EP2588668B1 - Verfahren zur herstellung von einseitig glattem krepppapier - Google Patents

Verfahren zur herstellung von einseitig glattem krepppapier Download PDF

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EP2588668B1
EP2588668B1 EP11736307.7A EP11736307A EP2588668B1 EP 2588668 B1 EP2588668 B1 EP 2588668B1 EP 11736307 A EP11736307 A EP 11736307A EP 2588668 B1 EP2588668 B1 EP 2588668B1
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EP
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paper
crepe
paper web
web
producing
Prior art date
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Dirk Schuldt
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Papierwerke Lenk AG
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Papierwerke Lenk AG
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Publication date
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    • B31F—MECHANICAL WORKING OR DEFORMATION OF PAPER, CARDBOARD OR MATERIAL WORKED IN A MANNER ANALOGOUS TO PAPER
    • B31F1/00—Mechanical deformation without removing material, e.g. in combination with laminating
    • B31F1/12—Crêping
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B31F1/00—Mechanical deformation without removing material, e.g. in combination with laminating
    • B31F1/12—Crêping
    • B31F1/14—Crêping by doctor blades arranged crosswise to the web
    • B31F1/145—Blade constructions
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21F—PAPER-MAKING MACHINES; METHODS OF PRODUCING PAPER THEREON
    • D21F11/00—Processes for making continuous lengths of paper, or of cardboard, or of wet web for fibre board production, on paper-making machines
    • D21F11/14—Making cellulose wadding, filter or blotting paper
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H25/00—After-treatment of paper not provided for in groups D21H17/00 - D21H23/00
    • D21H25/005—Mechanical treatment
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
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    • D21H25/00—After-treatment of paper not provided for in groups D21H17/00 - D21H23/00
    • D21H25/04—Physical treatment, e.g. heating, irradiating
    • D—TEXTILES; PAPER
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    • D21H25/08—Rearranging applied substances, e.g. metering, smoothing; Removing excess material
    • D21H25/12—Rearranging applied substances, e.g. metering, smoothing; Removing excess material with an essentially cylindrical body, e.g. roll or rod
    • D21H25/14—Rearranging applied substances, e.g. metering, smoothing; Removing excess material with an essentially cylindrical body, e.g. roll or rod the body being a casting drum, a heated roll or a calender

Definitions

  • the present invention relates to a process for producing single-sided crepe paper.
  • the invention relates to crepe paper which has been produced by the process according to the invention, in particular on a paper machine, and to the use of crepe paper.
  • Crepe paper is known in the art and is usually used as a technical paper for wrapping, insulation, coating and as a carrier material, especially in roofing membranes, as a medical paper for steam and gas sterilization, dental paper, as wrapping papers, packing crepe papers, crepe papers for textile sleeve production, as isolation crepe paper used for the electrical industry, interleaf paper, protective paper, for crafts, decorating, for paper flowers and the like.
  • creping is accomplished by scraping the paper web from a heated cylinder, such as a Yankee cylinder.
  • a heated cylinder such as a Yankee cylinder.
  • the prior art discloses the DE 10 2005 060 379 A1 a device for treating a fibrous web, in particular for producing a tissue paper web.
  • a fibrous web is guided to a creping gap, which is located between the surface of a soft roller and the masking tape.
  • the fibrous web is further led to a drying cylinder, on which another crepe gap - in this case the press nip - can be located.
  • the document measures to reduce the wear of the masking tape for example, by a low coefficient of friction between the masking tape and the web support surface.
  • GB 2 152 961 A Another state of the art is in GB 2 152 961 A which describes a method by which a particularly soft paper can be made using conventional Yankee paper machines.
  • a two-step creping process (dual creping process) is used.
  • pulp is processed by means of a Yankee cylinder to a paper with a dry content of 93 to 97% and creped there using a scraper.
  • the paper is creped a second time on a creping drum using a second scraper.
  • a double-creped paper is thereby produced.
  • the object of the present invention is to at least partially overcome the disadvantages known in the prior art.
  • the above object is achieved by an inventive method for the continuous production of crepe paper according to claim 1 and a paper machine for producing the creping paper according to claim 6.
  • Particularly preferred embodiments are the subject of the dependent claims.
  • the inventive method for the continuous production of crepe paper comprises the steps of producing a paper web from a stock suspension, mechanical dewatering of the paper web in a press section, the creation of a crepe structure in the sheet structure of the paper web and the thermal drying of the paper web.
  • the method according to the invention for the continuous production of crepe paper by applying the creped paper web to a Yankee cylinder by means of a volume-saving nip system for drying and producing a smooth surface on the paper web is characterized.
  • crepe structure in the sheet structure of the paper web in the context of the invention is understood to mean the production of crepe creases on a cylinder by means of creping scrapers by compression of the paper web.
  • the mechanical dewatering by means of at least two, preferably three press nips, wherein at least one roller, in particular the third and last roller of the press section serves as a counter roll for a creping doctor and is also referred to as a creping roller.
  • a press nip in the sense of the present invention is understood to mean the gap between two press rolls, between which the paper web runs and on which a predetermined line force is exerted.
  • Counter-roll for a creping doctor in the sense of the present invention is understood to mean a roll against which a creping doctor abuts, which upsets the paper web and thereby produces the creping.
  • the dry content of the paper web after the wire section is between 16 and 23% and / or the dry content before the production of the crepe structure is between 25 and 45%.
  • Dry content of the paper web in the context of the present invention is understood as meaning the dry content of paper and pulp.
  • the determination is carried out, for example, in accordance with the standard: BS EN ISO 638 Paper, board and pulp - Determination of dry content - Heating cabinet method.
  • Thermal drying of the paper web in the sense of the present invention is understood as meaning types of contact drying in the paper machine, in particular cylinder drying.
  • other types of drying such as radiation or convection drying can be used.
  • Yankee cylinders are understood to mean heated cylinders with a large diameter and a smooth surface, such as, for example, a Yankee cylinder.
