EP0957202A2 - Process and apparatus for making SC-A-paper online - Google Patents
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- EP0957202A2 EP0957202A2 EP99100989A EP99100989A EP0957202A2 EP 0957202 A2 EP0957202 A2 EP 0957202A2 EP 99100989 A EP99100989 A EP 99100989A EP 99100989 A EP99100989 A EP 99100989A EP 0957202 A2 EP0957202 A2 EP 0957202A2
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- paper web
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- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21G—CALENDERS; ACCESSORIES FOR PAPER-MAKING MACHINES
- D21G1/00—Calenders; Smoothing apparatus
- D21G1/0073—Accessories for calenders
- D21G1/0093—Web conditioning devices
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- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
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- D21F7/008—Steam showers
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- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21G—CALENDERS; ACCESSORIES FOR PAPER-MAKING MACHINES
- D21G7/00—Damping devices
Definitions
- the invention relates to a method for producing SC-A paper with high gloss and high smoothness, which from the Paper machine coming paper online a super calender (Multinip soft calender) is fed, in which it is used Achievement of the desired gloss and smoothness properties Variety of nips passes through, as well as a device to carry out this procedure.
- a super calender Multinip soft calender
- Gloss and smoothness are characteristics of a paper web that are not only their appearance, but also their further processability influence. For certain applications, gloss and / or Smoothness values are desired that are reproducible as evenly as possible should be.
- the gloss and smoothness of the paper web are common thereby increased that the paper web following the Drying section of the paper machine consisting of a smoothing unit passes through one or more nips, the gloss and / or the smoothness of the paper web by the pressure in the Nip and the temperature of the nip forming the nip rolling is increased.
- Supercalenders have a large number on top of each other arranged rollers and nips provided between them that are traversed by the paper web. Through the Many nips result in a high degree of coverage and a good distribution of the satin work between print and Temperature.
- Super calenders are usually provided offline, i.e. the one coming out of the paper machine Paper web first wound up on a spool and with this is transferred to the super calender, which she then with at a significantly lower speed than the paper machine speed goes through.
- the offline installation has the advantage that the paper web is in the Supercalender can still compensate, so that in the supercalender not with the conditions influenced by many factors must be worked from the paper machine.
- machine or soft calenders can be connected online to a paper machine and therefore be traversed at paper machine speed.
- Machine calenders however, have only a few nips, see above that worked with higher pressure and temperature and the Paper web is stressed accordingly.
- More essential The disadvantage of the soft calender is that not all types of paper in high quality can be refined.
- SC-A paper it is not possible with a high-density online soft calender Manufacture SC-A paper. It is more recent managed the printability properties of a with 11 Nips of super calendered gravure paper too to achieve with only four nips of a soft calender, however, relatively high roller temperatures and Compressive stress in the nips required.
- the object of the invention is the online production of SC-A paper.
- This object is essentially achieved with the invention solved that the coming out of the paper machine, online one Supercalender (multinip soft calender) fed paper web immediately before the first nip of the supercalender Steam is moistened and passed through the first nip before the steam application increased surface moisture below a predetermined value has dropped in the range of 12% to 25%.
- Supercalender multinip soft calender
- Paper is a voluminous fiber structure with different behavior in the thickness direction. To simplify this, one could imagine three areas (layers) arranged one above the other for SC-A paper with a material weight of approx. 50 g / m 2 .
- the paper surface is understood here to mean the uppermost area of the paper, that is to say the upper third of the material web in the case of the SC-A paper mentioned.
- the moisture tends to equalize across the cross-section of the material web, it being provided according to the invention that the paper web enters the first nip before the surface moisture (upper third of the material web) reaches a predetermined value of 12% to 25 % has dropped.
- the moisture gradient between the paper web surface and the central region of the paper web allows the surface to be worked more strongly in order to achieve better gloss and smoothness properties in the nip, while the central region of the paper web ensures sufficient stability.
- the invention makes use of the ideas that DE 43 01 023 C2 for machine calenders are known. Also there is already provision for the paper web to be in front of it to vaporize the nip and the paper web through the nip to conduct before the temperature and humidity in the Have compensated for the paper web.
- SC-A papers are not compatible with such machine calenders possible. It has now been recognized that this is for machine calenders known methods such a gentle treatment of the Paper web allows the paper web to be used without the previously The usual strong drying is fed online to a supercalender can be, making an online production of SC-A paper is made possible.
- the Paper web through the first nip of the supercalender performed before the one caused by the steam application Temperature increase in the middle third of the paper web 1 / e times the temperature increase at the surface reached Has.
- the temperature curve over the paper web can also be determine mathematically or empirically. By double Temperature and moisture gradients can be the gloss and Influencing the smoothness of the paper web surface still improve.
- the paper web is expediently exposed to steam cooled on the supercalender to the temperature gradient to reinforce.
- the temperature of the calender or Steel roller in the first nip of the supercalender is greater than 125 ° C and is preferably about 150 ° C to to remove the high humidity of the web surface. At the same time the temperature gradient and thus the smoothness and Enhancement of gloss increased.
- the paper web has the dryer section of the paper machine a relatively high temperature of, for example, 125 ° C.
- an intermediate cooling is provided with which the Web temperature is preferably reduced to about 30 ° C.
- the paper web in Supercalender is moistened with steam.
- the essentially steam moistening influencing the surface of the paper web enables gentle handling of the paper web and additional reinforcement. the smoothness and gloss improvement in the nip.
