阅读说明：本技术 包含旧纸纤维和草纤维的多层片的纸 (Paper comprising a multilayer sheet of old paper fibres and grass fibres ) 是由 马丁·普弗格 汉斯·威尔曼 于 2019-12-31 设计创作，主要内容包括：本申请公开了一种纸(10),特别是用于制造瓦楞厚纸板的纸。纸(10)由具有不同组合物的至少两种相互伏辊压榨的层片形成,所述纸包含旧纸纤维和草纤维。所述纸的特征在于,纸(10)的第一层片构成为底层(11),并且包含最大份额为30重量％的草纤维,纸(10)的第二层片构成顶层(12),所述顶层具有最小份额20重量％的草纤维和最大份额80重量％的旧纸纤维,并且顶层(12)中的草纤维份额高于底层(11)中的草纤维份额。(A paper (10), in particular for making corrugated cardboard, is disclosed. The paper (10) is formed from at least two mutually couch-pressed plies having different compositions, the paper comprising old paper fibers and grass fibers. The paper is characterized in that a first ply of the paper (10) is designed as a bottom ply (11) and contains a maximum proportion of 30 wt.% grass fibers, a second ply of the paper (10) is designed as a top ply (12) having a minimum proportion of 20 wt.% grass fibers and a maximum proportion of 80 wt.% old paper fibers, and the proportion of grass fibers in the top ply (12) is higher than the proportion of grass fibers in the bottom ply (11).)

包含旧纸纤维和草纤维的多层片的纸

技术领域

本发明涉及根据权利要求1的前序部分的多层片的、尤其双层片的纸，其尤其用于制造瓦楞厚纸板。本发明还涉及一种用于制造这种纸的方法。

背景技术

在造纸中，很长时间以来使用两种不同类型的纤维，以便由其来制造纤维材料组合物，即所谓的纸浆，然后将所述纤维材料组合物以薄层施加到筛网上，然后进行脱水，从筛网作为幅面剥离并且进一步脱水成制成的纸并且最终干燥。所述纤维一度被称为新鲜纤维，所述新鲜纤维从新鲜纸浆、通常为木材部段或木屑中获得并且破裂为使得其形成原纤维，所述纤维与所述原纤维随后在纸中进入彼此间固定的连接。此外，也将旧纸纤维，即从回收循环中回收的纸、旧纸中获得的这种纤维用于造纸。旧纸纤维的使用由于其实现纤维材料的第二循环或甚至更多另外的循环而在环境观点方面是有利的。一方面，旧纸可以再次用作为有价值的原料，另一方面，对于造纸需要更少的新鲜纤维，使得为此须从大自然取用的木材更少。

然而，旧纸纤维是有问题的：其相对于新鲜纤维通常分得更小，因此特别是当它们已经多次通过循环过程时在纸内得到更差的结合，进而得到更低的抗撕裂强度。

因此，在过去，旧纸纤维经常与新鲜纤维混合，以便如此一方面再次利用旧纸，另一方面获得所生产的纸材料的足够的抗撕裂强度。

如今，已非常明确地将堆积的旧纸分类为不同的质量。因此例如在如下方面进行区分：

-再生的、之前由新鲜纤维制造的牛皮纸板或牛皮纸，所述牛皮纸板或牛皮纸尤其包含特别长的纸浆纤维，

-源自工业废料的常规的纸或纸板，

-未印刷的白纸(例如，来自印刷业或装订业的书刊印刷中的未印刷的纸的部分)，

-仅用很少的印刷颜料印刷的白纸部分；以及

-出自家庭或商业废物的混合的旧纸。

该情况尤其导致：如今也能够由纯旧纸来造纸，该纸的特性不仅满足对其所提出的要求，例如在抗撕裂强度方面的要求，而且该纸在工艺上也能够可控制地设定成能够制造具有特殊性质的不同质量。由纯旧纸制造的纸例如用于由其随后在瓦楞厚纸板工厂中制造瓦楞厚纸板。

