DE19715345A1 - Process for producing a coated web, in particular from paper or cardboard - Google Patents
Process for producing a coated web, in particular from paper or cardboardInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer gestrichenen Warenbahn, insbesondere aus Papier oder Karton gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 und 4.The invention relates to a method for producing a coated web, in particular made of paper or cardboard according to the preamble of claim 1 and 4th
Unter den Begriffen "Papier" und "Karton" sollen alle holzhaltigen und holzfreien, gebleichte oder ungebleichte Fasern, auch sonstige Fasern enthaltene, altpapierhaltige sowie nicht-altpapierhaltige Sorten verstanden werden. Dabei kann es sich um Papier an sich, Verpackungspapier oder wie bereits angemerkt um Karton handeln, wobei sich diese genannten Sorten neben dem Verwendungszweck vor allem auch durch ihr Flächengewicht unterscheiden.Under the terms "paper" and "cardboard" all wood-containing and wood-free, bleached or unbleached fibers, including other fibers, grades containing waste paper and non-waste paper are understood. It can be paper in itself, packaging paper or as already noted to be cardboard, these types mentioned next to the Distinguish intended use primarily by their basis weight.
Bei all diesen Sorten treten immer wieder Probleme mit der Abdeckungsqualität auf wenigstens einer Seite (meist der Oberseite, teilweise auch der Rückseite) auf, wenn diese gestrichen werden.With all of these varieties there are always problems with the coverage quality at least one side (mostly the top, sometimes also the back) on, if these are deleted.
In der Regel soll die gestrichene Seite mit kennzeichnenden Aufdrucken oder Gestaltungsmustern versehen werden. Dafür muß diese eine gute Basis bieten.As a rule, the painted page should have identifying imprints or Design patterns are provided. For this, it must provide a good basis.
Hierfür gibt es noch keine zufriedenstellende Lösungen.There are still no satisfactory solutions for this.
Aus der WO 96/28609 ist ein gestrichener Karton für geformte Artikel z. B. Milchbehälter bekannt. WO 96/28609 discloses a coated cardboard for shaped articles, e.g. B. Milk container known.
Aus dieser Offenlegungsschrift ist entnehmbar, daß der Karton eine oder mehrere Faserstoffschichten aufweist und die Oberfläche des Kartons, um für das Bedrucken geeignet zu sein, gestrichen und nachfolgend, sowie alternativ auch noch vor dem Streichen geglättet wird.From this laid-open document it can be seen that the carton has one or more Has fibrous layers and the surface of the cardboard in order for printing to be suitable, deleted and subsequent, and alternatively also before Smoothing is smoothed.
Das Glätten erfolgt mit einem heizbaren oder nicht heizbaren Kalander, welcher einen harten oder weichen Nip aufweist.The smoothing is done with a heatable or non-heatable calender, which has a hard or soft nip.
Details über das Streichen des Kartons sind nicht offenbart.Details about painting the carton are not disclosed.
Bisher wurde in der Praxis Karton nach dem Trocknen und gegebenenfalls einer Vorglättung zum Beispiel die Oberseite, oft auch Deckseite genannt, mindestens zweimal gestrichen. Meistens wurde er jedoch, um eine gute Abdeckung zu erreichen, dreimal gestrichen und zwar mit einem Vorstrich, einem Mittelstrich und einem Deckstrich.So far, in practice, cardboard has been dried and optionally one Pre-smoothing, for example, the top, often also called the top, at least deleted twice. Most of the time, however, he was to get good coverage too reach, deleted three times with a pre-coat, a middle coat and a dash.
Für die einzelnen Striche kamen in erster Linie Walzenauftragswerke und Luftmesserstreichaggregate, die der Gruppe der sogenannten LDTA (Long Dwell Time Applicator) angehören, zum Einsatz.For the individual lines, primarily roll applicators and Air knife coating units belonging to the group of the so-called LDTA (Long Dwell Time Applicator) belong to the application.
Beim Walzenauftragswerk wurde jeweils eine Schöpfwalze verwendet, die das Auftragsmedium aus einem Vorratsbehälter schöpft. Im Anschluß an die jeweilige Beschichtung wurde überschüssiges Medium von der Bahn abgerakelt. Das erfolgte beim Vorstrich mit einer Klinge oder einem glatten Rakelstab. Dies dient der Einebnung der Oberfläche sowohl im Mikrofaser- als auch im Faserflockenbereich.A scoop roller was used for each of the roller applicators Draws application medium from a storage container. Following the respective Coating was scraped off excess medium from the web. This was done when priming with a blade or a smooth squeegee. This serves to level the surface in both microfibre and Fiber flake area.
Beim zweiten Strich (Mittelstrich), der meist mit einem höheren Strichgewicht als der erste Vorstrich aufgetragen wurde, wurde das überschüssige Medium mit einem Luftmesser oder Luftbürste weggeblasen. Damit wurde zwar eine recht gute Abdeckung der Faserstoffbahn erzielt (was der Vorteil des Luftmesserstreichverfahrens ist), aber beispielsweise folgende Nachteile mußten in Kauf genommen werden: The second stroke (middle stroke), which usually has a higher stroke weight than that first primer was applied, the excess medium with a Air knife or air brush blown away. It was a pretty good one Coverage of the fibrous web is achieved (which is the advantage of Air knife coating method), but for example the following disadvantages had to be considered Purchase can be made:
- - Geschwindigkeitslimit der Bahn bei ca. 450 m/min- Speed limit of the train at approx. 450 m / min
- - Herstellungsbedingtes Limit der Arbeitsbreite bis ca. 7,0 m, Herstellungsbedingtes Limit der Feststoffgehalte des Auftragsmediums von ca. 45%, wodurch ein höherer Aufwand bei der Strichtrocknung getrieben werden mußte.- Manufacturing-related limit of the working width up to approx. 7.0 m, Manufacturing-related limit of the solids content of the application medium of approx. 45%, which means that more effort is required in line drying had to.