- the moisture of the Paper web behind the intermediate cooling section (s) is determined, and that the steam application at Post-moistening and / or before the first nip of the Supercalender depending on the determined actual moisture values and predetermined target values is regulated.
- the task is done with a device for online production solved by SC-A paper in that in a paper machine with a dryer section and one behind the dryer section supercalender arranged online (multinip soft calender) with a variety of nips by the paper web be run through, following the dryer section of the An intermediate cooling section is provided to paper machine to reduce the temperature of the paper web, that the Intermediate cooling section connects an evaporation device, to increase the moisture of the paper web, and that immediately before the first nip of the supercalender Steam delivery device is provided so that the through the Steam exposure causes temperature and humidity to increase the paper web is not yet balanced when the paper web passes through the nip.
- the vaporization device follows a second cooling section to adjust the web temperature before Reduce supercalender again.
- the web By cooling the web before applying the steam to the first nip of the supercalender there is a sufficient amount of steam for condensation brought.
- the moisture and moisture generated by vaporization Temperature gradient is maintained until the first nip, because the Vaporization only immediately before the first nip of the supercalender takes place so that a compensation of the temperature and Moisture is not possible.
- a measuring frame is provided with which the Moisture of the paper web is detected, the determined Measured values for controlling the vaporization device and / or the Steam delivery device can be used. This allows the Steaming always adapted to the current conditions become.
- the measured values determined for Control of the steam delivery device can be used to undesirable changes in gloss or smoothness immediately to be able to correct.
- the Temperature of the rollers on the basis of the measured values determined is adjusted.
- the steaming device that follows the dryer section is provided for rewetting the paper web
- a steam delivery device on the inlet side to which a heating duct connects, which is separated from the Paper web is traversed. This ensures that the moisture applied by the steam delivery device can even out over the cross section of the paper web.
- This process is supported according to the invention in that warm, saturated air is provided in the heating duct is suctioned off again at the end of the heating duct.
- the single figure shows schematically the structure of an inventive Device for online production of SC-A paper.
- a device 1 for the online production of SC-A paper has a paper machine, of which in the Drawing only the last section of the dryer section is indicated. The detailed design of the paper machine plays no role in the invention.
- a second cooling section 10 here two Cooling rollers 11, 11 'and a suction roller arranged between them 12 has.
- the temperature of the Paper web 3 cooled down again to approx. 32 ° C, the Paper web 3 at the end of the cooling section 10 a moisture from 7 to 11.5%.
- the moisture content of the paper web 3 is detected via a measuring frame 13.
- the paper web 3 is then online a super calender 14 fed from a plurality of nips (Nips) 15 consists of one after the other from the paper web be run through. With supercalender it becomes a multinip soft calender designated.
- Each nip 15 is replaced by a Polymer roller 16 and a steel roller 17 formed on at least 125 ° C, preferably heated up to 150 ° C.
- pulleys 18 are provided to the paper web 3 through the corresponding nips lead.
- a steam delivery device 19 is provided, which in particular can consist of a steam blow box, as described in DE 43 01 023 C2.
- steam delivery devices 19, 19 ' are arranged on the top and bottom of the paper web 3.
- a suction 20 is assigned to the steam delivery device 19, 19 ', via which supersaturated air is extracted.
- further steam delivery devices 21 are provided in front of further nips 15 2 , 15 3 , 15 4 , 15 6 , 15 7 , 15 9 , via which the paper web 3 is rewetted in order to partially compensate for the loss of moisture in the nips 15.
- a measuring frame 22 Following the supercalender 14 is a measuring frame 22 provided the gloss and / or smoothness of the paper web 3rd determined.
- a so-called double-stack supercalender can be used, where two groups of nips in a row are arranged, which successively pass through the paper web become. This increases the height of the calender decreased. Otherwise, the device 1 remains unchanged.
- the method according to the invention can be used in a double-stack calender perform in the same way as in Fig. 1 shown calender.
- the paper web 3 emerging in the usual way from the dryer section of the paper machine first passes through the intermediate cooling section 2, in which its temperature is reduced to 32 ° C.
- the paper web 3 is moistened and heated in the subsequent vapor deposition device 7.
- the heating channel 9 through which the paper web 3 passes ensures that the moisture is evened out over the cross section of the paper web 3.
- the paper web 3 leaves the vapor deposition device 7 at a temperature of approximately 92 ° C., which would, however, impair the increase in gloss and smoothness in the supercalender 14, since not enough steam would condense in front of the first nip 15 1 .
- the temperature of the paper web 3 in the second cooling section 10 is therefore reduced again to approximately 32 ° C., the paper web having a moisture content of approximately 7 to 11.5%.
- the steam delivery device 19, 19 ' hot, droplet-free steam is now applied to the paper web surface immediately in front of the first nip 15 1 of the supercalender 14, the steam temperature in the steam blowing chamber of the steam delivery device 19, 19' being approximately in the range from 102 ° C. to 110 ° C is to prevent condensation of the steam.
- the steam delivery device 19, 19 ' is brought as close as possible to the nip 15 1 , the distance being adjustable depending on the speed at which the paper web 3 passes through the nip 15.
- the steam condenses, drastically increasing the temperature on the surface of the paper web 3.
- the surface will be approximately 90 ° C. hot after the condensation of the steam.
- the condensed steam forms a moisture film, the strength of which is, for example, in the range of a thousandth of a millimeter.
