DE112007001033T5 - Method and device for the surface treatment of paper / cardboard - Google Patents
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Abstract
Verfahren zum Oberflächenbehandeln von Papier/Karton, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren ein Behandeln einer Faserbahn mit einer ein Trocknungsschrumpfen erzielenden Chemikalie derart aufweist, dass die Chemikalie im Wesentlichen gänzlich durch die Faserbahndicke dringt, und danach die Faserbahn dazu gebracht wird, dass sie zu einer Behandlungszone (N) zwischen zwei erwärmten Metallflächen (12, 15) mit dem Ergebnis voranschreitet, dass die Feuchtigkeit innerhalb der Faserbahn zu einem mittleren Abschnitt wandert, wodurch der mittlere Abschnitt als ein Ergebnis der zunehmenden Feuchtigkeit anschwillt und der Oberflächenabschnitt einer hohen Trocknungsspannung ausgesetzt wird, da verhindert wird, dass der Oberflächenabschnitt schrumpft, und wenn die Faserbahn aus der Behandlungszone heraustritt, das verdampfte Wasser schnell durch die Oberflächenporen ohne wesentliche Kondensation in den Oberflächenlagen entweicht, was zu einem erhöhten Elastizitätsmodul für die Oberflächen und gleichzeitig zu einer geringen Dichte für den mittleren Abschnitt führt.method for surface treatment of paper / cardboard, characterized the method comprises treating a fibrous web with a drying shrinkage achieving chemical such that the chemical is substantially penetrates entirely through the fiber web thickness, and then the Fibrous web is made to become a treatment zone (N) between two heated metal surfaces (12, 15) with the result that the moisture within the fibrous web migrates to a central portion, whereby the middle section as a result of increasing humidity swells and the surface portion of a high drying tension is suspended because the surface portion is prevented from shrinking, and when the fibrous web emerges from the treatment zone, the Vaporized water quickly through the surface pores without escapes substantial condensation in the surface layers, resulting in an increased modulus of elasticity for the surfaces and at the same time to a low density for the middle section leads.
Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung für die Oberflächenbehandlung von Papier/Karton.The The present invention relates to a method and an apparatus for the surface treatment of paper / cardboard.
Bei Druckpapiersorten und Karton ist eine hohe Biegefestigkeit erwünscht für ein angemessenes Laufverhalten und eine angemessene Bedruckbarkeit. Die Biegefestigkeit kann erhöht werden beispielsweise durch ein Oberflächenleimen und auch durch verschiedene Gradientenstrukturen (Mehrfachstrukturen und ein Gradientenkalandrieren). Ein hohes spezifisches Volumen ist erwünscht zum Erreichen einer konstanten Dicke mit einer geringeren Menge an Pulpe.at For printing paper and cardboard, a high flexural strength is desired for an adequate running behavior and a reasonable Printability. The bending strength can be increased for example, by a surface sizing and also by different gradient structures (multiple structures and a gradient calendering). A high specific volume is desired to achieve a constant thickness with a smaller amount of pulp.
Eine Aufgabe des Oberflächenleimens ist es, die Festigkeitseigenschaften von Papier oder Karton zu verbessern, wie beispielsweise die Innenbindungsfestigkeit (interlaminare Festigkeit) oder die Oberflächenfestigkeit (Rupfen oder Picking). Chemikalien für eine Verwendung beim Oberflächenleimen sind aufgrund ihres attraktiven Preises wasserlösliche Polymere, die hauptsächlich Stärke aufweisen. Das Rohmaterial für Stärke umfasst Pflanzen wie beispielsweise Mais, Weizen, Gerste, Kartoffel, Maniok, etc., deren Knollen, Samen, etc. Herkunftsquellen an Stärke sind. Stärke (C6H10O5) besteht aus geradkettige Amylose und verzweigtes Amylopectin. Andere Chemikalien für eine Verwendung beim Oberflächenleimen sind beispielsweise verschiedene Cellulosederivate (CMC) und Polyvinylalkohol (PVA).One of the aims of surface sizing is to improve the strength properties of paper or board, such as the internal bond strength (interlaminar strength) or the surface strength (plucking or picking). Chemicals for use in surface sizing are, due to their attractive price, water-soluble polymers that are primarily starch. The raw material for starch includes plants such as corn, wheat, barley, potato, cassava, etc., whose tubers, seeds, etc. are sources of source of starch. Starch (C 6 H 10 O 5 ) consists of straight-chain amylose and branched amylopectin. Other chemicals for use in surface sizing include, for example, various cellulose derivatives (CMC) and polyvinyl alcohol (PVA).
Die
Biegefestigkeit wird beim Kalandrieren verringert, wenn die Bahn
komprimiert wird, was zu einer geringeren Dicke und zu einem verringerten
spezifischen Volumen führt. Die berechnete Biegefestigkeit
erhöht sich proportional zur dritten Potenz der Dicke gemäß der
folgenden Formel: wobei
S1 und
S2 die Biegefestigkeiten des kalandrierten
bzw. nicht kalandrierten Papiers repräsentieren und
h1 und h2 die Dicken
des kalandrierten bzw. nicht kalandrierten Papapiers repräsentieren
und
E1 und E2 das
Elastizitätsmodul des kalandrierten bzw. nicht kalandrierten
Papiers repräsentieren.The flexural strength is reduced in calendering as the web is compressed, resulting in lower caliper and reduced specific volume. The calculated flexural strength increases in proportion to the cube of the thickness according to the following formula: in which
S 1 and S 2 represent the bending strengths of the calendered or non-calendered paper, and
h 1 and h 2 represent the calendered or non-calendered papapier thicknesses, and
E 1 and E 2 represent the elastic modulus of the calendered or non-calendered paper, respectively.
Die folgende allgemeine Beschreibung behandelt Papier- und Kartonsorten und verschiedene Kalandrier- und Beschichtungsprozesse für eine Verwendung bei dessen Herstellung.The The following general description deals with paper and board grades and various calendering and coating processes for a use in its production.
Papier- und KartonsortenPaper and board types
Es existiert ein weiter Bereich an verschiedenen Sorten von Papier und Karton und diese können auf der Grundlage des Basisgewichts (flächenbezogene Masse) in zwei Kategorien eingeteilt werden: Papiere mit einer Einzellage und einem Basisgewicht von 25–300 g/m2 und Kartons, die möglicherweise in Mehrlagentechnik hergestellt sind, mit einem Basisgewicht von 150–600 g/m2. Wie dies bekannt ist, schwankt die Trennlinie zwischen Papier und Karton, wobei Kartons mit dem geringsten Basisgewicht leichter als die schwersten Papiere sind. Für gewöhnlich wird Papier zum Bedrucken und Karton zum Verpacken verwendet.There exists a wide range of different sorts of paper and cardboard and can on the basis of the basis weight (grammage) can be divided into two categories: papers with a single ply and a basis weight of 25-300 g / m 2 and boards may in multi-layer technology, with a basis weight of 150-600 g / m 2 . As is well known, the dividing line varies between paper and board, with cartons with the lowest basis weight being lighter than the heaviest papers. Usually paper is used for printing and cardboard for packaging.
