DE112007002171T5 - Process for coating a fibrous web with a curtain coater - Google Patents

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Abstract

Verfahren zum Beschichten einer Faserbahn mit einem Vorhangbeschichter, wobei in dem Verfahren die Beschichtungsfarbe einer Entgasungsbehandlung unterzogen wird, bevor sie zu dem Beschichter zugeführt wird, wobei das Verfahren die Verwendung eines Vakuumentgasers zum Entfernen schädlicher, durch einen Gasanteil der Beschichtungsfarbe hervorgerufenen Fehler in dem Entgasungsprozess beinhaltet, wobei dem Entgaser eine Beschichtungsfarbe zugeführt wird, deren Gasanteil in dem Bereich von ungefähr 2 bis 35% liegt, wobei die Entgasung auf eine solche Art und Weise durchgeführt wird, dass der Luftgehalt der Beschichtungsfarbe auf den Wert von ungefähr 0 bis ungefähr 0,25% reduziert wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren das Entfernen von Gasblasen auf eine solche Art und Weise beinhaltet, dass die die Größe der Gasblasen, die in der Beschichtungsfarbe verbleiben können, weniger als ungefähr 0,1 mm beträgt, wodurch die Größe der Fehler, die durch die Gasblasen hervorgerufen werden und die in der auf einer Faserbahn vorhandenen Beschichtungen auftreten können, jeweils weniger als...A method of coating a fibrous web with a curtain coater, wherein in the process, the coating color is subjected to a degassing treatment before being supplied to the coater, the method including using a vacuum degasser to remove harmful defects in the degassing process caused by a gas portion of the coating color wherein the degasser is supplied with a coating color whose gas content is in the range of about 2 to 35%, the degassing being performed in such a manner that the air content of the coating color is from about 0 to about 0.25 %, characterized in that the method includes removing gas bubbles in such a way that the size of the gas bubbles that can remain in the coating color is less than about 0.1 mm, thereby reducing the size of the defects that emerged from the gas bubbles which can occur in the coatings present on a fibrous web, less than ...

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Beschichten einer Faserbahn mit einem Vorhangbeschichter, wobei in dem Verfahren die Beschichtungsfarbe einer Entgasungsbehandlung unterzogen wird, bevor sie dem Beschichter zugeführt wird.The The invention relates to a process for coating a fibrous web with a curtain coater, wherein in the process the coating color is subjected to a degassing treatment before being applied to the coater is supplied.

Weil beschichtete Qualitäten von Papier und das Beschichten als ein Verfahren in ihrer Popularität gewachsen sind, werden steigende Anforderungen an Beschichtungsverfahren und -ausrüstung gestellt. Beim Beschichten, insbesondere beim Pigmentbeschichten, wird die Oberfläche des Papiers mit einer Schicht einer Streichmasse an einer Beschichtungsstation ausge bildet, gefolgt von dem Ablaufen lassen des überschüssigen Wassers. Eine übliche Pigmentbeschichtungsmethode ist das sogenannte Rakelstreichen, bei welchem die Menge der Beschichtung mittels einer sogenannten Dosierrakel gesteuert wird. Die am weitesten verbreiteten Arten von Rakelstreichstationen sind ein mit einer Auftragwalze ausgestatteter Rakelbeschichter und ein mit einer Düsenaufbringungseinrichtung versehener Rakelbeschichter. Beim Beschichten wird auch ein sogenannter Filmtransferbeschichter verwendet, dessen Popularität in jüngster Zeit zugenommen hat. Desgleichen ist eine aufstrebende neue Technologie bei der Beschichtung von Faserbahnen die Verwendung von Vorhangbeschichtern.Because coated grades of paper and coating have grown as a method in their popularity, There are increasing demands on coating processes and equipment posed. In coating, especially in pigment coating, becomes the surface of the paper with a layer of one Spreading at a coating station forms, followed from draining excess water. A common pigment coating method is the so-called Doctor blade coating, in which the amount of the coating by means of a so-called metering blade is controlled. The most widely used Types of blade coating stations are one with a coating roller equipped doctor coater and one with a nozzle applicator provided doctor blade coater. When coating is also a so-called Film transfer coater used, whose popularity in has recently increased. Likewise is an emerging new technology in the coating of fibrous webs the use of Vorhangbeschichtern.

Vorhangbeschichter können in Schlitzzufuhr- oder Gleitzufuhrbeschichter eingeteilt werden. In einem Gleitzufuhr-Vorhangbeschichter wird die Beschichtung mittels eines Düsenblocks auf eine geneigte Gleitfläche zugeführt, entlang welchem die Beschichtung zu einem Rand der Gleitfläche strömt, wobei sich der Vorhang bildet, wenn die Beschichtung über den Rand der Gleitfläche strömt, welcher eine Zufuhrlippe bildet. Bei Schlitzzufuhr-Auftragsbalken, wird die Beschichtung durch eine Zuführkammer in einen schmalen, vertikalen Schlitz gepumpt, wobei sich die Beschichtung an dessen Lippe bildet und auf eine Bahn strömt. Die Beschichtung kann in einer oder mehreren Schichten aufgebracht werden. Der sich ergebende Vorhang kann durch Randführungen gesteuert werden, die, wie der Name sagt, entlang der Ränder eines Zufuhrschlitzes bzw. einer Zufuhrlippe angeordnet sind.curtain can be divided into slot feed or slide feed coater become. In a sliding feed curtain coater, the coating becomes by means of a nozzle block on an inclined sliding surface fed along which the coating to an edge the sliding surface flows, with the curtain forms when the coating over the edge of the sliding surface flows, which forms a supply lip. For slit-feed job bars, the coating is fed through a feed chamber narrow, vertical slot pumped, leaving the coating forms on the lip and flows on a web. The coating can be applied in one or more layers. Which resulting curtain can be controlled by edge guides, which, as the name suggests, along the edges of a feeder slot or a supply lip are arranged.

