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DE10359847A1 - Process and assembly to modify the surface characteristics of tissue paper or baking paper by exposure to plasma cloud - Google Patents

Process and assembly to modify the surface characteristics of tissue paper or baking paper by exposure to plasma cloud Download PDF

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DE10359847A1
DE10359847A1 DE2003159847 DE10359847A DE10359847A1 DE 10359847 A1 DE10359847 A1 DE 10359847A1 DE 2003159847 DE2003159847 DE 2003159847 DE 10359847 A DE10359847 A DE 10359847A DE 10359847 A1 DE10359847 A1 DE 10359847A1
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DE
Germany
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tissue
plasma
paper
generating device
electrodes
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Withdrawn
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DE2003159847
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Kristina Dr. Mast
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Metsa Tissue Oyj
Original Assignee
Metsa Tissue Oyj
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Publication date
Application filed by Metsa Tissue Oyj filed Critical Metsa Tissue Oyj
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    • DTEXTILES; PAPER
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    • D06M10/00Physical treatment of fibres, threads, yarns, fabrics, or fibrous goods made from such materials, e.g. ultrasonic, corona discharge, irradiation, electric currents, or magnetic fields; Physical treatment combined with treatment with chemical compounds or elements
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Abstract

In a process to manufacture tissue paper or baking paper a single layer of paper is wound off from a roll and passes through a plasma cloud emitted by a plasma generator (5) that modifies the paper surface characteristics. The paper surface characteristics are modified under ambient pressure conditions. The plasma generator uses the barrier discharge procedure. Also claimed is a commensurate assembly in which the plasma generator has a drum electrode with a dielectric coating separated from a second electrode by a gap of 1 -15 mm.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Zellulosefasern umfassenden Produkten, sowie eine entsprechende Vorrichtung als auch ein Tissue und/oder tissueähnliches Material und/oder Backpapier (Fettpapiere).The The present invention relates to a process for the preparation of Cellulose fibers comprehensive products, as well as a corresponding Device as well as a tissue and / or tissue-like material and / or Baking paper (fat papers).

Zellulosefasern umfassende Produkte werden unter Zurhilfenahme einer Vielzahl von Chemikalien hergestellt. So ist es beispielsweise bei der Herstellung von Tissuematerialien bekannt, daß zur Erreichung einer ausreichenden Naßfestigkeit diesen Naßfestmitteln wie beispielsweise Melamin/Formaldehyd Kondensationsprodukte zugesetzt werden. Durch den Zusatz von Naßfestmitteln reduziert sich jedoch nachteiligerweise die Absorptionsfähigkeit von Tissuematerialien. Grundsätzlich kann gesagt werden, daß mit dem Zusatz von Chemikalien in aller Regel auch Nachteile verbunden sind, so daß nur Aufhebung dieser Nachteile daher ein Gemisch mehrerer Chemikalien bei der Herstellung von Produkten aus Zellulosefasern Verwendung findet.cellulose fibers Comprehensive products are made with the help of a variety of Chemicals produced. So it is for example in the production Tissue materials known to achieve a sufficient wet strength these wet strength agents such as melamine / formaldehyde condensation products added become. By the addition of wet strength agents however, disadvantageously reduces the absorbency of Tissue materials. in principle can be said that with The addition of chemicals usually also disadvantages are, so that only suspension These disadvantages therefore a mixture of several chemicals in the Production of cellulose fiber products is used.

