-
Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bearbeiten einer Bahn aus Rohpapier
oder Rohkarton, bei dem die Bahn im Anschluss an eine Papier- oder Kartonmaschine
auf einer Einbau-Streichmaschine on-line gestrichen und die gestrichene
Bahn getrocknet und satiniert wird.
-
Die
on-line Bearbeitung von Papier und Karton ist mittlerweile vielfach
eingeführt.
Sie hat den Vorteil, dass die Bahn zwischen einzelnen Bearbeitungsschritten
nicht mehr auf- und abgerollt werden muss. Darüber hinaus folgt die Geschwindigkeit
der Bahn bei den einzelnen Bearbeitungsschritten der Geschwindigkeit
der Papier- oder
Kartonmaschine, so dass man eine hohe Produktivität erhält.
-
Das
on-line-streichen wird bislang als sogenannter "Filmstrich" ausgeführt, bei dem ein auf 2 bis 3
% Bahnfeuchte ausgetrocknetes Streichrohpapier in einem Filmstreichaggregat
beidseitig gestrichen, entsprechend nachgetrocknet und satiniert
wird. Aufgrund der beim on-line-satinieren notwendigen hohen Satinagetemperaturen
kommt es auch zu hohen Feuchteverlusten der Bahn. Da man eine Endfeuchte nach
der Satinage von 4,5 bis 5,5 % erhalten will, muss man die Bahn
vor dem Satinieren auf bis zu 10 % auffeuchten, was bei filmgestrichenen
Papieren normalerweise kein Problem darstellt, weil die filmgestrichene
Bahn nach dem Auftragen des Strichs nur moderat getrocknet werden
muss.
-
Wird
anstelle eines Filmstreichaggregate aber eine Blade-Streichmaschine "on-line" verwendet, muss
die Trocknung nach dem Streichen deutlich intensiver betrieben werden,
als es beim Filmstreichen notwendig ist, um ein Ablegen des Blade-Striches
an den nachfolgenden Papierleitmitteln oder sonstigen Elementen, über die
die Bahn geführt wird,
zu verhindern. Dieses Nachtrocknen nach dem Blade-Streichen führt zu einer
vergleichsweisen niedrigen Feuchte der Bahn vor der Satinage. Da
bei der Satinage wiederum Feuchtigkeit verloren geht, ist es außerordentlichen
schwierig die Bahn mit der gewünschten
Endfeuchte von etwa 5 % zu erhalten.
-
In
dieser Situation könnte
man sich damit behelfen, dass man diese niedrige Endfeuchte akzeptiert.
Alternativ könnte
man den Feuchtigkeitsverlust dadurch verringert, dass man die Satinagetemperaturen
oder die Anzahl der Nips zurücknimmt.
Dies geht aber immer mit einer Qualitätseinbuße einher, d.h. man erhält geringere
Glanz- und Glättewerte.
-
Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Qualität der Bahn zu verbessern.
-
Diese
Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art dadurch
gelöst,
dass man die Bahn mit einem Blade-Strich versieht und vor dem Streichen
eine Feuchtigkeit von mindestens 4 % einstellt.
-
Mit
dieser Vorgehensweise erreicht man eine glattere Oberfläche der
Bahn, weil man den Strich nicht als Konturstrich ausbildet, sondern
als Blade-Strich. Bladegestrichene Papiere sind aufgrund der besseren
Glätte
auch leichter und besser zu kalandrieren. Eine on-line-Instellation mit
Blade-gestrichenen Papieren kann demzufolge auch die Herstellung
tiefdruckfähiger
Papiere ermöglichen,
die bedingt durch das Druckverfahren signifikant bessere Glätten erfordert.
Dadurch, dass man das Rohpapier oder den Rohkarton auf eine höhere Feuchtigkeit
einstellt, nämlich
mindestens 4 % nimmt die Bahn sozusagen einen Feuchtigkeitsvorrat
mit, wenn sie gestrichen wird. Dieser Feuchtigkeitsvorrat bleibt
auch beim Trocknen des Strichs zumindestens weitgehend erhalten,
weil die Trocknung überwiegend
auf den Strich wirkt. Ziel der Trocknung ist es den Binder im Strich
soweit auszuhärten,
dass der Strich nicht an nachfolgenden Leitwalzen, Kalanderwalzen,
Trockenzylindern oder ähnlichem,
hängen
bleibt. Dabei wird die Feuchtigkeit, die in der Rohpapier- oder
Rohkartonbahn enthalten ist, nicht oder nur unwesentlich vermindert.
