-sulfidi- massa WEX = sa:sta tuotantomittakaavaisella paperikoneella tehty säkkipaperi WD = 2-kerroksinen säkkipaperi:

pohjakerros sa:sta ja pintakerros SAP:sta WDC = kalanteroitu WD

SAW = päällystetty sa-paperi

WDW = päällystetty WD

^ WWW = päällystetty WDC

2. Paperin koeajo

Koeajo tehtiin pilot plant -paperikoneella (Keskusla-2Q boratorio).

3. Paperin lujuusarvot

Koeajon tarkoitus ei ollut optimoida lujuusarvoja, 25 eikä pilot plant -koneella voida aikaansaadakaan pa peria, jonka lujuus vastaisi tuotantomittakaavaisella paperikoneella valmistetun paperin lujuutta. Esimerkki tästä näkyy seuraavassa taulukossa 3Q WEX sarsta tehty koepaperi

Vetoindeksi, ks Nm/g 90 80 " ps " 60 35

Venymä, ks % 5,5 2,0 M ps " 7,0 4,0

Murtoindeksi, ks J/g 3,0 1,2 35 " ps " 2,8 1,0

II

5 81644 4. Päällyste

Kuiva-aine (vaihteluväli) SPS Kaoliini (1) 71,2% 60-80% 5 Alpatex Orgaaninen pigmentti 17,8% 10-25%

Dow-latex Sideaine (2) 9,8% 5-15% CMC 0,9% 0-2%

Glyoxal 0,3% 0-1% Ιΰ'ό',ό* (1) voidaan korvata esim. talkilla (2) voidaan korvata muilla latekseilla

Pasta 60% kuiva-ainetta + 40% vettä 5. Koepäällystys 15 Päällystyskokeet tehtiin koepäällystyskoneella (Kes kuslaboratorio) .

Vaihtoehdot olivat SAW, WDW, WWW.

20 Pää!lystemäärän ollessa 10-12 g/m2 saavutettiin seu- raavat tulokset:

SAW WDW WWW

Sileys, Bendtsen, ml/min 300 150 70

Kiilto, Kieser, ° 12 14 18 25 Vaaleus, % 45 70 75 6. Painatuskokeet 30 WDC ja WWW koepainettiin 4-värioffsetpainokoneella (Hämeen Kirjapaino).

WDC oli mahdollista painaa offsetilla, peitto oli hyvä normaaleilla painovärimäärillä, mutta hohde puut-35 tui alhaisen kiillon takia.

6 81644 WWW antoi loistavan painatusjäljen ja ammattipaina-jien lausuntojen mukaan paperi oli erittäin hyvää painokoneessa ja painatusjälki erinomainen.

7. WWW paperikoneella valmistettaessa 5 On selvää, että päällystetyn paperin laatu paranee, kun kalanterointi ja päällystys tapahtuu tuotantomit-takaavassa. Tämä koskee myös ja erityisesti paperin lujuutta.

Il

Claims (6)

7 81644

1. Paperilaminaatti, joka on valmistetu märkämene-telmätekniikkaa käyttäen ja tarkoitettu käytettäväksi pakkaustarkoituksiin kuten säkkitarpeina tunnet-t u siitä, että se käsittää yhdistelmänä: 5 sulfaattimassapohjäisen ensimmäisen kerroksen ja - ensimmäisen kerroksen ainakin toisella pin nalla olevan alkaalisen sulfiitti-sulfidi-10 massapohjäisen toisen kerroksen.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen paperilaminaatti, tunnettu siitä, että se on kalanteroitua ainakin toiseen kerrokseen kohdistuvalla kalanteroin- 15 nilla.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen paperilaminaatti, tunnettu siitä, että ensimmäisen kerroksen osuus paperilaminaatin kokonaispainosta (g/m*) on 50- 20 90%, sopivimmin 60-80% ja toisen kerroksen osuus vas taavasti (g/m*) 50-10%, sopivimmin 40-20%.

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen paperilaminaatti, tunnettu siitä, että toinen kerros on 25 päällystetty.

5. Patenttivaatimusten 1 ja 4 mukainen paperilami-naatti, tunnettu siitä, että päällysteen määrä on 10-15 g/m*. 30

6. Patenttivaatimusten 1, 2 ja 4 mukainen paperilaminaatti, tunnettu siitä, että toinen kerros on varustettu väripainatuksella, joka on valmistettu syväpainatusmenetelmää käyttäen. 8 81644