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Dokumentenidentifikation DE4413619C2 26.09.1996
Titel Verfahren zum Herstellen von Papier und von Laminaten
Anmelder WKP Württembergische Kunststoffplatten-Werke GmbH & Co. KG, 72669 Unterensingen, DE
Erfinder Siegfried, Karlheinz, 73257 Köngen, DE;
Haller, Heinz, Dr.-Ing., 73207 Plochingen, DE;
Janssen, Wim, 71540 Murrhardt, DE;
Schwilk, Joachim, Dipl.-Ing., 73257 Köngen, DE
Vertreter Hiebsch und Kollegen, 78224 Singen
DE-Anmeldedatum 19.04.1994
DE-Aktenzeichen 4413619
Offenlegungstag 08.06.1995
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 26.09.1996
Veröffentlichungstag im Patentblatt 26.09.1996
IPC-Hauptklasse D21H 27/00
IPC-Nebenklasse D21H 19/20   D21H 25/06   D21H 19/26   D06N 7/06   B32B 27/10   

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von spaltfestem Papier mit einer - in eine Papiermaschine integrierten - Leimpresse sowie unter anschließender Härtung, insbesondere von mittels eines Lackiervorganges weiterbehandeltem spaltfestem Papier zur Erzeugung einer sog. Finishfolie. Zudem erfaßt die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen von Laminaten durch Behandeln eines Papiers, anschließendem thermischen Trocknen und Beschichten.

Das Imprägnieren einer Papierbahn in einer Leimpresse zum Herstellen eines Kunststoff-Furniers ist der DE 30 24 394 A1 zu entnehmen; die Leimpresse ist mit einem Aufsatz ausgerüstet, in dem die Papierbahn besprüht wird.

Nach der DE 35 41 187 C1 wird eine weitgehend aus Zellstoffasern bestehende Papierbahn vermittels einer Kombination von Kunstharzdispersionen und -lösungen in einer Walzenauftragsvorrichtung innerhalb der Papiermaschine durchtränkt, wozu die Zellstoffasern hinsichtlich Art, Mahlgrad und Dispersionsteilchengröße sowie Mischungsverhältnis von Dispersion und Lösung zur Erzeugung einer faserhaltigen Folie aufeinander abgestimmt sein sollen.

Die DE 29 03 172 C2 offenbart das Tränken von Rohpapier oder Faservliesen mit wasserlöslichem Harnstoffharz und einer wäßrigen Kunstharzdispersion aus feinteiligen Partikeln, die zu Beginn der Trocknung noch thermoplastisch verformbar und unvernetzt vorliegt sowie durch zusätzliche Wärmebehandlung fremdvernetzt wird.

Schließlich bietet die DE 33 29 679 C1 eine verhältnismäßig komplizierte Herstellung eines Copolymerisats zur wetterfesten Oberflächenbeschichtung von Trägerbahnen aus Papier an.

Die genannten Finishfolien, die insbesondere als Deckfolien zur abrieb-, kratz- und chemikalienbeständigen Beschichtung für die Holzwerkstoffindustrie zum Einsatz kommen, werden durch das Lackieren von Substraten hergestellt, die als spaltfestes Papier bezeichnet und innerhalb der Papierherstellung in der Papiermaschine durch den Einsatz von härtbaren Mischungen aus Kondensationsharzen auf Basis von Melamin und Harnstoff sowie Acrylatdispersionen an der Leimpresse hergestellt werden. Die Aushärtung solcher Harzmischungen erfolgt thermisch. Dadurch wird jedoch dem Papier der größte Teil der Feuchtigkeit entzogen, welche im späteren Arbeitsgang der Satinage benötigt wird. Diese Feuchtigkeit muß relativ aufwendig dem Papier wieder zugefügt werden.

In Kenntnis dieses Standes der Technik hat sich Erfinder das Ziel gesetzt, für eingangs erwähnte Finishfolien ein Verfahren zu schaffen, bei dem weniger Wasseranteile behandelt werden müssen und mit dem Trocknungskapazitäten reduziert werden können.

Zur Lösung dieser Aufgabe führt die Lehre nach den unabhängigen Patentansprüchen; die Unteransprüche geben weitere Ausgestaltungen an.

Erfindungsgemäß wird bei einer Ausführung des Verfahrens an der Leimpresse der Papiermaschine ein System aus einem wasserverdünnbaren, elektronenstrahlhärtbaren Acrylat in der Form einer Dispersion, Emulsion oder Lösung eingesetzt. Die Härtung erfolgt nach dem Abdunsten des Wasseranteils durch den Einsatz der Elektronenstrahltechnologie entweder direkt in der Papiermaschine oder durch das Bestrahlen bei dem Lackiervorgang nach dem Auftragen der Lackschicht.

Vorteile dieses Verfahrens sind die höhere Produktionsgeschwindigkeit, der geringere Wärmebedarf sowie das Fehlen von Austrocknung und Rückbefeuchtung des Papieres. Als weiterer Vorzug können die andersartigen Gebrauchseigenschaften durch den Einsatz von Polymeren genannt werden.

Im Rahmen der Erfindung liegt auch die Anwendung eines solchen Verfahrens bei der Herstellung von Laminaten durch Imprägnieren eines Dekorpapiers mit dem wasserverdünnbaren und elektronenstrahlhärtbaren Acrylat in Form einer Dispersion, Emulsion oder einer Lösung sowie durch anschließendes thermisches Trocknen und Lackieren, wobei es während des Lackierens mit Elektronenstrahl gehärtet wird.

