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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Behandeln einer Papier-, Karton- oder einer anderen Faserstoffbahn vor deren Glättung.
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Zur Herstellung von Papier- oder Kartonbahnen verwendet man üblicherweise eine Papier- oder Kartonmaschine mit Stoffauflauf, Former, Presse und Trockenpartie. Am Ausgang der Trockenpartie oder hinter einer Trockengruppe innerhalb der Trockenpartie sind meist ein Kalander und/oder eine Streicheinrichtung angeordnet. Im Kalander wird die Bahn geglättet und gegebenenfalls auch verdichtet. Demgegenüber wird in einer Streicheinrichtung eine Streichfarbe auf eine oder beide Oberflächen der Bahn aufgetragen.
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Zur Vergleichmäßigung der Feuchte der Bahn in Querrichtung ist es bekannt, vor dem Kalander Dampf oder Wasser auf die Bahn aufzutragen. Problematisch ist allerdings die Temperierung der Faserstoffbahn als Grundlage für eine optimale Glättung und Aufrollung.
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Die Aufgabe der Erfindung ist die Gewährleistung einer verbesserten Oberflächenqualität bei möglichst großem Bahnvolumen nach deren Glättung.
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Erfindungsgemäß wurde die Aufgabe dadurch gelöst, dass die Faserstoffbahn zuerst gekühlt und anschließend wenigstens eine Seite der Faserstoffbahn mit Dampf erwärmt wird. Die Kühlung der Faserstoffbahn sorgt dafür, dass bei der Druckbeaufschlagung der Faserstoffbahn während der Glättung möglichst wenig Volumen verlorengeht. In der Regel ist die Kühlung der Faserstoffbahn jedoch mit einer Verringerung des Feuchtegehaltes derselben verbunden, was sich negativ auf das Glättergebnis auswirken kann. Daher erfolgt gemäß der Erfindung nach der Kühlung die Erwärmung wenigstens einer Seite der Faserstoffbahn mit Dampf.
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Dies führt zur Kondensatbildung auf der entsprechenden Bahnseite und damit zu einer Erhöhung des Feuchtegehalts im Oberflächenbereich der Faserstoffbahn. Da der größte Feuchteverlust während der Kühlung im Oberflächenbereich zu verzeichnen ist, kann diesem somit sehr effizient entgegengewirkt werden.
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Dabei ist die Erwärmung der Bahnoberfläche mittels Dampf für die nachfolgende Glättung vorteilhaft, da für die Volumenschonung während der Glättung ein kühler, mittlerer Bereich der Faserstoffbahn erhalten bleibt.
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Die Qualität der Glättung einer Seite der Faserstoffbahn lässt sich, wie bekannt, dadurch verbessern, dass diese während der Glättung mit einer beheizten Glättfläche in Kontakt kommt. Im Allgemeinen wird diese Glättfläche von einer beheizten Glättwalze gebildet, welche mit einer Gegenwalze einen Glättspalt bildet.
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Daher ist es von Vorteil, wenn zumindest die Seite der Faserstoffbahn, welche während der Glättung mit wenigstens einer beheizten Glättfläche in Kontakt kommt, vorher mit Dampf erwärmt wurde. Die Kondensatschicht auf der erwärmten Bahnseite verbessern so die Oberflächenqualität, insbesondere Glanz und Glätte.
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Da während der Kühlung meist beide Seiten der Faserstoffbahn Wasser abgeben und/oder beide Seiten der Faserstoffbahn während der Glättung mit wenigstens einer beheizten Glättfläche in Kontakt kommen, sollten auch beide Seiten der Faserstoffbahn nach der Kühlung und vor der Glättung mit Dampf erwärmt werden.
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Es versteht sich, dass sich vor der Glättung auch Bereiche mit Kühlung und nachfolgender Erwärmung mittels Dampf abwechseln können.
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Als besonders effiziente Kühlung der Faserstoffbahn hat sich die Verdunstungskühlung erwiesen. Zur Intensivierung der Verdunstungskühlung sollten die entsprechende Seite oder beide Seiten der Faserstoffbahn mit Luft beaufschlagt werden.
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Unabhängig von der Art der Kühlung kann es zur Erhöhung des Feuchtegehalts der Faserstoffbahn und/oder zur Beeinflussung des Feuchtequerprofils der Faserstoffbahn vorteilhaft sein, wenn eine Seite oder beide Seiten der Faserstoffbahn während der Kühlung zumindest abschnittsweise mit Wasser besprüht werden.
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Besonders vorteilhaft ist die Anwendung der Erfindung nach einer Trockenpartie oder Trockengruppe der Maschine, in welcher die Faserstoffbahn im Allgemeinen über beheizte Trockenzylinder geführt wird. Nach der Trocknung und somit vor der Kühlung der Faserstoffbahn hat diese dann eine Temperatur zwischen 70 und 100°C.
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Für die volumenschonende Glättung sollte die Temperatur der Faserstoffbahn nach der Kühlung und vor der Erwärmung zwischen 10 und 40°C liegen.
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In der Regel wird die Faserstoffbahn nach der Glättung in einem folgenden Wickler aufgewickelt, wobei die Temperatur der Faserstoffbahn beim Aufwickeln kleiner als 55°C sein und vorzugsweise zwischen 30 und 50°C liegen sollte.
