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Dokumentenidentifikation DE60318138T2 04.12.2008
EP-Veröffentlichungsnummer 0001342845
Titel Mehrschichtiges Tissuepapier
Anmelder SCA Hygiene Products GmbH, 68305 Mannheim, DE
Erfinder Hein, Ferdinand, 68305 Mannheim, DE;
Harlacher, Harald, 68307 Mannheim, DE;
Leonhardt, Joachim, 68163 Mannheim, DE
Vertreter HOFFMANN & EITLE, 81925 München
DE-Aktenzeichen 60318138
Vertragsstaaten AT, BE, BG, CH, CY, CZ, DE, DK, EE, ES, FI, FR, GB, GR, HU, IE, IT, LI, LU, MC, NL, PT, RO, SE, SI, SK, TR
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 05.03.2003
EP-Aktenzeichen 030048342
EP-Offenlegungsdatum 10.09.2003
EP date of grant 19.12.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 04.12.2008
IPC-Hauptklasse D21H 21/28(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, EP

Beschreibung[de]
Technisches Gebiet

Das technische Gebiet, welches die vorliegende Erfindung betrifft, ist das Gebiet von Tissuepapierprodukten, insbesondere mehrlagigen Tissuepapierprodukten, in denen die Lagen Tissuepapierbahnen sind, die auf einer Tissuepapiermaschine unter Verwendung von Celluloseflufffasern hergestellt werden. Derartige Tissuepapierprodukte umfassen Küchenrollen, Servietten, Toilettenpapier, etc. Insbesondere betrifft die Erfindung solche Produkte, die Außenlagen mit unterschiedlicher Funktionalität umfassen. Es ist möglich Fasern, die eine solche spezielle Eigenschaft oder Funktion aufweisen und die innerhalb des Faserverbunds als spezielle Faser angeordnet sind, zu markieren. In einem solchen Fall muss das Produkt nicht notwendigerweise Lagen mit spezieller oder unterschiedlicher Funktionalität haben, weil diese spezielle Funktionalität durch die speziellen Fasern, die möglicherweise gefärbt sind oder eine andere Farbe aufweisen als die anderen Fasern erfüllt ist.

Stand der Technik

Aus der WO 96/20310 A1 ist ein Herstellungsverfahren für ein gefärbtes Fasermaterial enthaltend eine gewisse Proportion aus Cellulosefasern, wie beispielsweise Papier und Vliesstoff und einem gefärbten Fasermaterial, das gemäß dem Verfahren hergestellt ist, bekannt. Insbesondere wird ein Farbstoff auf Rollenfaserstoff oder Blattfaserstoff entweder auf das gesamte Material oder nur einen Teil davon aufgebracht, woraufhin die Rolle oder das Blatt aus Faserstoff entfasert und in Flüssigkeit oder Schaum möglicherweise zusammen mit anderen Fasern dispergiert wird. Die Faserdispersion wird danach auf ein Sieb aufgebracht und entwässert, woraufhin die formierte Faserbahn, die einen im Wesentlichen gleichmäßigen Zusatz gefärbter Fasern enthält möglichen weiteren Behandlungsschritte vor dem Trocknen und Aufrollen ausgesetzt wird. Bei einem entsprechenden Fasermaterial wird ein marmorierter Farbeindruck des Materials erzielt, wenn nur ein Teil der Pulpefasern gefärbt ist. Eine solche marmorierte Färbung ist aus ästhetischen Gründen bevorzugt, da eine Marmorierung mehr Textilien als Papier zugeordnet wird.

Aus der WO 02/27093 A1, bei dem es sich um keinen vorveröffentlichten Stand der Technik handelt, ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen eines gedruckten Tintenmusters auf ein Tissueprodukt bekannt. Der Druckvorgang wird gleichzeitig mit dem Prägen des Tissueprodukts durchgeführt, so dass eine perfekte Korrelation zwischen den gedruckten und geprägten Mustern vorhanden ist. Es wird eine sog. gefärbte Prägung realisiert, bei der die Druck- und Prägeschritte gleichzeitig durchgeführt werden.