还已知的是：多层片地、例如双层片地生产纸，尤其是不使用新鲜纤维、尤其100％由旧纸制造的纸，所述纸具有不同组合物和特性的两个或多个相互伏辊压榨的纸层片。例如，可见层或顶层可以由白色旧纸制成，以获得对于随后印刷该层视觉上吸引人的且适合的层，后侧的层可由普通的棕色的旧纸构成，在所述后侧的层上施加可见层或顶层，必要时中间设置一个或多个中间层，所述棕色的旧纸不必满足高的视觉要求。这是有利的，例如因为白色旧纸与棕色旧纸相比是更昂贵的原材料，在多层片、特别是双层片的纸生产中降低了该更昂贵的原材料的消耗。在此，尤其可以设置一个中间层(或多个中间层)，以防止穿过顶层透视后侧的层。

WO 2018/229333 A1涉及在制造多层片纸时的特殊处理方式。

此外，基本上还已知的是：除了旧纸和新鲜纤维，在造纸中也一起使用草纤维，其通常作为新鲜纤维和/或旧纸纤维的添加物。在此，草纤维是通过相应的处理从干燥的、半干燥的或新鲜的甜草和/或酸草和/或海藻和/或水藻中获得的纤维。因为所述纤维与新鲜纤维或旧纸纤维相比显著更短并且显著不太牢固地形成在纸层片中的彼此连接，所以至今为止至少由100％这种纤维造纸是不可行的。但是，如上所述，在造纸中将草纤维添加到纤维组合物中。草纤维与新鲜纤维相比有两个优点：其一方面比新鲜纤维便宜。根据当前的价格结构，1吨新鲜纤维的价格约为800至1000欧元，而1吨草纤维的价格约为300-400欧元。此外，草纤维比新鲜纤维对环境更友好，因为它们可以从显著更快再生的原材料中获得。与旧纸纤维相比，该优点仅在于环境友好。在此，草纤维因此在环境友好方面优于旧纸纤维，因为旧纸纤维通常会附有印刷颜料残余，从而将出自印刷过程中的化学品、通常基于矿物油的化学品引入造纸过程中，所述化学品对该过程增加了负担，尤其是废水。然而没有价格优势，因为根据当前的价格结构，旧纸比草纤维还显著更便宜(1吨旧纸的当前平均价格为约80-140欧元)。

具有一定份额草纤维的纸例如从DE 20 2018 104 195 U1中已知。其中描述了一种尤其由纸构成的印刷载体，所述印刷载体具有草纤维和纸浆纤维和/或旧纸，并且Cobb₆₀值为2.5至100g/m²之间。US 2014/0093705 A1公开了一种瓦楞厚纸板，该瓦楞厚纸板在顶层中具有从在纸浆中获得的纸材料，并且在瓦楞层中具有无纸浆制造的纸，该纸借助稻草或红藻作为纤维材料形成。

具有添加的草纤维的纸由于特别环境友好当前具有很高的需求，因此例如来自包装工业，在那里尤其也在有机食品的二次包装的领域中使用由具有草纤维的纸、即所谓的草纸制造的包装。通过这种类型的纸(所述纸由于添加的草纤维而在可见侧上具有绿色外观、部分地个别草纤维还可识别为颗粒)，客户认识到由这种纸制成的包装既环保又可持续，使得由与环境和谐制造的食品和环保且可持续制造的包装构成的总体概念是一致的。这尤其当纸的实际载体纤维不是新鲜纤维而是支持回收理念的旧纸纤维时是尤其适用的。

从草纸使用者的角度出发，特别从包装工业中的草纸的使用者角度出发，迄今为止，总是向纸制造商又提出要求：在尤其基于旧纸纤维制造的纸中增加草纤维的份额，和/或在此还实现具有高的草份额的、视觉吸引人的、可良好印刷的且可显著识别草纸特征的可见面。

然而，刚好在基于旧纸纤维制造纸的领域中，草纤维的添加仅可有限地实现，因为旧纸纤维与新鲜纤维相比已经具有更小的纤维长度和原纤维密度，进而本身已经得到就抗撕裂强度而言负荷程度更低的纸，从而限制了还进一步减小抗撕裂强度的草纤维的添加量。