  • the dry content of the paper web before application to a Yankee cylinder is in the range between 50 and 80%, preferably between 60 and 75% and in particular in the range of 65 and 70%.
  • the creped paper web is applied to a Yankee cylinder using a volume-gentle nip system.
  • a volume-saving pressure system is understood here to mean a pressure system which does not essentially destroy the creping of the crepe paper and obtains the volume of the creping paper to a predetermined extent. This is achieved for example by the combination of a soft pressure roller with a Velin felt in the press nip between the pressure roller and Yankee cylinder.
  • An example of the arrangement of such an Anpresssystems is also a German press, or a corresponding modification thereof.
  • samples of crepe paper according to the invention for example, smoothness values in the range from 20 to 1500 ml / min, preferably from 100 to 1200 ml / min and in particular in the range from 500 to 900 ml / min according to Bendtsen, were measured.
  • Gloss values measured according to DIN 54502 with an angle of incidence of 85 degrees were measured in samples of the crepe paper according to the invention, for example in the range from 0 to 25, preferably from 1 to 23 and in particular in the range from 6 to 22.
  • Gloss of the paper web in the sense of the present invention is understood to mean the gloss of crepe paper as an optical impression perceived when viewing the surface. The determination is carried out, for example, according to the standard: DIN 54502.
  • the creping structure has a creping factor in the range from 1 to 20% and in particular the fiber orientation in the paper web has a longitudinal / transverse ratio in the range from 1: 1 to 1: 2.5 ,
  • the percentage ratio between the uncreped and the creped paper web is understood, in particular by the creping a reduction of the paper web is effected.
  • fiber orientation means the ratio between the fiber orientation along the fiber orientation and across the paper machine.
  • the fiber orientation is determined in the sheet forming process in the paper machine and can be determined, for example, with image analysis methods, laser scattering methods, etc.
  • the creping doctor has a grinding angle ⁇ in the range of 0.5 ° to 10 °, in particular between 3 ° to 8 ° and / or an angle of attack ⁇ of 20 ° to 30 ° and / or an angle ⁇ between 5 ° to 20 °, in particular of about 14 °.
  • grinding angle ⁇ (alpha) is understood to be the angle of the ground creping edge.
  • the angle of incidence ⁇ (gamma) is understood to mean the angle of the creping doctor to the counter-roller.
  • the angle of attack ⁇ refers to the angle of incidence of the creping doctor relative to the vertical axis of the counter-roller.
  • the object of the present invention is also achieved with a paper machine for producing a crepe paper.
  • This has at least one headbox, a wire section for producing a paper web from a stock suspension, a press section for mechanical dewatering, a device for producing a crepe structure in the paper web, a dryer section for thermal dewatering of the paper web and a smoothing device.
  • the Smoothing device has at least one Yankee cylinder, which applies with a pressure system the creped paper web with a soft roller and / or a Schonfilz on the Yankee cylinder to produce a smooth surface.
  • a soft roller is understood to mean a roller with a soft cover in the range from 10 to 30 Pusey & Jhone.
  • the term "felted felt” is understood to mean a felt which, in particular, protects the crepe paper web with regard to the paper-specific volume or the creping structure.
  • a vellum felt is used, in which due to its compressibility, one side of the crepe paper web can be pressed into the press nip and thus the crepe paper web is spared from the pressure effect in the press nip.
  • the protective felt may also have a ribbing or other surface structure in order to give the crepe paper a further, in particular visible, structure or marking.
  • At least one further thermal drying device, and / or a size press, and / or a calender, and / or a reel are provided.
  • a further thermal drying device in the sense of the present invention is understood as meaning, for example, an after-dryer section.
  • a size press is understood to mean, for example, a roll applicator for the application of dry strength additives.
  • smoothing work is understood to mean, for example, a roll calender.
  • Roll-up in the sense of the present invention is understood to mean a device for winding up the finished paper web, for example a pop-up roller.
  • the press section has a first press, in particular with a line force in the range of 0 to 10 kN / m for producing a dry content in the paper web in the range of 25 to 30%, a second press, in particular with a Line force in the range of 35 to 45 kN / m for producing a dry content in the paper web in the range of 27 to 38% and preferably a third press, in particular at a line force in the range of 45 to 55 kN / m to produce a dry content in the paper web in the range of 25 to 45% on.
  • Line force in the sense of the present invention is understood to mean the force which is exerted on the line in the press nip.
  • At least one roller of the press section is designed as a creping roller, in particular with a finished surface.
  • materials from which these finished surfaces are at least partially made are tungsten carbide compounds, especially di-tungsten carbide, tungsten carbide and tungsten carbide, combinations thereof, and the like.
  • a creping doctor is used for the production of the creping structure, which has in particular a ceramic coated scraper edge.
  • the creping doctor has a grinding angle ⁇ (alpha) in the range of 0.5 ° to 10, in particular between 3 ° to 8 ° and / or the setting angle ⁇ (gamma) of 20 ° to 30 ° and / or the angle of attack ⁇ (beta) between 5 ° to 20 °, in particular of about 14 °.
  • the paper machine before the application of crepe paper according to the invention on a Yankee predrying in particular drying a cylinder to produce a dry content of crepe paper web according to the invention in the range between 50 and 80%, preferably between 60 and 75% and in particular in the range of 65 and 70% on.
  • Cylinder drying in the context of the present invention is understood to mean heated drying cylinders which are used in a paper machine for drying the paper web.
  • the software roll is part of a German press which applies the paper web to the Yankee cylinder, in particular the Yankee cylinder.
  • a protective felt such as a vellum felt is used, wherein preferably the line force between the press and cylinder in the range of 5 to 20kN / m.
  • the process according to the invention for the continuous production of crepe paper also comprises the core paper produced by this process, which was preferably produced on a paper machine according to the invention.
