DE10255422B4

DE10255422B4 - Method and device for treating a paper or cardboard web

Info

Publication number: DE10255422B4
Application number: DE10255422A
Authority: DE
Inventors: Rüdiger Dr. Kurtz; Jörg Dr. Rheims
Original assignee: Voith Paper Patent GmbH
Current assignee: Voith Patent GmbH
Priority date: 2002-11-28
Filing date: 2002-11-28
Publication date: 2004-10-28
Anticipated expiration: 2022-11-29
Also published as: EP1433899A3; DE10255422A1; EP1433899A2; DE50313321D1; ATE491843T1; EP1433899B1

Abstract

In a process to treat a moving paper or carton web, the web is dried and passes through a broad nip calender where it is glazed. After passing through the nip esp. a contoured strip coat is applied to the web by spray, free jet or drum. The web is pre-dried before passing through the broad nip that is at least 40 mm wide and limited by a rotating belt (5). The strip applied is an undercoat of glue, starch and/or pigment. Also claimed is a commensurate assembly (12).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Behandeln einer Papier- oder Kartonbahn, bei dem man die Bahn trocknet, einen Strich auf die Bahn aufträgt und die Bahn vor dem Auftragen des Strichs in einem Breitnip satiniert. Ferner betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum Behandeln einer Papier- oder Kartonbahn mit einer Auftragseinrichtung zum Auftragen eines Strichs, vor der ein Breitnipkalander angeordnet ist.The The invention relates to a method for treating a paper or Cardboard web, where you dry the web, a line on the Web and the web is satin-finished in a wide nip before the stroke is applied. The invention further relates to a device for treating a Paper or cardboard web with an application device for applying a Strokes in front of which a wide nip calender is arranged.

Ein derartiges Verfahren und eine derartige Vorrichtung sind aus EP 0 815 319 B1 bekannt.Such a method and such a device are out EP 0 815 319 B1 known.

In der Kartonherstellung wird üblicherweise ein Glättzylinder, der auch als Yankee-Zylinder bezeichnet wird, eingesetzt, um die Oberflächeneigenschaften des Kartons definiert einzustellen. In ähnlicher Weise werden auch gewisse Papierbahnen auf einem Glättzylinder behandelt. Der Glättzylinder ist an einer bestimmten Stelle der Trockenpartie einer Papier- oder Kartonmaschine installiert, an der die Bahn bereits etwas getrocknet worden ist. Da die Bahnfeuchte an der Stelle des Glättzylinders nur in engen Grenzen verändert werden kann, schränkt dies die Flexibilität bei der Produktion unterschiedlicher Sorten bzw. Flächengewichte auf der gleichen Maschine erheblich ein und verhindert u.a., daß die Produktionsgeschwindigkeit erhöht werden kann.In Carton making is usually a Yankee cylinder, also known as a Yankee cylinder, used to surface properties of the carton defined. Similarly, certain will Paper webs on a smoothing cylinder treated. The smoothing cylinder is at a certain point in the dryer section of a paper or Cardboard machine installed on which the web has already dried somewhat has been. Because the web moisture at the point of the smoothing cylinder changed only within narrow limits can limit this the flexibility in the production of different types or basis weights on the same machine and prevents, among other things, the production speed elevated can be.

Man hat daher den Glättzylinder durch einen Breitnipkalander ersetzt, d.h. durch einen Kalander, der eine Druckbehandlungszone aufweist, die in Bahnlaufrichtung gesehen länger ist als eine Druckbehandlungszone, die zwischen zwei gegeneinander gepreßte Walzen gebildet ist.you therefore has the smoothing cylinder replaced by a wide nip calender, i.e. through a calender that has a pressure treatment zone viewed in the direction of web travel longer is as a pressure treatment zone between two rollers pressed against each other is formed.

Die so hergestellten Papiere oder Kartonbahnen weisen relativ glatte Oberflächen auf. Überraschenderweise ist aber die Bedruckbarkeit dieser mit einem verlängerten Kalandernip oder Breitnip hergestellten Papier- oder Kartonbahnen trotz einer guten Oberflächenqualität deutlich schlechter. Es zeigt sich in erheblichem Umfang eine Ungleichmäßigkeit im Druck, ein sogenanntes Druck-Mottling.The Papers or cardboard webs produced in this way are relatively smooth surfaces on. Surprisingly but is the printability of this with an extended Calender nip or wide nip produced paper or cardboard webs despite a good surface quality worse. There is considerable irregularity in print, a so-called pressure mottling.