发明内容

在此，本发明人提出如下目的：找到一种方案并增加基于旧纸纤维的纸中的草纤维的份额，或者在具有草份额的纸中能够构成显示出显著的草纸外观的可见面。

根据本发明，所述目的通过一种纸实现，其特别是用于制造瓦楞厚纸板的纸，其中纸由具有不同组成的至少两种相互伏辊压榨的层片形成，并且其中纸包含旧纸纤维和草纤维，优选仅具有这两种类型的纤维，并且其中纸的特征在于，纸的第一层片构成为底层，并且包含最大份额为30重量％的草纤维，纸的第二层片构成顶层，所述顶层具有最小份额20重量％的草纤维和最大份额80重量％的旧纸纤维。此外，在根据本发明的纸中，顶层中的草纤维份额高于、尤其显著高于底层中的草纤维份额。特别地，顶层中的草纤维份额比底层中的草纤维份额高至少5重量％、尤其高至少10重量％、尤其优选高至少15重量％，其中所述底层在本发明的范围中尤其也能够彻底在没有混合草纤维的情况下制造。

因此，有意提供一至少双层片的系统，其中层片中的第一层片形成底层，所述底层因此提供稳定性和主要的技术特性，例如抗撕裂强度，并且其中层片中的第二层片构成顶层，所述顶层能够借助相应提高份额的草纤维形成，因为所述顶层本身不必产生承载系统的稳定性，而是由底层来承载。因此，一方面，与底层中的较低份额的草纤维相比，所述顶层可有助于提高系统中的草纤维的总份额。另一方面，所述顶层尤其也附加地可以构成纸的视觉上吸引人的且尤其突出草纸外观的可见侧。

在此，尤其令人惊讶地发现：不仅在造纸机中能够稳定地保持形成顶层的具有高草纤维份额的层片直至与构成底层的层片伏辊压榨，而且具有高份额草纤维的该层片通过伏辊压榨仍能够充分固定地与形成底层的层片连接，使得能够为继续处理和使用纸实现可操作的抗裂强度。在本发明的范围中，纸也能够包含多于两个层片，在底层和顶层之间例如能够设有一个或多个中间层片。在该情况下，顶层与底层的伏辊压榨整体上可理解为顶层与一个或多个中间层片的伏辊压榨，中间层彼此间伏辊压榨和朝向底层的中间层与底层的伏辊压榨。如果使用中间层，那么也能够包含所述草纤维并且优选至少主要基于从旧纸获得的纤维，最多具有少量份额的新鲜纤维，尤其不具有新鲜纤维。

如果在上文和下文以重量％说明纸的份额，那么该份额也理解为以干物质(在炉中干燥之后)测量的份额。

在此，将甜草和/或酸草和/或海藻和/或水藻的纤维用作为草纤维。所述草纤维可以从干燥的、半干燥的或新鲜的材料中获得。在此，草纤维可以例如EP 2 825 699 A1中描述的那样处理，以便在纤维材料组合物中使用。但是，并非强制性需要在一个方法步骤中将草料制成颗粒。草料同样可以用作松散的散装物料。此外，可以根据DE 10 2013 114 386A1处理用于获取草纤维的草。用于生产双层片或多层片的纸的两个层片、即底层和顶层的纤维材料组合物例如可以对应于在DE 10 2012 107 193 A1中原理性描述的组合物，其中优选地，对于根据本发明的纸不使用新鲜纤维，或仅使用少量份额的新鲜纤维，典型地最多10重量％，尤其最多5重量％。

如已经提及的那样，底层带来纸所需的稳定性，使得其仅能够具有有限的最大份额的草纤维。所述份额例如可以处于20重量％至30重量％之间，但也可以低于它。因此，底层中的最大份额的草纤维也还可以进一步限制为例如25重量％或20重量％。如已经提到的，也可以考虑：底层中完全不包含草纤维或仅包含少量份额，例如5重量％，10重量％或15重量％，或者分别仅最多包含所指定大小的份额。相应地，根据本发明的可行的实施方案，可以将底层中旧纸纤维的最小份额确定为70重量％，但是也可以相应地更高，尤其分别根据上面提到的草纤维份额也可确定为100％的剩余部分、即在没有添加新鲜纤维的设计方案中。通常，一方面根据对纸的机械特性、特别是抗撕裂强度的要求且另一方面对纸中的草纤维的要设定的总份额的要求来设定底层中的草纤维份额。就需要低成本的纸而言，当前将底层中的草纤维的份额选择得相当低，优选为零，因为如上所述，如今旧纸的价格远低于草料的价格。如果在此价格变化或趋势逆转，则当然可以采用不同的优先级，并且，如果有必要，就成本而言，也可以在底层中寻求更高份额的草纤维。

