CN1322201C - 用于制造多层涂覆的方法和设备 - Google Patents

用于制造多层涂覆的方法和设备 Download PDF

Info

Publication number
CN1322201C
CN1322201C CNB028279875A CN02827987A CN1322201C CN 1322201 C CN1322201 C CN 1322201C CN B028279875 A CNB028279875 A CN B028279875A CN 02827987 A CN02827987 A CN 02827987A CN 1322201 C CN1322201 C CN 1322201C
Authority
CN
China
Prior art keywords
coat
paper web
spreading
coating
press polish
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CNB028279875A
Other languages
English (en)
Other versions
CN1617965A (zh
Inventor
S·福尔斯
J·格伦
P·劳蒂埃宁
T·埃斯科拉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Valmet Technologies Oy
Original Assignee
Metso Paper Oy
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Metso Paper Oy filed Critical Metso Paper Oy
Publication of CN1617965A publication Critical patent/CN1617965A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN1322201C publication Critical patent/CN1322201C/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • 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
    • D21H19/00—Coated paper; Coating material
    • D21H19/80—Paper comprising more than one coating
    • D21H19/82—Paper comprising more than one coating superposed
    • 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
    • D21H19/00—Coated paper; Coating material
    • D21H19/80—Paper comprising more than one coating
    • D21H19/84—Paper comprising more than one coating on both sides of the substrate
    • 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
    • D21H23/00—Processes or apparatus for adding material to the pulp or to the paper
    • D21H23/02—Processes or apparatus for adding material to the pulp or to the paper characterised by the manner in which substances are added
    • D21H23/22—Addition to the formed paper
    • D21H23/30—Pretreatment of the 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
    • D21H23/00—Processes or apparatus for adding material to the pulp or to the paper
    • D21H23/02—Processes or apparatus for adding material to the pulp or to the paper characterised by the manner in which substances are added
    • D21H23/22—Addition to the formed paper
    • D21H23/52—Addition to the formed paper by contacting paper with a device carrying the material
    • D21H23/56—Rolls
    • 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
    • D21H25/08—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

Landscapes

  • Paper (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
  • Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

披露了一种用于制造两层涂覆的纸幅面料的方法和组件，该方法包括的步骤为：敷涂涂覆配料层到所述纸幅面料的至少一个表面，干燥该敷涂的涂覆配料层到一定程度，允许下一个涂覆层被敷涂其上。在所述第一涂覆层上敷涂第二涂覆层，干燥所述第二涂覆层。继续敷涂连续的涂覆层，直到获得需要的涂覆厚度。使用计量膜转移方法来敷涂所述涂覆层，该方法在不通过刮除来使敷涂的涂覆层齐平的情况下操作，从而在至少一个所述的涂覆层中使用具有不低于62%的固体含量的配料。

