DE112005001564T5

DE112005001564T5 - Verfahren zum Streichen einer Faserbahn

Info

Publication number: DE112005001564T5
Application number: DE112005001564T
Authority: DE
Inventors: Juha Lipponen; Reijo PIETIKÄINEN; Matti Tervonen; Seppo Luomi; Iiro Luostarinen
Original assignee: Metso Paper Oy
Current assignee: Valmet Technologies Oy
Priority date: 2004-07-02
Filing date: 2005-07-01
Publication date: 2008-08-28
Also published as: WO2006003263A1; JP2008503659A

Abstract

Verfahren zum Streichen einer Faserbahn mit einer oder mehreren Streichschichten, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren das Auftragen mindestens einer Schicht eines Streichwerkstoffes auf die Oberfläche auf mindestens einer Seite einer Faserbahn (W) mittels einer Vorhangstreicheinrichtung (21) umfasst, und dass ein noch feuchter Überzug der aufgetragenen Schichten von Streichwerkstoff im Wesentlichen unmittelbar nach dem Auftragsprozess einem Heißkompressionskontakt mittels einer Heißkontaktfläche oder -kontaktflächen ausgesetzt wird, wobei sich der Überzug mit der Oberfläche der Faserbahn (W) verbindet, der Überzug trocknet und seine Oberfläche glatt und glänzend wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Streichen einer Faserbahn mit einer oder mehreren Streichschichten von Streichwerkstoff. Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
Gemäß dem Stand der Technik ist es herkömmlicher Art, das Streichen einer Faserbahn mittels einer sogenannten Gießstreichtechnik durchzuführen. Dies beinhaltet das Auftragen eines Streichwerkstoffes zuerst in einem oder mehreren Vorgängen auf die Oberfläche einer Faserbahn. Dem Auftragen kann die Durchführung eines Abschlusstrockenprozesses direkt auf dem Streichwerkstoff folgen, wobei er an die Faserbahn gebunden wird, sowie indem er in Form eines Heißkompressionskontaktes mit einer Heißkontaktfläche glänzend gemacht wird. Dieser Vorgang wird im Allgemeinen mittels eines Glättzylinders ausgeführt. Ein wesentliches Merkmal bei dem Gießstreichprozess besteht im Aufbau eines direkten Kontaktes zwischen einem noch nassen Überzug und einer heißen, typischerweise polierten Metalloberfläche. Während er in Kontakt mit einer heißen Oberfläche steht, trocknet der Überzug und seine Oberflä che wird glänzend, wenn er an einer Oberfläche der Faserbahn anhaftet. Durch den Prozess wird die Bereitstellung einer Faserbahnoberfläche mit besonders guten Druckqualitäten ermöglicht. Die Oberfläche hat eine qualitativ hochwertige Glattheit und die Oberflächenschichten absorbieren Druckfarbe schnell und das Trocknen von Druckfarben erfolgt ebenfalls schnell.
Ein Problem bei dieser Art von Prozess wurde zum Beispiel durch Begrenzungen bei der Laufgeschwindigkeit verursacht. Höhere Laufgeschwindigkeiten wurden durch Auftragsverfahren und begrenzende Betriebsmerkmale eines im Allgemeinen bei dem Kontaktprozess verwendeten Glättzylinders verhindert. Folglich wurde es im Allgemeinen notwendig, eine Offline-Maschine für eine Gießstreichart eines Streichprozesses zu verwenden. Ein weiteres offensichtliches Problem wurde durch die Haftung eines nassen Streichwerkstoffes an einer heißen Metalloberfläche verursacht. Es wurden Versuche unternommen, das Haftungsproblem durch Antihaftmittel zu lindern. Ein solches Trennmittel wurde zum Beispiel zuerst direkt auf eine Heißkontaktfläche, und dann, während des eigentlichen Kompressionskontaktes zwischen der Kontaktfläche und dem Überzug aufgetragen.
Andererseits umfasst die Technologie nach dem Stand der Technik auch einen Mehrfachstreichprozess mittels einer Vorhangstreichtechnik. Ohne Mischung der Schichten ermöglicht diese Technik das Auftragen unterschiedlicher Schichten von Streichwerkstoff oder von Schichten aus einem anderen funktionellen Werkstoff in genau gewünschten Dicken auf die Oberfläche einer Faserbahn in einer oder in getrennten Prozessstufen. So können zum Beispiel die tatsächlichen Schichten von Streichwerkstoff durch das Auftragen weiterer zusätzlicher Überzüge überdeckt werden, ohne die darunterliegenden Werkstoffschichten auf irgendeine Art und Weise zu beeinflussen. Durch die Vorhangstreichtechnik werden im Verhältnis zu vielen anderen Streichtechniken auch hohe Laufgeschwindigkeiten erleichtert.
Dementsprechend besteht eine bedeutende Aufgabe der vorliegenden Erfindung in der Bereitstellung eines Verfahrens, welches Vorteile bietet, die denjenigen eines Gießstreichprozesses in Bezug auf die Bedruckbarkeit einer gestrichenen Faserbahn entsprechen, und welches gleichzeitig die Verhinderung der oben genannten Art von Problemen ermöglicht, was die Haftung von Streichwerkstoffen an Kontaktflächen beinhaltet, und wodurch höhere Laufgeschwindigkeiten erleichtert werden, wobei das Verfahren somit auch im Zusammenhang mit Online-Maschinen leichter als zuvor anwendbar wird.