Backpapiere werden beispielsweise, wie auch in EP 0664 082 B1 offenbart, mit einem Antihaftmittel ausgestattet, was jedoch nachteilig wiederum zur Folge hat, daß dadurch das Backpapier selbst brettig wird und schneller reißen kann. Aus der Literatur sind vielfältige Möglichkeiten bekannt, die durch den Zusatz von Chemikalien zu Zellulosefasern umfassenden Produkten entstehenden Probleme zu beseitigen. So offenbart beispielsweise WO 97/11227 ein mehrlagiges Tissueprodukt, bei welchem nur die Außenlagen naßfest ausgerüstet sind. Die Innenlage weist hingegen kein Naßfestmittel auf, so daß diese eine sehr hohe Absorptionsfähigkeit aufzeigt und den an das Tissueprodukt gestellten Anforderungen entspricht. Dies wird durch eine spezielle Ausstattung mit Naßfestmitteln der Außenlagen erreicht, wohingegen die Innenlage des dort definierten mehrlagigen Tissueproduktes aus chemothermomechanisch bearbeiteten Holzstoffen (CTMP) besteht. Nachteilig an dem in der WO 97/11227 beschriebenen mehrlagigen Tissueprodukt ist jedoch insbesondere, daß dort beträchtliche Mengen an speziellen Naßfestmitteln vorgesehen werden müssen, welche einerseits die Kosten des mehrlagigen Tissueproduktes erhöhen, andererseits nicht nur die Absorptionsfähigkeit beeinflussen, sondern auch die Griffigkeit und Weichheit des Tissueproduktes. Durch den Einsatz der Naßfestmittel bei der Herstellung tritt zudem eine Umweltbelastung auf.Baking papers, for example, as well as in EP 0664 082 B1 disclosed, equipped with an antiblocking agent, but this in turn has the disadvantage that in turn the baking paper itself becomes brettig and can break faster. From the literature many possibilities are known to eliminate the problems arising from the addition of chemicals to cellulose fiber-containing products. For example, WO 97/11227 discloses a multi-layered tissue product in which only the outer layers are equipped wet-strength. The inner layer, however, has no wet strength, so that this shows a very high absorption capacity and corresponds to the requirements placed on the tissue product. This is achieved by a special equipment with wet-strength agents of the outer layers, whereas the inner layer of the defined there multi-layered tissue product consists of chemothermomechanically processed wood pulp (CTMP). However, a disadvantage of the multi-ply tissue product described in WO 97/11227 is that there must be provided considerable amounts of special wet strength agents, which on the one hand increase the cost of the multi-ply tissue product, on the other hand affect not only the absorbency, but also the grip and softness of tissue product. Through the use of wet strength agents in the production also occurs an environmental impact.

Es besteht daher ein Bedarf an Lösungen, Zellulosefasern umfassende Produkte herzustellen durch einen zumindest verringerten Einsatz von chemischen Substanzen.It There is therefore a need for solutions, cellulose fibers to produce comprehensive products by at least reduced Use of chemical substances.

Diese Aufgabe wird durch die vorliegende Erfindung gelöst mittels eines Verfahrens zur Herstellung von Zellulosefasern umfassenden Produkten aus mindestens einer Lage, wobei von mindestens einer Abwickelvorrichtung mindestens ein mindestens einlagiges bahnförmiges Material abgewickelt wird, welches nachfolgend oder vor der Abwicklung bereits durch eine plasmaerzeugende Vorrichtung geführt wird, wobei mittels eines Träger-und/oder Reaktivgases die Oberflächeneigenschaften der Zellulosefasern modifiziert werden. Durch die plasmaerzeugende Vorrichtung kann auch nachfolgend einer Doublierung erst das fertige Produkt behandelt werden, welches grundsätzlich ein- oder mehrlagig aufgebaut sein kann, wie beispielsweise Toilettenpapier oder Servietten.These The object is achieved by the present invention by means of a method for the manufacture of cellulose fiber products from at least a layer, wherein at least one unwinding device at least a at least single-ply web-shaped Material is processed, which subsequent or before the settlement already is passed through a plasma generating device, wherein by means of a Excipients and / or Reactive gases the surface properties the cellulose fibers are modified. By the plasma-generating Device can also following a Doublierung only the finished Be treated product, which basically one or more layers constructed can be, such as toilet paper or napkins.

Zellulosefasern im Sinne der vorliegenden Erfindung sind insbesondere hergestellt mittels des Sulfit- oder aber auch Sulfatverfahrens oder aber mittels des Organosolverfahrens. Als Faserrohrstoffe findet insbesondere thermomechanischer oder chemomechanischer Holzstoff Verwendung.cellulose fibers For the purposes of the present invention, in particular by means of the sulphite or else sulphate process or else by means of of the organosol process. As fiber tubes finds in particular thermomechanical or chemomechanical pulp use.

