HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Flüssigkeitskarton, eine Vorrichtung zur Herstellung von Flüssigkeitskarton und Flüssigkeitskarton hergestellt nach diesem Verfahren. STAND DER TECHNIK

Verfahren zur Herstellung von Flüssigkeitskarton sind im Stand der Technik bekannt. Hierbei wird ein mehrlagiger Rohkarton wenigstens bestehend aus einer Deck- und einer Rückenschicht und gegebenenfalls einer Einlageschicht auf einer Kartonmaschi- ne hergestellt. Jede dieser Schichten wird durch Entwässerung einer wässrigen Faserstoffsuspensionen und Blattbildung in einer Siebpartie der Kartonmaschine erzeugt und die Einzellagen unter Erhalt einer mehrlagigen Kartonbahn miteinander vergautscht. In den darauf folgenden Verfahrensschritten wird in einer Pressenpartie die mehrlagige Kartonbahn beispielsweise mit Walzen-, Saug- und/oder Schuhpressen weiter mecha- nisch entwässert, in einer Trockenpartie thermisch getrocknet, gegebenenfalls in einem Glättwerk geglättet und es entsteht eine mehrlagige Rohkartonbahn beziehungsweise ein mehrlagiger Rohkarton. In Zwischenschritten dieses Herstellungsverfahrens kann die mehrlagige Kartonbahn Oberflächenbehandlungen erhalten, bei welchen Additive, insbesondere Trockenverfestiger, wie beispielsweise Stärke mit einer Leim- oder Film- presse oder einem Sprühauftrag aufgetragen werden. Zur Herstellung einer Flüssigkeitskartonbahn beziehungsweise von Flüssigkeitskarton werden auf die mehrlagige Rohkartonbahn mit Auftragsaggregaten noch Strichschichten aufgetragen und diese anschließend getrocknet. Diese Oberflächenveredelung wird auch als Streichen bezeichnet und erfolgt entweder off-line, nach der Kartonmaschine in einer externen Streichmaschine oder in-line mit in der Kartonmaschine angeordneten Streichaggregaten. Bekannt ist das Auftragen von mehreren Strichschichten. Nach der Auftragsreihen- folge und den jeweiligen Eigenschaften der Strichschicht wird zwischen einem oder mehreren Vorstrich(en) und Deckstrich(en) unterschieden. Die gestrichene Flüssigkeitskartonbahn erfährt meist noch eine Glättung in einem Glättwerk, insbesondere einem Kalander. Weitere Verarbeitungsschritte des Flüssigkeitskarton sind unter anderem das Bedrucken und die Verarbeitung zu Verpackungen für Flüssigkeiten, wie für flüssige und halbflüssige Lebensmittel wie Milch, Säfte und Suppen. Flüssigkeitskarton hat Flächengewichte im Bereich von 150-500 g/m ² und benötigt gute Bedruckbarkeits- eigenschaften zur optimalen Wiedergabe von Druckbildern.

Die WO201 1/157639A1 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung einer gestrichenen ein- oder mehrlagigen Faserstoffbahn, wobei die Faserstoffbahn mit einer Barriereschicht beschichtet wird. Als Auftragswerk wird ein Vorhang-Auftragswerk eingesetzt. Im Gegensatz zur vorliegenden Erfindung wird eine Barriereschicht aufgetragen und ein Flächengewicht der Decklage von kleiner als 60 g/m ² ist aus der WO 201 1/157639A1 nicht bekannt.

Die EP1964971 A2 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung einer beschichteten Faserstoffbahn, wobei eine Seite der Faserstoffbahn mindestens mit drei Auftragsschichten beschichtet wird und die beiden letzten Auftragsschichten nass in nass, d.h. ohne einen Trocknungsschritt zwischen den beiden Auftragsschritten durchgeführt werden. Eine Faserstoffbahn mit einem Decklagenflächengewicht von kleiner als 60 g/m ² ist aus der EP1964971 A2 nicht bekannt. Die DE102006040684A1 beschreibt ein Verfahren zum Betreiben einer Mehrfachauftragsvorrichtung zum Auftragen auf eine Faserstoffbahn, wobei während der Anlaufphase und/oder während einem Abriss der Auftrag auf die Faserstoffbahn unterbrochen wird. Eine Faserstoffbahn mit einem Decklagenflächengewicht von kleiner als 60 g/m ² ist aus der DE102006040684A1 nicht bekannt.

