DE3622193A1

DE3622193A1 - Verfahren fuer das verfolgen des verfestigungsvorgangs von pigmentbeschichtungen von papier

Info

Publication number: DE3622193A1
Application number: DE19863622193
Authority: DE
Inventors: Per J Aschan; Ari Laine
Original assignee: KESKUSLABORATORIO
Current assignee: KESKUSLABORATORIO
Priority date: 1985-07-04
Filing date: 1986-07-02
Publication date: 1987-01-15
Anticipated expiration: 2006-07-03
Also published as: FR2587494A1; GB8616383D0; GB2178843B; JPH0731185B2; DE3622193C2; SE8602925D0; FI71020C; FI852648A; FI71020B; FR2587494B1; SE8602925L; SE502685C2; FI852648A0; GB2178843A; JPS6258000A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren für das Verfolgen des Verfestigungsvorgangs von Pigmentbeschichtungen von Papier.

Die Kontrolle des Verfestigungsvorgangs in einer Papierbe schichtung ist sehr problematisch, wenn vorhandene Verfahren verwendet werden, und das Entwickeln des Festwerdens bzw. Erstarrens läßt sich unmöglich mit üblichen Verfahren verfol gen. Das Beobachten des Verfestigungsvorgangs ist jedoch wichtig, insbesondere für die strikte Steuerung des Trock nungsvorgangs von beschichteten Papier, d. h. nur ein genaues Verfolgen des Verfestigungsvorgangs macht es möglich, den Trocknungsvorgang zu regulieren und zu optimieren. Die vor liegende Beschreibung bezieht sich jedoch nicht auf ein Ver fahren zum Trocknen von Papier, sondern nur auf das Verfolgen des Verfestigungsvorgangs.

Die Aufgabe der Erfindung besteht in dem Verfügbarmachen eines neuen Verfahrens für das Verfolgen des Verfestigungs vorgangs von Pigmentbeschichtungen von Papier. Insbesondere zielt die Erfindung darauf ab, ein Verfahren zu schaffen, das für einen prozeßgekoppeltes (on-line) verfolgendes Pig mentbeschichtungs-Verfestigungsvorgangs verwendet werden kann.

Erfindungsgemäß sind zur Lösung die im Patentanspruch 1 ge kennzeichnenden Merkmale vorgesehen.

Bevorzugte Merkmale, die die Erfindung vorteilhaft weiterbil den, sind in den nachgeordneten Patentansprüchen genannt.

Die Erfindung basiert auf dem Verfolgen der Lichtdurchläs sigkeit und der Dispersion von Licht, die von Wasser in der Papierbahn verursacht wird, insbesondere in Abhängigkeit von der verstrichenen Zeit seit dem Zeitpunkt des Aufbringens der Beschichtung. Gemäß dem beanspruchten Verfahren wird die Durchlässigkeit oder die Helligkeit (diffuse Reflexion) oder der Glanz bzw. äußere Schein des beschichteten Papiers in Abhängigkeit von der Zeit seit dem Zeitpunkt des Aufbringens der Beschichtung ermittelt bzw. bestimmt.

Besonders nützlich ist die Ermittlung der Lichtdurchlässigkeit Tr. In diesem Zusammenhang ist die Lichtdurchlässigkeit de finiert als das Verhältnis des I ₁/I _o, wobei I ₁ die Intensität des durch das Papier durchgelassenen Lichts und I _o die Inten sität des auf die Oberfläche des Papiers gerichteten Lichtes ist.

Durchgeführte Versuchsergebnisse zeigten, daß der Feuchtig keitsgehalt in der Beschichtungsschicht in hervorragender Wei se durch die Lichtdurchlässigkeit, die Helligkeit oder den Glanz des beschichteten Papiers gekennzeichnet ist. Die Durch lässigkeit des Papiers und die Durchdringung des Lichtes nimmt sehr schnell ab, sobald in der Oberfläche des Papiers zwischen den Partikeln des Beschichtungspigments luftgefüllte Hohlräume gebildet werden. Zur selben Zeit nimmt die Helligkeit der Papieroberfläche mit abnehmenden Feuchtigkeitsgehalt zu. Dies ist die Grundlage für das Verfolgen des Verfestigungs vorgangs von den Pigmentbeschichtungen mittels Helligkeits ermittlung. Weiterhin hat feuchtes Papier einen hohen Glanz wert, der mit abnehmendem Feuchtigkeitsgehalt abnimmt. Dies ist die Grundlage für das Verfolgen des Verfestigungsvorgangs der Pigmentbeschichtungen mittels Glanzermittlung.