Im Sinne der vorliegenden Erfindung wird unter Tissue ein Erzeugnis verstanden, welches der DIN 6730 bzw. ISO 4046-1978 6.150 entspricht. Demnach ist Tissue ein Erzeugnis, welches ganz oder überwiegend aus Zellstoffasern besteht, mit einer feinen und weichen Kreppung und geschlossener Formation in der Papiermaschine mit einem Trockengehalt von mehr als 90% gekreppt wird, aus einer oder mehreren Lagen besteht. besonders saugfähig ist, eine flächenbezogene Masse der Einzellage von < 25 g/m2 vor der Kreppung und eine Kreppnaßdehnung > 5% aufweist.For the purposes of the present invention, tissue is understood to mean a product which corresponds to DIN 6730 or ISO 4046-1978 6.150. Thus, tissue is a product which consists wholly or predominantly of pulp fibers, is creped with a fine and soft crepe and closed formation in the paper machine with a dry content of more than 90%, consists of one or more layers. is particularly absorbent, a basis weight of the single layer of <25 g / m 2 before creping and a creping wet stretch> 5%.

Im Sinne der vorliegenden Erfindung wird unter tissueähnlichem Material ein Material verstanden, welches im Unterschied zu Tissuematerial im Trockenvorgang hergestellt wird. Im Sinne der Erfindung wird unter tissueähnlichem Material auch Zellstoffwatte gemäß DIN 6730 bzw. ISO 4046-1978 6.149 verstanden. Demnach ist Zellstoffwatte ein Erzeugnis überwiegend aus Zellstoffasern mit großer und weicher Kreppung und offener Formation, welches in der Papiermaschine trockengekreppt wird und aus einer oder mehreren Lagen besteht, wobei die flächenbezogene Masse einer Lage vor der Kreppung < 25 g/m2 und die Naßkreppung einer Lage nach der Kreppung > 25 % ist. Zellstoffwatte ist besonders saugfähig.For the purposes of the present invention, tissue-like material is understood as meaning a material which, in contrast to tissue material, is produced in the drying process. For the purposes of the invention, tissue-like material is also understood to mean cellulose wadding according to DIN 6730 or ISO 4046-1978 6.149. Accordingly, pulp wadding is a product predominantly made of pulp fibers with large and soft crepe and open formation, which is dry creped in the paper machine and consists of one or more layers, the basis weight of a layer before creping <25 g / m 2 and the Naßkreppung a Position after creping> 25%. Cellulose wadding is particularly absorbent.

Tissue und/oder tissueähnliche Materialien werden für die Herstellung einer Vielzahl von Produkten verwendet. Insbesondere werden derartige Materialien, auch im Sinne der vorliegenden Erfindung, zur Herstellung von Küchenpapieren, Toilettenpapieren, Taschentüchern, Saugeinlagen, insbesondere für Fleisch, Papierhandtüchern und ähnlichem verwendet.Tissue and / or tissue-like materials are used to make a variety of products. In particular, such materials, also in the context of the present invention, used for the production of kitchen papers, toilet paper, handkerchiefs, absorbent pads, especially for meat, paper towels and the like.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren ist es vorteilhafterweise möglich, den Anteil an chemischen Zusatzstoffen bei der Herstellung von aus Zellulosefasern hergestellten Produkten zu verringern. Denn durch die Vorsehung einer plasmaerzeugenden Vorrichtung können mittels eines Träger-und/oder Reaktivgases der Materialbahn Eigenschaften vermittelt werden, welche sonst durch den Zusatz von chemischen Substanzen üblicherweise erreicht werden. So können mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens hydrophobe, hydrophile oder lipophile Tissueprodukte bzw. Backpapiere je nach Einsatzgebiet hergestellt werden. Insbesondere ist es auch möglich, die Oberflächeneigenschaften nur einer oder aber von zwei Außenlagen zu modifizieren. Besonders vorteilhaft an dem erfindungsgemäßen Verfahren ist, daß nicht nur die den Elektroden nächsten Bereiche einer Materialbahnseite hinsichtlich ihrer Oberflächeneigenschaften modifiziert werden, sondern daß eine Modifizierung, vorteilhafterweise unterstützt durch eine hohe Luft- und Gasdurchlässigkeit, insbesondere bei Tissue und/oder Tissueähnlichen Materialien, auch die inneren Bereiche einer Materialbahn so gut wie vollständig oberflächenmodifiziert werden.By the inventive method it is advantageously possible the proportion of chemical additives in the production of Reduce cellulose fibers produced products. Because by the provision of a plasma-generating device can by means of a carrier and / or Reactive gases of the material web properties are mediated, which otherwise usually achieved by the addition of chemical substances become. So can by the method according to the invention hydrophobic, hydrophilic or lipophilic tissue products or baking papers depending on the field of use. In particular, it is too possible, the surface properties only one or two outer layers to modify. Particularly advantageous in the method according to the invention is that not only those closest to the electrodes Areas of a web page in terms of their surface properties be modified, but that one Modification, advantageously supported by a high air and Gas permeability, especially in tissue and / or tissue-like materials, too the inner regions of a material web are almost completely surface-modified become.