Bekannte Verfahren zur Herstellung von Flüssigkeitskarton sind noch verbesserungswürdig und haben oft den Nachteil des notwendigen Einsatzes großer Mengen an kostenintensiven Faserrohstoffen in der Decklage des Rohkartons, um die hohen Anforde- rungen an die geforderten Bedruckbarkeitseigenschaften zu erfüllen. Insbesondere werden hohe Flächengewichte und große Mengen an kostenintensiven Faserrohstoffen in der Decklage benötigt, um eine gute Abdeckung der unter der Decklage liegenden Schichten des Rohkartons zu erreichen. Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Verfahren zur Herstellung von Flüssigkeitskarton bereitzustellen, bei dem die zuvor genannten Nachteile vermieden werden. Insbesondere soll mit diesem Verfahren zur Herstellung von Flüssigkeitskarton eine Reduktion des Decklagenflächengewichtes durch Einsparung von Faserstoff bei gleichbleibender oder verbesserten Abdeckungs- und ge- gebenenfalls Bedruckbarkeitseigenschaften erreicht werden. Des Weiteren soll durch die Reduktion des Decklagenflächengewichtes die Möglichkeit bestehen, zusätzliche Faserstoffe in anderen Kartonlagen einzusetzen und bei gleichen Gesamtflächengewichten des Flüssigkeitskartons ein verbessertes Festigkeitspotential, insbesondere der Biegesteifigkeit zu erreichen. Zudem soll die Möglichkeit bestehen, die in der Deck- läge eingesparten Faserrohstoffe durch Faserstoffe mit anderen, verbesserten Eigenschaften zu ersetzen und in den anderen Kartonlagen einzusetzen. ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Überraschender Weise wurde nun gefunden, dass die Aufgabe mit einem Verfahren nach Anspruch 1 und einer Vorrichtung gelöst wird.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung von Flüssigkeitskarton weist gegenüber konventionellen Verfahren die Bereitstellung einer Decklage mit einem Flächengewicht von kleiner als 60 g/m ² auf und das Auftragen wenigstens ersten Strichs auf die Oberfläche der Decklage wird als ein Konturenstrich durchgeführt, wobei eine gute Abdeckung erreicht wird und damit Faserstoff in der Decklage eingespart werden kann. Der in der Decklage eingesparte Faserstoff kann durch andere Faserstoffe mit anderen, verbesserten Eigenschaften in den anderen Kartonlagen ersetzt werden. Dies ermöglicht ein verbessertes Festigkeitspotential und der Biegesteifigkeit bei gleichen Gesamtflächengewichten des Flüssigkeitskartons.

Gegenstand der Erfindung ist daher ein Verfahren zur Herstellung von Flüssigkeitskarton umfassend die Schritte:

a) Bereitstellen eines Rohkartons mit wenigstens einer Decklage mit einer Decklagestoffzusammensetzung und einer Rückenlage mit einer Rückenlagestoffzu- sammensetzung,

b) Auftragen eines Oberflächenadditivs auf die Decklage und/oder die Rückenlage, c) Glätten des Rohkartons,

