DE4112537A1 - Verfahren und vorrichtung zur glaetteerzeugung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Glätteerzeugung, d. h. zur Einebnung der Oberfläche, bei Papier und ähnlichen Faservliesen.

Zur Glätteerhöhung von Papier ist neben großen Linienkräften oft der Einsatz von beheizten Walzen im Glättwerk erforderlich. Die dabei zu beachtenden Abhängigkeiten bezüglich des Feuchtegehalts des Papieres, der Temperatur der Walzen, des Anpreßdruckes sowie der Verweilzeit im Walzenspalt sind u. a. im EP 2 45 250 ausgeführt.

Nachteilig ist bei dem sogenannten Temperaturgradienten-Verfahren, daß die dabei teilweise notwendigen Oberflächentemperaturen von über 200°C entsprechend hohe Wärmeverluste durch Konvektion und Abstrahlung zur Folge haben, mit einem großen maschinellen Aufwand sowie hohen maschinellen Ansprüchen verbunden sind und die benötigten Anpreßdrücke zu einer erheblichen Volumenreduzierung führen. Der hierbei übliche, über die Papierbahndicke nach außen hin abnehmende Feuchtegehalt ist der Grund für eine entsprechend stärkere Pressung der inneren Schichten.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren mit einer entsprechenden Vorrichtung zur Glätteerzeugung bei Papier zu schaffen, das bei gleichen Glättewerten weniger Energie erfordert und zu einer geringeren Volumenreduzierung führt.

Erfindungsgemäß wurde die Aufgabe dadurch gelöst, daß die Papierbahn den Glättwerkswalzen mit einer Feuchteverteilung zugeführt wird, deren Charakteristik darin besteht, daß der Feuchtegehalt in den inneren Schichten des Papiers im wesentlichen geringer oder höchstens so groß wie in den äußeren Schichten ist. Die Folge davon ist, daß die inneren Schichten steifer und weniger leicht plastisch verformbar sind als die äußeren. Zur Verbesserung des Verfahrensergebnisses ist es zweckmäßig, im Bereich der Erzeugung der Feuchteverteilung die Luftzirkulation zu vermindern und/oder eine hohe Luftfeuchtigkeit zu erzeugen bzw. aufrechtzuerhalten und/oder Dampf einzubringen. Zusätzlich kann der Feuchtegehalt der äußeren Schichten durch Kühlung von die Papierbahn berührenden Walzen oder der Papierbahn selbst unmittelbar vor oder während des Glättens und damit verbundene Kondensation auf den Walzen bzw. der Papierbahn oder aber durch Befeuchtung erhöht werden. Dies führt zu einem zusätzlichen Anstieg des Feuchtegehaltes über die Papierbahndicke nach außen hin, wobei die Papierbahn vor der Erzeugung der Feuchteverteilung einen Feuchtegehalt von 5-25% und danach von 2-15% haben sollte. Die aus der verbesserten Feuchteverteilung resultierende höhere Steifigkeit der inneren Schichten und bessere plastische Verformbarkeit der äußeren Schichten führt insgesamt zu besseren Glättewerten und einer geringeren Verdichtung.

Die dem Verfahren entsprechende Vorrichtung besteht aus den Glättwerkswalzen sowie einer vorgelagerten dielektrischen Papierbahnheizung.

Im Bereich der Papierbahnheizung sollte dabei die Luftzirkulation vermindert und/oder eine hohe Luftfeuchtigkeit erzeugt bzw. aufrechterhalten und/oder Dampf eingebracht werden. Des weiteren ist es von Vorteil, wenn mindestens eine von zusätzlich zwischen den Glättwerkswalzen und der Papierbahnheizung angeordneten Walzen und/oder eine der Glättwerkswalzen selbst gekühlt wird.

Die dielektrische Heizung bietet die Möglichkeit, die Papierbahn von der Mitte beginnend auszutrocknen, während dies bei Kontakt- und Konvektionstrocknung genau umgekehrt ist. Die hohe Luftfeuchtigkeit im Bereich der dielektrischen Heizung unterstützt noch die Ausbildung des gewünschten Feuchteprofils.

Nachfolgend soll die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. Die beigefügte Zeichnung zeigt zwei Ausführungsformen der Vorrichtung in schematischer Darstellung.

Die vor den Glättwerkswalzen 2 angeordnete und auf der Basis von dielektrischer Energieübertragung arbeitende Papierbahnheizung 3 erzeugt dabei in der Papierbahn 1 eine Feuchteverteilung, bei der der Feuchtegehalt in den inneren Schichten des Papiers im wesentlichen geringer oder höchstens so groß wie in den äußeren Schichten ist.

Vorteilhafterweise besitzt die Papierbahnheizung 3 eine geschlossene Konstruktion oder, wie in Fig. 2, eine Umhausung 5, so daß die Luftzirkulation bezüglich der Papierbahn 1 in diesem Bereich vermindert wird, eine hohe Luftfeuchtigkeit erzeugt bzw. aufrechterhalten oder Dampf eingebracht werden kann.

Die Kühlung der äußeren Schichten der Papierbahn 1 kann beispielsweise, wie in Fig. 1 dargestellt, über die gekühlten Glättwerkswalzen 2 oder, wie in Fig. 2 gezeigt, über zusätzlich zwischen der Papierbahnheizung 3 und den Glättwerkswalzen 2 innerhalb der Umhausung 5 angeordnete, gekühlte Walzen 4 erfolgen. Die damit eventuell verbundene Kondensation auf den Walzen 4 bzw. Glättwerkswalzen 2 wird auf die äußeren Schichten übertragen und verbessert die Feuchteverteilung dahingehend weiter, daß die äußeren Schichten feuchter als die inneren werden.

Claims (8)

1. Verfahren zur Glätteerzeugung, bei dem die Papierbahn (1) dem Glättwerksnip (2) mit einer Feuchteverteilung zugeführt wird, die dadurch gekennzeichnet ist, daß der Feuchtegehalt in den inneren Schichten des Papiers im wesentlichen geringer oder höchstens so groß wie in den äußeren Schichten ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Erzeugung der Feuchteverteilung die Luftzirkulation vermindert und/oder eine hohe Luftfeuchtigkeit erzeugt bzw. aufrechterhalten und/oder Dampf eingebracht wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß unmittelbar vor oder während des Glättens eine Befeuchtung und/oder eine Kühlung der äußeren Schichten erfolgt.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Papierbahn (1) vor der Erzeugung der Feuchteverteilung einen Feuchtegehalt von 5-25% und danach von 2-15% hat.

5. Vorrichtung zur Glätteerzeugung, dadurch gekennzeichnet, daß den Glättwerkswalzen (2) eine dielektrische Papierbahnheizung (3) vorgelagert ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Papierbahnheizung (3) die Luftzirkulation vermindert und/oder eine hohe Luftfeuchtigkeit erzeugt bzw. aufrechterhalten und/oder Dampf eingebracht wird.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der Glättwerkswalzen (2) gekühlt wird.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Glättwerkswalzen (2) und der Papierbahnheizung (3) Walzen (4) angeordnet sind, von denen mindestens eine gekühlt wird.