DE102008012221A1 - Method of painting a wet or glued sheet-shaped substrate - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Streichen eines feuchten oder beleimten lagenförmigen Substrats aus Rohpapier, Rohpappe oder ungestrichenem Karton. Um eine effizientere Möglichkeit zum Streichen von Papier zur Verfügung zu stellen, umfasst das erfindungsgemäße Verfahren die folgenden Schritte: - Aufbauen von Gasdruck in einer Leitung, - Erzeugen eines Druckwechsels in der Leitung, - Verwirbeln und Mitreißen von Streichpartikeln in die Leitung, - Sprühen von verwirbelten Streichpartikeln aus der Leitung auf das Substrat, wobei die Streichpartikel nach dem Aufsprühen auf der Oberfläche des Substrats anhaften.The invention relates to a method for coating a moist or glued sheet-like substrate made of raw paper, raw cardboard or uncoated cardboard. In order to provide a more efficient way of brushing paper, the method according to the invention comprises the following steps: - establishing gas pressure in a pipe, - generating a pressure change in the pipe, - swirling and entraining of coating particles in the pipe, - spraying entangled coating particles from the line to the substrate, wherein the coating particles adhere to the surface of the substrate after spraying.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Streichen eines feuchten oder beleimten lagenförmigen Substrats.The The invention relates to a method for painting a wet or glued sheet-shaped Substrate.

Papier oder Pappe bzw. Karton enthält als wesentlichen Bestandteil neben dem aus Pflanzenfasern (üblicherweise aus Holz, daneben aber auch aus Einjahrespflanzen) gewonnenen Faserstoff sowie Bindemitteln auch sogenannte Füllstoffe. Hierbei handelt es sich in der Regel um anorganische Partikel, die dem Papier aus verschiedenen Gründen zugesetzt werden. Zum einen ist man, da die Füllstoffe Lücken zwischen den Fasern ausfüllen, in der Lage, wesentlich glattere Oberflächen herzustellen. Auch lässt sich das Papier hierdurch geschmeidiger machen. Des Weiteren kann man auf diese Weise den Zellstoff gewissermaßen mit den entsprechenden Partikeln „strecken”. Hierbei kommt zum Tragen, dass viele der anorganischen Materialien wesentlich billiger sind als Pflanzenfasern und sich somit Materialkosten einsparen lassen. Zur Verwendung kommen hierbei z. B. verschiedene Arten von Silikaten (z. B. Kaolin), Sulfaten, Karbonaten (z. B. Kreide) und Oxiden (z. B. Titanweiß). Einige dieser Stoffe erfüllen auch noch zusätzliche Funktionen wie z. B. optische Aufhellung oder Verbesserung der Saugfähigkeit.paper or cardboard as an essential ingredient besides that of plant fibers (usually made of wood, but also of annual plants) as well as binders also called fillers. This is it are usually inorganic particles that make the paper different establish be added. For one thing, because the fillers fill gaps between the fibers, in able to produce much smoother surfaces. Also can be make the paper smoother. Furthermore, you can in this way "stretch" the pulp, as it were, with the corresponding particles. in this connection comes to fruition that many of the inorganic materials are much cheaper are as plant fibers and thus save material costs to let. For use here come z. B. different types of Silicates (eg kaolin), sulphates, carbonates (eg chalk) and oxides (eg titanium white). Some of these substances also meet additional Functions such. B. optical brightening or improving absorbency.

Ausgangspunkt der Papierherstellung ist in jedem Fall eine wässrige Suspension, die neben Faserstoff und Bindemittel ggf. auch Hilfsstoffe wie Entschäumer, Farbstoffe o. Ä. enthalten kann. In der industriellen Papierherstellung werden Papiermaschinen verwendet, in denen dieser Papierbrei, der einen Feststoffgehalt von ca. 1% hat, durch einen Stoffauflauf zunächst auf ein endloses Sieb gegeben wird. Dieses Endlossieb läuft unter dem Stoffauflauf mit hoher Geschwindigkeit (z. B. 1000 m/min oder mehr) durch und transportiert den seiner Oberfläche befindlichen Papierbrei weiter. Während dieses Siebtransports wird bereits ein großer Teil des Wassers abgezogen, wodurch der Feststoffgehalt am Ende des Endlossiebs bereits ca. 15–30% beträgt. Der Entwässerungseffekt durch die Schwerkraft wird durch unter dem Sieb angebrachte Sauger verstärkt. An das Sieb schließen sich zu nächst die Gautschpresse, dann die Nasspresse an. Hier wird das Papier weiter entwässert, indem es zwischen Walzen hindurchgeführt wird, die sukzessive die Feuchtigkeit herauspressen und das Papier verdichten. Die endgültige Trocknung des Papiers erfolgt danach in der Trockenpartie, wo die Papierbahn über eine Reihe dampfbeheizter Trockenzylinder läuft. Anschließend wird das trockene Papier im Glättwerk geglättet und aufgerollt. Bei besonderen Anforderungen an die Oberflächenglätte wird das Papier anschließend an das Glättwerk noch in einem Kalander weiterbearbeitet.starting point papermaking is in any case an aqueous suspension, in addition to Fibrous material and binder may also contain adjuvants such as defoamers, dyes o. Ä. contain can. In industrial papermaking paper machines are used used in which this pulp, which has a solids content of about 1%, through a headbox first on an endless sieve is given. This endless sieve runs under the headbox at high speed (eg 1000 m / min or more) through and transports the surface Paper pulp on. During this sieve transport is already a big one Subtracted part of the water, reducing the solids content in the end of Endlossiebs already about 15-30% is. The drainage effect by gravity is suckers attached under the sieve strengthened. Close the sieve to next the rubber press, then the wet press. Here's the paper further drained, by passing it between rollers, successively the Press out moisture and compress the paper. The final drying of the Paper is then in the dryer section, where the paper web over a Series of steam-heated drying cylinders are running. Subsequently, will the dry paper in the calender smoothed and rolled up. For special requirements on the surface smoothness is the paper afterwards to the calender still processed in a calender.