In einer vorteilhaften Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Modifizierung der Zellulosefasern bei Atmosphärendruck vorgenommen. Hierdurch werden die Installationskosten einer plasmaerzeugenden Vorrichtung bei bestehenden Tissuemaschinen erheblich gesenkt, da nicht die gesamte Tissuemaschine in einem Niederdruckraum betrieben werden muß. Gleichwohl ist es selbstverständlich auch möglich, das erfindungsgemäße Verfahren als Niederdruckplasmabeschichtungsverfahren durchzuführen. Vorteilhafterweise arbeitet die plasmaerzeugende Vorrichtung gemäß des erfindungsgemäßen Verfahrens nach dem Prinzip einer Barriereentladung (DBD = dielektrisch behinderte Entladung bei Atmosphärendruck). Hier durch wird eine sehr gleichmäßige Oberflächenmodifikation der Zellulosefasern umfassenden Produkte erzielt.In an advantageous embodiment the method according to the invention becomes the modification of the cellulose fibers at atmospheric pressure performed. As a result, the installation costs of a plasma-generating Device significantly lowered in existing tissue machines because not the entire tissue machine operated in a low pressure room must become. Nevertheless, it goes without saying also possible, the inventive method as a low pressure plasma coating method. advantageously, the plasma generating device operates according to the method according to the invention according to the principle of a barrier discharge (DBD = dielectrically impeded discharge at atmospheric pressure). Here through is a very uniform surface modification of cellulose fibers.

In einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Materialbahn in die plasmaerzeugende Vorrichtung zwischen mindestens zwei Elektroden geführt, wobei eine der beiden Elektroden als Walze ausgebildet und mit einer dielektrischen Beschichtung versehen ist. Die mindestens eine weitere, als Gegenelektrode arbeitende Elektrode kann ebenfalls als Walze ausgebildet sein. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf derartige Anordnungen beschränkt. Es kann auch vorgesehen sein, daß die Gegenelektrode aus mehreren Einheiten besteht und konzentrisch um die Walze herum angeordnet wird. Auch können mehrere Gegenelektroden, ebenso und/oder anstatt Walzen, vorgesehen sein. Die Elektroden können auch als Array, insbesondere auch zick-zackförmig aufgebaute, ausgebildet sein. Vorteilhaft bei der Ausbildung einer Elektrode als Walze ist insbesondere, daß diese in bestehenden Tissueverarbeitungsmaschinen ohne weiteres integriert werden kann.In a further embodiment the method according to the invention the material web is interposed in the plasma-generating device guided at least two electrodes, wherein one of the two electrodes is formed as a roller and with a dielectric Coating is provided. The at least one other, as a counter electrode working electrode may also be formed as a roller. The however, the present invention is not limited to such arrangements limited. It can also be provided that the counter electrode of several units exists and is arranged concentrically around the roller. Also can several counter-electrodes, also and / or instead of rollers, provided be. The electrodes can also formed as an array, in particular also zigzag-shaped be. Is advantageous in the formation of an electrode as a roller in particular, that these readily integrated into existing tissue processing machines can be.

