DE102018118271A1

DE102018118271A1 - Leichtes trennbasispapier

Info

Publication number: DE102018118271A1
Application number: DE102018118271.6A
Authority: DE
Inventors: Tuomas Turtola
Original assignee: Delfortgroup AG
Current assignee: Delfortgroup AG
Priority date: 2018-07-27
Filing date: 2018-07-27
Publication date: 2020-01-30
Also published as: CN112384657B; JP7291776B2; US20210274831A1; JP2021531033A; EP3830337A1; CN112384657A; WO2020020503A1

Abstract

Gezeigt wird ein Trennbasispapier, mit einem Flächengewicht von mindestens 25 g/mund höchstens 40 g/m, und einer Dichte von mindestens 0,90 g/cmund höchstens 1,15 g/cm, wobei das Trennbasispapier mindestens 50 Gew-% Langfaserzellstoff umfasst und auf mindestens einer Seite mit mindestens zwei Beschichtungen beschichtet ist, wobei die erste Beschichtung sich zwischen einer Papieroberfläche und der zweiten Beschichtung befindet, wobei die zweite Beschichtung eine oberste Beschichtung ist und ein wasserlösliches filmbildendes Polymer, nanofibrillierte Cellulose, mikrofibrilierte Cellulose oder nanokristalline Cellulose umfasst, und wobei der Cobb Unger (120 s) Wert der Oberfläche mit besagter erster und zweiter Beschichtung mindestens 0,01 g/mund höchstens 0,90 g/mbeträgt.

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die Erfindung bezieht sich auf ein Trennbasispapier mit einem niedrigen Flächengewicht aber ansonsten gleichwertigen oder besseren technischen Eigenschaften verglichen mit einem konventionellen Trennbasispaper, insbesondere in Bezug auf den Widerstand gegen die Absorption von Silikon. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf ein Trennbasispapier mit niedrigem Flächengewicht und einer speziellen zweilagigen Beschichtung und die Verwendung des Trennbasispapiers zur Silikonisierung.
HINTERGRUND UND STAND DER TECHNIK
Ein Trennbasispapier ist ein Papier, das zur Beschichtung mit Silikon vorgesehen ist. Wenn es mit Silikon beschichtet ist, kann es als Trägerpapier für selbstklebende Etiketten, als Backpapier oder in anderen Anwendungen verwendet werden, die Trenneigenschaften verlangen, die mit einer Silikonbeschichtung erreicht werden können.
Für Trennbasispapier sind bestimmte technische Anforderungen von Bedeutung. Das Silikon, das später aufgetragen wird, wird üblicherweise in Mengen von nur 1 g/m² bis 2 g/m² vollflächig auf das Trennbasispapier aufgetragen. Obwohl diese Menge sehr gering ist, ist es erforderlich, dass das Silikon 100% der Oberfläche des Trennbasispapiers bedeckt, ansonsten können beispielsweise Etiketten nicht vollständig vom silikonisierten Trennbasispapier abgelöst werden. Daher spielt das Eindringen des Silikons in das Trennbasispapier eine große Rolle, und es soll so gering wie möglich sein. Die Fähigkeit eines Trennbasispapiers nur ein geringes Eindringen des Silikons zuzulassen aber gleichzeitig eine geschlossene Beschichtung zu erzeugen bezeichnet man als Absorptionswiderstand.
Das Trennbasispapier soll eine hohe Transparenz besitzen. In vielen Anwendungen werden die selbstklebenden Etiketten vom silikonisierten Trennbasispapier durch Maschinen abgelöst, die die Anwesenheit eines Etiketts mittels optischer Sensoren durch das Trennbasispapier hindurch detektieren. Die Detektion kann nur zuverlässig funktionieren, wenn des Trennbasispapier ausreichend transparent ist.
Schließlich wird das selbstklebende Etikettenmaterial zunächst auf die gesamte Oberfläche des silikonisierten Trennbasispapiers aufgebracht und danach wird das selbstklebende Etikettenmaterial typischerweise durch Stanzen in einzelne Etiketten gewünschter Form und Größe geschnitten. Beim Stanzen soll selbstverständlich nur das selbstklebende Etikettenmaterial nicht aber das Trennbasispapier geschnitten werden. Das erfordert eine gewisse Dichte und Komprimierbarkeit des Trennbasispapiers.
Des Weiteren gibt es noch zusätzliche technische Anforderungen, wie eine gute Zugfestigkeit, eine gute Reißfestigkeit, ein geeignetes Energieaufnahmevermögen und eine Dicke, die alle die Produktivität der Verarbeitungsmaschinen solcher Trennbasispapiere beeinflussen.
Konventionelle Trennbasispapiere haben ein Flächengewicht von etwa 50 g/m² bis etwa 60 g/m² um alle technischen Anforderungen zu erfüllen. Das silikonisierte Trennbasispapier muss aber nach der Verwendung entsorgt werden, beispielsweise, nachdem die selbstklebenden Etiketten abgenommen wurden. Silikonisierte Trennbasispapiere sind wegen der Silikonbeschichtung schwierig zu recyceln, daher besteht ein Interesse daran, die Menge an Abfall, die durch solche silikonisierten Trennbasispapiere entsteht, zu reduzieren. Es hat sich als schwierig erwiesen, das Flächengewicht von Trennbasispapieren und damit die entstehende Menge an Abfall zu reduzieren, weil die oben beschriebenen technischen Anforderungen dann nur unzureichend erfüllt werden können. Daher haben leichtgewichtige Trennbasispapiere bisher keine kommerzielle Bedeutung erlangt.
Es besteht also ein Interesse daran, ein leichtgewichtiges Trennbasispapier zur Verfügung zu haben, das in seiner technischen Leistungsfähigkeit verglichen mit schwereren konventionellen Trennbasispapieren aus dem Stand der Technik zumindest gleichwertig ist.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Trennbasispapier zur Verfügung zu stellen, das ein geringes Flächengewicht besitzt aber trotzdem noch die technischen Anforderungen erfüllt, wie sie von einem Trennbasispapier erwartet werden, wie einen guten Absorptionswiderstand gegen Silikon und eine problemlose Verarbeitbarkeit. Diese Aufgabe wird durch ein Trennbasispapier nach Anspruch 1, und ein Verfahren zu dessen Herstellung nach Anspruch 25 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben. Weitere Aspekte der Erfindung betreffen ein selbstklebendes Etikett, das sich eines erfindungsgemäßen Trennbasispapiers bedient, ein Backpapier, welches auf dem Trennbasispapier der vorliegenden Erfindung basiert, eine Verwendung des erfindungsgemäßen Trennbasispapiers zur Umhüllung eines rauchbaren Materials, einen auf diese Weise erhaltenen Rauchartikel sowie die Verwendung des erfindungsgemäßen Trennbasispapiers als Verpackungspapier.
