DE102010038530A1 - Process for producing a fibrous web, in particular a paper or board web - Google Patents
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- D21H23/48—Curtain coaters
Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Faserstoffbahn (9), insbesondere einer Papier- oder Kartonbahn, wobei die Faserstoffbahn in einer Formerpartie mehrlagig hergestellt wird, in einer Pressenpartie entwässert und in einer Vortrockenpartie (10) getrocknet wird und wobei anschließend in einer Filmauftragsvorrichtung (1) auf dieagen wird und wobei die Faserstoffbahn in Durchlaufrichtung danach nur auf einer Seite in einer Vorhangstreicheinrichtung (3) mit Pigment-haltiger Farbe gestrichen wird. Weiterhin betrifft die Erfindung eine Maschine zur Durchführung eines solchen Verfahrens.The invention relates to a method for producing a fibrous web (9), in particular a paper or cardboard web, wherein the fibrous web is produced in multiple layers in a former section, dewatered in a press section and dried in a pre-dryer section (10) and then in a film application device ( 1) is applied and the fibrous web is then only coated on one side in a curtain coating device (3) with pigment-containing paint in the direction of passage. The invention also relates to a machine for carrying out such a method.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer mehrlagigen und gestrichenen Faserstoffbahn, insbesondere einer Papier- oder Kartonbahn, wobei die Faserstoffbahn in einer Formerpartie mehrlagig hergestellt, in einer Pressenpartie entwässert und in einer Vortrockenpartie getrocknet wird.The invention relates to a method for producing a multilayer and coated fibrous web, in particular a paper or board web, wherein the fibrous web is produced in multiple layers in a former section, dewatered in a press section and dried in a pre-dryer section.
Weiterhin betrifft es eine Maschine zur Durchführung dieses Verfahrens.Furthermore, it relates to a machine for carrying out this method.
Zur Herstellung einer mehrlagigen und gestrichenen Faserstoffbahn, zum Beispiel eines sogenannten White-Top-Liners oder White-Top-Test-Liners ist das nachfolgend beschriebene Verfahren bekannt.To produce a multilayer and coated fibrous web, for example a so-called white top liner or white top test liner, the method described below is known.
White-Top-Liner und White-Top-Test-Liner sind Kartonbahnen, die üblicherweise aus drei Lagen aufgebaut sind: Decklage, Schonschicht und Rückenlage. Die Decklage ist die Seite, die später bedruckt wird, sie besteht aus weißer Frischfaser und wird zusätzlich noch gestrichen. Wichtig ist es, dass die zu bedruckende Seite möglichst weiß und möglichst glatt und glänzend wird, sowie eine gute Bedruckbarkeit aufweist. Außerdem soll die Faserstoffbahn für die weitere Verwendung gute Festigkeitseigenschaften besitzen. Das wird vor allem durch das Flächengewicht, die Faserstoffauswahl und die Zugabe von Stärke in die Faserstoffsuspension erreicht.White top liners and white top test liners are cardboard sheets, which are usually made up of three layers: top layer, protective layer and supine. The cover layer is the side that will be printed later, it consists of white fresh fiber and is additionally painted. It is important that the page to be printed is as white as possible and as smooth and shiny as possible, and has a good printability. In addition, the fibrous web should have good strength properties for further use. This is achieved primarily by the weight per unit area, the choice of pulp and the addition of starch to the pulp suspension.
Bei dem bekannten Verfahren werden die drei Lagen in der Formerpartie einzeln hergestellt und anschließend zu einer Faserstoffbahn zusammengeführt. In der Pressenpartie wird sie dann in mehreren Pressnips mechanisch unter Druck entwässert und in der sich anschließenden Vortrockenpartie mithilfe von beheizten Trockenzylindern getrocknet. Anschließend wird die Faserstoffbahn in einem Vorkalander geglättet und auf gleichmäßige Dicke kalibriert, damit der in einer nachfolgenden Filmstreicheinrichtung aufgebrachte Pigment-haltige Vorstrich eine möglichst gleichmäßige Abdeckung liefert. Der Vorstrich und alle weiteren Strichschichten werden auf die Decklage appliziert.In the known method, the three layers in the forming section are produced individually and then combined to form a fibrous web. In the press section, it is then mechanically dewatered under pressure in several press nipples and dried in the subsequent pre-drying section by means of heated drying cylinders. Subsequently, the fibrous web is smoothed in a pre-calender and calibrated to a uniform thickness, so that the applied in a subsequent film coater pigment-containing precoat provides a uniform coverage as possible. The precoat and all other coating layers are applied to the top layer.
