DE3427967C2 - Verfahren zum Veredeln von Papier und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents

Abstract

Eine Papierbahn (2), die durch einen Kalander (1), in dem auf sie ein Druck ausgeübt und ihre Feuchtigkeit vermindert wird, hindurchgeführt wird, wird mit einer über dem zu erreichenden Endwert der Feuchtigkeit liegenden Feuchte aus dem letzten Walzenspalt des Kalanders herausgeführt und danach zur Reduzierung der Feuchtigkeit auf den Endwert beim Durchlauf durch eine Trocknungseinrichtung (3) einem Trocknungsprozeß ausgesetzt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Veredeln von Papier, bei dem eine Papierbahn durch wenigstens einen Walzenspalt, in dem auf sie ein Druck ausgeübt wird, hindurchgeführt und die Feuchtigkeit der Papierbahn auf einen Endwcn vermindert wird. Ferner betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung eines solchen Verfahrens.

Für eine Veredelung von Papier mit dem Ziel einer Verdichtung auf ein hohes spezifisches Gewicht ist nicht nur ein hoher Liniendruck im Kalander erforderlich, sondern auch eine starke Befeuchtung der Papierbahn vor der im Kalander erfolgenden Behandlung. Da die geforderte Endfeuchte, die das Papier nach dieser Behandlung haben soll, wesentlich geringer ist ak der zuvor vorhandene Feuchtigkeitsgehalt, muß die Papierbahn im Kalander auch getrocknet werden (US-PS 41 66 758, Ullmanns Encyklopädie der technischen Chemie, 4. Auflage, Band 17). Vielfach begrenzt deshalb die verlangte Endfeuchte die Leistungsfähigkeit des Kalanders, d. h., die Durchlaufgeschwindigkeit der Papierbahn muß so gewählt werden, daß die Bahn beim Austritt aus dem Kalander die geforderte Endfeuchte hat, da im Hinblick auf die Trocknungskapazität des Kalanders der Trockenvorgang nicht intensiviert werden kann. Außerdem ist die Leistungsfähigkeit des Kalanders durch die thermische Standfähigkeit der Papierwalzen begrenzt.

Es ist ferner bekannt (Iwanow, Papierherstellung, Seiten 561 und 562; Sonderdruck aus »Wochenblatt für Papierfabrikation« 98, Seite 41) zwischen zwei Trockengruppen einer Papiermaschine, von denen die zweite aus mehreren Zylindern oder einem großen Nachtrokkenzylinder besteht, ein Feuchtglättwerk anzuordnen, um bereits hier eine Glättung und/oder Verdichtung der Papierbahn vorzunehmen, wodurch es möglich ist, bei dem am Ende der Papiermaschine stehenden Maschinenkalander, auch Maschinenglättwerk oder Trockenglättwerk genannt, mit weniger Walzen oder einem reduzierten Liniendruck auszukommen. Die Durchlaufgeschwindigkeit durch den Kalander muß aber auch beim Einsatz eines Feuchtglättwerkes so gewählt werden, daß die Bahn beim Austritt aus dem Kalander die erforderliche Endfeuchte hat.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art tu schaffen, mit dem die Beschränkung, die bisher durch den Kalander bedingt waren, überwunden werden können. Diese Aufgabe löst ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruches 1.

Dadurch, daß die Bahn nach dem Durchlauf durch den Kalander einem Trocknungsprozeß unterworfen wird, kann der Feuchtigkeitsgehalt der Bahn am Ende der Druckbehandlung wesentlich über der verlangten Endfeuchte liegen. Dies bietet die Möglichkeit, entweder den Kalander mit einer höheren Arbeitsgeschwindigkeit zu fahren oder einen Kalander mil einer geringeren Walzenzahl einzusetzen. Im erstgenannten Fall "rreicht man eine beträchtliche Steigerung der Kalanderkapazität, was in vielen Fällen den Einsatz eines oder mehrerer zusätzlicher Kalander erübrigt. Da außerdem die Investitionskosten der erforderlichen zusätzlichen Trocknungseinrichtung wesentlich geringer sind als eines zusätzlichen Kalanders, erhöht sich hierdurch die Wirtschaftlichkeit wesentlich. Außerdem verringern sich bei einer geringeren Kalanderanzahl auch die spezifischen Personalkosten deutlich. Ebenso vermindert der Einsatz eines Kalanders mit geringerer Walzenzahl, also beispielsweise eines konventionellen Superkalanders mit nachgeschalteter Trocknungseinrichtung die Investitionskosten deutlich gegenüber einem Verdichtungskalander gleicher Leistungsfähigkeit, den die Bahn mit der geforderten Endfeuchte verläßt.