Die WO 98/0294252 betrifft eine Papierpulpe zum Herstellen von Papier. Die Fasern in der Pulpe sind mittels eines Farbmittels, das den Fasern zugesetzt ist, gefärbt. Das bedeutet, dass alle Fasern gefärbt sind. In Anspruch 6 ist beschrieben, dass zwei oder mehrere Papierpulpen verwendet werden können, von denen wenigstens eine gefärbt ist, während die andere ungefärbt oder unterschiedlich gefärbt ist, um so ein meliert strukturiertes Papier zu erzeugen.

Aus der WO 96/20310 ist ein Verfahren zum Herstellen von gefärbten Fasermaterial wie beispielsweise Papier bekannt, um einen marmorierten Eindruck zu verleihen.

Offenbarung der Erfindung

Es ist das Problem (die Aufgabe) der Erfindung ein mehrlagiges Tissuepapierprodukt, das eine Multifunktionalität aufweist mit einem Identifikationssystem zu versehen, das leicht erkennbar ist und das Produkt nicht nachteilig beeinflusst.

Dieses Problem wird durch ein mehrlagiges Tissuepapierprodukt umfassend wenigstens zwei zusammengebrachte Lagen aus Tissuepapier und gemäß dem vorliegenden Patentanspruch 1 gelöst. Diese gefärbten Fasern fungieren als Identifikationssystem, das die Funktion wenigstens einer Außenlage des Produkts angibt. Eine solche Funktion kann für eine Außenlage die Weichheit und Flüssigkeitsabsorption und für die andere Außenlage eine widerstandsfähige Fläche zum Reiben sein. Dies ist durch Verwendung unterschiedlicher Arten von Tissuepapier oder durch Verwendung spezieller Herstellungsmodi erzielbar. Es ist nicht notwendig die vollständige Fläche der Lagen oder alle Fasern darin zu färben. Die Verwendung von gefärbten Fasern zur Identifikation hat keinen nachteiligen Effekt auf die Eigenschaften der Lagen des Produkts oder das Produkt selbst. Das Vorsehen gefärbter Fasern innerhalb der Lagen kann auf einfache, schnelle und günstige Art und Weise erzielt werden, insbesondere weil es nicht notwendig ist Einrichtungen zum Färben in Verbindung mit der Verarbeitung des Tissuepapiers zu einem Tissuepapierprodukt vorzusehen. Nur eine geringe Menge an Fasern muss gefärbt werden. Die Verwendung gefärbter Fasern zum Unterscheiden zwischen unterschiedlichen Funktionen beeinflusst die allgemeinen Eigenschaften des Produkts genauso wenig wie seine physikalischen Werte. Es ist jedoch möglich die physikalischen Eigenschaften des Tissuepapiers zu verbessern. Z. B. kann durch Verwendung langer gefärbter Fasern die Lagenfestigkeit und nachfolgend des Tissuepapierprodukts erhöht werden. Normale Längen der Pulpefasern betragen 1,2–3,0 mm, bei recycelten oder Spuckstofffasern möglicherweise auch kürzer. Künstliche Spinnfasern können von beliebiger Länge sein, hätten jedoch zur möglichen Verwendung hier zwischen 3–6–10 mm Länge. Diese können cellulosisch sein (Rayon oder Viscose) und gemäß der Erfindung gefärbt. Die Bahnformierung ist mit langen Fasern schwierig, die dazu neigen „Knoten" zu bilden, weshalb oftmals eine Schaumformierung für längere Fasern verwendet wird. Lang bedeutet mehr als 6 mm oder 10 mm.

