DE102020110890A1

DE102020110890A1 - Gipskartonplatte

Info

Publication number: DE102020110890A1
Application number: DE102020110890.7A
Authority: DE
Inventors: Franziska Ferrer; Jürgen Dockal-Baur
Original assignee: Voith Patent GmbH
Current assignee: Voith Patent GmbH
Priority date: 2020-04-22
Filing date: 2020-04-22
Publication date: 2021-10-28
Also published as: WO2021213710A1

Abstract

Bei einem Verfahren zur Herstellung des Deckenliners und/oder Rückenliners einer Gipskartonplatte mit einer zwischen einem Deckenliner und einem Rückenliner angeordneten, Gips enthaltenden Mittenschicht wird eine Altpapier enthaltende Faserstoffsuspension erzeugt, wobei der eingedickte Faserstoff während der Stoffaufbereitung in einer Dispergierstufe behandelt wird, in der Störstoffe von den Fasern getrennt und zerkleinert werden, aus der so erhaltenen Faserstoffsuspension durch Entwässern, Pressen und Trocknen eine Basisfaserstoffschicht des Decken- bzw. Rückenliners gebildet wird und die so gebildete Basisfaserstoffschicht außenliegend mittels eines Vorhangauftragswerks (Curtain Coater) durch einen berührungslosen Pigment-Konturstrich abgedeckt wird. Es wird auch eine entsprechende Gipskartonplatte angegeben.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung des Deckenliners und/oder Rückenliners einer Gipskartonplatte mit einer zwischen einem Deckenliner und einem Rückenliner angeordneten, Gips enthaltenden Mittenschicht. Sie betrifft ferner eine Gipskartonplatte mit einem Verbund aus einem Deckenliner, einer Gips enthaltenden Mittenschicht und einem Rückenliner.
Aufgrund seiner unterschiedlichen Eigenschaften wie geringem Gewicht, einfacher und schneller Verarbeitbarkeit hohem Feuerwiderstand sowie im Vergleich zum Massivbau geringem Flächenverlust bei der Errichtung dünner Wände wird Gipskarton vor allem zur Herstellung von leichten, nicht tragenden Innenwänden, abgehängten Decken, Dachschrägenverkleidungen oder Estrichen verwendet.
Die üblicherweise weiß gedeckten Liner dienen einerseits als Trägermaterial für den Gips, während sie andererseits eine homogene weiße Oberfläche aufweisen.
Da zur Herstellung von Gipskarton vermehrt Altpapier eingesetzt wird, wird neben den Fasern über das Altpapier eine Vielzahl von Störstoffen und Verunreinigungen in die Faserstoffsuspension eingetragen. Dabei handelt es sich vor allem um Klebebänder, Wachsbeschichtungen und so weiter, die zur Beladung der Faserstoffsuspension mit hydrophoben Bestandteilen und Stickies (klebende Bestandteile) führen. Bei der Trocknung des Kartons können die hydrophoben Bestandteile und Stickies an die Oberfläche des Kartons gelangen. Daher besteht insbesondere bei gestrichenem Karton bzw. gestrichenem Liner die Gefahr, dass die betreffenden Verunreinigungen auf deren Oberfläche sichtbar werden.
Insbesondere bei dickeren Strichschichten und bei niedrigeren Feststoffgehalten von Streichfarben ergibt sich zudem die Gefahr eines sogenannten Mottlings, das Ungleichmäßigkeiten im gestrichenen Produkt und insbesondere einen ungleichmäßigen Ausdruck der Oberfläche mit sich bringt. So penetrieren beim Streichen von Karton zunächst mobile Bestandteile beim Kontakt mit der Streichfarbe in das Rohpapier. Geschwindigkeit und Tiefe der Penetration sind von der Saugfähigkeit des Rohpapiers und der Neigung einer Streichfarbe, an der Grenze zu „gelieren“ und eine Barriereschicht zu entwickeln, ab. Wird die Penetration durch solche Barrieren behindert, die lokal zum Beispiel auch von Gefäßzellen oder anderen Ungleichmäßigkeiten der Rohpapieroberfläche verursacht werden, migrieren während der Trocknung diese mobilen Streichfarbenbestandteile stärker an die Oberfläche. Da besonders Bindemittel zu diesen mobilen Bestandteilen gehören, die klein sind und der Strömung des Wassers folgen, führen solche Barrieren zu einer Bindemittelanreicherung an der Oberfläche. Ungleichmäßige Bindemittelkonzentrationen an der Papieroberfläche sind die wesentliche Ursache des genannten Mottlings.