Der Erfinder hat festgestellt, dass sich dieses Ziel durch ein Trennbasispapier erreichen lässt, das ein Flächengewicht von mindestens 25 g/m² und höchstens 40 g/m² und eine Dichte von mindestens 0,9 g/cm³ und höchstens 1,15 g/cm³ besitzt, wobei das Trennbasispapier mindestens 50 Gew.-% an Langfaserzellstoff umfasst und auf zumindest einer Seite mit mindestens zwei Beschichtungen versehen ist, wobei sich die erste Beschichtung zwischen der Papieroberfläche und der zweiten Beschichtung befindet und die zweite Beschichtung die oberste Beschichtung ist und ein wasserlösliches filmbildendes Polymer, nanofibrillierte Cellullose, mikrofibrillierte Cellulose oder nanokristalline Cellulose umfasst, und wobei der Cobb Unger (120 s) Wert der beschichteten Oberfläche mindestens 0,01 g/m² und höchstens 0,90 g/m² beträgt.
Das erfindungsgemäße Trennbasispapier hat ein Flächengewicht von mindestens 25 g/m², bevorzugt mindestens 30 g/m² und höchstens 40 g/m², bevorzugt höchstens 38 g/m². Das Flächengewicht kann nach ISO 536:2012 bestimmt werden und beschreibt das Flächengewicht des fertigen Trennbasispapiers, einschließlich der mindestens zwei Beschichtungen, aber ohne die Silikonbeschichtung. Die Reduktion des Flächengewichts bewirkt eine bedeutende Reduktion an Abfall um etwa 50%, aber ohne weitere Maßnahmen führt eine einfache Reduktion des Flächengewichts nicht zu einem Trennbasispapier mit zufriedenstellenden technischen Eigenschaften.
Daher hat der Erfinder festgestellt, dass das erfindungsgemäße Trennbasispapier eine Dichte von mindestens 0,90 g/cm³, bevorzugt mindestens 0,95 g/cm³, besonders bevorzugt mindestens 0,99 g/cm³ und höchstens 1,15 g/cm³, bevorzugt höchstens 1,10 g/cm³, besonders bevorzugt höchstens 1,07 g/cm³ und ganz besonders bevorzugt höchstens 1,05 g/cm³ besitzen muss. Die Dichte des Trennbasispapiers hängt mit der Komprimierbarkeit zusammen. Nachdem das Trennbasispapier mit Silikon beschichtet und das Etikettenmaterial aufgetragen wurde, wird das Etikettenmaterial geschnitten, typischerweise durch Stanzen. Es ist vor allem beim Stanzen wichtig, dass nur das Etikettenmaterial aber nicht das silikonisierte Trennbasispapier durchtrennt wird, und daher muss das silikonisierte Trennbasispapier dem Druck der Stanze um eine definierte Distanz nachgeben. Im Allgemeinen hängen Dichte und Komprimierbarkeit eng zusammen, sodass konventionelle Trennbasispapiere eine Dichte von etwa 1,17 g/cm³ benötigen, um die gewünschte Komprimierbarkeit zu erreichen. Das erfindungsgemäße Trennbasispapier jedoch hat ein niedriges Flächengewicht und daher eine geringe Dicke und gibt daher schon von sich aus dem Druck der Stanze weniger nach als konventionelle Trennbasispapiere. Daher kann die Dichte des erfindungsgemäßen Trennbasispapiers niedriger sein als bei konventionellen Trennbasispapieren.
Die Dichte des Trennbasispapiers wird im Allgemeinen in einem Kalandrierungsprozess eingestellt, wobei das Papier zwischen mehreren Walzenpaaren komprimiert wird und jedes Walzenpaar einen Walzspalt bildet. Da das erfindungsgemäße Trennbasispapier keine so hohe Dichte benötigt, sind verglichen mit konventionellen Trennbasispapieren weniger Walzspalte erforderlich, was eine Einsparung an Energie und Produktionsaufwand bedeutet. Eine geringere Dichte führt aber zu einer poröseren Papierstruktur und sie kann daher den Absorptionswiderstand gegen Silikon verschlechtern. Der Erfinder hat festgestellt, dass dieser Nachteil durch die genannten Beschichtungen überwunden werden kann, wie unten anhand von Ausführungsbeispielen weiter erläutert wird.
Die Reduktion des Flächengewichts kann zu einer Reduktion der Zugfestigkeit führen, sodass das Trennbasispapier öfter in weiteren Verarbeitungsschritten abreißt. Der Erfinder hat festgestellt, dass eine besonders gute Zugfestigkeit erreicht werden kann, wenn das Trennbasispapier mindestens 50 Gew.-% Langfaserzellstoff umfasst, bevorzugt mindestens 60 Gew.-% und besonders bevorzugt mindestens 70 Gew.-%.
Die Luftdurchlässigkeit des Trennbasispapiers hängt mit der Porosität des Trennbasispapiers zusammen und beeinflusst daher die Absorption des Silikons. Generell führen eine höhere Porosität und eine höhere Luftdurchlässigkeit dazu, dass das Trennbasispapier mehr Silikon aufnimmt. Daher soll die Luftdurchlässigkeit so niedrig wie möglich sein. Die Luftdurchlässigkeit kann nach der in ISO 5636-5:2013 definierten Methode nach Gurley gemessen werden. Dabei wird die Zeit gemessen, bis ein bestimmtes Luftvolumen durch eine definierte Fläche des Papiers unter definierten Druckbedingungen geströmt ist. Für Papiere mit einer sehr niedrigen Luftdurchlässigkeit, also sehr hohen Werten nach Gurley, kann die Messzeit sehr lange sein. In diesem Fall ist es üblich, die Messung nach einiger Zeit zu stoppen und dann durch Extrapolation die Zeit zu ermitteln, die nötig wäre, damit das definierte Luftvolumen durch das Papier strömt.
Die Luftdurchlässigkeit des erfindungsgemäßen Trennbasispapiers nach Gurley beträgt bevorzugt mindestens 40000 s, besonders bevorzugt mindestens 60000 s und ganz besonders bevorzugt mindestens 70000 s. Das ist wesentlich höher als die Luftdurchlässigkeit nach Gurley von konventionellen Trennbasispapieren, die typischerweise eine Luftdurchlässigkeit nach Gurley von weniger als 30000 s besitzen. Daher besitzt das erfindungsgemäße Trennbasispapier den weiteren Vorteil, dass weniger Silikon für eine vollflächige Beschichtung benötigt wird.
Das erfindungsgemäße Trennbasispapier umfasst Langfaserzellstoff. Langfaserzellstoff wird bevorzugt aus Nadelbäumen wie Fichte, Kiefer und Tanne gewonnen. In bevorzugten Ausführungsformen sind zumindest 70 Gew.-%, vorzugsweise zumindest 85 Gew.-% des genannten Langfaserzellstoffs aus Nadelbäumen gewonnen. Andere bevorzugte Quellen für Langfaserzellstoff können Pflanzen wie Flachs, Hanf, Sisal, Jute oder Abacä sein. Mischungen aus Langfaserzellstoffen verschiedener Herkunft können ebenfalls verwendet werden. Der Langfaserzellstoff stattet das Trennbasispapier mit einer besonders guten Zugfestigkeit aus.