DE 197 19 128 A1 zeigt eine Vorrichtung zum Auftragen von Beschichtungsmaterial, die eine Streichfarbe auf eine vorbeilaufende Bahn aufträgt. Wenn die Streichfarbe im Überschuß aufgetragen wird, ist eine Dosiervorrichtung erforderlich, die mit Hilfe eines Schabemessers die überschüssige Streichfarbe von der Oberfläche der Bahn entfernt. In diesem Fall erzeugt man einen Blade- oder Klingen-Strich. Wenn direkt die gewünschte Streichmenge ohne Überschuß auf die Bahn aufgetragen wird, wird ein Konturstrich erzeugt. DE 197 19 128 A1 shows a device for applying coating material, which applies a coating color to a passing web. If the coating color is applied in excess, a metering device is required which removes the excess coating color from the surface of the web with the aid of a doctor knife. In this case you create a blade or blade line. If the desired coating quantity is applied directly to the web without excess, a contour stroke is created.

DE 101 16 840 A1 zeigt ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Glätten einer Materialbahn, bei dem die Materialbahn vor dem Durchlaufen einer Schuhpresse, also eines Breitnips, durch eine Leimpresse, eine Filmpresse oder einen Speed-Sizer geführt wird. Die Schuhpresse erzeugt eine Glättesteigerung und verbessert die Penetration des Leims in die Bahnmitte, d.h. es ergibt sich ein verbessertes Eindringen des Leims in z-Richtung. DE 101 16 840 A1 shows a method and an apparatus for smoothing a material web, in which the material web is passed through a size press, a film press or a speed sizer before it passes through a shoe press, ie a wide nip. The shoe press produces a smoothness increase and improves the penetration of the glue in the middle of the web, ie there is an improved penetration of the glue in the z direction.

DE 195 45 408 C2 zeigt ein Verfahren zur Oberflächenveredlung einer Kartonbahn, bei dem eine Bahn durch aufeinanderfolgende Schritte Vorstreichen, Vorglätten und Fertigstreichen behandelt wird. Das Vorstreichen erfolgt hierbei in Form eines Konturstrichs. Das Vorglätten kann in einem harten Glättwerk, einem Softnip-Glättwerk oder einer Kombination aus Hartnip- und Softnip-Glättwerk in beliebiger Reihenfolge erfolgten. DE 195 45 408 C2 shows a process for the surface finishing of a cardboard web, in which a web is treated by successive steps of pre-coating, pre-smoothing and finishing coating. The priming is done in the form of a contour stroke. The smoothing can be done in a hard smoothing unit, a soft nip smoothing unit or a combination of hard nip and soft nip smoothing units in any order.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Bedruckbarkeit zu verbessern.The The object of the invention is to improve the printability.

Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß man den Strich als Konturstrich aufträgt.This In a method of the type mentioned at the outset, the task becomes solved, that the Apply the stroke as a stroke.