Die
nachstehend dargelegte Beschreibung befasst sich mit Beispielen
von gegenwärtig angewendeten Größen für
Faserbahnen und wesentliche Abweichungen von den vorgegebenen Werten
können auftreten. Die Hauptveröffentlichungsquelle
für die Beschreibungen ist
Druckpapiere, die aus mechanischer Pulpe hergestellt sind, das heißt jene mit einem Holzgehalt, umfassen Zeitungsdruckpapier, nicht gestrichenes Zeitschriftenpapier und gestrichenes Zeitschriftenpapier.Printing papers, which are made of mechanical pulp, that is those with a wood content include newsprint, uncoated Magazine paper and coated magazine paper.
Zeitungsdruckpapier
(newsprint) besteht entweder vollständig aus mechanischer
Pulpe oder kann etwas gebleichte Weichholzpulpe enthalten (0–15%),
und/oder etwas mechanische Pulpe kann durch recycelte Faserpulpe
ersetzt werden. Als allgemeine Werte für Zeitungsdruckpapier
können wahrscheinlich folgende Werte erachtet werden: Basisgewicht
40–48,8 g/m2, Aschegehalt (SCAN-P
5:63) 0–20%, PPS-s10-Rauhigkeit (SCAN-P 76–95)
3,0–4,5 μm, Bendtsen-Rauhigkeit (SCAN-P 21:67)
100–200 ml/min, Dichte 600–750 kg/m3, Helligkeit
(
Nicht
gestrichenes Zeitschriftenpapier (SC = Superkalandriert) weist im
Allgemeinen 50–70% mechanische Pulpe, 10–25% gebleichte
Weichholzpulpe und 15–30% Füllstoffe auf. Typische
Werte für kalandriertes SC-Papier (inklusive beispielsweise
SC-C, SC-B und SC-A/A+) sind ein Basisgewicht von 40–60
g/m2, ein Aschegehalt (SCAN-P 5:63) von
0–35%, Glanz nach Hunter (
Die
Tabelle 1 zeigt typische Werte für gestrichene Papiere,
die mechanische Pulpe enthalten (MFC = maschinenglatt gestrichen,
FCO = filmgestrichen Offset, LWC = leichtgewichtig gestrichen, MWC
= mittelschwergewichtig gestrichen, HWC = schwergewichtig gestrichen). Tabelle 1
Gestrichenes Zeitschriftenpapier (LWC = leichtgewichtig gestrichen) enthält 40–60% mechanische Pulpe, 25–40% gebleichte Weichholzpulpe und 20–35% Füllstoffe und Beschichtungen (Streichstoffe). HWC (schwergewichtig gestrichen) kann sogar mehr als zweifach gestrichen (beschichtet) sein.coated Magazine paper (LWC = light weight coated) contains 40-60% mechanical pulp, 25-40% bleached softwood pulp and 20-35% fillers and coatings (paints). HWC (heavyweight) can even be painted more than twice (coated).
Holzfreie Druckpapiere, die aus chemischer Pulpe hergestellt sind, das heißt Feinpapiersorten, umfassen nicht gestrichene und gestrichene Druckpapiere auf der Basis chemischer Pulpe, wobei der Anteil an mechanischer Pulpe geringer als 10% beträgt.wood-free Printing papers made from chemical pulp, that is Fine paper grades include uncoated and coated printing papers based on chemical pulp, the proportion of mechanical Pulp is less than 10%.
Nicht gestrichene Druckpapiere auf der Basis chemischer Pulpe (WFU) haben 55–80% an gebleichter Birkenpulpe, 0–30% gebleichte Weichholzpulpe und 10–30% Füllstoffe. In WFU schwanken die Werte in großem Maße: Basisgewicht 50–90 g/m2 (bis zu 240 g/m2), Bendtsen-Rauhigkeit 250–400 ml/min, Helligkeit 86–92% und Opazität 83–98%.Uncoated chemical pulp (WFU) based papers have 55-80% bleached birch pulp, 0-30% bleached softwood pulp and 10-30% fillers. In WFU, the values vary widely: basis weight 50-90 g / m 2 (up to 240 g / m 2 ), Bendtsen roughness 250-400 ml / min, brightness 86-92% and opacity 83-98%.
In gestrichenen Druckpapieren auf der Basis chemischer Pulpe (WFC) schwanken die Streichmengen in großem Maße gemäß den Anforderungen und der beabsichtigten Anwendung. Nachstehend sind typische Werte für einfach und zweifach gestrichene Druckpapiere auf der Basis chemischer Pulpe dargelegt: einfach gestrichen: Basisgewicht 90 g/m2, Glanz nach Hunter 65–80%, PPS-s10-Rauhigkeit 0,75–2,2 μm, Helligkeit 80–88% und Opazität 91–94%, und zweifach gestrichen: Basisgewicht 130 g/m2, Glanz nach Hunter 70–80%, PPS-s10-Rauhigkeit 0,65–0,95 μm, Helligkeit 83–90% und Opazität 95–97%.In chemical pulp (WFC) coated printing papers, the amount of coating varies greatly according to the requirements and the intended application. The following are typical values for single and double coated chemical pulp based printing papers: single coated: basis weight 90 g / m 2 , Hunter gloss 65-80%, PPS s10 roughness 0.75-2.2 μm, brightness 80-88% and opacity 91-94%, and double-coated: basis weight 130 g / m 2 , Hunter 70-80% gloss, PPS-s10 roughness 0.65-0.95 μm, brightness 83-90% and Opacity 95-97%.
Trennpapiere haben ein Basisgewicht, das innerhalb des Bereiches 25–150 g/m2 variiert.Release papers have a basis weight which varies within the range of 25-150 g / m 2.
Das Kartonherstellen bringt die Verwendung chemischer Pulpe, mechanischer Pulpe und/oder recycelter Pulpe mit sich. Kartons können beispielsweise in die folgenden Hauptkategorien gemäß der beabsichtigten Anwendung eingeteilt werden.Paperboard manufacturing involves the use of chemical pulp, mechanical pulp and / or recyc elter pulp with him. For example, cartons may be grouped into the following major categories according to the intended application.
Wellkarton, der mit einem Liner und einem Fluting versehen ist.Corrugated cardboard, which is provided with a liner and a fluting.
Schachtelkartons zum Herstellen von Behältern, Schachteln. Schachtelkartons umfassen beispielsweise Flüssigkeitsverpackungskartons (FBB = Faltschachtelkarton, LPB = Flüssigkeitsverpackungskarton, WLC = white-lined chipboard, SBS = solid bleached sulfite, SUS = solid unbleached sulfite).box cartons for making containers, boxes. box cartons include, for example, liquid packaging cartons (FBB = Carton, LPB = Liquid Packaging Carton, WLC = white-lined chipboard, SBS = solid bleached sulfite, SUS = solid unbleached sulfites).
Grafische Kartons zum Herstellen von beispielsweise Karten, Ordnern, Mappen, Behältnissen, Abdeckungen etc.graphic Cartons for producing, for example, cards, folders, folders, Containers, covers etc.
Tapetenrohpapier.Wallpaper base.
