DE3419277A1

DE3419277A1 - Verfahren zur herstellung von gestrichenem papier

Info

Publication number: DE3419277A1
Application number: DE3419277A
Authority: DE
Inventors: Tadashi Amagasaki Hyogo Kamioka; Masato Nakamura
Original assignee: Kanzaki Paper Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Kanzaki Paper Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1983-05-25
Filing date: 1984-05-23
Publication date: 1984-11-29
Also published as: US4613526A; FR2546546B1; JPS59216997A; FR2546546A1

Description

MTFI? -MOLLCf? · SlVINMmSTi H . K-nr.-.rlki - F300

B e s <.■ h r u i b u η g

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von gestrichenem Papier durch Aufbringen einer Beschichtungsmasse oder Streichfarbe mit Hilfe einer BIade-Streicheinrichtung bzw. Klingen-Streicheinrichtung, auf ein kontinuierlich zugeführtes Grundpapier, mit dem in wirksamer Weise qualitativ hochwertiges gestrichenes Papier mit ausgezeichneter Dedruckbarkeit, wie Druckfarbenglanz und Druckfarbenglätte erhalten werden kann.

Bei der Ilcn; Lellung von gestrichenem oder beschichtetem Papier, bei dor eine Reschichtungsmasse oder Streichfarbe auf ein kontinuierlich zugeführtes Grundpapjer oder Basispapie-r aufgebracht: wird, hat die Bedeutung der Blade-Strcichoinrichtuny in dem Maße zugenommen, in dem die Konzentration der Beschichtungsmasse oder der Streichfarbe erhöht und die Streichgeschwindigkeit gesteigert werden. Mit Hilfe einer Blade-Streicheinrichtung kann ganz allgemein die Steuerung eines gleichmäßigen Beschichtungsgewichts erleichtert werden, ein ausgezeichneter BetrLcbsablauf bei der Anwendung von hochkonzentrierten Besehichtungsmassen erreicht, werden und ein gestrichenes Papier mit relativ guter Glätte und Glanz erhalten werden.

Die herkömmlichen Streichverfahren unter Verwendung solcher Blade-SI:reicheinrichtungen führen jedoch zu Problemen, wenn die Konzentration der Beschichtungsmasse, ihre Viskosität und schließlich die Streichgeschwindigkeit erhöht werden. Wenn eine Beschichtungsmasse mit einer hohen Fest:; LoT fkon/.on LraL ion mit hoher Geschwindigkeit auf gebrach L wi. rd, besteht die Noicjumj zu einer Zunahme des IiCSC]XLCIiUiIItJtHJc¹WiChIs. Zur Verhinderung dar Zunahme des Beschirht un<js<jew.iclil ;·> ii;t es crfo rd<.*r.l Leb , den An-

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._ Γ- — - 34T9T77

preßdruck der zum Abschaben der überschüssigen Doschichtungsmasse verwendeten Klinge oder Blade weiter zu steigern. Dies hat zur Folge, daß die GlätLe des ges triebe·- nen Papiers verlorengeht. Insbesondere ist es schwierig, ein qualitativ hochwertiges Druckpapier zu erhalten, welches einen glänzenden und glatten Druckfarbenauf trag ermöglichen muß. Weiterhin nimm L während der VerweiLzeil, d. Ii. dein Zeitintervall zwischen dem Zeitpunkt, da die Beschichtungsmasse auf das Grundpapier aufgetragen wird, und dem Zeitpunkt, da die überschüssige Beschichtungsmasse abgeschabt wird, die Konzentration der aufgebrachten Schicht zu, während ihr Wasserrückhaitungsvermögen abnimmt , was zur FoJ ge hai, dc\\\ Schwierigkeiten auf I roten können, wie die Bildung von Streifen, Kratzern und dergleichen.

Die veröffentlichten japanischen IM LtMiI sehr i f ton Nr. 29471/1968 und 40460/197 3 beschreiben Streichverfahren zur Ausbildung einer relativ glatten Streichfarbenschicht, insbesondere eine Streichfarbenschicht mit gutem Profil in der Querrichtung des Papiers, bei welchen Verfahren die Beschichtungsmasse mit Hilfe eines Teils der gekrümmten Oberfläche einer gebogenen Klinge oder Blade abgeschabt wird. Diese Methoden besitzen jedoch den Nachteil, daß es schwierig ist, ein gleichmäßiges Beschichtungsgewicht zu erreichen und Störungen, wie die Bildung von Streifen und Kratzern bei dem Auftragen einer Beschichtungsmasse itiLL hoher Feststoff konzentration oder bei dem Auftragen mit hoher Geschwindigkeit zu vermeiden, da die Vcrweilzeit der Beschichtungsmasse groß ist.