Um diese Aufgaben zu lösen, ist ein Verfahren der vorliegenden Erfindung durch das gekennzeichnet, was in dem kennzeichnenden Satzteil des unabhängigen Anspruches 1 aufgeführt ist. Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen offenbart.
Das erfindungsgemäße Verfahren bietet zahlreiche Vorteile im Verhältnis zu den Lösungen nach dem Stand der Technik. Ein wesentlicher Vorteil, der durch das erfindungsgemäße Verfahren gewonnen wird, ist derjenige, dass die Verwendung eines Vorhangstreichprozesses ein gesteuertes Auftragen von Trennmitteln auf einen Oberzug zum Beispiel entweder auf eine obere Deckschicht und oben auf die obere Deckschicht als einen getrennten Überzug ermöglicht. Dadurch wird es einfacher, Probleme zu vermeiden, die bei einem Gießstreichprozess enthalten sind, wenn der Überzug an einer Heißkontaktfläche haftet.
Daher kann das Auftragen eines Trennmittels auf den Überzug genauso früh bzw. gleichzeitig mit dem eigentlichen Auftragen des Überzuges selbst erfolgen. Dies ermöglicht, wenn es in Kombination mit einer höheren Laufgeschwindigkeit beim Auftragen in Betracht gezogen wird, die im Allgemeinen bei der Vorhangstreichtechnik erreicht wird, eine höhere Laufgeschwindigkeit in Bezug auf den gesamten Streichprozess. Gleichzeitig ermöglicht dies eine Realisierung des Streichprozesses als eine Online-Maschine.
Die Verwendung eines Vorhangstreichprozesses und insbesondere eines Mehrfachvorhangstreichprozesses ermöglicht ebenfalls die Ausbildung mehrerer separater Schichten von Streichwerkstoff und dadurch eine gewünschte Art von lamellenförmiger Struktur zur Bereitstellung schichtenspezifischer Streichmerkmale. Unterschiedliche Schichten des Überzuges können mit Quali täten wunschgemäß bereitgestellt werden. Bis jetzt waren die Fähigkeiten der Regulierung der Merkmale eines Überzuges innerhalb unterschiedlicher Schichten des Überzuges entschieden begrenzter.
Wenn der Vorhangstreichprozess im Wesentlichen unmittelbar nach dem Auftragen eines Überzuges, wie bei der Erfindung verlangt, angepasst wird, so dass er einen Kompressionskontakt mit einer Heißkontaktfläche umfasst, wird sogar eine Überzugsfläche mit hervorragender Glattheit erhalten werden. Dies hat in Bezug auf die Bedruckbarkeit eine große Bedeutung. Schließlich bestand ein nachteiliger Faktor bei Streichverfahren auf der Grundlage eines kontaktlosen Auftrages eines Überzuges in der Tatsache, dass der Überzug eine raue Oberfläche entwickelt, die zu der ursprünglichen Rauheit des Papiers passt. Ein Verfahren der Erfindung ist in der Lage, ein Endprodukt mit einer glatten Oberfläche bereitzustellen, was normalerweise bei einem kontaktlosen Verfahren nicht möglich ist. So ist die Oberfläche beim Sprüh- und Vorhangstreichen zum Beispiel normalerweise ziemlich rau, wobei sie zu der ursprünglichen Rauheit des Papiers passt. Während eines Kompressionskontaktes wird die Oberfläche der oberen Deckschicht wesentlich glatter. Ein weiterer bemerkenswerter Vorteil besteht darin, dass dann, wenn es um ein kontaktloses Auftragsverfahren geht, die auf die Bahn aufgebrachte Beanspruchung und dadurch auch die Neigung zu Bahnrissen im Verhältnis zu anderen Streichverfahren wesentlich verringert wird.
Ein wesentlicher weiterer Vorteil wird gewonnen, wenn der Kompressionskontakt auf eine besonders vorteilhafte Art und Weise mittels eines Metallbandkalanders ausgeführt wird, wie bei einer Ausführungsform der Erfindung vorgeschlagen. Die Verwendung eines Metallbandkalanders macht es leicht möglich, einstellbare, genau passende Werte bereitzustellen, die zu unterschiedlichen Laufbedingungen passen, sowohl in Bezug auf die Behandlungszeit beim Kompressionskontakt, als auch auf den auf eine Faserbahn aufgebrachten Druck und die Temperatur von Kontaktflächen. Gleichzeitig bietet sich dahingehend eine Gelegenheit, eine getrennte Abschlusskalandrierung der Faserbahn stromabwärts des Streichprozesses zu aufzugeben. Ein weiterer wesentlicher Vorteil bei der Verwendung eines Metallbandkalanders besteht darin, dass dieser, anders als zum Beispiel ein Glättzylinder, keine Begrenzungen bei der Laufgeschwindigkeit in Bezug auf den Streichprozess aufzwingt.