Kalandrierencalendering
Die Oberflächeneigenschaften und Dickenprofile von verschiedenen Papieren und Kartons werden durch ein Kalandrieren behandelt, um die Anforderungen eines Druckverfahrens und eines weiteren Behandelns zu erfüllen. Gestrichene Sorten werden typischerweise vor einem Streichprozess (Beschichtungsprozess) vorkalandriert und werden einem Endkalandrieren nach dem Streichprozess ausgesetzt.The Surface properties and thickness profiles of different Papers and cartons are treated by calendering to the requirements of a printing process and further treatment to fulfill. Coated varieties are typically present precalendered and become a coating process (coating process) subjected to a final calendering after the coating process.
Die Kalander werden in Maschinenkalander, Weichkalander und Mehrwalzenkalander eingeteilt. Ein Maschinenkalander hat typischerweise 1–2 Spalte und beide Spaltausbildungswalzen sind harte Walzen. Ein Weichkalander hat im Allgemeinen 1–4 Spalte und zumindest eine der Spaltausbildungswalzen ist durch eine weiche Beschichtung beschichtet. Ein Mehrwalzenkalander hat im Allgemeinen 5–11 Spalte. Die Walzenbaugruppe eines Mehrwalzenkalanders umfasst sowohl erwärmte Walzen als auch weiche beschichtete Walzen.The Calenders are made in machine calender, soft calender and multi-roll calender assigned. A machine calender typically has 1-2 Column and both gap forming rollers are hard rollers. A soft calender generally has 1-4 columns and at least one of the gap forming rollers is coated by a soft coating. A multi-roll calender generally has 5-11 column. The roll assembly of a Multiroll calender includes both heated rolls and also soft coated rolls.
Spezielle Kalander umfassen beispielsweise einen Nassstapelkalander, ein Feuchteglättwerk und einen Langspaltkalander.Specific Calenders include, for example, a wet stack calender, a damp calender and a long-gap calender.
Der Nassstapelkalander ist mehr oder weniger einem Mehrwalzenmaschinenkalander identisch, jedoch im Hinblick auf den Kalandrierprozess gänzlich anders. Der Nassstapelkalander nutzt effektiv einen Feuchtigkeitsgradienten, wobei die am Kalander eintreffende Bahn lediglich eine Feuchtigkeit von ungefähr 1–2% hat. Der Nassstapelkalander ist mit Wasserkästen versehen zum Ausbilden eines Wasserfilms auf der Bahnoberfläche stromaufwärtig eines Spaltes, wobei der Film auf die Bahnoberfläche in dem Spalt gepresst wird. Somit wird die Bahn lediglich an der Oberfläche nass (feucht), wodurch die Oberfläche ein stärkeres Kalandrieren als das übertrocknete Innere empfängt. Der Nassstapelkalander wird als ein Vorkalander für einige Kartonsorten angewendet.Of the Wet stack calender is more or less a multi-roll calender identical, but with regard to the calendering process entirely different. The wet stack calender effectively uses a moisture gradient the web arriving at the calender being merely a moisture from about 1-2%. The wet stack calender is provided with water boxes for forming a water film on the web surface upstream of a gap, wherein the film is pressed onto the web surface in the gap. Thus, the web is wet (wet) only at the surface, which makes the surface more calendering as the overdriven interior receives. The wet stack calender is used as a pre-calender for some types of cardboard.
Das Feuchteglättwerk ist ein Maschinenkalander, der sich in der Trockenpartie einer Papiermaschine befindet.The Moisture smoothing unit is a machine calender, which is located in the drying section of a paper machine is located.
Langspaltkalander umfassen einen Schuhkalander, der einen weichen Riemen um eine Schuhwalze hat und bei dem die Spaltlänge typischerweise 50–400 mm beträgt, und auch Riemenkalander. Der herkömmliche Riemenkalander besteht aus einer Thermowalze des Weichkalanders, einer Riemenschleife und einer Gegenwalze im Inneren der Riemenschleife, wobei letztere entweder eine harte Walze oder eine weiche Walze ist. Der Riemen läuft über eine Gegenwalze und Führungswalzen/Spannwalzen. Ein spezielles Ausführungsbeispiel des Riemenkalanders ist ein Metallriemenkalander, wobei der Kalandrierriemen einen Metallriemen aufweist, der um Führungswalzen läuft und zusammen mit einem Gegenelement, typischerweise eine Walze, eine Langspaltzone mit einer Länge von sogar mehr als 5000 mm errichtet. Im Inneren der Riemenschleife kann des Weiteren ein Presselement vorgesehen sein, beispielsweise eine Durchbiegungsausgleichswalze, die verwendet werden kann zum Errichten eines Spaltpunktes mit höherer Kompressionslast in der Mitte des Weges über die Langspaltzone.long-nip include a shoe calender that has a soft belt around a shoe roll and wherein the gap length is typically 50-400 mm, and also belt calender. The conventional one Belt calender consists of a thermo roll of soft calender, a belt loop and a counter roll inside the belt loop, the latter being either a hard roll or a soft roll. The belt passes over a counter roll and guide rollers / tension rollers. A special embodiment of the belt calender is a metal belt calender, wherein the calender belt has a metal belt, which runs around guide rollers and together with a Counter element, typically a roller, a long-nip zone with built a length of even more than 5000 mm. Internally the belt loop may further provide a pressing member be, for example, a deflection compensating roll that uses can be used to build a split point with higher Compression load in the middle of the way across the extended nip zone.
StreichtechnikenString techniques
Da gestrichene Papiersorten und das Streichen als ein Verfahren immer populärer werden, erfahren die Streichprozesse und die Streichanlage eine Herausforderung durch zunehmende Anforderungen. In dem Streichvorgang und genauer gesagt im Pigmentstreichvorgang wird die Papieroberfläche mit einer Lage aus Streichfarbe (Beschichtungsfarbe) an einem Streichkopf ausgebildet, woraufhin das Ablaufen des Wassers (Entwässern) ausgeführt wird, das durch die Streichfarbzusammensetzung hinein gebracht wird. Das Ausbilden einer Streichfarblage kann in das Zuführen einer Streichfarbe zu der Papieroberfläche, das heißt dem Auftragen, und in das Einstellen der Endstreichmenge eingeteilt werden. Das wichtigste Pigmentstreichverfahren ist ein so genanntes Klingenstreichen, bei dem die Streichmenge mittels einer so genannten Schaberklinge eingestellt wird. Die üblichsten Arten an Klingenstreichköpfen umfassen eine Klingenstreicheinrichtung, die mit einer Auftragwalze versehen ist, und eine Klingenstreicheinrichtung, die mit einer Strahlanwendung versehen ist. Der Streichprozess involviert außerdem die Anwendung einer so genannten Filmübertragungsstreicheinrichtung, deren Anwendung in der jüngeren Zeit immer üblicher geworden ist. Eine andere neue Technik, die für Hochgeschwindigkeitsdruckpapiermaschinen eingeführt worden ist, involviert die Anwendung von Curtain-Streicheinrichtungen (sog. Vorhangstreichen).As coated paper grades and brushing become more and more popular as a process, the coating processes and coating equipment are challenged by increasing demands. In the coating process, and more precisely in the pigment coating process, the paper surface is formed with a layer of coating color (coating color) on a coating head, whereupon the drainage of the water (Dewatering), which is brought in by the coating color composition. The formation of a coating color layer may be classified into the application of a coating color to the paper surface, that is, the application, and the setting of the final coating amount. The most important pigment coating method is a so-called blade coating, in which the amount of coating is adjusted by means of a so-called doctor blade. The most common types of blade coaters include a blade coater provided with an applicator roll and a blade coater provided with a jet applicator. The coating process also involves the use of a so-called film transfer coater, the use of which has become increasingly common in recent times. Another new technique that has been introduced for high-speed printing machines involves the use of curtain coaters (so-called curtain coating).