- the condensation results in an almost sudden increase in temperature of the surface of the paper web 3, which, however, compensates for itself within a very short time via the thickness of the paper web 3, so that the paper web 3 has a uniform temperature distribution within fractions of a second.
- the top layer in the case of SC-A paper with a fabric weight of approx. 50 g / m 2, about a third of the paper web
- the top layer has a significantly higher relative humidity than the central region of the paper web 3.
- the paper web 3 passes through the first nip 15 1 of the supercalender 14. Also the temperature of the paper web 3 is not yet balanced at this time, rather the temperature increase in the middle third of the paper web caused by the steam application should not yet have reached 1 / e times the temperature increase of the surface of the paper web 3 .
- the paper web 3 is treated by smoothing the surface of the web 3, which still has the increased temperature and humidity, or is provided with an increased gloss.
- the areas of the paper web 3 lying further inside are not significantly changed by the roller gap 15 1 .
- the paper web 3 then runs through the further nips 15 2 to 15 11 of the supercalender 14, the paper web 3 being moistened by the steam delivery devices 21 before individual nips in order to improve the increase in gloss and smoothness.
- the setpoint On the basis of the measured values of the measuring frame 22 and The setpoint is the steam delivery through the Steam delivery devices 19, 19 'and / or 21 and possibly the Heating of the calender rolls 17 controlled. In a similar way serve the moisture values determined by the measuring frame 6 and 13 together with the corresponding setpoints Control of the steam application in the steaming device 7 and the steam delivery device 19, 19 '.
- SC-A paper online to produce, with gloss values of 48 to 50 Hunter gloss points (SC-A) and when performing rewetting and Intercooling 50 to 52 Hunter highlights (SC-A +) are reachable. This is essentially due to the gentle Treatment of the paper web with high humidity and temperature achieved in the surface areas that allow the Supercalender a paper web with high initial moisture feed.
Landscapes
- Paper (AREA)
Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von SC-A-Papier mit hohem Glanz und hoher Glätte, wobei das aus der Papiermaschine kommende Papier online einem Superkalander (Multinip-Softkalander) zugeführt wird, in dem es zur Erzielung der gewünschten Glanz- und Glätteeigenschaften eine Vielzahl von Walzenspalten durchläuft, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.The invention relates to a method for producing SC-A paper with high gloss and high smoothness, which from the Paper machine coming paper online a super calender (Multinip soft calender) is fed, in which it is used Achievement of the desired gloss and smoothness properties Variety of nips passes through, as well as a device to carry out this procedure.
Glanz und Glätte sind Kenngrößen einer Papierbahn, die nicht nur ihr Aussehen, sondern auch ihre weitere Verarbeitbarkeit beeinflussen. Für bestimmte Anwendungen sind Glanz- und/oder Glättewerte erwünscht, die möglichst gleichmäßig reproduzierbar sein sollten.Gloss and smoothness are characteristics of a paper web that are not only their appearance, but also their further processability influence. For certain applications, gloss and / or Smoothness values are desired that are reproducible as evenly as possible should be.
Der Glanz und die Glätte der Papierbahn werden üblicherweise dadurch erhöht, daß die Papierbahn im Anschluß an die Trockenpartie der Papiermaschine ein Glättwerk bestehend aus einem oder mehreren Walzenspalten durchläuft, wobei der Glanz und/oder die Glätte der Papierbahn durch den Druck im Walzenspalt und die Temperatur der den Walzenspalt bildenden walzen erhöht wird. Hierdurch läßt sich der Glanz und die Glätte der Papierbahn jedoch nur in begrenztem Maße beeinflussen, da bei einer zu starken Erhöhung des Druckes im Walzenspalt die Papierbahn insgesamt stark komprimiert wird und einen Volumenverlust erleidet. Hierbei besteht die Gefahr, daß die Papierbahn an Stabilität verliert. Auch einer Erhöhung der Walzentemperatur sind Grenzen gesetzt, da dieses Vorgehen sehr energieaufwendig ist. So müssen zum Erzielen von Walzentemperaturen von 200°C laufend erhebliche Energiemengen zugeführt werden, da die Walzen durch die vorbeilaufende Papierbahn ständig gekühlt werden. Es wurde, bspw. bei Silikonpapieren, daher auch bereits versucht, den Glanz und die Glätte durch die Feuchtigkeit der Papierbahn zu beeinflussen. Dies hat jedoch den Nachteil, daß die zugeführte Feuchtigkeit nach der Behandlung zumindest teilweise wieder entfernt werden muß, was weitere Verfahrensschritte nach sich zieht, die den zeitlichen und apparativen Aufwand bei der Papierbahnbehandlung erhöhen.The gloss and smoothness of the paper web are common thereby increased that the paper web following the Drying section of the paper machine consisting of a smoothing unit passes through one or more nips, the gloss and / or the smoothness of the paper web by the pressure in the Nip and the temperature of the nip forming the nip rolling is increased. This allows the gloss and However, influence the smoothness of the paper web only to a limited extent, because if the pressure in the Nip the paper web as a whole is strongly compressed and suffered a loss of volume. There is a risk here that the paper web loses stability. Also an increase There are limits to the roller temperature because of this procedure is very energy consuming. So to achieve Roll temperatures of 200 ° C continuously considerable amounts of energy are fed because the rollers pass by Paper web are constantly cooled. It was, for example Silicon papers, therefore already tried to shine and to influence the smoothness by the moisture of the paper web. However, this has the disadvantage that the supplied Moisture at least partially again after the treatment must be removed, which means further process steps which attracts the time and equipment required for the Increase paper web treatment.