Für die Herstellung des erfindungsgemäßen Trennbasispapiers wird der Langfaserzellstoff gemahlen. Das Mahlen ist eine energieaufwändige mechanische Behandlung, die die Aufgabe hat, die Fibrillen der Zellstofffasern freizulegen, die aber auch in einem gewissen Ausmaß die Fasern verkürzt. Eine intensive Mahlung erhöht die Zugfestigkeit des Papiers und reduziert die Porosität. Der Effekt der Mahlung auf den Zellstoff kann gemäß ISO 5267-1:1999 bestimmt werden und wird als Mahlgrad nach Schopper-Riegler (°SR) angegeben. Konventionelle Trennbasispapiere benötigen eine sehr intensive Mahlung um eine hohe Dichte zu erzielen, was eine große Menge an Energie erfordert. Das erfindungsgemäße Trennbasispapier aber erfordert eine wesentlich geringere Intensität der Mahlung, so dass der gemahlene Langfaserzellstoff einen Mahlgrad von bevorzugt mindestens 50°SR, besonders bevorzugt mindestens 60°SR und bevorzugt höchstens 80°SR, besonders bevorzugt höchstens 70°SR besitzt. Eine weniger intensive Mahlung hat noch zusätzlich positive Auswirkungen auf die Reißfestigkeit des Trennbasispapiers. Der Erfinder hat festgestellt, dass die spezielle Beschichtung des erfindungsgemäßen Trennbasispapiers dazu beiträgt, die Nachteile einer geringeren Zugfestigkeit und einer höheren Porosität zu überwinden, die sich aus der weniger intensiven Mahlung ergeben. Daher benötigt die Herstellung des erfindungsgemäßen Trennbasispapiers weniger Energie, weil wegen des geringen Flächengewichts einerseits weniger Langfaserzellstoff pro Papierfläche gemahlen werden muss und andererseits die Intensität der Mahlung durch die spezielle Beschichtung reduziert werden kann.
Das Trennbasispapier kann Kurzfaserzellstoff enthalten, der vorzugsweise aus Laubbäumen wie Buche, Birke oder Eukalyptus gewonnen wird. Eine weitere bevorzugte Quelle von Kurzfaserzellstoff können Gräser wie Espartogras sein. Mischungen von Kurzfaserzellstoff verschiedener Herkunft können ebenso eingesetzt werden. Kurzfaserzellstoff verleiht dem Trennbasispapier ein höheres Volumen und kann die Zugfestigkeit verringern, was beides für die beabsichtigte Anwendung nicht erwünscht ist. Kurzfaserzellstoff ist jedoch im Allgemeinen billiger als Langfaserzellstoff und daher kann das Trennbasispapier einen Anteil an Kurzfaserzellstoff enthalten.
Bevorzugt umfasst das erfindungsgemäße Trennbasispapier höchstens 40 Gew.-% Kurzfaserzellstoff und besonders bevorzugt höchstens 30 Gew.-% Kurzfaserzellstoff.
Das Trennbasispapier kann Füllstoffe enthalten, wie zum Beispiel Kalziumcarbonat, Titandioxid, Kaolin, Aluminiumhydroxid, Magnesiumsilikate, Aluminiumsilikate, Talkum oder Mischungen daraus. Füllstoffe in Trennbasispapieren haben jedoch bestimmte Nachteile, weil sie die Porosität und die Luftdurchlässigkeit des Trennbasispapiers erhöhen können und die Zugfestigkeit und Transparenz reduzieren können. Bevorzugt enthält das erfindungsgemäße Trennbasispapier daher höchstens 15 Gew.-% Füllstoffe, besonders bevorzugt höchstens 10 Gew.-% und ganz besonders bevorzugt weniger als 2 Gew.-% Füllstoffe. Füllstoffe müssen in diesem Zusammenhang von Pigmenten unterschieden werden, die in Beschichtungen des erfindungsgemäßen Trennbasispapiers enthalten sein können. Füllstoffe in diesem Zusammenhang bezeichnen nur Stoffe, die der Papiermasse während der Papierproduktion hinzugefügt werden und nicht Stoffe, die auf die Oberfläche des Papiers in Form einer Beschichtung aufgetragen werden.
Das Trennbasispapier kann des Weiteren Leimungsmittel oder andere Additive und Prozesshilfsmittel enthalten, die der Fachmann nach seiner Erfahrung auswählen kann.
Das erfindungsgemäße Trennbasispapier ist beschichtet und umfasst mindestens zwei Beschichtungen. Diese Beschichtungen verbessern den Absorptionswiderstand gegen Silikon erheblich und stellen sicher, dass in Kombination mit dem geringen Flächengewicht und der geringen Dichte die Vorteile der Erfindung auch erzielt werden können.
Dabei besteht die Aufgabe der ersten Beschichtung darin, die Oberfläche des Trennbasispapiers zu versiegeln und für den Auftrag der zweiten Beschichtung vorzubereiten. Die zweite Beschichtung stellt dann eine glatte, chemisch homogene Oberfläche her, die für die Beschichtung mit Silikon besonders gut geeignet ist. Durch die zweimalige Beschichtung lassen sich mit weniger Beschichtungsmaterial eine niedrigere Luftdurchlässigkeit und eine höhere Glätte erzielen als man mit einer einzelnen Beschichtung erzielen könnte. Dadurch kommt es auch zu einer Einsparung an Beschichtungsmaterial, was einen Vorteil der Erfindung darstellt. Dieser positive Effekt lässt sich auch erzielen und am Trennbasispapier nachweisen, wenn die Beschichtungsmaterialen der ersten und der zweiten Beschichtung gleich sind.
Die erste Beschichtung umfasst ein Beschichtungsmaterial, das aus der Gruppe bestehend aus wasserlöslichen filmbildenden Polymeren, wie Stärke, Stärkederivaten, Cellulosederivaten oder Latex; nanofibrillierter Cellulose; nanokristalliner Cellulose; mikrofibrillierter Cellulose und Mischungen daraus ausgewählt ist und die zweite Beschichtung umfasst ein wasserlösliches filmbildendes Polymer, nanofibrillierte Cellulose, mikrofibrillierte Cellulose oder nanokristalline Cellulose.
Das erfindungsgemäße Trennbasispapier kann mehr als zwei Beschichtungen umfassen, sofern sich besagte erste Beschichtung zwischen der Papieroberfläche und besagter zweiter Beschichtung befindet und besagte zweite Beschichtung die oberste Beschichtung des Trennbasispapiers bildet. Daher können sich zusätzliche Beschichtungen zwischen der Papieroberfläche und besagter ersten Beschichtung oder zwischen besagter erster Beschichtung und besagter zweiter Beschichtung befinden. Zusätzliche Beschichtungen können verwendet werden um weitere spezielle Effekte zu erzielen, bevorzugt umfasst das erfindungsgemäße Trennbasispapier aber genau zwei Beschichtungen.
Die erste Beschichtung wird vorzugsweise mittels einer ersten Beschichtungszusammensetzung aufgetragen, die Wasser und das besagte Beschichtungsmaterial umfasst. Nach dem Auftrag der ersten Beschichtungszusammensetzung auf das Papier wird das Papier getrocknet und die Menge der getrockneten ersten Beschichtungszusammensetzung, die auf dem erfindungsgemäßen Trennbasispapier verbleibt, also die Menge der ersten Beschichtung, beträgt bevorzugt mindestens 0,1 g/m², besonders bevorzugt mindestens 0,4 g/m² und bevorzugt höchstens 4,0 g/m² und besonders bevorzugt höchstens 2,5 g/m².
Die erste Beschichtungszusammensetzung umfasst Wasser und besagtes Beschichtungsmaterial. Das Beschichtungsmaterial macht bevorzugt mindestens 5,0 Gew.-%, besonders bevorzugt mindestens 10,0 Gew.-% und bevorzugt höchstens 25,0 Gew.-%, besonders bevorzugt höchstens 20,0 Gew.-% aus, wobei die Prozentangaben sich auf das Gewicht der ersten Beschichtungszusammensetzung beziehen.