Da der Vorstrich noch nicht für eine vollständige Abdeckung reicht, wird mit einer ersten Klingenstreicheinrichtung eine weitere Strichschicht zur Abdeckung aufgebracht. Mit einer zweiten Klingenstreicheinrichtung wird dann ein abschließender Deckstrich mit hochwertigen Pigmenten für ein gute Glätte- und Glanzentwicklung aufgetragen. Zum Schluss wird die Bahn zum Beispiel in einem Softnip-Kalander fertig geglättet und aufgerollt.Since the precoat is not yet sufficient for complete coverage, a further coating layer is applied to the cover with a first blade coater. With a second blade coater then a final top coat is applied with high quality pigments for a good smoothness and gloss development. Finally, the web is finished, for example, smoothed and rolled up in a soft-nip calender.
Da die Klingenstreicheinrichtungen häufig Abrisse verursachen und die Runnability verschlechtern, wird, um den Wirkungsgrad nicht zu stark zu beeinträchtigen, das Verfahren meist auf zwei Maschinen aufgeteilt: Eine Papiermaschine, in der die Faserstoffbahn bis zum Aufbringen des Vorstrichs in der Filmstreicheinrichtung hergestellt und von einer Zwischenaufrollung aufgerollt wird. Und eine Streichmaschine, die mit einer Abrollung beginnt und in der die weiteren Strichschichten mit Klingenstreicheinrichtungen aufgebracht werden und die Faserstoffbahn fertig geglättet wird.Since the blade coaters often cause breaks and deteriorate runnability, the process is usually divided among two machines, a paper machine in which the fibrous web is made to apply the precoat in the film coater and an intermediate roll being rolled up. And a coating machine, which starts with a unwinding and in which the other coating layers are applied with blade coaters and the fibrous web is finished smoothing.
Weiterhin ist ein Verfahren aus der Druckschrift
Die Aufgabe der Erfindung ist es, das Verfahren und die Maschine so weiterzuentwickeln, dass eine verbesserte Festigkeit der hergestellten Faserstoffbahn bei geringerem Flächengewicht oder mit geringwertigerem Faserstoff oder mit mehr Füllstoff erreicht wird, ohne dass nachteilige Auswirkungen auf die anderen wichtigen Eigenschaften entstehen. Weiterhin soll sich eine geringe Abrisshäufigkeit und hohe Runnability, sowie ein geringerer Energiebedarf für die Trocknung in der Maschine ergeben.The object of the invention is to further develop the method and the machine so that an improved strength of the fibrous web produced is achieved with a lower basis weight or with lower-quality fibrous material or with more filler without adversely affecting the other important properties. Furthermore, a low frequency of demolition and high runnability, and a lower energy requirement for drying in the machine should result.
Die Aufgabe wird für das eingangs genannte Verfahren erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass nach der Vortrockenpartie in einer sich anschließenden Filmauftragsvorrichtung auf die Faserstoffbahn beidseitig simultan Stärke aufgetragen wird und dass die Faserstoffbahn in Durchlaufrichtung danach nur auf einer Seite in einer Vorhangstreicheinrichtung mit Pigment-haltiger Farbe gestrichen wird. Mit einer Vorhangstreicheinrichtung kann in einem Vorgang wesentlich mehr Strich aufgetragen werden als mit einer Filmauftragsvorrichtung oder einer Klingenstreicheinrichtung. Dadurch dass erfindungsgemäß darauf verzichtet wird, in der Filmauftragsvorrichtung einen Pigment-haltigen Vorstrich aufzubringen, kann von beiden Seiten Stärke zur Festigkeitssteigerung appliziert werden, was eine höhere Stärkeauftragsmenge ermöglicht und zu einer höheren Eindringung in die Faserstoffbahn führt, wodurch die Festigkeit mehr gesteigert wird. D. h. es kann das Flächengewicht reduziert werden oder es kann in einer oder mehreren Lagen ein geringwertigerer Faserstoff, wie zum Beispiel eine schlechtere Altpapierqualität, oder mehr Füllstoff eingesetzt werden. Die geringere Abrisshäufigkeit ergibt sich in der Filmauftragsvorrichtung dadurch, dass weniger viskose Stärkeflotte aufgetragen wird anstatt einer höher viskosen Streichfarbe, und in der Vorhangstreicheinrichtung durch den kontaktlosen Auftrag. Ein zusätzlicher Vorteil ist, dass nach dem Auftrag von Stärke die Trocknung ohne Probleme energieeffizienter im Kontakt mit beheizten Zylindern erfolgen