Grundsätzlich gibt es im wesentlichen zwei Arten von Glättwerken. Sog. Superkalander weisen eine Vielzahl übereinander angeordneter Walzen und dazwischen vorgesehener Walzenspalte auf, die von der Papierbahn durchlaufen werden. Durch die vielen Walzenspalten ergibt sich ein hoher Überdeckungsgrad und eine gute Verteilung der Satinagearbeit zwischen Druck und Temperatur. Superkalander sind üblicherweise offline vorgesehen, d.h., daß die aus der Papiermaschine kommende Papierbahn zunächst auf einen Tambour aufgewickelt und mit diesem zum Superkalander überführt wird, den sie dann mit einer erheblich geringeren Geschwindigkeit als der Papiermaschinengeschwindigkeit durchläuft. Die Offline-Installation hat den Vorteil, daß sich die Papierbahn vor Eintritt in den Superkalander noch ausgleichen kann, so daß im Superkalander nicht mit den durch viele Faktoren beeinflußten Bedingungen aus der Papiermaschine gearbeitet werden muß. Der Installationsbedarf ist jedoch erheblich höher. Klassischerweise weist ein Superkalander einerseits beheizte Stahlwalzen und andererseits Papierwalzen oder mit Baumwolle bezogene Walzen auf. In neuerer Zeit werden auch sog. Multinip-Softkalander eingesetzt, bei denen statt der Papierwalzen Walzen mit Polymerbezügen verwendet werden. Diese weisen ein anderes elastisches Verhalten auf als die Papierwalzen, so daß mit kleinerem Nipdruck gearbeitet werden kann.There are basically two types of smoothing units. So-called. Supercalenders have a large number on top of each other arranged rollers and nips provided between them that are traversed by the paper web. Through the Many nips result in a high degree of coverage and a good distribution of the satin work between print and Temperature. Super calenders are usually provided offline, i.e. the one coming out of the paper machine Paper web first wound up on a spool and with this is transferred to the super calender, which she then with at a significantly lower speed than the paper machine speed goes through. The offline installation has the advantage that the paper web is in the Supercalender can still compensate, so that in the supercalender not with the conditions influenced by many factors must be worked from the paper machine. The installation needs however, is significantly higher. Classically points out a super calender on the one hand heated steel rolls and on the other hand paper rolls or rolls covered with cotton on. In recent times, so-called multinip soft calenders have also become available used, where instead of the paper rollers with rollers Polymer covers are used. These point to another elastic behavior on than the paper rollers, so that with smaller nip pressure can be worked.
Zum zweiten gibt es sog. Maschinen- oder Softkalander, die online an eine Papiermaschine angeschlossen sein können und daher mit Papiermaschinengeschwindigkeit durchlaufen werden. Maschinenkalander weisen aber nur wenige Walzenspalte auf, so daß mit höherem Druck und Temperatur gearbeitet und die Papierbahn entsprechend stärker beansprucht wird. Wesentlicher Nachteil der Softkalander ist, daß nicht alle Papierarten in hohen Qualitäten veredelt werden können. Insbesondere ist es nicht möglich, mit einem Softkalander online hochverdichtetes SC-A-Papier herzustellen. Zwar ist es in jüngerer Zeit gelungen, die Bedruckbarkeitseigenschaften eines mit 11 Walzenspalten superkalandrierten Naturtiefdruckpapieres auch mit nur vier Walzenspalten eines Softkalanders zu erreichen, doch sind hierfür relativ hohe Walzentemperaturen und Druckspannungen in den Walzenspalten erforderlich. Auch sind diese Qualitäten nur bei einem Geschwindigkeitsbereich erreichbar, der der für dieses Papier üblichen Satinagegeschwindigkeit in Superkalander entspricht. (vgl. Rothfuss, Ulrich: Inline- und Offline-Satinage von holzhaltigen, tiefdruckfähigen Naturdruckpapieren in: Wochenblatt für Papierfabrikation 1993, Nr. 11/12, Seite 457-466). Mithin können derartige Qualitäten nur bei der Offline-Installation des Softkalanders erreicht werden.Second, there are so-called machine or soft calenders can be connected online to a paper machine and therefore be traversed at paper machine speed. Machine calenders, however, have only a few nips, see above that worked with higher pressure and temperature and the Paper web is stressed accordingly. More essential The disadvantage of the soft calender is that not all types of paper in high quality can be refined. In particular it is not possible with a high-density online soft calender Manufacture SC-A paper. It is more recent managed the printability properties of a with 11 Nips of super calendered gravure paper too to achieve with only four nips of a soft calender, however, relatively high roller temperatures and Compressive stress in the nips required. Also are these qualities only at a speed range achievable, that of the usual satin speed for this paper in supercalender. (see Rothfuss, Ulrich: Inline and offline satinizing of wood-containing, rotogravure printing paper in: weekly paper for Papierfabrikation 1993, No. 11/12, pages 457-466). Hence Such qualities can only be achieved with offline installation of the soft calender can be reached.
Aufgabe der Erfindung ist es demgegenüber, die Online-Herstellung von SC-A-Papier zu ermöglichen.In contrast, the object of the invention is the online production of SC-A paper.