Beim dritten als Deckstrich ausgeführten Strich wurde meist wieder ein etwas geringeres Strichgewicht als beim Mittelstrich aufgetragen (entsprechend etwa der Obergrenze des ersten Striches). Das überschüssige Medium wurde hier mit einer Rakelklinge, weil diese meist eine bessere Glätte bewerkstelligt abgerakelt. In einzelnen Fällen wurde auch der letzte Strich als Luftmesserstrich ausgeführt.The third stroke, which was executed as a top line, usually became something again lower stroke weight than applied to the middle stroke (corresponding to about Upper limit of the first stroke). The excess medium was here with a doctor blade, because this is usually one better smoothness achieved. In some cases it was the last Line executed as an air knife line.
Bisher ging man davon aus, daß nur ein mit einem Luftmesser egalisierter Auftrag die besten Ergebnisse hinsichtlich Abdeckung bringt, und nahm deshalb die vorstehend aufgeführten Nachteile in Kauf.So far, it was assumed that only an order equalized with an air knife brings the best results in terms of coverage, and therefore took the Disadvantages listed above in purchase.
Der entsprechende Strich (also das Auftragsmedium) - auch teilweise der Deckstrich - enthalten oft Titandioxid (TiO2), um über dieses Pigment nochmals einen Beitrag zur Abdeckung und zum Weißgrad zu leisten.The corresponding coat (i.e. the application medium) - sometimes also the top coat - often contain titanium dioxide (TiO 2 ) in order to make a further contribution to coverage and whiteness via this pigment.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zu schaffen, mit dem es möglich ist, gestrichene Papiere herzustellen, bei deren Herstellung höhere Bahngeschwindigkeiten, größere Bahnbreiten und höhere Feststoffgehalte des Auftragsmediums fahrbar sind und dennoch Abdeckung, Glanz und Glätte gleich oder besser als bisher erreichbar sind.The object of the invention is to provide a method with which it is possible to produce coated papers, the production of which is higher Web speeds, larger web widths and higher solids contents of the Application medium are mobile and yet cover, gloss and smoothness are the same or can be reached better than before.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 und des nebengeordneten Anspruches 4 gelöst.According to the invention the task is characterized by the characteristic features of Claim 1 and the independent claim 4 solved.
Zweckmäßige Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens ergeben sich aus den Unteransprüchen. Appropriate configurations of the method according to the invention result from the subclaims.
Es wurde gefunden, daß die gewünschten Eigenschaften des Papieres oder Kartons mit einem ersten Verfahren erreichbar sind, wenn das Dosieren des entsprechenden Striches d. h. der die Abdeckung sicherstellende Strich z. B. Vor- und/oder Mittelstrich, nicht wie beim Stand der Technik mit einem Luftmesser- oder Luftbürstenstreichaggregat bei zwangsläufig geringerer Geschwindigkeit erfolgt, sondern mit einem glatten oder profiliertem (z. B. perforierten, geätzten, gravierten, gerillten oder drahtumwickelten) Rakelstab erfolgt. Dabei sind sogar geringere Auftragsstrichgewichte ausreichend und zudem noch höhere Bahngeschwindigkeiten, höhere Feststoffgehalte der Streichfarbe und auch geringere TiO2-Anteile erreichbar.It has been found that the desired properties of the paper or cardboard can be achieved with a first method if the metering of the corresponding line, ie the line ensuring the cover, is achieved e.g. B. pre- and / or middle stroke, not as in the prior art with an air knife or air brush coating unit at an inevitably lower speed, but with a smooth or profiled (e.g. perforated, etched, engraved, grooved or wire-wound) doctor rod . Even lower coating coat weights are sufficient and even higher web speeds, higher solids contents of the coating color and also lower TiO 2 contents can be achieved.
Es hat sich gezeigt, daß ein Konturstricheffekt vor allem durch volumetrisches Dosieren mit dem profilierten Rakelstab als Rakelelement erzielt werden kann.It has been shown that a contour stroke effect is primarily due to volumetric Dosing can be achieved with the profiled doctor rod as a doctor element.
Unter Konturstrich ist zu verstehen, daß der immobilisierte Anteil des Auftragsmediums den Konturen, d. h. den Bergen und Tälern der Faserstoffbahn folgt, so daß also die Kontur der Papier- oder Kartonbahn vollständig und gleichmäßig abgedeckt ist.Contour stroke means that the immobilized portion of the Application medium the contours, d. H. the mountains and valleys of the fibrous web follows, so that the contour of the paper or cardboard web is complete and is evenly covered.
Bis zum Rakelelement ist nur soviel des angebotenen Auftragmediums immobilisiert, daß auf dem immobilisierten Strichanteil noch soviel zum gewünschten Strichgewicht beitragende flüssige Streichfarbe vorhanden ist, um o. g. Effekt zu ermöglichen.Up to the doctor element only so much of the application medium offered is immobilized, that so much on the immobilized line portion to the desired Coating weight-contributing liquid coating color is present to o. G. Effect too enable.