Es gibt eine Vielzahl von unterschiedlichen Sorten von Papier und Pappe bzw. Karton und diese können durch das Riesgewicht in zwei Klassen eingeteilt werden: Papiere, welche in einer einfachen Lage vorliegen und ein Riesgewicht von 25–300 g/m2 aufweisen, und Pappen bzw. Kartons, welche durch Mehrlagetechniken hergestellt werden und ein Riesgewicht von 100–600 g/m2 aufweisen. Wie man erkennen kann, besteht eine flexible Trennungslinie zwischen Papier und Pappe, wobei die Pappen mit den niedrigsten Riesgewichten leichter sind als die schwersten Papiere. Im Allgemeinen wird Papier zum Drucken und Pappe zum Verpacken verwendet. Papiere und Pappen können beschichtet oder unbeschichtet sein.There are a large number of different types of paper and board and these can be divided into two classes by the basis weight: papers which are in a simple position and have a basis weight of 25-300 g / m 2 , and board or board Cartons, which are produced by multi-layer techniques and have a basis weight of 100-600 g / m 2 . As can be seen, there is a flexible dividing line between paper and paperboard, with the lowest weight reams lighter than the heaviest papers. In general, paper is used for printing and cardboard for packaging. Papers and cardboard can be coated or uncoated.

Die folgenden Beschreibungen sind Beispiele von derzeitigen Werten für beschichtbare Faserbahnen und es können beträchtliche Abweichungen von den angegebenen Werten existieren. Die Beschreibungen basieren hauptsächlich auf der Quelle der Veröffentlichung Papermaking Science and Technology, section Papermaking Part 3, Finishing, edit. Jokio, M., publ. Fapet Oy, Jyväskylä 1999, 361p .The following descriptions are examples of current values for coatable fibrous webs and there may be significant deviations from the indicated values. The descriptions are mainly based on the source of Publication Papermaking Science and Technology, section Papermaking Part 3, Finishing, edit. Jokio, M., publ. Fapet Oy, Jyvaskyla 1999, 361p ,

Beschichtetes Zeitschriftenpapier (LWC = beschichtetes Leichtgewicht) beinhaltet mechanische Pulpe 40–60%, gebleichte Weichholzpulpe 25–40% und Füll- und Beschichtungsfarben 20–35%. Allgemeine Werte für LWC-Papier können wie folgt angenommen werden: Riesgewicht 40–70 g/m2, Hunterglanz 50–65%, PPS S10-Rauheit 0,8–1,5 μm (Offset) und 0,6–1,0 μm (Roto), Dichte 1100–1250 kg/m3, Helligkeit 70–75% und Opazität 89–94%.Coated magazine paper (LWC = coated lightweight) includes 40-60% mechanical pulp, 25-40% bleached softwood pulp and 20-35% fill and coat colors. General values for LWC paper can be assumed as follows: basis weight 40-70 g / m 2 , hunter gloss 50-65%, PPS S10 roughness 0.8-1.5 μm (offset) and 0.6-1.0 μm (Roto), density 1100-1250 kg / m 3 , brightness 70-75% and opacity 89-94%.

Allgemeine Werte für MFC-Papier (maschinenfertigbearbeitet, beschichtet) können wie folgt angenommen werden: Riesgewicht 50–70 g/m2, Hunterglanz 25–70%, PPS S10-Rauheit 2,2–2,8 μm, Dichte 900–950 kg/m3, Helligkeit 70–75% und Opazität 91–95%.General values for MFC paper (machine-finished, coated) can be assumed as follows: basis weight 50-70 g / m 2 , hunter gloss 25-70%, PPS S10 roughness 2.2-2.8 μm, density 900-950 kg / m 3 , brightness 70-75% and opacity 91-95%.

Allgemeine Werte für FCO-Papier (Offsetfilmbeschichtet) können wie folgt angenommen werden: Riesgewicht 40–70 g/m2, Hunterglanz 45–55%, PPS S10-Rauheit 1,5–2,0 μm, Dichte 1000–1050 kg/m3, Helligkeit 70–75% und Opazität 91–95%.General values for FCO (offset film coated) paper can be assumed as follows: basis weight 40-70 g / m 2 , hunter gloss 45-55%, PPS S10 roughness 1.5-2.0 μm, density 1000-1050 kg / m 3 , brightness 70-75% and opacity 91-95%.

Allgemeine Werte für MWC-Papier (beschichtet, mittleres Gewicht) können wie folgt angenommen werden: Riesgewicht 70–90 g/m2, Hunterglanz 65–75%, PPS S10-Rauheit 0,6–1,0 μm, Dichte 1150–1250 kg/m3, Helligkeit 70–75% und Opazität 89–95%.General values for MWC paper (coated, average weight) can be considered as follows: basis weight 70-90 g / m 2 , hunter gloss 65-75%, PPS S10 roughness 0.6-1.0 μm, density 1150-1250 kg / m 3 , brightness 70-75% and opacity 89-95%.

HWC (Schwergewicht, beschichtet) weist ein Riesgewicht von 100–135 g/m2 auf und es kann sogar mehr als zweimal beschichtet werden.HWC (heavy weight, coated) has a basis weight of 100-135 g / m 2 and it can even be coated more than twice.

Bei beschichteten, auf chemischer Pulpe basierenden, holzfreien Druckpapieren oder Feinqualitätspapieren (WFC) schwanken die Mengen der Beschichtung über einen breiten Bereich gemäß den Anforderungen an eine beabsichtigte Anwendung. Im Folgenden werden typische Werte für einmal und zweimal beschichtete, auf chemischer Pulpe basierende Druckpapiere angegeben: für das einmal beschichtete ein Riesgewicht von 90 g/m2, Hunterglanz 65–80%, PPS S10-Rauheit 0,75–2,2 μm, Helligkeit 80–88% und Opazität 91–94%, und für das zweimal beschichtete ein Riesgewicht von 130 g/m2, Hunterglanz 70–80%, PPS S10-Rauheit 0,65–0,95 μm, Heligheit 83–90% und Opazität 95–97%.For coated chemical pulp based woodfree or fine grade papers (WFC), the amounts of coating vary over a wide range according to the requirements of an intended application. Typical values for once and twice coated, chemical pulp-based printing papers are given below: for the once coated, a basis weight of 90 g / m 2 , Hunter gloss 65-80%, PPS S10 roughness 0.75-2.2 μm, Brightness 80-88% and opacity 91-94%, and for that twice coated a basis weight of 130 g / m 2 , Hunter gloss 70-80%, PPS S10 roughness 0.65-0.95 μm, Heligheit 83-90% and opacity 95-97%.