Description

用于制造多层涂覆的方法和设备
技术领域
本发明涉及一种用于将多层涂覆敷涂到纸的表面上的方法。
背景技术
当参考基幅面料由只有化学浆料制成或者包含不超过30％的机械浆料的产品时，使用术语高级纸张。为了改进其可印刷性，幅面料的表面以不同的方式处理。最重要的表面处理工艺是压光和涂覆。通常也提供最好的印刷结果的最光滑的表面通过由刮刀涂覆机来制造至少最顶层涂覆层来获得。在刮刀涂覆中，敷涂到幅面料表面的涂覆混合层通过用刮刀刮擦来平滑。在制造高级纸种中，敷涂多层涂覆，且使用刮涂方法，其中，涂覆使用涂布辊、短暂停留的敷涂器或者喷雾敷涂器来敷涂。在多个步骤中，涂覆作为含水的配料敷涂到幅面料的两侧上。每个敷涂的层必须在敷涂下一层之前干燥。当多个涂覆层要被设置到幅面料表面，且每一层分开地敷涂时，干燥步骤的数量加倍，例如，三层敷涂需要六次干燥周期。由于多个涂覆和干燥步骤，造纸机的涂覆机部分变长且变贵。除了机器的高投资成本以外，涂覆的干燥是耗能多的操作，其充分地增加了纸的制造成本。
在制造高级纸种中，刮涂传统地被认为是为令人满意的高质量印刷纸制造至少顶部涂覆的唯一有效的方法。然而，刮涂在幅面料上施加重的应力，从而制造工艺遭遇中断。除了幅面料断裂以外，刮涂可能引起损害制造的纸张的质量的缺陷。尤其是在使用在线压光中，特别是多压区压光，在涂覆中的缺陷可能引起对压光辊的损坏。涂覆层可能由通常具有比相邻区域更大量，很少具有较小量的涂覆的宽带或者窄线损害。当在基幅面料的洞中填充有涂覆时，纸也可能显示涂层窗。所有这些问题引起压光中的问题。如果涂覆的干燥只保留一部分，幅面料容易附着到压光辊表面，从而，后者的标记缺陷会在被压光的幅面料上显现。此外，辊可能无法修理地损坏，且至少需要更频繁的清洗。由于压光辊的改变需要停止整个生产线，所以很明显，将刮涂工艺与在线压光组合到单个集成的生产线要求工艺和设备的精确优化，以及工艺控制和生产管理的显著的注意。
在计量的膜转移敷涂中，涂覆在辊的帮助下转移到幅面料的表面，从而转移到辊表面上的是首次计量的层，其在被转移到幅面料表面上以后给定需要的涂层厚度。虽然少量的涂覆将不可避免地保留在膜转移辊的表面上，但是基本的概念是将计量的膜尽可能完全地转移到幅面料表面。膜转移涂覆的工艺已经尤其被用于表面上胶的纸板幅，以及第一和第二涂覆层的敷涂，同时，这是一种共同的看法，即，在敷涂高级纸张的顶部层或者其它多层涂覆级中，使用膜转移技术不可能获得足够高的完成的产品质量。
由于不合适的工艺条件，现有技术试图使用计量的膜转移来敷涂多层纸级的顶部涂层已经是不成功的。该技术的功能性被运行性能问题和质量缺陷妨碍。然而，计量的膜转移敷涂可以提供涂覆过程中的优点。例如，敷涂的涂层的厚度与下面层，例如基幅面料轮廓的轮廓高度相符，以便敷涂的涂层在下面表面的波峰和波谷处具有相同的厚度，从而膜转移技术能够敷涂所谓的轮廓涂层。结果，膜转移涂覆方法可以获得特别好的表面平滑度(均匀的涂覆厚度)，即使在低涂覆重量处。共同的认识是，尽管该膜转移涂覆技术由于运行性能和质量问题而不适于用于高级纸种的顶部层的敷涂中，因此，顶部涂层传统地使用刮刀涂覆单元来敷涂。
此外，通常具有为刮涂优化的质量的基片产生在采用膜转移涂覆中的障碍。基幅面料的平滑度及其表面纹理，尤其是其孔隙率，不与膜转移涂覆兼容，这样破坏了制造具有高级纸张要求的好的可印刷性的幅面料表面的可能性。
由具有较高含量的机械浆料或者循环纤维的基幅面料制成的纸种传统上不分类为高级纸张，而是分类为含木浆级。分别地，主要由化学浆料制成的纸称为无木浆纸种。这些基纸类型在由刮刀施加在基幅面料上的高应力下在刮涂中是有问题的。包含高比例机械浆料或者循环纤维的幅面料变得比只由化学浆料制成的幅面料要弱，这是由于在前面类型的幅面料中的纤维的长度与化学浆料的纤维长度相比更短，以及其它原因。这样，只有当基幅面料足够厚时，在这些幅面料类型上的刮涂才是可能的。结果，产品的价格变高，虽然通常与化学浆料相比，机械浆料和循环纤维的价格更加成本有利，但是在生产中需要的所有额外的纤维/浆料增加了产品的最终价格。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于敷涂多层涂覆的方法，使得所有的幅面料处理层，尤其是顶部层可以使用计量的膜转移技术来制造。
本发明的目的通过使用计量的膜转移敷涂来敷涂每一个幅面料处理层来实现，从而，除了顶部层，在敷涂期间，在至少一层中的幅面料处理配料的固体含量为至少62％，有利的至少70％。
在这些技术中，基纸特性通过预压光来优化为适于计量的膜转移，且基幅面料的表面孔隙率和每个敷涂的幅面料处理试剂层为计量的膜转移敷涂最大优化地设置。
有利地，敷涂幅面料处理试剂同时在使用两侧涂覆机站处理的幅面料的两侧上执行。
更具体的，根据本发明的方法的特征在于一种用于制造涂覆的纸幅面料的方法，该纸幅面料的至少一侧涂覆有至少两个涂覆层，该方法包括的步骤为：
敷涂第一涂覆配料层到纸幅面料的至少一个表面，
充分干燥该敷涂的第一涂覆配料层以允许另一个涂覆层被敷涂其上，
在所述第一涂覆层上敷涂第二涂覆层，
干燥敷涂的所述第二涂覆层，以及
敷涂并且干燥连续的涂覆层，直到获得需要的涂覆厚度，
其中，使用计量膜转移方法来敷涂所述涂覆层，该方法在不通过刮除来使敷涂的涂覆层齐平的情况下操作，以及其中在至少一个所述涂覆层中包括具有不低于62％的固体含量的配料，以及其中，在所述连续的涂覆层中敷涂的配料的固体含量朝着完成的产品的顶部层逐步减小。
本发明提供重要的优点。
本发明给定了改进的工艺和原料利用效率。关于干燥步骤，连续敷涂和幅面料处理步骤可以通过调节使用的配料的固体含量和最终的表面孔隙率来优化地执行，使得敷涂层的湿气含量以最大比例被去除。在该工艺中需要的整体干燥器容量也下降，从而生产成本下降，且机器长度变得更短，这样包括更小的投资成本。尤其是在在线多压区压光机部分中，由于改进的系统运行性能，本发明提供了较宽的优点，这样允许使用在线多压区压光机，即使是对于这样的纸种，即，否则不能在装置中运行，例如，由于辊损坏的危险。因此，例如，从两个独立的压光机修改为一个在线压光机可以给定投资成本的充分收益，以及改进的工艺效率。改进的工艺效率主要通过由于施加在被处理的幅面料上的较小的应力而产生的较小数量的幅面料折断来实现。此外，涂覆缺陷的减少也降低了损坏压光辊的危险，这样增加了通过较高级别的生产质量的生产的整体收益性。