Diese Aufgabe wird mit der Erfindung im wesentlichen dadurch gelöst, daß die aus der Papiermaschine kommende, online einem Superkalander (Multinip-Softkalander) zugeführte Papierbahn unmittelbar vor dem ersten Walzenspalt des Superkalanders mit Dampf befeuchtet und durch den ersten Walzenspalt geführt wird, bevor die durch die Dampfbeaufschlagung entstandene erhöhte Feuchte der Oberfläche unter einen vorbestimmten Wert im Bereich von 12% bis 25% abgesunken ist.This object is essentially achieved with the invention solved that the coming out of the paper machine, online one Supercalender (multinip soft calender) fed paper web immediately before the first nip of the supercalender Steam is moistened and passed through the first nip before the steam application increased surface moisture below a predetermined value has dropped in the range of 12% to 25%.
Bei Papier handelt es sich um ein volumiges Fasergebilde mit unterschiedlichem Verhalten in Dickenrichtung. So könnte man sich zur Vereinfachung bei einem SC-A-Papier mit einem Stoffgewicht von ca. 50 g/m2 drei übereinander angeordnete Bereiche (Schichten) vorstellen. Unter der Papieroberfläche wird hier der oberste Bereich des Papieres verstanden, d.h. bei dem erwähnten SC-A-Papier das obere Drittel der Materialbahn. Nach der Dampfaufbringung neigt die Feuchtigkeit dazu, sich über den Querschnitt der Materialbahn auszugleichen, wobei erfindungsgemäß vorgesehen ist, daß die Papierbahn in den ersten Walzenspalt eintritt, bevor die Feuchte der Oberfläche (oberes Drittel der Materialbahn) auf einen vorbestimmten Wert von 12% bis 25% abgesunken ist. Durch den Feuchtigkeitsgradienten zwischen der Papierbahnoberfläche und dem mittleren Bereich der Papierbahn läßt sich die Oberfläche zur Erzielung besserer Glanz- und Glätteeigenschaften im Walzenspalt stärker bearbeiten, während der mittlere Bereich der Papierbahn eine ausreichende Stabilität gewährleistet.Paper is a voluminous fiber structure with different behavior in the thickness direction. To simplify this, one could imagine three areas (layers) arranged one above the other for SC-A paper with a material weight of approx. 50 g / m 2 . The paper surface is understood here to mean the uppermost area of the paper, that is to say the upper third of the material web in the case of the SC-A paper mentioned. After the application of steam, the moisture tends to equalize across the cross-section of the material web, it being provided according to the invention that the paper web enters the first nip before the surface moisture (upper third of the material web) reaches a predetermined value of 12% to 25 % has dropped. The moisture gradient between the paper web surface and the central region of the paper web allows the surface to be worked more strongly in order to achieve better gloss and smoothness properties in the nip, while the central region of the paper web ensures sufficient stability.
Damit erreicht man nicht nur eine Befeuchtung der Papierbahn, sondern erzielt gleichzeitig eine Temperaturerhöhung. Die im Dampf enthaltene Wärme überträgt sich beim Kondensieren auf die Papierbahn, so daß man durch diese Maßnahme eine Papierbahn erhält, die an der Oberfläche die notwendige Temperatur und die notwendige Feuchte aufweist. Wird nun diese Papierbahn durch den Walzenspalt geführt, beeinflußt der Walzenspalt vor allem den Oberflächenbereich der Papierbahn, während der mittlere (und untere) Bereich wesentlich weniger beeinflußt wird als bei herkömmlichen Verfahren. Im mittleren (und unteren) Bereich erfolgt daher keine nennenswerte Veränderung in Dickenrichtung. Das Volumen der Papierbahn bleibt in höherem Maße erhalten, obwohl die Oberflächenqualität deutlich verbessert wird. Die Walzen müssen weitaus weniger beheizt werden, und der Druck im Walzenspalt kann geringer als bisher gewählt werden. Dies spart erhebliche Energien. Man kann rechnerisch (Finite Elemente-Methode) oder empirisch ermitteln, wie lange es dauert, bis die Feuchtigkeit in das Innere der Bahn eindringt. Bevor dieser Zustand eintritt, ist die Bahn, genauer gesagt ihre Oberfläche, aber bereits im Walzenspalt behandelt worden. Durch die Dampfbeaufschlagung unmittelbar vor dem Eintritt der Papierbahn in den Walzenspalt ist die Oberfläche der Bahn noch auf einer relativ hohen Temperatur und weist eine relativ hohe Feuchtigkeit auf, so daß die Erhöhung von Glanz- und/oder Glätte auch bei niedrigen Drücken und niedrigen Temperaturen im Walzenspalt durchgeführt wird. Zum anderen nimmt die Bahn insgesamt keine nennenswerte Menge an Feuchtigkeit auf, so daß aufwendige Nachbehandlungen entfallen. Die zum Umformen der Oberfläche benötigten Energien werden in dem Bereich gehalten, der umgeformt, also geglättet werden soll. Die übrigen Bahnteile werden nicht oder nur in geringem Maße beeinträchtigt.This not only achieves moistening of the paper web, but at the same time achieves an increase in temperature. The in Heat contained in steam is transferred when condensing the paper web, so that by this measure a paper web receives the necessary temperature on the surface and has the necessary moisture. Now this paper web passed through the nip, affects the nip before all the surface area of the paper web, during the middle (and lower) area much less affected than with conventional methods. In the middle (and lower) area there is therefore no significant change in the thickness direction. The volume of the paper web remains in preserved to a greater extent, although the surface quality is clear is improved. The rollers need to be heated much less and the pressure in the nip can be lower than before to get voted. This saves considerable energy. One can determine mathematically (finite element method) or empirically, how long it takes for moisture to get into that Penetrates inside the web. Before this condition occurs the train, more precisely its surface, but already in Nip has been treated. By applying steam immediately before the paper web enters the nip the surface of the web is still relatively high Temperature and has a relatively high humidity, so that the increase in gloss and / or smoothness even at low Pressures and low temperatures are carried out in the nip becomes. On the other hand, the train takes no significant Amount of moisture, so that expensive post-treatments omitted. The energies required to reshape the surface are held in the area that is reshaped, i.e. smoothed shall be. The remaining parts of the track are not or only in slightly affected.