Vom Standpunkt der Praxis aus bezieht sich der wesentlichste Unterschied zwischen den verschiedenen Streichvorrichtungen auf den Auftragprozess und insbesondere auf die dabei auftretende Durchdringung, das heißt auf das Eindringen einer Streichfarbe in das Papier.from From the point of view of practice, the most significant difference relates between the different coating devices on the order process and in particular to the occurring penetration, that is on the penetration of a coating color in the paper.
Bei der Herstellung von hochwertigen gestrichenen Druckpapieren ist in der jüngsten Zeit mehr und mehr Aufmerksamkeit nicht nur auf eine hohe Qualität sondern auch auf die Produktivität gelegt worden. Die Qualität ist in gleicher Weise zu einem immer wichtigeren Aspekt bei leicht gestrichenen Papieren einer Massenproduktart geworden. Annähernd sämtliche Streicheinrichtungen stehen unter dem Druck einer zunehmenden Qualität, Produktivität und Laufgeschwindigkeit.at the production of high quality coated printing papers not more and more attention in recent times only high quality but also productivity been laid. The quality is equal to one increasingly important aspect in lightly coated papers one Become mass product type. Almost all Coating equipment is under pressure of increasing quality, Productivity and running speed.
Bei der Auftragwalzenanwendung, die bei dem Klingenstreichen umfasst ist, wird das Auftragen durch die Anwendung einer Walze bewirkt, die sich in einer Streichpfanne dreht, um eine Streichfarbe zu der unteren Oberfläche eines Papiers aufzunehmen, das durch eine Gegenwalze befördert. Die aufgetragene Menge beträgt normalerweise 200–250 g/m2. Bei der Auftragwalzenanwendung dringt die Streichfarbe wirkungsvoll in das Basispapier ein. Außerdem haben die Fasern des Basispapiers ausreichend Zeit, vor dem Klingenanwenden anzuschwellen (zu quellen), womit das Rauhigkeitsvolumen des Papiers zunimmt.In the applicator roll application involved in blade coating, application is effected by the application of a roller which rotates in a brush pan to receive a coating color to the bottom surface of a paper which passes through a backing roll. The amount applied is normally 200-250 g / m 2 . In the applicator roll application, the coating color effectively penetrates the base paper. In addition, the fibers of the base paper have sufficient time to swell (swell) before blade application, thus increasing the roughness volume of the paper.
Bei der Strahlanwendung (Strahlauftragen) wird die Streichfarbe wiederum direkt auf die Bahnoberfläche mittels einer Düse geliefert. Ein Vorteil gegenüber der Auftragwalzenanwendung ist das Fehlen einer sich drehenden Walze und folglich eine verbesserte Eignung für hohe Laufgeschwindigkeiten. Ein weiterer Vorteil ist ein weniger kräftiger Impuls des Auftragdrucks, was zu einem verbesserten Laufverhalten führt. Bei der Strahlanwendung liegt der Bahnbefeuchtungsprozess zwischen einer Auftragwalze und einer sog. Short-Dwell-Einrichtung. Bei der Strahlanwendung beträgt die aufgetragene Menge typischerweise 130–220 g/m2.In the case of beam application (jet application), the coating color is again delivered directly to the web surface by means of a nozzle. An advantage over the applicator roll application is the lack of a rotating roll and thus improved suitability for high running speeds. Another advantage is a less powerful impulse of application pressure, resulting in improved runnability. In jet application, the web dampening process is between a form roller and a so-called short dwell device. In the jet application, the amount applied is typically 130-220 g / m 2 .
Bei dem sog. Short-Dwell-Auftragen wird die Streichfarbe zu einer Auftragkammer geliefert, die sich unmittelbar hinter der Schaberklinge befindet, wobei eine Seitenwand der Kammer durch eine sich bewegende Papierbahn gebildet wird, die durch die Gegenwalze gestützt wird. Die sich bewegende Papierbahn entwickelt Wirbel in der Auftragkammer, und die Streichfarbe hat eine Fließgeschwindigkeit auf der Oberfläche der Bahn, die gleich der Geschwindigkeit der Papierbahn ist. Bei dem Short-Dwell-Auftragen ist das Befeuchten des Papiers geringfügig, wenn die Auftragzone einem geringen Druck ausgesetzt ist und der effektive Bereich kurz ist. Das Anschwellen der Papierfasern ergibt sich teilweise lediglich stromabwärtig der Schaberklinge, was die durch die Klinge geglättete Oberfläche aufraut. Somit ist die Streichglätte, die durch eine Short-Dwell-Streicheinrichtung erzielbar ist, gegenüber derjenigen unterlegen, die durch eine Auftragwalzenstreicheinrichtung und eine Strahlstreicheinrichtung erzielt wird.at the so-called. Short Dwell application, the coating color becomes an application chamber delivered, which is located immediately behind the doctor blade, wherein a side wall of the chamber is defined by a moving paper web formed, which is supported by the counter-roller. The moving paper web develops vortices in the application chamber, and the coating color has a flow rate the surface of the web, which is equal to the speed the paper web is. The short dwell application is moistening slightly if the application zone is low Pressure is exposed and the effective area is short. The swelling The paper fibers are sometimes only downstream the doctor blade, what the smoothed by the blade Roughen surface. Thus, the strike smoothness, which is achievable by a short dwell coater, opposite inferior to those produced by a job roll coater and a jet coater is achieved.
Die an der Oberfläche des Papiers verbleibende Streichmenge wird durch einen weiten Bereich an Variablen beeinflusst. Wenn derartige Eigenschaften des Basispapiers wie die Rauhigkeit, die Porosität und die Wasserabsorption zunehmen, nimmt die Streichmenge ebenfalls zu. In ähnlicher Weise nimmt, wenn der Trockengehalt und die Viskosität einer Streichfarbe zunehmen, die Streichmenge zu. Andererseits verringert eine Zunahme der Wasserhaltekapazität einer Streichfarbe die Streichmenge. Wenn die Spannung, der Arbeitswinkel und die Klingendicke einer Schaberklinge zunehmen, wird die Streichmenge wiederum verringert. Was die anderen Faktoren anbelangt, so führen eine Zunahme der Laufgeschwindigkeit und eine Zunahme des Auftragdrucks zu einer Zunahme der Streichmenge.The the amount of coating remaining on the surface of the paper is influenced by a wide range of variables. If such Properties of base paper such as roughness, porosity and the water absorption increase, the amount of coating also decreases to. Similarly, when the dry content and the viscosity of a coating color increase, the amount of coating to. On the other hand, an increase in the water holding capacity decreases a coating the amount of paint. When the voltage, the working angle and the blade thickness of a scraper blade increases, the amount of coating becomes again reduced. As for the other factors, so lead an increase in running speed and an increase in application pressure an increase in the amount of paint.