Das erfindungsgemäße Verfahren bietet aber noch weitere, wesentliche Vorteile. Bei einer Behandlung der

³apierbahn in einem Verdichtungskalander lassen sich iurch das erfindungsgemäße Verfahren wegen der höieren Feuchte der Bahn in den letzten Walzenspalten, in lenen der höchste Liniendruck herrscht, die für hochrerdichtete technische Papiere relevanten Eigenschaften, also das Raumgewicht, die Glätte, die Porosität und jie Transparenz, erheblich verbessern.

Bei einer Satinage von Druckpapier in einem Satilierkalander läßt sich bei gleicher Verdichtung des Pa-)iers wegen der höheren Feuchte, bei der die Satinage >eendet wird, eine wesentlich höhere Glätte der Papierjahn erzielen, als dies bei den bekannten Verfahren der -all ist. Zwar wird die erzielte Glätte durch die Nachrocknung etwas verringert, sie liegt jedoch auch nach ier Nachtrocknung noch wesentlich über den bisher erreichten Werten für Naturpapier, se daß zumindest in einer Reihe von Anwendungsfällen das teurere, gestrichene Druckpapier durch das nach dem erfindungsgemäßen Verfahren veredelte Naturpapier ersetzt werden kann. Man kann aber auch die höhere Glättwirkung, welche mit eiern erfindungsgemäßen Verfahren erreicht wird, zu einer Reduzierung des Liniendrucks nutz'rii, so daß bei einer gegenüber bekannten Verfahren gleichen Glätte eine deutlich geringere Verdichtung der Papierbahn während der Satinage erfolgt Selbstverständlich lassen sich auch Zwischenwerte zwischen maximaler Glätte bei gleichbleibender Verdichtung einerseits und minimaler Verdichtung bei gleichbleibender Glätte andererseits beliebig wählen.

Schließlich bietet das erfindungsgemäße Verfahren auch Vorteile in Verbindung mit einer Behandlung der Papierbahn innerhalb einer Gruppe der Papiermaschine, also beispielsweise einem Inline-Kalander oder einem Glättwerk. Auch hier kann die Walzenzahl vermindert werden, wodurch beispielsweise das Aufführen der Bahn vereinfacht wird, oder aber eine höhere Glätte erreicht werden, als dies bisher beispielsweise mit einem Glättwerk möglich war, selbst wenn man berücksichtigt, daß der Nachtrocknungsprozeß die erreichte Glätte wieder etwas ve, ringen. Schließlich ermöglicht das erfindungsgemäße Verfahren auch eine Verminderung der Temperatur der Kalanderwalzen und/oder des Liniendrucks zur Erhöhung der Standzeit der Papierwalzen.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird während des Trocknungsprozesses die Papierbahn einer Konvektionstrocknung unterworfen, da diese Art der Nachtrocknung besonders raum- und kostensparend is*. Es sind aber auch andere Trocknungsarten, beispielsweise eine Strahlungstrocknung mittels Infrarotstrahlung, oder eine Kontakttrocknung verwendbar, wobei letztere mittels beheizter Zylinder durchgeführt werden kann. ₍

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine kostengünstige Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zu schaffen. Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruches 7 gelöst.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform weist der Konvektionstrockner längs der Durchlaufstrecke der Papierbahn mehrere im wesentlichen gegeneinander gerichtete Luftströme erzeugende Düsenpaare auf.

Im folgenden ist die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels im einzelnen erläuiert. Die einzige Figur zeigt in schematischcr Ansicht einen Kalander mit nachgeordnetem Konvektionstrockner.

In einen als Ganzes mit 1 bezeichneten Verdichtungskalander bekannter Bauart wird eine Papierbahn 2 mit einem Feuchtigkeitsgehalt, der zwischen 15% und 25% beträgt, eingeführt, wobei der Durchlauf durch den Kalander in bekannter Weise am obersten Walzenspalt beginnt. Der Verdichtungskalander 1 hat 15 Arbeitswalzen. Seine Metallwalzen sind mit Dampf beheizt. Der einstellbare Liniendruck beträgt bis zu 500 kN/m.