Die bisher übliche weiße Faserdecke der Liner stellt durch ihre hohe Tortuosität, d.h. dem höherem Grad der Gewundenheit der Transportwege in der Faserstoffschicht, zwar eine Barriere für die genannten Verunreinigungen dar. Eine solche weiße Faserdecke ist jedoch relativ aufwendig und entsprechend kostspielig.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren sowie eine Gipskartonplatte der eingangs genannten Art anzugeben, mit denen bei vereinfachter und entsprechend kostengünstigerer Herstellung auch bei Verwendung von Altpapier für die Basisfaserstoffschicht eines jeweiligen Liners eine optimale, homogene Oberflächenbeschaffung der Gipskartonplatte gewährleistet ist.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie eine Gipskartonplatte mit den Merkmalen des Anspruchs 14 gelöst. Bevorzugte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Beim erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung des Deckenliners und/oder Rückenliners einer Gipskartonplatte mit einer zwischen einem Deckenliner und einem Rückenliner angeordneten, Gips enthaltenden Mittenschicht wird eine Altpapier enthaltende Faserstoffsuspension erzeugt, wobei der eingedickte Faserstoff während der Stoffaufbereitung in einer Dispergierstufe behandelt wird, in der Störstoffe von den Fasern getrennt und zerkleinert werden. Aus der so erhaltenen Faserstoffsuspension wird durch Entwässern, Pressen und Trocknen eine Basisfaserstoffschicht des Decken- bzw. Rückenliners gebildet. Anschließend wird die so gebildete Basisfaserstoffschicht außenliegend mittels eins Vorhangauftragswerks (Curtain Coater) durch einen berührungslosen Pigment-Konturstrich abgedeckt.
Im Vergleich zu herkömmlichen Linern mit einer weißen Faserdecke sind erfindungsgemäße gestrichene Liner mit einer Altpapier enthaltenden Basisfaserstoffschicht wesentlich kostengünstiger herstellbar, wobei sie dennoch eine ideale homogene Oberfläche aufweisen.
Indem die bisher übliche aufwendige weiße Faserdecke eliminiert wird, ergibt sich zunächst eine Basisfaserstoffschicht mit geringer Ausgangsweiße und inhomogener Oberflächenbeschaffenheit. Mit dem anschließend mittels eines Vorhangauftragswerks (Curtain Coater) aufgebrachten berührungslosen Pigment-Konturstrich wird anschließend eine optimale, durchgehend gleich starke bzw. homogene Abdeckung erzielt. Wie insbesondere 2 a) der beigefügten Zeichnung zu entnehmen ist, kann ein solcher mittels eines Vorhangauftragswerks (Curtain Coater) aufgebrachter berührungsloser Pigment-Konturstrich wesentlich dünner und gleichmäßiger als andere Konturstriche wie beispielsweise ein sogenannter Filmauftrag (vgl. 2b) und wesentlich dünner als ein egalisierender Strich wie beispielsweise ein mittels einer Schaberklinge (Blade) aufgebrachter Strich (vgl. 2 c) der beigefügten Zeichnung) sein. Bei einer dünneren mit einer vor allem gleichmäßigeren Strichdicke ist die Gefahr des weiter oben erwähnten Mottlings im Vergleich zu anderen Auftragsverfahren auf ein Minimum reduziert. Insbesondere aufgrund der gleichmäßigen Strichdicke kann das Strichgewicht auch ohne das Auftreten von Mottling erhöht werden, um die finalen Qualitätsparameter zu erreichen. Bei den egalisierenden Strichen (z.B. Blade, vgl. 2 c) der beigefügten Zeichnung) kommt hinzu, dass sich aufgrund des unterschiedlich dicken Strichauftrags eine inhomogene Oberfläche ergibt.
Durch den erfindungsgemäßen Einsatz einer Dispergierstufe im Stoffaufbereitungsprozess werden die hydrophoben Bestandteile und Stickies von den Fasern getrennt und zerkleinert, womit das weiter oben erwähnte sogenannte Durchbluten dieser Störstoffe an die Oberfläche der Liner vermieden wird.