Pappen bilden eine relativ heterogene Gruppe, welche bezüglich des Riesgewichts hohe Qualitäten, deren Riesgewicht sogar mehr als 500 g/m2 betragen kann, und hinsichtlich des Riesgewichts niedrige Qualitäten beinhalten, deren Riesgewicht ungefähr 120 g/m2 beträgt, wobei die Qualitäten möglicherweise von denjenigen, die auf fabrikneuem Material basieren, sogar bis zu denjenigen reichen, die zu 100% auf recyceltem Material basieren, und von unbeschichteten zu denjenigen mit mehrfacher Beschichtung. Beschichtete Pappen beinhalten wie folgt:

  • – faltbare Graupappe (FBB) basierend auf fabrikneuem Material, durchgebleichte Pappe (SBB), Flüssigkeitsverpackungspappe (LPB), weiß beschichtete Deckelabdichtung, Trägerpappe
  • – weiß beschichtete Graupappe (WLC) basierend auf recyceltem Material bzw. Sekundärstoff, beschichtete recycelte Pappe.
Paperboards form a relatively heterogeneous group which, with respect to the basis weight, may contain high qualities, the ream weight of which may even exceed 500 g / m 2 , and, with regard to the basis weight, low qualities whose ream weight is approximately 120 g / m 2 , the qualities possibly being of those based on virgin material even reach those who use 100% recycled material and uncoated ones and those with multiple coats. Coated boards contain the following:
  • - foldable gray cardboard (FBB) based on virgin material, bleached cardboard (SBB), liquid packaging board (LPB), white coated lid seal, backing board
  • - white coated gray cardboard (WLC) based on recycled material or secondary material, coated recycled cardboard.

Die Vorhangbeschichtung ist grundsätzlich bei der Herstellung aller oben genannten beschichtbaren Qualitäten verwendbar. Im Vergleich zu Rakel- oder Filmtransferbeschichtung bringt der Vorhangbeschichter eine viel geringere Kraft auf eine Bahn auf, was zu einer geringeren Anzahl an durch einen Bruch der Papierbahn verursachten Unterbrechungen führt und somit die Laufeigenschaften verbessert. Die Vorhangbeschichtung ist nicht in der Lage, eine Oberflächenglätte zu erreichen, die derjenigen entspricht, die durch Rakelbeschichten erreichbar ist, aber die dadurch erreichte Abdeckung ist besser, als was durch Rakelbeschichten oder Filmtransferbeschichten erreicht wird.The Curtain coating is basically in the production of all the above-mentioned coatable qualities. Compared to squeegee or film transfer coating brings the Curtain coater a much lower force on a web on what to a lesser extent caused by breakage of the paper web Interruptions leads and thus improves the running properties. The curtain coating is not capable of a surface smoothness to achieve, which corresponds to those by knife coating achievable, but the coverage achieved is better, as what is achieved by knife coating or film transfer coating becomes.

In der Verfahrenstechnik stellt das Mischen von Gasen, wie zum Beispiel Luft, mit Flüssigkeiten und die in einem Verfahren verwendeten Zusammensetzungen typischerweise eine Quelle vieler Probleme. Insbesondere beim Vorhangbeschichtungsprozess von Papier oder einem entsprechenden Faserbahnmaterial sind ein in der Beschichtungsfarbe vorhandenes Gas oder Gasblasen in dem Beschichtungsverfahren für die Entwicklung von Ungleichmäßigkeiten auf der Oberfläche des Papiers und sogar für Flecken, die vollständig frei von einer Beschichtung sind, verantwortlich. Beim Mehrfach- Vorhangbeschichten ist die Bedeutung der Entgasung sogar noch ausgeprägter. Somit muss, wenn die Anzahl der Beschichtungsschichten zum Beispiel drei oder vier ist, die zur Herstellung jeder Schicht verwendete Beschichtung so gründlich wie möglich entgast werden.In The process technology involves the mixing of gases, such as Air, with liquids and those used in a process Compositions are typically a source of many problems. Especially in the curtain coating process of paper or equivalent Fiber web material is one in the coating color Gas or gas bubbles in the coating process for the Development of surface irregularities of paper and even for patches that are completely are free of any coating, responsible. For multiple curtain coating The importance of degassing is even more pronounced. Thus, if the number of coating layers, for example is three or four used to make each layer Degass the coating as thoroughly as possible become.

Es sind zum Bespiel verschiedene Vakuumentgaser bzw. -entlüfter zum Entfernen eines innerhalb einer Beschichtungsfarbe vermischten und aufgelösten Gases entwickelt worden, wie zum Beispiel in den früheren Patentanmeldungen FI20055280, FI20055713 und FI20055704 des vorliegenden Anmelders beschrieben.It are, for example, various vacuum degasser or deaerator for removing a mixed within a coating color and dissolved gas, such as in the earlier patent applications FI20055280, FI20055713 and FI20055704 of the present applicant.

