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Patent Searching and Data


Title:
METHOD FOR PRODUCING A PAPER HAVING IMPROVED IMPERVIOUSNESS TO GREASE AND OIL, PAPER PRODUCED, AND USE THEREOF
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2024/028413
Kind Code:
A1
Abstract:
The present invention relates to a method for producing a paper having improved imperviousness to grease and oil, comprising the steps of: (a) providing a paper having a first and a second surface; (b) applying an aqueous solution onto the first surface, wherein the aqueous solution comprises approximately 10 to 50 wt.% collagen hydrolysate and at least approximately 0.1 wt.% of a plasticiser; (c) drying the aqueous solution in order to obtain a coating comprising collagen hydrolysate and plasticiser on the first surface.

Inventors:
KÖHLER BERTHOLD (DE)
REIHMANN MATTHIAS (DE)
REITER PETER (DE)
RITTEREISER NINA (DE)
Application Number:
PCT/EP2023/071461
Publication Date:
February 08, 2024
Filing Date:
August 02, 2023
Export Citation:
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Assignee:
GELITA AG (DE)
International Classes:
D21H19/50; D21H21/16; D21H27/10
Domestic Patent References:
WO2015040134A12015-03-26
WO2013173434A12013-11-21
WO2020056124A12020-03-19
Foreign References:
DE19518247A11996-11-21
DE69223024T21998-06-18
DE102020123736A12022-03-17
EP2182113A12010-05-05
DE102018120420A12020-02-27
Attorney, Agent or Firm:
HOEGER, STELLRECHT & PARTNER PATENTANWÄLTE MBB (DE)
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Claims:
P a t e n t a n s p r ü c h e Verfahren zur Herstellung eines Papiers mit einer verbesserten Fett- und Öldichtigkeit, umfassend die Schritte:

(a) Bereitstellen eines Papiers mit einer ersten und einer zweiten Oberfläche;

(b) Aufträgen einer wässrigen Lösung auf die erste Oberfläche, wobei die wässrige Lösung ca. 10 bis ca. 50 Gew.% Kollagenhydrolysat und mindestens ca. 0,1 Gew.% eines Weichmachers umfasst;

(c) Trocknen der wässrigen Lösung, um eine Beschichtung umfassend Kollagenhydrolysat und Weichmacher auf der ersten Oberfläche zu erhalten. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Weichmacher ausgewählt ist aus Zuckeralkoholen, insbesondere aus Glycerin, Sorbit oder Mischungen hiervon. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Papier ein Papier auf Basis von Zellstoff, Holzstoff und/oder Altpapierstoff ist. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Papier ein Flächengewicht von ca. 60 bis ca. 200 g/m2 aufweist, bevorzugt von ca. 80 bis ca. 150 g/m2, weiter bevorzugt von ca. 90 bis ca. 120 g/m2. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die wässrige Lösung ca. 20 bis ca. 45 Gew.% Kollagenhydrolysat umfasst, bevorzugt ca. 30 bis ca. 40 Gew.% Kollagenhydrolysat. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Kollagenhydrolysat durch chemische oder enzymatische Hydrolyse von kollagenhaltigen tierischen Ausgangsmaterialien hergestellt ist, bevorzugt aus Haut oder Knochen von Wirbeltieren, insbesondere von Rindern, Schweinen oder Schafen. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Kollagenhydrolysat durch rekombinante Genexpression hergestellt ist Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Kollagenhydrolysat ein mittleres Molekulargewicht von ca. 500 bis ca. 25.000 Da aufweist, bevorzugt von ca. 1.000 bis ca. 12.000 Da, weiter bevorzugt von ca. 2.000 bis ca. 6.000 Da. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die wässrige Lösung bis zu ca. 5 Gew.% Weichmacher umfasst, bevorzugt ca. 0,5 bis ca. 1,5 Gew.%, weiter bevorzugt ca. 0,8 bis ca. 1,2 Gew.%. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Aufträgen der wässrigen Lösung bei einer Temperatur der Lösung von ca. 40 bis ca. 60 °C erfolgt, bevorzugt von ca. 45 bis ca. 55 °C. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Aufträgen der wässrigen Lösung mittels Aufsprühen, Aufwalzen, Aufrakeln, mittels einem Streichwerk, einer Filmpresse, einer Leimpresse oder mittels Vorhangbeschichtung erfolgt. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Auftragsmenge der wässrigen Lösung so gewählt wird, dass sich nach dem Trocknen ein Flächengewicht der Kollagenhydrolysat und Weichmacher umfassenden Beschichtung von ca. 8 bis ca. 20 g/m2 ergibt, bevorzugt von ca. 9 bis ca. 15 g/m2, weiter bevorzugt von ca. 10 bis ca. 12 g/m2. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Trocknen der wässrigen Lösung bei einer Temperatur von ca. 30 bis ca. 70 °C erfolgt, bevorzugt von ca. 40 bis ca. 60 °C, weiter bevorzugt von ca. 45 bis ca. 55 °C. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die wässrige Lösung ferner weitere Zusatzstoffe umfasst, die insbesondere ausgewählt sind aus Pigmenten, die in der wässrigen Lösung dispergiert sind, Bindemitteln wie z.B. modifizierte Stärken, Polyvinylalkohol oder Gelatine, Vernetzungsmitteln wie z.B. Tanninen, und/oder weiteren Additiven wie z.B. Leimungsmitteln. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner umfassend die Schritte:

(b2) Aufträgen einer wässrigen Lösung auf die zweite Oberfläche, wobei die wässrige Lösung ca. 30 bis ca. 50 Gew.% Kollagenhydrolysat und mindestens ca. 0,1 Gew.% eines Weichmachers umfasst;

(c2) Trocknen der wässrigen Lösung, um eine Beschichtung umfassend Kollagenhydrolysat und Weichmacher auf der zweiten Oberfläche zu erhalten. Verfahren nach Anspruch 15, wobei die Schritte (b) und (b2) sowie (c) und (c2) jeweils gleichzeitig durchgeführt werden, oder wobei die Schritte (b2) und (c2) nach den Schritten (b) und (c) durchgeführt werden. Papier mit einer verbesserten Fett- und Öldichtigkeit, erhältlich gemäß dem Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche. Papier nach Anspruch 17, wobei die erste Oberfläche des Papiers einen KIT-Wert von 10 oder mehr, bevorzugt von 11 oder mehr, ermittelt gemäß dem Testprotokoll T 559 cm-12 der TAPPI. Verwendung des Papiers nach Anspruch 17 oder 18 als Verpackungsmaterial, insbesondere zum Verpacken von öligen oder fettigen Lebensmitteln oder von Kosmetika. Verwendung des Papiers nach Anspruch 17 oder 18 als Backpapier.

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Description:
Verfahren zur Herstellung eines Papiers mit einer verbesserten Fett- und Öldichtigkeit, hergestelltes Papier und dessen Verwendung

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Papiers mit einer verbesserten Fett- und Öldichtigkeit.

Die Erfindung betrifft ferner ein Papier mit einer verbesserten Fett- und Öldichtigkeit, welches gemäß diesem Verfahren hergestellt ist, sowie die Verwendung des Papiers als Verpackungsmaterial.

Die Verwendung von Papier als Verpackungsmaterial, oder als eine Komponente von Verpackungsmaterialien, ist seit langem bekannt. In dieser Hinsicht hat Papier den grundlegenden Vorteil gegenüber den meisten anderen Verpackungsmaterialien, dass es biologisch abbaubar und gut recycelbar ist. Auf der anderen Seite hat Papier aber den Nachteil, dass es von hydrophoben Substanzen wie Ölen und Fetten sehr leicht penetriert oder durchdrungen wird, was die Verwendbarkeit von reinen Papierverpackungen für entsprechende Produkte, insbesondere für fettige oder ölige Lebensmittel, stark einschränkt oder unmöglich macht.