Bei einem Konturstrich wird die Oberfläche der Bahn nicht nivelliert, sondern es wird eine relativ gleichförmig dicke Schicht auf die Oberfläche der Bahn aufgetragen. Diese Schicht folgt der Kontur der Bahn, d.h. eine Oberflächenstruktur, die sich beispielsweise in einer Rauhigkeit äußert, bleibt weitgehend erhalten. Man nimmt an, daß die Penetration von Streich- und/oder Druckfarbe im Oberflächenbereich vergleichmäßigt wird, so daß auch das Farbwegschlagen in der die Druckqualität beeinflussenden Größenordnung der Oberflächenstruktur gleichmäßiger wird und sich so die Druckqualität verbessert. Es ist natürlich möglich, nach dem Konturstrich noch weitere Beschichtungen auf die Bahn aufzutragen. Der Konturstrich sollte aber zumindest weitgehend getrocknet sein, bevor ein weiterer Auftrag erfolgt. Auch eine andere Behandlung des Konturstrichs ist natürlich möglich. Man sollte allerdings vermeiden, daß der Konturstrich eingeebnet wird, beispielsweise durch eine Rakel oder einen Schaber.at a contour line does not level the surface of the web, but it becomes a relatively uniformly thick layer on the surface applied to the web. This layer follows the contour of the web, i.e. a surface structure, which is expressed, for example, in a roughness, is largely retained. It is believed that the Penetration of coating and / or printing ink in the surface area is evened out so that too the ink streaking in the order of magnitude influencing the print quality the surface structure becomes more even and so the print quality improved. It is natural possible, apply further coatings to the web after the contour stroke. The contour line should at least be largely dry, before another order is placed. Another treatment too of the stroke is natural possible. One should avoid, however, that the contour line is leveled is, for example by a squeegee or a scraper.

Vorzugsweise trocknet man die Bahn vor dem Satinieren im Breitnip vor. Die Bahn hat dann eine etwas geringere Feuchtigkeit, wenn sie in den Breitnip einläuft. Sie wird im Breitnip in der Regel unter der Einwirkung von Wärme weiter getrocknet. Auf diese Weise lassen sich gute Bedingungen für den Auftrag eines Konturstrichs schaffen.Preferably the web is dried in a wide nip before satinizing. The train then has a slightly lower moisture content when it is in the wide nip enters. In the wide nip, it usually continues under the influence of heat dried. In this way you can create good conditions for the job create a stroke.

Vorzugsweise verwendet man eine Behandlungslänge im Breitnip von mindestens 40 mm. Mit einer derartigen Behandlungslänge stehen auch bei größeren Bahngeschwindigkeiten ausreichende Zeiträume zur Verfügung, in de nen die Bahn mit Wärme und erhöhtem Druck beaufschlagt werden kann.A treatment length in the wide nip of at least 40 mm is preferably used. With egg ner such treatment length sufficient periods are available even at higher web speeds in which the web can be subjected to heat and increased pressure.

Vorzugsweise verwendet man zur Begrenzung des Breitnips mindestens ein umlaufendes Band. Für die Ausbildung des Breitnips gibt es verschiedene Möglichkeiten. Man kann beispielsweise eine Schuhwalze verwenden, die mit einer normalen Walze zusammenwirkt. In diesem Fall wird das Band durch den Mantel der Schuhwalze gebildet. Man kann auch ein flexibleres Band verwenden, das mit Hilfe von Umlenkrollen und einem Stützschuh gegen eine Walze gedrückt wird. Schließlich ist es auch möglich, zwei gegeneinander gepreßte Bänder zu verwenden, um den Breitnip zu bilden.Preferably at least one circumferential band is used to limit the wide nip. For the Training the broad nip there are different options. One can, for example Use a shoe roller that works with a normal roller. In this case, the band is formed by the jacket of the shoe roll. You can also use a more flexible tape that can be made using Pulleys and a support shoe pressed against a roller becomes. Finally is it also possible two pressed against each other bands to use to form the wide nip.

Vorzugsweise verwendet man zum Auftragen des Strichs einen Sprüh-, Freistrahl- oder Walzenauftrag. Alle diese Verfahren sind gut geeignet, um einen Konturstrich zu erzeugen.Preferably if a spray, free jet is used to apply the line or roller application. All of these procedures are well suited to one Generate stroke.

Vorzugsweise verwendet man als Strich Leim, Stärke und/oder Pigment. Diese Stoffe eignen sich gut für einen Konturstrich.Preferably glue, starch and / or pigment are used as the line. This Fabrics work well for a stroke.

Bevorzugterweise ist der Strich als Vorstrich ausgebildet. Auf den Vorstrich wird dann ein weiterer Strich aufgetragen. Wenn der Vorstrich als Konturstrich ausgebildet ist, ergeben sich später weniger Probleme bei der Bedruckbarkeit und zwar unabhängig davon, was noch an weiteren Beschichtungen auf die Bahn aufgebracht wird.preferably, the stroke is designed as a primer. On the primer then another stroke. If the primer as a stroke trained, arise later fewer printability issues regardless of what other coatings are applied to the web.