Weiterhin wird ein Bosch LcIit längsverfahren oder Streichverfahren zur Verkürzung der Verwoil/.eit in der offengelegten japanischen Patentanmeldung Nr. 84770/1982 vorgeschlagen. Mit Hilfe dieses Verfahrens kann zwar das

τι:γ< Mcr:i< -MUi.i i:h · ί,ιι inmf-.isii w κ nicik i - K'3CiO

Auftreten von Störungen, wie Streifen und Kratzern in gewissem Ausmaß unterdrückt werden; es ist jedoch immer noch schwierig, das Boschichtungsgewicht zu steuern, was zur Folge hat, daß eine ungleichmäßige Beschichtung und eine Abnahme der Glätte des erhaltenen gestrichenen Papiers nicht vermieden werden können.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht nun darin, ein Verfahren der eingangs angegebenen Gattung zur Herstellung von gestrichenem Papier anzugeben, mit dem es gelingt, die oben angesprochenen Nachteile der herkömmlich angewandten Blade-Streicheinrichtungen zu überwinden und ein qualitativ hochwertiges gestrichenes Papier durch Aufbringen einer Beschichtungsmasse mit hoher

IS 1'¹C¹S ts tof f konzon t rat i on bei hoher Geschwindigkeit zu erhall on.

Es hat sich nunmehr gezeigt, daß da:; T.auf vernal ton und die Qualität des gestrichenen Papiers in bemerkenswerter Weise dadurch verbessert werden kann, daß eine flexible Klinge odor Blade mit Hilfe einer Stützeinrichtung gegen eine Gegenwalze gepreßt wird, welche Stützeinrichtung in bezug auf die Klinge der Gegenwalze gegenüberliegend angeordnet ist, so daß die Klinge gebogen wird und von ihrer Kante in Druckkontakt mit der Gegenwalze steht, so daß sich eine spezifisch gekrümmte Oberfläche ergibt, und daß weiterhin die Verweilzeit verkürzt wix"d.

JO Gegenstand der V,\~ L" indurig i :j t daher das Verfahren gemäß Anspruch I. Die Un Uvransprüehe betreffen besonders bevorzugte Ausführungsformen dieses Erfindungsgegenstands.

Die Krfinduinj I)C¹LrJ(Tl soiuLL ein Verfahren zui. llerstellung von gestrichenem Papier durch Aufbringen einer Beschichtungsmasse oder einer Streichfarbe·" mit Hilfe einer

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Blade-Streicheinrichtung bzw. Kl Lnqen-Streioheinrichtung auf ein kontinuierlich zugeführtes Grundpapier, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß

(a) eine flexible Klinge (Blade) mit Hilfe einer Stützeinrichtung, die bezüglich der Klinge der Gegenwalze gegenüberliegend angeordnet ist, derart gegen die Gegenwalze gepreßt wird, daß sich die Klinge biegt und die Vorderkante der Klinge in Druckkontakt mit der Gegenwalze steht, wobei die gekrümmte Oberfläche der Klinge innerhalb eines durch die folgende Beziehung definierten Bereichs gehalten wird:

Y> 0,03X², Y <0,5X² und 0 < X 5 20 mm,

wobei ein am weitesten von der Vorderkante der Klinge entfernter Kontaktpunkt zwischen der Klinge und der Gegenwalze den Ursprung, eine durch den Ursprung verlaufende Tangente der Gcqenwalze die X-Achse und eine No nun It; dazu "durch d i i" U i':;pi uixj die Y-Achsc darstellen; und

(b) ein Zeitintervall von 0,0005 bis 0,015 Sekunden zwischen dem Zeitpunkt, da eine übermäßige Menge der Beschichtungsmasse auf das Grundpapier aufgebracht wird, und dem Zeitpuntk, da die überschüssige Menge der Beschichtungsmasse mit Hilfe der Klinge abgeschabt wird, eingehalten wird.

Die Erfindung sei im folgenden näher untei Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erläutert., in den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 eine schema tische Darstellung, die die relative Anordnung von Gegenwalze i, fluxibier Klinge 2 und iJlül ■/.<.· i.nr ichtung 3 einer

bei dem οι T i ndunfj.sqiMiiäßcn Vci ftihrcn vimwcm-

T!-:r MEER · MÜLLER · STf-INMEISTrR ·■..-- Kani'.äkl - F300

daten Ulade-Streicheinrichtung verdeutlich L;

Fig. 2 eine vergrößerte Teilansicht der Gegenwalze und der gebogenen Klinge, wobei P

für einen Kontaktpunkt zwischen Klinge und Gegcnwalze steht, der am weitesten von der Vorderkante der Klinge entfernt ist, X eine durch den Punkt P verlaufende Tangente an der Gcgenwalze und Y eine

durch den Punkt P verlaufende Normale zu der Gegenwal'/.o darstellen; und

Fig. 3 eine graphische Darstellung, die den Bereich innerhalb der in der Fig. 2 dargestellten X-Y-Ebene verdeutlicht, innerhalb dessen die gekrümmte Oberfläche der der Gegenwalze gegenüberliegenden gekrümmten Klinge gehalten werden soll. 20