基本的优点之一是与现有技术的工艺方法相比获得投资和原料成本的充分节约的可能性。由工艺和设备的更加紧凑的实施例产生较低的投资成本。通过增加量的填料，从而减小量的硫酸盐浆料的可能性可实现降低的原料成本。后者是基于与现有技术的刮刀涂覆方法相比，在工艺中设置的幅面料的运行时间强度的要求要宽松。关于涂覆工艺中的运行性能，关键的因素是幅面料在涂覆以后的湿强度。为了获得充分的湿强度，传统的方法需要具有比在最终的干燥产品中需要的更高强度的基幅面料，而能够减小要求的生产运行时间强度的方法可以提供更加成本有效的最终产品，和制造的产品的更宽的选择。在刮刀涂覆中，幅面料折断的主要原因与幅面料中的破缝或者孔相关，其在刮刀处引起幅面料的立即折断。相反地，计量膜转移涂覆具有在幅面料的孔处的幅面料折断的最小危险。
为了支持上述观点，在表1中在不同类型的涂覆机生产线投资成本和生产成本之间给出了比较。当可实现的节约被加入时，在敷涂纸幅面料顶部涂层中，根据本发明的方法表现出优于传统的刮刀涂覆，从而最大的成本节约项目是那些通过在基纸成分中的变化来获得的。下面的表1示出了在制造两侧涂覆的含木浆的纸种中的不同的方法之间的比较。
表1
2C2S MSP C2S MSP+2C1SBLADE 4C1S BLADE
原材料成本
●化学浆料 ＜30％ ＜40％ ＜50％
●机械浆料 ＞70％ ＞60％ ＞50％
●填料 ＞10％ ＜10％ ＜8％
●涂覆 95％ 100％ 105％
投资成本 85％ 100％ 105％
生产效率 ＞80％ 80％ 75％
在上面的表格中，2C2S MSP指两个涂覆机单元，每个装备有计量膜转移敷涂器，执行两侧涂覆，C2S MSP指单个计量膜转移敷涂器执行两侧涂覆，2C1C指两个单侧刮刀涂覆机。简写4C1S指四个分离的单侧涂覆机站。
下面表2和3示出了某种高级纸种的分别比较。涂覆机站的布局简写与上面的表格相同，使得表2表示两层敷涂，而表3表示三层敷涂。
表2
 2C2S MSP C2S MSP+2C1SBLADE  4C1S BLADE
原材料成本
●化学浆料 ≥70％ ≥70％ ≥70％
●机械浆料 ≤30％ ≤30％ ≤30％
●填料 ＞15％ ＜15％ ＜15％
●涂覆 95％ 100％ 105％
投资成本 85％ 100％ 105％
生产效率 ＞80％ 80％ 75％
表3
3C2S MSP C2S MSP+4C1SBLADE
原材料成本
●化学浆料 ≥70％ ≥70％
●机械浆料 ≤30％ ≤30％
●填料 ＞15％ ＜15％
●涂覆 95％ 105％
投资成本 85％ 110％
生产效率 ＞80％ 75％
附图说明
接下来，在典型的实施例的帮助下，且参考附图来检验本发明，其中：
图1示出了根据本发明的涂覆机布局的一个实施例；以及
图2示出了根据本发明的涂覆机布局的第二个实施例。
具体实施方式
在下文中，术语涂覆和涂覆配料必须被理解为指包含色素材料的混合物被用于处理幅面料的所有方法和配料。除了这些配料外，当较宽的参考还覆盖用于幅面料处理中的诸如表面上胶之类的其它成分时，使用术语幅面料处理试剂。
参考图1，其中示出了用于制造由两层敷涂制造两侧涂覆的纸张的涂覆机布局。虽然，该涂覆机布局可以很有利地用于设置具有造纸机的在线系统，其还适于作为结合退绕机的脱机涂覆机工作。
在该布局中，第一单元是预压光机2，其中，幅面料表面被平滑，以便以后的处理。预压光机可以是机器压光机、软压区压光机或者其它能够生产合适的幅面料表面平滑度的压光机类型。在选择合适的预压光机中要考虑的方面是要求的幅面料表面平滑度和机器速度，后者尤其在在线布局中是重要的选择标准。预压光可以有效地用于改进其后敷涂的涂覆层的平滑度，因此，其也用于影响基片的孔尺寸，其特别有助于成功的涂覆。基幅面料孔尺寸的功能在下文中更详细地描述。虽然在本文中通常使用术语涂覆，但是必须理解，第一敷涂层也可以使用表面上胶或者任何其它幅面料处理试剂来制造。根据本发明，表面上胶后面是两层敷涂或者三层敷涂。当敷涂表面上胶时，其固体含量必须高，有利地高于10％。表面上胶与两层敷涂的组合意味着幅面料的两侧将接受三种处理，规定为相同的处理施加到两侧上。幅面料1从预压光机2被送到第一两侧计量膜转换敷涂器3。这种类型的敷涂器包括形成压区的两个敷涂器辊4，幅面料1通过该压区。计量装置5在敷涂器辊两者上适应，该计量装置在敷涂器辊4的外表面上敷涂预定厚度的幅面料处理试剂层。当幅面料通过敷涂器辊时，敷涂到它们的外表面上的涂覆层被转移到幅面料1的表面，从而在其上形成需要厚度的涂覆层。由于涂覆层作为膜从敷涂器辊表面转移到幅面料表面上，所以在幅面料表面上的涂覆厚度变成等于敷涂到敷涂器辊表面的涂覆厚度。从而，涂覆外形变成完全与原始幅面料表面外形相同。因此，获得了所谓的轮廓涂覆层，其给出了具有特别高的不透明性质的视觉上均匀的表面。当使用计量膜转移敷涂时，敷涂有涂层的表面没有通过刮除来使其齐平，因为由根据本发明的方法提供的表面质量固有地足够好。事实上，刮除将破坏轮廓涂覆技术的优点，此外，施加在幅面料上的应力将等于在使用任何刮除技术中遇到的应力。
幅面料1从第一膜转移敷涂器3被送到第一干燥器6。由于现在幅面料的两侧已经被处理，从而被弄湿，所以第一干燥器必须是不接触类型的。本实施例使用装备有集成在单个外壳中的干燥幅面料旋转装置和空气冲击干燥器的类型的干燥器。相对于干燥器的能量消耗，该干燥器类型提供幅面料上的好的干燥能力。在接下来的阶段，幅面料通过旋转辊7、不接触的干燥器8和干燥器辊组，到达第二敷涂器10。该第二敷涂器10类似于第一个，其下游的下一个干燥器单元也一样。由于在根据本发明的方法中使用的膜转移敷涂器可以使用高固体幅面料处理配料结合从配料到纸张的受控的水移动来操作，要求的干燥能力降低，且干燥器部分变得更短。在敷涂步骤到最终的缠绕干燥之间，幅面料不需要被干燥，但是，替代的，充分减小幅面料的湿气含量，使得与幅面料表面的接触是可能的，从而可以实现敷涂下一个涂覆层。
