DE102004041537A1 - Method and apparatus for producing a coated LWC paper web - Google Patents
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Abstract
Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer gestrichenen,
tiefdruckfähigen LWC-Papierbahn.
Erfindungsgemäß sind die
folgenden Verfahrensschritte vorgesehen:
Es wird in einem ersten
Schritt (A) die Oberfläche
einer laufenden Bahn (1) aus Rohpapier vorgeglättet und ihr Dickenprofil vergleichmäßigt;
in
einem zweiten Schritt (B) wird auf eine oder beide Seiten der Bahn
(1) ein Vorstrich (2) in Form eines Konturstriches aufgetragen;
in
einem dritten Schritt (C) wird die Bahn (1) ein erstes Mal getrocknet;
in
einem vierten Schritt (D) wird die Bahn (1) einer Zwischenglättung unterworfen;
in
einem fünften
Schritt (E) wird auf eine oder beide Seiten der Bahn (1) ein Deckstrich
in Form eines Konturstriches aufgetragen;
in einem sechsten
Schritt (F) wird die Bahn (1) ein zweites Mal getrocknet;
in
einem siebenten Schritt (G) wird die Bahn (1) abschließend geglättet.The invention relates to a method for producing a coated, gravure-capable LWC paper web.
According to the invention, the following method steps are provided:
In a first step (A), the surface of a running web (1) made of raw paper is pre-smoothed and its thickness profile is made uniform;
in a second step (B), a precoat (2) in the form of a contour line is applied to one or both sides of the web (1);
in a third step (C), the web (1) is dried a first time;
in a fourth step (D), the web (1) is subjected to intermediate smoothing;
in a fifth step (E), a top coat in the form of a contour line is applied to one or both sides of the web (1);
in a sixth step (F), the web (1) is dried a second time;
in a seventh step (G), the web (1) is finally smoothed.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer gestrichenen, tiefdruckfähigen LWC-Papierbahn, durch Bestreichen eines Rohpapieres mit einem flüssigen bis pastösen Streichmedium.The The invention relates to a method for producing a coated, deep printable LWC paper web, by brushing a base paper with a liquid until pasty Coating medium.
Beim Veredeln bzw. Beschichten, d.h. dem tauglich machen des Papieres für das spätere gewünschte Druckverfahren des Papieres, kennt man das direkte Verfahren, bei welchem Streichmedium auf die laufende Papierbahn über deren gesamte Breite aufgetragen wird. Zum Aufbringen sind verschiedene Einrichtungen bekannt, beispielsweise Düsenauftragswerke, bei welchen ein flacher Strahl oder einzelne Sprühstrahlen des Streichmediums auf die Papierbahn aufgebracht werden. Stromabwärts des Auftreffpunktes des Auftragsmediums wird mittels einer Rakeleinrichtung ein Überschuss des aufgetragenen Striches abgerakelt, wobei gleichzeitig eine Egalisierung erzielt wird. Auch ist das indirekte Auftragen bekannt, wobei das Streichmedium zunächst auf eine umlaufende Fläche aufgetragen wird, beispielsweise auf die Mantelfläche eines Zylinders, von der das Medium an die laufende Papierbahn abgegeben wird. Eine Papierbahn kann sowohl einseitig als auch zweiseitig in einer sogenannten Filmpresse bestrichen werden.At the Refining or coating, i. making the paper suitable for the latter desired Printing process of the paper, one knows the direct procedure, at which coating medium on the moving paper web over the entire width is applied. To apply are different Facilities known, for example, nozzle applicators, in which a shallow jet or individual sprays of the coating medium be applied to the paper web. Downstream of the impact point of the Application medium is a surplus by means of a doctor device scraped off the applied line, with a leveling at the same time is achieved. Also, the indirect application is known, the Coating medium first on a circumferential surface is applied, for example, on the lateral surface of a Cylinder from which the medium delivered to the moving paper web becomes. A paper web can be both single-sided and two-sided be painted in a so-called film press.