Bei der Einarbeitung der Füllstoffe kann man im Wesentlichen zwei Methoden unterscheiden. Bei der ersten Methode werden die Füllstoffe direkt der wässrigen Suspension des Papierbreis zugesetzt. Daneben ist die Methode des Streichens bekannt, bei der die Füllstoffe nur auf eine oder beide Oberflächen des Papiers aufgetragen werden. Hierbei wird zunächst eine hinreichend feste, ggf. auch trockene Papierlage hergestellt, auf die dann eine wässrige Suspension mit Füllstoffpartikeln aufgebracht wird. Um eine Anbindung der Füllstoffe an die Oberfläche des Papiersubstrats zu gewährleisten, müssen diese nach dem Stand der Technik in einer Suspension mit erheblichem Wasseranteil zugesetzt werden. Das hierin enthaltene Wasser muss mit erheblichem Aufwand an Anlagen und Energie wieder entfernt werden.at the incorporation of the fillers You can essentially differentiate between two methods. In the first Method become the fillers directly to the aqueous Added suspension of pulp. Next to it is the method of Streichens known in which the fillers only one or both surfaces of the Be applied to paper. Here, first, a sufficiently strong, if necessary, dry paper layer prepared on the then an aqueous suspension with filler particles is applied. To connect the fillers to the surface of the paper substrate to ensure, have to these according to the prior art in a suspension with considerable Water content can be added. The water contained therein must be removed with considerable effort on equipment and energy again.

Vor diesem Hintergrund ist es Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren vorzuschlagen, das eine effizientere Möglichkeit zum Streichen von Papier zur Verfügung stellt.In front In this context, it is an object of the invention to propose a method the more efficient way for painting paper.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren nach Anspruch 1 sowie durch ein Substrat gemäß Anspruch 9.These The object is achieved by a method according to claim 1 and by a substrate according to claim 9th

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Streichen eines feuchten oder beleimten lagenförmigen Substrats aus Rohpapier, Rohpappe oder ungestrichenem Karton ist, umfasst die folgenden Schritte:

  • – Aufbauen von Gasdruck in einer Leitung
  • – Erzeugen eines Druckwechsels in der Leitung
  • – Verwirbeln und Mitreißen von Streichpartikeln in die Leitung
  • – Sprühen von verwirbelten Streichpartikeln aus der Leitung auf das Substrat,
wobei die Streichpartikel nach dem Aufsprühen auf der Oberfläche des Substrats anhaf ten. Hierbei ist es wesentlich, dass das Substrat, sofern es nicht beleimt ist, eine feuchte Oberfläche aufweist. Beim Auftreffen auf die Oberfläche werden die Partikel mit der Feuchtigkeit benetzt und haften dann aufgrund von Kohäsions- und Adhäsionskräften auf der Oberfläche des Substrats an den feuchten Fasern an.The method according to the invention for coating a wet or glued sheet-like substrate made of raw paper, raw cardboard or uncoated cardboard comprises the following steps:
  • - Building gas pressure in a pipe
  • - Generating a pressure change in the line
  • - Swirling and entrainment of coating particles in the pipe
  • Spraying swirling coating particles from the conduit onto the substrate,
wherein the coating particles adhered to the surface of the substrate after spraying. It is essential that the substrate, if it is not glued, has a moist surface. Upon impact with the surface, the particles wet with the moisture and then adhere to the wet fibers due to cohesive and adhesive forces on the surface of the substrate.

Der Begriff Streichpartikel bezeichnet alle Arten von partikelförmigen Feststoffen, die auf die Oberfläche des Substrats aufgetragen werden sollen, d. h. mit denen das Substrat gestrichen wird. Streichpartikel sind also die Partikel, die Gewicht, Geschlossenheit der Oberfläche und Farbe des Substrats beeinflussen.Of the Term coating particles refers to all types of particulate solids, the on the surface of the substrate to be applied, d. H. with which the substrate is deleted. Coating particles are thus the particles, the weight, closure the surface and affect color of the substrate.

Der große Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt darin, dass beim Streichen keine zusätzliche Feuchtigkeit auf das Substrat aufgebracht wird, die im weiteren Herstellungsprozess wieder entfernt werden müsste. Gegenüber Verfahren nach dem Stand der Technik ergeben sich somit Einsparungen von Energie und Wasser. Dies stellt zum Einen einen wirtschaftlichen Vorteil dar, zum Anderen sinkt auch die Umweltbelastung. Auch der apparative Aufwand kann verringert werden, da aufgrund der geringeren Feuchtigkeit nach dem Streichen kürzere Trocknungswege bzw. einfachere Trocknungsvorrichtungen ausreichend sind, als dies bei herkömmlichen Verfahren der Fall ist.The great advantage of the method according to the invention is that when brushing no additional moisture is applied to the substrate, which would have to be removed again in the further manufacturing process. Compared to methods of the prior art thus Einspa ments of energy and water. On the one hand, this represents an economic advantage, on the other hand, the environmental impact also decreases. The expenditure on equipment can also be reduced, since shorter drying paths or simpler drying devices are sufficient, as is the case with conventional methods, due to the lower moisture content after brushing.

Als Streichpartikel kommen insbesondere diejenigen Arten von Füllstoffen in Frage, die auch bei Verfahren nach dem Stand der Technik zum Streichen verwendet werden. Bevorzugt umfassen die Streichpartikel daher Silikate, insbesondere Kaolin, Sulfate, Karbonate, insbesondere Kreide, Oxide, insbesondere Titanoxid, oder Mischungen hiervon.When Coating particles are especially those types of fillers in question, which also in the prior art methods for Swipe can be used. Preferably, the coating particles comprise therefore, silicates, especially kaolin, sulfates, carbonates, in particular Chalk, oxides, especially titanium oxide, or mixtures thereof.