最后的干燥器单元后面是多压区压光机11。用于这种类型的在线布局的最好的压光机类型是装备有聚合物辊且具有辊压区的独立的负载控制的Optiload型压光机。此外，其它压光机类型也是可能的，但是例如传统的超级压光机在不损害运行性能和没有损坏危险的情况下不提供足够高的机器速度，来使压光机能够适于结合快速涂覆机部分操作。必须牢记，当需要具有好的最终质量的幅面料表面的高级质量的完成产品时，在制造高级纸种或者高质量含木浆的纸张中需要多压区压光机。压光机后面是卷绕机12。代替多压区压光机，其也可以使用例如软压区压光机，或者软压区粗糙表面压光机。明显地，合适的压光机的选择由完成的产品的要求质量来指示。
图2示出了适于纸幅面料的两侧的三层涂覆的布局。该布局不同于上述的实施例之处只在于具有三个具有集成干燥器的连续的敷涂器站。
根据本发明的实施例，每个敷涂步骤使用两侧计量膜转移敷涂器。每个涂覆层同时敷涂到幅面料的两侧。该方法在两层和三层敷涂中获得高幅面料速度，甚至超过2500m/s，此外幅面料的两侧涂覆使得机器布局紧凑，这样提供了充分节约的机器覆盖区。
根据本发明的布局的运行性能决定性地受在幅面料离开压区中的敷涂器辊的位置处产生的杂散涂覆配料雾的影响。分别的，被制造的纸级的性质和质量基本受被相互敷涂的涂覆层的相互比例以及要在这里使用的涂覆配料的固体含量的影响。这些因素必须被优化，以便获得完成的产品的可接受的运行性能和好的质量。如果敷涂到给定涂覆层的涂覆厚度特别大，那么产生涂覆配料的杂散雾，以及在涂覆的表面上形成橙皮纹理。雾的产生是不可接受的，以避免对机器和环境污染。此外，杂散涂覆配料雾连同幅面料一起行进，且附着到幅面料表面，这样形成了灰尘层，其在印刷期间引起挑选。结果，印刷机，尤其是其印刷表面被污染，从而损害印刷的材料的质量。由于多层涂覆的目的是获得可印刷的表面的最好可能的质量，所以这些并发情况是很严重的。橙皮纹理也标记幅面料表面，在该表面上的高质量的印刷是不可能的。然而，当敷涂在一个或者多个涂覆层中的涂覆配料的固体含量最大化时，即使当敷涂的量减少时，高最终量的涂覆可以在给定的涂覆层中保留在幅面料上。为了在敷涂器辊的表面上敷涂高度固态的涂覆配料，在敷涂器设备的膜转移敷涂单元中的敷涂器杆的直径必须减小。敷涂器杆的功能是计量和平滑敷涂在敷涂器辊的表面上的涂覆配料的层。虽然传统的系统通常使用25mm直径的杆，但是在本发明中使用的固体含量可以使用例如15mm、12mm或者甚至小到10mm的直径的杆来计量。
此外，在多层敷涂的各个步骤中的总体涂覆重量的敷涂允许在每个独立的步骤中敷涂的涂覆配料的量保持为合理的小。上述特征两者都减小了杂散雾的产生，以及橙皮纹理的形成。基幅面料和敷涂其上的涂覆层的优化的孔隙率确保了每个敷涂的层的快速的脱水和设置，这样允许连续敷涂更厚的层。通过增加基幅面料和敷涂其上的最下层的涂覆层的吸收能力，已知为毛细管渗透，来获得这样的条件。结果，获得了敷涂的涂覆表面的较快干燥的接触干燥表面。
最成本有效的方法是优化敷涂在最下层中的涂覆配料的量，其意味着最好最大量的低成本的涂覆配方可以用于预涂覆的层。然后，顶部涂覆层可以使用比较贵的涂覆配料的最大限度的薄层来制造，该比较贵的涂覆配料只需要敷涂这么多，使得在幅面料面上导致均匀的顶部涂覆。在测试结果的帮助下，评价了固体含量和使用多层涂覆层对制造的纸级的质量的贡献。根据测试结果，也很明显，增加的固体含量不但消除了在涂覆机输出侧处的敷涂压区中的杂散涂覆雾的产生，而且消除了与在涂覆机的输出侧处的涂覆层膜的裂缝相关的粗糙表面纹理的形成，同时由于其降低的渗透性而增加了涂覆的不透明性质。通过使用三层敷涂来替代两层敷涂，可以获得幅面料表面平滑度的进一步增加，以及表面的视觉均匀性的实质改进。
计量膜转移涂覆有利于敷涂比在刮刀涂覆机中可能的更低的涂覆重量，但是保持相同水平的不透明性质。这与由于上述的杂散雾产生问题和在高涂覆重量的膜转移涂覆中出现的处理的幅面料表面的较差的表面平滑度而不可能通过计量膜转移涂覆来敷涂顶部涂层的普遍观点相反。在根据本发明的构思，在预涂覆层中的涂覆重量已经从6-8g/m2到8-14g/m2增加，且预涂覆层的固体从68％到73％增加，从而可以减小顶部涂覆层需要的涂覆配料的量，但是保持最终的涂覆重量不变。因此，由于顶部涂覆材料的减小的量，涂覆的总体成本下降。
杂散雾和橙皮图案，以及其它表面缺陷的出现进一步在通过在1500米/分钟和3200米/分钟之间改变幅面料速度来执行的试运行中研究。在根据本发明的工艺条件优化以后，该试运行使用两层和三层敷涂来执行，而不检测杂散涂覆雾的产生。
下面的表格4示出了典型的测试的工艺条件，表格5示出了在测试中制造的纸的质量。
表格4
参数 2C2S MSP  3C2S MSP
基本重量[g/m2] 90.0  90.0
幅面料速度[m/min] 1800  1800
找平杆直径[mm]预先/中间/顶部涂层 15/-/15  15/15/15
涂覆重量[g/m2/side]预先/中间/顶部涂层 10.0/-/8.012.0/-/6.0  4.5/4.5/9.06.0/6.0/6.0
固体含量[％]预先/中间/顶部涂层 70.0/-/67.072.0/-/67.0  68.0/67.0/65.069.0/68.0/65.0
表格5
参数 2C2S MSP C2S MSP+2C1S BLADE
基本重量[g/m2] 90.0  90.0
松厚度[cm3/g] 0.80-0.81  0.76-0.77
湿气含量[％] 5.5  5.5
PPS-s10粗糙度[μm] 0.98/1.10  0.95/0.98
Hunter75/75光泽 74.3/76.1  75.1/75.5
不透明性[％] 92.1  91.9
如表格5所示，根据本发明的方法提供了与那些通过使用刮刀涂覆机来用于制造顶部涂覆层而获得的纸张相同的质量。