Gestrichene Papiere finden verbreitete Anwendung, beispielsweise als Schreib- und Druckpapier oder als Magazinpapier. Magazinpapier besteht aus LWC-(light-weightcoated)-Papier, das ein Flächengewicht von zwischen 70 und 100 g/m2 aufweist und später mit dem Tiefdruckverfahren bedruckt werden soll.Coated papers are widely used, for example as writing and printing paper or as magazine paper. Magazine paper is made of LWC (light-weightcoated) paper, which has a basis weight of between 70 and 100 g / m 2 and is later to be printed by gravure printing.
Bei Magazinpapieren kommt es deshalb auf eine besonders hohe Oberflächenglätte an. Deshalb wird nicht nur ein einziger Strich auf das Rohpapier aufgetragen, sondern ein Deckstrich mit zwischengeschaltetem Trocknungsvorgang.at Magazine papers therefore require particularly high surface smoothness. Therefore, not only a single stroke is applied to the base paper, but a top coat with intervening drying process.
Um solches Papier herzustellen, wendet man derzeit offline – Verfahren, also wo der Veredelungsprozess außerhalb der Papiermaschine stattfindet, an. Ein online-Verfahren mit in die Papiermaschine integrierter Streichmaschine ist zwar wirtschaftlicher, liefert bisher aber nur Offset-taugliches LWC – Papier, weil zum Auftragen der Deckschicht mit sogenannten Blade-Coatern (Klingenstreicheinrichtungen mit Streichklinge (Blade) gearbeitet wird. Solche Streichklingen unterliegen jedoch dem Verschleiß, so dass sie nach einigen Stunden gänzlich unbrauchbar sind und ausgetauscht werden müssen. Aber auch nach verhältnismäßig kurzer Betriebsdauer und somit vor dem Austausch stellt sich eine Beeinträchtigung der Arbeitskante der Klinge ein, was zu Ungleichförmigkeiten der Strichoberfläche und damit zu Qualitätsbeeinträchtigungen führt. Auch kann eine schadhafte Klinge bereits vor dem endgültigen Verschleiß zu Abrissen der feuchten und damit wenig reißfesten Papierbahn führen. Außerdem verschlechtert sich bei höherer Laufgeschwindigkeit der Maschine deren Laufwirkungsgrad (runnability).Around to produce such paper, one currently uses offline methods, So where the refining process outside the paper machine takes place. An online procedure with coating machine integrated into the paper machine is indeed more economical, but so far only supplies offset-suitable LWC paper, because for applying the top layer with so-called blade coaters (Blade coaters worked with coating blade (Blade) becomes. However, such coating blades are subject to wear, so that she after a few hours thoroughly are useless and need to be replaced. But also after a relatively short time Operating time and thus before the replacement is an impairment the working edge of the blade, resulting in nonuniformities the stroke surface and thus to quality impairments leads. Also, a damaged blade can break even before the final wear the wet and thus less tear-resistant paper web lead. It also worsens at higher Running speed of the machine whose runnability.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein online-Verfahren anzugeben, bei dem die genannten Nachteile nicht auftreten. Die Oberfläche des Striches soll darüber hinaus möglichst eben und glatt werden, insbesondere im Hinblick auf das spätere Bedrucken, vorzugsweise im Tiefdruckverfahren. Außerdem sollen Abrisse der Papierbahn vermieden werden.Of the Invention is based on the object of specifying an online method, where the mentioned disadvantages do not occur. The surface of the Stroke is about it out as possible flat and smooth, especially with regard to later printing, preferably in the gravure printing process. In addition, should tears of the paper web be avoided.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst.These The object is solved by the features of claim 1.
Ein wesentlicher Gedanke besteht in der Anwendung eines Mehrfachstriches. Der Vorstrich erfolgt mit einer sogenannten Filmpresse, das heißt einer Walzenpresse. Auch der Deckstrich kann ebenfalls mit der Filmpresse aufgebracht werden. Es eignen sich allerdings auch ein oder zwei hintereinander angeordnete Vorhangstreichaggregate (Curtain Coater) für den Deckstrich. Von besonderer Bedeutung bei der Erfindung ist der Schritt des Vorglättens vor dem Vorstrich und der Schritt des Zwischenglättens nach dem Aufbringen des Vorstriches und vor dem Aufbringen des Deckstriches. Was auf jeden Fall vermieden wird, ist eine Streichklinge mit ihren oben genannten Nachteilen als Ursache für Abrisse und als Verschleißelement.One The essential idea is the application of a multiple stroke. The precoat is done with a so-called film press, that is one Roll press. The top coat can also be used with the film press be applied. However, one or two are also suitable Curtain coater arranged one behind the other for the Top coat. Of particular importance in the invention is the step of the pre-smoothing before the precoat and the step of intermediate smoothing after the application of the Pre-painting and before applying the top coat. Something for everyone Case is a prank blade with their above mentioned Disadvantages as cause for Tears and as a wear element.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungsvarianten ergeben sich aus den Unteransprüchen.Further advantageous embodiment variants emerge from the dependent claims.