Die Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß die Auftragseinrichtung als Konturstrich-Auftragseinrichtung ausgebildet ist.The Task becomes in a device of the type mentioned solved, that the Application device designed as a stroke application device is.

Wie oben ausgeführt, ist beim Auftrag eines Konturstrichs die Oberfläche der Bahn nicht egalisiert, sondern sie ist von einer Beschichtung mit einer gleichförmigen Dicke überzogen. Diese Beschichtung, der Strich, folgt der Oberflächenkontur der Bahn. Erstaunlicherweise werden dadurch die Probleme mit der Bedruckbarkeit, insbesondere dem Druck-Mottling, verringert.How executed above, if the surface of the web is not leveled when applying a contour stroke, it is covered by a coating with a uniform thickness. This coating, the line, follows the surface contour of the web. Amazingly, this eliminates the problems with printability, in particular the pressure mottling.

Vorzugsweise ist die Auftragseinrichtung als Sprüh-, Freistrahl- oder Walzenauftragseinrichtung ausgebildet. Alle diese Auftragseinrichtungen sind gut geeignet, einen Konturstrich auf die Oberfläche der Bahn aufzubringen.Preferably the application device is designed as a spray, free jet or roller application device. All of these application devices are well suited to a stroke to the surface of the Apply web.

Bevorzugterweise weist der Breitnipkalander eine Behandlungslänge von mindestens 40 mm auf. Mit dieser Länge ist eine ausreichende Behandlungszeit gewährleistet, so daß die Bahn in ausreichendem Maße vorgeglättet werden kann.preferably, the wide nip calender has a treatment length of at least 40 mm. With this length sufficient treatment time is guaranteed so that the web in sufficient measure pre-flattened can be.

Bevorzugterweise weist der Breitnipkalander mindestens ein umlaufendes Band auf. Damit lassen sich relativ große Behandlungslängen relativ einfach realisieren, d.h. man bekommt mit wenig Aufwand größere Behandlungslängen als bei der Ausbildung eines Nips, der durch zwei gegeneinander gedrückte Walzen realisiert worden ist.preferably, the wide nip calender has at least one circulating belt. This can be relatively large treatment lengths relatively easy to implement, i.e. you can get longer treatment lengths than with little effort in the formation of a nip by two rollers pressed against each other has been realized.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung näher beschrieben. Hierin zeigen:The In the following, the invention is illustrated by means of preferred exemplary embodiments described in more detail in connection with the drawing. Show here:

1 eine erste Ausführungsform einer Vorrichtung zum Behandeln einer Kartonbahn und 1 a first embodiment of a device for treating a cardboard web and

2 einen Ausschnitt aus einer zweiten Vorrichtung. 2 a section of a second device.

Eine Vorrichtung 1 zum Behandeln einer Papier- oder Kartonbahn 2 (im folgenden kurz "Bahn" genannt) weist einen Breitnipkalander 3 auf.A device 1 for treating a paper or cardboard web 2 (hereinafter referred to as "Bahn") has a wide nip calender 3 on.

Der Breitnipkalander 3 weist eine Walze 4 auf, die mit einem umlaufenden Band 5 zusammenwirkt, um einen Breitnip 6 zu bilden. Das Band 5 ist mit Hilfe eines Anpreßschuhs 7, der eine Stützfläche 8 aufweist, gegen die Walze 4 gepreßt. Die Walze 4 kann beheizt sein, um die Bahn 2 nicht nur mit dem im Breitnip 6 herrschenden erhöhten Druck, sondern auch mit einer erhöhten Temperatur zu beaufschlagen. Die Stützfläche 8 kann eine Krümmung aufweisen, die an die Krümmung der Walze 4 angepaßt ist.The wide nip calender 3 has a roller 4 on that with a circulating belt 5 interacts to create a wide nip 6 to build. The ribbon 5 is with the help of a pressure shoe 7 which is a support surface 8th has against the roller 4 pressed. The roller 4 can be heated to the web 2 not only with the one in the wide nip 6 prevailing increased pressure, but also to apply an elevated temperature. The support surface 8th can have a curvature that matches the curvature of the roller 4 is adjusted.