Bevorzugt ist das Beschichtungsmaterial in der ersten Beschichtung und in der ersten Beschichtungszusammensetzung eine Stärke oder ein Stärkederivat und wird besonders bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Kartoffelstärke, Maisstärke, Tapiokastärke, Weizenstärke, Derivaten dieser Stärken, und Mischungen daraus. Die erste Beschichtungszusammensetzung kann des Weiteren Additive, Mittel zur Beeinflussung der Viskosität oder andere Komponenten enthalten, die der Fachmann hinsichtlich Art und Menge aus der Erfahrung wählen kann, um eine Beschichtungszusammensetzung zu erhalten, die für die Verwendung in der Auftragseinrichtung geeignet ist.
Die zweite Beschichtung umfasst ein wasserlösliches, filmbildendes Polymer, nanofibrillierte Cellulose, mikrofibrillierte Cellulose oder nanokristalline Cellulose und wird in Form einer zweiten Beschichtungszusammensetzung aufgetragen, die Wasser und das besagte filmbildende Polymer, nanofibrillierte Cellulose, mikrofibrillierte Cellulose oder nanokristalline Cellulose umfasst. Nach dem Auftrag der zweiten Beschichtungszusammensetzung wird das Papier getrocknet und die Menge der getrockneten zweiten Beschichtungszusammensetzung, die auf dem erfindungsgemäßen Trennbasispapier verbleibt, also die Menge der zweiten Beschichtung, beträgt bevorzugt mindestens 0,5 g/m², besonders bevorzugt mindestens 1,5 g/m² und bevorzugt höchstens 5,0 g/m², besonders bevorzugt höchstens 3,0 g/m².
Die zweite Beschichtungszusammensetzung umfasst Wasser und ein wasserlösliches filmbildendes Polymer, nanofibrillierte Cellulose, mikrofibrillierte Cellulose oder nanokristalline Cellulose. Das wasserlösliche filmbildende Polymer, die nanofibrillierte Cellulose, die mikrofibrillierte Cellulose oder die nanokristalline Cellulose machen bevorzugt mindestens 5 Gew.-%, besonders bevorzugt mindestens 8 Gew.-% und bevorzugt höchstens 25 Gew.-% und besonders bevorzugt höchstens 15 Gew.-% aus, wobei sich die Prozentangaben auf das Gewicht der zweiten Beschichtungszusammensetzung beziehen.
Die zweite Beschichtung oder die zweite Beschichtungszusammensetzung umfassen bevorzugt Pigmentpartikel, und besonders bevorzugt haben die Pigmentpartikel eine plättchenförmige Gestalt.
Die Pigmentpartikel werden bevorzugt aus der Gruppe bestehend aus Kaolin, Talkum, Magnesiumsilikaten, Aluminiumsilikaten, Kalziumcarbonat und Mischungen daraus ausgewählt. Besonders bevorzugt sind Pigmentpartikel mit einer plättchenförmigen Gestalt, insbesondere plättchenförmiges Kalziumcarbonat, Kaolin oder Talkum.
Die Pigmentpartikel, unabhängig davon, ob sie eine plättchenförmige Gestalt haben, machen bevorzugt mindestens 1 Gew.-%, besonders bevorzugt mindestens 10 Gew.-% und bevorzugt höchstens 30 Gew.-% und besonders bevorzugt höchstens 20 Gew.-% aus, wobei sich die Prozentangaben auf das Gewicht der zweiten Beschichtungszusammensetzung beziehen.
Die zweite Beschichtungszusammensetzung kann des Weiteren Mittel zur Beeinflussung der Viskosität, Vernetzungsmittel oder andere Komponenten enthalten, die der Fachmann hinsichtlich Art und Menge aus der Erfahrung wählen kann, um eine Beschichtungszusammensetzung zu erhalten, die für die Verwendung in der Auftragseinrichtung geeignet ist.
Das wasserlösliche, filmbildende Polymer der zweiten Beschichtung oder Beschichtungszusammensetzung kann bevorzugt aus der Gruppe bestehend aus Polyvinylalkohol, Carboxymethylcellulose, Hydroxymethylcellulose, Stärke, Stärkederivaten, Latex und Mischungen daraus ausgewählt werden. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform umfasst die zweite Beschichtung oder Beschichtungszusammensetzung modifizierte nanofibrillierte Cellulose, modifizierte mikrokristalline Cellulose, modifizierte nanokristalline Cellulose, modifizierten Polyvinylalkohol oder modifizierte Carboxymethylcellulose, wobei diese Beschichtungsmaterialien so modifiziert wurden, dass sie Vinylgruppen besitzen, die mit dem Silikon reagieren können und so die Haftung des Silikons auf dem Trennbasispapier fördern bzw. verbessern. Derart modifizierter Polyvinylalkohol, modifizierte Carboxymethylcellulose, modifizierte nanofibrillierte Cellulose, modifizierte mikrokristalline Cellulose oder modifizierte nanokristalline Cellulose kann beispielsweise aus Verfahren erhalten werden, in denen einige Hydroxylgruppen der Beschichtungsmaterialien mit organischen Molekülen reagieren, die über eine Vinylgruppe verfügen, sodass nach der Reaktion die Vinylgruppe für eine weitere Reaktion mit dem Silikon zur Verfügung steht und die Haftung des Silikons auf der Oberfläche des Trennbasispapiers verbessert. Die Reaktion mit dem organischen Molekül kann dabei vor oder nach dem Auftrag der zweiten Beschichtungszusammensetzung erfolgen. Solche Beschichtungsmaterialien und Verfahren zu deren Herstellung sind beispielsweise in den Europäischen Patenten EP 2300544 oder EP 2539505 beschrieben.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform sind die Beschichtungsmaterialien der ersten und zweiten Beschichtung verschieden, wobei das Beschichtungsmaterial der ersten Beschichtung ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Stärke, Stärkederivaten und Cellulosederivaten und das Beschichtungsmaterial der zweiten Beschichtung ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Latex, Polyvinylalkohol, nanofibrillierter Cellulose, mikrofibrillierter Cellulose nanokristalliner Cellulose, mit Vinylgruppen modifiziertem Polyvinylalkohol, mit Vinylgruppen modifizierter Carboxymethylcellulose, mit Vinylgruppen modifizierter nanofibrillierter Cellulose, mit Vinylgruppen modifizierter mikrofibrillierter Cellulose und mit Vinylgruppen modifizierter nanokristalliner Cellulose. Dabei bedeutet „mit Vinylgruppen modifiziert“, dass einige Hydroxylgruppen der genannten Beschichtungsmaterialien mit einem organischen Molekül reagiert haben, das eine Vinylgruppe besitzt. Die Reaktion mit dem organischen Molekül kann dabei vor oder nach dem Auftrag der zweiten Beschichtungszusammensetzung erfolgen. Diese Vinylgruppe steht dann für eine Reaktion mit dem Silikon zur Verfügung und verbessert die Haftung des Silikons an der Oberfläche des Trennbasispapiers. Verfahren zur Herstellung derart modifizierter Beschichtungsmaterialien sind beispielsweise in EP2300544 oder EP 2539505 beschrieben.