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Entsprechend den Anforderungen an die Faserstoffbahn bzw. die Beschaffenheit der Faserstoffbahn kann zwischen Glättung und Aufwicklung auch noch wenigstens eine weitere Behandlung der Faserstoffbahn erfolgen.
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So kann es von Vorteil sein, die Faserstoffbahn in der weiteren Behandlung zu kühlen, um die Faserstoffbahn für die Aufwicklung oder eine weitere Glättung entsprechend zu temperieren.
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Besonders vorteilhaft ist die Anwendung der Erfindung bei ungestrichenen, d.h. unbeschichteten Faserstoffbahnen.
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Sollte die Faserstoffbahn jedoch in der weiteren Behandlung ein- oder beidseitig gestrichen werden, so ist es vorteilhaft, wenn die Faserstoffbahn anschließend gekühlt und eventuell auch geglättet wird.
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Unabhängig von der Behandlung der Faserstoffbahn sollte der Feuchtegehalt derselben zwischen dem Beginn der Kühlung und der Aufwicklung zwischen 7 und 10% liegen.
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Nachfolgend soll die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In der beigefügten Zeichnung zeigt die Figur ein Anlagenschema des Endabschnitts einer Papiermaschine zur Herstellung einer Papier- oder Kartonbahn.
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Nach der Entwässerung der Faserstoffbahn 1 wird diese in einer Trockenpartie 6 zur Trocknung über beheizte Trockenzylinder geführt. Dabei erwärmt sich die Faserstoffbahn 1 am Ende der Trockenpartie 6 auf Werte zwischen 70 und 100°C.
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Im Interesse einer volumenschonenden Glättung wird die Faserstoffbahn 1 nach der Trockenpartie 6 über eine Kühleinheit 2 auf eine Temperatur im Bereich zwischen 10 und 40°C abgekühlt. Zur Kühlung wird die Faserstoffbahn 1 von der Kühleinheit 2 beidseitig mit Luft, vorzugsweise mit Umgebungsluft beaufschlagt. Die Kühlung erfolgt dabei über die kältere Luft, im Wesentlichen jedoch durch Verdunstungskühlung.
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Um einer Übertrocknung infolge der Verdunstungskühlung entgegenzuwirken, kann die Faserstoffbahn 1 innerhalb der Kühleinheit 2 bei Bedarf auch mit Wasser besprüht werden.
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Erfindungswesentlich ist jedoch, dass die Faserstoffbahn 1 nach der Kühleinheit 2 und vor einer Glättvorrichtung 4 mittels eines Dampfblaskastens 3, hier beispielhaft beidseitig, mit Dampf erwärmt wird. Der Dampf des Dampfblaskastens 3 kondensiert auf der Bahnoberfläche. Durch diese Behandlung kommt es einerseits zur Wiedererwärmung des
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Oberflächenbereiches der Faserstoffbahn 1 auf Werte von etwa 70°C oder weniger, aber auch zur Wiederbefeuchtung desselben, was optimale Voraussetzungen für die nachfolgende Glättung dieser Bahnseite schafft. Da der Kern der Faserstoffbahn 1 kühl bleibt, kann die Faserstoffbahn 1 nach wie vor volumenschonend geglättet werden.
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Die Glättvorrichtung 4 kann allgemein von nur einem Glättspalt oder einem Walzenstapel mit mehreren Glättspalten gebildet werden. Genauso können die Glättspalte gleich oder unterschiedlich ausgebildet sein. Die Glättspalte können hart oder weich, kurz oder lang sein. Dabei ist oft wenigstens eine der beiden, einen Glättspalt bildenden Glättwalzen beheizt. Diese beheizten Glättwalzen führen auf der Kontaktseite der Faserstoffbahn 1 zu einer intensiven Glättung. Daher ist es von Vorteil, dass die Seite, welche mit einer beheizten Glättwalze in Kontakt kommt, vorher mit dem Dampf des Dampfblaskastens 3 befeuchtet wird und so die Faserstoffbahn 1 optimal für die Glättung konditioniert.
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Gemäß Figur kann die ungestrichene Faserstoffbahn 1 dann nach der Glättung im folgenden Wickler 5 aufgewickelt werden, wobei die Temperatur der Faserstoffbahn 1 beim Aufwickeln kleiner als 55°C ist und vorzugsweise zwischen 30 und 50°C liegen sollte. Bei Bedarf ist es jedoch ebenso möglich, die Faserstoffbahn 1 nach der Glättvorrichtung 4 und vor dem Wickler 5 noch mittels einer weiteren Kühleinheit 8 zu kühlen.
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Alternativ kann die Faserstoffbahn 1 nach der Glättvorrichtung 4 auch durch eine, in Bahnlaufrichtung 10 folgende Streichvorrichtung 7 geleitet werden. In der Streichvorrichtung 7 wird in an sich bekannter Weise ein Strich auf eine oder auch beide Seiten der Faserstoffbahn 2 aufgetragen. Wegen der Erwärmung der Faserstoffbahn 1 beim Streichen sollte diese anschließend durch die weitere Kühleinheit 8 geführt werden. Daran kann sich dann eine weitere Glättvorrichtung 9 anschließen, bevor die Faserstoffbahn 1 aufgewickelt wird.