kann statt wie in den bisherigen Verfahren mit energieintensiveren IR- oder Lufttrocknern.The object is achieved for the aforementioned method according to the invention that after the pre-drying section in a subsequent film applicator on the fibrous web is simultaneously applied starch on both sides and that the fibrous web is then painted in the direction of passage only on one side in a curtain coater with pigment-containing paint , With a curtain coater much more coating can be applied in one operation than with a film applicator or a blade coater. The fact that according to the invention it is omitted to apply a pigment-containing precoat in the film applicator can be applied from both sides starch for increasing the strength, which allows a higher amount of starch application and leads to a higher penetration into the fibrous web, whereby the strength is increased more. Ie. it may be the basis weight reduced or it may in one or more layers of a lower quality pulp, such as a poorer waste paper quality, or more filler be used. The lower tear frequency results in the film applicator in that less viscous starch liquor is applied instead of a higher viscous coating color, and in the curtain coater by the contactless application. An additional benefit is that, after starch has been applied, drying can be done more efficiently in a more efficient manner in contact with heated cylinders than in previous methods with more energy-intensive IR or air dryers.
Da in der Filmauftragsvorrichtung kein Pigmentstrich aufgebracht wird, ist es darüber hinaus vorteilhaft, insbesondere um nachteilige Auswirkungen bei der Oberflächenqualität zu vermeiden und eine gut zu bedruckende Oberfläche mit verbesserten Eigenschaften bezüglich Weiße, Glätte und Glanz zu erzielen, wenn die Faserstoffbahn nach dem Streichen in der Vorhangstreicheinrichtung in einer Klingenstreicheinrichtung noch mal einseitig mit Pigment-haltiger Farbe gestrichen wird. Durch das Aufbringen der Streichfarbe auf die Faserstoffbahn mit einer flexiblen oder steifen Klinge oder mit einem Rakelstab wird die Strichoberfläche sehr glatt und gleichmäßig. Für den hier aufgebrachten Deckstrich, kann ein höherwertiges Pigment verwendet werden. Aufgrund der vorherigen guten Abdeckung durch den Vorhangstrich, wird nicht soviel Deckstrich benötigt und das Wasser der Streichfarbe dringt in der Klingenstreicheinrichtung nicht mehr so tief ein, dass dadurch eine Befeuchtung und Schwächung der Faserstoffbahn entsteht könnte, die zu vermehrten Abrissen führen würde.In addition, since no pigment coating is applied in the film applicator, it is advantageous, particularly to avoid adverse surface quality effects, to achieve a good print surface with improved whiteness, smoothness and gloss properties when the fibrous web is spread over the ink after coating Curtain coater in a blade coater is once again painted on one side with pigment-containing paint. By applying the coating color to the fibrous web with a flexible or rigid blade or a doctor bar, the coating surface becomes very smooth and uniform. For the topcoat applied here, a higher quality pigment can be used. Due to the previous good coverage by the curtain coat, not so much top coat is needed and the water of the coating color penetrates into the blade coater no longer so deep that this could cause moistening and weakening of the fibrous web, which would lead to increased demolition.
In vorteilhafter Weise kann direkt nach der Trocknung der Faserstoffbahn in der Vortrockenpartie der Stärkeauftrag in der Filmauftragsvorrichtung erfolgen und danach aber noch vor dem Vorhangstreichen die Glättung in einem Vorkalander. Somit wird die Oberfläche ausreichend glatt für einen guten Vorhangstrich, die damit verbundene Verdichtung und Verringerung der Wasseraufnahmefähigkeit der Faserstoffbahn findet aber erst nach dem Stärkeauftrag statt.Advantageously, immediately after the drying of the fibrous web in the pre-drying section, the starch application in the film applicator can take place and then, however, before the curtain coating, the smoothing in a pre-calender. Thus, the surface becomes sufficiently smooth for a good curtain coat, but the consequent compaction and reduction of the water absorbency of the fibrous web takes place only after the starch application.