在相当的试运行中，发现下面的优选固体含量的值适于在不同的幅面料速度下用于含木浆的MWC纸级的预涂覆中的涂覆混合：在2000米/分钟下66％到68％，在2500米/分钟下68％到70％，以及在3000米/分钟下大于70％。这些固体含量的值必须被认为是在给定幅面料速度下的优选的下部极限值。通过增加涂覆配料的固体含量值和通过不同的配料来改进运行性能，由于例如减小了在敷涂器设备的找平杆处的微滴形成的趋势，可以减小杂散雾的产生。
表6示出了在使用两个两侧敷涂器设备执行的试运行中使用的工艺参数的例子。
表6
参数 2C2S MSP
基本重量[g/m2] 90.0
幅面料速度[m/min] 1800
找平杆直径[mm]预先/中间/顶部涂层 15/-/15
涂覆重量[g/m2/side]预先/中间/顶部涂层 14-12-10/-/6-8-10
固体含量[％]预先/中间/顶部涂层 69-71/-/64-66
总体涂覆重量是相同的，也就是对于每个涂覆机布局组合20g/m2/侧。
根据本发明的涂覆方法是基于从基片开始和在顶部涂覆层处终止的从层到层逐步减小表面孔尺寸分布的平均值的构思。此外，孔尺寸必须根据在涂覆配料中的固体部分的颗粒尺寸来调节，使得下面涂覆层不渗透被敷涂的覆盖层的固体颗粒，但是对包含在配料中的水提供最大的良好渗透性。这确保了均匀涂覆的敷涂。孔尺寸必须也适于包含在配料中的水或者其它液体的渗透，以便实现液体快速吸附到下一个下面层。预涂覆必须具有对水的良好吸附，以便确保快速设置顶部涂层，或者中间涂层，且避免产生杂散涂覆雾。当敷涂大量配料时，在敷涂预涂覆中也假定相同的前提。基片的优化的孔尺寸在于使得防止在基片的表面下渗透固体颗粒，但是维持最高和最快的水吸附。这通过基片纤维和在基片表面上的填料的好的保持力来获得。然而，同时也确保了这样的孔尺寸分布，其给出了敷涂的涂层的快速设置。基片的填料含量，以及纤维在基纸中的量和比例的特征在于，纸的灰分含量定义为在纸样燃烧以后的不可燃烧的物质的量。对于适用于本发明的基纸，灰分含量不应该低于10％。
本发明使得可以改进纸的质量，诸如不透明性和亮度。由于化学浆料可以由机械浆料替代，所以改进了不透明性。增加使用机械浆料也密封了基片的表面，且由于较少的涂层可以渗透到基片的孔中，所以改进了涂层的不透明特性。由于相同的原因，纸的亮度也改进，因为改进的不透明特性减小了亮度偏移，这样给出了均匀厚度的涂层，而不考虑在基片表面上的外形偏差。
本发明的重要的特征在于在第一敷涂步骤前的预压光。由于通过计量膜转移敷涂的涂覆层的表面外形精确地跟随基片的表面外形，使得均匀厚度的涂覆层在下面表面的波峰和波谷上，所以敷涂的涂层不以与由刮刀涂覆机敷涂的涂层相同的方式来平滑幅面料表面，刮刀涂覆机在由刮刀施加的压力下来引起涂层填充基片外形的波谷。因此，当需要平滑的涂覆表面时，基片表面必须在开始敷涂以前为相对平滑。由于基片的表面平滑度被基片制造工艺和其中使用的原材料，以及其它因素确定，所以本发明很适于用在使用大量填料制造的基片级上。由于表面平滑度和孔尺寸也由使用的浆料中的精料的比例影响，所以基片有利地应该包括精细研磨的纤维。因此，表面平滑度，从而预压光的需要由上述的基片的特性来表示。然而，预压光对于好的平滑度来说无论如何是必须的，即使当基纸固有地具有好的表面质量。
如上文已经很明显的，涂层的固体含量在第一涂层中最高，然后朝着顶部涂层减小。这是由于两个原因。优选的，由于其配料的高成本，顶部涂覆层制成较薄。在敷涂薄涂覆层中，由于杂散雾产生的问题比敷涂较厚的预涂覆层和中间涂覆层要小。另一方面，减小的固体含量改进了涂覆配料的流动性，且允许涂层更平滑地符合幅面料表面，这样提供了稍微更平滑的表面。预涂覆层和中间涂覆层可以使用配料来制造，该配料在涂覆混合中给定比顶部涂覆配料的材料低的粘度和流阻。因此，这些层可以使用较高固体含量的涂覆配料来涂覆，而不在敷涂压区的输出侧上产生杂散涂覆雾，以及其它质量问题。
作为用于多层敷涂的一种布局，其通常包括多个涂覆机站，在某些情况下其最好可以设置幅面料来绕过一个或者多个站。虽然例如三层敷涂需要三个涂覆机站，但是绕过一个站可以允许在相同发布局中的两层敷涂，这样提供了产品的较宽的选择。相反地，这些站可以交替地使用，使得它们中剩余的同时运行，从而没有服务中断会关闭在线涂覆机的所有生产能力。然而，绕过单个涂覆机站是困难的。传统的，尾穿线带或者绳位于机器的服务侧，由于有更多的空间，且如果有必要，机器操作者可以引导绳子。这些绳子延伸过机器的整个长度，且尾穿线对于整个机器发生一次。如果在机器的端部处出现扰动，在不停止它的情况下运行机器的唯一的机会是将幅面料倾倒到在扰动源前面的位置处的碎浆机。然而，例如通过给在其涂覆机站处的机器在其服务侧上提供第二组尾穿线绳或者带，然后使这些绳/带适应来例如通过机器下面的空间，幅面料可以设置为由绕过的涂覆机站下面的引导辊支撑来行进，然后在绕过的涂覆机站后再次穿入机器中。在脱机机器中，容易从机器的一侧到另一侧改变尾穿线，因为这里只必需移动尾穿线带到幅面料的其它侧，然后将尾穿线带接附到通过的尾穿线绳。然而，在在线机器中，尾穿线操作必须当机器运行时在高速下执行，从而使用可接附到幅面料的尾穿线带是不可能的。这里，尾穿线必须通过从幅面料的通过侧边缘切断一条来发生，该条在服务侧的尾穿线带之间引导。在线机器通常装备有一对带或者绳，在它们之间按压从幅面料切断的条。当这样引导的条例如在涂覆机站之后返回到机器的生产线时，首先允许幅面料展开到其完全的宽度，因此尾穿线条以传统的方式从幅面料的服务侧边缘切断，然后通过传统的尾穿线程序通过下游。同时，幅面料从辅助尾穿线系统断开，且进入碎浆机，直到可以展开幅面料到其完全的宽度。
上述的组件和装置适用于绕过机器的任何部分，从而绕过操作允许绕过的机器部分设置为非功能性，从而可以服务。相反地，可以在机器上运行不同产品的更宽选择。增加系统灵活性的替代的可能性是设置一种工具来停止涂覆机站和开启其敷涂压区，使得幅面料可以在不接触敷涂器辊的情况下行进，这样不处理地通过该站。在这样的情况下，由于在涂覆机站中没有将幅面料处理试剂敷涂到幅面料表面，所以各干燥器也可以关闭，使得规定幅面料引导系统允许该工具。即，至少在空气冲击干燥器中，无论如何必须至少通过冷空气喷射来引导幅面料，以防止幅面料接触干燥器结构。