Zusätzlich zu den vorstehend beschriebenen Klingenstreicheinrichtungen kann die Streichbehandlung und Oberflächenbehandlung auch durch andere Vorrichtungen ausgeführt werden. Nachstehend sind einige sehr üblich angewendete Optionen beschrieben. Die Leimpresseneinheit besteht aus zwei sich drehenden Walzen. Bei dieser Alternative wird die auf die Oberfläche einer Bahn aufzutragende Streichfarbe auf die Bahn in einem zwischen der Bahn und den Walzen vorhandenen Becken aufgetragen. Zusätzlich zu dem Oberflächenleimen kann die Leimpresse auch für ein Pigmentstreichen verwendet werden. Die Streichmenge beträgt ungefähr 1,0–2,0 g/m2/Seite. Ein Problem bei der Standardleimpresse ist die Instabilität des Auftragbeckens bei hohen Laufgeschwindigkeitsraten.In addition to the blade coaters described above, the coating treatment and surface treatment may also be performed by other means. Below are some very commonly used options. The size press unit consists of two rotating rollers. In this alternative, the coating to be applied to the surface of a web is applied to the web applied in a basin existing between the web and the rollers. In addition to surface sizing, the size press can also be used for pigment coating. The amount of coating is about 1.0-2.0 g / m 2 / side. A problem with the standard size press is the instability of the application pool at high running speeds.
Es sind Versuche unternommen worden, das Problem zu durch ein Gestalten von Filmleimpressen beseitigen, bei denen eine Lage eines Streichmittels oder Leimmittels, das an der Oberfläche einer Papierbahn erwünscht ist, zunächst auf die Oberfläche von Presswalzen aufgetragen wird, wobei die Lagen von dort zu dem Papier in einem Spalt zwischen den Walzen passieren. Die angewendeten Auftragvorrichtungen weisen Einheiten ähnlich wie bei den Short-Dwell-Streicheinrichtungen auf. Die durch dieses Gerät erzielten Vorteile umfassen ein gesteuertes Auftragen sogar bei hohen Laufgeschwindigkeiten und eine Möglichkeit eines Pigmentstreichens (2–6 g/m2/Seite). Darüber hinaus kann der Trockengehalt der Streichfarbe in Bezug auf eine Standardleimpresse erhöht werden. Das Streichen von Filmstreichfarben kann entweder in einer einseitigen oder in einer zweiseitigen Weise ausgeführt werden. Das Laufverhalten eines Filmübertragungsstreichprozesses ist üblicherweise relativ zu dem Klingenstreichen gut. Im Vergleich zu dem Klingenstreichen ist die durch ein Filmübertragungsstreichen erzielte Streichlage üblicherweise besser gegenüber der Kontur konform und hat eine größere Bedeckung in diesem Sinne. Es ist jedoch nicht möglich, hohe Streichmengen (über 10 ... 12 g/m2) durch ein Filmübertragungsstreichen zu erreichen.Attempts have been made to overcome the problem by designing film size presses in which a layer of a coating or sizing agent desired on the surface of a paper web is first applied to the surface of press rolls, the layers from there to the web Pass paper in a gap between the rollers. The applied applicators have units similar to the short dwell coaters. The advantages achieved by this device include controlled application even at high speeds and a possibility of pigment coating (2-6 g / m 2 / side). In addition, the dry content of the coating color can be increased relative to a standard size press. The coating of film-coating colors can be carried out either in a one-sided or in a two-sided manner. The running behavior of a film transfer coating process is usually good relative to the blade strike. Compared to blade wiping, the wiping achieved by film transfer coating is usually better conform to contour and has greater coverage in this sense. However, it is not possible to achieve high coating rates (above 10 ... 12 g / m 2 ) by film transfer coating.
Beim Luftbürstenstreichen wird das Auftragen einer Streichfarbe entweder durch ein Einzel- oder Mehrwalzenklingenauftraggerät oder mittels einer Düse ausgeführt. Die Einstellung der Streichmenge und des Glättens der Oberfläche werden wiederum mittels eines Luftstrahls ausgeführt. Das Luftbürstenstreichen wird fast ausschließlich bei einem Kartonstreichen angewendet aufgrund eines dadurch vorgesehenen ausgezeichneten Bedeckens. Die Nachteile umfassen eine begrenzte Laufgeschwindigkeit des Verfahrens und sehr geringe Trockengehalte der Streichfarbe. Die Streichlage, die durch eine Luftbürste ausgebildet wird, hat eine konsistente Dicke, die den Oberflächenkonturen des Papiers konform ist.At the Air brushing becomes the application of a coating color either by a single or multi-roll blade applicator or by means of a nozzle. The attitude the amount of brushing and the smoothing of the surface are again carried out by means of an air jet. The Airbrushing becomes almost exclusive applied to a board coating due to a thereby provided excellent covering. The disadvantages include a limited one Running speed of the process and very low dry contents the coating color. The coating applied by an airbrush is formed, has a consistent thickness, the surface contours compliant with the paper.
Demgemäß werden grundsätzliche Lösungen heute im Hinblick auf das Streichen einer Papierbahn durch Short-Dwell-Streicheinrichtungen und Auftragwalzenstreicheinrichtungen, einer Anlage auf der Basis eines Strahlauftragens und Filmleimpressen vorgesehen. Eine allgemeine Allzweckstreicheinrichtung gilt es noch zu gestalten.Accordingly, become fundamental solutions today with regard to painting a paper web with short dwell coater and applicator roll coaters, a plant on the base a jet coating and film size presses provided. A general Allzweckstreicheinrichtung it still has to be designed.
Das Klingenstreichen in seinen verschiedenen Formen ist das am weitesten verbreitete Streichverfahren und scheint es auch in Zukunft zu bleiben. Da die Laufgeschwindigkeiten zunehmen und die Bereiche für ein angewendetes Streichen expandieren, wird die Auftragwalze wahrscheinlich annähernd gänzlich durch Lösungen auf der Basis eines Strahlauftragens ersetzt werden.The Blades painting in its various forms is the furthest widespread pranking and it seems to remain so in the future. As the running speeds increase and the areas for one When applied, the application roller is likely to expand almost entirely through solutions be replaced the basis of a jet coating.