Im Endeffekt erhält
man also eine Bahn mit einer Gesamtfeuchte vom mehr als 8 %, die
man problemlos satinieren kann. Die höhere Feuchtigkeit ist für die Sati nage
erforderlich. Nach der Satinage in einem Mehr-Walzen-Kalander mit der entsprechend großen Anzahl
von Nips hat die Bahn dann immer noch eine Feuchtigkeit im Bereich
von 4,5 bis 5,5 %, auch wenn diese Feuchtigkeit über den Querschnitt der Bahn
am Ende der Satinage nicht gleichmäßig verteilt sein muss. Bevor
die Bahn dann zum Drucken gelangt, dadurch hat sich die Feuchtigkeit
ausgeglichen.
-
Vorzugsweise
trocknet man die Bahn vor dem Streichen auf die Feuchtigkeit von
mindestens 4 %. Dies bedeutet, dass man die Trockenpartie der Papier-
oder Kartonmaschine entweder mit weniger Energie betreiben kann
oder sogar einige Trockenzylinder einsparen kann, da das Rohpapier
oder der Rohkarton nicht mehr so stark ausgetrocknet werden muss.
Dies macht die ganze Papiermaschine kürzer und damit billiger.
-
Vorzugsweise
glättet
man die Bahn vor dem Streichen bei der Feuchtigkeit von mindestens
4 % vor. In vielen Fällen
wird die Bahn vor dem Streichen durch ein Glättwerk geleitet, um eine gleichmäßige Dicke
herzustellen. Wenn man hier eine höhere Feuchtigkeit verwendet,
dann lässt
sich das Glätten entsprechend
leichter bewerkstelligen. Wenn die Bahn mit einer besseren Glätte gestrichen
wird, ergibt dies eine bessere Qualität nach dem Streichen und Satinieren.
-
Vorzugsweise
stellt man die Feuchtigkeit der Bahn vor dem Streichen so ein, dass
die Bahn nach dem Trocknen des Strichs eine höhere Feuchte aufweist als der
Strich an seiner Außenseite.
Wie oben bereits erwähnt,
hat das Nachtrocknen nach dem Streichen hauptsächlich die Auf gabe, den Strich
soweit zu verfestigen, dass er an nachgelagerten Aggregaten nicht
mehr hängen
bleibt. Welche Feuchtigkeit die eigentliche Bahn, also das Trägermedium
für den
Strich, dabei aufweist, ist von untergeordneter Bedeutung. Man kann
daher mit Hilfe der Bahn einen gewissen Feuchtigkeitsvorrat in die
weitere Bearbeitung mit eintragen, so dass man nach der Satinage die
gewünschte
Endfeuchte von etwa 5 % erhält.
-
Vorzugsweise
stellt man die Feuchtigkeit der Bahn vor dem Streichen so ein, dass
die Feuchte der Bahn nach dem Trocknen des Strichs höher ist,
als die Feuchte der Strichschicht. Man passt also die Feuchtigkeit
der Bahn so an den Trocknungsvorgang an, dass der Trocknungsvorgang
hauptsächlich
auf die Strichschicht wirkt. Dabei wird sich zwar ein gewisser Feuchtigkeitsausgleich
von der Bahn in die Strichschicht ergeben. Dennoch bleibt genügend Feuchtigkeit
in der eigentlichen Bahn erhalten, so dass die Bahn nach der Satinage
die gewünschte Endfeuchte
aufweist.
-
Die
Erfindung wird im folgenden anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels
in Verbindung mit der Zeichnung beschrieben. Hierin zeigt die
-
einzige
Figur: eine schematische Darstellung einer on-line-Anordnung zum Bearbeiten einer
Papierbahn.
-
Eine
Papiermaschine 1 mit einer Pressenpartie 2 und
einer Trockenpartie 3 erzeugt am Ausgang der Trockenpartie 3 eine
Rohpapierbahn 4, die weiter bearbeitet wer den soll, damit
sie bestimmten Qualitätsanforderungen
genügt.
-
Hierzu
wird die Rohpapierbahn 4 durch eine Blade-Streicheinrichtung 5 geleitet,
in der sie in an sich bekannter Weise mit einem Blade-Strich versehen
wird. Hierzu wird auf eine oder beide Seiten der Rohpapierbahn 4 ein
Strich aufgetragen, der bestimmte Pigmente und einen Binder enthält.
-
Am
Ausgang der Streicheinrichtung 5 ergibt sich eine gestrichene
Bahn 6, die in einer Nachtrockeneinrichtung 7 berührungslos
getrocknet wird. Bei einem Blade-Strich ist hierzu eine erhebliche
Trockenleistung erforderlich, damit der Strich nicht an nachfolgenden
Bearbeitungs- oder Führungseinrichtungen,
beispielsweise einer Leitwalze 8, hängen bleibt. Aus diesem Grunde
erfolgt in der Nachtrockeneinrichtung 7 eine teilweise
erhebliche Verminderung der Feuchtigkeit der gestrichenen Bahn 6.