Ein weiterer bedeutender Vorteil, der durch die erfindungsgemäße Lösung geboten wird, besteht in einer Möglichkeit zur Konstruktion besonders kompakter und somit kostengünstiger Maschinenausgestaltungen, besonders in Bezug auf die Realisierung eines Mehrfachstreichprozesses und von Kompressionskontaktstufen davor und danach. Mehrere verfügbare Kalandrierungsprozesse bestehen aus einer Mehrzahl getrennter Unterprozesse wie zum Beispiel einem Zweifachwalzenspalt-Weichkalander und einen Mehrwalzenspaltkalander mit einer Anzahl aufeinanderfolgender identischer Walzenspalte. Die Erfindung bietet eine Möglichkeit der Nutzung eines Kalanders mit mehreren Behandlungsstufen in einem Faserbahnstreichprozess, so dass ein Streichverfahren bereitgestellt wird, durch welches die Verwendung einer möglichst kompakten Vorrichtung ermöglicht wird. Bei einem Verfahren gemäß dieser weiteren Ausführungsform der Erfindung wird eine zu streichende Faserbahn stromaufwärts eines Streichvorganges der Faserbahn in eine Walzenspalt- oder Behandlungszone eines Kalanders, zum Beispiel zur Vorkalandrierung, befördert. Darauf folgt die Ausführung eines Streichvorganges der Faserbahn und nach dem Streichvorgang wird die Faserbahn in eine zweite Walzenspalt- oder Behandlungszone desselben Kalanders zur Abschlusskalandrierung befördert. Durch die Bereitstellung von zwei oder mehr Kompressionskontaktstufen insbesondere für eine Kalandrierung, die in unterschiedlichen Behandlungszonen ein und derselben Vorrichtung ausgeführt werden soll, werden die sich daraus ergebenden Maschinenausgestaltungen im Wesentlichen kompakter und weniger kostspielig sein als zuvor.
Die Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die dazugehörige Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung ist
1 eine Darstellung eines Gießstreichverfahrens nach dem Stand der Technik zum Streichen einer Faserbahn,
2 eine Darstellung einer Vorrichtung zur Anwendung eines Verfahrens der Erfindung zum Streichen einer Faserbahn, wobei der Kompressionskontakt mittels eines Metallbandkalenders bewirkt wird,
3–5 eine schematische Darstellung einiger weniger Metallbandkalander, die zur Ausführung eines Verfahrens gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung geeignet sind,
6 eine schematische Darstellung eines Zweifachwalzenspalt-Weichkalanders, der zur Ausführung eines Verfahrens gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung in der Lage ist, und
7–8 eine schematische Darstellung einiger weniger Mehrwalzenspaltkalander, die zur Ausführung eines Verfahrens gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung geeignet sind.
Der in 1 dargestellte Gießstreich-Faserbahnstreichprozess wird mit einer Offline-Maschine ausgeführt, was für dieses Verfahren typisch ist. Eine Faserbahn W wird von einer Abwickeleinrichtung 10 ausgegeben und auf ihrer Oberfläche wird ein Überzug aufgetragen. Das Auftragen kann unter Verwendung einer Anzahl von bekannten Techniken nach dem Stand der Technik, so wie zum Beispiel mittels eines Luftbürstenprozesses 11 erfolgen, der in 1 dargestellt ist. Bei dem Prozess von 1 folgt dem Auftragen eine Zwischentrocknung 12 sowie eine Wiederbe feuchtung 13 vor dem Führen der Faserbahn zu einem Heißkompressionskontakt. Es ist auch möglich, ein Verfahren zu verwenden, bei dem der Trocknungs- und Wiederbefeuchtungsprozess weggelassen wurde, d. h. die Behandlung mit einer Heißkontaktfläche erfolgt im Wesentlichen unmittelbar nach dem Auftragen eines Überzuges und möglicher chemischer Zusätze. Hier ist gemeint, dass ohne separate Aktionen, die auf einer Faserbahn zur Beschleunigung der Trocknung des Überzuges ausgeführt werden, nicht genügend Zeit für eine sinnvolle Trocknung ist, bevor sie zu einem Kompressionskontakt mit Kontaktflächen befördert wird.
Daher wird die Trocknung eines Überzuges in einem Kompressionskontakt mit einer heißen, typischerweise polierten Metalloberfläche ausgeführt. Der Kompressionskontakt wird in diesem Fall mittels eines Glättzylinders 20 ausgeführt, wobei die Oberfläche des Glättzylinders hierbei als eine Heißkontaktfläche fungiert. Vor der Behandlung kann auf die Oberfläche der Faserbahn weiterhin ein Antihaftmittel entweder als solches, oder zum Beispiel mit einem Streichwerkstoff gemischt, aufgetragen werden. In 1 wird immer noch das Auftragen eines weiteren Überzuges mit einem Badstreichverfahren 14 sowie der Zusatz eines Antihaftmittels direkt vor der Behandlung in dem Glättzylinder bereitgestellt.
Auf die Behandlung folgt, dass die getrocknete und immer noch warme gestrichene Faserbahn einen Kühlungsschritt 16 und möglicherweise auch einen Wiederbefeuchtungsschritt zum Beispiel in einer Befeuchtungs- /Dampfkabine 17 durchläuft, und noch einmal mehr einen weiteren Kühlungsschritt. Schließlich folgen hierauf ein möglicher Kalandrierungsschritt 18 und andere mögliche Fertigbearbeitungsvorgänge vor dem Aufwickeln auf eine Rolle 19.
