(12) TŁUMACZENIE PATENTU EUROPEJSKIEGO (19) PL (11) PL/EP (96) Data i numer zgłoszenia patentu europejskiego:

Transkrypt

1 RZECZPOSPOLITA POLSKA (12) TŁUMACZENIE PATENTU EUROPEJSKIEGO (19) PL (11) PL/EP Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (96) Data i numer zgłoszenia patentu europejskiego: (97) O udzieleniu patentu europejskiego ogłoszono: Europejski Biuletyn Patentowy 2013/44 EP B1 (13) (51) T3 Int.Cl. D21H 27/30 ( ) D21H 27/10 ( ) D21H 27/40 ( ) D21H 27/32 ( ) D21H 27/38 ( ) (54) Tytuł wynalazku: Obniżanie gramatury warstwy górnej białego górnego kartonu pokryciowego w papierze lub tekturze (30) Pierwszeństwo: US (43) Zgłoszenie ogłoszono: w Europejskim Biuletynie Patentowym nr 2008/48 (45) O złożeniu tłumaczenia patentu ogłoszono: Wiadomości Urzędu Patentowego 2014/04 (73) Uprawniony z patentu: INTERNATIONAL PAPER COMPANY, Memphis, US (72) Twórca(y) wynalazku: PL/EP T3 JOHN MEAZLE, Cincinnati, US PETER FROASS, Mason, US (74) Pełnomocnik: rzecz. pat. Anna Gdula WTS RZECZNICY PATENTOWI WITEK, ŚNIEŻKO I PARTNERZY ul. R. Weigla Wrocław Uwaga: W ciągu dziewięciu miesięcy od publikacji informacji o udzieleniu patentu europejskiego, każda osoba może wnieść do Europejskiego Urzędu Patentowego sprzeciw dotyczący udzielonego patentu europejskiego. Sprzeciw wnosi się w formie uzasadnionego na piśmie oświadczenia. Uważa się go za wniesiony dopiero z chwilą wniesienia opłaty za sprzeciw (Art. 99 (1) Konwencji o udzielaniu patentów europejskich).

2 Opis [0001] Jest to kontynuacja częściowa zgłoszenia nr 11/ , złożonego 27 lutego, DZIEDZINA WYNALAZKU [0002] Niniejszy wynalazek dotyczy produktów papierowych i tekturowych. Bardziej szczegółowo, wynalazek dotyczy wielowarstwowych produktów papierowych i tekturowych, w których poszczególne warstwy utworzone są z włókien lignocelulozowych, mających odmienną białość GE. TŁO WYNALAZKU [0003] Produkty papierowe są dobrze znane w życiu codziennym. Produkty papierowe mogą zawierać warstwę pojedynczą, ale często zawierają dwie lub więcej warstw. W niniejszym zastosowaniu, "warstwa" dotyczy pojedynczego arkusza zdjętego z sita formującego maszyny dla przemysłu papierniczego lub jego odpowiednika. [0004] W EP A ujawniono sposób wytwarzania wielowarstwowego produktu z masy włóknistej, zawierającego wsad między warstwami. [0005] W US B1 ujawniono laminowane opakowanie tekturowe, mające ulepszoną grafikę na swojej części zewnętrznej oraz bielone, barwione lub laminowane wnętrze. KRÓTKI OPIS WYNALAZKU [0006] Odpowiednio, niniejszy wynalazek ukierunkowany jest na podłoże papierowe lub tekturowe, jak zdefiniowano w zastrzeżeniu 1. [0007] Nieprzezroczystość i białość stanowią ważne wartości odbicia papieru. Nieprzezroczystość charakteryzuje zdolność papieru do maskowania tekstu lub obrazów na odwrotnej stronie arkusza. Białość oznacza współczynnik odbicia papieru przy zastosowaniu światła niebieskiego. Światło niebieskie stosuje się, ponieważ włókna papiernicze mają barwę żółtawą oraz ze względu na to, że ludzkie oko postrzega kolor niebieski jako białość. KRÓTKI OPIS RYSUNKÓW [0008] Figura 1 jest widokiem przekroju poprzecznego wielowarstwowego papieru lub tektury według niniejszego wynalazku;

3 2 Figura 2 jest częścią maszyny płaskositowej mającej dwie skrzynie wlewowe i Hydra-Sizer, ilustrującą wiązanie warstwy bazowej z warstwą górną z zastosowaniem warstwy pośredniej; Figura 3 ilustruje białość i spoistość próbek białego górnego kartonu pokryciowego, wykreślonych w funkcji składu warstwy pośredniej pod względem zawartości skrobi; Figura 4 ilustruje białość i spoistość wewnętrzną białego górnego pokrycia z warstwą pośrednią 25/75 PCC/skrobia; Figura 5 ilustruje zawartość węglanu wapnia warstw górnej i dolnej z kontrolnego i próbnego białego górnego kartonu pokryciowego; Figura 6 ilustruje zawartość skrobi warstw górnej i dolnej z kontrolnego i próbnego białego górnego kartonu pokryciowego; i Figura 7 ilustruje spoistość wewnętrzną warstw górnej i dolnej z kontrolnego i próbnego białego górnego kartonu pokryciowego; SZCZEGÓŁOWY OPIS WYNALAZKU [0009] W niniejszym opracowaniu zakresy stosuje się jako sposób na opisanie każdej i wszystkich wartości, które znajdują się w obrębie zakresu. W obrębie zakresu wybrać można jakąkolwiek wartość jako koniec zakresu. Ponadto, w niniejszym zastosowaniu wyrażenie papier stosowane jest jako sposób na opisanie papieru, tektury lub papieru i tektury. [0010] Jak zobrazowano na Fig. 1, jeden z przykładów wykonania wynalazku dotyczy wielowarstwowego papieru lub tektury 10. Papier lub tektura 10 zawiera warstwę bazową 12, zawierającą włókno lignocelulozowe, mające pierwszą białość x i warstwą górną 14, zawierającą włóka lignocelulozowe, mające drugą białość y, przy czym druga białość y jest większa niż pierwsza białość x. Warstwa pośrednia 16, zawierająca spoiwo i pigment, umiejscowiona jest między warstwą górną 14 i warstwą bazową 12. [0011] Jak zobrazowano w korzystnym przykładzie wykonania na Fig. 1, warstwa pośrednia 16 związana jest do górnej powierzchni warstwy bazowej 12 i do dolnej powierzchni warstwy górnej 14. Jednak w najszerszym przykładzie wykonania tego wynalazku, między warstwami 12 i 14 oraz warstwą pośrednią 16 umiejscowiona może być dowolna liczba warstw zawierających spoiwa i pigmenty lub włókna lignocelulozowe. [0012] Łączna gramatura wielowarstwowego papieru 10 może różnić się w szerokim zakresie w zależności od zamierzonej funkcji wielowarstwowego papieru 10 i zastosowana może być dowolna gramatura. W jednym z przykładów, łączna gramatura wielowarstwowego papieru 10 może mieścić się w zakresie już od około 24,4 g/m 2 (5 lb na 1000 ft 2 ) lub niżej do około 1464 g/m 2 (300 lb na 1000ft 2 ) lub wyżej. W innym przykładzie, łączna gramatura wielowarstwowego papieru 10 może mieścić się w zakresie od około 97,6 g/m2 (20 lb na 1000 ft2) do około 732 g/m2 (150 lb na 1000ft2). W kolejnym przykładzie, łączna gramatura wielowarstwowego papieru 10 może mieścić się w zakresie od około 126,9 g/m 2 (26 lb na 1000 ft 2 ) do około 336,7 g/m 2 (69 lb na 1000ft 2 ). [0013] Grubość wielowarstwowego papieru lub tektury 10 również może być znacznie zróżnicowana w