Eine sich abzeichnende neue Technik ist außerdem eine so genannte Curtain-Streichtechnik. Curtain-Streicheinrichtungen können in Langsamzuführstreicheinrichtungen und Gleitzuführstreicheinrichtungen eingeteilt werden. In einer Gleitzuführvorhangsstreicheinrichtung wird eine Streichmasse dazugebracht, dass sie entlang einer geneigten Ebene fließt, und ein Vorhang entwickelt sich, wenn die Streichmasse über den Rand der Ebene rinnt. In Schachtzuführauftragbalken wird eine Streichmasse durch eine Verteilungskammer zu einem schmalen vertikalen Schacht gepumpt, wobei sich ein Vorhang (daher Curtain) entlang seiner Lippe entwickelt und nach unten zu der Bahn rinnt. Eine Streichmasse kann in einer oder in mehreren Lagen aufgetragen werden.A emerging new technology is also a so-called Curtain coating. Curtain coaters can divided into slow feed coater and slide feed coater become. In a sliding feed curtain coater a coating is added to it along a sloping Level flows, and a curtain develops when the Coating slip over the edge of the level. In tray feed bars becomes a coating through a distribution chamber to a narrow pumped vertical shaft, with a curtain (hence Curtain) developed along its lip and runs down to the web. A coating can be applied in one or more layers become.
Im Vergleich zu dem Klingenstreichen bringt das Vorhangstreichen oder Curtainstreichen viel weniger Kraft auf die Bahn auf und führt somit zu weniger Unterbrechungen, die durch ein Bahnreißen in der Papierbahn bewirkt werden, womit das Laufverhalten verbessert wird. Das Vorhangstreichen ist nicht dazu in der Lage, eine Glätte vorzusehen, die gleich derjenigen ist, die durch das Klingenstreichen erzielt wird, jedoch ist die dadurch erzielte Bedeckung besser als jene, die durch das Klingenstreichen erzielt wird. Die grundsätzliche Idee war es, dass Curtain-Streicheinrichtungen schließlich die Luftbürste ersetzen würden.in the Compare to the Blade painting brings the curtain painting or Curtain paint much less force on the track and leads thus, less interruptions caused by a web break be effected in the paper web, which improves the running behavior becomes. Curtain painting is not capable of smoothness to be provided equal to that by the blade swipe but the coverage achieved is better than the one achieved by the swabbing. The basic idea It was, after all, that curtain-painting machines finally became the Replace air brush.
Das
finnische Patent
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Lösung zu schaffen, die dazu in der Lage ist, die Biegefestigkeit und das spezifische Volumen von oberflächengeleimtem Papier/Karton im Hinblick auf solche Werte weiter zu verbessern, die durch ein Standardoberflächenleimen und ein anschließendes Kalandrieren erzielt werden. Um diese Aufgabe zu lösen, ist ein Verfahren der vorliegenden Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren ein Behandeln einer Faserbahn mit einer ein Trocknungsschrumpfen erzielenden Chemikalie derart aufweist, dass die Chemikalie im Wesentlichen gänzlich durch die Faserbahndicke dringt, und danach die Faserbahn dazu gebracht wird, dass sie zu einer Behandlungszone zwischen zwei erwärmten Metallflächen mit dem Ergebnis voranschreitet, dass die Feuchtigkeit innerhalb der Faserbahn zu einem mittleren Abschnitt wandert, wodurch der mittlere Abschnitt als ein Ergebnis der zunehmenden Feuchtigkeit anschwillt und der Oberflächenabschnitt einer hohen Trocknungsspannung ausgesetzt wird, da verhindert wird, dass der Oberflächenabschnitt schrumpft, und wenn die Faserbahn aus der Behandlungszone heraustritt, das verdampfte Wasser schnell durch die Oberflächenporen ohne wesentliche Kondensation in den Oberflächenlagen entweicht, was zu einem erhöhten Elastizitätsmodul für die Oberflächen und gleichzeitig zu einer geringen Dichte für den mittleren Abschnitt führt.It is an object of the present invention to provide a solution capable of further improving the flexural strength and the specific volume of surface sized paper / board in terms of those achieved by standard surface sizing and subsequent calendering , To achieve this object, a method of the present invention is characterized characterizes that the method comprises treating a fibrous web with a drying shrinkage-imparting chemical such that the chemical substantially penetrates entirely through the fibrous web thickness, and then causing the fibrous web to advance to a treatment zone between two heated metal surfaces, with the result in that the moisture within the fibrous web migrates to a central portion whereby the middle portion swells as a result of increasing moisture and the surface portion is subjected to a high drying tension, because the surface portion is prevented from shrinking and when the fibrous web emerges from the treatment zone that escapes evaporated water quickly through the surface pores without substantial condensation in the surface layers, resulting in increased elastic modulus for the surfaces and at the same time low density for the middle section rt.
Andererseits ist eine Vorrichtung der vorliegenden Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung eine Auftrageinheit aufweist, durch die eine ein Trocknungsschrumpfen erzielende Chemikalie auf eine Faserbahn derart aufbringbar ist, dass die Chemikalie im Wesentlichen gänzlich durch die Faserbahndicke eindringt, und die Faserbahn daran angepasst ist, dass sie durch eine Behandlungszone zwischen zwei erwärmten Metallflächen mit dem Ergebnis voranschreitet, dass die Feuchtigkeit innerhalb der Faserbahn zu einem mittleren Abschnitt wandert, wodurch der mittlere Abschnitt als ein Ergebnis der zunehmenden Feuchtigkeit anschwillt und der Oberflächenabschnitt einer hohen Trocknungsspannung ausgesetzt wird, da verhindert wird, dass der Oberflächenabschnitt schrumpft, wodurch, wenn die Faserbahn aus der Behandlungszone heraustritt, das verdampfte Wasser schnell durch die Oberflächenporen ohne wesentliche Kondensation in den Oberflächenlagen entweicht, was zu einem erhöhten Elastizitätsmodul für die Oberflächen und gleichzeitig zu einer geringen Dichte für den mittleren Abschnitt führt.on the other hand a device of the present invention is characterized in that the device has an application unit, through which a Dry chemical shrinkage on a fibrous web can be applied so that the chemical is substantially entirely penetrates through the fiber web thickness, and the fiber web adapted thereto is that they are heated by a treatment zone between two Metal surfaces progressing with the result that the Moisture within the fibrous web to a middle section migrates, causing the middle section as a result of increasing Moisture swells and the surface portion of a high drying voltage is suspended because it prevents the surface section shrinks, whereby when the fibrous web is off the treatment zone, the evaporated water quickly through the surface pores without substantial condensation in the surface layers escapes, resulting in an increased modulus of elasticity for the surfaces and at the same time to one low density leads to the middle section.
Die vorliegende Erfindung ist nachstehend detaillierter unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.The The present invention is described in greater detail below with reference described on the accompanying drawings.