Die oben genannte Art von Gießstreichprozessen wird von vielen Problemen beeinträchtigt. Auf Grund der gegenwärtig verwendeten Streichtechniken besteht der einzige Weg der Beeinflussung der Struktur und Eigenschaften eines Überzuges in der Regulierung der Zusammensetzung und Dicke des gesamten Überzuges. Die nasse Oberfläche eines Überzuges erzeugt Probleme mit ihrer Neigung zur Haftung an Heißkontaktflächen. Die bedeutendste Einzellösung für dieses Problem bestand in der Verwendung von Antihaftmitteln zwischen einem Überzug und Kontaktflächen. Das Auftragen solcher Mittel in vollem Umfang direkt auf die Oberfläche eines nassen Überzuges hat sich als schwierig erwiesen, und das Auftragen wird gewöhnlich mittels einer Kontaktfläche ausgeführt. Daher besteht die Aufgabe in der Ausbreitung des Mittels zwecks eines einheitlichen Filmes auf einer Heißkontaktfläche direkt vor dem Kontakt mit einer Faserbahn. Es gab Probleme beim Sauberhalten der Oberflächen, der einheitlichen Ausbreitung der Mittel, sowie bei der Erhöhung der Laufgeschwindigkeiten.
Zusätzlich beinhalten herkömmliche Streichtechniken Begrenzungen in Bezug auf die Laufgeschwindigkeit. Die Laufgeschwindigkeit wird weiterhin von einem Glättzylinder begrenzt, der typischerweise für den Kompressi onskontakt verwendet wird. Auf Grund von Begrenzungen bei der Laufgeschwindigkeit muss die Gießstreichart von Streichprozessen oftmals als eine Offline-Anwendung realisiert werden. Hinsichtlich eines Glättzylinders würde die Erhöhung der Laufgeschwindigkeit in der Tat die Verwendung eines Stützsiebes oder anderer ähnlicher Anordnungen erfordern. Zusätzlich müsste die bereits große Größe eines Glättzylinders noch weiter erhöht werden, um eine ausreichend lange Kontaktzeit bereitzustellen.
In 2 ist ein Streichprozess der Erfindung veranschaulicht, bei dem eine zu streichende Faserbahn W entweder direkt von einer Papier-/Kartonmaschine zu der Behandlung befördert, oder von einer Abwickeleinrichtung (nicht dargestellt) abgewickelt wird. Der Auftrag eines Überzuges auf die Oberfläche einer Faserbahn wird aktuell mittels einer Vorhangstreicheinrichtung 21 bewirkt. Die Vorhangstreicheinrichtung kann entweder eine schlitzbeschickte oder eine gleitbeschickte Vorhangstreicheinrichtung sein. In dem letzteren Fall können mehrere Schichten von Streichwerkstoff vorzugsweise gleichzeitig aufgetragen werden. Daher kann der Auftrag sogar eines Mehrfachüberzuges in seiner Gesamtheit in einem Prozess mit einem einzelnen Vorgang mittels einer einzigen Vorrichtung ausgeführt werden. Natürlich ist es ebenso vorstellbar, eine Mehrzahl aufeinanderfolgender schlitzbeschickter Vorhangstreicheinrichtungen zur Herstellung eines Mehrfachüberzuges zu verwenden.
Dank der Vorhangstreicheinrichtungstechnologie kann das Streichen von Schichten in Bezug auf Eigenschaften und Dicken derselben sehr unterschiedlich erfolgen. Jede Schicht kann in ihren Eigenschaften so angepasst werden, dass sie genau mit den erforderlichen übereinstimmt. Die Unterschicht, einschließlich eines Bindemittels, kann für eine hohe Haftung an der Oberfläche an der Faserbahn formuliert werden, wobei die mittleren Schichten aus weniger teuren Massenschichten ausgebildet werden können. Andererseits können die oberen Schichten unter Berücksichtigung der durch die Bedruckbarkeit gesetzten Anforderungen, und, insbesondere im Falle einer oberen Deckschicht, der Probleme in Bezug auf die Haftung an einer Heißkontaktfläche hergestellt werden. Die Schicht kann entweder mit einem Antihaftmittel ergänzt werden oder ausschließlich aus demselben zusammengesetzt sein. In Bezug auf das Haftungsproblem ist nun die Tatsache wesentlich, dass die Eigenschaften von Deckschichten wie gewünscht regulierbar sind, ohne die anderen Werkstoffschichten des Überzuges nachteilig zu beeinflussen.
Nach dem Auftragen ist die Faserbahn sofort bereit, um in einen Kompressionskontakt mit einer Heißbehandlungsfläche weitergeführt zu werden. Es ist auch plausibel, eine Vortrocknung 23 der Faserbahn W zu bewirken, sowie eine weitere Befeuchtung 24 vor der Behandlung auszuführen. Es gibt eine Vielzahl bekannter Vorrichtungen nach dem Stand der Technik zur Ausführung der aktuellen Behandlung, wie zum Beispiel eine Condebelt-Vorrichtung, einen Glättzylinder sowie eine Viel zahl von Kalandern mit mindestens einer beheizten Metallfläche wie zum Beispiel einen Maschinen-, Weich- oder Schuhkalander. Es ist auch vorstellbar, dass die Behandlung einer Faserbahn gegen eine Heißkontaktfläche mittels Trockenzylindern ausgeführt wird. In einem besonders bevorzugten Fall wird der Kompressionskontakt, der in einer Anordnung der Erfindung auf eine Faserbahn aufgebracht wird, mittels eines Metallbandkalanders bewirkt.