根据本发明，顶层应具有尽可能高的、至少明显更高份额的草纤维，以便能够增加纸中草纤维的总份额和/或对顶层给予设有高份额草纤维的草纸的外观。但是，顶层对于最小强度而言尤其也在制造过程中需要一定份额的其他纤维，优选旧纸纤维。相应地，最大份额的草纤维、尤其实际份额的草纤维可以处于30重量％至70重量％的范围内。例如，根据随后的用户对根据本发明的纸所提出的要求，顶层中的草纤维的最小份额能够为25重量％，30重量％，35重量％或40重量％。在此，例如可行的是：在顶层中结合40重量％，50重量％或60重量％或达到最大份额的这种草纤维份额。其余份额优选用旧纸纤维填充。

对纸进行其他技术设置以及也为了获得展示底层的表面和展示顶层的表面的不同的特性，尤其也能够提出：这两个层片包含不同类型的旧纸纤维。因此，例如在顶层中包含从白色旧纸中获得的旧纸纤维，以便获得可良好印刷的外观，在底层中能够包含棕色的旧纸纤维，所述棕色的旧纸纤维从更便宜的原材料中获得。但是，如果期望棕色的外观，顶层也能够包含来自棕色的旧纸的旧纸纤维。例如，底层的旧纸纤维也能够是从牛皮纸板或牛皮纸获取的纤维，所述纤维给予底层尤其良好的强度。于是，在为底层选择这种旧纸纤维的情况下，例如也能够在底层中整合尤其高份额的草纤维。

根据本发明的纸尤其能够作为纸幅面在造纸机中制造。如上面阐述的那样，优选将该纸制造为用于在进一步制造瓦楞厚纸板时使用的纸。为了该目的，但是也为了其他目的，所述纸尤其能够具有80至200g/m²、优选125至175g/m²的纸张定量。

典型地，将以已知的方式反映在纸厚度中的纸总克重的更大份额、通常显著更大份额分摊到底层上。在根据本发明的纸中，所述底层尤其能够具有60至170g/m²的纸张定量。由此确保：底层能够确保多层片的、尤其双层片的纸的足够的技术特性。在根据本发明的纸中，顶层典型地能够具有30至50g/m²的纸张定量。在典型的多层片、尤其双层片的根据本发明的纸中，顶层占纸总厚度的约1/4至1/3，顶层占纸总厚度的约2/3至3/4。

对于根据本发明的纸重要的是伏辊压榨的层片的固定的连接。就此，对于根据本发明的纸优选的是：所述纸具有根据DIN ISO 16260的国际斯科特邦德测试所确定的、180至300J/m²，特别是220至300J/m²的分裂强度。

为了实现顶层的良好的可印刷性，优选的是：根据本发明的纸具有根据DIN ENISO 535确定的最大40g/m²、尤其小于35g/m²、优选小于30g/m²的Cobb₆₀值。为纸的水吸收度量的Cobb₆₀值的设定在通常经过干燥筒中执行的干燥之前以在造纸中已知的方式通过将胶水和/或淀粉添加到仍然湿润或潮湿的纸幅面中来进行。对于特定应用，需要高吸液能力的纸，因此需要高的Cobb₆₀值。例如，这对于瓦楞纸材料、即在瓦楞厚纸板中构成中间层的纸层片是所需的。于是对于这种纸，也可以设定更高的Cobb₆₀值，特别是可以在不添加任何胶水或淀粉的情况下处理。尤其可以在造纸机中制造根据本发明的纸。为此，首先以本身已知的方式，在分开的碎浆机中，即一个用于底层的材料，一个用于顶层的材料，引入所使用的纤维材料，在此即是旧纸纤维和草纤维。草纤维在其添加到碎浆机中之前，可以以如从现有技术中已知的方式来处理，特别是以原纤化的方式进行研磨。然后在造纸机中，从第一碎浆机中取出第一纤维材料组合物施加到第一筛网上，其中所述第一纤维材料组合物可能还在另外的分离机、精制机和/或铺网纸中被分类并且所述第一纤维材料组合物包含水、以干物质计最大份额为30重量％的草纤维以及旧纸纤维。所述纤维材料组合物构成第一层片，即底层。在该纤维材料组合物中可以存在以干物质计尤其至少70重量％的旧纸纤维的份额。