Bei der erfindungsgemäß verwendeten Blade-Streicheinrichtung wird, wie in der Fig. 1 dargestellt ist, eine flexible Klinge oder Blade 2 mit Hilfe einer Stützeinrichtung 3 gegen die Gegenwalze 1 der Blade-Streicheinrichtung gepreßt, wobei, die Vorderkante der Klinge 2 mit der GegcnwaLze 1 in Kontakt steht, um in dieser Weise die überschüss.i ge Beschichlungsmasso von der Oberfläche 4 des Papiers abzuschaben oder-abzustreichen. Die Beschichtungsmasse oder Streichfarbe wird über den Beschichtungsmassen-/,uf ührungskanal 5 dor St reicheinrichl ung in dor Nähe der Vorderkante der Klinge 2 der Oberfläche 4 des Papiers zugeführt.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird die Stützeinrichtung 3 gegen die rückseitige Oberfläche der flexiblen Klinge 2 gepreßt, um die Klinge 2 derart zu biegen,

TER MEER · MÜLLER · STEINMEISTER '- ^: ' 1 Kai.ZLTk .L - F300

daß die Oberfläche der Klinge 2 eine innerhalb des schraffierten Bereichs der Fig. 2 liegende Krümmung aufweist, d. h. innerhalb eines Bereichs liegt, der durch die folgenden Beziehungen definiert wird:

Y>0,03X², Y < 0,5X² und 0 < X = 20 mm

wobei ein Kontaktpunkt P zwischen der Klinge 2 und der Gegenwalze 1/ der dem ßeschichtungsmassenzuführungskanal 5 am nächsten liegt, den Ursprung darstellt, eine Tangente der Gegenwalzc 1 die X-Achse bildet und eine senk rocht d.v/.u vcrlaurcnde Gerade die Y-Achse darstellt.

Vorzugsweise wird die Stützeinrichtung 3 in einem Abstand von etwa 0 bis 40 mm und bevorzug tor von etwa 0 bis 30 mm von der Vorderkante dc;r Klinge gegen die rückseitige Oberfläche der Klinge 2 geprr-ßt.

Die Stützeinrichtung 3 kann beispielsweise ein luftgefüllter Guinmischlauch oder eine Metallandrückeinrichtung oder irgendeine Vorrichtung sein, mit der durch Ausüben einer gleichmäßigen Kraft auf die Vorderkante der Klinge und Erzeugen einer gleichmäßigen Veforinung der Klinge ein gestrichenes Papier mit ausgezeichneter Glätte erhalten werden kann. Vorzugsweise besitzt die StützeinriehLung 3 eine der oben beschriebenen spezifischen gekrümmten Oberfläche der Klinge ähnliche gekrümmte Oberfläche und wird in der Nähe der Vorderkante gegen die rückseitige Oberfläche der Klinge gepreßt, so daß die Klinge entsprechend der gekrümmten Oberflächt¹ der Stützeinrichtung gebogen wird.

Wenn bei dem erfindungsgemüßen Verfahren Y der■folgenden Beziehung Y = 0,03X² entspricht, ergibt sich ein übermäßiges Reschichtungsgewichl und es wird schwiei ig,

TER MEER ■ MÖLLER · STEINMEISTER : : : Karr>.clki - F300

ein gIeichinüBiijos Boseiü chlungsgowicht oder Streichgewicht aufrechtzuerhalten. Wenn Y die Beziehung Y = 0,5X² erfüllt, wird der auf die Vorderkante der Klinge 2 auszuübende Druck übermäßig cjroß, so daß eine erhebliche Beeinträchtigung der Glätte des gestrichenen Papiers verursacht wird und körnige Materialien und rauhe Pigmentteilchen hindurchtreten können, was zur Folge hat, daß Störungen wie Streifen und Kratzer, auftreten können. Demzufolge wird im Bereich von 0 < X - 20 mm die Einstellung derart vorgenommen, daß die folgenden Beziehungen Y> 0,03X² und Y<0,5X'^! und vorzugsweise Y<0,3X² und noch bevorzugter Y <0,lX·' gelten.

Die bei dem erfindungsgemäße Verfahren verwendete Klinge oder Blade kann aus einem Stahl mit ausreichender Biegsamkeit und Festigkeit hergestellt sein und besitzt vorzugsweise eine Dicke von 0,2 bis 0,6 mm. Vorzugsweise verwendet man eine Klinge ohne Abschrägung am Ende der Kante, wobei man jedoch eine Klinge mit einem Abschrägung.sw inkel von weniger als 20" verwunden kann. Wenn jedoch di'i: Abschrügung.swj nkel der Kante zu groß ist, ist es schwierig, ein gestrichenes Papier mit aus-, gezeichneter (VläLLe zu erhalten, da d.ie Fläche zum Abschaben der Hosrhichtungsmasso verringert wird.