Das verwendete Substrat kann unterschiedliche Feuchtigkeitsanteile aufweisen. Es ist allerdings zu beachten, dass sich bei einem zu hohen Feuchtigkeitsanteil die aufgebrachten Partikel innerhalb des Substrats bewegen können, was einer gleichmäßigen, oberflächennahen An- oder Einlagerung abträglich sein kann. Daher wird vorteilhafterweise ein Substrat verwendet, das einen Feuchtigkeitsanteil von bis zu 200 Gewichts-%, bevorzugt bis zu 100 Gewichts-%, bezogen auf otro Faserstoff (also die ofentrockene, d. h., bei 105°C bis zur Gewichtskonstanz getrocknete Masse des Faserstoffs) des Substrats, aufweist. Das Substrat sollte mindestens einen Feuchtigkeitsanteil von 60 Ge wichts-% aufweisen. Ein derartiger Feuchtigkeitsgehalt ist für ein effektives Anhaften der Streichpartikel auf der Oberfläche ausreichend.The used substrate may have different moisture content. However, it should be noted that at a high moisture content what can move the deposited particles within the substrate a uniform, near-surface Deterioration or storage detrimental can be. Therefore, a substrate is advantageously used, a moisture content of up to 200% by weight, preferably up to to 100% by weight, based on otro pulp (ie the oven-dry, d. h., at 105 ° C mass of the pulp dried to constant weight) Substrate having. The substrate should have at least one moisture content of 60% by weight. Such a moisture content is for effective adhesion of the coating particles on the surface is sufficient.

Um eine optimale Anbindung der Streichpartikel zu gewährleisten, ist der Einsatz von Leim vorteilhaft. Hierzu bestehen bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zwei Möglichkeiten. In einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens ist den Streichpartikeln partikelförmiger Leim zugesetzt. Bringt man eine Mischung bestehend aus Streichpartikeln (z. B. die oben genannten Stoffe aus der Gruppe der Silikate, Sulfate, Karbonate oder Oxide) und partikelförmigem Leim auf, so wird beim Streichen überhaupt kein Wasser eingebracht. Somit entfällt auch die Notwendigkeit, zusätzlich eingebrachtes Wasser wieder zu entfernen. Der partikelförmige Leim kann thermoplastische Eigenschaften besitzen und im Laufe des Trocknungsprozesses des Substrats aufschmelzen und hierdurch die Partikel binden. Alternativ binden die Leimpartikel unter Aufnahme von Feuchtigkeit aus dem Substrat und unter Einwirkung von Wärme beim Trocknen des Substrats ab.Around to ensure an optimal connection of the coating particles, the use of glue is advantageous. For this purpose exist in the inventive method two possibilities. In a preferred embodiment of the method is particulate glue to the coating particles added. If you bring a mixture consisting of coating particles (eg the above-mentioned substances from the group of silicates, sulphates, Carbonates or oxides) and particulate glue on, so is the Painting at all no water introduced. This eliminates the need to additionally remove introduced water again. The particulate glue can have thermoplastic properties and in the course of the drying process of the substrate melt and thereby bind the particles. alternative bind the glue particles while absorbing moisture from the Substrate and under the action of heat during drying of the substrate from.

In einem alternativen Verfahren wird ein lagenförmiges Substrat aus Rohpapier, Rohpappe oder ungestrichenem Karton verwendet, das trocken oder feucht sein kann. Dieses wird zunächst an wenigstens einer Oberfläche beleimt und anschließend wie geschildert mit Streichpartikeln bestreut. Bei dieser Variante wird der Leim in flüssiger Form aufgebracht, was allerdings nicht die gleichen Mengen an Wasser erfordert wie das Aufbringen einer Partikel-Suspension, die bei Verfahren nach dem Stand der Technik verwendet wird. Die Streichpartikel haften bei dieser Variante auf dem feuchten Leim bzw. sinken darin ein und werden auf diese Weise gebunden. Der Leim wird dann im Laufe des Trocknungsprozesses des Substrats mitgetrocknet bzw. bindet hierbei ab.In an alternative method is a sheet-like substrate made of raw paper, Raw cardboard or uncoated cardboard used dry or can be humid. This is initially glued to at least one surface and then how described sprinkled with coating particles. In this variant will the glue in liquid Form applied, but not the same amounts of water requires such as applying a particle suspension at Method according to the prior art is used. The coating particles Stick with this variant on the wet glue or sink in it and are tied in this way. The glue is then in the course dries or binds the drying process of the substrate from.

Im Allgemeinen sind nach dem Aufbringen der Partikel noch weitere Verfahrensschritte notwendig, um die gewünschten Oberflächeneigenschaften des Endprodukts zu erreichen. Dies gilt insbesondere, wenn ein feuchtes Substrat verwendet wird. Hierbei kommen verschiedene Prozesse in Frage, die aus dem Stand der Technik bekannt sind. In einer Weiterentwicklung des Verfahrens wird daher das Substrat nach dem Aufbringen der Streichpartikel getrocknet, gepresst und/oder gewalzt. Das Pressen bzw. Walzen kann z. B. mit dampfbeheizten Walzen ausgeführt werden, so dass Trocknungs- und Pressverfahren gleichzeitig erfolgen. Das Pressen bzw. Walzen kann bei unterschiedlichen Druckverhältnissen erfolgen. Häufig wird die endgültige Oberflächenqualität durch Kalandrieren, also durch Walzen bei hohem Liniendruck eingestellt.in the In general, after the application of the particles are still further process steps necessary to the desired Surface properties of the To reach the final product. This is especially true when a moist Substrate is used. Here come in different processes Question, which are known from the prior art. In a further development of the process therefore becomes the substrate after application of the coating particles dried, pressed and / or rolled. The pressing or rolling can z. B. be carried out with steam-heated rollers, so that drying and pressing process simultaneously. The pressing or rolling can be done at different pressure conditions. Frequently becomes the final Surface quality through Calendering, so adjusted by rolling at high line pressure.