4 3 zależności od zastosowania, do którego wielowarstwowy papier jest wykorzystywany i zastosować można dowolną grubość. Przykładowo, grubość wielowarstwowego papieru 10 może mieścić się w zakresie od około 76,2 mm (3 milicale) lub niższej do około 1245 mm (49 milicale) lub wyższej. Jako inny przykład, grubość wielowarstwowego papieru 10 może mieścić się w zakresie od około 177,8 do 838 mm (od 7 milicali do 33 milicali). Jako kolejny przykład, grubość wielowarstwowego papieru 10 może mieścić się w zakresie od około 228,6 do 584,2 mm (od 9 milicali do 23 milicali). [0014] Względna gramatura warstwy pośredniej 16, warstwy górnej 14 i warstwy bazowej 12 może różnić się znacznie w zależności pożądanej ilości warstwy górnej 14, warstwy bazowej 14 i warstwy pośredniej 16 oraz pożądanych wartości białości x, y i z. Korzystnie, gramatura warstwy górnej 14 jest mniejsza niż gramatura warstwy bazowej 12. [0015] Masa włóknista tworząca warstwę bazową 12 ma białość x, a masa włóknista tworząca warstwę górną 14 ma białość y, a ponieważ y jest większe niż x, to wielkość (y>x) zmniejsza białość powierzchniową papieru lub tektury 10, ze względu na możliwe przeświecanie przez masę włóknistą o niższej białości. Jednak warstwa pośrednia o wyższej białości 16 tworzona z białego lub zasadniczo białego spoiwa i pigmentu zapewnia efekt nieprzezroczystości, który zmniejsza lub zapobiega przeświecaniu przez masę włóknistą o niższej białości tworzącą warstwę bazową 12, zmniejszając lub zwiększając w ten sposób różnicę między białością y, a białością powierzchniową z oraz zwiększając różnicę między białością powierzchniową z, a białością x. Ogólnie tam, gdzie gramatury warstw 12 i 14 są stałe, im większa gramatura warstwy pośredniej 16, tym mniejsza różnica między białością y, a białością powierzchniową z oraz tym większa różnica między białością powierzchniową z, a białością x. Jednak im mniejsza gramatura warstwy pośredniej 16, tym większa różnica między białością y, a białością powierzchniową z oraz tym mniejsza różnica między białością powierzchniową z, a białością x. [0016] Korzystnie, ilość warstwy pośredniej 16 może mieścić się w zakresie od około 0,5 do około 20% wagowo warstwy pośredniej 16, warstwy bazowej 12 i warstwy górnej 14, a ilość warstwy bazowej 12 może mieścić się w zakresie od około 40 do około 80% wagowo warstwy pośredniej 16, warstwy bazowej 12 i warstwy górnej 14; a ilość warstwy górnej 14 może mieścić się w zakresie od około 20 do około 60% wagowo warstwy pośredniej 16, warstwy bazowej 12 i warstwy górnej 14. Korzystniej, ilość warstwy pośredniej 16 może mieścić się w zakresie od około 1 do około 15% wagowo warstwy pośredniej 16, warstwy bazowej 12 i warstwy górnej 14; a ilość warstwy bazowej 12 może mieścić się w zakresie od około 50 do około 75% wagowo warstwy pośredniej 16, warstwy bazowej 12 i warstwy górnej 14; a ilość warstwy górnej 14 może mieścić się w zakresie od około 25 do około 50% wagowo warstwy pośredniej 16, warstwy bazowej 12 i warstwy górnej 14. Jeszcze korzystniej, ilość warstwy pośredniej 16 może mieścić się w zakresie od około 2 do około 10% wagowo warstwy pośredniej 16, warstwy bazowej 12 i warstwy górnej 14; a ilość warstwy bazowej 12 może mieścić się w zakresie od około 60 do około 75% wagowo warstwy pośredniej 16, warstwy bazowej 12 i warstwy górnej 14; a ilość warstwy górnej 14 może mieścić się w zakresie od około 25 do około 40% wagowo warstwy pośredniej 16, warstwy bazowej 12 i warstwy górnej 14. [0017] Stosunek wagowy ilości warstwy bazowej 12 do ilości warstwy górnej 14, do ilości warstwy pośredniej 16 może różnić się znacznie w zależności pożądanej ilości warstwy górnej 14, warstwy bazowej 12 i warstwy

5 4 pośredniej 16 oraz pożądanych wartości białości x, y i z. Przykładowo, stosunek wagowy gramatury warstwy bazowej 12 do gramatury warstwy górnej 14 może wynosić od około 10:90 do około 97:3. W korzystnych przykładach wykonania wynalazku, stosunek wagowy gramatury warstwy bazowej 12 do gramatury warstwy górnej 14 może wynosić od około 20:80 do około 95:5. W korzystniejszych przykładach wykonania wynalazku, stosunek wagowy gramatury warstwy bazowej 12 do gramatury warstwy górnej 14 może wynosić od około 50:50 do około 90:10. W najkorzystniejszych przykładach wykonania wynalazku, stosunek wagowy gramatury warstwy bazowej 12 do gramatury warstwy górnej 14 może wynosić od około 60:40 do około 80:20. [0018] Wielowarstwowy papier lub tektura 10 ma białość powierzchniową z. Białość powierzchniowa z oznacza białość GE i jest określana zgodnie z procedurą dla metody TAPPI T452. Metodę tą stosuje się do określania białości masy włóknistej, papieru i tektury białej, bliskiej białej i o zabarwieniu naturalnym. Ogólnie, białość powierzchniowa z może różnić się znacznie w zależności od zastosowań wielowarstwowego papieru lub tektury. Zazwyczaj białość powierzchniowa z wynosi co najmniej około 70. Białość powierzchniowa z wynosi korzystnie od około 70 do około 100, korzystniej od około 75 do około 100, a najkorzystniej od około 80 do około 95. [0019] Zazwyczaj białość powierzchniowa z jest równa lub niższa niż białość y i jest większa niż białość x. Białość powierzchniowa z w dowolnej sytuacji zależeć będzie częściowo od efektu nieprzezroczystości warstwy pośredniej 16 i warstwy górnej 14 na zmniejszanie lub zapobieganie przeświecaniu przez warstwę bazową 12 o niższej białości, kiedy wielowarstwowy papier lub tektura oglądana jest od góry w dół na górnej powierzchni górnej warstwy 14. Nie chcemy wiązać się z jakąkolwiek teorią, ale uważa się, że efekt nieprzezroczystości zależeć będzie od czynników takich jak grubość i białość warstwy pośredniej 16 i warstwy górnej 14. Zazwyczaj białość powierzchniowa z jest nie większa niż 20 jednostek białości mniej niż białość y włókien lignocelulozowych tworzących warstwę górną 14. W korzystnych przykładach wykonania wynalazku białość powierzchniowa z jest nie większa niż 20 jednostek białości mniej niż białość y włókien lignocelulozowych tworzących warstwę górną 14. W korzystniejszych przykładach wykonania wynalazku białość powierzchniowa z jest nie większa niż 10 jednostek białości mniej niż białość y włókien lignocelulozowych tworzących warstwę górną 14. W najkorzystniejszych przykładach wykonania wynalazku białość powierzchniowa z jest nie większa niż 5 jednostek białości mniej niż białość y włókien lignocelulozowych tworzących warstwę górną 14. [0020] Warstwa bazowa 12 i warstwa górna 14 zbudowane są z włókien lignocelulozowych. Typ włókna nie jest kluczowy i zastosowane może być dowolne włókno znane w przemyśle papierniczym. Przykładowo, podłoże może być wytworzone z włókien masy włóknistej pochodzącej z drzew liściastych, drzew iglastych lub kombinacji drzew liściastych i iglastych, otrzymanych do stosowania we wsadach włóknistych za pomocą dowolnych, znanych operacji gotowania, rozwłókniania i bielenia, tak jak przykładowo znane mechaniczne, termo- mechaniczne, chemiczne i półchemiczne itd. roztwarzanie i inne dobrze znane procesy roztwarzania. Przykładowo, włókna lignocelulozowe można otrzymywać w typowym procesie Krafta, w którym zrębki drewna są gotowane w temperaturze wynoszącej w przybliżeniu 180 C z dodatkiem wodorotlenku sodu i wodorosiarczku sodu (konwencjonalny ług biały siarczanowy) przez okres wynoszący około od 20 do 60