Die Gegenwalze, die durch die Bcschichtungsmassc und das Grundpapier über die Preßklinge zusammengepreßt wird, ist im allgemeinen mit Gummi beschichtet und besitzt vorzugsweise zur.Erzeugung einer ausreichenden Glätte des erhaltenen gestrichenen Papiers eine gemäß der japanischen Industrienorm JIS-Z2246 bestimmte Gummihärte von 60 bis 80.

IUi i dom obi.'ii ange-sprochonen, orf indungsgernäß verwendeten 3b Klingenmechanismus ist der pro üTlnheitsflache auf das Grundpapier und die Beschichtungsmasse ausgeübte Klin-

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gendruck relativ gering. Demzufolge können körnige Materialien und rauhe Pigmentteilchen der Boschichtunqsmasse ohne weiteres zusammen mit der Beschichtungsmasst! hindurchtreten, was zur Folge hat, daß Störungen, wie Streifen und Kratzer vermindert werden können und man ein gestrichenes Papier mil ausgezeichneter GLaLLe xn wirksamer Weise erhalten kann.

Weiterhin wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren das; Zeitintervall zwischen dem Zeitpunkt, da eine übermäßige Menge der Beschichtungsmasse mit Hilfe der oben angesprochenen Klingen-Streicheinrichtung auf das Grundpapier aufgebracht wird und dem Zeitpunkt, da die überschüssige Beschichtungsmasse abgeschabt oder abgekraLzt wird, extrem auf 0,0005 bis 0,015 Sekunden und vorzugsweise auf 0,001 bis 0,01 Sekunden verkürzL. Dies kann dadurch erreicht werden, daß man den Abstand zwischen dem Auftragmechanismus zum Aufbringen der Beschichtungsmasse auf das Grundpapicr und dem Klingenniechnnismus zum Abschaben der überschüssigen BesehichUmgsmasse auf einen Wert im Bereich von 0 bis 16 cm und vorzugsweise auf einen Wert von 0 bis 12 cm und noch bevorzugter auf einen Wert von 0 bis 7 cm einstellt. Wenn eine Beschichtungsmasse mit einer hohe Feststoffkonzentration nach Ablauf von mehr als' 0,015 Sekunden mit der Klinge abgeschabt wird, ist es schwierig, das Beschichtungsgewicht der Beschichtungsmasse zu steuern, da die Konzentration der Schicht zu- und das Wasserrückhaitungsvermögen der Schicht wegen der K on/.on tra ti on.szun.ihnie abnehmen, was zu Folge hat, daß Störungen, wi.e Streifen und Kratzer, auftreten können. Kin Zeitintervall von weniger als 0,0005 Sekunden bedeutet:,- daß die Geschwindigkeit der Sl it'icheinriclituiuj mehr .ils JOOO min/:; betragen muß. Dies führt jedoch derzeit zu IU-I r icbüs rigkeiten.

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- γι - ' 34T9277

Wenn das Zeil. intorva I 1 /wischen der Zuführung der Beschichtungsmasse und dein Abschaben der überschüssigen Beschichtungsmasse verkürzt wird, wie es oben beschrieben wordon isL, kann das Auftreten von Störungen, wie Streifen und Kratzer, wegen der Vorteile des oben beschreibenen Klingenniechanismus in bemerkenswert starkem Maße vermindert werden', da die Abnahme der Wasserretention der Beschichtungsmasse nach dem Aufbringen auf das Grundpapier extrem verringert werden kann. Weil das Beschichtungsgewi cht dcMr Beschichtung.smasse durch einen im Vergleich zu den herkömmlichen■Verfahren niedrigeren Klingendruck gesteuert werden kann, kann die Konzentration der Beschichtuncjsmasse erhöht werden und ein gestrichenes Papier miL guter Qualität und ausgezeichnetem Papierglanz, Glätte und Druckfarbenglanz nach dem Drucken erhalten werden. Weiterhin kann der Energieaufwand für das Trocknen vermindert werden, da eine Beschichtungsmasse mit gesteigerter Konzentration angewandt weden kann.