Zur Vermeidung dieses Problems sind Verpackungen aus verschiedenen Verbundmaterialien bekannt, bei denen das Papier mit einer Barriereschicht für Fette oder Öle versehen wird. Diese Barriereschichten basieren meist auf synthetischen Polymeren, insbesondere auf fluorhaltigen Polymeren oder Siloxanverbindungen, die generell eine schlechte oder überhaupt keine biologische Abbaubarkeit aufweisen. Die Verwendung derartiger Verpackungen ist daher im Hinblick auf die Umweltbelastung, insbesondere auch die Verschmutzung der Meere, äußerst nachteilig, und auch eine Wiederverwertung ist oft nur eingeschränkt oder mit erhöhtem Aufwand möglich. Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung eines Papiers mit einer verbesserten Fett- und Öldichtigkeit vorzuschlagen, wobei das hergestellte Papier biologisch abbaubar ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren gelöst, welches die Schritte umfasst:

(a) Bereitstellen eines Papiers mit einer ersten und einer zweiten Oberfläche;

(b) Aufträgen einer wässrigen Lösung auf die erste Oberfläche, wobei die wässrige Lösung ca. 10 bis ca. 50 Gew.% Kollagenhydrolysat und mindestens ca. 0,1 Gew.% eines Weichmachers umfasst;

(c) Trocknen der wässrigen Lösung, um eine Beschichtung umfassend Kollagenhydrolysat und Weichmacher auf der ersten Oberfläche zu erhalten.

Es hat sich überraschenderweise gezeigt, dass die Beschichtung einer Papieroberfläche mit Kollagenhydrolysat zu einer relativ hohen Öl- und Fettdichtigkeit des Papiers führt.

Bei Kollagenhydrolysat handelt es sich um ein Hydrolyseprodukt des tierischen Strukturproteins Kollagen. Kollagenhydrolysat ist vollständig biologisch abbaubar und gesundheitlich unbedenklich, so dass ein mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestelltes Papier nicht nur das Erfordernis der Bioabbaubarkeit vollständig erfüllt, sondern auch als Verpackungsmaterial insbesondere für Lebensmittel geeignet ist.

Weiterhin wurde festgestellt, dass die erfindungsgemäß hergestellten Papiere je nach Ausführungsform auch einen sehr hohen Glanz und eine hervorragende Bedruckbarkeit aufweisen.

Die verbesserte Fett- und Öldichtigkeit des erfindungsgemäß hergestellten Papiers bedeutet eine verbesserte Dichtigkeit gegenüber hydrophoben Substan- zen im Allgemeinen. Diese umfassen insbesondere pflanzliche und tierische Fette und Öle, d.h. Triglyceride, die bei Raumtemperatur fest (Fette) oder flüssig (Öle) sind. Dies ist insbesondere relevant bei der Verwendung als Lebensmittelverpackung. Die Dichtigkeit verbessert sich jedoch ebenso gegenüber hydrophoben Substanzen auf synthetischer Basis oder auf Basis von Mineralöl, was beispielsweise bei der Verwendung als Verpackungsmaterial für Kosmetika relevant ist.

Die Fett- und Öldichtigkeit von Papier kann insbesondere mit dem sogenannten KIT-Test quantifiziert werden, entsprechend dem Testprotokoll T 559 cm-12 der TAPPI (Technical Association of the Pulp and Paper Industry).

Bei der Verwendung von Papier als Verpackungsmaterial ist es erforderlich, dass die entsprechende Fett- und Öldichtigkeit auch nach einer mechanischen Belastung des Papiers erhalten bleibt, die mit dem Verpackungsprozess einhergeht (d.h. beim Biegen, Falten und/oder Knicken des Papiers). Diesbezüglich wurde interessanterweise von den Erfindern herausgefunden, dass bereits der Zusatz einer relativ geringen Menge an Weichmacher zu der im Schritt (b) des erfindungsgemäßen Verfahrens aufgetragenen wässrigen Lösung von Kollagenhydrolysat dazu führt, dass die Fett- und Öldichtigkeit des hergestellten Papiers in der Tat auch nach einer solchen mechanischen Belastung größtenteils erhalten bleibt. Es wird davon ausgegangen, dass das Kollagenhydrolysat nach dem Trocknen der wässrigen Lösung in Schritt (c) des erfindungsgemäßen Verfahrens eine im Wesentlichen geschlossene Beschichtung auf der Oberfläche des Papiers bildet, wobei die Sprödigkeit dieser Beschichtung durch den Zusatz von Weichmacher herabgesetzt wird. Somit werden Risse in der Beschichtung im Zuge der mechanischen Belastung, die zu einer Herabsetzung der Fett- und Öldichtigkeit führen, verhindert oder reduziert.