d) Auftragen wenigstens eines ersten Strichs auf die Decklage des Rohkartons, e) Auftragen wenigstens eines Deckstrichs auf den wenigstens ersten Strich, wobei die Decklage mit einem Flächengewichts von kleiner als 60 g/m ² bereitgestellt wird und das Auftragen des wenigstens ersten Strichs in Schritt d) als ein Konturenstrich durchgeführt wird. Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung zur Herstellung von Flüssigkeitskarton nach dem erfindungsgemäßen Verfahren. Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung zur Herstellung von Flüssigkeitskarton, wobei die Vorrichtung wenigstens für das Auftragen des wenigstens einen ersten Strichs in Schritt d) und/oder des wenigstens einen Deckstrichs in Schritt e) ein Auftragsaggregat aufweist, welches ausgewählt ist unter Vorhangsauftragsaggregaten und insbesondere ein Curtain Coater ist.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist Flüssigkeitskarton, welcher entsprechend dem erfindungsgemäßen Verfahren und/oder mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung hergestellt wurde. Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung von Flüssigkeitskarton, hergestellt nach dem erfindungsgemäßen Verfahren und/oder mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung, als Druckträger, insbesondere im Flexo-Preprint und -Postprint, für den Offset-, Tief-, Flexo-, Laser-, Sieb- Inkjet- und Hochdruck, zur Herstellung von Lebensmittelverpackungen, insbesondere Verpackungen für flüssige und halbflüssige Lebensmittel wie insbesondere Milch, Säfte und Suppen und Kombinationen hiervon.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung werden unter Flüssigkeitskarton gestrichene Kartonsorten verstanden, welche zu Verpackungen von Flüssigkeiten verarbeitet werden können. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird unter Rohkarton ein ungestrichener Karton bestehend aus wenigstens zwei miteinander vergautschten Faserstofflagen verstanden. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird unter einer Decklagestoffzusammensetzung eine Zusammensetzung umfassend wenigstens einen Faserstoffanteil verstanden. Als Faserstoffanteil sind Faserstoffe ausgewählt unter gebleichten Langfaserzellstoffen, insbesondere hergestellt aus Nadelhölzern und Kurzfaserzellstoffe insbesondere hergestellt aus Laubhölzern, wie Birke und Eukalyptus und Mischungen hiervon verstanden.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird unter einer Rückenlagestoffzusammensetzung eine Zusammensetzung umfassend wenigstens einen Faserstoffanteil verstanden. Als Faserstoffanteil werden Faserstoffe ausgewählt unter ungebleichten Langfaserzellstoffen, insbesondere hergestellt aus Nadelhölzern und Chemo-Thermo- Mechanical-Pulp (CTMP) als chemisch vorbehandelter thermo-mechanischer Holzstoff und Mischungen hiervon verstanden.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird unter Oberflächenadditiv ein chemisches Additiv zur Applikation an der Oberfläche einer Papier- oder Kartonbahn und Beeinflussung der Papier- oder Kartoneigenschaften verstanden. Als Oberflächenadditiv werden chemische Additive ausgewählt unter Trockenverfestigern, insbesondere Stärke und deren Derivate, Leimungsmitteln, Hydrophobierungsmitteln, insbesondere Wachsen und Mischungen hiervon verstanden.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird unter Glätten die Verringerung der Oberflächenrauhigkeit einer Papier- oder Kartonbahn verstanden. Glätten kann mit konven- tionellen Glättwerken ausgewählt unter Hardnip-, Softnip-, Breitnip-, Schuhglättwerken, Kalandern und Kombinationen hiervon durchgeführt werden.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird unter Konturenstrich ein Strichauftrag ver- standen, welcher sich entsprechend der Papier- oder Kartonoberfläche wie ein Film auf die Oberflächenstruktur legt und den Unebenheiten der Papier- oder Kartonoberfläche folgt. Der Konturenstrich erzielt eine gute Abdeckung der Rohpapier oder -kartonbahn, da der Streichfarbenfilm überall auf der Papier- oder Kartonoberfläche die gleiche Dicke aufweist. Die Oberfläche der Rohpapier oder -kartonbahn bleibt hingegen uneben. Als Auftragsaggregate für den Konturenstrich werden Auftragswerke ausgewählt unter Film- und Leimpressen, Curtain Coater, Sprühcoater und Kombinationen hiervon verstanden.

Vorzugsweise wird eine Einlage, welche zwischen der Decklage und der Rückenlage angeordnet ist, mit einer Einlagestoffzusammensetzung bereitgestellt.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird unter einer Einlagestoffzusammensetzung eine Zusammensetzung umfassend wenigstens einen Faserstoffanteil verstanden. Als Faserstoffanteil werden Faserstoffe ausgewählt unter gebleichten und ungebleichten Langfaserzellstoffen, insbesondere hergestellt aus Nadelhölzern und Kurzfaserzellstoffe insbesondere hergestellt aus Laubhölzern, wie Birke und Eukalyptus und Chemo- Thermo-Mechanical-Pulp (CTMP) als chemisch vorbehandelter thermo-mechanischer Holzstoff und Bleached-Chemo-Thermo-Mechanical-Pulp (BCTMP) als gebleichter chemisch vorbehandelter thermo-mechanischer Holzstoff und Mischungen hiervon verstanden. Vorzugsweise ist das Auftragen des ersten Strichs in Schritt d) als ein Konturenstrich ausgewählt unter einem Vorhangstreichen, einem Sprühauftragen, einem Walzenauftragen, insbesondere einem Filmpressenauftragen und Kombinationen hiervon. Vorzugsweise wird wenigstens ein weiterer Strich zwischen dem wenigstens einen ersten Strich in Schritt d) und dem wenigstens einen Deckstrich in Schritt e) auf den wenigstens ersten Strich in Schritt d) aufgetragen.