Vorteilhafterweise wird der Abstand zwischen den mindestens zwei Elektroden in einem Bereich von etwa 1 mm bis etwa 15 mm gewählt. Hierdurch können je nach verwendetem Träger- und/oder Reaktivgas gezielt die Oberflächeneigenschaften des Zellulosefasern umfassenden Produktes beeinflußt werden. Ist beispielsweise eine Oberflächenmodifikation eher an der Oberfläche gewünscht, so wird ein eher größerer Abstand gewählt, und umgekehrt. Besonders vorteilhaft ist es, daß ein Träger-/Reaktivgas-Gemisch verwendet wird. Die Verwendung eines Reaktivgases ohne Vorsehung eines Trägergases hat sich insbesondere bei der Modifikation von Tissue und/oder tissueähnlichen Materialien zunächst als nicht sehr geeignet erwiesen, da es hierbei zu ungleichmäßigeren Modifikationen kam. Der Gasdurchsatz kann beispielsweise mit Hilfe eines mass flow controlers geregelt werden.advantageously, is the distance between the at least two electrodes in one Range selected from about 1 mm to about 15 mm. This can ever after used carrier and / or reactive gas specifically the surface properties of the Cellulose fibers are affected product. For example a surface modification rather on the surface desired this will be a bigger distance selected and vice versa. It is particularly advantageous that a carrier / reactive gas mixture is used. The use of a reactive gas without Providence of a carrier gas has especially in the modification of tissue and / or tissue-like Materials first as not proved to be very suitable, since it is too uneven Modifications came. The gas flow can, for example, with the help a mass flow controler are regulated.

Weiter vorteilhaft ist, wenn die Plasmaentladungen in der plasmaerzeugenden Vorrichtung gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren kontinuierlich oder intermittierend gepulst erfolgen. Bei einer intermittierend gepulsten Betriebsweise werden vorteilhafterweise die Puls- und Pausezeiten in einem Bereich von etwa 0,05 ms bis etwa 250 ms gewählt werden.Further is advantageous if the plasma discharges in the plasma-generating Device according to the inventive method pulsed continuously or intermittently. At a Intermittently pulsed operation advantageously the pulse and pause times in a range of about 0.05 ms to chosen about 250 ms become.

Die vorliegende Erfindung betrifft weiterhin eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung von Zellulosefasern umfassenden Produkten, insbesondere von aus Tissue und/oder tissueähnlichem Materialien hergestellten Produkten und Backpapierprodukten. Schließlich betrifft die vorliegende Erfindung ein mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung hergestelltes Tissue und/oder tissueähnliches Produkt und/oder Backpapier.The The present invention further relates to an apparatus for carrying out the inventive method for the manufacture of cellulose fiber products, in particular of tissue and / or tissue-like Materials produced and baking paper products. Finally, concerns the present invention by means of the device according to the invention manufactured tissue and / or tissue-like product and / or baking paper.

Diese und weitere Vorteile der vorliegenden Erfindung werden anhand der folgenden Figuren näher erläutert. Es zeigen:These and other advantages of the present invention will become apparent from the following figures closer explained. Show it:

1 eine schematische Zeichnung einer Tissuemaschine mit einer Einzelabrollung von drei einzelnen Lagen zur Herstellung eines dreilagigen Produktes; und 1 a schematic drawing of a tissue machine with a Einzelabrollung of three individual layers to produce a three-ply product; and

2 eine Konvertiermaschine mit einer Abrollung einer mit einer Außenlage vordoublierten Innenlage sowie einer Einzelabrollung einer Außenlage zur Herstellung eines ebenfalls dreilagigen Produktes. 2 a converting machine with a unwinding of an inner layer voroublierten with an outer layer and a Einzelabrollung an outer layer for the production of a likewise three-ply product.