Geeignete Weichmacher sind aus dem Stand der Technik bekannt und umfassen insbesondere solche Weichmacher, die häufig in Kombination mit Gelatine eingesetzt werden, z.B. bei der Herstellung von Weichkapseln. Bevorzugt ist der Weichmacher ausgewählt aus Zuckeralkoholen, insbesondere aus Glycerin, Sorbit oder Mischungen hiervon.

Das im Schritt (a) des erfindungsgemäßen Verfahrens bereitgestellte Papier ist typischerweise ein Papier auf Basis von Zellstoff, Holzstoff und/oder Altpapierstoff. Diese technischen Rohstoffe für die Papierherstellung basieren jeweils auf Cellulose, wobei Zellstoff überwiegend aus Cellulose besteht und Holzstoff zusätzlich einen Anteil an Lignin enthält.

Das im Rahmen der vorliegenden Erfindung eingesetzte Papier ist im Hinblick auf das Flächengewicht grundsätzlich nicht limitiert. Somit sind von der Erfindung explizit auch dickere Materialien wie Karton und Pappe umfasst, auch wenn hier der Einfachheit halber nur der Begriff "Papier", unabhängig vom Flächengewicht, verwendet wird. Typischerweise weist das Papier ein Flächengewicht von ca. 60 bis ca. 200 g/m 2 auf, bevorzugt von ca. 80 bis ca. 150 g/m 2 , weiter bevorzugt von ca. 90 bis ca. 120 g/m 2 . Dies entspricht dem Flächengewicht von Papieren, die üblicherweise als Verpackungsmaterial (aber z.B. auch als Schreibpapier) eingesetzt werden.

Die wässrige Lösung, die auf die erste Oberfläche des Papiers aufgetragen wird, umfasst gemäß der Erfindung ca. 10 bis ca. 50 Gew.% Kollagenhydrolysat. Es hat sich gezeigt, dass eine Konzentration an Kollagenhydrolysat in diesem Bereich zu einer wässrigen Lösung führt, die nicht nur eine für den Auftrag günstige Viskosität aufweist, sondern dass die Viskosität der Lösung dann auch relativ unabhängig von den Scherkräften ist. Im Gegensatz hierzu zeigen wässrige Lösungen mit einer höheren Konzentration an Kollagenhydrolysat ein strukturviskoses Verhalten, d.h. eine abnehmende Viskosität bei zunehmenden Scherkräften. Geringere Konzentrationen an Kollagenhydrolysat haben wiederum den Nachteil, dass höhere Auftragsmengen der Lösung und längere Trocknungszeiten benötigt werden.

Vorzugsweise umfasst die wässrige Lösung ca. 20 bis ca. 45 Gew.% Kollagenhydrolysat, weiter bevorzugt ca. 30 bis ca. 40 Gew.% Kollagenhydrolysat. Es hat sich gezeigt, dass diese Konzentration für das Aufträgen der wässrigen Lösung auf die Oberfläche des Papiers besonders vorteilhaft ist.

Das in dem erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzte Kollagenhydrolysat ist typischerweise durch chemische oder enzymatische Hydrolyse von kollagenhaltigen tierischen Ausgangsmaterialien hergestellt. Das tierische Ausgangsmaterial ist bevorzugt ausgewählt aus Haut oder Knochen von Wirbeltieren, insbesondere von Rindern, Schweinen oder Schafen. Besonders bevorzugt ist die Herstellung des Kollagenhydrolysats durch enzymatische Hydrolyse von Gelatine, insbesondere unter Verwendung von einer oder mehreren Endopep- tidasen.

Kollagenhydrolysat liegt typischerweise als Gemisch von Peptiden mit einer bestimmten Molekulargewichtsverteilung vor, wobei diese Molekulargewichtsverteilung durch die jeweiligen Hydrolysebedingungen beeinflusst werden kann (insbesondere durch die eingesetzten Enzyme, Hydrolysedauer, Temperatur und pH-Wert). Das Kollagenhydrolysat weist typischerweise ein mittleres Molekulargewicht von ca. 500 bis ca. 25.000 Da auf, bevorzugt von ca. 1.000 bis ca. 12.000 Da, weiter bevorzugt von ca. 2.000 bis ca. 6.000 Da. Diese Angaben beziehen sich stets auf das gewichtsmittlere Molekulargewicht, welches mittels Gelpermeationschromatographie bestimmt wird.