Claims (21)

1.一种用于制造涂覆的纸幅面料的方法，该纸幅面料的至少一侧涂覆有至少两个涂覆层，该方法包括的步骤为：
敷涂第一涂覆配料层到纸幅面料的至少一个表面，
充分干燥该敷涂的第一涂覆配料层以允许另一个涂覆层被敷涂其上，
在所述第一涂覆层上敷涂第二涂覆层，
干燥敷涂的所述第二涂覆层，以及
敷涂并且干燥连续的涂覆层，直到获得需要的涂覆厚度，
其中，使用计量膜转移方法来敷涂所述涂覆层，该方法在不通过刮除来使敷涂的涂覆层齐平的情况下操作，以及其中在至少一个所述涂覆层中包括具有不低于62％的固体含量的配料，以及其中，在所述连续的涂覆层中敷涂的配料的固体含量朝着完成的产品的顶部层逐步减小。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在敷涂所述第一涂覆层中使用的配料的固体含量不小于65％。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，选择幅面料和要敷涂于其上的幅面料配料的成分，以便在每个连续的涂覆层中的孔尺寸比其下面层中的小，以及其中，选择配料的成分以使下一个覆盖层的固体颗粒不会渗透到下面层中。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在敷涂第一涂覆层以前，该幅面料至少被压光一次。
5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，在敷涂第一涂覆层以前，该幅面料至少被压光一次。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在敷涂最后的涂覆层以后，通过多压区压光机来压光该涂覆的幅面料。
7.如权利要求2所述的方法，其特征在于，在敷涂最后的涂覆层以后，通过多压区压光机来压光该涂覆的幅面料。
8.如权利要求3所述的方法，其特征在于，在敷涂最后的涂覆层以后，通过多压区压光机来压光该涂覆的幅面料。
9.如权利要求4所述的方法，其特征在于，在敷涂最后的涂覆层以后，通过多压区压光机来压光该涂覆的幅面料。
10.如权利要求5所述的方法，其特征在于，在敷涂最后的涂覆层以后，通过多压区压光机来压光该涂覆的幅面料。
11.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在敷涂最后的涂覆层以后，通过软压区压光机来压光该涂覆的幅面料。
12.如权利要求2所述的方法，其特征在于，在敷涂最后的涂覆层以后，通过软压区压光机来压光该涂覆的幅面料。
13.如权利要求3所述的方法，其特征在于，在敷涂最后的涂覆层以后，通过软压区压光机来压光该涂覆的幅面料。
14.如权利要求4所述的方法，其特征在于，在敷涂最后的涂覆层以后，通过软压区压光机来压光该涂覆的幅面料。
15.如权利要求5所述的方法，其特征在于，在敷涂最后的涂覆层以后，通过软压区压光机来压光该涂覆的幅面料。
16.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在干燥的涂层中的下面涂覆层的涂覆重量高于下一个覆盖的涂覆层的涂覆重量。
17.如权利要求2所述的方法，其特征在于，在干燥的涂层中的下面涂覆层的涂覆重量高于下一个覆盖的涂覆层的涂覆重量。
18.如权利要求1所述的方法，其特征在于，幅面料包括灰，幅面料的灰分含量不小于10％。
19.如权利要求2所述的方法，其特征在于，幅面料包括灰，幅面料的灰分含量不小于10％。
20.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在敷涂期间，幅面料以一定的幅面料速度行进，并且其中，在2000米/分钟的幅面料速度下，第一涂覆层的固体含量为66％-68％，在2500米/分钟的幅面料速度下，第一涂覆层的固体含量为68％-70％，在3000米/分钟的幅面料速度下，第一涂覆层的固体含量不小于70％。
21.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在每个所述的敷涂步骤中同时涂覆幅面料的两侧。
CNB028279875A 2001-12-10 2002-12-04 用于制造多层涂覆的方法和设备 Expired - Fee Related CN1322201C (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20012427A FI110957B (fi) 2001-12-10 2001-12-10 Menetelmä ja sovitelma monikerrospäällystyksen tekemiseksi
FI20012427 2001-12-10