Der Erfinder hat festgestellt, dass die zwei Beschichtungen dazu dienen, die Papierstruktur zu versiegeln und eine glatte, chemisch einheitliche Oberfläche zu erzeugen, die besonders geeignet ist, um mit Silikon beschichtet zu werden. Insbesondere hat der Erfinder festgestellt, dass in Kombination mit einem niedrigen Flächengewicht und einer niedrigen Dichte die Beschichtungen den Absorptionswiderstand gegen Silikon verbessern, so dass das leichtgewichtige Trennbasispapier für eine große Anzahl von Anwendungen geeignet ist. Der Absorptionswiderstand gegen Silikon, das heißt, die Fähigkeit des Papiers das Eindringen des Silikons in die Papierstruktur zu verhindern und eine homogene Silikonbeschichtung zu ermöglichen, kann durch Messung des Cobb Unger (120 s) Werts gemäß dem in TAPPI T462 cm-16 beschriebenen Test beurteilt werden. In diesem Test wird eine bestimmte Fläche des Papiers einer bestimmten Menge an Öl, typischerweise Rizinusöl, für eine bestimmte Zeit ausgesetzt, typischerweise 120 s, und nach Entfernung des Öls wird die Gewichtszunahme des Papiers pro Flächeneinheit bestimmt und als Cobb Unger (120 s) Wert jener Seite angegeben, die dem Öl ausgesetzt war. Der Erfinder hat festgestellt, dass ein niedriger Cobb Unger (120 s) Wert mit einem guten Absorptionswiderstand gegen Silikon zusammenhängt.
Daher beträgt der Cobb Unger (120 s) Wert der beschichteten Seite des erfindungsgemäßen Trennbasispapiers mindestens 0,01 g/m², bevorzugt mindestens 0,10 g/m², besonders bevorzugt mindestens 0,15 g/m² und höchstens 0,90 g/m², bevorzugt höchstens 0,70 g/m², besonders bevorzugt höchstens 0,60 g/m² und ganz besonders bevorzugt höchstens 0,50 g/m². Die beschichtete Seite des erfindungsgemäßen Trennbasispapiers ist die Seite, die vorgesehen ist mit Silikon beschichtet zu werden, das heißt die Seite, auf die die erste und zweite Beschichtung aufgetragen sind. Dieser Wert ist besser als jener von konventionellen Trennbasispapieren mit viel höherem Flächengewicht, die typischerweise einen Cobb Unger (120 s) Wert auf der beschichteten Seite von etwa 1,0 g/m² erreichen. Der Cobb Unger (120 s) Wert kann durch Auswahl geeigneter Beschichtungsmaterialien für die erste und zweite Beschichtung angepasst werden und durch die Menge der ersten und zweiten Beschichtungszusammensetzung, die auf das Trennbasispapier aufgetragen wird. Im Allgemeinen wird eine höhere Auftragsmenge zu einem niedrigeren Cobb Unger (120 s) Wert führen.
Die Transparenz des Trennbasispapiers ist ebenfalls von Bedeutung. Die Transparenz kann gemäß DIN 53147:1993-01 gemessen werden und wird als Prozentsatz von 0% bis 100% angegeben, wobei 0% vollkommen undurchsichtig und 100% vollkommen transparent bedeuten. Eine hohe Transparenz ist nützlich, da die Anwesenheit eines Etiketts oft mittels optischer Sensoren durch das Trennbasispapier hindurch detektiert wird. Wenn die Transparenz zu niedrig ist, ist dieses Detektionsverfahren unzuverlässig oder kann nicht bei üblichen Produktionsgeschwindigkeiten durchgeführt werden. Im Allgemeinen ist eine Transparenz von mindestens 45% ausreichend und die meisten konventionellen Trennbasispapiere erreichen eine Transparenz von etwa 50%. Das erfindungsgemäße Trennbasispapier erreicht hingegen eine deutlich höhere Transparenz von bevorzugt mindestens 55%, besonders bevorzugt mindestens 60% und bevorzugt höchstens 80%, besonders bevorzugt höchstens 75%. Diese hohe Transparenz wird durch das geringe Flächengewicht, die Abwesenheit von Füllstoffen und durch geeignete Behandlung des Trennbasispapiers, wie Kalandrieren und Beschichten erreicht. Eine hohe Transparenz ermöglicht es, dass weniger teure und weniger leistungsfähige optische Sensoren zur Detektion der Etiketten eingesetzt werden müssen, oder dass die Produktionsgeschwindigkeit erhöht werden kann, was einen zusätzlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Trennbasispapiers darstellt.
Das erfindungsgemäße Trennbasispapier kann mittels aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren hergestellt werden, wobei eine konventionelle Papiermaschine, insbesondere eine Langsiebpapiermaschine, Kalandrier- und Beschichtungseinrichtungen verwendet werden können. Bevorzugt ist die Kalandriereinrichtung in die Papiermaschine integriert, sodass das Kalandrieren während der Papierherstellung durchgeführt werden kann. Die erste und zweite Beschichtungszusammensetzung kann mittels konventioneller Auftragsverfahren aufgetragen werden, beispielsweise in einer Leimpresse, einer Filmpresse, durch Rakelstreichen oder durch ein Vorhangstreichverfahren.
Das erfindungsgemäße Trennbasispapier kann zur Silikonisierung verwendet und danach als Trägermaterial für selbstklebende Etiketten oder als Backpapier verwendet werden.
Der Erfinder hat außerdem weitere überraschende Anwendungen für das erfindungsgemäße Trennbasispapier gefunden.
Das erfindungsgemäße Trennbasispapier kann auf Rauchartikeln eingesetzt werden. Rauchartikel umfassen ein rauchbares Materials, das in der Lage ist ein Aerosol zu erzeugen, durch Verbrennung, wie in konventionellen Zigaretten, oder bloß durch Erwärmen, wie in sogenannten Heated Tobacco Products oder Heat-not-Burn Produkten. Das rauchbare Material wird dabei typischerweise zu einem zylindrischen Strang geformt und von einem Umhüllungsmaterial, beispielsweise einem Zigarettenpapier, umhüllt. Abhängig von den klimatischen Bedingungen können bei Lagerung oder bei Gebrauch des Rauchartikels bestimmte Substanzen wie Öle, Feuchthaltemittel oder Wasser vom rauchbaren Material in das Umhüllungsmaterial übergehen. Diese Substanzen erzeugen dann unerwünschte Flecken auf dem Umhüllungsmaterial. Das trifft besonders auf Rauchartikel zu, die das rauchbare Material nur aufheizen und nicht verbrennen, weil das rauchbare Material in diesen Rauchartikeln typischerweise eine vergleichsweise hohe Menge an Feuchthaltemitteln, wie Glycerin oder Propylenglykol enthält. Der Erfinder hat festgestellt, dass die Verwendung des erfindungsgemäßen Trennbasispapiers als Umhüllungsmaterial für Rauchartikel die Anzahl und Fläche der Flecken, die sich während Lagerung und Gebrauch bilden, erheblich reduzieren kann.
Das erfindungsgemäße Trennbasispapier kann daher verwendet werden, um das rauchbare Material eines Rauchartikels zu umhüllen, bevorzugt das rauchbare Material eines Rauchartikels, der das rauchbare Material nur aufheizt aber nicht verbrennt.