Mit besonderem Vorteil kann im Rahmen der Erfindung ein Kollagenhydrolysat mit einem mittleren Molekulargewicht von ca. 3.000 Da eingesetzt werden. Ein solches Kollagenhydrolysat wird z.B. von der Anmelderin GELITA AG in Form einer 50%igen Lösung unter der Bezeichnung NOVOTEC® CP800 vertrieben.

Alternativ zur enzymatischen Hydrolyse kann das Kollagenhydrolysat im Rahmen der Erfindung durch rekombinante Genexpression hergestellt sein. Durch den Einsatz von natürlichen Kollagensequenzen, insbesondere aus Rindern oder Schweinen, und deren Expression in gentechnisch modifizierten Zellen (z.B. Hefen, Bakterien oder Pflanzenzellen, insbesondere Tabak) können Produkte hergestellt werden, die mit den Hydrolyseprodukten der entsprechenden kollagenhaltigen Rohstoffe im Wesentlichen identisch sind. Dabei ist es u.a. möglich, eine engere bzw. exakt vorgegebene Molekulargewichtsverteilung zu erhalten.

Neben dem Kollagenhydrolysat umfasst die wässrige Lösung auch Weichmacher, wie z.B. Glycerin. Wie oben beschrieben, ist häufig bereits ein geringer Anteil von ca. 0,1 Gew.% Weichmacher ausreichend, um die Sprödigkeit der gebildeten Beschichtung herabzusetzen und die Fett- und Öldichtigkeit des hergestellten Papiers auch nach einer mechanischen Belastung deutlich zu verbessern. Die wässrige Lösung kann auch höhere Anteile an Weichmacher umfassen, wie z.B. von bis zu ca. 5 Gew.%, wobei die Eigenschaften des hergestellten Papiers durch deutlich höhere Anteile aber nicht mehr wesentlich verbessert werden. Bevorzugt umfasst die wässrige Lösung ca. 0,5 bis ca. 1,5 Gew.% Weichmacher, weiter bevorzugt ca. 0,8 bis ca. 1,2 Gew.%.

Auch wenn Kollagenhydrolysat bereits bei Raumtemperatur eine gute Wasserlöslichkeit und Verarbeitbarkeit aufweist, ist es im Rahmen der Erfindung bevorzugt, wenn das Aufträgen der wässrigen Lösung bei einer Temperatur der Lösung von ca. 40 bis ca. 60 °C erfolgt, weiter bevorzugt von ca. 45 bis ca. 55 °C. Es hat sich gezeigt, dass die wässrige Lösung in diesem Temperaturbereich, insbesondere mit den oben genannten bevorzugten Konzentrationen an Kollagenhydrolysat, eine für den Auftrag auf die Papieroberfläche günstige Viskosität aufweist.

Das Aufträgen der wässrigen Lösung im Schritt (b) des erfindungsgemäßen Verfahrens kann mittels verschiedener, aus dem Stand der Technik bekannter Auftragsverfahren erfolgen, wie z.B. mittels Aufsprühen, Aufwalzen oder Aufrakeln. Vorrichtungen zum Aufträgen der wässrigen Lösung mittels Rakel oder Blade sind in der Papierindustrie bekannt, z.B. als sogenannte Streichwerke.

Weitere bevorzugte Auftragsverfahren, die aus der Papierindustrie ebenfalls bekannt sind, umfassen ein Aufträgen der wässrigen Lösung mittels einer Filmpresse, einer Leimpresse oder berührungslos mittels Vorhangbeschichtung (Curtain-Coating- erfahren).

Aus dem Anteil an Kollagenhydrolysat und Weichmacher (und optional weiterer Zusatzstoffe) sowie der Auftragsmenge der wässrigen Lösung ergibt sich das Flächengewicht der nach dem Trocknen erhaltenen Beschichtung. Günstigerweise wird die Auftragsmenge so gewählt, dass sich nach dem Trocknen ein Flächengewicht der Kollagenhydrolysat und Weichmacher umfassenden Beschichtung von ca. 8 bis ca. 20 g/m 2 ergibt, bevorzugt von ca. 9 bis ca. 15 g/m 2 , weiter bevorzugt von ca. 10 bis ca. 12 g/m 2 . Beim Aufträgen der wässrigen Lösung mittels Rakel kann eine entsprechende Auftragsmenge beispielsweise mit einem Rakelabstand von ca. 15 bis ca. 30 pm erreicht werden.