Damit sich Profilrillen beim gerillten Rakelstab nicht auf der gestrichenen Bahn abbilden, kann es vorteilhaft sein, hierbei den Feststoffgehalt des Auftragmediums gegenüber dem üblichen Wert (Auftrag mit Walzenauftragswerk und nachfolgender Rakelklinge) zu reduzieren, so daß das Auftragsmedium nach dem Abrakeln (Dosieren) wieder verfließen kann. So that profile grooves on the grooved doctor rod do not lie on the coated web map, it can be advantageous here, the solids content of the application medium compared to the usual value (order with roller applicator and subsequent Doctor blade) to reduce, so that the application medium after doctoring (Dosing) can flow again.
Mit anderen Worten, der flüssige Farbanteil ist entsprechend groß und das Auftragmedium (Streichfarbe) noch so flüssig, daß die erzeugten Rillen nach der Egalisierung (Dosierung, Abrakeln) gut verfließen können.In other words, the liquid color portion is large and that Application medium (coating color) so fluid that the grooves created after the Equalization (dosing, doctoring) can flow well.
Bei Verwendung eines glatten Rakelstabes ist der vorstehend beschriebene Kontureffekt bei der Dosierung in geringerem Maße gegeben. Es sind aber immer noch zufriedenstellende Ergebnisse auf Grund der Schöpfwirkung des glatten Stabes vor allem aus den Tälern der Bahn erreichbar.When using a smooth doctor rod, the one described above is Contour effect in the dosage given to a lesser extent. But they are always still satisfactory results due to the scooping effect of the smooth Stabes mainly accessible from the valleys of the railway.
Das Auftragsmedium kann hierbei etwas viskoser sein und braucht auch nicht ganz so flüssig sein, wie beim profilierten Rakelstab, weil hier ja keine Gefahr der Rillenbildung besteht.The application medium can be somewhat more viscous and does not need to be used entirely be as fluid as with the profiled doctor rod, because here there is no danger of Grooves exist.
Im Bereich des glatten oder profilierten Rakelstabes ist ausreichend flüssiges Medium vorhanden, wodurch er nicht im sogenannten Feststrichanteil rakelt.There is sufficient liquid in the area of the smooth or profiled doctor rod Medium is present, so that it does not squeegee in the so-called part of the coating.
Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß eine bessere Spülwirkung in diesem Bereich gegeben ist, durch die sich aus dem Papier oder Karton herauslösende Teilchen oder Ablagerungen austragen lassen.Another advantage is that there is a better flushing effect in this area is given by the particles coming out of the paper or cardboard or have deposits removed.
Erfindungsgemäß ist es möglich, beispielsweise den Vor- und Mittelstrich mit dem glatten oder profilierten Rakelstab und den oder die restlichen Striche mit einer Rakelklinge abzurakeln bzw. zu dosieren.According to the invention, it is possible, for example, the pre-stroke and middle stroke with the smooth or profiled doctor blade and the rest of the strokes with one Squeegee or meter the doctor blade.
Es können aber auch alle aufgetragenen Striche mit dem Rakelstab abgerakelt bzw. dosiert werden.However, it is also possible to scrape off all the applied lines with the doctor rod or be dosed.
Es wurde außerdem gefunden, daß die gute Abdeckqualität dann erzielbar ist, wenn das Abrakeln bzw. Dosieren in einer Zeit t seit der Übertragung des Mediums auf die Bahn erfolgt, die gleich oder kleiner als eine Zeit t0 ist. It has also been found that the good covering quality can be achieved if the doctoring or metering takes place in a time t since the transfer of the medium to the web which is equal to or less than a time t 0 .
Dabei ergibt sich t0 empirisch zu:
Here t 0 results empirically as:
Dabei ist
bei einem profilierten Rakelstab:
In the case of a profiled doctor rod,
und
bei einem glatten Rakelstab bzw. einer Rakelklinge:
and with a smooth squeegee rod or squeegee blade:
wobei
CW = Strichgewicht bzw. Strichauftrag in g/m2
K = Feststoffgehalt des Auftragsmediums in % ist.in which
CW = line weight or line application in g / m 2
K = solids content of the application medium in%.
Die Gleichung ist anzuwenden für
The equation is applicable for
Als vorteilhaft hat sich herausgestellt, wenn t < 0,1 bis 0,8 . t0 ist, insbesondere aber t < 0,1 bis 0,5 t0 ist.It has proven to be advantageous if t <0.1 to 0.8. t 0 , but in particular t <0.1 to 0.5 t 0 .
Dadurch wird also sichergestellt, daß eine ausreichend große aufgetragene flüssige Streichfarbenmenge auf der Oberfläche der immobilisierten Schicht verbleibt, um bei der Dosierung mittels profiliertem oder glatten Rakelstab einen weiteren guten Konturstricheffekt zu bewerkstelligen. Insgesamt ergibt sich dadurch eine gute Abdeckung, ohne die Gefahr von Rakelstreifen. Insbesondere wird, wie vorstehend schon beschrieben, vermieden, daß die Rakelelemente in einem Bereich der Streichfarbenschicht eingreifen müssen, in dem der Strich bereits immobilisiert ist, so daß Strichdefekte vermieden werden. This thus ensures that a sufficiently large applied liquid The amount of coating color on the surface of the immobilized layer remains at another good metering with a profiled or smooth doctor rod Outline stroke effect. Overall, this results in a good one Coverage without the risk of squeegee strips. In particular, as above already described, avoided that the doctor elements in an area of Coating layer in which the stroke is already immobilized, so that line defects are avoided.