6 5 minut w celu rozpuszczenia ligniny i hemicelulozy. Po gotowaniu masa włóknista jest przemywana w celu usunięcia do 98% chemikaliów [zastosowanych] do obróbki. Następnie masa włóknista jest rozcieńczana za pomocą wody do zawartości części stałych wynoszącej około 4% i poddawana obróbce kwasem siarkowym i ałunem w celu uzyskania ph ogólnie w zakresie wynoszącym od około 4,0 do 8,0. Stosowane niniejszym wyrażenie "masy włókniste z drewna drzew liściastych" dotyczy włóknistej masy otrzymywanej ze zdrewniałej substancji drzew liściastych (roślin okrytozalążkowych), takich jak brzoza, dąb, buk, klon i eukaliptus, podczas gdy "masy włókniste z drewna drzew iglastych" oznaczają włókniste masy pochodzące ze zdrewniałej substancji drzew iglastych (roślin nagozalążkowych), takich jak odmiany jodły, świerka i sosny, jak przykładowo sosna taeda, sosna karaibska, świerk kłujący, jodła balsamiczna czy daglezja. W niektórych przykładach wykonania, co najmniej część włókien z masy włóknistej może być zapewniana z niezdrewniałych roślin zielnych, włączając, ale w sposób nieograniczający, kenaf, konopie, jutę, len, sizal lub abakę, choć ograniczenia prawne i inne uwarunkowania mogą uczynić wykorzystanie konopi i innych źródeł włókien niepraktycznym lub niemożliwym. W procesie według wynalazku wykorzystywać można włókna masy włóknistej bielone lub niebielone. Do zastosowania odpowiednie są również włókna masy włóknistej zawracanej do powtórnego wykorzystania. W korzystnym przykładzie wykonania, włókna celulozowe w papierze zawierają od około 30% do około 100 % wagowo suchej masy włókien z drzew iglastych i od około 70% do około 0% wagowo suchej masy włókien z drzew liściastych. [0021] W dodatku do włókien lignocelulozowych, warstwa dolna 12 i warstwa górna 14 mogą również zawierać inne konwencjonalne dodatki, takie jak przykładowo, wypełniacze, środki do zwiększania retencji, żywice podwyższające wodotrwałość i żywice zwiększające wytrzymałość w stanie suchym, które można wprowadzać do podłoży opartych na włóknie lignocelulozowym. Wśród wypełniaczy, które mogą być stosowane, znajdują się pigmenty nieorganiczne i organiczne, takie jak przykładowo minerały, takie jak węglan wapnia, siarczan baru, dwutlenek tytanu, krzemiany wapnia, mika, kaolin i talk oraz cząstki polimerowe, takie jak lateksy polistyrenowe i polimetylometakrylan. Inne konwencjonalne dodatki obejmują, ale w sposób nieograniczający, lum, wypełniacze, pigmenty i barwniki. Podłoże papieru może również zawierać zdyspergowane w obrębie włókien lignocelulozowych spienione lub niespienione mikrosfery. Spienione i niespienione mikrosfery są dobrze znane w stanie techniki. Przykładowo, odpowiednie spienialne mikrosfery opisano w patentach amerykańskich nr ; ; ; ; ; ; ; ; ; i amerykańskim zgłoszeniu patentowym W praktykowaniu tego wynalazku stosować można wszystkie konwencjonalne mikrosfery. Odpowiednie mikrosfery obejmują syntetyczne cząstki żywiczne, mające ogólnie sferyczny środek zawierający ciecz. Cząstki żywiczne mogą być tworzone z metakrylanu metylu, orto-chlorostyrenu, poliorto-chlorostyrenu, chlorku poliwinylobenzylu, akrylonitrylu, chlorku winylidenu, para-tert-butylo-styrenu, octanu winylu, akrylanu butylu, styrenu, kwasu metakrylowego, chlorku winylobenzylu i kombinacji dwóch lub większej ilości z powyższych. Korzystne cząstki żywiczne zawierają polimer, zawierający od około 65 do około 90 procent wagowo chlorku winylidenu, korzystnie od około 65 do około 75 procent wagowo chlorku winylidenu i od około 35 do około 10 procent wagowo akrylonitrylu, korzystnie od około 25 do około 35 procent wagowo akrylonitrylu. Odpowiednie spienialne mikrosfery dostępne są od Akzo Nobel z Marietta, Georgia, pod nazwą

7 6 handlową EXPANCEL. Spienialne mikrosfery i ich wykorzystanie w materiałach papierowych opisano bardziej szczegółowo w patentach amerykańskich nr i [0022] Włókna lignocelulozowe zastosowane do utworzenia warstwy bazowej 12 mają białość x, a włókna lignocelulozowe zastosowane do utworzenia warstwy górnej 14 mają białość y, przy czym białość y jest większa niż białość x, a białość x jest mniejsza niż białość z. Białość GE włókien lignocelulozowych tworzących warstwą górną 14 i warstwę bazową 12 określana jest zgodnie z procedurą dla sposobu TAPPI T452. Wartość białości można określać testując włókna lignocelulozowe przed utworzeniem warstwy lub wielowarstwowego papieru lub tektury. Alternatywnie, włókna lignocelulozowe można izolować z wyprodukowanego wielowarstwowego papieru lub tektury, a wartości białości wyizolowanych włókien można określać poprzez testowanie. Jeden z użytecznych sposobów izolacji jest następujący. Warstwę górną wielowarstwowej tektury można oddzielać od warstwy bazowej z zastosowaniem noża lub żyletki. Ostrożne wykonanie tego może skutkować powstaniem arkusza, który nie jest zanieczyszczony warstwą bazową i łatwo można zmierzyć dla niego białość. Ogólnie, białość x i y może różnić się znacznie w zależności od zastosowań wielowarstwowego papieru lub tektury. Zazwyczaj białość x jest mniejsza niż 70, korzystnie od około 5 do około 70, korzystniej od około 10 do około 50, a najkorzystniej od około 10 do około 30. Zazwyczaj białość y wynosi co najmniej około 70, korzystnie od około 70 do około 100, korzystniej od około 75 do około 97, a najkorzystniej od około 80 do około 95. [0023] Białość y jest większa niż białość x. Zazwyczaj różnica w białości może wynosić od jedynie około 1 aż do około 95 jednostek białości, a korzystnie wynosi od około 10 do około 90 jednostek białości, korzystniej od około 20 do około 85 jednostek białości, a najkorzystniej od około 30 do około 80 jednostek białości. [0024] Gramatury warstwy bazowej 12 i warstwy górnej 14 są takie same lub różne i mogą się znacznie różnić, a zastosowana może zostać dowolna gramatura. Przykładowo, gramatura warstwy bazowej 12 i warstwy górnej 14 może mieścić się w zakresie od około 29,3 g/m2 (6 lb na 1000 ft 2 ) do około 1464 g/m 2 (300 lb na 1000ft 2 ). Przykładowo, gramatura warstwy bazowej 12 może mieścić się w zakresie od około 63,4 g/m 2 (13 lb na 1000 ft 2 ) do około 312 g/m 2 (64 lb na 1000ft 2 ). W kolejnym przykładzie, gramatura warstwy bazowej 12 może mieścić się w zakresie od około 829,6 g/m 2 (17 lb na 1000 ft 2 ) do około 214,7 g/m 2 (44 lb na 1000ft2). [0025] Grubości warstwy bazowej 12 i warstwy górnej 14 mogą się znacznie różnić, a zastosowane mogą być dowolne konwencjonalne grubości. W jednym z przykładów według wynalazku, grubość może mieścić się w zakresie od około 50,8 mm (2 milicale) do około 78,7 mm (31 milicali). W innym przykładzie, grubość warstwy bazowej 12 może również mieścić się w zakresie od około 101,6 mm (4 milicale) do około 533,4 mm (21 milicali). W kolejnym przykładzie, grubość warstwy bazowej 12 może mieścić się w zakresie od około 127 mm (5 milicali) do około 355,6 mm (14 milicali). [0026] W niektórych przypadkach, warstwa górna 14 wielowarstwowej tektury może być powlekana pigmentowaną lub niepigmentowaną formulacją w celu poprawy wyglądu. Choć użyteczne pigmenty mogą być znacznie zróżnicowane, użyteczne pigmenty obrazowane są przez zmielony węglan wapnia lub alternatywnie, glinkę lub siarczan wapnia. Produkt ten stosowany jest głównie jako pokrycie o wysokiej