Ebenso ist es vorteilhaft für das erfindungsgemäße Verfahren, wenn der Vorhangstrich zweilagig oder mehrlagig ist, wobei für mindestens zwei der Lagen des Vorhangsstrichs eine unterschiedlich zusammengesetzte Streichfarbe verwendet wird. Dadurch kann zum Beispiel für die erste Lage geringwertigeres und damit billigeres Pigment eingesetzt werden, und für die zweite Lage oder weitere Lagen höherwertiges und teureres.Likewise, it is advantageous for the process according to the invention if the curtain coating is two-ply or multi-ply, wherein a differently composed coating color is used for at least two of the layers of the curtain coating. As a result, it is possible, for example, to use less-valued and therefore cheaper pigment for the first layer, and higher-quality and more expensive for the second layer or further layers.
Um die festigkeitssteigernde Wirkung besonders gut zu nutzen, ist es vorteilhaft eine Stärkemenge bezogen auf das Trockengewicht der Stärke von 1 bis 4 g/m2 je Seite, insbesondere mindestens 2 g/m2 je Seite auf die Faserstoffbahn aufzutragen.To use the strength-increasing effect particularly well, it is advantageous to apply a quantity of starch based on the dry weight of the starch of 1 to 4 g / m 2 per side, in particular at least 2 g / m 2 per side on the fibrous web.
Um den Effekt des fehlenden Vorstrichs in der Filmauftragsvorrichtung zu kompensieren und eine gute Abdeckung durch den Strich zu bekommen ist es außerdem vorteilhaft, wenn in der Vorhangstreicheinrichtung eine hohe Strichmenge von 10 bis 30 g/m2 bezogen auf das Trockengewicht des Strichs, bevorzugt von 12 bis 25 g/m2 aufgetragen wird. Übliche Auftragsmenge bei einem Pigment-haltigen Vorstrich mittels Filmauftragseinrichtung sind ca. 8 g/m2.In order to compensate for the effect of the missing precoating in the film applicator and to obtain a good coverage by the line, it is also advantageous if in the curtain coater a high amount of 10 to 30 g / m 2 based on the dry weight of the bar, preferably 12 is applied to 25 g / m 2 . Usual application amount of a pigment-containing precoat by means of film applicator are about 8 g / m 2 .
Da die zu erwartende Abrisshäufigkeit in dem erfindungsgemäßen Verfahren gering ist, können besonders vorteilhaft alle Verfahrensschritte bis zum Fertigpapier, bei denen die Faserstoffbahn gestrichen oder getrocknet oder geglättet wird, nacheinander online ohne Zwischenaufrollung in einer Maschine erfolgen, wobei sich die eine Maschine von der Formerpartie bis zur Auftrollung des Fertigpapiers erstreckt.Since the expected tearing frequency in the process according to the invention is low, all process steps to finished paper in which the fibrous web is painted or dried or smoothed can be carried out one after the other online without intermediate reeling in a machine, wherein the one machine from the former to extends to Aufklung the finished paper.
Die Aufgabe wird für die eingangs beschriebene Maschine erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass sie nach der Vortrockenpartie in Laufrichtung der Faserstoffbahn nacheinander eine beidseitig Stärke auftragende Filmauftragsvorrichtung, dann eine Vorhangstreicheinrichtung und dann eine Klingenstreicheinrichtung aufweist.The object is achieved according to the invention for the machine described in the introduction in that after the pre-drying section in the direction of the fibrous web successively has a film applying device applying starch on both sides, then a curtain coater and then a blade coater.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß ebenso gelöst, durch eine Maschine, die nach der Vortrockenpartie in Laufrichtung der Faserstoffbahn nacheinander eine beidseitig Stärke auftragende Filmauftragsvorrichtung, dann einen Vorkalander und dann eine Vorhangstreicheinrichtung aufweist.The object is also achieved according to the invention, by a machine which after the pre-drying in the direction of the fibrous web successively applying a double-sided thickness applying film applicator, then a pre-calender and then a curtain coater.