  • the present invention also includes the use of the crepe paper as a technical paper for wrapping, insulation, coating and as a carrier material in particular in roofing membranes, as medical papers for steam and gas sterilization, dental crepe papers, as gift papers, packing crepe papers, crepe papers for textile sleeve production, as isolation crepe paper for the electrical industry, for laminating paper, cardboard and cardboard, as colored papers, as wet-strength papers, as hydrophobic papers, security papers, for packaging, for handicrafts, decorating, for paper flowers and the like.
  • An advantage of the method according to the invention for the production of crepe paper is that the crepe paper is smooth on one side and can be used for a multiplicity of further fields of application with the surface properties which are changed thereby, for example.
  • Such are, for example, the covability of the crepe paper, the possibility of coating, in particular the roll coating, the printability of the crepe paper and a possible bondability of the crepe paper.
  • An advantage of the method of the invention is the creation of gloss properties as an optical impression of crepe paper perceived when viewing the surface.
  • the embodiment according to FIG. 1 shows a creping doctor 5 with a scraper edge 17, a grinding angle ⁇ , for example, between 3 ° and 8 °, a thickness a between 0.6 to 1 mm and a length b between 70 to 75 cm.
  • the phase of the grinding angle can be coated, for example.
  • Suitable abrasion-resistant coating materials are, for example, ceramic materials which are selected from a group which have abrasion-resistant compounds, in particular silicate compounds, which in particular include carbide compounds, in particular silicon carbide compounds, boron carbide compounds, aluminum oxide compounds, beryllium oxide compounds. Compounds, zirconium oxide compounds, boron nitride compounds, kaolinite compounds, illite compounds, montmorillonite compounds, quartz compounds, feldspar compounds, mica compounds, lime compounds, combinations thereof, and the like.
  • the embodiment according to FIG. 2 shows a device for producing a crepe structure 7.
  • This device consists of a creping doctor 5 and a counter-roller 4, which can also be referred to as a creping roller or in the present example as a press roller.
  • the positioning of the creping doctor 5 becomes adjusted by the angle of attack ⁇ with, for example, 10 ° to 20 °, in particular 14 ° and the angle of attack ⁇ with, for example, 20 ° to 30 °.
  • the adjustment of the angle is performed, for example, with the positioning of an adjustable scraper bar.
  • the surface of the counter-roller 4 can also be at least partially coated with a particularly resistant material, similar to the scraper 5.
  • the representation according to FIG. 3 shows the front part of a paper machine with a wire section 6, in which the first dewatering of a stock suspension by (a) sieve (s) takes place.
  • the press section 1 consists for example of a first press 12, here shown with an underfelt, a second press 13 and a third press 14. With the passage of the (paper) web along the arrow 15 through each press nip of the aforementioned presses, the dry content the web gradually increased to 25 - 45%.
  • the creping takes place on the third press 14, to which the apparatus for producing a crepe structure 7 is also attached.
  • This device consists in the present example of a creping blade 5 and a counter-roller 4, which are positioned with angles of attack to each other. From the press section 1, the paper web, for example, in the dryer section 8 of FIG. 4 transferred.
  • the representation according to FIG. 4 shows the course of a paper web 16 through a drying section 8 in which, for example, in the first four drying cylinders a slalom felt guide is installed. After drying, a smoothing device is also arranged.
  • the smoothing device 9 has a Yankee cylinder 2 and a volume-pressure system 3, with which the crepe paper web is pressed against the Yankee cylinder 2, on.
  • the volume-saving pressing system 3 in this case has a protective felt 11 and a soft roller 10.
  • Table 1 shows an overview of the parameters of crepe paper according to the method of the invention.
  • Table 1 shows an overview of the parameters of crepe paper according to the method of the invention.
  • Table 1 shows an overview of the parameters of crepe paper according to the method of the invention.
  • Table 1 shows an overview of the parameters of crepe paper according to the method of the invention.
  • Table 1 shows an overview of the parameters of crepe paper according to the method of the invention.
  • the type of paper smooth on one side and White are illustrative of different basis weights in each case with respect to the paper top side (OS) and paper underside (US) abs (with the set machine parameters cylinder pressure Yankee bar. ),
  • Contact pressure the pressure roller (KN / m) and cylinder surface temperature (° C) the paper parameters achieved roughness Bendtsen (ml / min) and gloss measurement according to DIN 54502.
  • the roughness according to Bendtsen and / or the gloss values according to DIN 54502 are distinctly improved over the prior art in the crepe paper
  • Table 1 Parameters of crepe paper samples produced by the method according to the invention. Paper name Paper side OS (top side) or US (bottom side) Basis weight in g / m 2 Roughness to Bentsen in ml / min Cylinder pressure Yankee in bar abs Contact pressure of the pressure roller in KN / m Cylinder surface temperature in ° C Gloss measurement according to DIN 54502 angle of incidence 85 degrees Eglt.
  • White OS 40 4340 2 20 92 0 US 790 6 Eglt.
  • White OS 100 2030 3.4 61 119 2 US 250 25 Eglt.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von einseitig glattem Krepppapier. Zusätzlich betrifft die Erfindung Krepppapier, welches nach dem erfindungsgemäßen Verfahren insbesondere auf einer Papiermaschine hergestellt wurde und die Verwendung des Krepppapiers.
  • Krepppapier ist im Stand der Technik bekannt und wird meist als technisches Papier für die Umwicklung, Isolierung, Beschichtung und als Trägermaterial insbesondere in Dachbahnen, als medizinisches Papier für Dampf- und Gassterilisation, Dentalkrepppapiere, als Geschenkpapiere, Packkrepppapiere, Krepppapiere für die Textilhülsenproduktion, als Isolationskrepppapier für die Elektroindustrie, Zwischenlagenpapier, Schutzpapier, zum Basteln, Dekorieren, für Papierblumen und dergleichen eingesetzt.
  • Bei herkömmlichen Kreppverfahren, erfolgt die Kreppung durch Abschaben der Papierbahn von einem geheizten Zylinder, wie beispielsweise von einem Yankee-Zylinder. Entsprechend des Trockengehaltes der Papierbahn wird zwischen Nasskrepp- und Trockenkrepp-Verfahren unterschieden.