Das Wesentliche bei einer Anordnung der Erfindung in Bezug auf die Behandlung einer Faserbahn besteht darin, dass der auf die Oberfläche einer Faserbahn aufgetragene Überzug nach Eintritt in die Behandlung weiterhin sehr feucht ist, wobei der Trockengehalt typischerweise weniger als 90% beträgt. Die Behandlung ist angepasst, um im Wesentlichen unmittelbar nach dem Auftrag eines Überzuges stattzufinden, so dass ohne die Anwendung spezifischer Trocknungsprozesse auf die Faserbahn nicht genügend Zeit für den Überzug besteht, um eine bedeutende Trocknung vor der Behandlung durchlaufen zu können.
Insbesondere durch die Verwendung eines Metallbandkalanders bei einer Anordnung der Erfindung wird ein zusätzlicher Vorteil dahingehend bereitgestellt, dass ein getrennter Kalandrierungsprozess nach dem Streichprozess weggelassen wird. Die Faserbahn kann sowohl eine Behandlung durchlaufen, die ausreichend lang in Bezug darauf ist, dass der Überzug trocknet, und auch auf eine passend hohe Druckwirkung zur Bereitstellung einer gewünschten Auswirkung sowohl auf den Überzug als auch auf die Faserbahn. Wenn notwendig, kann die Druckwirkung mittels eines Presswalzenspaltes N erhöht werden, der mit einer getrennten Presswalze 26 in der Behandlungszone des Metallbandkalanders aufgebaut ist. Der Überzug kann mit einer Oberfläche mit hervorragender Glattheit und gewünschten Eigenschaften für den Druck versehen werden. Durch die Anwendung passender Prozessparameter ist es auch möglich, einen zusätzlichen Vorteil dahingehend zu erhalten, dass man in der Lage ist, die Durchführung eines getrennten Abschlusskalandrierungsprozesses zur Fertigbearbeitung der gestrichenen Faserbahn wegzulassen.
Weitere Vorteile, die von einem Metallbandkalander bei der Behandlung einer Faserbahn geboten werden, umfassen seine Einstellbarkeit und Geschwindigkeit. Die Länge einer Behandlungszone kann eingestellt werden, und auch die Laufgeschwindigkeit ist kein begrenzender Faktor im Vergleich zum Beispiel bei einem Vorhangstreichprozess. Darüber hinaus ist es bei dem Metallbandkalander einfach, eine Heißkontaktfläche auf jeder der beiden Seiten einer Faserbahn bereitzustellen. Es ist zum Beispiel machbar, zwei beheizte Metallbänder zu verwenden, wobei die Faserbahn angepasst ist, um dort hindurchzugehen. Andererseits kann die Beheizung auch auf dem Gegendruckelement eines Metallbandkalanders bereitgestellt werden, welches gewöhnlich eine Walze 25 ist. Bei einem Verfahren der Erfindung beträgt der bevorzugte Temperaturbereich für Kontaktflächen etwa +50°C bis +400°C.
Bei der oben erwähnten Ausführungsform der Erfindung wird das Auftragen eines gesamten Überzuges mittels einer Vorhangstreicheinrichtung ausgeführt. Es ist natürlich auch vorstellbar, einen Teil des Überzuges mittels anderer bekannter Verfahren aufzutragen. Wesentlich ist bei einer Anordnung der Erfindung, dass mindestens die obersten Schichten des Überzuges sowie ein Antihaftmittel oder mehrere Antihaftmittel entweder damit gemischt, oder vollständig in ihrer eigenen Schicht aufgetragen, mittels eines Vorhangstreichverfahrens auf die Oberfläche der Faserbahn aufgetragen werden. Dadurch wird die Ausführung des Auftragens ermöglicht, ohne die darunterliegenden Schichten von Streichwerkstoff wesentlich zu beeinflussen.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung kann der Behandlung in einem Kompressionskontakt das Auftragen eines Antihaftmittels zum Beispiel mittels eines Sprühverfahrens auf die Streichfläche vorangehen. Das Mittel kann als solches in Form einer passend dünnen Flüssigkeit oder zum Beispiel in Wasser oder eine andere Flüssigkeit gemischt aufgetragen werden.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung kann der Streichprozess auch auf beiden Seiten einer Faserbahn bewirkt werden. Dies kann entweder durch die Ausführung des Auftragens mit einer Vorhangstreicheinrichtung zuerst auf einer Seite und dann auf der anderen Seite oder durch die Ausführung des Auftragens auf beiden Seiten einer Faserbahn vor der Behandlung der Faserbahn in einem Heißkompressionskontakt erfolgen.