Besonders vorteilhaft läßt sich die Erfindung ausgestalten, wenn eine Vordosierung (Überschußauftrag) bei wenigstens einem der Striche mit einem sogenannten Freistrahlauftragswerk (Düsenauftragswerk mit auf die Bahn wirkendem Fountain- bzw. Frei-Strahl) einen ersten immobilisierten Strichanteil mit Konturcharakter erzeugen kann, wobei der immobilisierte Anteil des Auftragsmediums den Konturen der Papier- oder Kartonbahn folgt.The invention can be configured particularly advantageously if a predosing (Excess order) for at least one of the lines with a so-called Free jet application unit (nozzle application unit with fountain acting on the web or free jet) a first immobilized line portion with a contour character can generate, the immobilized portion of the application medium the contours the paper or cardboard web follows.
Beim Freistrahlauftrag liegt eine geringere und nahezu vernachlässigbare Druckpenetration als z. B. bei einem Walzenauftragswerk vor, so daß der betreffende Strich dadurch mehr an der Oberfläche der Bahn abgelegt wird, wohingegen beim Walzenauftragswerk aufgrund des deutlich höheren Penetrationsdruckes im Nip zwischen Auftrags- und Gegenwalze die Auftragsmedienpenetration und -absorption wegen der gegebenen Rohpapierformation in der Blattebene unterschiedlich ist. Dadurch ist der Konturstrichcharakter des bis zum Rakelelement immobilisierten Strichanteils schwächer ausgeprägt als beim Freistrahlauftragswerk.With the free jet application there is a lower and almost negligible Pressure penetration as z. B. in front of a roller applicator, so that the relevant Line is thereby deposited more on the surface of the web, whereas with Roller applicator due to the significantly higher penetration pressure in the nip between application and counter roll the application media penetration and absorption is different in the sheet plane because of the given raw paper formation. As a result, the contour stroke character of the one immobilized up to the doctor element Line proportion less pronounced than in the free jet application work.
Beim Freistrahlauftragswerk ist der Flüssig-Anteil des aufgetragenen Streichmediums, das zum Strichgewicht beiträgt, größer als beim Walzenauftragswerk, wodurch sich die vorstehend beschriebenen Rakelstäbe vorteilhaft für die Dosierung einsetzen lassen. Dadurch werden Rakelstreifen weitgehend vermieden. Aufgrund geringerer Faserquellung und Rückrauhung im Papier oder Karton sind bessere Glättewerte erreichbar.In the free jet applicator, the liquid portion is the applied Coating medium, which contributes to the coat weight, larger than the Roller applicator, whereby the doctor blades described above can be used advantageously for dosing. This will make squeegee strips largely avoided. Due to less fiber swelling and roughening in the paper or cardboard better smoothness values can be achieved.
Außerdem ist eine geringere Eindickung des Streichmediums zu verzeichnen. Dadurch kann mit höheren Feststoffgehalten des Mediums (also Streichfarbe) gefahren werden, wodurch sich im Ergebnis ein kompakterer Strich sowie höherer Glanz und Glätte ergibt. Als weiterer Vorteil ist die geringer notwendige Trocknungskapazität zu sehen. There is also less thickening of the coating medium. As a result, higher solids contents of the medium (i.e. coating color) be driven, which results in a more compact stroke and higher Shine and smoothness. Another advantage is the lower drying capacity.
In einem alternativ durchführbaren Verfahren (gem. Anspruch 4) ist vorgesehen zumindest einen Strich mit einem Freistrahldüsenauftragswerk anstelle eines Walzenauftragswerkes vorzudosieren und das Dosieren (in der Regel Enddosieren) mit einer Rakelklinge zu bewerkstelligen.In an alternative feasible method (according to claim 4) is provided at least one line with a free jet applicator instead of one Pre-metering the roller applicator and dosing (usually final dosing) to do with a doctor blade.
Bei der Dosierung mit der Rakelklinge ist zwar auch der erste Konturstricheffekt durch die Streichmedienimmobilisierung gegeben, dagegen wird der zweite Kontureffekt wie beim ersten Verfahren gem. Anspruch 1 vorgesehen, nicht erzeugt. Allerdings wird ein sehr guter Egalisiereffekt erreicht. Die Verwendung des Freistrahlauftragswerkes begünstigt aber den Konturstrichcharakter durch Immobilisierung in erheblichem Maße.When dosing with the doctor blade, there is also the first contour stroke effect given by the immobilization of the coating media, the second is against Contour effect as in the first procedure acc. Claim 1 provided, not generated. However, a very good leveling effect is achieved. The use of the Free jet applicator favors the contour stroke character Significant immobilization.