Beide Maschinen sind geeignet, die vorher beschriebenen Vorteile zu erzielen und nachteilige Auswirkungen auf die Qualität der gestrichenen Oberfläche zu vermeiden. Im Vorkalander kann die Oberfläche vor dem Vorhangstrich so vorbereitet werden, dass eine gute Qualität durch den Strich entstehen kann. Und in der Klingenstreichvorrichtung kann ein abschließender Deckstrich aufgebracht werden, der zu einer glätteren Oberfläche führt. Natürlich können die beiden Varianten der Maschine mit Vorteil auch kombiniert werden.Both machines are capable of achieving the advantages previously described and of avoiding adverse effects on the quality of the painted surface. In the pre-calender, the surface before the curtain coat can be prepared so that a good quality can be created by the stroke. And in the blade coater, a final topcoat may be applied resulting in a smoother surface. Of course, the two variants of the machine can be combined with advantage.
Durch die geringere Abrissneigung und die gute Runnability der erfindungsgemäßen Maschine ist es in zusätzlich vorteilhafter Weise möglich, die Maschine als eine online-Maschine auszuführen, wobei die Faserstoffbahn von der Formerpartie bis zur Aufrollung des Fertigpapiers durch alle Auftrags- und Streicheinrichtungen, Trockenpartien und Kalander oder Glätteinrichtungen nacheinander online geführt werden kann, ohne dass die Maschine dazwischen eine Zwischenaufrollung aufweist.Due to the lower tendency to breakage and the good runnability of the machine according to the invention, it is additionally possible to machine the machine as an on-line machine, whereby the fibrous web from the former to the take-up of the finished paper by all applicators and coaters, dryer sections and calenders or Smoothing can be performed online one after the other, without the machine has a Zwischenaufrollung in between.
Anhand eines Ausführungsbeispiels werden weitere vorteilhafte Merkmale der Erfindung erläutert unter Bezugnahme auf die Zeichnung. Reference to an embodiment, further advantageous features of the invention will be explained with reference to the drawing.
Die Zeichnung zeigtThe drawing shows
in
Nachfolgend wird die Figur detaillierter beschrieben.The figure will be described in more detail below.
Die Faserstoffbahn
In dem sich anschließenden Vorkalander
Im Anschluss an das Streichen wird die Strichschicht und die Faserstoffbahn zunächst kontaktlos getrocknet, beispielsweise mit IR-Trocknern (
In der Klingenstreicheinrichtung
Im Anschluss an das weitere Streichen in der Klingenstreicheinrichtung
Der letzte Verfahrensschritt, bevor die fertige Faserstoffbahn in einer Aufrollung
Sowohl vor dem Vorkalander
In diesem Ausführungsbeispiel ist eine online-Maschine und ein online-Verfahren dargestellt, d. h. alle Verfahrensschritte zum Herstellen und Veredeln der Faserstoffbahn, insbesondere Stärkeauftrag, Streichen, Glätten, erfolgen in einer Maschine nacheinander ohne Zwischenaufrollung. Nicht dargestellt sind das Umrollen und Rollenschneiden, was immer in einer separaten Maschine erfolgt. Dies gehört erfindungsgemäß aber auch nicht mehr zum Herstellen und Veredeln, da hierbei die Eigenschaften der Faserstoffbahn nicht mehr verändert werden. In this embodiment, an online machine and an online process is shown, ie all process steps for producing and refining the fibrous web, in particular starch application, brushing, smoothing done in a machine successively without Zwischenaufrollung. Not shown are the rewinding and slitting, which always takes place in a separate machine. However, according to the invention, this also no longer belongs to the manufacture and finishing, since in this case the properties of the fibrous web are no longer changed.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- FilmauftragsvorrichtungFilm applicator
- 1b1b
- AirturnAirturn
- 22
- Vorkalanderpre-calender
- 33
- VorhangstreicheinrichtungCurtain coater
- 3a3a
- Dosiereinrichtung für erste VorhanglageDosing device for first curtain position
- 3b3b
- weitere Dosiereinrichtung für weitere Vorhanglagefurther metering device for further curtain position
- 4a4a
- IR-TrocknerIR dryer
- 4b4b
- weitere IR-Trockneradditional IR dryers
- 55
- Lufttrocknerair dryer
- 66
- KlingenstreicheinrichtungBlade coater
- 77
- FertigkalanderFertigkalander
- 88th
- AufrollungReeling
- 99
- Papierbahnpaper web
- 1010
- Vortrockenpartiepre-dryer
- 2020
- erste Nachtrockenpartiefirst night dry party
- 3030
- zweite Nachtrockenpartiesecond night drying section
- 4040
- dritte Nachtrockenpartiethird night dry party
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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