  • Zum Stand der Technik offenbart die DE 10 2005 060 379 A1 eine Vorrichtung zur Behandlung einer Faserstoffbahn, insbesondere zur Herstellung einer Tissuepapierbahn. Dazu wird eine Faserstoffbahn zu einem Kreppspalt geführt, der sich zwischen der Oberfläche einer Softwalze und dem Kreppband befindet. Die Faserstoffbahn wird weiter zu einem Trockenzylinder geführt, an dem sich ein weiterer Kreppspalt - in diesem Fall der Pressspalt - befinden kann. Ferner offenbart die Druckschrift Maßnahmen zur Reduzierung der Abnutzung des Kreppbandes, beispielsweise durch einen geringen Reibungskoeffizient zwischen dem Kreppband und der Bahnstützfläche.
  • Ein weiterer Stand der Technik wird in GB 2 152 961 A offenbart, wobei ein Verfahren beschrieben wird, mit dem unter Verwendung von konventionellen Yankee-Papiermaschinen ein besonders weiches Papier hergestellt werden kann. Dazu wird ein zweistufiger Krepp-Prozess (dual creping process) verwendet. In der ersten Stufe wird Papierstoff mittels eines Yankee-Zylinders zu einem Papier mit einem Trockengehalt von 93 bis 97% verarbeitet und dort mittels eines Schabers gekreppt. Nach einer Reduktion der Elastizität wird das Papier an einer Krepptrommel mittels eines zweiten Schabers ein weiteres Mal gekreppt. Ebenso wie bei der D1 wird dadurch ein beidseitig gekrepptes Papier erzeugt.
  • Nachteile der beidseitigen Kreppung sind beispielsweise im Bereich der Weiterverarbeitung zu finden. Aufgrund von großen Oberflächenunebenheiten bei Krepppapieren sind beispielsweise die Eigenschaften hinsichtlich flächiger Bedruckbarkeit und Verklebbarkeit für Papiere mit beidseitiger Kreppung verbesserungswürdig.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die im Stand der Technik bekannten Nachteile wenigstens teilweise zu überwinden. Die vorstehende Aufgabe wird durch ein erfindungsgemäßes Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Krepppapier gemäß Anspruch 1 und eine Papiermaschine zur Herstellung des Krepppapiers gemäß Anspruch 6 gelöst. Besonders bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der Unteransprüche.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Krepppapier umfasst die Schritte der Herstellung einer Papierbahn aus einer Stoffsuspension, der mechanischen Entwässerung der Papierbahn in einer Pressenpartie, der Erzeugung einer Kreppstruktur im Blattgefüge der Papierbahn und der thermischen Trocknung der Papierbahn. Gekennzeichnet ist das erfindungsgemäße Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Krepppapier durch das Aufbringen der gekreppten Papierbahn auf einen Glättzylinder mittels eines volumenschonenden Anpresssystems zur Trocknung und Erzeugung einer glatten Oberfläche auf der Papierbahn.
  • Unter mechanischer Entwässerung der Papierbahn in einer Pressenpartie im Sinne der vorliegenden Erfindung werden alle Arten von Entwässerungen des bahnförmigen Filterkuchens mittels Pressverfahren vorzugsweise innerhalb einer Pressenpartie einer Papiermaschine verstanden. Im Pressspalt wird das in der Papierbahn befindliche Wasser durch den zwischen den Walzenpaaren aufgebrachten Druck herausgepresst. Herkömmliche Presssysteme bei Papiermaschinen sind Legepressen, Saugpressen, gelochte & gerillte Presswalzen, beheizte Presswalzen, Flexitherm- & NipcoFlex-Walzen, befilzt, doppelbefilzt, Schuhpressen, Kombinationen hiervon und dergleichen.
  • Unter Erzeugung einer Kreppstruktur im Blattgefüge der Papierbahn im Sinne der Erfindung wird die Erzeugung von Kreppfalten auf einem Zylinder mittels Kreppschaber durch Stauchung der Papierbahn verstanden.
  • In einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zur kontinuierlichen Herstellung von Krepppapier erfolgt die mechanische Entwässerung mittels wenigstens zwei, vorzugsweise drei Pressspalten, wobei wenigstens eine Walze, insbesondere die dritte und letzte Walze der Pressenpartie als Gegenwalze für einen Kreppschaber dient und auch als Kreppwalze bezeichnet wird.
  • Unter einem Pressspalt im Sinne der vorliegenden Erfindung wird der Spalt zwischen zwei Presswalzen verstanden, zwischen welchen die Papierbahn läuft und auf diese eine vorgegebene Linienkraft ausgeübt wird.
  • Unter Gegenwalze für einen Kreppschaber im Sinne der vorliegenden Erfindung wird eine Walze verstanden, an der ein Kreppschaber anliegt, welcher die Papierbahn staucht und hierdurch die Kreppung erzeugt.
  • In einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zur kontinuierlichen Herstellung von Krepppapier ist der Trockengehalt der Papierbahn nach der Siebpartie zwischen 16 und 23% und/oder der Trockengehalt vor der Erzeugung der Kreppstruktur zwischen 25 und 45%.
  • Unter Trockengehalt der Papierbahn im Sinne der vorliegenden Erfindung wird der Trockengehalt von Papier und Zellstoff verstanden. Die Bestimmung erfolgt beispielsweise nach der Norm: BS EN ISO 638 Papier, Pappe und Faserstoff - Bestimmung des Trockengehaltes - Wärmeschrankverfahren.
  • Unter thermischer Trocknung der Papierbahn im Sinne der vorliegenden Erfindung werden Arten der Kontakttrocknung in der Papiermaschine, wie insbesondere Zylindertrocknung verstanden. Beispielsweise können auch weitere Trocknungsarten, wie Strahlungs- oder Konvektionstrocknung zum Einsatz kommen.