-
Nach
dem Nachtrocknen wird die gestrichene Bahn 6 durch einen
Mehr-Walzen-Kalander 9 geleitet, der im vorliegenden Fall 8 Walzen 10 aufweist. Anstelle
des dargestellten einen Walzenstapels mit 8 oder mehr Walzen,
der einen Wechselnips aufweist, ist auch die Verwendung von 2 Walzenstapeln
mit jeweils 5 oder mehr Walzen möglich.
-
Im
Anschluss an den Kalander 9 wird die Bahn 6 in
einer Aufwickelstation 11 aufgewickelt.
-
Bei
der Satinage im Kalander 9 verliert die Bahn 6 Feuchtigkeit.
Bei einem on-line-Kalander 9, wie er in der Figur dargestellt
ist, muss die Bahn 6 mit der Geschwindigkeit den Kalander 9 durchlaufen,
mit der die Papiermaschine 1 das Papier produziert. Dementsprechend
muss man zur Erzielung vorbestimmter Oberflächeneigenschaften der Bahn 6 den on-line
Kalander 9 mit höheren
Temperaturen betreiben, so dass die Bahn 6 im Kalander
einen erheblichen Verlust an Feuchtigkeit erleidet. Dieser Verlust kann
bis zu 4 %punkte betragen. Andererseits ist es erforderlich, dass
die Bahn in der Aufwikkelstation 11 eine Feuchtigkeit aufweist,
die in der Größenordnung 4,5
bis 5,5 % liegt.
-
Um
die Feuchtigkeit in der Aufwickelstation 11 auf dem gewünschten
Wert halten zu können, geht
man nun so vor, dass man die Feuchte der Rohpapierbahn 4 auf
einen höheren
Wert als bisher einstellt. Bisher wurde diese Feuchte sehr niedrig
eingestellt. Sie lag im Bereich 2 bis 3 %. Nunmehr wird
die Feuchte der Rohpapierbahn 4 auf mindestens 4 % eingestellt.
Dies hat mehrere Vorteile. Zum einen kann man die Trockenpartie 3 mit
weniger Trockenzylindern ausrüsten
oder die Trockenzylinder mit verringerte Energie betreiben. Beides
führt zu
einem wirtschaftlicheren Verhalten. Zum andern kann man die Rohpapierbahn
nun durch ein Glättwerk 12 besser
vorglätten,
d.h. die Rohpapierbahn 4 hat bereits beim Einlaufen in
die Streicheinrichtung 5 eine glattere Oberfläche als
bisher.
-
Dadurch,
dass die Rohpapierbahn 4, also die Bahn vor dem Streichen,
eine erhöhte
Feuchtigkeit hat, nimmt sie sozusagen einen gewissen Feuchtigkeitsvorrat
mit, der auch in der Nachtrockeneinrichtung 7, die zum
Trocknen des Strichs dient, nicht oder nicht wesentlich entfernt
werden kann. Im Anschluss an die Nachtrockeneinrichtung 7 erhält man eine Bahn 6,
die in ihrer Papierschicht, die sich bei einem beidseitigen Strichauftrag
in der Mitte befindet, noch eine relativ hohe Feuchte hat, wobei
die Strich-Schicht stärker
getrocknet sein kann. Auf den gesamten Querschnitt Bahn 6 betrachtet,
kann man also durchaus Feuchte-Werte in der Größenordnung 8 bis 10
% erreichen. Auch wenn von dieser Feuchtigkeit im Kalander 9 wieder
etwas verloren geht, kann man auf einfache Weise sicher stellen,
dass in der Aufwickelstation 11 immer noch die gewünschte Feuchte
in der Größenordnung
von 5 %, bezogen auf den gesamte Bahnquerschnitt vorhanden ist.
-
Wenn
nun die aufgewickelte Bahn eine Weile ruht, dann gleicht sich die
Feuchtigkeit insgesamt aus, so dass man auch in Dickenrichtung der
aufgewickelten Bahn ein relativ gleichförmiges Feuchtigkeitsprofil
erhält.
-
Das
angegebene Verfahren ermöglicht
es, qualitativ hochwertige, tiefdruckfähige Blade-gestrichene Papiere
auch on-line herzustellen, wobei trotz hoher Satinage Temperaturen
und Nipzahlen, die zur Erzeugung bester Qualitäten notwendig sind, die Endfeuchte
der so behandelten Papierbahn nicht unter das gewünschte und
geforderte Niveau von etwa 5 % absinkt, ohne dass die Gefahr von
Strichablagerungen an Papierleitmitteln oder Trokkenzylindern besteht.
Darüber
hinaus arbeitet das Verfahren relativ wirtschaftlich, weil die zum
Trocknen der Rohpapierbahnen 4 erforderliche Energie vermindert
werden kann.