Unter
Bezugnahme auf
Der
Metallriemenkalander
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist entdeckt worden, dass die Biegefestigkeit und/oder das spezifische Volumen eines oberflächengeleimten Papiers/Kartons verbessert werden kann, indem das Oberflächenleimen mit einem per Unterdruck betriebenen Auftraggerät bewirkt wird, dem ein Behandlungsprozess zum Verhindern oder Begrenzen eines Trocknungsschrumpfens folgt, was zu erhöhten Trocknungsspannungen führt. Dieses Phänomen ist auf einen Trocknungsschrumpfunterstützungseffekt von Stärke gegründet, wodurch das Verhindern des Trocknungsschrumpfens nach dem Hinzufügen von Stärke zu erhöhten Trocknungsspannungen führt. Indem ein Metallriemenkalander in einem Behandlungsprozess stromabwärtig des Oberflächenleimens angewendet wird, kann das Trocknen einer Bahn in einem gestützten Zustand innerhalb eines geschlossenen Spaltes, der durch einen Metallriemen und einer Walze verwirklicht wird, mit sich gebracht werden, womit eine gesteuerte Entwicklung der Trocknungsspannungen ermöglicht wird. Die Oberflächen einer Faserbahn zwischen den heißen Oberflächen eines Metallriemenkalanders erfahren ein Trocknen und die Feuchtigkeit wandert zu einem mittleren Abschnitt, wodurch die erhöhte Feuchtigkeit ein Anschwellen der mittleren Abschnitte einer Faserbahn und dadurch eine Zunahme des spezifischen Volumens bewirken, was die Dicke erhöht. Gleichzeitig entwickeln die Oberflächen Trocknungsspannungen, wodurch ein Elastizitätsmodul der Oberflächenabschnitte erhöht wird. Wenn die Faserbahn aus der Behandlungszone heraustritt, entweicht das in dem mittleren Abschnitt vorhandene verdampfte Wasser durch die Oberflächenlagen ohne ein Kondensieren (das eine Entspannung des soeben zuvor erhaltenen Elastizitätsmoduls bewirken würde), wodurch die in dem Metallriemenkalander erzielte Struktur im Wesentlichen unverändert bleibt, und das Ergebnis ist eine verbesserte Biegefestigkeit der Faserbahn. Dies schafft große Einsparungen im Hinblick auf die Rohmaterialien und Verbesserungen im Hinblick auf die Qualität.According to the The present invention has been discovered that flexural strength and / or the specific volume of a surface sized Paper / cardboard can be improved by surface gluing effected with a vacuum operated applicator which is a treatment process for preventing or limiting one Drying shrinkage follows, resulting in increased drying stresses. This phenomenon is due to a drying shrinkage assist effect of strength, thereby preventing the Drying shrinkage after adding starch leads to increased drying stresses. By doing a metal belt calender in a treatment process downstream surface gluing, drying can be used a track in a supported state within a closed Slit realizing through a metal belt and a roller will be brought, with what a controlled development the drying voltages is enabled. The surfaces a fibrous web between the hot surfaces of a metal belt calender experience drying and moisture migrates to a middle section, causing the increased Moisture swelling of the middle sections of a fibrous web and thereby cause an increase in the specific volume, which the thickness increases. At the same time, the surfaces develop Drying stresses, whereby a modulus of elasticity of the Surface sections is increased. If the fiber web emerges from the treatment zone, escapes in the middle Section existing water evaporated through the surface layers without condensation (which is a relaxation of the just obtained Modulus of elasticity effect), whereby the in the metal belt calender achieved structure substantially unchanged remains, and the result is an improved flexural strength of the Fibrous web. This creates great savings in terms of on the raw materials and improvements in terms of quality.
Das
in den vorstehend erwähnten Lösungen verwendete
Oberflächenbehandlungsmittel ist vorzugsweise ein CHO-Polymer.
Die CHO-Polymere sind Polymere, die lediglich Kohlenstoff (C), Wasserstoff
(H) oder Sauerstoff (O) enthalten. Stromaufwärtig des Metallriemenkalanderns
kann auf die Oberfläche eines Papiers oder Kartons ein
CHO-Polymer oder ein CHO-Polymer, der ein Gemisch enthält,
aufgetragen werden. Die üblichsten CHO-Polymere sind die
Folgenden:
Poly(methylenglycol)
Poly(ethylenglycol)
Poly(propylenglycol)
Poly(tetramethylenglycol)
Poly(vinylmethylether)
Poly(vinylethylether)
Poly(vinylisobutylether)
Poly(vinylalkohol)
Poly(vinylmethylketon)
Poly(vinylethylketon)
Poly(methylisopropenylketon)
Poly(vinylacetat)
Poly(vinylpropionat)
Poly(vinyllaurat)
Poly(acrylsäure)
Poly(methacrylsäure)
Poly(methylacrylat)
Poly(ethylacrylat)
Poly(methylmethacrylat)
Poly(ethylmethacrylat)
Poly(n-butylmethacrylat)
Poly(tert-butylmethacrylat)
Poly(laurylmethacrylat)
Poly(hydroxyethylmethacrylat)
Poly(glycidylmethacrylat)
Poly(acetylacetoxyethylmethacrylat)
Poly(glycolid)
Poly(D,L-lactid)
Poly(3-hydroxybutyrat)
Poly(ethylenadipat)
Poly(caprolacton)
Poly(pivalolacton)
Poly(ethylen-co-maleinsureanhydrid)
Poly(styren-co-maleinsäureanhydrid)
Poly(sebacinsäureanhydrid)
Poly(alkylcarbonat)
Poly(orthoester)
auf der Basis von hexamethylendiol
Poly(orthoester) auf der
Basis von transcyclohexandimethanol
Cellulose
Ethylcellulose
Hydroxypropylcellulose
Cellulosetriacetat
Poly(4-hydroxystyren)
Poly(4-methoxystyren)
Poly(2,6-dimethyl-1,4-phenylenoxid)
Poly(ether
ether keton)
Poly(ethylenterephthalat)
Poly(diallylphthalat)
Poly(diallylisophthalat)
Poly(bisphenol
A carbonat)
Carboxymethylcellulose (CMC)The surface-treating agent used in the above-mentioned solutions is preferably a CHO polymer. The CHO polymers are polymers containing only carbon (C), hydrogen (H) or oxygen (O). Upstream of the metal belt calendering, a CHO polymer or a CHO polymer containing a mixture may be applied to the surface of a paper or board. The most common CHO polymers are the following:
Poly (methylene glycol)
Poly (ethylene glycol)
Poly (propylene glycol)
Poly (tetramethylene glycol)
Poly (vinyl methyl ether)
Poly (vinyl ethyl ether)
Poly (vinyl isobutyl ether)
Poly (vinyl alcohol)
Poly (vinyl methyl ketone)
Poly (vinyl ethyl ketone)
Poly (methyl isopropenyl ketone)
Poly (vinyl acetate)
Poly (vinyl propionate)
Poly (vinyl laurate)
Poly (acrylic acid)
Poly (methacrylic acid)
Poly (methyl acrylate)
Poly (ethyl acrylate)
Poly (methyl methacrylate)
Poly (ethyl methacrylate)
Poly (n-butylmethacrylate)
Poly (tert-butylmethacrylate)
Poly (lauryl methacrylate)
Poly (hydroxyethyl methacrylate)
Poly (glycidyl methacrylate)
Poly (acetylacetoxy)
Poly (glycolide)
Poly (D, L-lactide)
Poly (3-hydroxybutyrate)
Poly (ethylene adipate)
Poly (caprolactone)
Poly (pivalolactone)
Poly (ethylene-co-maleinsureanhydrid)
Poly (styrene-co-maleic anhydride)
Poly (sebacic anhydride)
Poly (alkyl carbonate)
Poly (orthoester) based on hexamethylenediol
Poly (orthoester) based on transcyclohexanedimethanol
cellulose
ethylcellulose
hydroxypropyl
cellulose triacetate
Poly (4-hydroxystyrene)
Poly (4-methoxystyrene)
Poly (2,6-dimethyl-1,4-phenylene oxide)