Die Beheizung der Walzen und insbesondere die Arbeitsgeschwindigkeit des Verdichtungskalanders 1 sind ίο so gewählt, daß die Papierbahn den Kalander mit einem Trockengehalt von etwa 10% verläßt

Die Papierbahn 2 wird unmittelbar nach dem Austritt aus dem Verdichtungskalander 1 in einen als Ganzes mit 3 bezeichneten Konvektionstrockner eingeführt, der, wie die Fig. 1 zeigt, im Ausführungsbeispiel unmittelbar neben dem Kalandergerüsi unter der Bühne 4 angeordnet ist, auf dem sich die Lagerungsvorrichtung für die Rolle befindet, von der die in den Verdichtungskalander 1 einlaufende Papierbahn 2 abgezogen wird.
Der Konvektionstrockner 3 enthält lan?«·· der geradlinigen Durchlaufstrecke mehrere Düsenpaare, die aus je einer Düse 5, die gegen die Unterseite der Papierbahn i gerichtet ist, und einer Düse 6, die gegen die Oberseite der Papierbahn gerichtet ist. bestehen. Diese Düsen 5 und 6 richten Heißluftströme gegen die Papierbahn, durch welche die Papierbahn geführt und ihr Feuchtigkeitsgehalt bis zu der gewünschten Restfeuchte vermindert wird, die beispielsweise 6% beträgt. Nach dem Austritt aus dem Konvektionstrockner 3 wird die Papierbahn wieder aufgewickelt. Sie hat nicht nur die gewünschte hohe Verdichtung, sondern auch eine Glätte, wie sie bisher bei Naturpapier nicht erreicht werden konnte.

Alle in der vorstehenden Beschreibung erwähnten sowie auch die nur allein aus der Zeichnung entnehmbaren Merkmale sind als weitere Ausgestaltungen Bestandteile der Erfindung, auch wenn sie nicht besonders hervorgehoben und insbesondere nicht in den Ansprüchen erwähnt sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (9)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Veredeln von Papier, bei dem eine Papierbahn durch wenigstens einen Walzenspalt, in dem auf sie ein Druck ausgeübt wird, hindurchgeführt und die Feuchtigkeit der Papierbahn auf einen Endwert vermindert wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Papierbahn mit einer zwischen dem Anfangswert beim Einlauf in den Walzenspalt und dem Endwert der Feuchtigkeit liegenden Feuchte aus dem Walzenspalt oder dem letzten der Walzenspalte herausgeführt und danach zur Reduzierung der Feuchtigkeit auf den Endwert beim Durchlauf durch eine Trocknungseinrichtung einem Trocknungsprozeß ausgesetzt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Durchlauf der Papierbahn durch einen Kalander mit einer das Erreichen des Endwertes der Feuchte beim Austritt gestattenden Anzahl von Walzen, von denen ein Teil beheizt ist, zur Erzielung eines über dem Endwert der Feuchte liegenden Feuchtigkeitgehaits der Papierbahn beim Austritt aus dem Kalander dessen Arbeitsgeschwindigkeit entsprechend erhöht wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchlauf der Papierbahn durch den Walzenspalt oder die Walzenspalte bei einem verminderten Liniendruck vorgenommen wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchlauf der Papierbahn durch den Walzenspalt oder die Walzenspalte bei einer verminderten Temperatur der Walzen vorgenommen wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzielung eines über dem Endwert der Feuchte liegenden Feuchtigkeitsgehalts der Papierbahn bei deren Austritt aus dem letzten Walzenspalt eine Vorrichtung mit einer verkleinerten Anzahl von Walzenspalten eingesetzt wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Papierbahn während des Trocknungsprozesses einer Konvektionstrocknung unterworfen wird.

7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß einer als Verdichtungskaiander (1) oder als Satinierkalander oder als Glättwerk ausgebildeten Einrichtung eine Trocknungseinrichtung (3) nachgeordnet ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Trocknungseinrichtung als Konvektionstrockner (3) ausgebildet ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Konvektionstrockner (3) längs der Durchlaufstrecke der Papierbahn mehrere im wesentlichen gegeneinander gerichtete Luftströme erzeugende Düsenpaare (5,6) aufweist.