In 3 ist wiederum eine Anordnung zur Durchführung eines Verfahrens gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht, welches auf einem Metallbandkalander basiert. Die Anordnung umfasst zwei separate Metallbänder 2a und 2b, die um Führungsrollen 3 umlaufen, um mittels einer dazwischen vorhandenen Walze 5, die als ein Gegendruckelement fungiert, zwei Behandlungszonen N₁ und N₂ für eine Faserbahn W₁, W₂ auszubilden. Mindestens einige der Führungsrollen 3 innerhalb der Bandkreise sind unverlagerbar ausgestaltet, um die Spannung der Bänder 2a und 2b und den Lauf derselben wie gewünscht einzustellen. Während ihres Durchganges durch jede Behandlungszone wird die Faserbahn einem gewünschten Druckimpuls und einer Heizwirkung in Abhängigkeit von der Zeit ausgesetzt. Innerhalb des Bandkreises 2a kann eine Presswalze 6 vorhanden sein, wie mit gestrichelten Linien in 1 dargestellt, um einen zusätzlichen Walzenspalt gegen die Walze 5 aufzubauen, um eine erhöhte Druckwirkung auf die Faserbahn auszuüben. Die Gegendruckwalze 5 sowie die Presswalze 6 kann eine durchbiegungskompensierte Walze sein oder nicht und wird aus einer Gruppe ausgewählt, die Folgendes umfasst: eine Walze mit flexibler Oberfläche wie zum Beispiel eine polymerbeschichtete Walze, eine gummibeschichtete Walze oder eine Walze mit Elastomeroberfläche, eine Schuhwalze, eine Thermowalze und eine gefüllte Walze.
Bei Verwendung einer Vorrichtung 30 von 3 wird eine Faserbahn W₁ zuerst vor einer Streichstufe durch eine Behandlungszone N₁ zur Vorkalandrierung der Faserbahn befördert. Daraufhin folgt die Beförderung der Faserbahn zu einem Streichprozess 15 zum Streichen derselben mittels eines passenden Streichverfahrens, insbesondere eines Vorhangstreichverfahrens. Es ist in diesem Fall auch vorstellbar, dass das Streichverfahren aus einer Gruppe ausgewählt wird, die Trockenstreichen, Gießstreichen, Glättschaberstreichen, Sprühstreichen, Mikrostrahlstreichen oder Filmstreichen umfasst. Auf den Streichprozess folgt die Beförderung der Faserbahn, die mit dem Bezugszeichen W₂ dargestellt ist, durch eine zweite Behandlungszone N₂ derselben Kalandereinheit zum Verbinden des Überzuges und die Abschlusskalandrierung der Faserbahn. In diesem Zusammenhang wird der Begriff Kalandrierung in Bezug auf die Kalandrierung und auch im Allgemeinen auf den Kompressionskontakt oder Heißpresskontakt verwendet, die auf die Bahn aufgebracht werden.
In 4 ist eine Ausgestaltung 40 veranschaulicht, die auch zwei Bandkreise 2a, 2b, und dazwischen eine Gegendruckwalze 5 zum Aufbauen von zwei Behandlungszonen N₁ und N₂ wie in 1 aufweist. Die Anzahl von Streichstufen beträgt optional mehr als eine, wobei zum Beispiel eine Streichstufe 15a zum Streichen einer Seite einer Bahn und eine Streichstufe 15b für die andere Seite der Bahn verwendet werden kann. Insbesondere bei einem Vorhangstreichprozess ist jedoch eine einzelne Streichstufe zur Realisierung eines gleich zeitigen Auftragens mehrerer getrennter Schichten von Streichwerkstoff ausreichend. Um einen Mehrfachstreichprozess zu realisieren, ist es andererseits möglich, die Streichstufe 15b so zu konzipieren, dass sie zum Streichen derselben Seite wie die Streichstufe 15a verwendet wird. Eine Faserbahn W₁ wird zuerst zu einem Vorkalandrierungsprozess N₁, und dann zu der Streichstufe 15a befördert, woraufhin folgt, dass dieselbe mittels einer Umlenkrolle 7 zu einer optionalen zweiten Streichstufe 15 und von dort aus zu einer Binde-/Abschlusskalandrierungsstufe N₂ geführt wird.