Die gefärbten Fasern können Fasern sein, die die Eigenschaften des Produkts verbessern. Abhängig von der Art der Faser können unterschiedliche Eigenschaften verbessert werden, z. B. Fasern zum Erhöhen der Festigkeit, zum Erhöhen der Flüssigkeitsabsorptionsfähigkeit, zum Erhöhen der Oberflächenrauhigkeit, um das Reinigungsergebnis zu verbessern, und zum Erhöhen der Weichheit. Solche Fasern, die eine spezielle Funktion innerhalb des Faserverbunds besitzen oder die speziellen Eigenschaften oder die Funktionalität verbessern, sind durch den Verbraucher aufgrund der Färbung erkennbar, so dass das Konzept des Produkts wirkungsvoller ist. Abhängig von der Art der Faser ist gleichzeitig ein unterschiedlicher optischer Effekt erzielbar.

Die folgenden Produkte liegen im Umfang:

  • – Ein Produkt umfassend eine Außenlage enthaltend gefärbte oder nicht weiße zusätzliche Fasern, um die Möglichkeit zu bieten Außenlage mit unterschiedlichen Funktionalitäten oder Eigenschaften zu unterscheiden. Die kolorierten Fasern sind in einem Fall nicht anders als die Hauptfasern in dieser Lage. (Alternativ können beide Außenlagen gefärbte Fasern enthalten. Diese sind in einem solchen Fall unterschiedlich gefärbt, um eine Unterscheidung zu sichern).
  • – Färben und Zumischen von Fasern, die anders sind als der Hauptgehalt der verwendeten Fasern. Solche Fasern haben einen Einfluss auf die speziellen Eigenschaften des Tissues (funktionale Fasern). In diesem Fall können nicht nur die Lagen des Produkts, die die speziellen Funktionen aufweisen, markiert werden, sondern die Fasern, die der funktionalen Lage die spezielle Eigenschaft verleihen, ebenso.
  • – Ein Produkt mit funktionalen Fasern in beiden Außenlagen. In diesem Fall markieren die funktionalen Fasern die speziellen Eigenschaften des Produkts.
  • – Die Verwendung von gefärbten Fasern innerhalb der Tissuelage, wobei die weißen und nicht gefärbten Fasern verantwortlich für die speziellen Produkt- oder Lageneigenschaften sind.

Unterschiedliche optische Effekte können durch Verwendung gefärbter Fasern innerhalb der Lage erzielt werden. Diese sind abhängig von der Art, Konzentration (Dichte) und Farbe der Fasern.

Es ist bevorzugt, dass die gefärbten Fasern jeder Außenlage unterschiedlich sind, so dass die Farbe jeweils eine spezielle Funktion kennzeichnet. Selbst wenn die gefärbten Fasern innerhalb der Außenlagen jedoch den gleichen Farbstoff verwenden, kann eine Unterscheidung noch immer durch Verwendung von mehr gefärbten Fasern in der einen Außenlage als in der anderen Außenlage erzielt werden.

Sind die gefärbten Fasern Ausschuss oder recycelte Fasern ist es nicht notwendig die Färbung in einem extra Schritt vorzusehen. Solche Ausschussfasern sind Cremefarben und stehen zu Hauptfasern einer Außenlage, wenn diese weiß sind, im Kontrast. Ungebleichte Fasern können auch als gefärbte Fasern verwendet werden. Werden ungefärbte Fasern, bei denen es sich um Ausschuss oder recycelte Fasern oder ungebleichte Fasern handelt, verwendet, ist es möglich ein chemisch intensives und Abwasser kritisches Bleichen zu vermeiden.

Werden Ausschussfasern oder recycelte Fasern verwendet, können Ausschuss- oder recyceltes Papier verwendet werden, die aus der Produktion eines gefärbten Produkts stammen. Dann ist das Bleichen und Färben vollständig vermeidbar.

Die gefärbten Fasern können von der gleichen Art sein oder sich von den hauptsächlichen ungefärbten Fasern unterscheiden.