Die Konvertiermaschine 1 weist insgesamt drei Einzelabrollungen auf, wobei von Einzelabrollungen 2 Materialbahnen 7 und 7' für die Außenlagen und von einer Einzelabrollung 3 eine Materialbahn 8 für die Innenlage abgerollt werden. Bevor die einzelnen Materialbahnen ein Prägewerk 4 durchlaufen, durchlaufen die Materialbahnen 7 und 7', welche die Außenlagen des letztendlich hergestellten Tissue und/oder tissueähnlichen Produktes 11 bilden, eine plasmaerzeugende Vorrichtung 5 bzw. 5'. Die die Innenlage bildende Materialbahn 8 wird hingegen nicht durch eine Plasmaentladung oberflächenmodifiziert. Zusätzlich können noch zur besseren Verbindung der einzelnen Materialbahnen Beleimungsvorrichtungen vorgesehen sein, welche hier jedoch nicht gezeigt sind. Mittels des Prägewerks 4 können unterschiedliche Prägemuster auf das Material aufgebracht werden. Die Prägung bewirkt weiterhin eine Vergrößerung des spezifischen Volumens des erfindungsgemäßen Materials und gleichzeitig eine weitere Verfestigung der drei Einzellagen 7, 7' und 8 untereinander. Die Menge an eingesetztem Leim kann reduziert werden, wenn mittels der Plasmabeschichtungsvorrichtungen 5 und 5' die Materialbahnen 7 und 7' mit unterschiedlichen Eigenschaften ausgestattet werden, welche sich einander ergänzen. Hierdurch kann gezielt eine Anziehung der Materialbahnen 7 und 7' erreicht werden, bzw. durch elektrostatische oder Van-der Waalsche Wechselwirkungen. Die plasmaerzeugende Vorrichtung 5,5' kann auch angeordnet sein vor dem hier nicht gezeigten Umroller, auf welchen das Produkt 11 letztendlich aufgewickelt wird, oder hinter der Papiermaschine (nicht gezeigt), so dass von den Einzelabrollungen 2 und 3 bereits plasma-behandelte Bahnen 7,7' und/oder 8 abgerollt werden.The converting machine 1 has a total of three Einzelabrollungen, of individual unrolling 2 webs 7 and 7 ' for the outer layers and from a single roll 3 a material web 8th be rolled for the inner layer. Before the individual material webs embossing 4 go through, pass through the webs 7 and 7 ' which are the outer layers of the finally produced tissue and / or tissue-like product 11 form, a plasma generating device 5 or 5 '. The inner layer forming web 8th is not surface-modified by a plasma discharge. In addition, can be provided for better connection of the individual webs Beleimungsvorrichtungen, which are not shown here. By means of the stamping plant 4 Different embossing patterns can be applied to the material. The embossing further causes an increase in the specific volume of the material according to the invention and at the same time a further solidification of the three individual layers 7 . 7 ' and 8th among themselves. The amount of glue used can be reduced when using the plasma coating devices 5 and 5 ' the material webs 7 and 7 ' be equipped with different properties that complement each other. As a result, an attraction of the material webs targeted 7 and 7 ' be achieved, or by electrostatic or Van der Waals interactions. The plasma generating device 5 . 5 ' may also be arranged in front of the not shown here, on which the product 11 ultimately wound, or behind the paper machine (not shown), so that of the individual unrolls 2 and 3 already plasma-treated webs 7 . 7 ' and or 8th be unrolled.

2 zeigt eine Variante einer zur Herstellung eines dreilagigen Tissue und/oder tissueähnlichen Materials verwendeten Konvertiermaschine, bezeichnet insgesamt mit dem Bezugszeichen 1. Hierbei wird im Unterschied zu der in 1 gezeigten Konvertiermaschine eine vordoublierte Materialbahn 10 abgerollt, welche aus einer Außen- und einer Innenlage besteht. 2 shows a variant of a converting machine used for producing a three-ply tissue and / or tissue-like material, indicated overall by the reference numeral 1 , This is in contrast to the in 1 shown converting a voroublierte material web 10 unrolled, which consists of an outer and an inner layer.