Die erfindungsgemäßen Verfahren gemäß Anspruch 1 und Anspruch 4 zeichnen sich dadurch aus, daß beim Dosieren (Abstreifen einer überschüssigen Menge des aufgetragenen Mediums auf das gewünschte Strichgewicht) auf das aus dem Stand der Technik bekannte Luftmesser oder Luftbürste verzichtet werden kann. Dadurch können alle damit zusammenhängenden vorstehend beschriebenen Einsatzgrenzen überwunden werden, zumal derartige Aggregate im Hinblick auf die in zunehmenden Maße immer größer zu fertigenden Bahnbreiten den Genauigkeitsanforderungen nicht mehr standhalten.Draw the inventive method according to claim 1 and claim 4 is characterized in that when dosing (wiping an excess amount of applied medium to the desired coat weight) on the from the stand air knife or air brush known in the art can be dispensed with. This allows all related to those described above Limits of use are overcome, especially since such aggregates with regard to increasingly larger web widths to be manufactured No longer withstand accuracy requirements.
Ein zusätzlicher Vorteil besteht darin, daß höhere Feststoffgehalte des Auftragsmediums (für eine bessere Abdeckung der Bahn) gefahren werden können. Würden Luftmesser verwendet, wäre der Impuls der ausströmenden Luft zu gering, um die entsprechenden Mengen mit hohem Feststoffgehalt wirklich abrakeln zu können.An additional advantage is that higher solids contents of the Order medium (for better coverage of the web) can be driven. If air knives were used, the momentum of the outflowing air would be too low, to really scrape off the corresponding amounts with high solids content can.
Bei den Verfahren gemäß Anspruch 1 und Anspruch 4 spielt es keine Rolle, welchen Aufbau das Rohpapier aufweist, d. h. wie es im Naßbereich der Papiermaschine erzeugt wurde. In the methods according to claim 1 and claim 4, it does not matter which one Structure that has base paper, d. H. like it is in the wet area of the paper machine was generated.
Das Papier bzw. Karton kann dabei einlagig oder mehrlagig (mehrere Stoffaufläufe und Siebe oder mit einem oder mehreren Sekundärstoffaufläufen oder entsprechende Kombinationen) oder auch ein- oder mehrschichtig erzeugt worden sein.The paper or cardboard can be single-layer or multi-layer (several headboxes and screens or with one or more secondary headboxes or corresponding combinations) or one or more layers be.
Das Rohpapier kann dabei zumindest in einer der Schichten oder Lagen massegeleimt sein.The base paper can be at least in one of the layers or layers be ground glued.
Je nach den Anforderungen, die an die Abdeckqualität der gestrichenen Warenbahn gestellt werden, kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, an einer wählbaren Stelle innerhalb der Papiermaschine zusätzlich zum pigmenthaltigen Auftrag Imprägniermittel und /oder Verfestigungsmittel (beispielsweise Stärke, synthetischer Leim mit oder ohne Pigmenten) auf die Oberfläche auf eine oder auch beide Bahnseiten aufzubringen.Depending on the requirements for the covering quality of the coated web can be provided according to the invention, at a selectable point inside the paper machine in addition to the pigment-containing application Impregnant and / or solidifying agent (e.g. starch, synthetic Glue with or without pigments) on the surface on one or both Apply web pages.
Das kann sowohl
That can be both
- - in der Siebpartie und/oder zwischen Siebpartie und Pressenpartie- in the wire section and / or between the wire section and the press section
-
- in der Pressenpartie und/oder zwischen Pressenpartie und Trockenpartie
und/oder nach dieser mit oder ohne Nachtrocknung und/oder vor einer
Wickeleinrichtung
als auch
vor dem ersten pigmenthaltigen Strichauftrag und/oder zwischen diesen bei mehreren pigmenthaltigen Aufträgen erfolgen.- In the press section and / or between the press section and the dryer section and / or after this with or without post-drying and / or in front of a winding device as well
before the first pigmented stroke application and / or between these in several pigmented applications.
Unter dem erfindungsgemäßen pigmenthaltigen Auftrag soll eine solche Strichbeschichtung verstanden werden, bei der das Medium auf 100 Teile Pigmente 4 bis 20 (oder 25) Teile Binder entfallen und zumindest anteilsmäßig Kunststoffbinder sowie Stärke enthalten sind. Der pigmenthaltige Auftrag erfolgt mit relativ hohem Auftragsgewicht und Feststoffgehalten.Under the pigment-containing application according to the invention, such a Line coating can be understood in which the medium is based on 100 parts of pigments 4 to 20 (or 25) parts of binder are omitted and at least proportionally Plastic binders as well as starch are included. The pigment-containing application is carried out with relatively high order weight and solid content.
Unter Leimung bzw. Imprägnierung ist eine solche mit Stärke und synthetischem Leim zu verstehen. Under sizing or impregnation is one with starch and synthetic Understand glue.
Eine Pigmentierung erfolgt mit einem geringeren Auftragsgewicht und auch geringeren Feststoffgehalten als beim pigmenthaltigen Strichauftrag. Auf 100 Teile Pigmente entfallen 50-200 Teile Stärke. Binder ist meist in relativ hoher Konzentration enthalten, wobei Binder meist Stärke ist.Pigmentation takes place with a lower application weight and also lower solids content than with pigmented coating. For 100 parts Pigments account for 50-200 parts of starch. Binder is usually relatively high Contain concentration, whereby binder is usually starch.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Bahn noch geglättet wird.It is particularly advantageous if the web is still smoothed.
In der Regel wird man eine Vorglättung noch vor dem Aufbringen des ersten pigmenthaltigen Auftrags (Vorstrich) durchführen.As a rule, you will do a pre-smoothing before applying the first Carry out application containing pigment (primer).