Nach einer weiter bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens ist das Austragen von verwirbelten, Streichpartikeln aus der Leitung durch eine Sprühdüse einstellbar. Die Sprühdüse ermöglicht es, die Beschichtung des Substrats sehr genau zu steuern. Es kann – je nach Wahl der Düse – die Form des Sprühkegels wunschgemäß eingestellt werden, um ein vorgegebenes Sprühergebnis auf dem Substrat zu erreichen. Die Form der Sprühdüse richtet sich beispielsweise auch danach, ob die Mündung der Leitung ortsfest oder beweglich angeordnet ist (hierauf gehen wir weiter unten ein). Ein breites Spektrum von Düsen bzw. Düsenöffnungen kann für die erfindungsgemäße Vorrichtung eingesetzt werden, beispielsweise Düsen mit kreisringförmiger Öffnung oder Düsen mit schlitzförmiger Öffnung. Um breitere Substrate, wie z. B. Rohpapierbahnen, die typischerweise mehrere Meter breit sind, zu beschichten, ist es auch möglich, mehrere Sprühdüsen nebeneinander anzuordnen. Mehrere Sprühdüsen können über einen Verteiler mit der Mündung der Leitung in Verbindung stehen, ohne dass die Gleichmäßigkeit des Sprühvorgangs beeinträchtigt wird. Dabei können mehrere erfindungsgemäße Vorrichtungen parallel angeordnet sein, die jeweils mit einer oder mehreren Düsen ausgestattet sind. Die Düsen sind nach einer weiter vorteilhaften Ausführung um ihre Längs- und oder Querachsen einstellbar. Das Arbeiten mit zahlreichen Düsen erzeugt gerade bei den hohen Arbeitsgeschwindigkeiten der Papiermaschinen eine insgesamt gleichmäßig gestrichene Oberfläche des Substrats. Als besonders vorteilhaft wird angesehen, dass beim erfindungsgemäßen Verfahren eine hohe Gleichmäßigkeit des Auftrags an Streichpartikeln erreicht wird, die weitaus ökonomischer aufgebracht wird als es mit den bisher bekannten Verfahren möglich ist.According to a further preferred embodiment of the method, the discharge of swirled, coating particles from the line through a spray nozzle is adjustable. The spray nozzle makes it possible to control the coating of the substrate very precisely. Depending on the choice of nozzle, the shape of the spray cone can be set as desired in order to achieve a predetermined spray result on the substrate. The shape of the spray nozzle also depends, for example, on whether the mouth of the line is stationary or movable (we will discuss this below). A wide range of nozzles or nozzle openings can be used for the device according to the invention, for example nozzles with an annular opening or nozzles with a slot-shaped opening. To broader substrates, such. As raw paper webs, which are typically several meters wide, to coat, it is also possible to arrange several spray nozzles side by side. Several spray nozzles can communicate with the mouth of the pipe via a manifold, without affecting the uniformity of the spraying process. In this case, a plurality of devices according to the invention can be arranged in parallel, which are each equipped with one or more nozzles. The nozzles are adjustable according to a further advantageous embodiment about their longitudinal and or transverse axes. Working with numerous nozzles produces just at the high speeds of paper machines total uniformly coated surface of the substrate. It is considered to be particularly advantageous that in the method according to the invention a high degree of uniformity of the application of coating particles is achieved, which is applied much more economically than is possible with the previously known methods.

Beim erfindungsgemäßen Verfahren bestehen nach einer vorteilhaften Ausführung verschiedene Möglichkeiten, den Auftrag der Streichpartikeln individuell einzustellen. So kann die freie Mündung der Leitung, ggf. mit der aufgesetzten Sprühdüse, parallel zur Ebene des zu beschichtenden Substrats beweglich angeordnet sein, beispielsweise auf einer Schiene über dem zu beschichtenden Substrat verfahrbar sein. Alternativ oder zusätzlich kann auch der Abstand zur Oberfläche verändert werden. Die Bewegung der freien Mündung relativ zum Substrat ist auf die Vorschubgeschwindigkeit der Fördermittel abgestimmt, die das Substrat durch die erfindungsgemäße Vorrichtung transportieren. Alternativ kann die erfindungsgemäße Vorrichtung auch durch die Anzahl der Sprühdüse an das jeweilige Substrat angepasst werden. Beispielsweise können Gruppen von Düsen über Verteiler an die Mündung der Leitung angeschlossen werden, um ein vorgegebenes Streubild zu erzielen. Durch diese vielfältigen Einstellmöglichkeiten kann der Auftrag der Streichpartikeln in weiten Bereichen individuell an das zu besprühende Substrat angepasst sein. Auftragsverfahren, die aus dem Stand der Technik bekannt sind, ermöglichen eine derart individuelle Einstellung von Auftragsmenge und Verteilung der Streichpartikel nicht.At the inventive method exist according to an advantageous embodiment, various ways adjust the order of the coating particles individually. So can the free estuary the line, possibly with the attached spray nozzle, parallel to the plane of the be arranged to be coated substrate movable, for example on a rail over be moved to the substrate to be coated. Alternatively or additionally can also be the distance to the surface changed become. The movement of the free mouth relative to the substrate is tuned to the feed rate of the conveyor, the transport the substrate through the device according to the invention. Alternatively, the device according to the invention can also by the Number of spray nozzles on the respective substrate can be adjusted. For example, groups from nozzles to distributors to the mouth be connected to the line to a predetermined spread pattern achieve. Through this diverse settings The application of the coating particles can be customized in many areas to be sprayed Substrate adapted. Ordering procedure resulting from the state of Technique are known allow such an individual setting of order quantity and distribution the coating particles are not.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren lassen sich – je nach Wunsch – unterschiedliche Partikelmengen auftragen. Bevorzugt ist hierbei, dass die Streichpartikel in einer Menge von bis zu 50 g/m2 auf das Substrat aufgebracht werden.With the method according to the invention can be - as desired - apply different amounts of particles. It is preferred here that the coating particles are applied to the substrate in an amount of up to 50 g / m 2 .