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1617965A CN1617965A (zh) 2005-05-18
CN1322201C true CN1322201C (zh) 2007-06-20

Family

ID=8562446

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB028279875A Expired - Fee Related CN1322201C (zh) 2001-12-10 2002-12-04 用于制造多层涂覆的方法和设备

Country Status (10)

Country Link
US (1) US20050089641A1 (zh)
EP (1) EP1454016B1 (zh)
JP (1) JP4413010B2 (zh)
CN (1) CN1322201C (zh)
AT (1) ATE462836T1 (zh)
AU (1) AU2002346769A1 (zh)
CA (1) CA2469065C (zh)
DE (1) DE60235831D1 (zh)
FI (1) FI110957B (zh)
WO (1) WO2003056102A1 (zh)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004003921A1 (de) * 2004-01-27 2005-11-24 Voith Paper Patent Gmbh Verfahren und Anordnung zur Herstellung einer holzfrei gestrichenen, matten oder halbmatten Papierbahn
FI121086B (fi) * 2004-12-31 2010-06-30 Metso Paper Inc Menetelmä paperi- tai kartonkirainojen päällystämiseksi
JP5684965B2 (ja) * 2005-06-20 2015-03-18 大王製紙株式会社 塗工紙の製造方法
ITRM20060004A1 (it) * 2006-01-04 2007-07-05 Cartiere Del Garda S P A Procedimento per la produzione di carta patinata senza legno lucida ad alto volume specifico e migliorata stampabilita
JP5300179B2 (ja) * 2006-05-02 2013-09-25 大王製紙株式会社 塗工紙の製造設備及び製造方法
DE102006044878A1 (de) * 2006-09-20 2008-04-03 Voith Patent Gmbh Verfahren zur Herstellung einer beschichteten Papier-, Karton- oder anderen Faserstoffbahn
DE102006044822A1 (de) * 2006-09-20 2008-04-03 Voith Patent Gmbh Verfahren zur Herstellung einer beschichteten Papier-, Karton- oder anderen Faserstoffbahn
DE102007009703A1 (de) 2007-02-28 2008-09-04 Voith Patent Gmbh Verfahren zur Herstellung einer beschichteten Papier-, Karton- oder anderen Faserstoffbahn
DE102008054908A1 (de) * 2008-12-18 2010-06-24 Voith Patent Gmbh Verfahren zur mehrfachen Beschichtung einer Faserstoffbahn, insbesondere bewegbaren Kartonbahn und Vorrichtung zur Behandlung und/oder Veredelung von Faserstoffbahnen, insbesondere zum mehrschichtigen Auftrag von flüssigen oder pastösen Auftragsmedien
DE202008016817U1 (de) 2008-12-19 2009-02-26 Voith Patent Gmbh Beschichtungsvorrichtung
EP2725137A1 (en) * 2012-10-25 2014-04-30 Metso Paper Inc. Method and production line and for producing fiber webs
FI124852B (fi) * 2012-12-12 2015-02-13 Munksjö Oyj Menetelmä glassiinipaperin valmistamiseksi
CN103243610A (zh) * 2013-04-12 2013-08-14 杭州维美机械有限公司 一种基于膜转移的纸幅涂胶工艺
CN105247136B (zh) * 2013-06-03 2019-06-14 王子控股株式会社 含微细纤维的片材的制造方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1059176A (zh) * 1990-04-19 1992-03-04 维美德造纸机械有限公司 用以在施胶榨辊、纸或板上进行涂覆的涂覆装置
EP0853159A1 (en) * 1997-01-13 1998-07-15 Metsä-Serla Oy Process and coating colour for coating of paper and board
US6063192A (en) * 1996-06-13 2000-05-16 Voith Sulzer Papiermaschinen Gmbh Method and apparatus for wet-in-wet coating of a moving layer of material