Vakuumentlüfter werden vorzugsweise mit einem Absolutdruck von ungefähr 1 kPa bis 15 kPa versehen. Falls die Kammer mit einem geringeren Absolutdruck versehen wird, wird z. B. die Verdampfungstemperatur einer in der Beschichtungsfarbe enthaltenen Flüssigkeit niedriger und es besteht ein Risiko, dass sich die Qualität der Beschichtungsfarbe als ein Ergebnis der Verdampfung verschlechtert. Falls andererseits die Kammer mit einem höheren Absolutdruck versehen wird, ist dies nicht notwendigerweise genug zum Vergrößern der Größe der in der Beschichtungsfarbe enthaltenen Gasblasen und zum Entfernen derselben mittels Vakuum. In einem sehr bevorzugten Fall wird die Vakuumkammer mit einem Absolutdruck von ungefähr 3 kPa bis 15 kPa versehen. Das Anheben eines unteren Grenzwerts für den angewendeten Absolutdruck dient dazu, es noch sicherer zu ma chen, dass für die Beschichtungsfarbe keine Chance besteht, während der Entgasung zu verdampfen. Der Vakuumentlüfter ermöglicht eine hohe Effizienz, wodurch es möglich wird, ein in einer Beschichtungsfarbe enthaltenes Gas schnell und gründlich aus einer großen Menge der Beschichtungsfarbe zu entfernen.Vacuum- are preferably at an absolute pressure of about 1 kPa to 15 kPa provided. If the chamber with a lower absolute pressure is provided, z. B. the evaporation temperature in the Coating paint contained lower and lower liquid there is a risk that the quality of the coating color as a result of the evaporation deteriorates. If otherwise the chamber is provided with a higher absolute pressure, This is not necessarily enough to enlarge the size of those contained in the coating color Gas bubbles and to remove them by vacuum. In a very the preferred case is the vacuum chamber with an absolute pressure of about 3 kPa to 15 kPa provided. Lifting a lower one Limit value for the applied absolute pressure serves to make it even safer for the coating color there is no chance to vaporize during degassing. The vacuum ventilator allows high efficiency, which makes it possible to get one in a coating color contained gas quickly and thoroughly from a large To remove amount of coating color.

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Vorhangbeschichtungsverfahren zum Erzeugen einer fehlerfrei beschichteten Oberfläche zu schaffen. Um diese Aufgabe zu lösen, wird ein Verfahren zum Beschichten einer Faserbahn mit einem Vorhangbeschichter angegeben, wobei in dem Verfahren die Beschichtungsfarbe einer Entgasungsbehandlung unterzogen wird, bevor sie zu dem Beschichter zugeführt wird, wobei das Verfahren die Verwendung eines Vakuumentgasers zum Entfernen schädlicher, durch einen Gasanteil der Beschichtungsfarbe hervorgerufenen Fehler in dem Entgasungsprozess beinhaltet, wobei dem Entgaser eine Beschichtungsfarbe zugeführt wird, deren Gasanteil in dem Bereich von ungefähr 2 bis 35% liegt, wobei die Entgasung auf eine solche Art und Weise durchgeführt wird, dass der Luftgehalt der Beschichtungsfarbe auf den Wert von ungefähr 0 bis ungefähr 0,25% reduziert wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren das Entfernen von Gasblasen auf eine solche Art und Weise beinhaltet, dass die Größe der Gasblasen, die in der Beschichtungsfarbe verbleiben können, weniger als ungefähr 0,1 mm beträgt, wodurch die Größe der Fehler, die durch die Gasblasen hervorgerufen werden und die in der auf einer Faserbahn vorhandenen Beschichtung auftreten können, jeweils weniger als 0,1 mm beträgt.It It is an object of the present invention to provide an improved curtain coating method for producing a defect-free coated surface to accomplish. To solve this task, a procedure for coating a fibrous web with a curtain coater, in the process, the coating color of a degassing treatment is subjected before being fed to the coater The process involves the use of a vacuum degasser Remove harmful, by a gas content of the coating color includes caused error in the degassing process, wherein the degasser is supplied with a coating color whose Gas content is in the range of about 2 to 35%, wherein the degassing is carried out in such a manner is that the air content of the coating color to the value of about 0 to about 0.25% is reduced, characterized in that the method comprises removing gas bubbles in such a way that includes the size the gas bubbles that may remain in the coating color, less than about 0.1 mm, causing the Size of the errors caused by the gas bubbles and in the coating present on a fibrous web each less than 0.1 mm.

Im Zusammenhang mit dieser Erfindung bezieht sich die Größe eines auf der Oberfläche einer Faserbahn vorhandenen Fehlers auf eine Erstreckung des Fehlers, welche durch eine in der Beschichtungsfarbe vorhandene Gasblase in einer Richtung seitlich zu der Bewegungsrichtung der Faserbahn verursacht wird. Wenn die Vorhangbeschichtung auf die Oberfläche einer Faserbahn herunterrieselt, bewirkt die sich schnell bewegende Faserbahn die Verlängerung einer in der Beschichtungsfarbe vorhandenen Gasblase in der Bewegungsrichtung der Faserbahn, wodurch der in der Faserbahnbeschichtung auftretende Fehler oval oder länglich wird. Das im Hinblick auf die Größe des Fehlers entscheidende Maß ist die Erstreckung in seitlicher Richtung zu der Bewegungsrichtung der Bahn, welche vorzugsweise weniger als 0,1 mm beträgt und somit nicht visuell festgestellt werden kann. Des weiteren ist bei Druckerzeugnissen die Rasterbildschirmgröße typischerweise 0,1 mm, wodurch die Fehlergröße, welche geringer ist, die Druckqualität nicht beeinträchtigt.In the context of this invention, the size of one on the surface of a Fiber web existing error on an extension of the error, which is caused by a gas bubble present in the coating color in a direction laterally to the direction of movement of the fibrous web. As the curtain coating trickles down onto the surface of a fibrous web, the rapidly moving fibrous web causes the extension of a gas bubble present in the coating color in the direction of travel of the fibrous web, thereby making the defect occurring in the fibrous web coating oval or oblong. The critical factor in terms of the size of the error is the extent in the lateral direction to the direction of movement of the web, which is preferably less than 0.1 mm and thus can not be visually determined. Further, in printed matters, the screen screen size is typically 0.1mm, whereby the error size, which is lower, does not affect the print quality.

Das Vorhangbeschichtungsverfahren ist nicht nur zum Pigmentbeschichten, sondern auch für die Aufbringung eines Materials geeignet, welches z. B. eine Grenzschicht auf der Oberfläche einer Faserbahn erzeugt.The Curtain coating process is not just for pigment coating, but also suitable for the application of a material, which z. B. a boundary layer on the surface of a Fiber web generated.

Eine solche Grenzschicht kann eine flüssigkeits- und/oder gasdichte Schicht sein.A Such boundary layer may be a liquid and / or gas-tight Be layer.