Falls erforderlich, können die Streichpartikel durch Oberflächenbehandlungen oder durch Zusatz von Additiven an das erfindungsgemäße Sprühverfahren angepasst sein, beispielsweise um ein Verklumpen oder Anhaften der Streichpartikel aneinander zu vermeiden. Mittels Additiven kann beispielsweise eine statische Aufladung der Partikel verhindert werden.If required, can the coating particles by surface treatments or by adding additives to the spraying process according to the invention be adapted, for example, a clumping or sticking the To avoid coating particles on each other. By means of additives can For example, prevents a static charge of the particles become.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist äußerst effizient und ermöglicht es, Energie und Wasser einzusparen. Dies ist in Zeiten eines gewachsenen Bewusstseins für die ökologische Verträglichkeit industrieller Verfahren ein erheblicher Vorzug. Natürlich ergeben sich durch das Verfahren auch finanzielle Einsparungen. Schließlich können auch die Anlagen zur Trocknung des gestrichenen Rohpapiers vereinfacht werden, da aufgrund des geringeren Feuchtigkeitsgehalts der Trocknungsprozess weniger aufwändig ist.The inventive method is extremely efficient and allows to save energy and water. This is in times of a grown consciousness for the ecological compatibility industrial process a considerable advantage. Obedient, of course also financial savings through the process. Finally, too simplifies the systems for drying the coated base paper because of the lower moisture content of the drying process less expensive is.

Insgesamt stellt das Verfahren eine effiziente und präzise Möglichkeit zum Streichen von Papier, Pappe und Karton dar und eröffnet somit eine ökonomisch wie ökologisch attraktive Möglichkeit zur Herstellung unterschiedlicher, auch hochwertiger, Papierprodukte.All in all The method provides an efficient and precise way to swipe Paper, cardboard and cardboard and thus opens up an economic how ecological attractive opportunity for the production of different, also high-quality, paper products.

Im Folgenden soll die Funktionsweise der Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen erläutert werden. Es zeigt:in the The following is the operation of the invention based on embodiments be explained. It shows:

1 eine schematische Darstellung einer bevorzugten Ausführungsform einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens; 1 a schematic representation of a preferred embodiment of an apparatus for performing the method according to the invention;

2 eine schematische Darstellung einer bevorzugten Ausführungsform einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, mit mehreren Düsen; 2 a schematic representation of a preferred embodiment of an apparatus for performing the method according to the invention, with a plurality of nozzles;

3 eine schematische Darstellung der Absaugung einer bevorzugten Ausführungsform einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. 3 a schematic representation of the extraction of a preferred embodiment of an apparatus for performing the method according to the invention.

1 zeigt eine Vorrichtung 2 zum Sprühen von Streichpartikeln. Die Vorrichtung 2 weist eine Leitung 4 auf, deren erstes Ende 6 an eine hier schematisch mit ”D” angedeutete Druckluftleitung angeschlossen ist. Die Leitung 4 (hier mit einem Leitungsquerschnitt von 6 mm) – und damit auch die Venturi-Düse wird über die Druckluftleitung D mit einem Luftstrom-Volumen von 1,5 m3/h beaufschlagt. Das zweite Ende, die freie Mündung 8 der Leitung 4 ist mit einer Sprühdüse 10 versehen. Die Leitung 4 durchsetzt einen Vorratsbehälter 12, der Streichpartikel enthält. Der Vorratsbehälter 12 wird als fluidisierter Vorratsbehälter betrieben, dass heißt, die in dem Vorratsbehälter enthalten Streichpartikel werden durch einen separat zugeführten Luft- oder Gasstrom in der Schwebe gehalten. Auf diese Weise genügt eine geringe Druckdifferenz, um die Streichpartikel – und ggf. Leimpartikel – in den Gasstrom aufzunehmen. Die Streichpartikel, hier eine Mischung aus Kaolin und Kreide, weisen ein spezifisches Gewicht von 2,75 g/cm3 auf. In dem Bereich des Vorratsbehälters 12, der Streichpartikel enthält, ist eine Venturi-Düse 14 in die Leitung 4 eingesetzt. Durch den in der Venturi-Düse 14 im Betriebszustand erzeugten Unterdruck werden über eine Ansaugleitung 16 Streichpartikel aus dem Vorratsbehälter 12 unter Verwirbelung in die Leitung gesaugt. Der Förder-Luftstrom beträgt 6 bar. 1 shows a device 2 for spraying coating particles. The device 2 has a line 4 on, their first end 6 is connected to a compressed air line schematically indicated here by "D". The administration 4 (here with a line cross-section of 6 mm) - and thus the Venturi nozzle is acted upon via the compressed air line D with an air flow volume of 1.5 m 3 / h. The second end, the free estuary 8th the line 4 is with a spray nozzle 10 Mistake. The administration 4 passes through a reservoir 12 that contains coating particles. The storage tank 12 is operated as a fluidized reservoir, that is, the coating particles contained in the reservoir are held by a separately supplied air or gas flow in suspension. In this way, a small pressure difference is sufficient to accommodate the coating particles - and possibly glue particles - in the gas stream. The coating particles, here a mixture of kaolin and chalk, have a specific gravity of 2.75 g / cm 3 . In the area of the reservoir 12 containing scrape particles is a venturi nozzle 14 into the pipe 4 used. By in the venturi nozzle 14 In the operating condition generated negative pressure are via a suction line 16 Coating particles from the storage container 12 sucked into the line under turbulence. The delivery air flow is 6 bar.

Der Behälter 12 ist zur Umgebung offen, er wird in Abstimmung auf den Verbrauch an Streichpartikeln regelmäßig nachgefüllt. Die Leitung 4 ist überwiegend aus Edelstahl gefertigt. Sie weist aber einen Abschnitt 4a auf, der aus flexiblem Kunststoff gefertigt ist. Mindestens in Bereichen, in denen Kunststoff-Bauteile eingesetzt werden, ist die Anlage geerdet, um eine statische Aufladung zu vermeiden. Durch die flexible Kunststoff-Leitung 4a kann die freie Mündung 8 mit der daran angesetzten Düse 10 in exakt gewünschtem Abstand zu dem zu beschichtenden Substrat ausgerichtet sein.The container 12 is open to the environment, it is regularly refilled in accordance with the consumption of coating particles. The administration 4 is mainly made of stainless steel. She points, however a section 4a on, which is made of flexible plastic. At least in areas where plastic components are used, the system is earthed to avoid static electricity. Due to the flexible plastic pipe 4a can the free estuary 8th with the attached nozzle 10 be aligned at the exact desired distance from the substrate to be coated.