8 7 atrakcyjności wizualnej w pojemnikach z tektury falistej. Wysoka wytrzymałość na ściskanie i dobra jakość druku są podstawowymi atrybutami wymaganymi dla tego produktu. [0027] Warstwa pośrednia 16 zawiera jeden lub większą liczbę pigmentów zdyspergowanych w jednym lub większej liczbie spoiw. Gramatura warstwy pośredniej 16 może być znacznie zróżnicowana i zastosować można dowolną gramaturę w celu zapewnienia pożądanego wpływu na białość powierzchniową z. Warstwa pośrednia 16 zapewnia efekt nieprzezroczystości, który zmniejsza lub zapobiega przeświecaniu przez masę włóknistą o niższej białości tworzącą warstwę bazową 12, zmniejszając w ten sposób różnicę między białością y, a białością powierzchniową z oraz zwiększając różnicę między białością powierzchniową z, a białością x. Ogólnie, gdy gramatury warstw 12 i 14 są stałe, to im większa gramatura warstwy pośredniej 16, tym mniejsza różnica między białością y, a białością powierzchniową z oraz tym większa różnica między białością powierzchniową z, a białością x, a im mniejsza gramatura warstwy pośredniej 16, tym większa różnica między białością y, a białością powierzchniową z i tym mniejsza różnica między białością powierzchniową z, a białością x. Korzystnie, gramatura warstwy pośredniej 16 może mieścić się w zakresie od około 2,44 g/m 2 (0,5 lb na 1000 ft 2 ) do około 97,6 g/m 2 (20 lb na 1000ft 2 ). Przykładowo, gramatura warstwy pośredniej 16 może mieścić się w zakresie od około 3,7 g/m 2 (0,75 lb na 1000 ft 2 ) do około 73,2 g/m2 (15 lb na 1000ft2). W kolejnym przykładzie, gramatura warstwy pośredniej 16 może mieścić się w zakresie od około 4,9 g/m2 (1,0 lb na 1000 ft2) do około 49 g/m2 (10 lb na 1000ft2). [0028] W korzystnych przykładach wykonania wynalazku, część składowej pigmentowej warstwy pośredniej 16 migruje do warstwy górnej 14, a część składowej pigmentowej migruje do warstwy dolnej 12. Wielkość migracji pigmentu do warstwy górnej nie jest zazwyczaj większa niż około 20 % masy całkowitej pigmentu i wynosi korzystnie od około 0,5 do około 15% masy całkowitej pigmentu, korzystniej od około 1 do około 10% masy całkowitej pigmentu, a najkorzystniej od około 1,5 do około 8% masy całkowitej pigmentu. Wielkość migracji pigmentu do warstwy dolnej nie jest zazwyczaj mniejsza niż około 50% masy całkowitej pigmentu i wynosi korzystnie od około 50 do około 100% masy całkowitej pigmentu, korzystniej od około 75 do około 100% masy całkowitej pigmentu, a najkorzystniej od około 85 do około 100% masy całkowitej pigmentu. Wielkość migracji składowej w postaci spoiwa z warstwy pośredniej 16 do warstwy górnej nie jest zazwyczaj mniejsza niż około 10% masy całkowitej spoiwa i wynosi korzystnie od około 10 do około 100% masy całkowitej spoiwa, korzystniej od około 15 do około 100% masy całkowitej spoiwa, a najkorzystniej od około 30 do około 100% masy całkowitej spoiwa. Wielkość migracji spoiwa do warstwy dolnej nie jest zazwyczaj nie większa niż około 80% masy całkowitej spoiwa i wynosi korzystnie od około 5 do około 80% masy całkowitej spoiwa, korzystniej od około 10 do około 75% masy całkowitej spoiwa, a najkorzystniej od około 15 do około 70% masy całkowitej spoiwa. [0029] Ta migracja spoiwa i pigmentu w korzystnych przykładach wykonania wynalazku nadaje korzystną spoistość wewnętrzną korzystnemu wielowarstwowemu papierowi i tekturze według wynalazku. Wysoka spoistość wewnętrzna jest korzystna, ponieważ słaba spoistość wewnętrzna może być szkodliwa dla końcowej charakterystyki użytkowania produktu. Spoistość wewnętrzną można mierzyć z zastosowaniem sposobu testowego Tappi T 569 pm-00 dla spoistości wewnętrznej (typu Scott). Spoistość wewnętrzna

9 8 wielowarstwowej tektury jest zazwyczaj większa niż około 107,5 g/cm (50 ft-lbs*10-3/in2). W korzystnych przykładach wykonania wynalazku, spoistość wewnętrzna jest większa niż 118,3 g/cm (55 ft-lbs*10-3 /in 2 ). W korzystniejszych przykładach wykonania wynalazku, spoistość wewnętrzna jest większa niż około 129 g/cm (60 ft-lbs*10-3 /in 2 ). W najkorzystniejszych przykładach wykonania wynalazku, spoistość wewnętrzna jest większa niż około 150,5 g/cm (70 ft-lbs*10-3/in2). [0030] Użyteczne spoiwa mogą być znacznie zróżnicowane i obejmować te stosowane normalnie jako spoiwa podczas wytwarzania papieru wewnętrznie lub jako powłoki i są korzystnie przezroczyste lub białe. Takie spoiwa są dobrze znane w stanie techniki papiernictwa i nie będą opisywane bardziej szczegółowo. Taki spoiwa ilustrowane są przez rozpuszczalne w wodzie lub pęczniejące w wodzie związki wielkocząsteczkowe, takie jak skrobie, kazeina, guma arabska, alginian sodowy, alkohol poliwinylowy, poliwinylopirolidon, poliakrylany sodu i poliamidy oraz żywice rozpuszczalne w rozpuszczalnikach organicznych, takich jak poli(winylobutyral), poli(chlorek winylu), poli(octan winylu), poli(akrylonitryl), poli(octan winylu), poli(metakrylan metylu), mrówczan poliwinylu, żywice melaminowe, poliamidy, żywice fenolowe, poliuretany, lateksy, takie jak styrenowo-butadienowe i żywice alkidowe. [0031] W przykładach wykonania tego wynalazku, spoiwem jest skrobia. Skrobie użyteczne do praktykowania tych korzystnych przykładów wykonania wynalazku ilustrowane są przez występujące naturalnie węglowodany syntezowane w kukurydzy, tapioce, ziemniaku i innych roślinach przez polimeryzację jednostek dekstrozy. Wszystkie takie skrobie i ich zmodyfikowane postacie, takie jak octany skrobi, estry skrobi, etery skrobi, fosforany skrobi, ksantany skrobi, skrobie anionowe, skrobie kationowe i tym podobne, które można wyprowadzać poprzez poddawanie reakcji skrobi z odpowiednim odczynnikiem chemicznym lub enzymatycznym można stosować w praktykowaniu tego wynalazku. [0032] Skrobiami korzystnymi w praktykowaniu tego wynalazku są skrobie modyfikowane. Korzystniejszymi skrobiami są skrobie kationowe modyfikowane lub niejonowe, takie jak CatoSize 270 i KoFilm 280 (wszystkie od National Starch) i skrobie modyfikowane chemicznie, takie jak skrobie etylowane PG-280 i skrobie AP Pearl. [0033] Użyteczne skrobie mogą być znacznie zróżnicowane i obejmują te stosowane normalnie jako wypełniacze podczas wytwarzania papieru wewnętrznie lub jako powłoki i są normalnie białe. Takie pigmenty ilustrowane są przez węglan wapnia, dwutlenek tytanu, glinkę, krzemian wapnia, siarczan baru, siarczyn wapnia, siarczan wapnia, ziemię okrzemkową, talk i tym podobne. [0034] Ilość zastosowanego pigmentu może być znacznie zróżnicowana, w zależności od pożądanych właściwości optycznych i fizycznych tektury. Przykładowo, ilość pigmentu może wynosić od jedynie około 5% całkowitej masy pigmentu i spoiwa i mniej, aż to około 90% całkowitej masy pigmentu i spoiwa i więcej. Ilość pigmentu wynosi korzystnie od około 10 do około 80% całkowitej masy pigmentu i spoiwa, korzystniej od około 15 do około 70% całkowitej masy pigmentu i spoiwa, a najkorzystniej od około 15 do około 50% całkowitej masy pigmentu i spoiwa. [0035] Rozmiar cząstek pigmentu może być znacznie zróżnicowana, a stosować można dowolny rozmiar cząstek stosowany zazwyczaj w stanie techniki. Przykładowo, rozmiar cząstek może wynosić jedynie około 0,5 mm lub mniej lub aż około 10 mm lub więcej. Korzystny rozmiar cząstek wynosi od około 0,15 mm do