Durch die Dampfbeaufschlagung unmittelbar vor dem ersten Walzenspalt des Superkalanders und damit hohen Feuchtigkeitsgehalt der Bahnoberfläche beim Durchlaufen des ersten Walzenspaltes wird eine sehr schonende Behandlung der Papierbahn erreicht, so daß die bisher vor dem Eintritt in den Superkalander notwendige starke Trocknung der Papierbahn zum Vermeiden vom Cockling nicht mehr notwendig ist.By applying steam immediately before the first Supercalender nip and therefore high moisture content the web surface when passing through the first Nip will be a very gentle treatment of the Paper web reached so that the previously before entering the Supercalender necessary strong drying of the paper web for Avoiding cockling is no longer necessary.
Die Erfindung macht sich hierbei Gedanken zu Nutze, die aus der DE 43 01 023 C2 für Maschinenkalander bekannt sind. Auch dort ist bereits vorgesehen, die Papierbahn unmittelbar vor dem Walzenspalt zu bedampfen und die Papierbahn durch den Nip zu führen, bevor sich die Temperatur und Feuchte in der Papierbahn ausgeglichen haben. Die Online-Herstellung von SC-A-Papieren ist jedoch mit derartigen Maschinenkalandern nicht möglich. Es wurde nun erkannt, daß dieses für Maschinenkalander bekannte Verfahren eine so schonende Behandlung der Papierbahn erlaubt, daß die Papierbahn auch ohne die bisher übliche starke Trocknung online einem Superkalander zugeführt werden kann, wodurch eine Online-Herstellung von SC-A-Papier ermöglicht wird.The invention makes use of the ideas that DE 43 01 023 C2 for machine calenders are known. Also there is already provision for the paper web to be in front of it to vaporize the nip and the paper web through the nip to conduct before the temperature and humidity in the Have compensated for the paper web. The online production of However, SC-A papers are not compatible with such machine calenders possible. It has now been recognized that this is for machine calenders known methods such a gentle treatment of the Paper web allows the paper web to be used without the previously The usual strong drying is fed online to a supercalender can be, making an online production of SC-A paper is made possible.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird die Papierbahn durch den ersten Walzenspalt des Superkalanders geführt, bevor die durch die Dampfbeaufschlagung bedingte Temperaturerhöhung im mittleren Drittel der Papierbahn das 1/e-fache der Temperaturerhöhung an der Oberfläche erreicht hat. Auch der Temperaturverlauf über die Papierbahn läßt sich rechnerisch oder empirisch ermitteln. Durch den doppelten Temperatur- und Feuchtigkeitsgradienten läßt sich die Glanz- und Glättebeeinflussung der Papierbahnoberfläche noch verbessern.According to a preferred embodiment of the invention, the Paper web through the first nip of the supercalender performed before the one caused by the steam application Temperature increase in the middle third of the paper web 1 / e times the temperature increase at the surface reached Has. The temperature curve over the paper web can also be determine mathematically or empirically. By double Temperature and moisture gradients can be the gloss and Influencing the smoothness of the paper web surface still improve.
Zweckmäßigerweise wird die Papierbahn vor der Dampfbeaufschlagung am Superkalander gekühlt, um den Temperaturgradienten zu verstärken.The paper web is expediently exposed to steam cooled on the supercalender to the temperature gradient to reinforce.
Ergänzend ist vorgesehen, daß die Temperatur der Kalander- oder Stahlwalze im ersten Walzenspalt des Superkalanders größer ist als 125°C und vorzugsweise ca. 150°C beträgt, um die hohe Feuchte der Bahnoberfläche zu entfernen. Gleichzeitig wird der Temperaturgradient und damit die Glätte- und Glanzverbesserung erhöht.In addition, it is provided that the temperature of the calender or Steel roller in the first nip of the supercalender is greater than 125 ° C and is preferably about 150 ° C to to remove the high humidity of the web surface. At the same time the temperature gradient and thus the smoothness and Enhancement of gloss increased.
Da die Papierbahn die Trockenpartie der Papiermaschine mit einer relativ hohen Temperatur von bspw. 125°C verläßt, ist erfindungsgemäß eine Zwischenkühlung vorgesehen, mit der die Bahntemperatur vorzugsweise auf ca 30°C verringert wird. Because the paper web has the dryer section of the paper machine a relatively high temperature of, for example, 125 ° C. According to the invention, an intermediate cooling is provided with which the Web temperature is preferably reduced to about 30 ° C.