Bevorzugt wird der eingedickte Faserstoff während der Dispergierung in der Dispergierstufe durch wenigstens eine Zahngarnitur geführt.
Von Vorteil ist insbesondere, wenn der eingedickte Faserstoff bei einer Stoffdichte im Bereich von etwa 25% bis etwa 35%, vorzugsweise im Bereich von etwa 25% bis etwa 30%, durch die Dispergierstufe bzw. die wenigstens eine Zahngarnitur geführt wird. Ferner kann der eingedickte Faserstoff auch durch die Dispergierstufe mit wenigstens einer Zahngarnitur geführt werden.
Dabei werden die hydrophoben Bestandteile und Stickies durch die hohen Scherkräfte und die hohen Reibungskräfte effektiv zerkleinert.
Die Dispergierung in der Dispergierstufe kann im Vollstrom des eingedickten Faserstoffs oder auch in einem Teilstrom des eingedickten Faserstoffs nach einer vorgeschalteten Fraktionierung erfolgen. Eine Fraktionierung bietet u.a. die Möglichkeit, die Langfaserkomponente des Altpapiers, die noch über etwas höhere morphologische Ressourcen verfügt, getrennt zu bearbeiten.
Gemäß einer bevorzugten praktischen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt die Dispergierung in der Dispergierstufe bei einer Temperatur im Bereich von etwa 25° bis etwa 130°, insbesondere im Bereich von etwa 60° bis etwa 130°, und vorzugsweise im Bereich von 90°.
Bei diesen Temperaturen erfolgt eine optimale Abtrennung und Zerkleinerung der Störstoffe.
Im einfachsten Fall kann die Basisfaserstoffschicht des Decken- bzw. Rückenliners außenliegend durch einen nur den mittels des Vorhangauftragswerks aufgebrachten berührungslosen Pigment-Konturstrich enthaltenden Einfachstrich abgedeckt werden.
Dabei ist insbesondere von Vorteil, wenn der Einfachstrich mit einem Strichgewicht im Bereich von etwa 6 g/m² bis etwa 20 g/m² auf die Basisfaserstoffschicht des Decken- bzw. Rückenliners aufgebracht wird.
Gemäß einer alternativen vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Basisfaserstoffschicht des Decken- bzw. Rückenliners außen liegend durch einen Zweifachstrich abgedeckt, indem zusätzlich zum mittels des Vorhangauftragswerks aufgebrachten berührungslosen Pigment-Konturstrich ein egalisierender Strich aufgebracht wird, bei dem die Streichfarbe zunächst im Überschuss aufgetragen und das Streichen mit einem rotierenden Rakelstab (Rod), einer Schaberklinge (Blade) oder einem Luftmesser erfolgt, so dass die Streichfarbe anschließend egalisiert und zur Beseitigung des Überschusses rückdosiert wird.
Dabei wird der zusätzliche egalisierende Strich bevorzugt außen auf dem mittels des Vorhangauftragswerks aufgebrachten Strichs aufgetragen. Mit dem weiteren egalisierenden Strich kann insbesondere auch eine glatte Oberfläche erzielt werden.
Der Zweifachstrich wird bevorzugt mit einem Gesamtstrichgewicht im Bereich von etwa 6 g/m² bis etwa 20 g/m² aufgebracht.
Zweckmäßigerweise wird die zu bestreichende Oberfläche der Basisfaserstoffschicht des Decken- bzw. Rückenliners vor dem Streichen mittels eines hochbeheizten Hartnip-Kalanders vorbehandelt, insbesondere geglättet. Damit wird die Oberfläche der Basisfaseroberschicht vor dem Streichen entsprechend verbessert.
Dabei ist insbesondere von Vorteil, wenn die Temperatur einer jeweiligen Heizwalze des Hartnip-Kalanders so gewählt wird, dass sie 250°C nicht überschreitet.
Um die Basisfaserstoffschicht möglichst wenig zu verdichten, ist zudem von Vorteil, wenn die Linienlast im Hartnip-Kalander so gering wie möglich gehalten wird. Damit wird insbesondere dem Umstand Rechnung getragen, dass zu hohe Dichten bei der Weiterverarbeitung zu Blistering-Effekten bzw. einer Blasenbildung führen können.