Die Erfindung umfasst daher auch einen Rauchartikel umfassend ein rauchbares Material, das von dem Trennbasispapier umhüllt ist, wobei bevorzugt der Rauchartikel ein Rauchartikel ist, der das rauchbare Material aufheizt aber nicht verbrennt.
Eine weitere überraschende Anwendung hat der Erfinder auch im Bereich der Verpackungspapiere festgestellt. Durch die Glätte und die Transparenz des erfindungsgemäßen Trennbasispapiers ist es besonders gut geeignet, um darin Artikel wie beispielsweise Hemden, Schuhe oder Handtaschen einzuwickeln. Das erfindungsgemäße Trennbasispapier umhüllt und schützt dabei den Artikel, der danach noch in einer Überverpackung, meistens aus Karton, verpackt wird. Die Transparenz erlaubt dabei, den Artikel durch das erfindungsgemäße Trennbasispapier hindurch besser zu erkennen und ist daher besonders für Luxusartikel gut geeignet. Die Glätte des erfindungsgemäßen Trennbasispapier erlaubt es den Verpackungsprozess besser zu automatisieren als das mit konventionellen Papieren aus dem Stand der Technik für diese Anwendung der Fall ist.
Die Erfindung umfasst daher auch die Verwendung des erfindungsgemäßen Trennbasispapier als Verpackungspapier.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
Ein erfindungsgemäßes Trennbasispapier wurde aus einer Mischung von 80 Gew.-% Langfaserzellstoff aus Fichte und Kiefer und 20 Gew.-% Kurzfaserzellstoff aus Birke hergestellt. Der Langfaserzellstoff wurde auf einen Mahlgrad von 67°SR gemahlen, gemessen nach ISO 5267-1:1999. Es wurden keine Füllstoffe verwendet.
Die Trennbasispapierbahn wurde in einer konventionellen Langsiebpapiermaschine aus einer wasserbasierten Suspension enthaltend die Mischung aus gemahlenem Langfaserzellstoff und Kurzfaserzellstoff gebildet und in der Papiermaschine unter Verwendung eines in die Papiermaschine integrierten Kalanders kalandriert.
Das Trennbasispapier wurde dann mit einer ersten Beschichtungszusammensetzung vollflächig beschichtet, die 15 Gew.-% Stärke, bezogen auf das Gewicht der Beschichtungszusammensetzung, und Wasser enthielt und danach getrocknet, um die erste Beschichtung zu erhalten. Dieser Schritt wurde in einer Filmpresse ausgeführt.
Das Trennbasispapier wurde danach mit einer zweiten Beschichtungszusammensetzung vollflächig beschichtet, die auf die erste Beschichtung aufgetragen wurde, bestehend aus 8 Gew.-% Polyvinylalkohol, 15 Gew.-% Kaolinpartikel, einer kleinen Menge an Vernetzungsmittel und Wassser, wobei sich die Prozentangaben auf das Gewicht der Beschichtungszusammensetzung beziehen. Die zweite Beschichtungszusammensetzung wurde in einer Rakelstreichmaschine aufgetragen und getrocknet, um die zweite Beschichtung und damit auch das fertige erfindungsgemäße Trennbasispapier zu erhalten.
Das Flächengewicht des Trennbasispapiers wurde nach ISO 536:2012 gemessen und ein Wert von 36,0 g/m² wurde erhalten. Die Dichte des Trennbasispapiers wurde aus dem Flächengewicht und der Dicke, gemessen nach ISO 534:2011, berechnet und zu 0,99 g/cm³ bestimmt. Der Cobb Unger (120 s) Wert wurde nach TAPPI T462 cm-16 bestimmt und ein Wert von 0,3 g/m² wurde erhalten. Die Transparenz des Trennbasispapiers wurde nach DIN 53147:1993-01 gemessen und ein Wert von 67,0% wurde erhalten.
Die Luftdurchlässigkeit nach Gurley wurde nach der in ISO 5636-5:2013 definierten Methode gemessen und durch Extrapolation mit einem Wert von 100000 s bestimmt.
Zugfestigkeit, Reißfestigkeit und andere mechanische Parameter des Trennbasispapiers wurden auch geprüft und als für die weitere Verarbeitung des Trennbasispapiers gut geeignet befunden.
Das Trennbasispapier wurde problemlos mit Silikon beschichtet und es wurde festgestellt, dass das silikonisierte Trennbasispapier als Trägermaterial für selbstklebende Etiketten besonders gut geeignet ist.
Das erfindungsgemäße Trennbasispapier vereint daher ein niedriges Flächengewicht mit zumindest gleichwertigen, wenn nicht besseren Eigenschaften verglichen mit einem konventionellen Trennbasispapier und trägt daher wesentlich zu einer Reduktion des Abfalls durch die Verwendung solcher Papiere bei.
Das erfindungsgemäße Trennbasispapier wurde auch verwendet, um das rauchbare Material eines kommerziell erhältlichen Heat-not-Burn Produkts zu umhüllen. Nach dem Konsum dieses Rauchartikels wurden deutlich weniger Flecken auf dem Trennbasispapier festgestellt, als auf einem konventionellen Zigarettenpapier nach dem Konsum eines Rauchartikels derselben Marke mit diesem konventionellen Zigarettenpapier.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 2300544 [0036, 0037]
EP 2539505 [0036, 0037]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

DIN 53147:1993-01 [0040, 0052]
ISO 534:2011 [0052]
ISO 5636-5:2013 [0053]

Claims

Trennbasispapier, mit einem Flächengewicht von mindestens 25 g/m² und höchstens 40 g/m², und einer Dichte von mindestens 0,90 g/cm³ und höchstens 1,15 g/cm³, wobei das Trennbasispapier mindestens 50 Gew-% Langfaserzellstoff umfasst und auf mindestens einer Seite mit mindestens zwei Beschichtungen beschichtet ist, wobei die erste Beschichtung sich zwischen einer Papieroberfläche und der zweiten Beschichtung befindet, wobei die zweite Beschichtung eine oberste Beschichtung ist und ein wasserlösliches filmbildendes Polymer, nanofibrillierte Cellulose, mikrofibrilierte Cellulose oder nanokristalline Cellulose umfasst, und wobei der Cobb Unger (120 s) Wert der Oberfläche mit besagter erster und zweiter Beschichtung mindestens 0,01 g/m² und höchstens 0,90 g/m² beträgt.
Trennbasispapier nach Anspruch 1, wobei das Flächengewicht mindestens 30 g/m² und/oder höchstens 38 g/m² beträgt.
Trennbasispapier nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Dichte mindestens 0,95 g/cm³, bevorzugt mindestens 0,99 g/cm³ und/oder höchstens 1,10 g/cm³, bevorzugt höchstens 1,07 g/cm³ und besonders bevorzugt höchstens 1,05 g/cm³ beträgt.
Trennbasispapier nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Trennbasispapier mindestens 60 Gew.-%, vorzugsweise mindestens 70 Gew.-% Langfaserzellstoff umfasst.
Trennbasispapier nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dessen Luftdurchlässigkeit, gemessen nach der in ISO 5636-5:2013 definierten Methode nach Gurley, mindestens 40000 s, vorzugsweise mindestens 60000 s und besonders bevorzugt mindestens 70000 s beträgt.