Nachdem es aufgrund des schonenden Umgangs mit der Papierbahn durch das erfindungsgemäße Verfahren möglich ist, dem Superkalander die Papierbahn mit höherer Ausgangsfeuchte zuzuführen, ist vorgesehen, daß die Papierbahn nach Verlassen der Trockenpartie der Papiermaschine und ggf. Zwischenkühlung nachgefeuchtet und vor Eintritt in den Superkalander (erneut) zwischengekühlt wird. Dadurch wird ein erhöhter Feuchtegehalt, d.h. bessere Verformbarkeit, der Papierbahn bei gleichzeitig gewährleistetem ausreichenden Temperaturgradienten am ersten Nip des Superkalanders ermöglicht.After it due to the careful handling of the paper web is possible by the method according to the invention Supercalender the paper web with higher initial moisture feed, it is provided that the paper web after leaving the dryer section of the paper machine and, if necessary, intermediate cooling moistened and before entering the supercalender (again) is intercooled. This increases the moisture content, i.e. better deformability, the paper web at the same time guaranteed sufficient temperature gradient on the first Nip of the super calender enables.
Die Nachfeuchtung der Papierbahn nach der Trockenpartie erfolgt in Weiterbildung dieses Erfindungsgedankens in einem Bedampfer, in dem zunächst Dampf auf die Papierbahn aufgebracht und diese dann durch einen Heizkanal mit warmer, gesättigter Luft geführt wird. Dadurch kann sich die Feuchte über den gesamten Querschnitt der Papierbahn ausgleichen. Die gesättigte Luft wird am Ende des Heizkanals wieder abgesaugt.The rewetting of the paper web after the dryer section takes place in a further development of this inventive idea in one Steam generator, in which steam is first applied to the paper web and then through a heating duct with warm, saturated air. This can cause the moisture Compensate across the entire cross-section of the paper web. The saturated air is extracted again at the end of the heating duct.
Da die Feuchte der Papierbahn bei jedem Durchlaufen eines Walzenspaltes im Superkalander verringert wird, ist erfindungsgemäß außerdem vorgesehen, daß die Papierbahn im Superkalander mit Dampf nachgefeuchtet wird. Die im wesentlichen die Oberfläche der Papierbahn beeinflussende Dampfbefeuchtung ermöglicht eine schonende Behandlung der Papierbahn und zusätzliche Verstärkung. der Glätte- und Glanzverbesserung im Walzenspalt.Because the moisture of the paper web is Roll gap in the supercalender is reduced is according to the invention also provided that the paper web in Supercalender is moistened with steam. The essentially steam moistening influencing the surface of the paper web enables gentle handling of the paper web and additional reinforcement. the smoothness and gloss improvement in the nip.
Erfindungsgemäß ist weiter vorgesehen, daß die Feuchte der Papierbahn hinter dem bzw. den Zwischenkühlabschnitt(en) ermittelt wird, und daß die Dampfbeaufschlagung bei der Nachfeuchtung und/oder vor dem ersten Walzenspalt des Superkalanders in Abhängigkeit von den ermittelten Feuchte-Istwerten und vorgegebenen Sollwerten geregelt wird. According to the invention it is further provided that the moisture of the Paper web behind the intermediate cooling section (s) is determined, and that the steam application at Post-moistening and / or before the first nip of the Supercalender depending on the determined actual moisture values and predetermined target values is regulated.
Ergänzend ist vorgesehen, daß der Glanz und/oder die Glätte der Papierbahn nach dem Superkalander ermittelt und die Dampfabgabe in Abhängigkeit von den ermittelten Istwerten und vorgegebenen Sollwerten geregelt wird.In addition, it is provided that the gloss and / or smoothness the paper web after the supercalender and the Steam delivery depending on the determined actual values and predetermined target values is regulated.
Die Aufgabe wird bei einer Vorrichtung zur Online-Herstellung von SC-A-Papier dadurch gelöst, daß bei einer Papiermaschine mit einer Trockenpartie und einem hinter der Trockenpartie online angeordneten Superkalander (Multinip-Softkalander) mit einer Vielzahl von Walzenspalten, die von der Papierbahn durchlaufen werden, im Anschluß an die Trockenpartie der Papiermaschine ein Zwischenkühlabschnitt vorgesehen ist, um die Temperatur der Papierbahn zu verringern, daß sich an den Zwischenkühlabschnitt eine Bedampfungseinrichtung anschließt, um die Feuchtigkeit der Papierbahn zu erhöhen, und daß unmittelbar vor dem ersten Walzenspalt des Superkalanders eine Dampfabgabevorrichtung vorgesehen ist, so daß die durch die Dampfbeaufschlagung bewirkte Temperatur- und Feuchteerhöhung der Papierbahn noch nicht ausgeglichen ist, wenn die Papierbahn den Walzenspalt durchläuft.The task is done with a device for online production solved by SC-A paper in that in a paper machine with a dryer section and one behind the dryer section supercalender arranged online (multinip soft calender) with a variety of nips by the paper web be run through, following the dryer section of the An intermediate cooling section is provided to paper machine to reduce the temperature of the paper web, that the Intermediate cooling section connects an evaporation device, to increase the moisture of the paper web, and that immediately before the first nip of the supercalender Steam delivery device is provided so that the through the Steam exposure causes temperature and humidity to increase the paper web is not yet balanced when the paper web passes through the nip.