  • Unter Glättzylinder im Sinne der vorliegenden Erfindung werden beheizte Zylinder mit einem großen Durchmesser und einer glatten Oberfläche, wie beispielsweise ein Yankee-Zylinder verstanden.
  • In einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zur kontinuierlichen Herstellung von Krepppapier ist der Trockengehalt der Papierbahn vor der Aufbringung auf einen Glättzylinder im Bereich zwischen 50 und 80%, vorzugsweise zwischen 60 und 75% und insbesondere im Bereich von 65 und 70%.
  • Entsprechend der vorliegenden Erfindung wird die gekreppte Papierbahn auf einen Glättzylinder aufgebracht, wobei dies unter Verwendung eines volumenschonenden Anpresssystems erfolgt. Unter einem volumenschonenden Anpresssystem wird dabei ein Anpresssystem verstanden, welches die Kreppung des Krepppapiers im Wesentlichen nicht zerstört und das Volumen des Krepppapiers in einem vorgegebenen Umfang erhält. Dies wird beispielsweise durch die Kombination einer weichen Anpresswalze mit einem Velin-Filz im Pressspalt zwischen Anpresswalze und Yankee-Zylinder erreicht. Ein Beispiel für die Anordnung eines solchen Anpresssystems ist auch eine Deutsche Presse, bzw. eine entsprechende Modifikation hiervon. Bei Mustern des erfindungsgemäßen Krepppapiers wurden beispielsweise Glättewerte im Bereich von 20 bis 1500ml/min vorzugsweise von 100 bis 1200ml/min und insbesondere im Bereich von 500 bis 900ml/min nach Bendtsen gemessen. Glanzwerte gemessen gemäß DIN 54502 mit einem Einfallwinkel von 85 Grad wurden bei Mustern des erfindungsgemäßen Krepppapiers beispielsweise im Bereich von 0 bis 25 vorzugsweise von 1 bis 23 und insbesondere im Bereich von 6 bis 22 gemessen.
  • Unter Glanz der Papierbahn im Sinne der vorliegenden Erfindung wird der Glanz von Krepppapier als ein optischer Eindruck, den man bei der Betrachtung der Oberfläche wahrnimmt verstanden. Die Bestimmung erfolgt beispielsweise nach der Norm: DIN 54502.
  • In einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zur kontinuierlichen Herstellung von Krepppapier weist die Kreppstruktur einen Kreppfaktor im Bereich von 1 bis 20% auf und insbesondere die Faserorientierung in der Papierbahn ein Längs-/ Querverhältnis im Bereich von 1:1 bis 1:2,5 auf.
  • Unter Kreppfaktor der Kreppstruktur im Sinne der vorliegenden Erfindung wird das prozentuale Verhältnis zwischen der ungekreppten und der gekreppten Papierbahn verstanden, wobei durch das Kreppen insbesondere eine Kürzung der Papierbahn bewirkt wird.
  • Unter Faserorientierung im Sinne der vorliegenden Erfindung wird das Verhältnis zwischen der Faserorientierung längs zur Faserorientierung und quer der Papiermaschine verstanden. Die Faserorientierung wird beim Blattbildungsprozess in der Papiermaschine festgelegt und kann beispielsweise mit Bildanalyseverfahren, Laser-Streuungsmethoden, etc. ermittelt werden.
  • In einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zur kontinuierlichen Herstellung von Krepppapier weist der Kreppschaber einen Schleifwinkel α im Bereich von 0,5° bis 10°, insbesondere zwischen 3° bis 8° und/oder einen Anstellwinkel γ von 20° bis 30° und/oder einen Anstellwinkel β zwischen 5° bis 20° auf, insbesondere von ca. 14° auf.
  • Unter Schleifwinkel α (Alpha) im Sinne der vorliegenden Erfindung wird der Winkel der angeschliffenen Kreppschaberkante verstanden.
  • Unter dem Anstellwinkel γ (Gamma) im Sinne der vorliegenden Erfindung wird der Winkel des Kreppschabers zur Gegenwalze verstanden.
  • Unter dem Anstellwinkel β (Beta) im Sinne der vorliegenden Erfindung wird der Auftreffwinkel des Kreppschabers zur vertikalen Achse der Gegenwalze verstanden.
  • Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird ferner auch mit einer Papiermaschine zur Herstellung eines Krepppapiers gelöst. Diese weist wenigstens einen Stoffauflauf, eine Siebpartie zur Erzeugung einer Papierbahn aus einer Stoffsuspension, eine Pressenpartie zur mechanischen Entwässerung, eine Vorrichtung zur Erzeugung einer Kreppstruktur in der Papierbahn, eine Trockenpartie zur thermischen Entwässerung der Papierbahn und eine Glätteinrichtung auf. Die Glätteinrichtung weist wenigstens einen Glättzylinder auf, welcher mit einem Anpresssystem die gekreppte Papierbahn mit einer Softwalze und/oder einem Schonfilz auf den Glättzylinder zur Erzeugung einer glatten Oberfläche aufbringt.
  • Unter Softwalze im Sinne der vorliegenden Erfindung wird eine Walze mit einem weichem Bezug im Bereich von 10 bis 30 Pusey & Jhone verstanden.
  • Unter Schonfilz im Sinne der vorliegenden Erfindung wird ein Filz verstanden, welcher insbesondere die Krepppapierbahn bezüglich des papierspezifischen Volumens bzw. der Kreppstruktur schont. Hierzu wird beispielsweise ein Velin-Filz eingesetzt, in den aufgrund seiner Kompressibilität die eine Seite der Krepppapierbahn im Pressnip hinein gedrückt werden kann und somit die Krepppapierbahn von der Druckeinwirkung im Pressspalt geschont wird. Der Schonfilz kann gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform auch eine Rippung oder andere Oberflächenstruktur aufweisen, um dem Krepppapier eine weitere insbesondere sichtbare Struktur oder Markierung zu geben.
  • In einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Papiermaschine sind wenigstens eine weitere thermische Trocknungseinrichtung, und/oder eine Leimpresse, und/oder ein Glättwerk, und/oder eine Aufrollung vorgesehen.