Das Trocknen der wässrigen Lösung im Schritt (c) des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt günstigerweise bei einer Temperatur von ca. 30 bis ca. 70 °C, bevorzugt von ca. 40 bis ca. 60 °C, weiter bevorzugt von ca. 45 bis ca. 55 °C. Insofern ist es günstig, wenn die wässrige Lösung beim Aufträgen bereits eine entsprechende oder ähnliche Temperatur aufweist, wie oben beschrieben.

Die wässrige Lösung kann neben dem Kollagenhydrolysat und dem Weichmacher optional weitere Zusatzstoffe umfassen, um die Eigenschaften des hergestellten Papiers weiter zu verbessern bzw. an bestimmte Erfordernisse anzupassen. Unter anderem können dadurch die Bedruckbarkeit, Farbfixierung und Nassfestigkeit des Papiers beeinflusst werden. Solche Zusatzstoffe können insbesondere ausgewählt sein aus Pigmenten, die in der wässrigen Lösung dispergiert sind, Bindemitteln wie z.B. Stärke, Polyvinylalkohol oder Gelatine, Vernetzungsmitteln wie z.B. Tanninen, und/oder weiteren Additiven wie z.B. Leimungsmitteln.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung umfasst die wässrige Lösung dispergierte Pigmente, die bevorzugt ausgewählt sind aus Carbona- ten, Silikaten, Bentoniten oder Kaolin. Insbesondere eignen sich hier plätt- chenförmige Ausführungsformen solcher Pigmente. Diese Pigmente können die Fett- und Öldichtigkeit des Papiers unter Umständen weiter verbessern, indem sie den Transportweg der fett- oder ölhaltigen Substanz durch die Barriereschicht weiter erschweren.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst die wässrige Lösung zusätzliche Bindemittel, wie z.B. modifizierte Stärken, Polyvinylalkohol oder deren Kombination. Insbesondere kationisierte oder anionisierte Varianten solcher Bindemittel können zu einer weiter erhöhten Barrierefunktion der Papierbeschichtung führen. Auch durch weitere Additive, die aus der Papierherstellung bekannt sind, wie z.B. Leimungsmittel, kann die Barrierefunktion verstärkt werden.

Zusätzlich zu der Barrierewirkung des erfindungsgemäß hergestellten Papiers gegen Fette und Öle kann auch eine gewisse Barrierewirkung gegenüber Wasser, Wasserdampf und/oder verschiedene Gase durch den Zusatz eines Vernetzungsmittels erreicht werden. Es sind verschiedene Vernetzunsgmittel bekannt, die eine chemische Vernetzung von Kollagenhydrolysat und ggf. eines enthaltenen Bindemittels bewirken. Bevorzugt sind hierbei biologisch abbaubare Vernetzer, wie z. B. verschiedene Tannine.

Schließlich trägt auch die Auswahl und Zusammensetzung des als Rohmaterial eingesetzten Papiers zur Dichtigkeit bzw. Barrierefunktion des erfindungsgemäß hergestellten Papierproduktes bei. Dabei ist die Dichtigkeit des Rohpapiers von entscheidendem Einfluss. Diese kann durch in der Papierindustrie übliche Aggregate wie z.B. Kalander erhöht werden.

Hierbei besteht eine Wechselbeziehung zwischen der Dichtigkeit des Ausgangspapiers sowie der Zusammensetzung und Auftragsmenge der wässrigen Lösung in dem erfindungsgemäßen Verfahren. Z.B. kann durch die Kombination eines dichten Basispapiers mit den oben genannten Zusatzstoffen das Auftragsgewicht der Beschichtung auf dem Basispapier weiter reduziert werden. In vielen Fällen ist es ausreichend, mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens eine der Oberflächen des Papiers zu beschichten, nämlich diejenige Oberfläche, die bei der Verwendung als Verpackungsmaterial mit hydrophoben Substanzen in Kontakt kommt, beispielsweise mit einem öligen oder fettigen Lebensmittel. Es ist im Rahmen der Erfindung jedoch ebenso möglich, ein Papier herzustellen, welches auf beiden Seiten eine verbesserte Fett- und Öldichtigkeit aufweist. In diesem Fall umfasst das Verfahren ferner die Schritte:

(b2) Aufträgen einer wässrigen Lösung auf die zweite Oberfläche, wobei die wässrige Lösung ca. 30 bis ca. 50 Gew.% Kollagenhydrolysat und mindestens ca. 0,1 Gew.% eines Weichmachers umfasst;

(c2) Trocknen der wässrigen Lösung, um eine Beschichtung umfassend Kollagenhydrolysat und Weichmacher auf der zweiten Oberfläche zu erhalten.