Trennbasispapier nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem zumindest 70 Gew.-%, vorzugsweise zumindest 85 Gew.-% des Langfaserzellstoffs aus Nadelbäumen gewonnen ist.
Trennbasispapier nach einem der vorgehenden Ansprüche, bei dem der genannte Langfaserzellstoff auf einen Mahlgrad von mindestens 50°SR, bevorzugt mindestens 60°SR und/oder höchstens 80°SR, bevorzugt höchstens 70°SR gemahlen ist.
Trennbasispapier nach einem der vorhergehenden Ansprüche, welches höchstens 40 Gew.-% Kurzfaserzellstoff, vorzugsweise höchstens 30 Gew.-% Kurzfaserzellstoff enthält.
Trennbasispapier nach einem der vorhergehenden Ansprüche, welches höchstens 15 Gew.-% Füllstoffe, vorzugsweise höchstens 10 Gew.-% und besonders bevorzugt weniger als 2 Gew.-% Füllstoffe enthält.
Trennbasispapier nach einem der vorgehenden Ansprüche, wobei die erste Beschichtung ein Beschichtungsmaterial umfasst, das aus der Gruppe bestehend aus wasserlöslichen filmbildenden Polymeren, insbesondere Stärke, Stärkederivate, Cellulosederivate oder Latex; nanofibrillierter Cellulose; mikrofibrillierter Cellulose; nanokristalliner Cellulose und Mischungen daraus ausgewählt ist; und die zweite Beschichtung ein wasserlösliches filmbildendes Polymer, nanofibrillierte Cellulose, mikrofibrillierte Cellulose oder nanokristalline Cellulose umfasst.
Trennbasispapier nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Menge der ersten Beschichtung mindestens 0,1 g/m², vorzugsweise mindestens 0,4 g/m² und/oder höchstens 4,0 g/m², vorzugsweise höchstens 2,5 g/m² beträgt.
Trennbasispapier nach einem der vorgehenden Ansprüche, bei dem das Beschichtungsmaterial in der ersten Beschichtung durch eine Stärke oder ein Stärkederivat gebildet wird, vorzugsweise ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Kartoffelstärke, Maisstärke, Tapiokastärke, Weizenstärke, Derivaten dieser Stärken, und Mischungen daraus.
Trennbasispapier nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Menge der zweiten Beschichtung mindestens 0,5 g/m², vorzugsweise mindestens 1,5 g/m² und/oder höchstens 5,0 g/m², vorzugsweise höchstens 3,0 g/m² beträgt.
Trennbasispapier nach einem der vorgehenden Ansprüche, bei dem die zweite Beschichtung Pigmentpartikel umfasst, wobei die Pigmentpartikel vorzugsweise eine plättchenförmige Gestalt haben, und wobei die Pigmentpartikel vorzugsweise ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Kaolin, Talkum, Magnesiumsilikaten, Aluminiumsilikaten, Kalziumcarbonat und Mischungen daraus.
Trennbasispapier nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das filmbildende Polymer der zweiten Beschichtung aus der Gruppe bestehend aus Polyvinylalkohol, Carboxymethylcellulose, Hydroxymethylcellulose, Stärke, Stärkederivaten, Latex und Mischungen daraus ausgewählt ausgewählt ist.
Trennbasispapier nach einem der vorgehenden Ansprüche, bei der die zweite Beschichtung modifizierte nanofibrillierte Cellulose, modifizierte mikrofibrillierte Cellulose, modifizierte nanokristalline Cellulose, modifizierten Polyvinylalkohol oder modifizierte Carboxymethylcellulose umfasst, wobei diese Beschichtungsmaterialien so modifiziert wurden, dass sie Vinylgruppen besitzen, die mit dem Silikon reagieren können um die Haftung des Silikons auf dem Trennbasispapier zu fördern.
Trennbasispapier nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Cobb Unger (120 s) Wert der beschichteten Seite mindestens 0,01 g/m², vorzugsweise mindestens 0,10 g/m², besonders bevorzugt mindestens 0,15 g/m² und/oder höchstens 0,90 g/m², vorzugsweise höchstens 0,70 g/m², besonders bevorzugt höchstens 0,60 g/m² und ganz besonders bevorzugt höchstens 0,50 g/m² beträgt.
Trennbasispapier nach einem der vorgehenden Ansprüche, das eine Transparenz gemäß DIN 53147:1993-01 von mindestens 55%, vorzugsweise mindestens 60% und/oder höchstens 80%, vorzugsweise höchstens 75% aufweist.
Trägermaterial für selbstklebende Etiketten, umfassend ein Trennbasispapier nach einem der vorhergehenden Ansprüche, welches auf der Seite der zweiten Beschichtung silikonisiert ist.
Selbstklebendes Etikett, welches auf einem Trägermaterial nach Anspruch 19 aufgeklebt ist.
Backpapier, umfassend ein Trennbasispapier nach einem der Ansprüche 1 bis 18, welches auf der Seite der zweiten Beschichtung silikonisiert ist.
Verwendung eines Trennbasispapiers nach einem der Ansprüche 1 bis 18 zur Umhüllung eines rauchbaren Materials, das in der Lage ist, durch Verbrennung oder Erwärmen ein Aerosol zu erzeugen.
Rauchartikel, umfassend ein rauchbares Material, welches in der Lage ist, durch Verbrennung oder Erwärmen ein Aerosol zu erzeugen, wobei das rauchbare Material mit einem Trennbasispapier nach einem der Ansprüche 1 bis 18 umhüllt ist, wobei das rauchbare Material im bestimmungsgemäßen Gebrauch des Rauchartikels vorzugsweise aufgeheizt, aber nicht verbrannt wird.
Verwendung eines Trennbasispapiers nach einem der Ansprüche 1 bis 18 als Verpackungspapier.
Verfahren zu Herstellung eines Trennbasispapiers, mit den folgenden Schritten: Vorbereiten einer zellstoffhaltigen Suspension, die Langfaserzellstoff umfasst, Aufbringen der zellstoffhaltigen Suspension auf ein Sieb einer Papiermaschine, um ein Basispapier zu erzeugen, Kalandrieren des Basispapiers, um die Dichte des Basispapiers einzustellen, Beschichten des Basispapiers mit einer ersten Beschichtung, Trocknen der ersten Beschichtung, Aufbringen einer zweiten Beschichtung, die eine oberste Beschichtung ist, entweder direkt oder indirekt mit einer oder mehreren weiteren Schichten dazwischen, auf die erste Beschichtung, wobei die zweite Beschichtung ein wasserlösliches filmbildendes Polymer, nanofibrillierte Cellulose, mikrofibrillierte Cellulose oder nanokristalline Cellulose umfasst, und Trocknen der zweiten Beschichtung, wobei - der Anteil an Langfaserzellstoff in der zellstoffhaltigen Suspension so gewählt wird, dass das fertige Trennbasispapier mindestens 50 Gew-% Langfaserzellstoff umfasst, - die Menge der zellstoffhaltigen Suspension, die auf das Sieb der Papiermaschine aufgebracht wird, so gewählt wird, dass das fertige Trennbasispapier ein Flächengewicht von mindestens 25 g/m² und höchstens 40 g/m² aufweist, und - der Schritt des Kalandrierens so durchgeführt wird, dass das fertige Trennbasispapier eine Dichte von mindestens 0,90 g/cm³ und höchstens 1,15 g/cm³ aufweist, und wobei die erste und die zweite Beschichtung so gewählt werden, dass der Cobb Unger (120 s) Wert der Oberfläche mit besagter erster und zweiter Beschichtung beim fertigen Trennbasispapier mindestens 0,01 g/m² und höchstens 0,90 g/m² beträgt.