Mit der Erfindung wird es erstmals möglich, LWC-Papier im Online-Verfahren und zudem auch noch tiefdruckfähig herzustellen.With The invention makes it possible for the first time, LWC paper in the online process and also also produce low pressure.
Die Erfindung ist anhand der Zeichnung näher erläutert. Darin sind fünf wesentliche Verfahrensschritte beziehungsweise Behandlungsstationen wiedergegeben.The The invention is explained in more detail with reference to the drawing. There are five essentials in it Process steps or treatment stations reproduced.
Die
Aus
Das
hier dargestellte Rohpapier
Der
nächste
Verfahrensschritt ist in
Ein
flüssiger
Film aus Streichmedium, im Allgemeinen „Streichfarbe" genannt, wird zunächst auf die
Walzen aufgetragen, und von dort an die betreffende Seite der Papierbahn
Als Strichgewicht kommt eine Menge von 5 bis 15 g/m2 pro Seite, vorzugsweise zwischen 6 und 10g/m2 (Trockengew.) in Frage.The coating weight is an amount of 5 to 15 g / m 2 per side, preferably between 6 and 10 g / m 2 (dry wt.) In question.
Bei der Dosierung der flüssigen Streichfarbe werden langsam rotierende Rakelstangen eingesetzt. Es hat sich gezeigt, dass die geforderten Strichgewichte am besten mit Rakelstangen vom Durchmesser 10-25 mm, vorzugsweise 14-18mm eingestellt werden können. Die kreiszylindrische glatte oder gerillte Rakelstange läuft mit einer Drehzahl von 100 bis 5000/min, vorzugsweise 150 bis 300 U/min.at the dosage of the liquid Coating color slowly rotating doctor blades are used. It has been shown that the required coating weights are best set with squeegee rods of diameter 10-25 mm, preferably 14-18mm can be. The circular cylindrical smooth or grooved doctor rod runs along a speed of 100 to 5000 / min, preferably 150 to 300 U / min.
Beim
Streichen mittels einer Filmpresse tritt ein sogenanntes Filmsplitting
auf. Ein Teil des Streichmediums verbleibt an der Mantelfläche der übertragenen
Walze, während
ein anderer Teil an die Papierbahn abgegeben wird. Dabei entsteht
eine Mikro-Rauhigkeit an der Oberfläche der noch flüssigen Strichschicht.
Diese Mikro-Rauhigkeit
ist für
die Bedruckbarkeit des fertigen Papieres von Bedeutung. Beim Offsetdruck
ist sie noch akzeptabel, nicht aber beim Tiefdruck. Bei zu großer Mikro-Rauhigkeit MR, die in
Durch die Erfindung werden solche Erscheinungen vermieden, wie nachstehend noch erläutert werden soll.By the invention avoids such phenomena as below yet to be explained should.
Wie
man aus
Auf den Vorstrich folgt ein Trocknungsprozess.On The pre-coat is followed by a drying process.
Die
Papierbahn
Gemäß
Statt eines solchen Walzenglättwerkes kann auch ein Schuhkalander vorgesehen werden. Die mit dem Druckschuh eingestellte Spaltlänge kann zwischen 20 und 250 mm liegen. Sie liegt vorzugsweise zwischen 40 und 70 mm.Instead of such a calender can also be provided a shoe calender. The with the pressure shoe set gap length can be between 20 and 250 mm. It is preferably between 40 and 70 mm.