Der Breitnip 6 hat eine aktive Länge von mindestens 40 mm, d.h. die Bahn 2 wird im Breitnip 6 auf einer Länge von mindestens 40 mm mit erhöhtem Druck und erhöhter Temperatur beaufschlagt.The Breitnip 6 has an active length of at least 40 mm, ie the web 2 is in wide nip 6 over a length of at least 40 mm with increased pressure and temperature.

Das Band 5 kann der Mantel einer sogenannten Schuhwalze sein. In diesem Fall ist er relativ steif, aber elastisch genug, um sich an die Krümmung der Walze 4 anzu passen. Das Band 5 kann aber auch als flexibles Band ausgebildet sein, das, wie dargestellt, über mehrere Stützwalzen 9 im Umlauf geführt ist.The ribbon 5 can be the jacket of a so-called shoe roller. In this case it is relatively stiff, but elastic enough to accommodate the curvature of the roller 4 to adapt. The ribbon 5 but can also be designed as a flexible belt, which, as shown, over several support rollers 9 is in circulation.

Die Bahn läuft in 1 von links nach rechts. Die Bahnlaufrichtung 10 ist durch einen Pfeil markiert. In Bahnlaufrichtung vor dem Breitnip 6 ist eine Heizeinrichtung 11 angeordnet, mit der die Bahn 2 vorgetrocknet wird. Im Breitnip 6 sollte die Bahn 2 allerdings noch eine gewisse Feuchtigkeit aufweisen.The train runs in 1 left to right. The web running direction 10 is marked by an arrow. In the direction of web travel in front of the Breitnip 6 is a heating device 11 arranged with which the web 2 is pre-dried. In the wide nip 6 should the web 2 but still have some moisture.

Hinter dem Breitnip 6 in Bahnlaufrichtung 10 ist eine Auftragseinrichtung 12 für einen Strich angeordnet. Die Auftragseinrichtung 12 beschichtet die Bahn 2 mit einer Beschichtung aus Leim, Stärke und/oder Pigment. Der Strich wird gelegentlich auch als Streichfarbe bezeichnet.Behind the Breitnip 6 in the direction of web travel 10 is an order facility 12 arranged for a stroke. The order setup 12 coats the web 2 with a coating of glue, starch and / or pigment. The dash is also occasionally referred to as coating color.

In Bahnlaufrichtung 10 hinter der Auftragseinrichtung ist eine weitere Trocknungseinrichtung 13 vorgesehen, mit deren Hilfe die Bahn 2 getrocknet werden kann, um den Strich zu trocknen. Dementsprechend kann hinter der Trocknungseinrichtung 13 eine weitere Auftragseinrichtung 14 vorgesehen sein, in der ein weiterer Strich aufgetragen werden kann. In der Auftragseinrichtung 12 kann dementsprechend ein Vorstrich aufgetragen werden, während in der Auftragseinrichtung 14 ein Nachstrich aufgetragen wird.In the direction of web travel 10 Another drying device is located behind the application device 13 provided with the help of the train 2 can be dried to dry the stroke. Accordingly, behind the drying facility 13 another order facility 14 be provided in which a further stroke can be applied. In the order facility 12 Accordingly, a primer can be applied while in the application facility 14 a repaint is applied.

Wichtig ist, daß die Auftragseinrichtung 12 als Konturstrich-Auftragseinrichtung ausgebildet ist. Bei einem Konturstrich wird die Oberfläche der Bahn nicht egalisiert, wie beispielsweise bei einem Blade-Strich. Die Streichfarbe wird also nicht durch ein Rakel oder einen Schaber glattgestrichen. Dies würde zwar eine relativ glatte Oberfläche mit sich bringen. Beim Bedrucken einer derartigen Oberfläche können sich aber Probleme ergeben, die als "Druck-Mottling" bezeichnet werden.It is important that the order setup 12 is designed as a stroke application device. With a contour stroke, the surface of the web is not leveled, such as with a blade stroke. The coating color is therefore not smoothed out by a squeegee or a scraper. This would result in a relatively smooth surface. When printing on such a surface, problems can arise which are referred to as "print mottling".