Das Problem wird ferner durch ein Verfahren zum Herstellen eines mehrlagigen Tissuepapierprodukts, wie es oben beschrieben wurde, gelöst. Ein solches Verfahren umfasst die Schritte des Färbens von Fasern durch Zumischen eines Farbstoffes zu einer Fasermasse und durch Zusetzen einiger dieser gefärbter Fasern zur Fasersuspension, die in eine Tissuepapiermaschine zu fördern ist. Ein so hergestelltes Papier für eine Lage wird mit wenigstens einer weiteren gefärbten oder ungefärbten Lage in einer Verarbeitungsmaschine (Convertingmaschine) kombiniert.

Dies ist ein sehr einfaches und effektives Verfahren.

Der Farbstoff sollte eine starke Affinität gegenüber Cellulose haben, so dass er an den Pulpefasern anhaftet ohne sich im Wasser zu verteilen oder in dieses auszubluten. Herkömmliche kationische Direktfarbstoffe, die üblicherweise zum Färben von Papier verwendet werden, sind zu diesem Zweck ausgezeichnet. Andere Farbstoffe können jedoch ebenso verwendet werden, indem sie mittels eines Bindemittels mit den Pulpefasern verbunden werden. Solange kein Ausbluten auftritt, wird kein nachteiliger Effekt auf den Wasserkreislauf der Tissuepapiermaschine verursacht. Dies wird ferner weniger wahrscheinlich auftreten, weil nur ein Teil der Fasern gefärbt ist. Auch das Produkt selbst wird nicht ausbluten, was zum Abtrocknen von Händen, dem Gesicht, Tischoberflächen oder anderen Objekten gut ist.

Vorzugsweise werden die gefärbten Fasern gefiltert bevor sie der Fasersuspension zugesetzt werden.

Das Problem wird ferner durch Verwendung von gefärbten Fasern, die den Hauptfasern wenigstens einer der Außenlagen eines mehrlagigen Tissuepapierprodukts zugesetzt sind, gelöst, um eine Lage mit spezieller Funktionalität visuell zu kennzeichnen, wenn Lagen unterschiedlicher Funktionalität im Produkt vorliegen.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Ein Schnitt eines mehrlagigen Tissuepapierprodukts ist in 1 dargestellt.

Ausführungsformen der Erfindung

1 zeigt einen Schnitt eines mehrlagigen Tissueprodukts, z. B. zeigt es den Schnitt eines Küchenpapiers. Das Produkt, das in 1 dargestellt ist, ist als ein Verbund aus zwei Lagen 2, 3 aus Tissuepapier gebildet, das aus Cellulosefasern aufgebaut ist und üblicherweise auf einer Tissuepapiermaschine hergestellt wird. Normalerweise werden die zwei Lagen 2, 3 durch übliche Lagenhaftung verbunden. Jede Lage 2, 3 besteht unter anderem aus hauptsächlich Cellulosehauptfasern 4. Hier sind innerhalb der Lage 2 ungefärbte Hauptfasern 4 mit gefärbten Fasern 5, die auf der Außenfläche der Lagen 2, 3 auftauchen, bei denen es sich jeweils um Außenlagen handelt, gemischt. Der Verbund könnte dreilagig sein, aber nur zwei Lagen davon können Außenlagen sein, wobei diese sichtbar sind und in Kontakt mit der zu reinigenden oder zu behandelnden Oberfläche kommen.

Die gefärbten Fasern 5 können derart zugesetzt sein, dass eine marmorierte Färbung auf der Außenfläche der Lagen erzeugt wird. Mit einer solchen marmorierten Färbung wird eine Unterscheidung zwischen den unterschiedlichen Funktionen der Lagen deutlich sichtbar gemacht. Nur ein kleiner Teil der Fasern muss gefärbt sein, um diesen Zweck zu erzielen. Die gefärbten Fasern 5 können die gleichen oder andere Fasern als die Hauptfasern 4 sein. Eine marmorierte Färbung kann durch Zusetzen unterschiedlich geformter und/oder unterschiedlich gefärbter Fasern erzielt werden, wodurch mehrere optische Effekte erzielbar sind. Diese Effekte sind abhängig von der Art, Konzenteration (Dichte) und Färbung der Fasern unterschiedlich.