Zusätzlich kann das Verfahren verwendet werden, um verschiedene andere funktionelle Schichten auf die Oberseite einer Faserbahn aufzubringen.additionally The process can be used to create various other functional layers to apply to the top of a fibrous web.

Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen detaillierter beschrieben, in welchen:The Invention will be described below with reference to the attached Drawings described in more detail, in which:

1 eine prinzipielle Weise der Anwendung eines Vorhangbeschichtungsprozesses in einer schematischen Ansicht zeigt; und 1 a schematic way of applying a curtain coating process in a schematic view shows; and

2 einen zur Ausführung eines Verfahrens gemäß der Erfindung verwendbaren Entlüfter bzw. Entgaser zeigt. 2 shows a usable for carrying out a method according to the invention deaerator or degasser.

Unter Bezugnahme auf 1 ist nur schematisch eine Anordnung dargestellt, welche zur Durchführung eines Verfahrens gemäß der Erfindung anwendbar ist und welche in der früheren finnischen Patentanmeldung FI20065055 des Anmelders detaillierter beschrieben ist. Bei der Anordnung von 1 wird die von einem Aufbereitungsverfahren für die Beschichtungsfarbe kommende Beschichtungsfarbe zuerst in einen Speichertank 1 gefördert, von welchem sie mittels einer Pumpe 6A zu einem Entgasungsverfahren 2 geleitet wird, welchem in der dargestellten Ausführungsform ein Vorbehandlungsverfahren 7 vorangeht. Das Vorbehandlungsverfahren 7 kann z. B. beinhalten, dass die Beschichtungsfarbe einer Erwärmung, Kühlung, Filterung, einer vorgeschalteten Entgasungsbehandlung, einer Ultraschallbehandlung oder verschiedenen Kombinationen davon unterzogen wird. Das Vorbehandlungsverfahren kann auch weggelassen werden. Das Entgasungsverfahren 2 basiert vorzugsweise auf der Anwendung von Vakuum.With reference to 1 only a schematic arrangement is shown, which is applicable for carrying out a method according to the invention and which is described in more detail in the applicant's earlier Finnish patent application FI20065055. In the arrangement of 1 At first, the coating color coming from a coating color treatment process is put into a storage tank 1 from which they are conveyed by means of a pump 6A to a degassing process 2 is passed, which, in the illustrated embodiment, a pretreatment process 7 precedes. The pretreatment process 7 can z. Example, that the coating color of a heating, cooling, filtering, an upstream degassing treatment, an ultrasonic treatment or various combinations thereof is subjected. The pretreatment process may also be omitted. The degassing process 2 is preferably based on the use of vacuum.

Das Entgasungsverfahren wird gefolgt von dem Leiten der Beschichtungsfarbe mittels einer Pumpe 6B in einen Zufuhrtank 4 für eine Beschichtungsvorrichtung 5, von welcher sie mittels einer Pumpe 6C zu der Beschichtungsvorrichtung zum Aufbringen auf eine Faserbahn zugeführt wird. In der dargestellten Anordnung wird die Pumpe 6C von Filterelementen 9 gefolgt, welche von jeder konventionellen Bauart sein können.The degassing process is followed by passing the coating color through a pump 6B into a feed tank 4 for a coating device 5 from which it by means of a pump 6C is supplied to the coating apparatus for application to a fibrous web. In the illustrated arrangement, the pump 6C of filter elements 9 followed, which may be of any conventional design.

Zusätzlich kann die Anordnung mit einer vorzugsweise online, d. h. während des Verfahrens, ausgeführten Messeinheit 8 zum Messen z. B. der Beschichtungsfarbe auf ihren Gasinhalt versehen sein, wenn sie das Entgasungsverfahren verlässt, wodurch es der Beschichtungsfarbe, welche hinsichtlich ihres Gasgehalts von erlaubten Grenzwerten abweicht, nicht ermöglicht wird, Zugang zu dem Versorgungstank 4 der Beschichtungsvorrichtung zu erlangen und sie zurück in den Speichertank geführt wird, z. B. in Verbindung mit dem Starten der Vorrichtung, wobei in diesem Fall die Beschichtungsfarbe, falls dies erforderlich ist, mehrere Male durch das Entgasungsverfahren 2 vor ihrer Zufuhr in den Zufuhrtank 4 recycelt werden kann. Die Online-Messausrüstung 8 kann z. B. Messinstrumente für eine Dichte der von dem Entgasungsverfahren ankommenden Beschichtungsfarbe aufweisen, wobei die gemessenen Dichtheitsdaten z. B. für die indirekte Ermittlung eines in der Beschichtungsfarbe verbleibenden Gasanteils nützlich sind. Die Dichtemessung kann z. B. als eine Druckdifferenzmessung durchgeführt werden. Die Online-Messausrüstung kann auch eine direkte Gasanteilmessvorrichtung beinhalten, die z. B. auf der Verwendung von Schall oder Ultraschall basiert, welche anstatt der indirekten, auf der Messung der Dichte basierenden Gasanteilermittlung verwendet werden kann.In addition, the arrangement with a preferably online, ie performed during the process, measuring unit 8th for measuring z. B. the coating color to be provided on its gas content when it leaves the degassing, whereby the coating color, which differs in gas content from allowable limits, is not allowed access to the supply tank 4 to obtain the coating device and it is fed back into the storage tank, z. In connection with the starting of the device, in which case the coating color, if necessary, is passed through the degassing process several times 2 before their feed into the feed tank 4 can be recycled. The online measuring equipment 8th can z. B. measuring instruments for a density of incoming from the degassing coating color, wherein the measured tightness data z. B. are useful for the indirect determination of remaining in the coating color gas portion. The density measurement can z. B. be performed as a pressure difference measurement. The on-line measuring equipment may also include a direct gas proportion measuring device, e.g. B. based on the use of sound or ultrasound, which can be used in place of the indirect, based on the measurement of the density based Gasanteilermittlung.