Eine Nachglättung nach dem Deckstrich ist vor allem dann vorteilhaft, wenn sehr hohe Glätte- und Glanz-Werte erreicht werden sollen.Post-smoothing after the top coat is particularly advantageous if very high smoothness and gloss values are to be achieved.
Die Glättung selbst kann mit harten Nips, mit weichen Nips oder mit einem Breitnip durchgeführt werden.The smoothing itself can be done with hard nips, with soft nips or with a wide nip be performed.
Vorteilhaft für hohe Glätte- und Glanz-Werte ist es, wenn eine der beiden Glättflächen, die ja den Nip bilden, beheizbar ist.It is advantageous for high smoothness and gloss values if one of the two Smoothing surfaces, which form the nip, can be heated.
Zur weiteren Qualitätsbeeinflussung ist aber auch eine Glättung zwischen den einzelnen Auftragsschritten möglich.To further influence the quality, there is also a smoothing between the individual order steps possible.
Die Glätteinrichtungen sind an sich bekannt und bestehen aus mindestens zwei gegeneinander wirkenden Glättflächen z. B. Walzen wobei die Bahn im Nip zwischen jeweils zwei Glättflächen behandelt wird.The smoothing devices are known per se and consist of at least two opposing smoothing surfaces z. B. Rolling with the web in the nip is treated between two smoothing surfaces.
Dabei können Nip-Kombinationen bestehend aus harten Walzen, harten und weichen Walzen, oder nur weichen Walzen zum Einsatz kommen.Nip combinations consisting of hard rollers, hard and soft rollers, or only soft rollers are used.
Weiterhin können solche Nipkombinationen auch in Reihe angeordnet werden. So ist beispielsweise eine Einrichtung mit zwei separaten Nips mit jeweils einer beheizbaren harten und einer weichen Walze denkbar. Furthermore, such nip combinations can also be arranged in a row. So is for example a device with two separate nips with one each heatable hard and a soft roller conceivable.
Die genannten Kombinationen sollen den Schutzumfang nicht einschränken, es sind auch noch weitere Kombinationen insbesondere Einrichtungen mit drei und mehr Walzen pro Einheit denkbar. Als Vorglätteinrichtung ist auch ein sogenanntes Wasserschaber-Glättwerk einsetzbar.The combinations mentioned are not intended to limit the scope of protection, they are also other combinations, in particular facilities with three and more Rolls per unit conceivable. As a smoothing device is also a so-called Water scraper smoothing unit can be used.
Insbesondere bei der Vorglättung kann es von Vorteil sein, wenn vor der Glättung die Bahnoberfläche mit Wasser oder Dampf befeuchtet wird, um noch bessere Glätteffekte z. B. Einebnung der Oberfläche und Volumenschonung zu erzeugen.In the case of pre-smoothing in particular, it can be advantageous if before smoothing the web surface is moistened with water or steam to make it even better Smoothing effects e.g. B. Leveling the surface and saving volume.
Zweckmäßig ist es auch als Glätteinrichtung sogenannte, an sich bekannte Breitnipglättwerke z. B. Schuhglättwerke oder große Walzen zu verwenden, um dadurch einen längeren Nip zu gewährleisten. Dadurch ist die Verweilzeit der Bahn im Nip größer und somit ein höheres Glättpotential gegeben. Breitnipglättwerke sind sowohl für die Vor- als auch für die Nachglättung vorteilhaft einsetzbar.It is also useful as a so-called smoothing device, known per se Breitnipglättwerke z. B. shoe smoothing or large rollers to use thereby ensuring a longer nip. As a result, the length of time the web stays in the nip is longer and therefore longer Given smoothing potential. Wide nip smoothing units are advantageous for both pre-smoothing and post-smoothing applicable.
Der Vorteil der Erfindungen (gemäß Anspruch 1 und 4) ist zusammenfassend in
The advantage of the inventions (according to claims 1 and 4) is summarized in
- - fallweise geringeren Auftragsgewichten- occasionally lower order weights
- - höheren Feststoffgehalten des Auftragsmediums- higher solids content of the application medium
- - fallweise geringerem TiO2-Anteil im Auftragsmedium- in some cases a lower proportion of TiO 2 in the application medium
- - Geschwindigkeiten über 600 m/min und größeren behandelbaren Bahnbreiten als bisher zu sehen.- Speeds over 600 m / min and larger treatable web widths than seen so far.
Versuche haben ergeben, daß mit den erfindungsgemäßen Verfahren bei einem Strichauftrag von 9 g/m2 bereits sehr zufriedenstellende Abdeckqualität erreicht wurde.Experiments have shown that, with the methods according to the invention, very good covering quality has already been achieved with a line application of 9 g / m 2 .
Bei einem Auftrag von 15 g/m2 war die Abdeckung sogar besser als beim Luftmesserstrich gemäß Stand der Technik, der mit ähnlichem Strichgewicht aufgetragen wurde.With an application of 15 g / m 2 , the coverage was even better than with the air knife coating according to the prior art, which was applied with a similar coating weight.