Aus dem Vorratsbehälter 12 tritt bei den vorstehend angegebenen Druckverhältnissen eine Menge von 50 g/m2 Streichpartikel – schematisch dargestellt mit ”S” – in den Gasstrom über und wird aus der Sprühdüse 10 versprüht. Die Streichpartikel S haben einen durchschnittlichen Durchmesser von 60 μm. Die Streichpartikel S werden aus der Düse 10 auf die Oberfläche des Substrats 18 gesprüht. Das lagenförmige Substrat 18 besteht hier aus ungestrichenem Karton mit einem Feuchtigkeitsgehalt von 80 Gewichts-% bezogen auf otro Faserstoff.From the storage container 12 occurs at the pressure ratios given above, an amount of 50 g / m 2 coating particles - shown schematically with "S" - in the gas stream and is from the spray nozzle 10 sprayed. The coating particles S have an average diameter of 60 μm. The coating particles S are from the nozzle 10 on the surface of the substrate 18 sprayed. The sheet-shaped substrate 18 consists here of uncoated cardboard with a moisture content of 80% by weight based on otro pulp.

Der Sprühkegel 11 der Sprühdüse 10 ist in 1 angedeutet; er erstreckt sich über die gesamte Breite des Substrats 18. Das Substrat 18 wird über Fördermittel, die als Rolle 22 angedeutet sind, unter der Sprühdüse 10 mit einer Geschwindigkeit von 500 m/min vorbeigeführt.The spray cone 11 the spray nozzle 10 is in 1 indicated; it extends over the entire width of the substrate 18 , The substrate 18 is about funding that as a role 22 are indicated below the spray nozzle 10 passed at a speed of 500 m / min.

Auf die feuchte Oberfläche des Substrats 18 werden 50 g/m2 Streichpartikel S gesprüht. Die Streichpartikelpartikel haften aufgrund von Kohäsions- und Adhäsionskräften auf der feuchten Oberfläche an. Im Anschluss an das Einsprühen der Streichpartikelpartikel wird das Substrat 18 durch Walzen getrocknet und geglättet.On the wet surface of the substrate 18 50 g / m 2 of coating particles S are sprayed. The coating particles adhere to the wet surface due to cohesive and adhesive forces. Subsequent to the spraying of the coating particles, the substrate becomes 18 Dried and smoothed by rolling.

Weitere Ausführungsbeispiele erläutern Vorteile der Erfindung:Further embodiments explain Advantages of the invention:

Beispiel 1:Example 1:

Eine 4 m breite Lage Papier, der nach dem Durchlaufen eines Endlossiebs einen Feststoffgehalt von ca. 30% aufweist, wird durch eine Gautschpresse so weit entwässert, dass der Feuchtigkeitsgehalt der Papiermasse ca. 90% Gew-% bezogen auf otro Faserstoff beträgt. Das so weit entwässerte Rohpapier wird mittels eines Förderbandes unter einer Sprühvorrichtung hindurchgeführt.A 4 m wide layer of paper after passing through an endless screen has a solids content of about 30% is through a Gautschpresse so far drained, the moisture content of the paper pulp was about 90% by weight on otro pulp amounts. That dehydrated so far Raw paper is made by means of a conveyor belt under a spray device passed.

Die Sprühvorrichtung umfasst achtzig Sprühköpfe, die in Laufrichtung des Papiers in vier Reihen entlang einer Geraden quer zur Transportrichtung des Rohpapiers angeordnet sind, wobei der Abstand zwischen zwei Sprühköpfen jeweils 20,5 cm beträgt. Der Abstand der Öffnungen der Sprühdüsen, die senkrecht nach unten gerichtet sind, von dem durch die Papiermasse gebildeten Substrat beträgt 25,0 cm. Die Bahngeschwindigkeit der Papiermasse unter den achtzig feststehenden Sprühköpfen beträgt ca. 1500 m/min. Der Sprühkegel der einzelnen Köpfe hat einen Öffnungswinkel von ca. 60°, wodurch sich im Zusammenspiel der Köpfe eine optimale Abdeckung der gesamten Breite des Substrats ergibt.The sprayer includes eighty spray heads that in the direction of the paper in four rows along a straight line are arranged transversely to the transport direction of the base paper, wherein the distance between two spray heads respectively 20.5 cm. Of the Distance between the openings the spray nozzles, the vertical are directed down from the one formed by the pulp Substrate is 25.0 cm. The web speed of the pulp under the eighty fixed spray heads is about 1500 m / min. The spray cone the individual heads has an opening angle of about 60 °, resulting in the interaction of the heads optimum coverage of the total width of the substrate results.

Aus den Sprühdüsen wird eine Mischung von Streichpartikeln und partikelförmigem Leim auf das Rohpapier gestreut. Die Streichpartikel bestehen aus einer Mischung aus Calciumkarbonat und Titanoxid mit einer Dichte von ca. 2,75 g/cm3, als Leim wird partikelförmige Carboxymethylcellulose (CMC) eingesetzt. Insgesamt wird eine Menge von 45,0 ± 0,5 g/m2 aufgebracht.From the spray nozzles, a mixture of coating particles and particulate glue is sprinkled on the base paper. The coating particles consist of a mixture of calcium carbonate and titanium oxide with a density of about 2.75 g / cm 3 , as glue, particulate carboxymethylcellulose (CMC) is used. In total, an amount of 45.0 ± 0.5 g / m 2 is applied.

Aufgrund des immer noch vorhandenen Feuchtigkeitsgehalts werden die Streichpartikel auf der Oberfläche benetzt und haften daher auf dieser an. Weiter nimmt der partikelförmige Leim Feuchtigkeit auf und bindet die Streichpartikel zusätzlich. Hierdurch ist während der nachfolgenden Bearbeitung eine ausreichende Anbindung an das Substrat gewährleistet.by virtue of the remaining moisture content becomes the coating particles on the surface wet and therefore adhere to this. Next takes the particulate glue Moisture and binds the coating particles in addition. hereby is during the subsequent processing a sufficient connection to the Substrate ensured.