Diese wird dann anschließend über das Prägewerk 4 auf der der ersten Außenlage entgegengesetzten Seite mit einer zweiten Außenlage, gebildet durch die von der Einzelabrollung 2 abgerollten Materialbahn 9 versehen, wobei diese vorher eine plasmaerzeugende Vorrichtung 5 durchlaufen hat. Hierdurch wird wiederum ein dreilagiges Tissueprodukt 12 erzeugt.This is then subsequently on the embossing 4 on the first outer layer opposite side with a second outer layer, formed by that of the Einzelabrollung 2 unrolled material web 9 provided, this previously a plasma-generating device 5 has gone through. This in turn becomes a three-ply tissue product 12 generated.

Zunächst wurden auf einer herkömmlichen Tissuemaschine drei Einzellagen gemäß der 1 aus üblichem chemothermischem Faserstoff (CMP bzw. CTMP) hergestellt, wobei die Differenzgeschwindigkeit (Voreilung) zwischen dem Papiersieb und dem Trägerfilz der Tissuemaschine 7,5% betrug. Der Anpreßdruck am Zylinder der Tissuemaschine betrug 2,5 bar. Anschließend wurde mittels der in der 1 gezeigten Konvertiermaschine ein dreilagiges Produkt 11 hergestellt. Die beiden Außenlagen 7 und 7' wurden dabei mit einem sauerstoffhaltigen Träger-/Reaktivgas-Gemisch behandelt, um auf der Materialbahn 7 und 7' eine Steigerung der hydrophilen Eigenschaften derselben zu erzielen. Dabei wurde als Elektrode einerseits eine mit einem Dielektrikum beschichtete Metallwalze verwendet, um welche konzentrisch Gegenelektroden, ebenfalls mit einem Dielektrikum versehen, angeordnet waren, welche als ein Elektrodenarray aus 80 Einzelelektroden in multipolarer Anordnung gebildet wurden. Die Plasmaentladung erfolgte als Barriereentladung (DBD). Dabei wurden Puls- und Pausezeiten von jeweils 10 ms gewählt, d. h. in intermittierend gepulster Betriebsweise gearbeitet. An den metallischen Elektroden lag eine Wechselspannung von 10 kV mit einer Frequenz von 60kHz an. Die Zeitdauer der Entladungen betrug etwa 10 ns. Das eingesetzte und von der Tissuemaschine hergestellte einlagige Rohtissue wies ein Flächengewicht von etwa 25 g/m2 auf. Ihm wurde bei der Herstellung kein Naßfestmittel zugesetzt, um eine maximale Absorptionskapazität zu erlangen. Die Geschwindigkeit in der Konvertiermaschine 1, mit welcher die Material bahnen 7 und 7' die plasmaerzeugende Vorrichtung 5 und 5' durchliefen, betrug mindestens 70 m/min oder mehr.First, on a conventional tissue machine three individual layers according to the 1 made of conventional chemothermal pulp (CMP or CTMP), wherein the differential speed (lead) between the paper wire and the carrier felt of the tissue machine was 7.5%. The contact pressure on the cylinder of the tissue machine was 2.5 bar. Subsequently, by means of in the 1 shown conversion machine a three-ply product 11 produced. The two outer layers 7 and 7 ' were thereby treated with an oxygen-containing carrier / reactive gas mixture to on the web 7 and 7 ' to achieve an increase in the hydrophilic properties of the same. In this case, a metal roll coated with a dielectric was used as the electrode on the one hand, around which concentrically arranged counter electrodes, likewise provided with a dielectric, were arranged, which were formed as an electrode array of 80 individual electrodes in a multipolar arrangement. The plasma discharge was carried out as a barrier discharge (DBD). Pulse and pause times of 10 ms each were selected, ie working in intermittently pulsed mode of operation. An alternating voltage of 10 kV with a frequency of 60 kHz was applied to the metallic electrodes. The duration of the discharges was about 10 ns. The single-layer raw tissue used and produced by the tissue machine had a basis weight of about 25 g / m 2 . No wet strength agent was added to it during manufacture to achieve maximum absorption capacity. The speed in the converting machine 1 , with which the material paths 7 and 7 ' the plasma generating device 5 and 5 ' passed through, was at least 70 m / min or more.

Die Plasmaentladung selbst erfolgte bei Atmosphärendruck.The Plasma discharge itself occurred at atmospheric pressure.