Vorzugsweise wird das Auftragen des wenigstens einen weiteren Strichs als ein Kontu- renstrich durchgeführt.

Vorzugsweise ist das Auftragen des wenigstens einen weiteren Strichs als ein Konturenstrich ausgewählt unter einem Vorhangstreichen, einem Sprühauftragen, einem Walzenauftragen, insbesondere einem Filmpressenauftragen und Kombinationen hier- von.

Vorzugsweise wird das Auftragen des wenigstens einen Deckstrichs in Schritt e) als ein Konturenstrich durchgeführt. Vorzugsweise ist das Auftragen des Deckstrichs in Schritt e) als ein Konturenstrich ausgewählt unter einem Vorhangstreichen, einem Sprühauftragen, einem Walzenauftragen, insbesondere einem Filmpressenauftragen und Kombinationen hiervon.

Vorzugsweise wird die Decklagestoffzusammensetzung in Schritt a) mit einem Anteil an Kurzfaserstoff von über 90%, vorzugsweise im Bereich von 93 bis 100%, besonders bevorzugt im Bereich von 96 bis 100%, ganz besonders bevorzugt von 100%, jeweils bezogen auf den Gesamtfaserstoffanteil der Decklagestoffzusammensetzung, bereitgestellt.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung werden unter Kurzfaserstoff Faserstoffe aus- gewählt unter Kurzfaserzellstoffen insbesondere hergestellt aus Laubhölzern, wie Birke und Eukalyptus und Mischungen hiervon verstanden.

Vorzugsweise weist die Decklage in Schritt a) eine Opazität nach DIN 53146 von über 70%, vorzugsweise im Bereich von 80 bis 100%, besonders bevorzugt im Bereich von 85 bis 100%, ganz besonders bevorzugt im Bereich von 90 bis 100% auf.

FIGURENBESCHREIBUNG UND BEISPIELE

Die Erfindung wird nachstehend durch die Figuren 1 bis 2 und den Beispielen näher erläutert.

Fig. 1 zeigt schematisch eine Querschnittsdarstellung eines Flüssigkeitskartons nach dem Stand der Technik,

Fig. 2 zeigt schematisch eine Querschnittsdarstellung eines erfindungsgemäßen

Flüssigkeitskartons hergestellt nach dem erfindungsgemäßen Verfahren.

In den Figuren werden folgende Bezugszeichen verwendet:

1 Flüssigkeitskarton

2 Rohkarton

3 Decklage

4 Einlage 5 Rückenlage

6 Oberflächenadditiv aufgetragen auf der Decklage

6' Oberflächenadditiv aufgetragen auf der Rückenlage

7 erster Strich

8 weiterer Strich

9 Deckstrich

In der Figur 1 wird schematisch eine Querschnittsdarstellung eines Flüssigkeitskartons 1 nach dem Stand der Technik gezeigt.

Ein Rohkarton 2 ist aufgebaut aus einer Decklage 3, einer Einlage 4 und einer Rückenlage 5. Die Decklage 3 und die Rückenlage 5 des Rohkartons 2 sind mit einem Oberflächenadditiv 6, 6' beschichtet. Auf die mit dem Oberflächenadditiv 6 beschichtete Oberfläche der Decklage 3 ist ein erster Strich 7 als ein Nivellierungsstrich aufgetra- gen. Auf den ersten Strich 7 ist ein weiterer Strich 8 als ein Nivellierungsstrich aufgetragen und auf den weiteren Strich 8 ist ein Deckstrich 9 als ein Nivellierungsstrich aufgetragen.

In der Figur 2 wird schematisch eine Querschnittsdarstellung eines erfindungsgemä- ßen Flüssigkeitskartons hergestellt nach dem erfindungsgemäßen Verfahren gezeigt.

Der Aufbau entspricht im Wesentlichen dem Aufbau der Figur 1 mit dem Unterschied, dass in Figur 2A der erste Strich 7 als ein Konturenstrich aufgetragen ist und in der Figur 2B der erste Strich 7 und der weitere Strich 8 als ein Konturenstrich aufgetragen sind.