Die Bestimmung bzw. Ermittlung der Papierdurchlässigkeit in Abhängigkeit von der verstrichenen Zeit seit dem Zeitpunkt des Aufbringens der Beschichtung zeigt, daß die Durchlässigkeit anfangs sehr langsam abnimmt. Nach der langsamen Phase folgt eine schnelle Abnahme der Durchlässigkeit, wobei diese Phase mit der Bildung von luftgefüllten Hohlräumen zwischen den Partikeln der Papierbeschichtung korrespondiert. Nach dieser steilabfallenden Abnahme des kritischen Bereichs folgt eine sehr langsame Abnahme der Durchlässigkeit, wobei sich der Durchlässigkeitswert dem von trockenem Papier nähert. Die Helligkeit und der Glanz bzw. äußere Schein erfahren in der gleichen Weise wie zuvor erwähnt eine Änderung in Abhängigkeit von der Zeit .

Die Durchlässigkeit bzw. Ausstrahlung, die Helligkeit und/oder der Glanz bzw. der äußere Schein von nassem Papier werden in derselben Weise ermittelt, wie die Bestimmung der Durchläs sigkeit bzw. Ausstrahlung, der Helligkeit und des Glanzes bzw. äußeren Scheins von trockenem Papier. Diese bekannte Technik wird daher in dieser Beschreibung nicht näher be schrieben.

Der Wert der Erfindung liegt in der Möglichkeit, das Ausmaß der Verfestigung über den kritischen Verfestigungsbereich genau zu verfolgen.

Auf diese Weise kann das Trocknen korrigiert werden, und der Trocknungsprozess kann mittels des neuen Verfahrens optimiert werden.

Nachfolgend wird die Erfindung detaillierter an einem Ausfüh rungsbeispiel offenbart, wobei auf die beigefügte Zeichnung Bezug genommen wird, die eine Durchlässigkeitskurve darstellt, die aus einem Trocknungstest während der Beschichtung einer Papierbahn im Pilotanlagenmaßstab gewonnen worden ist.

Bei dem Versuch wurde das Papier von einer Seite unter Ver wendung einer Lichtquelle mit konstanter Leistung beleuchtet. Die Durchlässigkeit, die das Verhältnis aus der Intensität des durchgelassenen Lichtes zu der Intensität des auf die Papieroberfläche gerichteten Lichtes ist, wurde unmittelbar nach dem Aufbringen der Beschichtung und weiterhin in Abhän gigkeit von der verstrichenen Zeit t seit dem Zeitpunkt des Aufbringens ermittelt. Der unmittelbar nach dem Aufbringen ermittelte Durchlässigkeitswert ist bei diesem Versuch mit 100% gezeichnet worden, und die in Abhängigkeit von der Zeit gewonnenen Werte sind als Kurve in dem Diagramm dargestellt. Aus der graphischen Darstellung ist der steile Abfall der Durchlässigkeit in dem markierten kritischen Verfestigungs bereich von Tr = 50% bis Tr = 90% zu entnehmen .

Die Erfindung wird gemäß den Patentansprüchen angewendet und ist nicht durch das dargestellte Ausführungsbeispiel begrenzt. Demgemäß kann für das beschriebene Verfahren jede Wellenlänge des Lichtes, in günstigerweise beispielsweise der sichtbare Bereich des Lichtes, verwendet werden.

Claims

1. Verfahren für das Verfolgen des Verfestigungsvorgangs von Pigmentbeschichtungen von Papier, dadurch gekennzeichnet, daß das Papier beleuchtet wird und daß das durchgelassene Licht, die Helligkeit (diffuse Reflexion des Lichtes) und/oder der Glanz des Lichtes in Abhängigkeit von der verstrichenen Zeit t seit dem Zeitpunkt des Aufbringens der Beschichtung ermittelt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis I ₁/I _o in Abhängigkeit von der seit dem Zeitpunkt des Aufbringens der Beschichtung verstri chenen Zeit ermittelt wird, wobei I _o die auf das Papier gerichtete Intensität des Lichtes, die Helligkeit des Papiers oder der Glanz des Papiers ist und wobei I₁ die durch das Papier durchgelassene Intensität des Lichtes, die Helligkeit des Papiers oder der Glanz des Papiers ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchlässigkeit Tr von Papier in Abhängigkeit von der seit dem Zeitpunkt des Aufbringens der Beschich tung verstrichenen Zeit ermittelt wird.