10 9 około 7,5 mm, a najkorzystniejszy rozmiar cząstek wynosi od około 0,2 mm do około 5 mm. [0036] Podobnie, powierzchnia właściwa (BET) cząstek pigmentu może być znacznie zróżnicowana, a stosować można te wykorzystywane zazwyczaj w stanie techniki. Przykładowo, powierzchnia właściwa może być tak mała, jak około 1 m2/g lub mniejsza i tak duża, jak około 50 m2/g lub większa. Korzystna powierzchnia właściwa wynosi od około 1 m2/g do około 25 m2/g. Korzystniejsza powierzchnia właściwa wynosi od około 1 m 2 /g do około 20 m 2 /g, a najkorzystniejsza powierzchnia właściwa wynosi od około 1 m 2 /g do około 15 m 2 g. [0037] Wielowarstwowy papier lub tekturę według tego wynalazku można otrzymywać konwencjonalnymi technikami stosowanymi do wytwarzania produktów z wielowarstwowego papieru lub tektury. Sposobu i urządzenia do produktów z wielowarstwowego papieru lub tektury są dobrze znane w stanie techniki papiernictwa. Patrz, przykładowo, "Handbook for Pulp & Paper Technologies", wydanie 2-gie, G.A. Smook, Angus Wilde Publications (1992) i cytowane tam odnośniki. Stosować można dowolny konwencjonalny sposób i urządzenie. Proces wyrobu papieru obejmuje trzy ogólne etapy: część mokrą, część formującą i część suszącą. Część mokra obejmuje skrzynie wlewowe, a część formująca obejmuje stoły formujące. Po części formującej następuje część susząca, która obejmuje tłoczenie, osuszanie, kalandrowanie i nawijanie. Biała warstwa górna lub karton pokryciowy 10 formowany jest zazwyczaj na maszynie papierniczej zdolnej do wytwarzania produktu wielowarstwowego. Jedną z maszyn papierniczych odpowiednich do wytwarzania produktu wielowarstwowego jest konwencjonalna maszyna płaskositowa. [0038] Figura 2 jest częścią maszyny płaskositowej 20 mającej dwie skrzynie wlewowe 22 i 24 oraz Hydra- Sizer 26, ilustrującą wiązanie warstwy bazowej 12 z warstwą górną 14 z zastosowaniem warstwy pośredniej 16. Każda ze skrzyń wlewowych 24 i 22 zawiera wsad dla odpowiedniej warstwy dolnej i górnej 12 &14. Każda ze skrzyń wlewowych 24 i 22 zawiera zawiesinę włóknistą, którą stanowi zazwyczaj w ponad 99% woda. Przed wprowadzeniem do skrzyni wlewowej, do wsadu w układzie doprowadzającym maszyny papierniczej dodawane są ogólnie skrobia i inne dodatki chemiczne. Jak podano powyżej, komercyjną częścią urządzenia zdolną do umieszczania takiej zawiesiny na warstwie w części formującej maszyny papierniczej jest GL&V s Hydra-Sizer 26. Hydra Sizer 26 cechuje specjalny aplikator, który jest umiejscowiony nad maszyną płaskositową 20, z regulowaną konstrukcją nośną, naczyniem wyłapującym i dodatkowym układem zasilającym (nie pokazano). Ciekłą dyspersja dodatku jest wyciskana przez wąską szczelinę w aplikatorze i spada jako pełnej szerokości kurtyna na smarną masę papierniczą. Aplikacja dodatków może być kontrolowana w celu zdyspergowania ich w arkuszu lub utrzymania ich na powierzchni. W tym zgłoszeniu, utrzymywanie dodatków na lub w pobliżu powierzchni styczności warstwy dodawanej jest ważne dla uzyskania efektu optycznego. Skrzynia wlewowa 24 umieszcza warstwę dolną na stole formującym maszyny płaskositowej 20. W odpowiedniej pozycji wzdłuż stołu formującego z zastosowaniem konwencjonalnych skrzynek ssących podawana jest próżnia, a następnie skrzynia wlewowa 22 dodaje warstwę górną 14 na warstwę dolną 12. Woda usuwana jest poprzez listwy i walec ssący. Wstęga, mająca zazwyczaj zawartość części stałych wynoszącą 20-22%, opuszcza maszynę płaskositową i wchodzi do konwencjonalnej sekcji prasującej (nie pokazano), która usuwa dodatkową wodę (zazwyczaj do zawartości części stałych wynoszącej 38-42%). Podczas wytwarzania białej warstwy górnej lub kartonu pokryciowego,

11 10 wsad warstwy górnej 12 zawiera bieloną masę włóknistą, która może być zawracaną do powtórnego wykorzystania lub pierwotną lub ich kombinacją. Wsad warstwy bazowej 14 stanowi masa włóknista niebielona, która może być zawracaną do powtórnego wykorzystania lub pierwotną lub ich kombinacją. Konwencjonalnie, warstwa górna 14 może stanowić 5-60% łącznej gramatury. [0039] Innym sposobem nanoszenia warstwy pośredniej 16 między warstwę bazową 12 i warstwę górną 14 wielowarstwowego arkusza 10 jest zastosowanie wielositowej maszyny płaskositowej 20. Część formująca tego typu maszyny 20 składa się z licznych osobnych skrzyń wlewowych i sit płaskich. Wstęgi wytworzone na każdym z tych sit można następnie łączyć razem kiedy wciąż jeszcze są wilgotne, a następnie przepuszczać przez sekcję prasową maszyny papierniczej. W ten sposób warstwa pośrednia 16 może być tworzona na sicie, a następnie umieszczana między warstwą bazową 12 a warstwą górną 14. Odpowiednim materiałem do zastosowania jako warstwa pośrednia 16 w wielositowej papierniczej maszynie płaskositowej może być zawiesina, która jest nisko-kosztowym produktem odpadowym z fabryki papieru. Zawiesina zawiera zazwyczaj lignocelulozy i wypełniacz, wśród innych komponentów, a po połączeniu ze spoiwem może być odpowiednią warstwą pośrednią. Alternatywnie, warstwa pośrednia 16 może obejmować warstwę pigmentu umieszczonego między dwiema warstwami skrobi. Warstwa pośrednia 16 jest następnie umieszczana między warstwą bazową 12 i warstwą górną 14. [0040] Po prasowaniu, dwuwarstwowa wstęga jest osuszana w głównej części osuszającej maszyny papierniczej. Czasami powszechną praktyką jest następnie zaklejanie powierzchniowe osuszonej wstęgi na prasie zaklejającej (np. typu zalewanego lub dozowanego), gdzie można kontrolować wielkość odbioru. Operacja zaklejania przeprowadzane są przede wszystkim w celu zapewnienia papieru/tektury o odporności na penetrację przez roztwory wodne. Obróbka poprawia również cechy powierzchni i niektóre właściwości fizyczne papieru/tektury. Podczas zaklejania powierzchniowego, przestrzenie powierzchniowe w arkuszu wypełniane są skrobią lub innymi cząstkami spoiwa. Prasa zaklejająca może być dowolnych typów znanych w stanie techniki. W prasie zaklejającej wstęga przechodzi przez strefę styku między parą przeciwnych walców prasy zaklejającej. Strefa styku utworzona przez walce prasy zaklejającej jest zatapiana za pomocą roztworu zaklejającego nanoszonego na obie strony wstęgi poprzez odpowiednie pule tulei dostarczających roztwór rozmieszczonych w kierunku poprzecznym arkusza. Wstęga absorbuje część roztworu, a roztwór niezaabsorbowany jest usuwany przez wytłaczanie w strefie styku. [0041] Wielowarstwowy papier lub tektura według tego wynalazku mogą być stosowane do wytwarzania różnych produktów oraz w tych zastosowaniach, dla których konwencjonalnie stosuje się produkty wielowarstwowe. Takie produkty i zastosowania ilustrowane są przez karton falisty i jakikolwiek produkt wytworzony z kartonu falistego, jak kartony i eksponaty z tektury falistej. Takie produkty i zastosowania opisano bardziej szczegółowo w patentach amerykańskich nr ; ; ; ; oraz [0042] Niniejszy wynalazek zostanie opisany w odniesieniach do następujących przykładów. Przykłady mają za funkcję ilustrującą, a wynalazek nie jest ograniczony do materiałów, warunków lub parametrów procesów określonych w przykładzie. Wszystkie części i procenty podano w masie jednostki objętości, o ile nie wskazano inaczej.