Die Einrichtung zum Leiten der Beschichtungsfarbe nicht in den Zufuhrtank 4, sondern statt dessen zurück in den Speichertank kann geeignete Ventilelemente (nicht dargestellt) aufweisen, welche auch zum Zurückführen der überschüssigen Beschichtungsfarbe in den Speichertank 1 verwendet werden, welche von dem Entgasungsverfahren 2 im normalen Betrieb geliefert werden sollen.The device for conducting the coating color is not in the feed tank 4 but instead back into the storage tank may have suitable valve elements (not shown), which also for returning the excess coating color in the storage tank 1 which are used by the degassing process 2 to be delivered in normal operation.

Wenn sich die Vorrichtung im normalen Betrieb befindet, wird Beschichtungsfarbe von dem Speichertank 1 in einer Standardmenge mittels der Pumpe 6A zu dem Entga sungsverfahren 2 geliefert. Dies dient dazu, den Betrieb eines Entgasers zu stabilisieren und führt zu einem einheitlicheren Ergebnis. Von dem Entgasungsverfahren wird, ebenfalls in einer Standardmenge, durch Entgasung behandelte Beschichtungsfarbe mittels der Pumpe 6B in den Zufuhrtank 4 geliefert. Der Zufuhrtank 4 ist z. B. mit einer Füllstandsmessausrüstung versehen, wobei auf der Basis der von derselben zur Verfügung gestellten Daten der Zufuhrtank mit der zu einer bestimmten Zeit erforderlichen Beschichtungsfarbe beschickt wird, wobei die überschüssige Beschichtungsfarbe zurück in den Speichertank 1 geführt wird. Die Zufuhrmenge der Beschichtungsfarbe von dem Entgasungsverfahren liegt vorzugsweise innerhalb des Bereichs von 0 bis circa 200% mehr als das, was für das Beschichtungsverfahren benötigt wird. Die Lieferung von Beschichtungsfarbe von dem Entgaser kann auch so eingestellt sein, dass sie direkt zu dem Beschichtungsverfahren ohne einen Zufuhrtank 4 verläuft.When the device is in normal operation, coating color from the storage tank 1 in a standard quantity by means of pump 6A to the dismissal procedure 2 delivered. This serves to stabilize the operation of a degasser and results in a more consistent result. Of the degassing, also in a standard amount, by degassing treated coating color by means of the pump 6B in the feed tank 4 delivered. The feed tank 4 is z. B. is provided with a level measuring equipment, wherein on the basis of the data provided by the same, the feed tank is charged with the required time for a coating color, the excess coating color back into the storage tank 1 to be led. The supply amount of the coating color from the degassing process is preferably within the range of 0 to about 200% more than what is needed for the coating process. The delivery of coating color from the degasifier may also be adjusted to go directly to the coating process without a feed tank 4 runs.

Unter Bezugnahme auf 2 ist dort in einer schematischen Ansicht eines Prinzips eine Ausführungsform eines Vakuumentgasers bzw. -entlüfters dargestellt, welcher zur Durchführung eines Verfahrens der Erfindung angewendet werden kann. Dieser Vakuumentlüfter ist in der früheren finnischen Patentanmeldung FI20055280 des Anmelders detaillierter beschrieben worden. Die Vorrichtung weist eine rotierbare Trommel 18 auf, welche innerhalb eines Vakuumtanks 13 angeord net und von einem Motor 21 angetrieben ist. Die Trommel weist eine innere Oberfläche auf, die in einer stufenweisen Konfiguration ausgeführt ist, welche in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel drei Stufen 10, 11, 12 aufweist, so dass die Beschichtungsfarbe, welche aufgrund der Drehbewegung nach oben ansteigt, an jeder der Stufen einen dünnen, trüben Film bildet. Wenn sie die letzte Stufe verlässt, wird der Film der Beschichtungsfarbe von einem oberen Rand der Trommel auf eine innere Wandung des Vakuumtanks geleitet und entlang desselben weiter zu einem unteren Abschnitt des Tanks für eine Übergabe zu dem Anwendungsort mittels einer Freigabeöffnung 17. In seinem oberen Abschnitt ist der Tank vorzugsweise mit Instrumenten 20 zum Abbilden des sich ergebenden trüben Films versehen, wodurch, vorausgesetzt, dass der trübe Film intakt geblieben ist, in der Beschichtungsfarbe keine Luftblasen mehr übrig sind. Die durch die Abbildungseinrichtung 20 erzeugte visuelle Information kann zum Steuern der Betriebsparameter eines Entgasers verwendet werden.With reference to 2 There is shown in a schematic view of a principle an embodiment of a vacuum degasser or -entlüfters, which can be used to carry out a method of the invention. This vacuum ventilator has been described in more detail in Applicant's earlier Finnish patent application FI20055280. The device has a rotatable drum 18 on which within a vacuum tank 13 angeord net and by a motor 21 is driven. The drum has an inner surface configured in a step-wise configuration, which in the present embodiment has three stages 10 . 11 . 12 so that the coating color, which rises upward due to the rotational movement, forms a thin, cloudy film at each of the steps. As it leaves the final stage, the coating color film is directed from an upper edge of the drum onto an inner wall of the vacuum tank and along it to a lower portion of the tank for transfer to the point of use by means of a release port 17 , In its upper section, the tank is preferably with instruments 20 for imaging the resulting cloudy film, whereby, assuming that the cloudy film has remained intact, no air bubbles are left in the coating color. The through the imaging device 20 The visual information generated may be used to control the operating parameters of a degasser.