Verfahren nach Anspruch 25, wobei die Menge der zellstoffhaltigen Suspension, die auf das Sieb der Papiermaschine aufgebracht wird, so gewählt wird, dass das fertige Trennbasispapier ein Flächengewicht mindestens 30 g/m² und/oder höchstens 38 g/m² aufweist.
Verfahren nach Anspruch 25 oder 26, wobei der Schritt des Kalandrierens so durchgeführt wird, dass die Dichte mindestens 0,95 g/cm³, bevorzugt mindestens 0,99 g/cm³ und/oder höchstens 1,10 g/cm³, bevorzugt höchstens 1,07 g/cm³ und besonders bevorzugt höchstens 1,05 g/cm³ beträgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 25 bis 27, bei dem das Basispapier in dem Kalandrierungsprozess zwischen mehreren Walzenpaaren komprimiert wird, wobei jedes Walzenpaar einen Walzspalt bildet, durch welchen das Basispapier geführt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 25 bis 28, wobei der Anteil an Langfaserzellstoff in der zellstoffhaltigen Suspension so gewählt wird, dass das fertige Trennbasispapier mindestens 60 Gew.-%, vorzugsweise mindestens 70 Gew.-% Langfaserzellstoff umfasst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 25 bis 29, bei dem das fertiggestellte Trennbasispapier eine Luftdurchlässigkeit, gemessen nach der in ISO 5636-5:2013 definierten Methode nach Gurley, von mindestens 40000 s, vorzugsweise mindestens 60000 s und besonders bevorzugt mindestens 70000 s aufweist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 25 bis 30, bei dem der Schritt des Herstellens der zellstoffhaltigen Suspension einen Schritt enthält, in dem der Langfaserzellstoff auf einen Mahlgrad von mindestens 50°SR, bevorzugt mindestens 60°SR und höchstens 80°SR, bevorzugt höchstens 70°SR gemahlen wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 25 bis 31, bei dem die erste Beschichtung ein Beschichtungsmaterial umfasst, das aus der Gruppe bestehend aus wasserlöslichen filmbildenden Polymeren, insbesondere Stärke, Stärkederivaten, Cellulosederivaten oder Latex; nanofibrillierter Cellulose; mikrofibrillierter Cellulose; nanokristalliner Cellulose und Mischungen daraus ausgewählt ist; und die zweite Beschichtung ein wasserlösliches filmbildendes Polymer, nanofibrillierte Cellulose, mikrofibrillierte Cellulose oder nanokristalline Cellulose umfasst.
Verfahren nach Anspruch 32, bei dem die erste Beschichtung mittels einer ersten Beschichtungszusammensetzung aufgetragen wird, die Wasser und das besagte Beschichtungsmaterial umfasst, wobei die Menge der getrockneten ersten Beschichtungszusammensetzung, die nach dem Trocknen auf dem Trennbasispapier verbleibt, vorzugsweise mindestens 0,1 g/m², besonders bevorzugt mindestens 0,4 g/m² und/oder vorzugsweise höchstens 4,0 g/m², besonders bevorzugt höchstens 2,5 g/m² beträgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 32 oder 33, bei dem das Beschichtungsmaterial in der ersten Beschichtung durch eine Stärke oder ein Stärkederivat gebildet wird, vorzugsweise ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Kartoffelstärke, Maisstärke, Tapiokastärke, Weizenstärke, Derivaten dieser Stärken, und Mischungen daraus.
Verfahren nach einem der Ansprüche 25 bis 34, wobei die zweite Beschichtung ein wasserlösliches, filmbildendes Polymer, nanofibrillierte Cellulose, mikrofibrillierte Cellulose oder nanokristalline Cellulose umfasst und in Form einer zweiten Beschichtungszusammensetzung aufgetragen wird, die Wasser und das besagte filmbildende Polymer, die nanofibrillierte Cellulose, mikrofibrillierte Cellulose oder nanokristalline Cellulose umfasst, wobei das wasserlösliche filmbildende Polymer, die nanofibrillierte Cellulose, mikrofibrillierte Cellulose oder nanokristalline Cellulose vorzugsweise mindestens 5 Gew.-%, besonders bevorzugt mindestens 8 Gew.-% und/oder vorzugsweise höchstens 25 Gew.-% und besonders bevorzugt höchstens 15 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der zweiten Beschichtungszusammensetzung ausmacht, und/oder wobei die Menge der getrockneten zweiten Beschichtungszusammensetzung, die nach dem Trocknen auf dem Trennbasispapier verbleibt, vorzugsweise mindestens 0,5 g/m², besonders bevorzugt mindestens 1,5 g/m² und/oder vorzugsweise höchstens 5,0 g/m², besonders bevorzugt höchstens 3,0 g/m² beträgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 25 bis 35, bei dem die zweite Beschichtungszusammensetzung Pigmentpartikel umfasst, wobei die Pigmentpartikel vorzugsweise eine plättchenförmige Gestalt haben, und wobei die Pigmentpartikel vorzugsweise ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Kaolin, Talkum, Magnesiumsilikaten, Aluminiumsilikaten, Kalziumcarbonat und Mischungen daraus, wobei die Pigmentpartikel vorzugsweise mindestens 1 Gew.-%, besonders bevorzugt mindestens 10 Gew.-% und/oder vorzugsweise höchstens 30 Gew.-%, besonders bevorzugt höchstens 20 Gew.-% bezogen auf das Gewicht der zweiten Beschichtungszusammensetzung ausmachen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 25 bis 36, bei dem das filmbildende Polymer der zweiten Beschichtung aus der Gruppe bestehend aus Polyvinylalkohol, Carboxymethylcellulose, Hydroxymethylcellulose, Stärke, Stärkederivaten, Latex und Mischungen daraus ausgewählt ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 25 bis 37, bei dem die zweite Beschichtungszusammensetzung modifizierte nanofibrillierte Cellulose, modifizierte mikrofibrillierte Cellulose, modifizierte nanokristalline Cellulose, modifizierten Polyvinylalkohol oder modifizierte Carboxymethylcellulose umfasst, wobei diese Beschichtungsmaterialien so verändert wurden, dass sie Vinylgruppen besitzen, die mit dem Silikon reagieren können, um die Haftung des Silikons auf dem Trennbasispapier zu fördern.
Verfahren nach einem der Ansprüche 25 bis 38, bei dem das fertiggestellte Trennbasispapier ein Trennbasispapier nach einem der Ansprüche 1 bis 18 ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 25 bis 39, bei dem die Papiermaschine eine Langsiebpapiermaschinen ist, und/oder bei dem in der Papiermaschine eine Kalandriereinrichtung integriert ist, sodass das Kalandrieren während der Herstellung des Basispapiers durchgeführt werden kann und/oder bei dem die erste und/oder die zweite Beschichtungszusammensetzung in einer Leimpresse, in einer Filmpresse, durch Rakelstreichen oder ein Vorhangstreichverfahren aufgetragen wird.