Das orfinduiHjygciiicißc Verfahren ist bezüglich der zu verwendenden Boschichtungsmassen oder Streichfarben nicht eingeschränkt und diese können die üblicherweise für die Herstellung von gestrichenem Papier verwendeten ■ Pigmente, wie Kaolin, gniiahlcnes natürliches Calciuiucarbonat, gefälltes Calciumcarbonat, Satinweiß, Titandioxid, Pyrophyllitton, Calciumsulfit, Calciumsulfat, Aluminiumhydroxid, Zinkoxid, Talkum, Zeolith, Bariumsulfat, amorphes Siliciumdioxid und Kunststoffpigmente; an sich bekannte Bindemittel, wie alkaliempfindliche oder alkaliunempfindliche Bindemittel oder Klebstoffe, wie Styrol/Butadien-Copolymere, Styrol/Acry]-Copolymere, Vinylacetat/Acryl-Copolymere, Ethylen/Vinylacetat-Copolymere, Butadien/Methylmethacryl-Copolymere, Vinylacetat/

^•'-> Butylacrylat-Copolymere und Polyvinylacetat; syntheti-

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sehe BindeniL LLoI odor Klebstoffe, wie; Pol yviny lalkohol , Maleinsäureanhydrid/Styrol-Copolymore, Isobuten/Maleinsäureanhydrid-CopolyincrG und Acrylsäure/Methy] methacrylat-Copolymere; und natürliche Bindemittel oder Klebstoffe, wie oxidierte Stärke, veretherte Stärke, veresterte Stärke, enzymmodifizierte Stärke, durch Schnelltrocknung erhaltene kaitwasscrlös.l iche Stärke, Casein und Sojabohnenprotein; und erforderlichenfalls verschiedenartige Ililfsstoffe, wie Dispergiermittel, Fließmodifizierungsmittel, Mittel zur Beeinflussung der Wasserretention, Antischaummittel, wasserbeständigmachende Mittel, Gleitmittel, Farbstoffe, Mittel zur Einstellung des pH-Werts der vorbestimmten Mischung, etc. enthalten. Die Feststof^konzentration kann innerhalb eines weiten Bereichs von 2 0 bis 80 Gew.-% liegen.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann ο ine solche Boschichtungsmasse mit Hilfe der oben beschriebenen spezifischen Streicheinrichtung auf eine oder auf beide Sciton des Grundpapiers aufgebracht werden. Uas Üeschichtungsgewicht kann auf einen Wert innerhalb eines weiten Bereichs von 3 bis 40 y/m^z, als Trockengewicht einer einzigen Oberfläche gerechnet, eingestellt werden. Es ist sowohl e-ine Einfachbeschichtung als auch eine Doppelbeschichtung möglich. Das verwendete Grundpapier umfaßt Grundpapier für die Herstellung .von gestrichenem Papier mittlerer Qualität aus einem l'ap i erhery tellungs-Zellstoff, der bei saurem oder alkaLischem pH-Wert hergestellt worden ist und Ilochausbouto-tfoi Lsi of f oder inechanischen Zellstoff umfaßt, oder ein Grundpapier für gestrichenes Papier hoher Qualität, welches gebleichten Zellstoff enthält.

Das mit Hilfe des orfindungsgeinäßen Vorfahren;; erhaltone gestrichene Papier zoigL austje/.o ichnet ο K i qensehaf ton

TER MEER · MÜLLER · STEINMEtSTER -" '- ' Kanzaki- -- F300

wenn es einer Nachbehandlung in einer Nachbehandlungseinrichtung, wie einem Superkalander oder einem Glanzkalander unterworfen wird, kann jedoch auch als mattes gestrichenes Papier eingesetzt werden, welches geringfügig nachbehandelt oder nicht nachbehandelt wird. Dieses gestrichene Papier kann mit Hilfe des Offset-Druckverfahrens, des Tiefdruckverfahrens, des Hochdruckverfahrens und des Flexodruckverfahrens bedruckt werden. Beim Drucken kann man geschnittene und aufgerollte Blätter verwenden.

Die folgenden Beispiele dienen der weiteren Erläuterung der Erfindung, ohne daß die Erfindung auf diese Beispiele beschränkt sein soll.
15

Beispiel 1 und Vergleichsbeispiel 1

Man versetzt eine Zellstoffmasse, die 20 Gew.-Teile gebleichten Weichholz-Kraftzellstof£ und 80 Gew.-Teile gebleichten Hartholz-Kraftzellstoff enthält, mit 0,3 Gew.-Teilen Harzleim und 15 Gew.-Teilen Talkum als Füllstoff. Dann stellt man die Mischung mit Aluminiumsulfat auf einen pH-Wert von 4,5 ein und bereitet das Papier unter Verwendung einer Foudrinier-Papiermaschine. Das Papier wird dann in der Weise durch die Leimpresse geführt, daß an beiden Oberflächen insgesamt 1,5 g/m² oxidierte Stärke anhaften und ein Grundpapier mit einem Flächengewicht von 55 g/m² für die Herstellung des gestrichenen Papiers erhalten wird.