Die erfindungsgemäße Gipskartonplatte mit einem Verbund aus einem Deckenliner, einer Gips enthaltenden Mittenschicht und einem Rückenliner zeichnet sich dadurch aus, dass der Deckenliner und/oder Rückenliner eine Basisfaserstoffschicht umfasst, die aus einer Altpapier enthaltenden, während der Stoffaufbereitung in einer Dispergierstufe behandelten Faserstoffsuspension erzeugt und mittels eines Vorhangauftragswerks (Curtain Coater) durch einen berührungslos aufgebrachten Pigment-Konturstrich abgedeckt ist. Dabei kann der Decken- bzw. Rückenliner insbesondere nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt sein.
Die Vorteile der erfindungsgemäßen Gipskartonplatte ergeben sich aus den im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren beschriebenen Vorteilen.
In der beigefügten Zeichnung zeigt die 1 eine Gipskartonplatte 10 mit einer Basisfaserstoffschicht, die zwar ebenfalls aus einer Altpapier enthaltenden Faserstoffsuspension erzeugt und mit einem Strich versehen ist. Im Gegensatz zum erfindungsgemäßen Verfahren und im Gegensatz zur erfindungsgemäßen Gipskartonplatte wurde die Faserstoffsuspension im vorliegenden Fall jedoch nicht in einer Dispergierstufe behandelt und der Strich auch nicht mittels eines Vorhangauftragswerks aufgebracht. Wie in dieser 1 zu erkennen ist, treten aufgrund der hohen Temperaturen beim Trocknen bei einem jeweiligen gestrichenen Liner infolge des eingangs näher erläuterten sogenannten Durchblutens von hydrophoben Bestandteilen und Stickies an die Oberfläche unerwünschte Verunreinigungen 12 auf.
Erfindungsgemäß werden solche Verunreinigungen mit relativ geringem Aufwand vermieden.
2 a) der beigefügten Zeichnung zeigt in schematischer Darstellung einen erfindungsgemäß vorgesehenen, mittels eines Vorhangauftragswerks (Curtain Coater) berührungslos erzeugten idealen Pigment-Konturstrich 14 im Vergleich zu einem in 2 b) dargestellten, ebenfalls einen Konturstrich darstellenden Filmauftrag 16 und im Vergleich zu einem in 2 c) dargestellten egalisierenden Strich 18, bei dem die Streichfarbe zunächst im Überschuss aufgetragen und das Streichen mit einer Schaberklinge (Blade) erfolgte, durch die die Streichfarbe anschließend egalisiert und zur Beseitigung des Überschusses rückdosiert wurde.
Wie anhand der 2 zu erkennen ist, ist der erfindungsgemäß mittels eines Vorhangauftragswerks (Curtain Coater) berührungslos aufgebrachte Pigment-Konturstrich (2a)) wesentlich gleichmäßiger als der durch den Filmauftrag (2b)) oder der durch den egalisierenden Auftrag (2c)) aufgebrachte Strich. Zudem ergibt sich mit dem erfindungsgemäß mittels eines Vorhangauftragswerks (Curtain Coater) berührungslos aufgebrachten Pigment-Konturstrich (2a)) eine homogenere Oberfläche eines jeweiligen Liners als mit dem egalisierenden Strich (2c)).
Mit dem erfindungsgemäß angewandten gleichmäßigeren, mittels eines Vorhangauftragswerks (Curtain Coater) berührungslos erzeugten idealen Pigment-Konturstrich 14 wird dem eingangs näher erläuterten sogenannten Mottling bzw. ungleichmäßigen Ausdruck einer jeweiligen Lineroberfläche entgegengewirkt. Indem die für die Basisfaserstoffschicht eines jeweiligen Liners verwendete Faserstoffsuspension erfindungsgemäß während der Stoffaufbereitung in einer Dispergerstufe behandelt wird, ist die Gefahr beseitigt, dass aufgrund der hohen Temperaturen beim Trocknen bei einem jeweiligen gestrichenen Liner infolge des eingangs näher erläuterten sogenannten Durchblutens von hydrophoben Bestandteilen und Stickies an die Oberfläche unerwünschte Verunreinigungen auftreten.