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2582407A (en) * 1945-05-24 1952-01-15 Minnesota & Ontario Paper Co Process for coating paper
US2937955A (en) * 1957-12-24 1960-05-24 Continental Can Co Coating process
BE636532A (zh) * 1962-08-23
US3336862A (en) * 1964-05-26 1967-08-22 West Virginia Pulp & Paper Co Calender roll
EP0218956A1 (en) * 1985-09-24 1987-04-22 Asahi Glass Company Ltd. Recording sheet
JP2856285B2 (ja) * 1989-11-27 1999-02-10 日本製紙株式会社 印刷用塗被紙およびその製造方法
SE465709B (sv) * 1990-04-03 1991-10-21 Btg Kaelle Inventing Ab Foerfarande foer tvaasidig bestrykning av en loepande bana medelst tvaa motstaellda oeverfoeringsvalsar
DE4400609A1 (de) * 1994-01-12 1995-07-13 Haindl Papier Gmbh Dünndruckpapier und Verfahren zu dessen Herstellung
DE4414949A1 (de) * 1994-04-28 1995-11-02 Voith Gmbh J M Vorrichtung zum Auftragen von mindestens einem flüssigen Medium auf eine laufende Materialbahn
FI108061B (fi) * 1995-10-05 2001-11-15 Metso Paper Inc Menetelmä liikkuvan paperi- tai kartonkirainan päällystämiseksi
US6316060B1 (en) * 1996-08-20 2001-11-13 Pacifica Papers Inc. Metering coatings
FI108243B (fi) * 1997-01-27 2001-12-14 Metso Paper Inc Paperin päällystyssovitelma ja menetelmä paperin päällystämiseksi
CA2329749C (en) * 1998-04-24 2006-12-19 Valmet Corporation Method and arrangement for coating a moving web
FI105118B (fi) * 1999-05-12 2000-06-15 Valmet Corp Menetelmä paperi- tai kartonkirainan valmistamiseksi ja paperi- tai kartonkikone

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1059176A (zh) * 1990-04-19 1992-03-04 维美德造纸机械有限公司 用以在施胶榨辊、纸或板上进行涂覆的涂覆装置
US6063192A (en) * 1996-06-13 2000-05-16 Voith Sulzer Papiermaschinen Gmbh Method and apparatus for wet-in-wet coating of a moving layer of material
EP0853159A1 (en) * 1997-01-13 1998-07-15 Metsä-Serla Oy Process and coating colour for coating of paper and board

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
几种涂布纸板的主要生产工艺及欧美的有关技术 谈永年，中国造纸，第2期 1999 *
涂布器和涂布技术 杨伯钧，中华纸业，第22卷第6期 2001 *
计量施胶压榨的发展 何林华，国际造纸，第19卷第6期 2000 *

Also Published As

Publication number Publication date
CA2469065C (en) 2010-06-22
EP1454016A1 (en) 2004-09-08
JP4413010B2 (ja) 2010-02-10
DE60235831D1 (de) 2010-05-12
FI110957B (fi) 2003-04-30
WO2003056102A1 (en) 2003-07-10
AU2002346769A1 (en) 2003-07-15
EP1454016B1 (en) 2010-03-31
CN1617965A (zh) 2005-05-18
FI20012427A0 (fi) 2001-12-10
ATE462836T1 (de) 2010-04-15
US20050089641A1 (en) 2005-04-28
JP2005513302A (ja) 2005-05-12
CA2469065A1 (en) 2003-07-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1322201C (zh) 用于制造多层涂覆的方法和设备
EP1054100B1 (en) Method for manufacturing a paper or board web and a paper or board machine
EP0935696B1 (en) Method and arrangement for coating a moving paperboard web
US20040026054A1 (en) Method for manufacturing a coated fibre web, improved paper or board machine and coated paper or board
CA2118198A1 (en) Method and assembly for coating a moving web
WO2011151238A1 (de) Verfahren zur herstellung einer gestrichenen, mehrlagigen faserstoffbahn
CN1250815C (zh) 生产施胶纸或纸板的方法
JP4761770B2 (ja) 好ましくは紙またはボール紙でできた材料シートを処理し、任意でその処理の前に材料のシートを製造する、非接触適用デバイスと材料平滑化デバイスとを含む機械
US7045036B2 (en) Method and apparatus for producing sized paper of board
US7540940B2 (en) Machine for making/treating a sheet of material
WO2005095711A1 (en) A method for making a coated fibrous web
WO2000055424A1 (en) Method and apparatus for manufacturing coated paper and a coated paper
US6485611B2 (en) Method for smoothening a paper web before coating
JP2000314090A (ja) 紙ウェブ加湿システム
US7399381B2 (en) Machine for producing and treating a sheet of material
US6303187B1 (en) Method and an apparatus for coating paperboard with a coating mix having a high solids content
US6726810B2 (en) Apparatus for smoothening a paper web before coating
FI117679B (fi) Menetelmä ja järjestely paperin valmistamiseksi

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20070620

Termination date: 20171204