Bei einem Konturstrich wird hingegen eine Beschichtung auf die Oberfläche der Bahn 2 aufgetragen, die eine gleichmäßige Dicke hat und der Kontur der Oberfläche der Bahn 2 folgt. Die Oberfläche des Strichs hat im Grunde die gleiche oder zumindest eine ähnliche Struktur wie die Oberfläche der Bahn 2 selbst. Dabei nimmt man zwar eine verminderte Glätte in Kauf. Die Bedruckbarkeit wird aber erheblich verbessert.With a contour line, on the other hand, a coating is applied to the surface of the web 2 applied, which has a uniform thickness and the contour of the surface of the web 2 follows. The surface of the stroke has basically the same or at least a similar structure to the surface of the web 2 itself. You accept a reduced smoothness. The printability is significantly improved.

Im vorliegenden Fall ist die Auftragseinrichtung 12 als Walzenpresse ausgebildet mit zwei Walzen 15, 16, wobei jede Walze 15, 16 mit einer Düse 17, 18 zusammenwirkt, die einen "Film" auf die Oberfläche der Walzen 15, 16 aufträgt. Dieser Film überträgt sich dann an die Bahn 2.In the present case, the order facility is 12 designed as a roller press with two rollers 15 . 16 , each roller 15 . 16 with a nozzle 17 . 18 that interacts with a "film" on the surface of the rollers 15 . 16 applying. This film is then transferred to the train 2 ,

Dargestellt ist eine Ausführungsform, bei der ein Strich beidseitig aufgebracht wird. Dies ist nicht unbedingt erforderlich. In vielen Fällen wird es auch ausreichen, einen Strich nur auf eine Seite der Bahn 2 aufzubringen.An embodiment is shown in which a line is applied on both sides. This is not essential. In many cases it will also suffice to put a line on one side of the web 2 applied.

2 zeigt eine alternative Ausgestaltung der Auftragseinrichtung 12, bei der der Strich durch Sprühdüsen 19, 20 direkt auf die Oberflächen der Bahn 2 aufgetragen wird. Mit einer derartigen, oder einer als "Curtain Coater" bezeichneten Auftragseinrichtung 12 läßt sich im Prinzip ein idealer Konturstrich erreichen, bei dem eine Kapillarpenetration der Beschichtung in die Oberfläche der Bahn 2 erfolgt. Auch hier kann man eine Sprühdüse weglassen, wenn nur ein einseitiger Auftrag des Strichs erwünscht ist. 2 shows an alternative embodiment of the application device 12 , where the line through spray nozzles 19 . 20 directly on the surfaces of the web 2 is applied. With such an application device, or an application device referred to as a "curtain coater" 12 In principle, an ideal contour line can be achieved in which a capillary penetration of the coating into the surface of the web 2 he follows. Here too, a spray nozzle can be omitted if only one-sided application of the line is desired.

Claims

A method for treating a paper or board web, in which drying the web, applying a line on the web and satin the web prior to the application of the stroke in an extended nip, as characterized by that applying the bar as a contour line.

A method according to claim 1, characterized in that he the web pre-dries in the wide nip before calendering.

A method according to claim 1 or 2, characterized in that that he a treatment length used in the wide nip of at least 40 mm.

Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that that he at least one circumferential band is used to limit the wide nip.

Method according to one of claims 1 to 4, characterized in that that he a spray, free jet or roller application to apply the line used.

Method according to one of claims 1 to 5, characterized in that that he as a line of glue, strength and / or pigment used.

Method according to one of claims 1 to 6, characterized in that that the Dash is formed as a primer.

Device for treating a paper or cardboard web with an application device for applying a line, in front of which a wide nip calender is arranged, characterized in that the application device ( 12 ) is designed as a stroke application device.

Device according to claim 8, characterized in that the application device ( 12 ) is designed as a spray, free jet or roller application device.

Apparatus according to claim 8 or 9, characterized in that the wide nip calender ( 3 ) has a treatment length of at least 40 mm.

Device according to one of claims 8 to 10, characterized in that the wide nip calender ( 3 ) at least one circulating belt ( 5 ) having.