Mittels des vorgenannten Beispiels konnten dreilagige Tissueprodukte erhalten werden, welche im Unterschied zu den bei spielsweise in der WO 97/11227 hergestellten Tissuematerialien ohne Naßfestmittel, einen um 30 – 50% gesteigerten wert für das Absorptionsvermögen für Wasser, gemessen gemäß CEN/TC 172/WG 8N 323, aufwiesen. Dies zeigt die hohe Effektivität des erfindungsgemäßen Verfahrens.through of the above example could obtain three-ply tissue products which, in contrast to those in example in WO 97/11227 manufactured tissue materials without wet strength, one by 30 - 50% increased worth for that absorbance for water, measured according to CEN / TC 172 / WG 8N 323. This shows the high effectiveness of the method according to the invention.

Claims (11)

Verfahren zur Herstellung von Zellulosefasern umfassenden Produkten (11, 12) aus mindestens einer Lage, wobei von mindestens einer Abwickelvorrichtung (2, 3, 6) mindestens ein mindestens einlagiges bahnförmiges Material (7, 7', 8, 9, 10) abgewickelt wird, welches nachfolgend oder vor der Abwicklung bereits durch eine plasmaerzeugende Vorrichtung (5, 5') geführt ist, wobei mittels eines Träger- und/oder Reaktivgases die Oberflächeneigenschaften der Zellulosefasern modifiziert werden.Process for the production of cellulose fiber products ( 11 . 12 ) of at least one layer, wherein at least one unwinding device ( 2 . 3 . 6 ) at least one at least single-ply web-shaped material ( 7 . 7 ' . 8th . 9 . 10 ), which is subsequently or before the processing already by a plasma-generating device ( 5 . 5 ' ), wherein by means of a carrier and / or reactive gas, the surface property the cellulose fibers are modified. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Modifizierung der Zellulosefasern bei Atmosphärendruck vorgenommen wird.Method according to claim 1, characterized in that the Modification of the cellulose fibers is carried out at atmospheric pressure. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die plasmaerzeugende Vorrichtung (5, 5') nach dem Prinzip einer Barriereentladung arbeitet.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the plasma-generating device ( 5 . 5 ' ) works on the principle of a barrier discharge. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnete, daß das Zellulosefasern umfassende Produkt ausgewählt ist aus einer Gruppe umfassend Tissue und/oder tissueähnliches Material und/oder Backpapier.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the Cellulosic fiber product is selected from a group comprising Tissue and / or tissue-like Material and / or baking paper. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Materialbahn in der plasmaerzeugenden Vorrichtung zwischen mindestens zwei Elektroden geführt wird, wobei eine der beiden Elektroden als Walze ausgebildet und mit einer dielektrischen Beschichtung versehen ist.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the Material web in the plasma-generating device between at least two electrodes out is, wherein one of the two electrodes formed as a roller and provided with a dielectric coating. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen den mindestens zwei Elektroden in einem Bereich von etwa 1 mm bis etwa 15 mm gewählt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the Distance between the at least two electrodes in one area from about 1 mm to about 15 mm becomes. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Träger-/Reaktivgas-Gemisch verwendet wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that a Carrier / reactive gas mixture is used. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Plasmaentladung kontinuierlich oder intermittierend gepulst erfolgt.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the Plasma discharge is pulsed continuously or intermittently. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer intermittierenden Betriebsweise die Puls- und Pausezeiten in einem Bereich von etwa 0,05 ms bis 250 ms gewählt werden.Method according to one of the preceding claims, characterized in that at an intermittent mode of operation, the pulse and pause times in a range of about 0.05 ms to 250 ms. Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche zur Herstellung von Zellulosefasern umfassenden Produkten.Device according to a of the preceding claims for the production of cellulose fiber products. Tissue und/oder tissueähnliches Material und/oder Fettpapier, hergestellt mit der Vorrichtung gemäß Anspruch 10.Tissue and / or tissue-like material and / or Fat paper produced with the device according to claim 10.
DE2003159847 2003-12-19 2003-12-19 Process and assembly to modify the surface characteristics of tissue paper or baking paper by exposure to plasma cloud Withdrawn DE10359847A1 (en)

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