Die Schritte (b) und (b2) sowie (c) und (c2) können jeweils gleichzeitig durchgeführt werden, insbesondere mit Hilfe einer geeigneten Vorrichtung (z.B. einer Film- oder Leimpresse), um die wässrige Lösung gleichzeitig auf beide Oberflächen des Papiers aufzutragen. Alternativ können die Schritte (b2) und (c2) nach den Schritten (b) und (c) durchgeführt werden.

Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Papier mit einer verbesserten Fett- und Öldichtigkeit, welches gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren erhältlich ist. Die Vorteile und bevorzugten Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Papiers wurden bereits im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erläutert.

Das erfindungsgemäße Papier weist eine Fett- und Öldichtigkeit auf, die im Vergleich zu dem für das Verfahren eingesetzte Papier, d.h. vor dem Aufträgen der Kollagenhydrolysat und Weichmacher enthaltenden Beschichtung, verbessert ist. Die Fett- und Öldichtigkeit lässt sich insbesondere mit Hilfe des KIT- Tests gemäß dem Testprotokoll T 559 cm-12 der TAPPI quantifizieren, wobei dieser Test als Ergebnis einen KIT-Wert von 1 bis 12 liefert. Je höher der KIT- Wert, desto besser die Fett- und Öldichtigkeit des Papiers.

Das erfindungsgemäße Papier weist vorzugsweise einen KIT-Wert von 10 oder mehr auf, weiter bevorzugt von 11 oder mehr. Aufgrund des Zusatzes von Weichmacher wird der KIT-Wert des erfindungsgemäßen Papiers durch eine mechanische Belastung wie z.B. Biegen oder Falten nicht wesentlich beeinträchtigt.

Die vorliegende Erfindung betrifft ferner die Verwendung des erfindungsgemäßen Papiers als Verpackungsmaterial, insbesondere zum Verpacken von öligen oder fettigen Lebensmitteln oder von Kosmetika. Beispielsweise kann das erfindungsgemäße Papier als Verpackungsmaterial für Schokolade oder ähnliche Produkte eingesetzt werden.

Überraschenderweise bleibt die verbesserten Fett- und Öldichtigkeit des erfindungsgemäßen Papiers auch bei Temperaturen von über 200 °C erhalten. Somit eignet sich das erfindungsgemäße Verfahren bzw. das erfindungsgemäße Papier auch für Hochtemperaturanwendungen, also z.B. für Lebensmittelverpackungen, in denen das betreffende Lebensmittel aufgewärmt und/oder gegart wird, insbesondere in einem Backofen. Beispiele hierfür sind Backwaren, die vom Verbraucher in einer entsprechenden Verpackung aufgebacken werden.

In diesem Zusammenhang betrifft die Erfindung somit auch die Verwendung des erfindungsgemäßen Papiers als Backpapier.

Diese und weitere Vorteile der Erfindung werden anhand der nachfolgenden Beispiele näher erläutert. Beispiele

In einer Versuchsreihe wurde die Fett- und Öldichtigkeit von erfindungsgemäß hergestellten Papieren mittels des KIT-Tests gemäß dem Testprotokoll T 559 cm-12 der TAPPI untersucht, und zwar vor und nach einer mechanischen Beanspruchung.

Als Ausgangspapier wurde ein übliches Office-Papier mit einem Flächengewicht von 100 g/m 2 eingesetzt.

Die Beschichtung erfolgte mit wässrigen Lösungen, die jeweils 40 Gew.% eines Kollagenhydrolysats mit einem mittleren Molekulargewicht von ca. 3.000 Da enthielt (NOVOTEC® CP800), sowie unterschiedliche Mengen des Weichmachers Glycerin von 0,87 Gew.%, 2,61 Gew.% und 4,35 Gew.%.