  • Unter einer weiteren thermische Trocknungseinrichtung im Sinne der vorliegenden Erfindung wird beispielsweise eine Nachtrockenpartie verstanden.
  • Unter Leimpresse im Sinne der vorliegenden Erfindung wird ein Walzenauftragswerk beispielsweise für den Auftrag von Trockenverfestigungsadditiven verstanden.
  • Unter Glättwerk im Sinne der vorliegenden Erfindung wird beispielsweise ein Walzenglättwerk verstanden.
  • Unter Aufrollung im Sinne der vorliegenden Erfindung wird eine Vorrichtung zum Aufrollen der fertig produzierten Papierbahn, wie beispielsweise eine Poperoller-Aufrollung verstanden.
  • In einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Papiermaschine weist die Pressenpartie eine 1. Presse, insbesondere mit einer Linienkraft im Bereich von 0 bis 10kN/m zur Erzeugung eines Trockengehalts in der Papierbahn im Bereich von 25 bis 30%, eine 2. Presse, insbesondere mit einer Linienkraft im Bereich von 35 bis 45kN/m zur Erzeugung eines Trockengehalts in der Papierbahn im Bereich von 27 bis 38% und vorzugsweise eine 3. Presse, insbesondere bei einer Linienkraft im Bereich von 45 bis 55kN/m zur Erzeugung eines Trockengehaltes in der Papierbahn im Bereich von 25 bis 45% auf.
  • Unter Linienkraft im Sinne der vorliegenden Erfindung wird die Kraft verstanden, welche auf die Linie im Pressspalt ausgeübt wird.
  • In einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Papiermaschine ist wenigstens eine Walze der Pressenpartie als Kreppwalze insbesondere mit einer veredelten Oberfläche ausgebildet. Beispiele für Materialien, aus welchen diese veredelten Oberflächen wenigstens teilweise hergestellt sind, sind Wolframcarbid-Verbindungen, insbesondere Di-Wolframcarbid, Wolframmonocarbid und Wolframschmelzcarbid, Kombinationen hiervon und dergleichen.
  • In einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Papiermaschine wird für die Erzeugung der Kreppstruktur ein Kreppschaber verwendet wird, welcher insbesondere eine keramisch beschichtete Schaberkante aufweist.
  • In einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Papiermaschine weist der Kreppschaber einen Schleifwinkel α (Alpha) im Bereich von 0,5° bis 10, insbesondere zwischen 3° bis 8° und/oder der Anstellwinkel γ (Gamma) von 20° bis 30° und/oder der Anstellwinkel β (Beta) zwischen 5° bis 20°, insbesondere von ca. 14° auf.
  • In einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Papiermaschine weist die Papiermaschine vor der Aufbringung des erfindungsgemäßen Krepppapiers auf einen Glättzylinder eine Vortrocknung insbesondere eine Zylindertrocknung zur Erzeugung eines Trockengehaltes der erfindungsgemäßen Krepppapierbahn im Bereich zwischen 50 und 80%, vorzugsweise zwischen 60 und 75% und insbesondere im Bereich von 65 und 70% auf.
  • Unter Zylindertrocknung im Sinne der vorliegenden Erfindung werden beheizte Trockenzylinder verstanden, welche in einer Papiermaschine zur Trocknung der Papierbahn eingesetzt werden.
  • In einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Papiermaschine ist die Softwalze Bestandteil einer Deutsche Presse, welche die Papierbahn an den Glättzylinder, insbesondere den Yankee-Zylinder, aufbringt. Ferner wird insbesondere ein Schonfilz wie beispielsweise ein Velin-Filz verwendet, wobei vorzugsweise die Linienkraft zwischen Presse und Zylinder im Bereich von 5 bis 20kN/m liegt.
  • Des weiteren umfasst das erfindungsgemäße Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Krepppapier auch das nach diesem Verfahren hergestellte Kernpapier, welches vorzugsweise auf einer erfindungsgemäßen Papiermaschine hergestellt wurde.
  • Die vorliegende Erfindung umfasst ferner auch die Verwendung des Krepppapiers als technisches Papier für die Umwicklung, Isolierung, Beschichtung und als Trägermaterial insbesondere in Dachbahnen, als Medizinische Papiere für Dampf- und Gassterilisation, Dentalkrepppapiere, als Geschenkpapiere, Packkrepppapiere, Krepppapiere für die Textilhülsenproduktion, als Isolationskrepppapier für die Elektroindustrie, zur Kaschierung von Papier, Pappe und Karton, als farbige Papiere, als nassfeste Papiere, als hydrophobe Papiere, Sicherheitspapiere, für Verpackungen, zum Basteln, Dekorieren, für Papierblumen und dergleichen.
  • Ein Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung von Krepppapier ist, dass das Krepppapier einseitig glatt ist und mit den beispielsweise dadurch veränderten Oberflächeneigenschaften für eine Vielzahl weiterer Anwendungsbereiche einsetzbar ist. Solche sind beispielsweise die Kaschierbarkeit des Krepppapiers, die Beschichtungsmöglichkeit, insbesondere die Walzenbeschichtung, die Bedruckbarkeit des Krepppapiers und eine mögliche Verklebbarkeit des Krepppapiers.
  • Ein Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens ist die Erzeugung von Glanzeigenschaften als ein optischer Eindruck von Krepppapier, den man bei der Betrachtung der Oberfläche wahrnimmt.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels erläutert, wobei darauf hingewiesen wird, dass durch dieses Beispiel Abwandlungen beziehungsweise Ergänzungen wie sie sich für den Fachmann unmittelbar ergeben mit umfasst sind. Darüber hinaus stellt dieses bevorzugte Ausführungsbeispiel keine Beschränkung der Erfindung in der Art dar, dass Abwandlungen und Ergänzungen im Umfang der vorliegenden Erfindung liegen.