Nachstehend soll die Erfindung gemäß Anspruch 1 an einem Beispiel (Fig. 1 und 2)
erläutert werden:
Bei einem Verfahren zu Herstellung von gestrichenen Faltschachtelkarton wird die
Bahn B im Anschluß an eine nicht in der Fig. 1 dargestellten Trockenpartie in
einem Kalander 5 vorgeglättet. Die Bahn B wird danach über Leitwalzen 20 einer
ersten Streichstation 30 zum Aufbringen eines Vorstriches (pigmenthaltiger Auftrag)
auf die eine Seite 2, z. B. der Unterseite der Bahn B zugeführt.The invention according to claim 1 will be explained below using an example ( FIGS. 1 and 2):
In a process for the production of coated folding boxboard, the web B is pre-smoothed in a calender 5 following a drying section not shown in FIG. 1. The web B is then over guide rollers 20 of a first coating station 30 for applying a primer (pigment-containing application) on one side 2 , z. B. the bottom of the web B.
Die Streichstation 30 umfaßt dabei eine Gegenwalze 35 welche die Bahn B stützt. Der Gegenwalze 35 ist ein Auftragswerk in Form eines Freistrahldüsenauftragswerkes 40 zum direkten (direkt auf die Bahn B) Auftragen des Vorstriches zugeordnet. Der im Überschuß aufgetragene Vorstrich wird nachfolgend mit einem Rakelstab 45, insbesondere einem profilierten, der ebenfalls der Gegenwalze 35 zugeordnet ist, abgerakelt.The coating station 30 comprises a counter roller 35 which supports the web B. The counter roller 35 is assigned an application unit in the form of a free jet nozzle application unit 40 for direct (directly on web B) application of the primer. The pre-coat applied in excess is subsequently scraped off with a doctor bar 45 , in particular a profiled bar, which is also assigned to the counter roller 35 .
Anschließend wird die Bahn B über weitere Leitwalzen 20 einer zweiten Streichstation 30' zum Aufbringen des Mittelstriches (pigmenthaltiger Auftrag) auf die Unterseite der Bahn (in direkter Weise) zugeführt.The web B is then fed via further guide rollers 20 to a second coating station 30 'for applying the middle coat (pigment-containing application) to the underside of the web (in a direct manner).
Analog zur Streichstation 30 ist die Streichstation 35' aufgebaut und umfaßt eine Gegenwalze 35', Freistrahlauftragswerk 40' und Rakelstab 45'. Das Aufbringen eines Deckstriches (ebenfalls ein pigmenthaltiger Auftrag) erfolgt in einer nachfolgenden dritten Streichstation 30'' mit Gegenwalze 35''' Freistrahlauftragswerk 40'' und Rakelstab 45''. Auch der Deckstrich wird direkt auf die Bahn aufgetragen. Im Anschluß daran wird in einen weiteren Kalander 50 die Bahn B endgeglättet. Auch die Rakelstäbe 45' und 45'' sind in vorteilhafter Weise zur volumetrischen Dosierung profiliert. Analogously to the coating station 30 , the coating station 35 'is constructed and comprises a counter roller 35 ', free jet applicator 40 'and doctor bar 45 '. A top coat (also a pigment-containing application) is applied in a subsequent third coating station 30 '' with counter roller 35 '''free jet applicator 40 ''and doctor bar 45 ''. The top coat is also applied directly to the web. Subsequently, the web B is finally smoothed in a further calender 50 . The doctor blades 45 'and 45 ''are profiled in an advantageous manner for volumetric metering.
Die Beschichtung (ebenfalls mittels pigmenthaltigem Auftrag) der anderen Bahnseite 3 z. B. Oberseite der Bahn, erfolgt wie Fig. 2 zeigt, in der gleichen Reihenfolge, auch in direkter Weise und mit gleich aufgebauten Streichstationen, weshalb gleiche Bezugszeichen in der Figur verwendet wurden.The coating (also by means of pigmented application) of the other side of the web 3 z. B. Top of the web, as shown in Fig. 2, in the same order, also in a direct manner and with the same coating stations, which is why the same reference numerals have been used in the figure.
Eine weitere Möglichkeit zur Beschichtung der Bahn 3 anstelle der in Fig. 2 gezeigten Möglichkeit, kann auch darin bestehen, daß ein sogenannter DuoCoater 60, 60' und 60'' verwendet wird.A further possibility for coating the web 3 instead of the possibility shown in FIG. 2 can also be that a so-called DuoCoater 60 , 60 'and 60 ''is used.
Ein solcher DuoCoater, der in Fig. 1 gestrichelt angedeutet ist, ist bereits aus der DE G 9409820.4 bereits bekannt. Der DuoCoater ist eine Auftragseinrichtung für den indirekten Auftrag des Mediums auf die andere Bahnseite (hier Bahnseite 3). Dabei wird das Medium auf die Mantelfläche der Walze 35, 35, bzw. 35'' aufgebracht. Der aufgetragene Film wird danach durch Umlauf der Walze zu einer Abgabestelle transportiert, an welcher die zu beschichtende Bahn den Film (also das Auftragsmedium) abnimmt.Such a DuoCoater, which is indicated by dashed lines in FIG. 1, is already known from DE G 9409820.4. The DuoCoater is an application device for the indirect application of the medium to the other side of the web (here side 3 ). The medium is applied to the outer surface of the roller 35 , 35 or 35 ″. The applied film is then transported by the roller to a delivery point at which the web to be coated removes the film (ie the application medium).
Nachstehendes Beispiel (Fig. 3 und 4) gibt eine mögliche Ausführung der Erfindung gemäß Anspruch 4 an.The following example ( Fig. 3 and 4) indicates a possible embodiment of the invention according to claim 4.