Das gestrichene Papier weist einen geringeren Feuchtigkeitsgehalt als vor dem Streichen auf, da keine weitere Feuchtigkeit (wohl aber Feststoff) eingetragen wurde. Daher kann es ohne Weiteres in der Nasspresse weiterbearbeitet werden. Die Entwässerung und Komprimierung hier wie auch in der anschließenden Trockenpartie erfolgt entsprechend dem Stand der Technik. In der Trockenpartie bindet der Leim ab und fixiert dadurch die Streichpartikel endgültig und dauerhaft auf dem Papier. Durch die abschließende Glättung im Glättwerk (Kalander) erhält das Papier eine hochweiße, sehr regelmäßige Oberfläche.The coated paper has a lower moisture content than before painting, because no more moisture (but probably Solid) was registered. Therefore, it can be easily used in the wet press be further processed. The drainage and compression here as well as in the subsequent Drying section is done according to the prior art. In the Drying section, the glue binds and thereby fixed the coating particles final and permanently on the paper. By the final smoothing in calender (calender) receives the paper a bright white, very regular surface.

Beispiel 2Example 2

Eine 4 m breite Bahn trockenes Rohpapier (Feuchtigkeitsgehalt unter 1% Gew-% bezogen auf otro Faserstoff) wird durch eine Beleimvorrichtung geführt, wo mittels eines Rakel messers ein flüssiger Leim auf die Oberfläche aufgetragen wird. Die beleimte Papierbahn wird mittels eines Förderbandes unter einer Sprühvorrichtung gemäß Beispiel 1 hindurchgeführt.A 4 m wide web of dry base paper (moisture content below 1% % By weight based on otro pulp) is passed through a gluing device where applied by means of a doctor blade a liquid glue on the surface becomes. The glued paper web is by means of a conveyor belt under a spray device according to example 1 passed.

Die Bahngeschwindigkeit der Papiermasse unter der Sprühvorrichtung beträgt ca. 1000 m/min. Die aufgesprühten Streichpartikel bestehen aus einer Mischung aus Kaolin und Calciumkarbonat und werden in einer Menge von 45,0 ± 0,5 g/m2 aufgebracht.The web speed of the pulp under the sprayer is about 1000 m / min. The sprayed-on coating particles consist of a mixture of kaolin and calcium carbonate and are applied in an amount of 45.0 ± 0.5 g / m 2 .

Die Streichpartikel haften auf der beleimten Oberfläche an und sinken dabei teilweise in den Leim ein. Hierdurch ist während der nachfolgenden Bearbeitung eine gute Anbindung an das Substrat gewährleistet.The Coating particles adhere to the glued surface and partially sink in the glue. This is during the subsequent processing a good connection to the substrate guaranteed.

Das gestrichene Papier weist aufgrund der im Leim enthaltenen Feuchtigkeit einen Feuchtigkeitsgehalt von 15% Gew-% bezogen auf otro Faserstoff auf. Zur Entfeuchtung und zur Glättung der Oberfläche wird die gestrichene Papierbahn über eine Reihe von beheizten Walzen geführt. Abschließend wird die Papierbahn über einen Kalander geführt, wodurch sie eine hochwertige, extrem glatte Oberfläche erhält.The coated paper has due to the moisture contained in the glue a moisture content of 15% by weight based on otro pulp on. For dehumidifying and smoothing the surface the coated paper web is over a Row of heated rollers. Finally the paper web is over a calender, giving it a high quality, extremely smooth surface.

Beispiel 3Example 3

Unter Bezug auf die 2 und 3 wird nachstehend eine bevorzugte Ausführung einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens erläutert. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen in den 2, 3 die gleichen Bauteile wie in 1.With reference to the 2 and 3 Below, a preferred embodiment of an apparatus for carrying out the method according to the invention is explained. Like reference numerals refer to FIGS 2 . 3 the same components as in 1 ,

Der Behälter 12, der die Streichpartikel S und – wie in Bespiel 1 geschildert – ggf. partikelförmigen Leim aufnimmt, ist mit einem Luftboden 24 versehen. Durch den Luftboden 24 wird der Behälters 12 von seinem unteren Bereich her von Luft durchströmt, die die Streichpartikel fluidisiert. Die in 1 näher erläuterte Baueinheit aus Venturi-Düse 14 und Ansaugleitung 16 ist hier als Injektor 26 dargestellt. Der Injektor 26 versorgt eine oder mehrere Leitungen 4, durch die die verwirbelten Streichpartikel zu den Sprühdüsen 10 gefördert wird. Der Druck in den Förderleitungen beträgt üblicherweise 0,2 bis 4 bar, meist 1 bis 3,5 bar.The container 12 , which optionally receives particulate glue S and - as described in Example 1 - possibly particulate glue, is with an air floor 24 Mistake. Through the air floor 24 becomes the container 12 flows through from its lower part of air that fluidizes the coating particles. In the 1 detailed assembly of Venturi nozzle 14 and suction line 16 is here as an injector 26 shown. The injector 26 supplies one or more lines 4 through which the swirling coating particles to the spray nozzles 10 is encouraged. The pressure in the delivery lines is usually 0.2 to 4 bar, usually 1 to 3.5 bar.

Die Leitung oder die Leitungen 4 münden in einem Düsenstock 28, der mehrere Düsen 10 aufnimmt, die über die Breite des Substrats 18 verteilt angeordnet sind. Der Düsenstock 28 verteilt die verwirbelten Streichpartikel S sowie ggf. den partikelförmigen Leim über in dem Düsenstock 28 angeordnete Verteilerleitungen 4b zu den Düsen 10. Der Düsenstock 28 ist in der Höhe über dem Substrat frei einstellbar. Innerhalb des Düsenstocks 28 sind die Düsen 10 um ihre Achsen frei einstellbar.The pipe or pipes 4 flow into a nozzle 28 , the several nozzles 10 picks up across the width of the substrate 18 are arranged distributed. The nozzle 28 distributes the swirling coating particles S and optionally the particulate glue over in the nozzle 28 arranged distribution lines 4b to the nozzles 10 , The nozzle 28 is freely adjustable in height above the substrate. Inside the nozzle block 28 are the nozzles 10 freely adjustable around their axes.