Eine in 5 dargestellte Ausgestaltung 50 weist einen ersten Metallbandkreis 2a und eine erste Gegendruckwalze 5a zum Aufbau einer ersten Behandlungszone N₁ dazwischen, sowie einen zweiten Metallbandkreis 2b und eine zweite Gegendruckwalze 5b zum Aufbau einer zweiten Behandlungszone N₂ dazwischen auf. Die Gegendruckwalzen 5a, 5b sind angeordnet, um miteinander vorzugsweise einen beheizten Bindewalzenspalt N für den Überzug aufzubauen. Durch diese Ausgestaltung wird es ermöglicht, eine Faserbahn unterschiedlichen Arten von Behandlung auszusetzen, zum Beispiel so, dass die Faserbahn W₁ zuerst zur Vorkalandrierung durch die Behandlungszone N₁, und dann durch eine Streichstufe 15a, und mittels einer Umlenkrolle 7 weiter durch eine zweite Streichstufe 15b befördert wird, von wo aus sie in den Bindewalzenspalt N ausgegeben wird, um den Streichwerkstoff mit der Faserbahn zu verbinden, und um die Abschlusskalandrierung zu bewirken. Auf diesen Prozess kann die Beförderung einer gestrichenen Bahn W₂ aus der Vorrichtung zur weiteren Bearbeitung erfolgen, zum Beispiel zu einem Aufwickelprozess. Die Streichstufen 15a und 15b können zueinander optional sein, oder es können beide entweder zum Streichen einer Seite einer Bahn mit mehreren Schichten, oder zum Streichen entgegengesetzter Seiten einer Bahn verwendet werden. Stromabwärts des Bindewalzenspaltes N kann die Bahn optional eine dritte Streichstufe 15c aufweisen, von wo aus die Bahn mittels einer Umlenkrolle 7a zu der zweiten Behandlungszone N₂ zu einem Binde-/Abschlusskalandrierungsprozess ausgegeben werden kann. Die Vorrichtung kann sogar eine vierte Streichstufe 15d aufweisen, die zum Beispiel als eine Vorstreichstufe stromaufwärts der eigentlichen Streichstufe 15a und/oder 15b und/oder 15c fungieren kann. Von den Streichstufen 15a–15d können optional eine oder mehr als eine auf einmal zur Behandlung einer Faserbahn aktiv sein, um einen Einfach- oder Mehrfachüberzug auf einer oder jeder Seite der Bahn bereitzustellen. Zusätzlich kann die Bewegungsrichtung einer Faserbahn im Verhältnis zu dem oben Beschriebenen umgekehrt sein, wobei zum Beispiel die Behandlungszone N₂ oder der Bindewalzenspalt N als ein Vorkalander, und die Behandlungszone N₁ als ein Abschlusskalander fungieren kann.
Bei einer in 6 dargestellten Ausgestaltung 60 ist eine Streichstation 15 zwischen zwei Walzenspalten N₁ und N₂ eines Weichkalanders angeordnet, wobei eine Kontaktvorrichtung zur Ausführung einer Vorkalandrie rung vor einem Streichprozess und einer Abschlusskalandrierung nach dem Streichprozess in der Lage ist.
Bei einer in 7 dargestellten Ausgestaltung 70 ist eine Streichstufe 15 an einer Stelle zwischen zwei Walzenspalten eines Mehrwalzenspaltkalanders und bei einer Ausgestaltung 60 von 6 ist eine Streichstufe 15 an einer Stelle zwischen zwei Anordnungen von Walzen angeordnet. Bei den Ausführungsformen von 7 und 8 geht die Faserbahn zwecks wirksamer Vorkalandrierung und Abschlusskalandrierung durch eine Mehrzahl von Walzenspalten vor und nach einem Streichprozess hindurch. Insbesondere im Fall von 8 sollte darauf hingewiesen werden, dass die Frage auch einen Superkalander betreffen kann. Wie in 8 dargestellt, kann ein Superkalander auf zwei oder mehr Abschnitte, genauer ausgedrückt auf zwei getrennte Sätze von Walzen aufgeteilt werden, der so angepasst ist, dass dazwischen ein angemessener Streichprozess erfolgt.
Der in der Ausgestaltung von 3–8 dargestellte Streichprozess 15, 15a, 15b umfasst das Auftragen eines Streichwerkstoffes, d. h. dessen Übertragung auf die Oberfläche einer Bahn. Der Streichprozess kann weiterhin je nach Notwendigkeit Trocknen, Beheizen und Binden umfassen. Zusätzlich ist das vorgeschlagene Verfahren für einen Streichprozess geeignet, der mit einem Streichwerkstoff in trockener Form (Trockenstreichen) durchgeführt wird.
Zusammenfassung:
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Streichen einer Faserbahn mit einer oder mehreren Streichschichten. Das Verfahren umfasst das Auftragen mindestens einer Schicht eines Streichwerkstoffes auf die Oberfläche auf mindestens einer Seite einer Faserbahn (W) mittels einer Vorhangstreicheinrichtung (21), und dass ein noch feuchter Überzug der aufgetragenen Schichten von Streichwerkstoff im Wesentlichen unmittelbar nach dem Auftragsprozess einem Heißkompressionskontakt mittels einer Heißkontaktfläche oder -kontaktflächen ausgesetzt wird, wobei sich der Überzug mit der Oberfläche der Faserbahn (W) verbindet, der Überzug trocknet, und seine Oberfläche glatt und glänzend wird. Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung (2) zum Streichen einer Faserbahn (W). Die Vorrichtung weist mindestens eine Vorhangstreicheinrichtung (21) zum Auftragen mindestens einer Schicht von Streichwerkstoff auf eine Oberfläche der Faserbahn (W) sowie eine Behandlungseinheit (22) im Wesentlichen unmittelbar stromabwärts der Vorhangstreicheinrichtung in Bewegungsrichtung der Faserbahn (W) zur Behandlung der Faserbahn in einem Heißkompressionskontakt auf.