12 11 [0043] W wynalazku warstwa pośrednia 16 zawiera ogólnie skrobię i węglan wapnia. Przykładami skrobi są skrobie kationowe modyfikowane lub niejonowe, takie jak CatoSize 270 i KoFilm 280 (wszystkie od National Starch) oraz skrobie modyfikowane chemicznie, takie jak skrobie etylowane PG-280 i skrobie AP Pearl. Ilość skrobi wynosi co najmniej 50% całkowitej masy skrobi i węglanu wapnia. [0044] Papier lub produkt papierowy według tego wynalazku wykazuje jedną lub większą liczbę korzystnych właściwości. Przykładowo, w niektórych przykładach wykonania papier lub tektura według tego wynalazku wykazują sztywność oznaczaną metodą Tabera. Sztywność jest mierzona z łatwością poprzez TAPPI- 220 sp-06. W tych korzystnych przykładach wykonania, właściwości sztywności wynoszą co najmniej od około 60 g-cm do około 120 g-cm, korzystniej od około 70 g-cm do około 110 g-cm, najkorzystniej od około 80 g-cm do około 100 g-cm. [0045] Przykładowo, w niektórych przykładach wykonania papier lub tektura według tego wynalazku wykazują wskaźnik Mullena. Wskaźnik Mullena określa się według procedury TAPPI-818 cm-97. W tych korzystnych przykładach wykonania wskaźnik Mullena wynosi od około 551 kpa (80 psi) do około 896 kpa (130 psi), korzystniej od około 586 kpa (85 psi) do około 861 kpa (125 psi), a najkorzystniej od około 620 kpa (90 psi) do około 827 kpa (120 psi). [0046] Przykładowo, w niektórych przykładach wykonania papier lub tektura według tego wynalazku wykazują spoistość. Spoistość i inne właściwości papieru mierzone są z łatwością poprzez TAPPI- 220 sp- 06. W tych korzystnych przykładach wykonania, spoistość wynosi od około 21,5 g/cm (10 ft-lbs*10-3 /in 2 ) do około 258 g/cm (120 ft-lbs*10-3/in 2 ), korzystniej od około 43 g/cm (20 ft-lbs*10-3 /in 2 ) do około 273 g/cm (110 ft-lbs*10-3 /in 2 ), najkorzystniej od około 65 g/cm (30 lbs*10-3 /in 2 ) do około 215 g/cm (100 ft-lbs*10-3/in2). [0047] Przykładowo, w korzystnych przykładach wykonania według tego wynalazku, papier lub tektura będzie wykazywać średnią geometryczną z wytrzymałości na zgniatanie pierścieniowe. Wytrzymałość na zgniatanie pierścieniowe określa się według procedury TAPPI-818 cm-97. W tych korzystnych przykładach wykonania wytrzymałości na zgniatanie pierścieniowe wynosi od około 18 kg (40 lbs) do około 54 kg (120 lbs), korzystniej od około 23 kg (50 lbs) do około 50 kg (110 lbs), a najkorzystniej od około 27 kg (60 lbs) do około 45 kg (100 lbs). [0048] Warstwa pośrednia 16 może zawierać jeden lub większą liczbę pigmentów zdyspergowanych w jednym lub większej liczbie spoiw. Gramatura wypełniaczowej warstwy pośredniej może być znacznie zróżnicowana i zastosować można dowolną gramaturę w celu zapewnienia pożądanego wpływu na białość powierzchniową z. Wypełniaczowa warstwa pośrednia zapewnia efekt nieprzezroczystości, który zmniejsza lub zapobiega przeświecaniu przez masę włóknistą o niższej białości tworzącą warstwę bazową, zmniejszając lub zwiększając w ten sposób różnicę między białością y, a białością powierzchniową z oraz zwiększając różnicę między białością powierzchniową z, a białością x. Przykład 1 [0049] Próbki białego górnego kartonu pokryciowego otrzymano w laboratorium z zastosowaniem mas włóknistych otrzymywanych komercyjnie. Próbki wytwarzano na laboratoryjnym arkuszu formowanym

13 12 dynamicznie. Wytworzono pierwszą 205 g/m2 (42lb/1000ft2) próbkę kontrolną białego górnego kartonu pokryciowego (Arkusz 1). Arkusz ten miał warstwę dolną 132 g/m 2 (27 lb/1000 ft 2 ) i warstwą górną 73 g/m 2 (15lb/1000). Warstwę dolną utworzono w 100% z niebielonej masy włóknistej, a warstwę górną utworzono w 95% z bielonej masy włóknistej i w 5% z wyprecypitowanego węglanu wapnia. Wytworzoną drugą 205 g/m 2 (42lb/1000 ft 2 ) próbkę białego górnego kartonu pokryciowego z warstwą dolną 12 o 132 g/m 2 (27 lb/ 1000 ft2), warstwą pośrednią 16 o 9,8 g/m2 (2 lb/1000ft2) i warstwą górną 14 o 63 g/m2 (13 lb/1000 ft2) (Arkusz 2). Warstwę dolną utworzono w 100% z niebielonej masy włóknistej, warstwę pośrednią 16 utworzono z mieszaniny 70% niegotowanej skrobi i 30% węglanu wapnia, a warstwę górną utworzono w 95% z bielonej masy włóknistej i w 5% z wyprecypitowanego węglanu wapnia. Wytworzoną trzecią próbkę 205 g/m 2 (42lb/1000 ft 2 ) białego górnego kartonu pokryciowego z warstwą dolną 132 g/m 2 (27 lb/1000 ft 2 ) i warstwą górną 63 g/m 2 (13lb/1000 ft 2 ) (Arkusz 3). Warstwę dolną utworzono w 100% z niebielonej masy włóknistej, a warstwę górną utworzono w 95% z bielonej masy włóknistej i w 5% z wyprecypitowanego węglanu wapnia. Dla każdego arkusza mierzono białość warstwy górnej i zapisywano w Tabeli 1. Tabela 1. Białość próbek białego górnego kartonu pokryciowego Gramatura Gramatura warstwy Gramatura warstwy warstwy górnej, Białość ID arkusza dolnej, g/m2 pośredniej, g/m2 (lb/1000 ft2) g/m2 % (lb/1000 ft2) (lb/1000 ft2) Arkusz (27) 0 73 (15) 79,5 Arkusz (27) 9,8 (2) 63 (13) 79,9 Arkusz (27) 0 63 (13) 76,9 GE, [0050] Pomiar białości stanowi wskaźnik tego, jak dobrze warstwa górna kryje brązowy kolor warstwy dolnej. Obniżenie gramatury warstwy górnej o 9,8 g/m2 (2 lb/1000 ft2) powoduje spadek białości o 2,6 punktu z 79,5 do 76,9. Tą utratę białości można jednak obejść poprzez dodanie warstwy pośredniej, zawierającej węglan wapnia. Dodanie warstwy pośredniej z węglanu wapnia i skrobi zwiększa białość 79,9. Ten przykład pokazuje możliwość obniżenia gramatury warstwy górnej z jednoczesnym utrzymaniem dopuszczalnej białości warstwy górnej. Przykład 2 [0051] Próbki białego górnego kartonu pokryciowego otrzymano w laboratorium z zastosowaniem mas włóknistych otrzymywanych komercyjnie. Próbki wytwarzano na laboratoryjnym arkuszu formowanym dynamicznie. Wytworzono pierwszą 205 g/m 2 (42lb/1000ft 2 ) próbkę kontrolną białego górnego kartonu pokryciowego (Arkusz 4). Arkusz ten miał warstwę dolną 132 g/m 2 (27 lb/1000 ft 2 ) i warstwą górną 73 g/m 2 (15 lb/1000). Warstwę dolną utworzono w 100% z niebielonej masy włóknistej, a warstwę górną utworzono w