Wie z. B. in 2 dargestellt, können die Stufen durch aufeinanderfolgende, mit einer konkaven Unterseite versehene Abschnitte gebildet werden, deren vorderer Rand 10a, 11a, 12a die Erhöhung einer Stufe festlegt, d. h. die Erhöhung eines sich ergebenden, dünnen, trüben Films. Für eine wirksame Entgasung und im Hinblick auf die Schaffung einer kompakten Kon struktion der Vorrichtung liegt der Unterschied in den Höhen zwischen aufeinander folgenden Stufen vorzugsweise innerhalb des Bereichs von 20 mm bis 150 mm, noch bevorzugter innerhalb des Bereichs von 40 mm bis 100 mm. Der radiale Abstand zwischen Stufen, d. h. die Breite einer sich ergebenden Trübung bzw. Opazität liegt vorzugsweise innerhalb des Bereichs von 20 mm bis 200 mm, noch bevorzugter innerhalb des Bereichs von 40 mm bis 120 mm.Such as In 2 As shown, the steps may be formed by successive concave underside portions whose leading edge 10a . 11a . 12a determines the increment of a step, ie the increase of a resulting, thin, cloudy film. For effective degassing and in view of providing a compact construction of the device, the difference in heights between successive stages is preferably within the range of 20 mm to 150 mm, more preferably within the range of 40 mm to 100 mm. The radial distance between steps, ie, the width of resulting opacity, is preferably within the range of 20 mm to 200 mm, more preferably within the range of 40 mm to 120 mm.

Diese Lösung für einen Entgaser verbessert die Entgasung einer Beschichtungsfarbe und erhöht die Kapazität. Die Lösung ermöglicht auch das frühe Verfolgen des Prozesses und eine Kontrolle über Betriebsparameter der Vorrichtung auf der Basis dieser Verfolgung. Betriebsparameter beinhalten z. B. eine Rotationsgeschwindigkeit der Trommel 18, ein Vakuumniveau in dem Tank 13, ein in dem Boden des Tanks 13 vorhandenes Flüssigkeitsniveau, welches durch eine Zufuhrrate der in die Trommel eintretenden Beschichtungsfarbe und durch eine Abfuhrrate der mittels der Entgasung behandelten, den Tank verlassenden Beschichtungsfarbe beeinflusst wird.This solution for a degasser improves the degassing of a coating color and increases the capacity. The solution also enables early tracking of the process and control over operating parameters of the device based on this tracking. Operating parameters include z. B. a rotational speed of the drum 18 , a vacuum level in the tank 13 , one in the bottom of the tank 13 existing liquid level, which is influenced by a supply rate of the coating color entering the drum and by a discharge rate of the degassing treated, leaving the tank coating color.

Die mehrstufige Trübung einer Beschichtungsfarbe verbessert die Entfernung von Luft, wodurch es möglich wird, dass das Absolutdruckniveau mit einem unteren Grenzwert versehen werden kann, welcher höher ist als bei vorherigen Lösungen, wodurch die Verschlechterung der Qualität der Beschichtungsfarbe vermieden wird, was ansonsten zu einer möglichen Verdampfung einiger Inhaltsstoffe der Beschichtungsfarbe, verursacht durch ein sehr niedriges Druckniveau führen könnte.The multistage haze of a coating color improved the removal of air, which makes it possible for that the absolute pressure level be provided with a lower limit which is higher than previous solutions, causing the deterioration of the quality of the coating color is avoided, which otherwise leads to possible evaporation some ingredients of the coating color, caused by a could cause very low pressure levels.

Eine solche mehrstufige Ausführung stellt ausreichend Zeit zur Verfügung, dass Gasblasen von der Beschichtungsfarbe entweichen können, wodurch sogar die Gasblasen in der Größenordnung von weniger als 0,1 mm im Durchmesser genug Zeit haben, die Beschichtungsfarbe zu verlassen, und die möglicherweise in der Beschichtungsfarbe verbleibenden Gasblasen von einer solch geringen Größe sind, dass sie zu keinem sichtbaren Fehler in der Beschichtung führen, die auf die Oberseite einer Faserbahn aufgebracht werden soll. Der Vakuumentgaser kann z. B. auch Lösungen beinhalten, die in den früheren finnischen Anmeldungen FI20055713 und FI20055704 des Anmelders beschrieben wurden, und es kann sich um eine Mehrfachlösung handeln, wie zum Beispiel das in der Anmeldung FI20055704 beschriebene Verfahren, welches einen vakuumbetriebenen Entgaser verwendet, der mit zwei separaten Kammern zum Durchführen der Entgasung in zwei separaten Arbeitsgängen gebildet ist, während eine einzelne Vorrichtung verwendet wird.A Such multi-level execution provides sufficient time Available that gas bubbles escape from the coating color which even allows the gas bubbles of the order of magnitude have less than 0.1 mm in diameter enough time, the coating color leave, and possibly in the coating color remaining gas bubbles of such small size, that they do not lead to any visible defect in the coating, which is to be applied to the top of a fibrous web. Of the Vacuum degasser can z. B. also include solutions that in the earlier Finnish applications FI20055713 and FI20055704 have been described by the applicant, and it may be a multiple solution act, such as that described in application FI20055704 Process using a vacuum-operated degasser, the with two separate chambers for carrying out the degassing is formed in two separate operations, while one single device is used.

ZusammenfassungSummary

Verfahren zum Beschichten einer Faserbahn mit einem VorhangbeschichterMethod for coating a fiber web with a curtain coater

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Beschichten einer Faserbahn mittels eines Vorhangbeschichters, wobei in dem Verfahren die Beschichtungsfarbe einer Entgasungsbehandlung unterzogen wird, bevor sie zu dem Beschichter zugeführt wird. Das Verfahren beinhaltet die Verwendung eines Vakuumentgasers zum Entfernen schädlicher, durch einen Gasanteil der Beschichtungsfarbe hervorgerufenen Fehler in dem Entgasungsprozess, wobei dem Entgaser eine Beschichtungsfarbe zugeführt wird, deren Gasanteil in dem Bereich von ungefähr 2 bis 35% liegt, und die Entgasung wird auf eine solche Art und Weise durchgeführt, dass der Luftgehalt der Beschichtungsfarbe auf den Wert von ungefähr 0 bis ungefähr 0,25% reduziert wird.The The invention relates to a process for coating a fibrous web by means of a curtain coater, wherein in the process the coating color is subjected to a degassing treatment before going to the coater is supplied. The method involves the use a vacuum degasser to remove harmful, by a gas component of the coating color caused in the degassing process, the degasser a coating color is supplied, the gas content in the range of about 2 to 35%, and the degassing is in such a way and Way carried out that the air content of the coating color to the value of about 0 to about 0.25% is reduced.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Claims (8)