  • Dabei zeigen:
    • Fig. 1 eine schematische Zeichnung der im erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzten Kreppschaberklinge;
    • Fig. 2 eine schematische Zeichnung der im erfindungsgemäßen Verfahren zum Einsatz kommenden Vorrichtung zur Erzeugung einer Kreppstruktur und der Positionierung des Kreppschabers zur Gegenwalze;
    • Fig. 3 eine schematische Zeichnung der im erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzten vorderen Teils einer Papiermaschine;
    • Fig. 4 eine schematische Zeichnung der thermischen Trocknung mit einem Glättzylinder.
  • Das Ausführungsbeispiel gemäß Figur 1 zeigt einen Kreppschaber 5 mit einer Schaberkante 17, einem Schleifwinkel α beispielsweise zwischen 3° und 8°, einer Dicke a zwischen 0,6 bis 1 mm und einer Länge b zwischen 70 bis 75 cm. Die Phase des Schleifwinkels kann beispielsweise beschichtet sein. Als abriebfester Beschichtungsstoff eignen sich beispielsweise keramische Werkstoffe, die aus einer Gruppe ausgewählt werden, welche abriebfeste Verbindungen aufweisen, die insbesondere Silicat-Verbindungen aufweist, die insbesondere Carbid-Verbindungen, die insbesondere Siliciumcarbid-Verbindungen, Borcarbid-Verbindungen, Aluminiumoxid-Verbindungen, Berylliumoxid-Verbindungen, Zirkonoxid-Verbindungen, Bornitrid-Verbindungen, Kaolinit-Verbindungen, Illit-Verbindungen, Montmorillonit-Verbindungen, Quarz-Verbindungen, Feldspat-Verbindungen, Glimmer-Verbindungen, Kalk-Verbindungen, Kombinationen hiervon und dergleichen aufweist.
  • Das Ausführungsbeispiel gemäß Figur 2 zeigt eine Vorrichtung zur Erzeugung einer Kreppstruktur 7. Diese Vorrichtung besteht aus einem Kreppschaber 5 und einer Gegenwalze 4, die auch als Kreppwalze oder im vorliegenden Beispiel als Presswalze bezeichnet werden kann. Die Positionierung des Kreppschabers 5 wird über den Anstellwinkel β mit beispielsweise 10° bis 20°, insbesondere 14° und den Anstellwinkel γ mit beispielsweise 20° bis 30° eingestellt. Die Einstellung der Winkel wird beispielsweise mit der Positionierung eines verstellbaren Schaberbalkens durchgeführt. Um dauerhaft der mechanischen Belastung durch den Schaber 5 stand zu halten, kann ferner die Oberfläche der Gegenwalze 4 auch mit einem besonders widerstandsfähigem Material - ähnlich wie der Schaber 5 - wenigstens teilweise beschichtet sein.
  • Die Darstellung gemäß Figur 3 zeigt den vorderen Teil einer Papiermaschine mit einer Siebpartie 6, in der die erste Entwässerung einer Stoffsuspension durch (ein) Sieb(e) erfolgt. In der Pressenpartie 1 wird der Trockengehalt der zuvor gebildete (Papier)bahn mit einem zweiten mechanischen Entwässerungsvorgang erhöht. Die Pressenpartie 1 besteht beispielsweise aus einer ersten Presse 12, hier mit einem Unterfilz dargestellt, einer zweiten Presse 13 und einer dritten Presse 14. Mit dem Durchlaufen der (Papier)bahn entlang dem Pfeil 15 durch jeden einzelnen Pressspalt der zuvor genannten Pressen wird der Trockengehalt der Papierbahn schrittweise bis auf 25 - 45% gesteigert. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel erfolgt die Kreppung an der dritten Presse 14, an welcher sich auch die Vorrichtung zur Erzeugung einer Kreppstruktur 7 angebracht ist. Diese Vorrichtung besteht im vorliegenden Beispiel aus einem Kreppschaber 5 und einer Gegenwalze 4, die mit Anstellwinkeln zueinander positioniert sind. Von der Pressenpartie 1 wird die Papierbahn beispielsweise in die Trockenpartie 8 der Figur 4 überführt.
  • Die Darstellung gemäß Figur 4 zeigt den Verlauf einer Papierbahn 16 durch eine Trockenpartie 8 bei der beispielsweise in den ersten vier Trockenzylindern eine Slalomfilzführung installiert ist. Im Anschluss an die Trocknung ist ferner eine Glätteinrichtung angeordnet. Die Glätteinrichtung 9 weist einen Glättzylinder 2 und ein volumenschonendes Anpresssystem 3, mit welchem die Krepppapierbahn an den Glättzylinder 2 gepresst wird, auf. Das volumenschonende Anpresssystem 3 weist hierbei einen Schonfilz 11 und eine Softwalze 10 auf.
  • Tabelle 1 zeigt eine Übersicht der Parameter von Krepppapier nach dem erfindungsgemäßen Verfahren. Für die Papiersorte einseitig glatt Weiß (einseitig glatt Weiß = eglt. Weiß) sind beispielhaft für unterschiedliche Flächengewichte jeweils bezüglich der Papier-Oberseite (OS) und Papier-Unterseite (US) mit den eingestellten Maschinenparametern Zylinderdruck Yankee (bar abs.), Anpressdruck der Anpresswalze (KN/m) und Zylinderoberflächentemperatur (°C) die erzielten Papierparameter Rauhigkeit nach Bendtsen (ml/min) und Glanzmessung nach DIN 54502 dargestellt. Bei dem erfindungsgemäßen Kepppapier sind beispielsweise die Rauhigkeit nach Bendtsen und/oder die Glanzwerte nach DIN 54502 gegenüber dem Stand der Technik deutlich verbessert. Tabelle 1: Parameter von Krepppapiermustern hergestellt nach dem erfindungsgemäßen Verfahren.