同时，在该方法中，取自第二碎浆机的第二纤维材料组合物被施加到第二筛网上，其中所述第二纤维材料组合物可能还在另外的分离机、精制机和/或铺网纸中分类并且所述第二纤维材料组合物包含以干物质计最小份额为20重量％的草纤维、但是至少比第一纤维材料组合物更高份额的草纤维，和以干物质计最大份额为80重量％的旧纸纤维。在可能的第一次脱水之后，将两个筛网上的纤维料形成的幅面合并并且伏辊压榨成双层片的纸幅面。在本发明的范围中也能够提出：施加在另一筛网上的纤维材料组合物构成另一幅面，例如构成为中间层片，所述另一幅面在可能第一次脱水之后与两个之前描述的幅面合并。也能形成多个另外的这种幅面并且相应地与两个之前描述的幅面合并。随后，如此形成的双层片的或多层片的纸幅面被进一步脱水并且最后以造纸机中已知的方式、尤其借助在经过干燥筒时的干燥来干燥。如此形成的幅面形的纸最后卷绕成卷并且随后被运输并且用于继续处理。随后，在相应适配地设定纤维材料组合物中的重量份额中能够实现具有上述重量份额的旧纸纤维或草纤维的纸。此外，在制造方法中执行已知的筛渣处理和将从筛渣中获得的纤维回收输送给纤维材料组合物。

用于制造供底层和顶层的两个幅面的纤维材料组合物中的草纤维和/或旧纸纤维的份额能够根据要求和尤其借助上面在根据本发明的纸的描述的范围中提出的重量份额来选择。

例如，如果其在底层中包含75重量％的旧纸纤维和25重量％的草纤维且底层在纸具有150g/m²的总纸张定量的情况下占110g/m²的份额且顶层贡献了40g/m²的纸张定量且包含50重量％的草纤维，则根据本发明的双层片构成的纸可以包含超过30重量％的草纤维，并且在此仍然显示出足够的稳定性，特别是抗撕裂强度。另外，具有特别高份额草纤维的顶层使这种材料的添加特别容易辨认，其相应地具有着重作为草纸的纸特性的外观。

因此，在此可见的是：借助本发明提出一种新型的纸及其制造方法，所述制造方法和纸以旧纸纤维和草纤维的组合在用于制造这种纸的应用中实现使用高份额的草纤维，而在此不危害所需的技术特性，特别是纸的稳定性和抗撕裂强度，和/或其中纸的指向顶层的一侧具有特别良好辨别草纸特征的外观。

附图说明

从下面的描述并参考附图得出本发明的其他的优点和特征。在此示出：

图1示出根据现有技术的、包含草纤维的、作为单幅面的纸幅面制造的示意图，以及

图2示出根据本发明的双层片的纸幅面的制造的示意图，所述纸幅面由底层和包含高份额草纤维的顶层拼接。

具体实施方式

在图1中首先以非常示意性的图示出用于制造单层片纸的常规的程序。纸幅面1以本身已知的方式在造纸机中通过将基于旧纸的纤维料施加到筛网上并且第一次脱水并随后干燥来制造，并且然后卷绕到纸卷上。在此已知的是：将一定份额的草纤维添加给如此作为纸幅面1制造的纸，更确切地说是纤维材料组合物。但是，添加的草纤维的可能的份额受到限制，因为草纤维比旧纸的原本不是特别长的纤维还更短，从而会导致纸的纤维复合物中强度更低。为了获得纸所需的抗撕裂强度和其他技术特性，对草纤维掺入用于造纸的基于旧纸的其他纤维材料混合物进行限制，典型地限制于最多20至30重量％。