Dann wird mit Hilfe eines Cowles-Löscrs eine Beschich-Lungsmasse der nachfolgenden Zusammen Setzung hergestellt:

Kaolin ("Ultra White-90" der Firma Engelhard Minerals

TER MEER ■ MÜLLER ■ STEINMEISTER _-\ "; " Kanzel!'- F300

& Chemicals Corporation, USA) 80 Gew.-Teile

Gemahlenes natürliches Calciumcarbonat ("Softon 2200" der Firma

Bihoku Funka Co., Ltd., Japan) 20 Gew.-Teile Styrol/Butadien-Copolymerlatex

("SN-307" der Firma Sumitomo Nauga-

tuch Co., Ltd., Japan) 10 Gew.-Teile

Oxidierte Stärke ("Ace A" der Firma Oji Cornstarch Co., Ltd., Japan) 5 Gew.-Teile Natriumpolyacrylat 0,3 Gew.-Teile

Man stellt die Feststoffkonzentration der Boschichtungsmasse auf 60 Gew.-% ein und bringt .sie mit Mil fn der in der Fig. 1 dargestellt ein Blade-Streicheinrichtuncj auf beide Oberflächen des oben beschriebenen Grundpapiers auf. Das Zeitintervall (Verweilzeit) zwischen dem Zeitpunkt des Auftrags der Beschichtungsmasse auf das Grundpapier und dom Zeitpunkt dos Abschaben:·, der überschüssigen Beschichtungsmasse beträgt 0,00 3 Sekunden, während die Dicke und der Anlegzustand der Klinge in der in der Tabelle I angegebenen Weise variiert werden.

Insbesondere wird im Bereich von 0 < X - 20 mm, wo der Kontaktpunkt zwischen der Vorderkante der Klinge und der Gegenwalze den Ursprung darstellt, die Tangente an der Gegenwalzenoberfläche die X-Achse und eine zu der X-Achse senkrechte Linie die Y-Achse darstellen, der Wert von "α" in der Formel Y - aX^J , der don llalLc/.uiitand der Klinge roprn.ⁱ.;onl ierl, in dor in Λ^.ν Tube Πι« I angegebenen Weise variieri durch Slcuorung des Winkols der Klinge gegenüber der X-Achso. und dor Position und des Drucks des Luftschlauch^, mit dem die Klinge von hinten angepreßt wird. Die anderen Beschichtungsbcdingungen sind ebenfalls in der Tabelle 1 angegeben.

meer · Müller · STEiNMEiSTm -" '.' Kanz'aKi--- F300

"■"- ie"-"" "'"" 34Ϊ927Τ

Das erhaltene gestrichene Papier wird mit Hilfe eines Superkalanders nachbehandelt. Das Laufverhalten und die Eigenschilf ten des gestrichenen Papiers vor und nach dem Bedrucken sind ebenfalls in der Tabelle I angegeben. 5

Wie aus den Ergebnissen der Tabelle 1 hervorgeht, sind das Laufverhalten und die Eigenschaften des mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfcihrens erhaltenen gestrichenen Papiers ausgezeichnet. Wenn jedoch der Wert von "a" 0,02 beträgt, wird die Steuerung des Beschichtungsgewichts schwierig und es kann der Streichvorgang nicht fortgesetzt werden. Wenn der Wert von "α" 0,55 beträgt, ergibt sich eine bemerkenswert kleine Kontaktfläche zwischen der Klinge und der Gegenwalze, so daß Streifen auftreten und die Glätte des erhaltenen gestrichenen Papiers schlecht ist.

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ski:- F300

Tabelle I

25 30 35

	Beispiel 1	60	Vergleichsbeispiel 1	60
Konzentration der Beschichtungsraasse (Gew.-%)	60	950	60	950
Brookfield-Viskosi tät (s-1)	950	0,3	950	0,3
Dicke der Klinge (mm)	0,4	0,2	0,5	0,55
Wert von "a"	0,08	0,003 600 16	0,02	0,003 600 7
Streichbedingungen -Verweilzeit (s) -Streichgeschwin digkeit (m/min) -Beschichtungsge- wicht (eine Sei te) (g/m²)	0,003 600 20	®	0,003 600 35 <	Δ
Laufverhalten (s.Fußnote 1)	©	61	X	47
Papierglanz (vor dem Bedruk- ken) (s. Fußnote 2)	63	O		Δ
Glätte (vor dem Bedrucken) (s. Fußnote 3)	O	43	-	35
Druckfarbenglanz (nach dem ßedruk- ken) (s. Fußnote 4)	4 4

1: Laufverhalten: Das Laufverhalten wird im Hinblick auf das Auftreten von Fehlern, wie StreifcMi, und die Gleichmäßigkeit der beschichteten Oberfläche bewertet. Die Eigenschaften sind mit den foLgenden Symbolen angegeben:
(gut) © O Δ Χ (Streichen unmöglich)

2: Papierglanz (vor dem Bedrucken): Die Zahlenwerte verdeutlichen den Glanz in Prozent Ci), gemessen bei. 75°/75°C mit Hilfe eines Auto-GoniophotoincLors (GP-1R der Firma Murakami Color Research Laboratory, Japan)