Der Düsenstock 28 ist von einem Gehäuse 30 umgeben, das in 2 angedeutet ist. An das Gehäuse 30 ist eine Absaugung 32 angeschlossen. Die Absaugung 32 saugt über die Ansaugleitung 34 die aus den Düsen 10 austretende Förderluft ab. Der Luftstrom der Absaugluft ist mit A in 2 angedeutet. So werden unerwünschte Verwirbelungen über dem Substrat vermieden. Um das Entstehen eines Unterdrucks zu vermeiden, ist das Gehäuse 30 zur Umgebung hin offen, bevorzugt etwa in Höhe des Substrats 18. Es kann also zum Ausgleich des Drucks Fremdluft F angesaugt werden.The nozzle 28 is from a housing 30 surround that in 2 is indicated. To the case 30 is a suction 32 connected. The suction 32 sucks over the suction line 34 those from the nozzles 10 exiting conveying air. The air flow of the suction air is A in 2 indicated. This avoids unwanted turbulence over the substrate. To avoid the creation of a negative pressure, the housing is 30 open to the environment, preferably at about the level of the substrate 18 , It can therefore be sucked in to compensate for the pressure of external air F.

3 zeigt eine bevorzugte Ausführung der Sprüh- und Absaug-Vorrichtung. Um Ablagerungen auf der Oberseite des Düsenstocks 28 zu vermeiden, ist in das Gehäuse 30 eine innere Haube 36 eingesetzt. Außerdem schließt eine Abdeckplatte 38 die Seitenwand des Düsenstocks 28 bis zur inneren Haube 36 ab. Auf diese Weise entsteht ein Absaug-Kanal 40, der von der Absaugluft A sowie ggf. angesaugter Fremdluft F durchströmt wird. Der Ventilator 32 erzeugt durch die Ansaugleitung 34 diesen Luftstrom. Die Ausführung nach 3 verhindert wirksam Ablagerungen auf der Oberseite des Düsenstocks 28. 3 shows a preferred embodiment of the spray and suction device. To deposits on the top of the nozzle block 28 to avoid is in the case 30 an inner hood 36 used. In addition, a cover plate closes 38 the side wall of the nozzle block 28 to the inner hood 36 from. This creates a suction channel 40 , which is traversed by the suction air A and possibly sucked external air F. The ventilator 32 generated by the suction line 34 this airflow. The execution after 3 effectively prevents deposits on the top of the nozzle block 28 ,

Claims (9)

Verfahren zum Streichen eines feuchten oder beleimten lagenförmigen Substrats aus Rohpapier, Rohpappe oder ungestrichenem Karton, mit den Schritten – Aufbauen von Gasdruck in einer Leitung – Erzeugen eines Druckwechsels in der Leitung – Verwirbeln und Mitreißen von Streichpartikeln in die Leitung – Sprühen von verwirbelten Streichpartikeln aus der Leitung auf das Substrat, wobei die Streichpartikel nach dem Aufsprühen auf der Oberfläche des Substrats anhaften.Method for painting a damp or glued sheet-like Substrate made of raw paper, raw board or uncoated board, with the steps - Build up of gas pressure in a pipe - generating a pressure change in the pipe - swirling and entrainment of coating particles in the pipe - spraying of swirling coating particles from the pipe to the substrate, where the coating particles after spraying on the surface of the substrate. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Streichpartikel Silikate, insbesondere Kaolin, Sulfate, Karbonate, insbesondere Kreide, Oxide, insbesondere Titanoxid, oder Mischungen hiervon umfassen.Method according to claim 1, characterized in that that the coating particles contain silicates, in particular kaolin, sulphates, Carbonates, in particular chalk, oxides, in particular titanium oxide, or Mixtures thereof. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Substrat mit einem Feuchtigkeitsanteil von bis zu 200 Gewichts-%, bevorzugt bis zu 100 Gewichts-%, bezogen auf otro Faserstoff des Substrats, verwendet wird.Method according to claim 1, characterized in that that a substrate having a moisture content of up to 200% by weight, preferably up to 100% by weight, based on the otro fibrous material of the substrate, is used. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass den Streichpartikeln partikelförmiger Leim zugesetzt ist.Method according to claim 1, characterized in that that particulate glue is added to the coating particles. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat nach dem Aufbringen der Streichpartikel getrocknet, gepresst und/oder gewalzt wird.Method according to claim 1, characterized in that that the substrate is dried after application of the coating particles, pressed and / or rolled. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Austragen von verwirbelten, Streichpartikeln aus der Leitung durch eine Sprühdüse einstellbar ist.Method according to claim 1, characterized in that that the discharge of swirling, coating particles from the pipe adjustable by a spray nozzle is. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die verwirbelten, Streichpartikel mittels einer Sprühdüse auf das Substrat aufgebracht werden, die beim Sprühen parallel und/oder senkrecht zur Oberfläche des Substrats bewegt wird.Method according to claim 1, characterized in that that the swirled, coating particles by means of a spray nozzle on the Substrate can be applied, which when spraying parallel and / or vertical to the surface of the substrate is moved. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Streichpartikel in einer Menge von bis zu 50 g/m2 auf das Substrat aufgebracht werden.A method according to claim 1, characterized in that the coating particles in an amount of up to 50 g / m 2 are applied to the substrate. Lagenförmiges Substrat aus Rohpapier, Rohpappe oder ungestrichenem Karton, hergestellt nach dem Verfahren gemäß mindestens eines der Patentansprüche 1 bis 8.Location shaped Substrate made of raw paper, raw board or uncoated cardboard according to the method according to at least one of the claims 1 to 8.
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