    Papier -bezeichnung Papierseite OS (Oberseite) oder US (Unterseite) Flächengewicht in g/m2 Rauhigkeit nach Bentsen in ml/min Zylinderdruck Yankee in bar abs Anpressdruck der Anpresswalze in KN/m Zylinderoberflächentemperatur in °C Glanzmessung nach DIN 54502 Einfallwinkel 85 Grad
    Eglt. Weiß OS 40 2270 3,5 60 120 0
    US 310 22
    Eglt. Weiß OS 40 4340 2 20 92 0
    US 790 6
    Eglt. Weiß OS 60 2420 3,6 59 126 1
    US 270 23
    Eglt. Weiß OS 60 4190 1,9 22 94 0
    US 830 7
    Eglt. Weiß OS 100 2030 3,4 61 119 2
    US 250 25
    Eglt. Weiß OS 100 4310 2 21 89 0
    US 790 7

Claims (12)

  1. Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von einseitig glattem Krepppapier mit den Schritten:
    - Herstellung einer Papierbahn (16) aus einer Stoffsuspension;
    - mechanische Entwässerung der Papierbahn (16) in einer Pressenpartie (1);
    - Erzeugung einer Kreppstruktur im Blattgefüge der Papierbahn (16);
    - Thermische Trocknung der Papierbahn (16);
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Trockengehalt vor der Erzeugung der Kreppstruktur mittels eines Kreppschabers (5) zwischen 25 und 45% liegt, und dass
    das Aufbringen der gekreppten Papierbahn (16) auf einen Glättzylinder (2) mittels eines volumenschonenden Anpresssystems (3), zur Trocknung und Erzeugung einer einseitig glatten Oberfläche auf der Papierbahn (16) erfolgt, wobei das Anpresssystem (3) die gekreppte Papierbahn (16) mit einer Softwalze (10) und einem Schonfilz (11) auf den Glättzylinder (2) aufbringt.
  2. Verfahren zur Herstellung eines Krepppapiers gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
    die mechanische Entwässerung mittels wenigstens zwei, vorzugsweise drei Pressspalten erfolgt und wenigstens eine Walze der Pressenpartie als Gegenwalze (4) für einen Kreppschaber (5) dient.
  3. Verfahren zur Herstellung eines Krepppapiers gemäß Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, dass
    der Trockengehalt der Papierbahn (16) nach der Siebpartie (6) zwischen 16 und 23% liegt und/oder der Trockengehalt vor der Erzeugung der Kreppstruktur zwischen 25 und 45% liegt.
  4. Verfahren zur Herstellung eines Krepppapiers gemäß einem der vorstehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass
    der Kreppschaber (5) einen Schleifwinkel α im Bereich von 0,5° bis 10°, insbesondere zwischen 3° bis 8° und/oder der Anstellwinkel γ von 20° bis 30° und/oder der Anstellwinkel β zwischen 5° bis 20° ist, insbesondere von ca. 14° einnimmt.
  5. Papiermaschine zur Herstellung eines einseitig glatten Krepppapiers mit wenigstens einem Stoffauflauf, einer Siebpartie (6) zur Erzeugung einer Papierbahn (16) aus einer Stoffsuspension, einer Pressenpartie (1) zur mechanischen Entwässerung, einer Trockenpartie (8) zur thermischen Entwässerung der Papierbahn (16), einem Anpresssystem (3) und einer Glätteinrichtung (9) mit wenigstens einem Glättzylinder (2) dadurch gekennzeichnet, dass der Kreppstruktur in der Papierbahn (16) mittels eines Kreppschabers (5) erzeugt wird und dass das Anpresssystem (3) die gekreppte Papierbahn (16) mit einer Softwalze (10) und einem Schonfilz (11) auf den Glättzylinder (2) zur Erzeugung einer einseitig glatten Oberfläche aufbringt.
  6. Papiermaschine gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine weitere thermische Trocknungseinrichtung, eine Leimpresse, ein Glättwerk, eine Aufrollung vorgesehen sind.
  7. Papiermaschine gemäß wenigstens einem der Ansprüche5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass
    wenigstens eine Walze der Pressenpartie als Kreppwalze (4) ausgebildet ist und insbesondere mit einer Oberfläche veredelt ist, die aus einer Gruppe ausgewählt wird, welche Wolframcarbid-Verbindungen aufweist, die insbesondere Di-Wolframcarbid, Wolframmonocarbid und Wolframschmelzcarbid, Kombinationen hiervon und dergleichen aufweist.
  8. Papiermaschine gemäß wenigstens einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass
    für die Erzeugung der Kreppstruktur ein Kreppschaber (5) verwendet wird, welcher insbesondere eine keramisch beschichtete Schaberkante (17) aufweist.
  9. Papiermaschine gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass
    der Kreppschaber einen Schleifwinkel α im Bereich von 0,5° bis 10, insbesondere zwischen 3° bis 8° und/oder der Anstellwinkel γ von 20° bis 30° und/oder der Anstellwinkel β zwischen 5° bis 20° ist, insbesondere von ca. 14° einnimmt.
  10. Papiermaschine gemäß wenigstens einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass
    ein Schonfilz (11) wie beispielsweise ein Velin-Filz verwendet wird und vorzugsweise die Linienkraft zwischen Presse und Zylinder im Bereich von 5 bis 20kN/m liegt.
  11. Krepppapier, welches mit einem Verfahren gemäß wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4, vorzugsweise auf einer Papiermaschine gemäß wenigstens einem der Ansprüche 5 bis 10 hergestellt wurde.
  12. Verwendung des Krepppapiers gemäß Anspruch 11 als technisches Papier für die Umwicklung, Isolierung, Beschichtung und als Trägermaterial insbesondere in Dachbahnen, als Medizinische Papiere für Dampf- und Gassterilisation, Dentalkrepppapiere, als Packkrepppapiere, Krepppapiere für die Textilhülsenproduktion, als Isolationskrepppapier für die Elektroindustrie, zur Kaschierung von Papier, Pappe und Karton, als farbige Papiere, als nassfeste Papiere, als hydrophobe Papiere, Sicherheitspapiere, für Verpackungen, für Papierblumen und dergleichen.
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