Die Bahn 1, d. h. Bahnseite 2 wird in derselben Reihenfolge behandelt, wie im ersten Beispiel angegeben.The lane 1 , ie lane side 2 , is treated in the same order as given in the first example.
Anstelle des Rakelstabes 45, 45' und 45'' wird hier eine Streichklinge 55, 55, und 55'' verwendet. Die übrigen Bauteile sind dieselben wie bei Fig. 1 und 2 und wurden deshalb in der Fig. 4 (Behandlung der Bahnseite 3) aus Übersichtlichkeitsgründen weggelassen.Instead of the doctor rod 45 , 45 'and 45 '', a doctor blade 55 , 55 and 55 ''is used here. The remaining components are the same as in FIGS. 1 and 2 and were therefore omitted in FIG. 4 (treatment of the web side 3 ) for reasons of clarity.
Auch bei diesem Beispiel ist es möglich, die andere Papierseite 3 ebenfalls wie in Fig. 1 beschrieben, mit einem DuoCoater zu beschichten. In Fig. 3 ist der DuoCoater mit der Bezugszahl 65, 65', 65'' bezeichnet. In this example, too, it is possible to coat the other paper side 3 with a DuoCoater, as described in FIG. 1. In Fig. 3, the DuoCoater is designated by the reference number 65 , 65 ', 65 ''.
In den Fig. 1 bis 4 sind die Beschichtungsvorgänge ohne Zwischentrocknung dargestellt. Dies soll aber keine Einschränkung darstellen. Im Bedarfsfall können Zwischentrocknungen, beispielsweise mit kontaktlosen Trocknern vorgesehen sein.In Figs. 1 to 4 the coating operations are shown without intermediate drying. However, this should not be a limitation. If necessary, intermediate drying, for example with contactless dryers, can be provided.
Claims (21)
- - Erzeugen einer Faserstoffbahn (nachfolgend Bahn genannt) mit einem Stoffauflauf und einer anschließenden Siebpartie in einer Papiermaschine
- - Entwässern durch mechanisches Pressen und thermisches Trocknen der Bahn
- - Auftragen von flüssigem oder pastösem Medium auf wenigstens einer Seite der Bahn zur Leimung bzw. Imprägnierung und/oder Pigmentierung und/oder Strichbeschichtung
- - Aufwickeln der Bahn mit einer Wickeleinrichtung
dadurch gekennzeichnet, daß
auf die mindestens eine Seite der Bahn wenigstens ein pigmenthaltiger Auftrag (Strich) gebracht wird, wobei dieser Auftrag nach einer Zeit t seit der Übertragung des Mediums mit einem glatten oder profiliertem Rakelstab dosiert wird, wobei gilt:
t ≦ t0
Dabei ist:
mit
für den profilierten Rakelstab und
für den glatten Rakelstab
CW = Strichauftrag in g/m2
K = Feststoffgehalt des Auftragsmedium in % und
gültig für
- - Production of a fibrous web (hereinafter called web) with a headbox and a subsequent wire section in a paper machine
- - Dewatering by mechanical pressing and thermal drying of the web
- - Application of liquid or pasty medium on at least one side of the web for sizing or impregnation and / or pigmentation and / or line coating
- - Winding up the web with a winding device, characterized in that
at least one pigment-containing application (line) is applied to the at least one side of the web, this application being dosed with a smooth or profiled doctor rod after a time t since the transfer of the medium, where:
t ≦ t 0
Here is:
With
for the profiled doctor rod and
for the smooth doctor rod
CW = line application in g / m 2
K = solids content of the application medium in% and
valid for
- - Erzeugen einer Faserstoffbahn mit einem Stoffauflauf und einer anschließenden Siebpartie in einer Papiermaschine
- - Entwässern durch mechanisches Pressen und thermisches Trocknen der Bahn
- - Auftragen von flüssigem oder pastösem Medium, auf wenigstens einer Seite der Bahn zur Imprägnierung bzw. Leimung und/oder Pigmentierung und/oder Strichbeschichtung
- - Aufwickeln der Bahn mit einer Wickeleinrichtung
dadurch gekennzeichnet, daß
auf die mindestens eine Seite der Bahn wenigstens ein pigmenthaltiger Auftrag (Strich) aufgebracht wird, wobei dieser Auftrag mit einem Freistrahldüsenauftragswerk aufgebracht wird und nach einer Zeit t nach Übertragung des Mediums mit einer Rakelklinge dosiert wird, wobei gilt: t ≦ t0. Dabei ist:
- CW = Strichgewicht bzw. Strichauftrag in g/m2
K = Feststoffgehalt des Auftragsmediums in % ist und
gültig für:
- - Production of a fibrous web with a headbox and a subsequent wire section in a paper machine
- - Dewatering by mechanical pressing and thermal drying of the web
- - Application of liquid or pasty medium on at least one side of the web for impregnation or sizing and / or pigmentation and / or line coating
- - Winding up the web with a winding device, characterized in that
at least one pigment-containing application (line) is applied to the at least one side of the web, this application being applied with a free-jet nozzle applicator and metered with a doctor blade after a time t after the transfer of the medium, where: t ≦ t 0 . Here is:
- CW = line weight or line application in g / m 2
K = solids content of the application medium in% and
valid for:
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