Bei beiden Anwendungsfällen können erforderlichenfalls noch Anteile von Kondensationsharzen zugesetzt werden.

Nach den beschriebenen Maßgaben wird also die Spaltfestausrüstung in der Papiermaschine - wie auch in der Imprägnieranlage - durch den alleinigen Einsatz von wasserverdünnbaren, elektronenstrahlhärtbaren Polymeren durchgeführt oder aber in Kombination mit den erwähnten Kondensationsharzen; die Polymere - und gegebenenfalls die Kondensationsharze - werden der fertigen Papierbahn zugeführt und nicht schon bei der Papierherstellung selbst zugemischt.

Neben den beiden vorstehend erläuterten Verfahren besteht aber auch die Möglichkeit einer Beschichtung von Substraten, welche in Form von Vorimprägnaten oder auch Rohpapieren vorliegen; die Behandlung erfolgt dabei durch eine Streicheinrichtung, das Beschichtungsmaterial besteht aus wasserlöslichen Acrylaten in Form einer Dispersion, Emulsion oder einer Lösung, welcher Kondensationsharze aus Melamin und/oder Harnstoff zugesetzt werden. Nach dem Abdunsten des Wasseranteiles soll das Zwischenprodukt durch Elektronenstrahlen so gehärtet werden, daß ein blockfreies Aufwickeln in Rollenware oder ein Abstapeln in Bogenware möglich ist. Die Rezeptur der Beschichtung muß an handelsüblichen Pressen - besonders an Kurztaktpressen - einen duroplastischen Fließvorgang erlauben, welcher eine dauerhafte, resistente und chemikalienbeständige Oberfläche zur Nutzung als Spanplattenbeschichtung erlaubt.

Der besondere Vorteil dieses Verfahrens ist neben der andersartigen Gebrauchseigenschaften durch die Verwendung von besonderen Polymeren, vor allem die hohe Produktionsgeschwindigkeit bei der Herstellung der Laminate.

Die an sich bekannte Elektronenstrahlhärtung ermöglicht die Härtung polymerisierender Systeme und kann zur Vernetzung von strahlenhärtbaren Acrylat-Beschichtungen auf Substraten wie Papier, PET, Polyolefinen und PVC eingesetzt werden. Der Elektronenbeschleuniger in solchen ESH-Anlagen besteht im wesentlichen aus

  • - der Kathode,
  • - der Hochvakuumkammer und
  • - der Anode (Titanfenster).


Das Grundprinzip basiert auf dem Austritt der Elektronen an der Kathode, die im Hochvakuum zur Anode hin auf nahezu Lichtgeschwindigkeit beschleunigt werden. Diese Elektronen verlassen die Beschleunigungszone durch eine dünne Titanfolie.

In der sich anschließenden schutzgasinertisierten sauerstofffreien Behandlungszone trifft der Elektronenstrahl auf das beschichtete Trägermaterial. Bei diesem Vorgang findet innerhalb weniger Millisekunden der Aushärtungsprozeß durch Vernetzen von kurz- zu langkettigen Molekülen ohne jegliche Wärmezufuhr statt. Im Gegensatz zu herkömmlichen Verfahren tritt keine thermische Belastung auf.


Anspruch[de]
  1. 1. Verfahren zum Herstellen von spaltfestem Papier mittels einer in eine Papiermaschine integrierten Leimpresse sowie unter anschließender Härtung, insbesondere von mittels eines Lackiervorganges weiterbehandeltem spaltfesten Papier zur Erzeugung einer Finishfolie, dadurch gekennzeichnet, daß an der Leimpresse dem Papier ein wasserverdünnbares und elektronenstrahlhärtbares Acrylat in Form einer Dispersion, Emulsion oder Lösung zugeführt und das so behandelte Papier nach dem Abdunsten des Wasseranteils mit Elektronenstrahl gehärtet wird.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem wasserverdünnbaren Acrylat mindestens ein Kondensationsharz zugesetzt wird.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektronenstrahlhärtung während der Papierherstellung durchgeführt wird.
  4. 4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Zuführen des Acrylats in der Leimpresse ein Lackiervorgang erfolgt und die Elektronenstrahlhärtung nach dem Lackieren durchgeführt wird.
  5. 5. Verfahren zum Herstellen von Laminaten durch Behandeln eines Papiers mit Flüssigkeit, anschließendem thermischen Trocknen und Lackieren, dadurch gekennzeichnet, daß ein Dekorpapier mittels eines wasserverdünnbaren und elektronenstrahlhärtbaren Acrylats in Form einer Dispersion, Emulsion oder einer Lösung imprägniert und das so behandelte Dekorpapier nach dem Lackieren mit Elektronenstrahl gehärtet wird.
  6. 6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß dem wasserverdünnbaren Acrylat mindestens ein Kondensationsharz zugesetzt wird.
  7. 7. Verfahren zum Herstellen von Laminaten durch Behandeln eines Papiers, anschließendem thermischen Trocknen und Beschichten, dadurch gekennzeichnet, daß das Papier durch eine Streicheinrichtung mit einem wasserverdünnbaren und elektronenstrahlhärtbaren Acrylat in Form einer Dispersion, Emulsion oder einer Lösung beschichtet wird, wobei diesem Beschichtungsmaterial Kondensationsharze aus Melamin und/oder Harnstoff zugesetzt werden, sowie das so behandelte Papier nach dem Abdunsten des Wasseranteils mit Elektronenstrahl gehärtet wird.






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