MEER -MÜLLER · STFIINMEISTTR -* _ "-; " Kanzakf- F300

Tabu Lic I (Fortsetzung)

3: Glätte (vor dem Bedrucken): Die Glätte wird durch visuelle Beobachtung bewertet. Die Symbole besitzen folgende Bedeutung:

(gut) (Q) -0 Δ Χ (schlecht)

4: Druckfarb^ncjlanz (nach dem Bedrucken): Das gestrichene Papier ,wird mit FIiIfc einer Druckprüfvorrichtung (RI der Firma Akira Industry Co., Japan) mit 0,3 cm³ schwarzer.Druckfarbe bedruckt. Man bestimmt den Glanz des bedruckten Papiers ebenso wie oben unter Ziff. 2 angegeben. Die gemessenen Werte sind als Prozentzahlen (%) angegeben.
15

Beispiel 2 und Vergleichsbeispiel 2

Man bereitet, mil· Hilfe eines Cowlos-I.ösors eim- haschich-Lungsmassc aüt; den folgenden Bestandteilen:

Kaolin ("Ultra White-90" der Firma Engelhard'Minerals & Chemicals Corporation ,'USA) 40 Gew.-Teile Gemahlenes natürliches Calciumcarbonat ("Carbital 90" der Firma Fuji

Kaolin Co., Ltd., Japan) 60 Gew.-Teile

Styrol/Butadien-Copolymerlatex

("SN-307" der Firma Sumitomo Nau-

gatuch Co-. , Ltd., Japan) 11 Gew.-Teile

Kaltwasserlösliche Stärke ("Hi-Coaster PC-11" der Firma Sanwa

Cornstarch Co., Ltd., Japan) 3 Gew.-Teile Natriumpdlyacrylat'"■ 0,3 Gew. -Teile .

Die Feststoff kon non I" rn I ion der Rasch ichtungsmasse wird in der in der Tabelle 11 angegebenen Weise variiert und

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die Beschichtungsmasse wird auf beide Oberflächen der, im Beispiel 1 beschriebenen Grundpapiers in der in Beispiel 1 angegebenen Weise mit Hilfe einer Klinge aufgetragen, die so gehalten wird, daß der Wert von "a" 0,2 beträgt. Die Verweilzeit wird in der in der Tabelle II angegebenen Weise variiert, und zwar durch Änderung der Streichgeschwindigkeit und des Abstands zwischen Auftragmechanismus und Klingenniechanismus. Das Lauf verhalten und die Eigenschaften des gestrichenen Papiers vor und nach dem Bedrucken sind in der Tabelle II angegeben.

Wie aus den Ergebnissen der Tabelle Il hervorgeht, ist das Laufverhalten der Beschichtungsmasse mit einer hohen Feststoffkonzentration ausgezeichnet und man erhält ein gestrichenes Papier mit ausgezeichneter Glätte und Druckfarbenglanz nach dem Bedrucken. Wenn man jedoch die Verweilzeit wie bei dem herkömmlichen Verfahren steigert, nimmt die Wasserretention während der Zeit ab, wenn die Beschichtungsmasse mit hoher Feststoffkonzentration mit Hilfe der Klinge abgeschabt wird. Dies hat zur Folge, daß Streifen auftreten und das erhaltene gestrichene Papier eine schlechte Glätte aufweist, da die aufgebrachte Schicht rauh ist.

Vergleichsbeispiel 3

Man bringt nach der Verfahrensweise des Beispiels 3 eine Beschichtungsmasse auf beide Oberflächen eines Grundpapiers auf, mit dem Unterschied, daß die ßcschiehtunysmasse mit einer abgeschrägten Klinge (mit einem Abschrägungswinkel von 40°), die am Ende mit einem Gradienten von 40° geschnitten ist, abgeschabt wird. Das Grundpapier und die Beschichtungsmasse entsprechen jenen von Beispiel 2. Die Streichbedingungen, das Laufverhall ■ -n und die Eigenschaften des gestrichenen Papiers vor und nach dem Bedrucken sind ebenfalls in der Tabelle II auf-

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- 20 -

3.4 t 9277

geführt.

Wie aus den Ergebnissen der Tabelle II hervorgeht, treten bei Anwendung einer herkömmlichen Abstreifklinge mit einem Abschrägungswinkel von 40° wegen des hohen Klingendrucks' Streifen auf, es ergibt sich eine geringe Glätte des. gestrichenen Papiers und es ist annähernd unmöglich, den Streichvorgang mit hoher Geschwindigkeit durchzuführen:.