Ein derartiges Tissuepapierprodukt, insbesondere Küchentücher oder Haushaltstücher sind aus Lagen 2, 3 zum Erfüllen unterschiedlicher Funktionen aufgebaut. Z. B. ist die Lage 2 weich und weist eine gute Wasserabsorption auf, wohingegen die Lage 3 zum Reiben einer Fläche genutzt wird. Somit haben beide unterschiedliche Eigenschaften. Neben einem Küchentuch können auch Gesichtstücher Produkte sein, die unterschiedliche Funktionalität aufweisen. Eine Außenlage ist zum Abwischen von Make-up vom Gesicht ausgestaltet und die andere Außenlage ist ausgestaltet, um über die Nase einer Person zu wischen. Z. B. kann ein Toilettenpapier eine sog. „sichere" Seite und eine „weiche" Seite aufweisen. Dies kann erzielt werden, indem unterschiedliche Tissuepapiere verwendet werden oder durch Verwendung eines speziellen Herstellungsmodus. Durch Verwendung gefärbter Fasern 5 ist es nicht notwendig eine Unterscheidung zwischen den Lagen durch Verwendung unterschiedlicher Materialien, Haptiken, unterschiedlicher Prägungen oder spezieller Drucke zu erzielen. Die Erzeugung eines Unterschieds in der Haptik, würde zu einem unangenehmen textilen Charakter führen.

Keine nachteiligen Effekte auf die Tissueverabeitung des Tissuepapiers werden verursacht, wenn gefärbte Fasern zu Identifikationszwecken verwendet werden.

Vorzugsweise wird eine geringe Menge getrennt gefärbter Fasern auf kontrollierte Art und Weise einer Fasersuspension, die zur Tissuepapiermaschine gefördert wird, zugesetzt, z. B. 0,3%, 3%, 6% oder 12%.

Das Verhältnis der Hauptfasern zu gefärbten Fasern kann abhängig von der erforderlichen Farbintensität abgewandelt werden. Unterschiedliche Cellulosefasern und unterschiedliche Fasermischungen können als gefärbte Fasern verwendet werden.

Es ist weder notwendig im Detail zu beschreiben, wie die Herstellung von Tissuepapier mit unterschiedlichen Eigenschaften erfolgt noch wie Fasern zu färben sind. Dies ist im Stand der Technik gut bekannt. Hier sind einige Beispiele:

Um ein Produkt umfassend teilweise unterschiedlich gefärbte Fasern zu erzielen, bestehen die folgenden Möglichkeiten:

  • – Auflösen und Zumischen (dosiertes Zusetzen) gefärbter cellulosischer chemischer Pulpe
  • – Fördern eines Teils einer Faserdispersion, die durch die Headbox einer Papiermaschine strömt in einen Botich oder eine Wanne zum Färben und dann Zurückfördern des gefärbten Teils der Fasersuspension zur Tissueproduktionsstraße
  • – Dosierte Farbzusetzung zu einem Teil einer Fasersuspension, die zur Headbox einer Papiermaschine strömt
  • – In einer Papiermaschine mit einer Mehrlagenheadbox können die nicht weißen Fasern nur einer Lage zugesetzt werden
  • – Bei Tissueprodukten ist die Papiermaschine eine Tissuepapiermaschine

Faserpulpe, die zu färbe ist, wird in einen separaten Mischebehälter gegossen, dem die notwendige und beabsichtigte Menge eines Farbstoffs zugegeben wird. Der Farbstoff, der zu verwenden ist, muss eine starke Affinität gegenüber Cellulose aufweisen und muss wasserunlöslich sein, so dass er nicht ins Wasser ausblutet. Herkömmliche kationische Direktfarbstoffe, die üblicherweise zum Färben von Papier verwendet werden, dienen diesem Zweck gut. Andere Farbstoffe können auch verwendet werden, wobei sie mit den Pulpefasern über ein Bindemittel verbunden werden.