Bezugszeichenliste

10: Gipskartonplatte
12: Verunreinigungen
14: mittels eines Auftragswerks erzeugter Pigment-Konturstrich
16: Filmauftrag
18: egalisierender Strich (Blade)

Claims

Verfahren zur Herstellung des Deckenliners und/oder Rückenliners einer Gipskartonplatte mit einer zwischen einem Deckenliner und einem Rückenliner angeordneten, Gips enthaltenden Mittenschicht, bei dem eine Altpapier enthaltende Faserstoffsuspension erzeugt wird, wobei der eingedickte Faserstoff während der Stoffaufbereitung in einer Dispergierstufe behandelt wird, in der Störstoffe von den Fasern getrennt und zerkleinert werden, aus der so erhaltenen Faserstoffsuspension durch Entwässern, Pressen und Trocknen eine Basisfaserstoffschicht des Decken- bzw. Rückenliners gebildet wird und die so gebildete Basisfaserstoffschicht außenliegend mittels eines Vorhangauftragswerks (Curtain Coater) durch einen berührungslosen Pigment-Konturstrich abgedeckt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der eingedickte Faserstoff während dessen Dispergierung in der Dispergierstufe durch wenigstens eine Zahngarnitur geführt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei der eingedickte Faserstoff bei einer Stoffdichte im Bereich von etwa 25 % bis etwa 35 %, vorzugsweise im Bereich von etwa 25 % bis etwa 30 %, durch die Dispergierstufe bzw. die wenigstens eine Zahngarnitur geführt wird.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Dispergierung in der Dispergierstufe im Vollstrom des eingedickten Faserstoffs erfolgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Dispergierung in der Dispergierstufe in einem Teilstrom des eingedickten Fasserstoffs nach einer vorgeschalteten Fraktionierung erfolgt.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Dispergierung in der Dispergierstufe bei einer Temperatur im Bereich von etwa 25° bis etwa 130°, insbesondere im Bereich von etwa 60° bis etwa 130°, und vorzugsweise im Bereich von 90° erfolgt.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Basisfaserstoffschicht des Decken- bzw. Rückenliners außenliegend durch einen nur den mittels des Vorhangauftragswerks aufgebrachten berührungslosen Pigment-Konturstrich enthaltenden Einfachstrich abgedeckt wird.
Verfahren nach Anspruch 7, wobei der Einfachstrich mit einem Strichgewicht im Bereich von etwa 6 g/m² bis etwa 20 g/m² auf die Basisfaserstoffschicht des Decken- bzw. Rückenliners aufgebracht wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Basisfaserstoffschicht des Decken- bzw. Rückenliners außenliegend durch einen Zweifachstrich abgedeckt wird, indem zusätzlich zum mittels des Vorhangauftragswerks aufgebrachten berührungslosen Pigment-Konturstrich ein egalisierender Strich aufgebracht wird, bei dem die Streichfarbe zunächst im Überschuss aufgetragen und das Streichen mit einem rotierenden Rakelstab (Rod), einer Schaberklinge (Blade) oder einem Luftmesser erfolgt, so dass die Streichfarbe anschließend egalisiert und zur Beseitigung des Überschusses rückdosiert wird.
Verfahren nach Anspruch 9, wobei der zusätzliche egalisierende Strich außen auf dem mittels des Vorhangauftragswerks aufgebrachten Strichs aufgetragen wird.
Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, wobei der Zweifachstrich mit einem Gesamtstrichgewicht im Bereich von etwa 6 g/m² bis etwa 20 g/m² aufgebracht wird.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die zu bestreichende Oberfläche der Basisfaserstoffschicht des Decken- bzw. Rückenliners vor dem Streichen mittels eines hochbeheizten Hartnip-Kalanders vorbehandelt, insbesondere geglättet, wird.
Verfahren nach Anspruch 12, wobei die Temperatur einer jeweiligen Heizwalze des Hartnip-Kalanders so gewählt wird, dass sie 250° C nicht überschreitet.
Gipskartonplatte mit einem Verbund aus einem Deckenliner, einer Gips enthaltenden Mittenschicht und einem Rückenliner, wobei der Deckenliner und/oder Rückenliner eine Basisfaserstoffschicht umfasst, die aus einer Altpapier enthaltenden, während der Stoffaufbereitung in einer Dispergerstufe behandelten Faserstoffsuspension erzeugt und mittels eines Vorhangauftragswerks (Curtain Coater) durch einen berührungslos aufgebrachten Pigment-Konturstrich abgedeckt ist, wobei der Decken- bzw. Rückenliner insbesondere nach dem Verfahren gemäß einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 13 hergestellt ist.