10

TER MEER · MÜLLER · STEINMEISTER

Kap'za.^·- F300

'.Libelle Il

10

20 25

	Bei	.spiel	2	70	70	Vergleich spiel 2	64	sbci- \ P	v/c r ij 3eisT	_ 3iel 3
Konzentration der Beschichtungsmas- se (Gew.-%)	64	64	1550	1550	64	860	70	r ! I 64	64
Brookfield-Visko sität (s~¹)	860	860	0,4 *o,:*	0,5 0,2	860	0,4 0,2	1550	860	860
Klinge Abschrägungs- winkel (°) Dicke (mm) Werte von "a"	0,3 0,2	0,4 0,2	0,003	0,0015	0,4 0,2	0,02	0,4 0,2	40 0,4	40 0,4
Streichbedingun gen Verweilzeit (s)	0,003	0,0015	600	1200	0,04	1200	0,04	3,04	0,02
Streichgeschwin digkeit (m/min)	600	1200	18	2 0	600	18	600	600	1200
Beschichtungsge- wicht (eine Sa i- te) (g/m-¹)	13	18	©	O	14	Δ	20	1 1	15
Laufverhalten (s. Fußnote 1)	®	©	69	72	0	63	X	Δ	X
Papierglanz (vor dem Be drucken) (s. Fußnote 2)	58	65	®	©	58	O		55
Glätte (vor dem Bedrucken) (s. Fußnote 3)	O	O	51	5 2	Δ	48		Δ
Druckfarbenglanz (nach dem Be drucken) (s. Fußnote 4)	44	49		43	-	4 0	-

Bezüglich der Fußnoten 1 bis 4 siehe die Fußnoten der Tabelle I.

- Leerseite

Claims

TER MEER-MULLER-STEINMEISTER

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Dipl.-Chem. Dr. N. tar Meer Dipl.-Incj. H. Steinmeister 341 927

Dipl.-Inn. F. E. Müller ArU.r-L.'irinhru:k-nir_rtiir.o f3i

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Case F 300 ²³- ^{Mai 1984}

KANZAKI PAPER MFG. CO., LTD.

9-8, Ginzii 4-choinr» Chuo-ku, Tokyo, Japan

Verfahren zur Herstellung von gestrichenem Papior

Priorität: 25. Mai 1983, Japan, Nj-. Sho !38-93194 (P)

Pa ten t a η s ρ r ü c h e

\1./ Verfahren zur Herstellung von gestrichenem Papier a-urch Aufbringen einer ntisohichtungsnias.se mit Hilfe« einer Blade-Streicheinrichtung auf ein kontinuierlich zugeführtes Grundpapier, dadurch gekennzeichnet , daß

(a) eine flexible Klinge (2) mit Hilfe einer StüLxeinrichtung (3), die bezüglich dor Klinge (2) dor Gcgenwalze (1) gegenüber Li egend angeordnet- 1st, derart gegen die Gegenwalze (1) gepreßt wird, daß ι,ν,Λχ die Klinge biegt und dia Vorderkante iK-r KiLnqe in Druckkontakt mit der Gegenwa.1 x.e (1) r.LehL, wobei

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die gekrümmte Obc-iilüche der Klinge (2) innerhalb eines durch die folgenden Beziehungen definie-rten Bereichs gehalten wird:

Y > 0/0 3X² , Y < 0,5X² und 0<X = 2 0 mm,

wobei ein am weitesten von der Vorderkante der Klinge (2) entfernter Kontaktpunkt (P) zwischen der Klinge (2) und der Gegenwalze (1) den Ursprung, eine durch den Ursprung verlaufende Tangente der Gegenwalze die X-Achse und eine Normale dazu durch den Ursprung die Y-Achse darstellen; und

(b) ein Zeitintervall von 0,0005 bis 0,015 Sekunden zwischen dem Zeitpunkt, da eine übermäßige Menge der Beschichtungsinasse auf das Grundpapier aufgebracht wird und dem Zeitpunkt, da die überschüssige Menge der Beschichtungsmasse mit Hilfe der Klinge (2) abgeschabt wird, eingehalten wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die gekrümmte Oberfläche der gebogenen Klinge innerhalb eines durch die folgenden Beziehungen definierten Bereichs gehalten wird:

Y > 0,Ü3X^J, Y < 0,3X' und 0 < X ' 20 mm.
3. Vorfahren nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η ζ e i c h η e t , daß die gekrümmte Oberfläche der gebogenen K]..ingc innerhalb eines durch die folgcnden Beziehungen definierten Bereichs gehalten wird:

Y > 0,03X², Y < 0,1X² und 0 < X = 20 mm.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,

5 d α d u r c h g e k e η η ζ e i c h η e t , daß ein Zeitintervall von 0,00 1 bis 0,01 .Sekunden zwischen dem

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Zeitpunkt, da eine übermäßige Menge der Beschichtunasinasse auf das Grundpapier aufgebracht wird, und dein ZeiL-punkt, da die überschüssige Menge der BeschiehLungsiuasse abgeschabt wird, eingehalten wird. 5
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtungsmasse eine Konzentration von 60 bis 70 Gew.-'i aufweist.
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