Die beheizte Glättwalze kann bis zu 300° heiß sein. Für eine gleichmäßiges Glätten auf beiden Bahnseiten ist es vorteilhaft, wenn ein zweiter Schuhkalander mit der heißen Glättwalze auf die anderen Bahnseite einwirkt.The heated smoothing roll can be up to 300 ° C For one even smoothing on Both web pages, it is advantageous if a second Schuhkalander with the hot smoothing roll acting on the other side of the track.
Auf
den Schritt des Zwischenglättens
erfolgt wiederum das Auftragen einer Deckschicht. Das Resultat ist
in
Das
Gewicht des Deckstrichs beträgt
pro Seite der Papierbahn
An
das Auftragen des Deckstrichs
Durch
die Erfindung wird die oben genannte Aufgabe in perfekter Weise
gelöst.
Maßgeblich
hierfür
ist die intelligente Auswahl von Verfahrensschritten beziehungsweise
Bearbeitungsstationen, was insgesamt nochmals wie folgt zusammengefasst
und in
Die Verfahrensschritte
erfolgen in nachstehender Reihenfolge:
- A- Vorglätten der
Rohpapierbahn mit einem Glättwerk,
wie es unter
2 beschrieben ist. Die beiden vorzugsweise einen harten Glättnip bildenden Walzen dienen dem Herstellen eines einheitlichen Dickenprofils des Rohpapieres, wobei sich eine Makro-Rauhigkeit von größer 1 mm ergibt; - B- Vorstreichen mittels einer Filmpresse (siehe auch
3 ), also mit indirektem Auftrag; hierbei erfolgt vorzugsweise ein Simultanauftrag des Streichmediums auf beide Seiten der Papierbahn und eine Konturabdeckung der Oberfläche; - C- Umlenken der Bahn mit einem sogenannten Airturn und Trocknen der Strichschicht zunächst kontaktlos mit Infrarot- und Lufttrocknern und anschließender Zylindertrocknung
- D- Zwischenglätten
zwischen Glättwalzen,
deren Kombinationsmöglichkeiten
in
4 erläutert sind, wobei eine Mikro-Rauhigkeit MR von unter 1 mm erzielt wird; - E- Auftragen eines Deckstrichs (siehe
5 ) mit einer Filmpresse, vorzugsweise simultan auf beide Seiten, alternativ kann der Auftrag auch mit jeweils einem kontaktlos arbeitenden, sogenanntem Vorhang-Streichaggregat (Curtain coatern), der beispielhaft in gestrichelter Form eingezeichnet ist erfolgen. Der Auftrag kann pro Seite auch unmittelbar nacheinander und ohne Zwischentrocknung der Beschichtung vorzunehmen, erfolgen. Mit den besagten Vorhangstreichaggregaten ist ein sogenannter 1:1-Auftrag möglich. Das heißt, ohne Abrakelelement wird nur die Menge an Auftragsmedium aufgetragen, die auf der Bahn auch verbleiben soll. - F- Trocknen des Deckstriches, zunächst erfolgt ein erneutes Umlenkung mit einem Airturn, anschließend wird die Bahn bzw. der Deckstrich kontaktlos mit Infrarot- und Lufttrocknern und anschließenden Trockenzylindern getrocknet.
- G- Endglättung,
bzw. abschließendes
Finishing des doppelt gestrichenen und getrockneten Papieres, vorzugsweise
mit einem Januskalander, d.h. Mehrwalzensoftkalander – wie in
6 dargestellt – oder mit wenigstens zwei Schuhkalandern, die jeweils eine beheizte Gegenwalze für jede Bahnseite aufweisen. Die Endglättung kann aber auch wie herkömmlich mit einem sogenannten Superkalander erfolgen. Selbstverständlich ist es auch möglich die Endglättung in mehreren, mindestens zwei Walzenspalten zu glätten. Dabei werden Kombinationen aus beheizten Gußstahlwalzen und Kunststoff beschichteten Walzen benutzt. Die Oberflächentemperatur der Gußstahlwalzen beträgt zwischen 80 und 200°C, vorzugsweise 120 bis 160°C. Die Linienkraft in den einzelnen Walzenspalten beträgt 200 bis 450 N/mm, vorzugsweise 300 bis 400 N/mm. Diese abschließende Glättung erfolgt, wie dargestellt, entweder online direkt im Anschluß an die Trocknung des Deckstriches. Alternativ kann die abschließende Glättung auch in einem separaten, nicht mit der Papiermaschine verbundenem Glättwerk erfolgen (offline), wozu allerdings eine zusätzliche Auf- und Abrollung der Bahn notwendig ist. Besonders vorteilhaft für die abschließende Glättung der Oberfläche ist eine Papiertemperatur größer als 50°C, vorzugsweise 60-80° C sowie eine Feuchte der Bahn von 5-10%, vorzugsweise 6-8%. Von Vorteil ist hierbei, dass jede gestrichene Papierseite mindestens einmal eine beheizte Gußstahlwalze berührt. - H- Aufrollung der fertigen LWC-Bahn. Sie ist nun geeignet für das Bedrucken im Tiefdruckverfahren.