为了满足这种纸的顾客和使用者的需求，所述需求特别是出于生态方面的考虑一方面追求在纸中有更高重量份额的草纤维并且另一方面也至少在使包含于纸中的草纤维、即“草纸特征”明显辨别的可见面或覆盖面上要求纸的外观，发明人现在已发现用于制造这种纸的另一处理方法，其如在图2中示意地示出。

其中，多层片地、在此双层片地制造纸幅面10。为此，通过将第一纤维材料组合物施加到造纸机的第一筛网上、例如施加到底部筛网上形成第一纸层，即底层11。同时，通过将第二纤维材料组合物施加到造纸机的第二筛网、例如上部筛网上来形成第二纸层，即顶层12。在此，底层11包含以干物质计高份额的旧纸纤维，例如至少70重量％份额的旧纸纤维。相反，顶层12的特征在于高份额的草纤维，即以干物质计至少20重量％。在顶层12中草纤维的份额尤其可以在30至70重量％之间。底层11可包含草纤维，其中草纤维的份额在此限制为最大30重量％，优选限制于最大25重量％，特别是至多20重量％，并且其中顶层12中草纤维的份额在任何情况下都高于底层11中草纤维的份额，特别是显著更高。优选地，底层11中的干物质的其余部分完全由旧纸纤维形成。当然，在此也可以包含新鲜纤维(但优选仅少量份额)。因此，底层11足够稳定地形成，以能够满足抗撕裂强度和纸幅面10的纸能所需的其他特性。

在顶层12中，未由草纤维构成的纤维份额优选同样完全地用旧纸纤维构成，其中在此也能够包含——优选更小——份额的新鲜纤维。在此，由于草纤维的份额高，顶层12本身以这种方式并不是足够稳定的，并且本身不满足纸幅面10中的纸所需的技术特性。

随后，通过将由底层11和顶层12构成的两个幅面在位置13处合并并且通过对两个幅面在此执行伏辊压榨获得双层片的纸幅面10，所述纸幅面具有所需的技术特性(主要由于底层11的特性)。所述纸幅面10在进一步脱水和干燥后通常被卷绕到纸卷14上。

纸幅面10尤其可以具有80至200g/m²的纸张定量。纸例如可以是在随后的应用中在瓦楞厚纸板生产中使用的纸。

底层11尤其可以具有60至170g/m²的纸张定量。顶层12尤其可以具有30至50g/m²的纸张定量。通过设定底层11和顶层12的厚度、即纸张定量的比例，可以设定所需要的技术特性并且也还可以设定双层片的纸幅面10中的草纤维份额(在预先设定顶层12和可能还有底层11中的草纤维份额时)。

双层片的纸幅面10优选具有根据DIN ISO 16260的国际斯科特邦德测试所确定的、180至300J/m²，特别是220至300J/m²的分裂强度。

优选地，对于顶层12设定根据DIN EN ISO 535的最大40g/m²、尤其小于35g/m²、优选小于30g/m²的Cobb₆₀值。这通过已知的添加胶水和/或淀粉获得。

为了获得顶层12的特定外观，例如能够提出：在此使用的旧纸纤维是从白色的旧纸中获得的纤维。刚好在白底的顶层中可以良好辨别绿色的草纤维，进而由根据本发明的纸制造的最终产品的观察者很好地察觉，所述最终产品具有顶层12作为可见面。

从前面的描述中还再次显而易见的是：根据本发明的纸及其制造方法包含哪些优点。特别地，显而易见的是：一方面可以提高基于旧纸纤维制造的纸中的草纸纤维的总份额并且能够以可非常自由设计的方式来设定，同时可以得到随后尤其可用作为可见面的顶层，在所述顶层中结合尤其高份额的草纤维，所述顶层具有对应于纸的“草纸特征”的可非常良好辨别的外观。

附图标记列表

1 纸幅面

2 纸卷

10 纸幅面

11 底层

12 顶层

13 位置

14 纸卷