Poly (ether ether ketone)
Poly (ethylene terephthalate)
Poly (diallyl phthalate)
Poly (diallyl isophthalate)
Poly (bisphenol A carbonate)
Carboxymethylcellulose (CMC)
Das Auftragen des Polymers kann beispielsweise durch Düsen bewirkt werden, jedoch sind auch andere Auftrageerfahren ebenfalls möglich. In einem Metallriemenkalandern trocknet die Papierbahn oder Kartonbahn effektiv, so dass ein separater Trockner nicht unbedingt erforderlich ist. Je nach Fall kann die Papierbahn oder Kartonbahn auch vor dem Metallriemenkalandrieren getrocknet werden. Dieses Verfahren wird insbesondere für einen Finishing-Prozess von nicht gestrichenen Sorten besonders bevorzugt. Die nicht gestrichenen Sorten können einem separaten Kalandrieren vor dem Metallriemenkalandrieren ausgesetzt werden. Für gestrichene Sorten ist der Prozess vorzugsweise für eine Anwendung als eine Vorbehandlung vor dem Streichen geeignet. Eine Polymerbehandlung und ein Metallriemenkalandrieren können auch nach dem Streichen oder zwischen Streicheinheiten bewirkt werden. Ein Metallriemenkalander kann auch in der Trockenpartie positioniert werden.The Application of the polymer may, for example, by nozzles However, other applicators are also involved possible. In a metal belt calender drying the paper web or cardboard web effectively, so not necessarily a separate dryer is required. Depending on the case, the paper web or board web also be dried before the metal belt calendering. This method especially for a finishing process of not coated varieties are particularly preferred. The not painted Varieties can calendar separately before calendering get abandoned. For coated varieties is the process preferably for use as a pretreatment suitable for painting. A polymer treatment and a metal belt calendering can also after painting or between coating units be effected. A metal belt calender can also be used in the dryer section be positioned.
Die Oberfläche des Druckpapiers kann mittels maßgeschneiderten Chemikalien behandelt werden, so dass eine Verbesserung der Druckoberfläche erzielt wird, indem eine sehr geringe Menge (weniger 0,5 g/m2) einer Chemikalie verwendet wird. Eine derartige Chemikalie ist beispielsweise ein Polymer, dessen hydrophobische Eigenschaften stark davon abhängig sind, wie sich das Polymermolekül auf die Oberfläche setzt. Durch ein Öffnen der Polymermolekularmizellen (oder Molekularcluster) an der Oberfläche der Papierfasern werden die hydrophobischen Gruppen an Molekülen direkt von der Oberfläche weg gerichtet. Somit kann das Öffnen der Molekularmizellen verwendet werden, um den hydrophobischen Effekt (oder den Effekt auf die sich ergebende Druckqualität) maximal zu gestalten. Das Öffnen der Mizellen zu der Oberfläche der Fasern kann durch eine Wärmebehandlung anschließend an das chemische Auftragen unterstützt werden, beispielsweise durch eine Behandlung in einer Langzeitkalandrierriemenzone (einige zehn Millisekunden oder länger). Insbesondere kann der Prozess mit einem Metallriemenkalander ausgeführt werden. Alternativ kann die Behandlung verschiedene thermische Behandlungen aufweisen, die beim Trocknen angewendet werden, wie beispielsweise ein Heißluftblasen.The surface of the printing paper can be treated by means of tailor made chemicals so that an improvement of the printing surface is achieved by using a very small amount (less 0.5 g / m 2 ) of a chemical. Such a chemical is, for example, a polymer whose hydrophobic properties are highly dependent on how the polymer molecule sits on the surface. By opening the polymer molecular micelles (or molecular clusters) on the surface of the paper fibers, the hydrophobic groups on molecules are directed away from the surface. Thus, the opening of the molecular micelles can be used to maximize the hydrophobic effect (or the effect on the resulting print quality). The opening of the micelles to the surface of the fibers may be assisted by a heat treatment subsequent to chemical application, for example by treatment in a long-term calendering belt zone (tens of milliseconds or longer). In particular, the process can be carried out with a metal belt calender. Alternatively, the treatment may include various thermal treatments used in drying, such as hot air blowing.
Jedoch sehen ein Kalandrieren und eine Wärmebehandlung, die gleichzeitig stattfinden, Vorteile vor, da das Druckpapier ohnehin nach der chemischen Behandlung kalandriert werden muss, und folglich kann die Mizellenbehandlung mit dem Kalandrieren integriert werden.however see a calendering and a heat treatment at the same time take advantage, since the printing paper anyway after the chemical Treatment must be calendered, and consequently, the micellar treatment can integrated with calendering.
Die Chemikalie kann durch ein beliebiges bislang bekanntes Auftrageerfahren aufgetragen werden, wie beispielsweise eine Sprühfilmübertragung, ein Klingenstreichen oder ein Vorhangstreichen. In dem Fall eines Mehrfachvorhangstreichens enthält vorzugsweise die Deckstreichlage dieses Polymer.The Chemical can be experienced by any previously known application applied, such as a spray film transfer, a swabbing or curtain painting. In the case of one Multiple curtain coating preferably includes the topcoat layer this polymer.
Folglich kann vorhergesehen werden, dass die Endsequenz der chemischen Zubereitung an der Papieroberfläche auftritt, wenn die Struktur der Polymermoleküle für ein erwünschtes Endergebnis durch eine thermische Behandlung konditioniert wird, die an der Oberfläche des Papiers bewirkt wird. Diese Lösung sieht beträchtliche Vorteile vor:
- – Die Anforderung an eine chemische Behandlung kann minimal gestaltet werden und es können noch bedeutsame Vorteile erzielt werden, wobei der Effekt der Chemikalie maximal gestaltet wird, da der hydrophobische Effekt der Polymere durch die thermische Behandlung verstärkt wird.
- – Das Streichen, die chemische Behandlung und die Kalandrierprozesse können weiter integriert werden.
- - The requirement for a chemical treatment can be minimized and still significant advantages can be achieved, whereby the effect of the chemical is maximized, since the hydrophobic effect of the polymers is enhanced by the thermal treatment.
- - The brushing, the chemical treatment and the calendering processes can be further integrated.
ZusammenfassungSummary
Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung
für das Oberflächenbehandeln von Papier/Karton.
Das Verfahren weist das Behandeln einer Faserbahn mit einer ein
Trocknungsschrumpfen bewirkenden Chemikalie derart auf, dass die
Chemikalie im Wesentlichen gänzlich durch die Dicke der
Faserbahn eindringt und danach die Faserbahn dazu gebracht wird,
dass sie zu einer Behandlungszone (N) zwischen zwei erwärmten
Metallflächen (
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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- - ISO 2470:1998 [0011] - ISO 2470: 1998 [0011]
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