14 13 95% z bielonej masy włóknistej i w 5% z wyprecypitowanego węglanu wapnia. Wytworzoną drugą 205 g/m2 (42lb/1000 ft2) próbkę białego górnego kartonu pokryciowego z warstwą dolną 132 g/m2 (27 lb/ 1000 ft2), warstwą pośrednią 9,8 g/m2 (2 lb/1000ft2) i warstwą górną 63 g/m2 (13lb/1000 ft2) (Arkusz 5). Warstwę dolną utworzono w 100% z niebielonej masy włóknistej, warstwę pośrednią utworzono w 100% z węglanu wapnia, a warstwę górną utworzono w 95% z bielonej masy włóknistej i w 5% z wyprecypitowanego węglanu wapnia. Wytworzono trzecia próbkę 205 g/m 2 (42lb/1000 ft 2 ) białego górnego kartonu pokryciowego z warstwą dolną 132 g/m 2 (27 lb/1000 ft 2 ), warstwą pośrednią 9,8 g/m 2 (2 lb/1000ft 2 ) i warstwą górną 63 g/m2 (13 lb/1000 ft2) (Arkusz 6). Warstwę dolną utworzono w 100% z niebielonej masy włóknistej, warstwę pośrednią utworzono z mieszaniny 25% niegotowanej skrobi i 75% węglanu wapnia, a warstwę górną utworzono w 95% z bielonej masy włóknistej i w 5% z wyprecypitowanego węglanu wapnia. Wytworzoną czwartą próbkę 205 g/m2 (42lb/1000 ft2) białego górnego kartonu pokryciowego z warstwą dolną 132 g/m 2 (27 lb/ 1000 ft 2 ), warstwą pośrednią 9,8 g/m 2 (2 lb/1000ft 2 ) i warstwą górną 63 g/m 2 (13lb/1000 ft 2 ) (Arkusz 7). Warstwę dolną utworzono w 100% z niebielonej masy włóknistej, warstwę pośrednią utworzono z mieszaniny 50% niegotowanej skrobi i 50% węglanu wapnia, a warstwę górną utworzono w 95% z bielonej masy włóknistej i w 5% z wyprecypitowanego węglanu wapnia. Wytworzoną piątą próbkę 205 g/m2 (42lb/1000 ft2) białego górnego kartonu pokryciowego z warstwą dolną 132 g/m2 (27 lb/ 1000 ft2), warstwą pośrednią 9,8 g/m2 (2 lb/1000 ft2) i warstwą górną 63 g/m2 (13lb/1000 ft2) (Arkusz 8). Warstwę dolną utworzono w 100% z niebielonej masy włóknistej, warstwę pośrednią utworzono z mieszaniny 75% niegotowanej skrobi i 25% węglanu wapnia, a warstwę górną utworzono w 95% z bielonej masy włóknistej i w 5% z wyprecypitowanego węglanu wapnia. Wytworzoną szóstą próbkę 205 g/m 2 (42lb/1000 ft 2 ) białego górnego kartonu pokryciowego z warstwą dolną 132 g/m 2 (27 lb/ 1000 ft 2 ), warstwą pośrednią 9,8 g/m 2 (2 lb/1000ft 2 ) i warstwą górną 63 g/m 2 (13lb/1000 ft 2 ) (Arkusz 9). Warstwę dolną utworzono w 100% z niebielonej masy włóknistej, warstwę pośrednią utworzono w 100% z niegotowanej skrobi, a warstwę górną utworzono w 95% z bielonej masy włóknistej i w 5% z wyprecypitowanego węglanu wapnia. Dla każdego arkusza mierzono białość warstwy górnej i spoistość wewnętrzną oraz zapisywano w Tabeli 2.

15 14 Tabela 2. Białość i spoistość próbek białego górnego kartonu pokryciowego Gramatura Gramatura Gramatura Spoistość, (1E- ID warstwy dolnej, warstwy warstwy Białość arkusza g/m 2 (lb/1000 pośredniej, g/m2 górnej, g/m 2 3) g/cm GE, % ft2) (lb/1000 ft 2 (ft*lb/in2) ) (lb/1000 ft2) Arkusz (27) 0 73 (15) 81,0 135 (63) Arkusz (27) 9,8 (2) 63 (13) 83,2 0 Arkusz (27) 9,8 (2) 63 (13) 82,5 47 (22) Arkusz (27) 9,8 (2) 63 (13) 81,5 146 (68) Arkusz (27) 9,8 (2) 63 (13) (92) Arkusz (27) 9,8 (2) 63 (13) 79,5 183 (85) [0052] Przykład ten ilustruje, że istnieje optymalna mieszanina niegotowanej skrobi i węglanu wapnia, przy której wytrzymałość spoiny i białość nie są znacząco odmienne od próbki standardowej białej [warstwy] górnej, bez żadnej warstwy pośredniej. Jest to dodatkowo przedstawione na Figurze 3, która stanowi wykres danych w Tabeli 2. Zwiększanie procentu skrobi w mieszaninie warstwy pośredniej zwiększa wytrzymałość spoiny, ale zmniejsza białość. Odwrotnie, zwiększanie procentu węglanu wapnia w warstwie pośredniej obniża wytrzymałość spoiny, ale zwiększa białość. Choć wyższa białość jest pożądana, zmniejsza to również wytrzymałość spoiny, co jest niepożądane dla użytkownika końcowego. Wykres pokazuje wyraźnie, że istnieje optymalna mieszanina niegotowanej skrobi i węglanu wapnia, która skutkuje pożądaną białością i właściwościami spoistości. Bardziej specyficznie, wykres pokazuje, że dla uzyskania białości standardowego białego górnego kartonu pokryciowego, warstwa pośrednia musi zawierać co najmniej około 30% węglanu wapnia. A dla uzyskania spoistości wewnętrznej standardowego białego górnego kartonu pokryciowego, warstwy pośrednia musi zawierać co najmniej około 50% niegotowanej skrobi. Przykład 3 [0053] Próbki białego górnego kartonu pokryciowego otrzymano w laboratorium z zastosowaniem mas włóknistych otrzymywanych komercyjnie. Próbki wytwarzano na laboratoryjnym arkuszu formowanym dynamicznie. Wytworzono pierwszą 205g/m 2 (42lb/1000ft 2 ) próbkę kontrolną białego górnego kartonu pokryciowego (Arkusz 4). Arkusz ten miał warstwę dolną 132 g/m2 (27 lb/1000 ft2) i warstwę górną 73 g/m2 (15 lb/1000). Warstwę dolną utworzono w 100% z niebielonej masy włóknistej, a warstwę górną utworzono w 95% z bielonej masy włóknistej i w 5% z wyprecypitowanego węglanu wapnia. Wytworzoną drugą 205 g/m2 (42 lb/1000 ft2) próbkę białego górnego kartonu pokryciowego z warstwą dolną 132 g/m2 (27 lb/ 1000 ft 2 ), warstwą pośrednią 4,9 g/m 2 (1 lb/1000 ft 2 ) i warstwą górną 68,3 g/m 2 (14 lb/1000 ft 2 ) (Arkusz 10). Warstwę dolną utworzono w 100% z niebielonej masy włóknistej, warstwę pośrednią utworzono z mieszaniny 75% niegotowanej skrobi i 25% węglanu wapnia, a warstwę górną utworzono w 95% z bielonej masy włóknistej i w 5% z wyprecypitowanego węglanu wapnia. Wytworzoną trzecią próbkę 205 g/m2 (42 lb/1000 ft2) białego