Verfahren zum Beschichten einer Faserbahn mit einem Vorhangbeschichter, wobei in dem Verfahren die Beschichtungsfarbe einer Entgasungsbehandlung unterzogen wird, bevor sie zu dem Beschichter zugeführt wird, wobei das Verfahren die Verwendung eines Vakuumentgasers zum Entfernen schädlicher, durch einen Gasanteil der Beschichtungsfarbe hervorgerufenen Fehler in dem Entgasungsprozess beinhaltet, wobei dem Entgaser eine Beschichtungsfarbe zugeführt wird, deren Gasanteil in dem Bereich von ungefähr 2 bis 35% liegt, wobei die Entgasung auf eine solche Art und Weise durchgeführt wird, dass der Luftgehalt der Beschichtungsfarbe auf den Wert von ungefähr 0 bis ungefähr 0,25% reduziert wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren das Entfernen von Gasblasen auf eine solche Art und Weise beinhaltet, dass die die Größe der Gasblasen, die in der Beschichtungsfarbe verbleiben können, weniger als ungefähr 0,1 mm beträgt, wodurch die Größe der Fehler, die durch die Gasblasen hervorgerufen werden und die in der auf einer Faserbahn vorhandenen Beschichtungen auftreten können, jeweils weniger als 0,1 mm beträgt.A method of coating a fibrous web with a curtain coater, wherein in the process, the coating color is subjected to a degassing treatment before being supplied to the coater, the method including using a vacuum degasser to remove harmful defects in the degassing process caused by a gas portion of the coating color wherein the degasser is supplied with a coating color whose gas content is in the range of about 2 to 35%, the degassing being performed in such a manner that the air content of the coating color is from about 0 to about 0.25 %, characterized in that the method includes removing gas bubbles in such a way that the size of the gas bubbles that can remain in the coating color is less than about 0.1 mm, thereby reducing the size of the defects that emerged from the gas bubbles and which may occur in the coatings present on a fibrous web, each less than 0.1 mm. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Verfahren die Verwendung eines Vakuumentgasers beinhaltet, in welchem die Beschichtungsfarbe zu dem unterem Abschnitt einer Trommel (3) geführt wird, welche in einem Vakuumtank (1) untergebracht ist und um eine im Wesentlichen vertikale Achse rotiert, wobei eine Rotationsbewegung der Trommel dazuführt, dass die Beschichtungsfarbe entlang einer innneren Wand der Trommel ansteigt und aus einem oberen Rand der Trommel in einem dünnen Film gegen eine innere Wand des Vakuumtanks (1) ausgegeben wird, von welchem die Beschichtungsfarbe nach unten fließt, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren das Adaptieren der Beschichtungsfarbe, schrittweise entlang der Trommelwandung derart anzusteigen, dass die Beschichtungsfarbe einen dünnen, trüben Film auf wenigstens zwei unterschiedlichen Stufen (10, 11, 12) bildet beinhaltet, wodurch die in der Beschichtungsfarbe enthaltenen Gasblasen aufbrechen und/oder sich aus der Be schichtungsfarbe heraus bewegen, um weiter aus dem Tank ausgegeben zu werden.The method of claim 1, wherein the method includes the use of a vacuum degasser in which the coating color to the lower portion of a drum ( three ), which are stored in a vacuum tank ( 1 ) and rotates about a substantially vertical axis, wherein a rotational movement of the drum causes the coating color to rise along an inner wall of the drum and from a top edge of the drum in a thin film against an inner wall of the vacuum tank (US Pat. 1 ), from which the coating color flows downwards, characterized in that the method of adapting the coating color gradually increases along the drum wall such that the coating color forms a thin, turbid film on at least two different stages ( 10 . 11 . 12 ), whereby the gas bubbles contained in the coating paint break up and / or move out of the coating paint to be further discharged from the tank. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung aus einer einzelnen Schicht oder einen Vielzahl von gleichzeitig aufgebrachten Schichten gebildet wird, wobei in dem Verfahren die jede Schicht bildende Beschichtungsfarbe einer separaten Entgasungsbehandlung unterzogen wird.Method according to one of claims 1 to 2, characterized in that the coating of a single Layer or a plurality of simultaneously applied layers is formed, wherein in the process forming each layer Coating color subjected to a separate degassing treatment becomes. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren als die Beschichtungsfarbe für wenigstens eine Beschichtungsschicht die Verwendung einer Pigmentbeschichtung beinhaltet.Method according to claim 3, characterized that the process as the coating color for at least a coating layer the use of a pigment coating includes. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren als die Beschichtungsfarbe für wenigstens eine Beschichtungschicht die Verwendung eines Materials beinhaltet, welches eine flüssigkeits- und/oder gasdichte Sperrschicht auf der Oberfläche einer Faserbahn bildet.Method according to claim 3, characterized that the process as the coating color for at least a coating layer involves the use of a material, which is a liquid and / or gas-tight barrier layer forms on the surface of a fibrous web. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4 zum Herstellen von beschichtetem Druckpapier oder oberflächenbedruckte Pappe, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren das Bilden einer mehrlagigen Beschichtung beinhaltet, wobei wenigstens eine Schicht der Beschichtungsfarbe einen Trockengehalt von mehr als 40% aufweist und die Beschichtungsfarbe eine Viskorität von mehr als 100 (Br100) CPs aufweist.Method according to one of claims 1 to 4 for producing coated printing paper or surface printed Cardboard, characterized in that the method comprises forming a multi-layer coating, wherein at least one layer the coating color has a dry content of more than 40% and the coating color has a viscosity of more than 100 (Br100) CPs. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4 oder 6 zur Herstellung von beschichtetem Druckpapier, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren das Beschichten des Papiers auf beiden Seiten aufweist.Method according to one of claims 1 to 4 or 6 for the production of coated printing paper, thereby characterized in that the method comprises coating the paper has two sides. Verwendung eines Verfahrens nach einem Ansprüche 1 bis 7 zur Herstellung von beschichtetem Druckpapier oder oberflächenbedruckter Pappe.Use of a method according to one claims 1 to 7 for the production of coated printing paper or surface printed Cardboard.
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