The process steps take place in the following order:
- A- Vorglatten the base paper web with a calender, as it is under
2 is described. The two rolls, preferably forming a hard smooth nip, serve to produce a uniform thickness profile of the raw paper, with a macro-roughness of greater than 1 mm; - B- prime by means of a film press (see also
3 ), so with indirect order; In this case, preferably, a simultaneous application of the coating medium on both sides of the paper web and a contour coverage of the surface; - C- deflecting the web with a so-called Airturn and drying the coating layer initially contactless with infrared and air dryers and subsequent drying cylinder
- D- Between smoothing between smoothing rollers, their possible combinations in
4 are explained, wherein a micro-roughness M R of less than 1 mm is achieved; - E- Apply a top coat (see
5 ) with a film press, preferably simultaneously on both sides, alternatively, the order can also be carried out with a non-contact, so-called curtain coating unit (curtain coatern), which is shown by way of example in dashed form. The order can be made per side also immediately after one another and without intermediate drying of the coating. With the said Vorhangstreichaggregaten a so-called 1: 1 order is possible. That is, without Abrakelelement only the amount of application medium is applied, which should also remain on the web. - F- drying of the cover coat, first a new deflection with an Airturn, then the web or the top coat is dried contactless with infrared and air dryers and subsequent drying cylinders.
- G finish smoothing or final finishing of the double-coated and dried paper, preferably with a Janus calender, ie multi-roll soft calender - as in
6 shown - or with at least two shoe calenders, each having a heated counter-roller for each web page. However, the final smoothing can also be carried out as conventionally with a so-called supercalender. Of course, it is also possible to smooth the final smoothing in several, at least two nips. Combinations of heated cast steel rolls and plastic coated rolls are used. The surface temperature of the cast steel rolls is between 80 and 200 ° C, preferably 120 to 160 ° C. The line force in the individual nips is 200 to 450 N / mm, preferably 300 to 400 N / mm. This final smoothing is done, as shown, either online immediately following the drying of the top coat. Alternatively, the final smoothing in a separate, not connected to the paper machine smoothing done (offline), including, however, an additional winding and unwinding of the web is necessary. Particularly advantageous for the final smoothing of the surface is a paper temperature greater than 50 ° C, preferably 60-80 ° C and a moisture content of the web of 5-10%, preferably 6-8%. The advantage here is that each coated paper page touches at least once a heated cast steel roller. - H winding of the finished LWC track. It is now suitable for gravure printing.
Es soll noch erwähnt sein, dass es grundsätzlich denkbar ist, nicht nur zwei Schichten auf die Bahn aufzubringen, sondern auch drei oder gar mehrere. Auch hierbei wird in der Regel jeweils eine Zwischenglättung vorgesehen werden.It should be mentioned be that in principle it is conceivable to apply not only two layers to the web, but also three or more. Again this is usually one intermediate smoothing each be provided.
Auch
müssen
die in den
- 11
- Papierbahnpaper web
- 22
- Schicht des Vorstrichslayer of the primer
- 33
- Schicht des Deckstrichslayer of the top coat
- dd
- Dicke minimalthickness minimal
- DD
- Dicke maximalthickness maximum
- OO
- Oberflächentopographiesurface topography
- MR M R
- Mikrorauhigkeitmicroroughness
Claims (11)
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: VOITH PATENT GMBH, 89522 HEIDENHEIM, DE |
|
R005 | Application deemed withdrawn due to failure to request examination |
Effective date: 20110830 |