16 15 górnego kartonu pokryciowego z warstwą dolną 132 g/m2 (27 lb/ 1000 ft2), warstwą pośrednią 9,8 g/m2 (2 lb/1000ft2) i warstwą górną 63 g/m2 (13 lb/1000 ft2) (Arkusz 11). Warstwę dolną utworzono w 100% z niebielonej masy włóknistej, warstwę pośrednią utworzono z mieszaniny 75% niegotowanej skrobi i 25% węglanu wapnia, a warstwę górną utworzono w 95% z bielonej masy włóknistej i w 5% z wyprecypitowanego węglanu wapnia. Wytworzoną czwartą próbkę 205 g/m 2 (42 lb/1000 ft 2 ) białego górnego kartonu pokryciowego z warstwą dolną 132 g/m 2 (27 lb/ 1000 ft 2 ), warstwą pośrednią 14,6 g/m 2 (3 lb/1000ft 2 ) i warstwą górną 58,6 g/m 2 (12 lb/1000 ft 2 ) (Arkusz 12). Warstwę dolną utworzono w 100% z niebielonej masy włóknistej, warstwę pośrednią utworzono z mieszaniny 75% niegotowanej skrobi i 25% węglanu wapnia, a warstwę górną utworzono w 95% z bielonej masy włóknistej i w 5% z wyprecypitowanego węglanu wapnia. Wytworzoną piątą próbkę 205 g/m2 (42 lb/1000 ft2) białego górnego kartonu pokryciowego z warstwą dolną 132g/m2 (27 lb/ 1000 ft2), warstwą pośrednią 19,5 g/m2 (4 lb/1000ft 2 ) i warstwą górną 53,7 g/m 2 (11 lb/1000 ft 2 ) (Arkusz 13). Warstwę dolną utworzono w 100% z niebielonej masy włóknistej, warstwę pośrednią utworzono z mieszaniny 75% niegotowanej skrobi i 25% węglanu wapnia, a warstwę górną utworzono w 95% z bielonej masy włóknistej i w 5% z wyprecypitowanego węglanu wapnia. Dla każdego arkusza mierzono białość warstwy górnej i spoistość wewnętrzną oraz zapisano to w Tabeli 2 i wykreślono na Figurze 2. Tabela 3. Białość i spoistość próbek białego górnego kartonu pokryciowego Gramatura Gramatura Spoistość, warstwy Gramatura ID warstwy dolnej, Białość GE, (1E-3) pośredniej, warstwy górnej, arkusza g/m2 (lb/1000 g/m2 (lb/1000 g/m2 (lb/1000 ft 2 % (ft*lb/in2) ) ft2) g/cm ft2) Arkusz (27) 0 73 (15) 81,0 135 (63) Arkusz (27) 4,9 (1) 68 (14) 81,5 157 (73) Arkusz (27) 98 (2) 63 (13) 80,6 206 (96) Arkusz (27) 15 (3) 59 (12) 79,8 227 (105,5) Arkusz (27) 20 (4) 54 (11) 78,7 227 (105,5) [0054] Dane te ukazują, że istnieje optymalny procent warstwy pośredniej arkusza całkowitego, który jest ważny dla zapewnienia pożądanej białości. Przy kompozycji warstwy pośredniej z 75% skrobi i 25% węglanu wapnia, kiedy procent warstwy pośredniej staje się większy niż około 5%, białość staje się niższa niż standardowego białego pokrycia. Spoistość wewnętrzna stale wzrasta wraz ze wzrostem wielkości tej

17 warstwy pośredniej. 16 Przykład 4 [0055] Próbki białego górnego kartonu pokryciowego otrzymano w laboratorium z zastosowaniem mas włóknistych otrzymywanych komercyjnie. Próbki wytwarzano na laboratoryjnym arkuszu formowanym dynamicznie. Wytworzono pierwszą 205 g/m 2 (42lb/1000ft 2 ) próbkę kontrolną białego górnego kartonu pokryciowego (Arkusz 4). Arkusz ten miał warstwę dolną 132 g/m2 (27 lb/1000ft2) i warstwę górną 73 g/m2 (15 lb/2). Warstwę dolną utworzono w 100% z niebielonej masy włóknistej, a warstwę górną utworzono w 95% z bielonej masy włóknistej i w 5% z wyprecypitowanego węglanu wapnia. Wytworzoną drugą 205 g/m2 (42 lb/1000 ft2) próbkę białego górnego kartonu pokryciowego z warstwą dolną 132 g/m2 (27 lb/ 1000 ft2), warstwą pośrednią 9,8 g/m2 (2 lb/1000ft2) i warstwą górną 63 g/m2 (13 lb/1000 ft2) (Arkusz 11). Warstwę dolną utworzono w 100% z niebielonej masy włóknistej, warstwę pośrednią utworzono z mieszaniny 75% niegotowanej skrobi i 25% węglanu wapnia, a warstwę górną utworzono w 95% z bielonej masy włóknistej i w 5% z wyprecypitowanego węglanu wapnia. Wytworzoną trzecią próbkę 205 g/m2 (42 lb/1000 ft2) białego górnego kartonu pokryciowego z warstwą dolną 132 g/m2 (27 lb/1000 ft2) i warstwą górną 73 g/m2 (15 lb/1000 ft2) (Arkusz 14). Warstwa dolna została utworzona w 100% z niebielonej masy włóknistej, a warstwa górna przy 63 g/m2 (13 lb/1000ft2) została utworzona w 95% z bielonej masy włóknistej i w 5% z wyprecypitowanego węglanu wapnia i przy 9,8 g/m2 (2 lb/1000 ft2) z mieszaniny 75% niegotowanej skrobi i 25% węglanu wapnia. Dla każdego arkusza mierzono białość warstwy górnej i spoistość wewnętrzną oraz zapisywano to w Tabeli 4. Tabela 4. Białość i spoistość próbek białego górnego kartonu pokryciowego Gramatura Gramatura Gramatura Spoistość, ID arkusza warstwy dolnej, warstwy warstwy górnej, Białość (1E-3) g/m2 (lb/1000 pośredniej, g/m 2 g/m2 (lb/1000 GE, % (ft*lb/in2) ft2) (lb/1000 ft 2 ) ft2) g/cm Arkusz (27) 0 73 (15) 81,0 135 (63) Arkusz (27) 9,8 (2) 63 (13) 80,6 206 (96) Arkusz (27) 0 73 (15) 80,1 217 (101) [0056] Ten przykład pokazuje, że poprzez dodawanie kompozycji warstwy pośredniej w Arkuszu 11 do warstwy górnej Arkusza 14, można osiągać podobne właściwości pod względem białości i spoistości. Przykład 5 [0057] Próbki białego górnego kartonu pokryciowego otrzymano w komercyjnej maszyny papierniczej do wielowarstwowej tektury z zastosowaniem mas włóknistych otrzymywanych komercyjnie. Próbkę kontrolną