Die wässrige Lösung wurde jeweils mit einem Rakelabstand von 20 pm auf eine Oberfläche des Papiers aufgerakelt, anschließend wurde das Papier bei 50 °C getrocknet und über Nacht bei 22 °C konditioniert. Die Auftragsmenge der Beschichtung nach dem Trocken betrug zwischen 12 und 14 g/m 2 .

Die Fett- und Öldichtigkeit der beschichteten Papiere wurde zum einen ohne eine mechanische Beanspruchung bestimmt, und zum anderen nach einer mechanischen Beanspruchung des Papiers, indem dieses mit einem Radius von ca. 1 bis 2 cm auf- und wieder abgerollt wurde.

Bei der Bestimmung mit dem KIT-Test werden 12 definierte Testlösungen auf die Oberfläche des Papiers aufgetropft und nach 15 Sekunden wieder entfernt. Die höchste Nummer derjenigen Testlösungen, die während dieser Zeit von 15 Sekunden keine sichtbare Dunkelfärbung auf dem Papier verursacht haben, entspricht dem Testergebnis für dieses Paper. Der Test wurde für jedes Papier lOmal wiederholt und die Mittelwerte gebildet. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 1 dargestellt. Tabelle 1

Die Ergebnisse zeigen zu einen, dass alle erfindungsgemäß hergestellten Papiere vor der mechanischen Belastung (Rollen) einen KIT-Wert von 11 oder 12 aufweisen, was generell eine sehr hohe Fett- und Öldichtigkeit darstellt.

Die hohe Fett- und Öldichtigkeit bleibt auch nach einer mechanischen Belastung (Rollen) weitestgehend erhalten, was insbesondere auf den Einfluss des Weichmachers (hier Glycerin) zurückzuführen ist, der einer Beeinträchtigung der Beschichtung durch das Aufrollen entgegenwirkt. Bemerkenswert ist hierbei, dass für diesen Effekt bereits die relativ geringe Menge von 0,87 Gew.% Weichmacher ausreichend ist, und eine Erhöhung der Menge keinen weiteren Vorteil bedeutet.

Als Vergleichsbeispiel wurde dasselbe Ausgangspapier mit einer wässrigen Lösung von 40 Gew.% Kollagenhydrolysats (NOVOTEC® CP800) beschichtet, die keinen Weichmacher enthielt. Die Auftragsmenge, Trocknung, mechanische Beanspruchung und Durchführung des KIT-Test erfolgten wie bei den erfindungsgemäßen Beispielen. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 2 dargestellt. Tabelle 2

Im Unterschied zu den erfindungsgemäßen Beispielen fällt der KIT-Wert des ohne Weichmacher beschichteten Papier durch die mechanische Beanspruchung deutlich von 10 auf 8 ab.

In einem weiteren Versuch wurde die Hitzebeständigkeit eines mit Kollagenhydrolysat beschichteten Papiers untersucht. Hierfür wurde auf die Oberfläche eines für die Herstellung von Backpapier geeignetes Rohpapiers eine wässrige Lösung von 40 Gew.% Kollagenhydrolysat (NOVOTEC® CP800) mit einem Rakelabstand von 20 pm aufgerakelt. Anschließend wurde das Papier bei 50 °C getrocknet und über Nacht bei 22 °C konditioniert. Die Auftragsmenge der Beschichtung nach dem Trocken betrug ca. 10 g/m 2 .

Für das beschichtete Papier wurden mit dem oben beschriebenen Testverfahren KIT-Werte von 10 bis 12 gemessen.

Für die Beurteilung der Temperaturbeständigkeit der Beschichtung wurde das Papier in einem Backofen für eine Stunde auf 220 °C bzw. auf 250 °C erhitzt. Dies führte zu einer leichten Braunfärbung im Vergleich zum Rohpapier (bei 250 °C stärker als bei 220 °C), es traten jedoch weder eine Rauchentwicklung noch ein Brandgeruch auf. Die Wiederholung des KIT-Tests nach dem Erhitzen und Abkühlen des Papiers ergab weiterhin hohe KIT-Werte im Bereich von 10 bis 12. Dies zeigt, dass die durch das Kollagenhydrolysat bewirkte Fett- und Öldichtigkeit des Papiers auch bei hohen Temperaturen erhalten bleibt.