Claims

Verfahren zum Streichen einer Faserbahn mit einer oder mehreren Streichschichten, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren das Auftragen mindestens einer Schicht eines Streichwerkstoffes auf die Oberfläche auf mindestens einer Seite einer Faserbahn (W) mittels einer Vorhangstreicheinrichtung (21) umfasst, und dass ein noch feuchter Überzug der aufgetragenen Schichten von Streichwerkstoff im Wesentlichen unmittelbar nach dem Auftragsprozess einem Heißkompressionskontakt mittels einer Heißkontaktfläche oder -kontaktflächen ausgesetzt wird, wobei sich der Überzug mit der Oberfläche der Faserbahn (W) verbindet, der Überzug trocknet und seine Oberfläche glatt und glänzend wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kompressionskontakt mittels eines Metallbandkalanders ausgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kompressionskontakt mittels einer Condebelt-Vorrichtung ausgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kompressionskontakt mittels eines Glättzylinders ausgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kompressionskontakt mittels eines anderen bekannten Kalanders nach dem Stand der Technik ausgeführt wird, der mindestens eine beheizte Metalloberfläche aufweist, wie zum Beispiel mit einem Maschinen-, Weich- oder Schuhkalander.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kompressionskontakt mittels Trockenzylindern ausgeführt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1–6, dadurch gekennzeichnet, dass das Auftragen als ein Mehrfachvorhangstreichprozess bewirkt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1–7, dadurch gekennzeichnet, dass die obere Deckschicht oder die Oberfläche von Streichschichten gleichzeitig mit dem Vorhangstreichauftrag mit einem Antihaftmittel ergänzt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1–8, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Auftragen von Streichschichten und dem Heißkontaktprozess die Vortrocknung der Streichschichten und/oder Befeuchtung der Streichfläche ausgeführt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1–9, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens das Auftragen einer oberen Deckschicht auf die Oberfläche einer Faserbahn mittels einer Vorhangstreichtechnik ausgeführt wird, und dass die Faserbahn im Wesentlichen nach dem Auftragsprozess einer Kompression in Form eines Heißkontaktes mittels eines Metallbandkalanders ausgesetzt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1–10, dadurch gekennzeichnet, dass dem Auftragen mindestens einer Streichschicht die in einer zweiten Behandlungszone oder Walzenspalt ausgeführte Vorkalandrierung der Faserbahn (W) vorangeht, die in derselben Vorrichtung aufgebaut wird, die für den Kompressionskontakt nach dem Streichen verwendet wird.
Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Kalandrierung mittels eines Weichkalanders ausgeführt wird, der mindestens zwei Walzenspalte oder Behandlungszonen, einen Maschinenkalander, einen Superkalander, einen Mehrwalzenspaltkalander, einen Bandkalander oder einen Metallbandkalander umfasst.
Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kalandrierung mittels eines Mehrwalzenspaltkalanders (80) ausgeführt wird, der mindestens zwei Sätze von Walzen aufweist.
Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorkalandrierungs-, Streich- und Abschlusskalandrierungsvorgänge bei einer Faserbahnstreichbehandlung als ein Online-Prozess in einer Faserbahnherstellungslinie ausgeführt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1–13, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorkalandrierungs-, Streich- und Abschlusskalandrierungsvorgänge bei einer Faserbahnstreichbehandlung als ein Offline-Prozess im Verhältnis zu einer Faserbahnherstellungslinie ausgeführt werden.
Vorrichtung (2) zum Streichen einer Faserbahn (W), dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung mindestens eine Vorhangstreicheinrichtung (21) zum Auftragen mindestens einer Schicht von Streichwerkstoff auf eine Oberfläche der Faserbahn (W) sowie eine Behandlungseinheit (22) im Wesentlichen unmittelbar stromabwärts der Vorhangstreicheinrichtung in Bewegungsrichtung der Faserbahn (W) zur Behandlung der Faserbahn in einem Heißkompressionskontakt aufweist.
Vorrichtung (30, 40, 50, 60, 70, 80) nach Anspruch 16, zur Vorkalandrierung, zum Streichen und Abschlusskalandrierung einer Faserbahn, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung einen Kalander mit einer Vorkalandrierungsstufe (N₁), einer Streichstufe (15; 15a–15d) und einer Abschlusskalandrierungsstufe (N; N₂) aufweist, wobei die Vorkalandrierungsstufe mindestens eine Walzenspalt- oder Behandlungszone in einem Kalander aufweist, die Abschlusskalandrierungsstufe mindestens einen zweiten Walzenspalt oder Behandlungsstufe in demselben Kalander aufweist, wobei die Streichstufe in Verbindung mit demselben Kalander an einer Stelle zwischen der Vorkalandrierungsstufe und der Abschlusskalandrierungsstufe eingerichtet wird.
Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Kalander einen Weichkalander, einen Maschinenkalander, einen Superkalander, einen Mehrwalzenspaltkalander oder einen Bandkalander umfasst.
Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Kalander einen Metallbandkalander umfasst.
Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Metallbandkalander zwei separate Metallbandkreise (2a, 2b) aufweist, zwischen denen eine Gegendruckwalze (5) zum Aufbauen von zwei Behandlungszonen (N₁, N₂) für eine Faserbahn (W₁, W₂) angeordnet ist, und dass die Streichstufe (15) an einer Stelle zwischen den Behandlungszonen (N₁, N₂) zur Durchführung der Faserbahn durch die erste Behandlungszone (N₁), die als Vorkalandrierungsstufe dient, zu der Streichstufe (15) und von dort aus zu der zweiten Behandlungszone (N₂), die als eine Abschlusskalandrierungsstufe dient, eingerichtet wird.
Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Kalander einen Mehrwalzenspaltkalander (80) umfasst, der mindestens zwei separate Sätze von Walzen aufweist.