Gemäß einem weiteren Schritt werden die gefärbten Fasern gefiltert, um Reststoffe aus dem Färbe-/Coloriervorgängen loszuwerden. Die gefärbten Fasern können in einem nassen oder trockenen Zustand zugesetzt werden und dann mit der Hauptfasersuspension gemischt werden. Danach wird diese Masse zusammen mit Prozesswasser zur Tissuepapiermaschine gefördert. Dort wird das Papier für wenigstens eine der Lagen des mehrlagigen Produkts hergestellt. Das besagte mehrlagige Produkt wird in einer sog. Konvertingmaschine (Verarbeitungsmaschine) hergestellt.

Beim Färben von Fasern sollte die Menge des Farbstoffs in so einer dosierten Art und Weise zugesetzt werden, dass der Anteil des unverbundenen Restfarbstoffs im Wasser minimal ist. Alternativ ist es möglich eine Suspension aus gefärbten Fasern zu waschen und dadurch die ungebundenen Restfarbstoffe zu entfernen. Die gefärbten Fasern, die dem Vorgang der Papierherstellung zugeführt werden, enthalten dann keinen Restfarbstoff im Transportwasser und daher wird der Wasserkreis der Papiermaschine nicht mit Farbstoff beaufschlagt.


Anspruch[de]
Mehrlagiges Tissuepapierprodukt umfassend wenigstens zwei lagenverbundene Lagen aus Tissuepapier, wobei eine erste Außenlage auf andere Art und Weise oder unter Verwendung eines anderen Tissuepapiers als die zweite Außenlage hergestellt ist, um eine andere Eigenschaft verglichen mit der zweiten Außenlage zu erzielen, so dass das Tissueprodukt für unterschiedliche Zwecke verwendet werden kann, wobei die Lagen Cellulosefasern enthalten, wobei in wenigstens einer Außenlage ein Teil der Fasern gefärbt ist. Mehrlagiges Tissuepapierprodukt nach Anspruch 1, bei dem jede Außenlage unterschiedlich gefärbte Fasern aufweist. Mehrlagiges Tissuepapierprodukt nach Anspruch 1 oder 2, bei dem in beiden Außenlagen gefärbte Fasern vorhanden sind, die mit dem gleichen Farbstoff gefärbt sind und in einer der Außenlagen mehr gefärbte Fasern vorhanden sind als in der anderen Außenlage. Mehrlagiges Tissuepapierprodukt nach Anspruch 1, bei dem die gefärbten Fasern Ausschussfasern oder recycelte Fasern sind. Mehrlagiges Tissuepapierprodukt nach Anspruch 1, bei dem die gefärbten Fasern lange Fasern in einem Bereich von mehr als 6 mm oder 10 mm sind. Mehrlagiges Tissuepapierprodukt nach Anspruch 1, bei dem die gefärbten Fasern von gleicher oder unterschiedlicher Art sind wie die Hauptfasern. Mehrlagiges Tissuepapierprodukt nach Anspruch 1, bei dem die gefärbten Fasern ungebleichte Fasern sind. Verfahren zum Herstellen eines mehrlagigen Tissuepapierprodukts nach Anspruch 1, wobei das Verfahren die Schritte umfasst:

– Färben der Fasern durch Zumischen von Farbstoff zu einer Fasermasse,

– Zumischen einiger dieser gefärbten Fasern in die Faserlösung, die einer Tissuepapiermaschine zuzuführen ist,

– Erstellen einer Papierlage in der Papiermaschine, und

– Kombinieren dieser gefärbten Papierlage mit einer anderen Papierlage in einer Convertingmaschine, wobei die Lagen auf unterschiedliche Art hergestellt sind oder unterschiedliche Tissuepapiere verwendet werden.






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