Erfindungsgemäß schließt sich an die Bedampfungseinrichtung ein zweiter Kühlabschnitt an, um die Bahntemperatur vor dem Superkalander wieder zu verringern. Durch die Kühlung der Bahn vor dem Aufbringen des Dampfes am ersten Nip des Superkalanders wird eine ausreichende Dampfmenge zur Kondensation gebracht. Der durch die Bedampfung erzielte Feuchtigkeits- und Temperaturgradient bleibt bis zum ersten Nip erhalten, da die Bedampfung erst unmittelbar vor dem ersten Nip des Superkalanders erfolgt, so daß ein Ausgleich der Temperatur und Feuchte nicht möglich ist.According to the invention, the vaporization device follows a second cooling section to adjust the web temperature before Reduce supercalender again. By cooling the web before applying the steam to the first nip of the supercalender there is a sufficient amount of steam for condensation brought. The moisture and moisture generated by vaporization Temperature gradient is maintained until the first nip, because the Vaporization only immediately before the first nip of the supercalender takes place so that a compensation of the temperature and Moisture is not possible.
In Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß hinter dem ersten Zwischenkühlabschnitt und/oder hinter dem zweiten Kühlabschnitt ein Meßrahmen vorgesehen ist, mit dem die Feuchtigkeit der Papierbahn erfaßt wird, wobei die ermittelten Meßwerte zur Steuerung der Bedampfungseinrichtung und/oder der Dampfabgabeeinrichtung herangezogen werden. Dadurch kann die Bedampfung immer an die aktuellen Gegebenheiten angepaßt werden.In a development of the invention it is provided that behind the first intermediate cooling section and / or behind the second Cooling section a measuring frame is provided with which the Moisture of the paper web is detected, the determined Measured values for controlling the vaporization device and / or the Steam delivery device can be used. This allows the Steaming always adapted to the current conditions become.
Erfindungsgemäß ist ferner hinter dem Superkalander ein Meßrahmen vorgesehen, mit dem der Glanz und/oder die Glätte der Papierbahn erfaßt wird, wobei die ermittelten Meßwerte zur Steuerung der Dampfabgabeeinrichtung herangezogen werden, um unerwünschte Glanz- oder Glätteänderungen unmittelbar korrigieren zu können. Ergänzend kann vorgesehen sein, daß die Temperatur der Walzen auf der Basis der ermittelten Meßwerte angepaßt wird.According to the invention is also behind the super calender Measuring frame provided with which the gloss and / or smoothness the paper web is detected, the measured values determined for Control of the steam delivery device can be used to undesirable changes in gloss or smoothness immediately to be able to correct. In addition, it can be provided that the Temperature of the rollers on the basis of the measured values determined is adjusted.
Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist je eine Dampfabgabeeinrichtung auf beiden Seiten der Papierbahn vor dem ersten Walzenspalt des Superkalanders angeordnet, so daß die Verbesserungen der Glanz- und Glätteeigenschaften sowohl auf der Ober- als auch der Unterseite der Papierbahn gleichzeitig erfolgt.In a preferred embodiment of the invention there is one Steam delivery device on both sides of the paper web arranged the first nip of the supercalender, so that the improvements in gloss and smoothness properties both on the top and bottom of the paper web at the same time he follows.
Da der Wirkungsgrad der Dampfabgabeeinrichtung begrenzt ist, also nicht der gesamte abgegebene Dampf von der Papierbahn aufgenommen wird, ist insbesondere bei der zuvor beschriebenen Sandwich-Bauweise mit Dampfabgabeeinrichtungen auf der Ober- und Unterseite der Papierbahn eine Absaugung zur Abführung der übersättigten Luft vorgesehen. Ansonsten besteht die Gefahr der Tröpfchenbildung, was zu einer Beschädigung der Papierbahn führen würde.Since the efficiency of the steam delivery device is limited, not all of the steam emitted from the paper web is recorded, is particularly in the previously described Sandwich construction with steam delivery devices on the top and Underside of the paper web has a suction for removing the provided supersaturated air. Otherwise there is a risk droplet formation, causing damage to the paper web would lead.
In Weiterbildung der Erfindung sind in dem Superkalander vor weiteren Walzenspalten weitere Dampfabgabeeinrichtungen zur Nachfeuchtung der Papierbahn vorgesehen, um in erfindungs gemäßer Weise die Oberflächenverbesserungen in diesen Walzenspalten zu unterstützen.In a development of the invention are in the super calender further nips further steam delivery devices for Post-wetting of the paper web is provided in order according to the invention accordingly the surface improvements in these Support nips.
Die Bedampfungseinrichtung, die im Anschluß an die Trockenpartie zur Nachfeuchtung der Papierbahn vorgesehen ist, weist erfindungsgemäß eingangsseitig eine Dampfabgabeeinrichtung auf, an die sich ein Heizkanal anschließt, der von der Papierbahn durchlaufen wird. Dadurch wird gewährleistet, daß sich die von der Dampfabgabeeinrichtung aufgebrachte Feuchte über den Querschnitt der Papierbahn vergleichmäßigen kann.The steaming device that follows the dryer section is provided for rewetting the paper web According to the invention, a steam delivery device on the inlet side to which a heating duct connects, which is separated from the Paper web is traversed. This ensures that the moisture applied by the steam delivery device can even out over the cross section of the paper web.
Dieser Vorgang wird erfindungsgemäß dadurch unterstützt, daß in dem Heizkanal warme, gesättigte Luft vorgesehen ist, die am Ende des Heizkanals wieder abgesaugt wird.This process is supported according to the invention in that warm, saturated air is provided in the heating duct is suctioned off again at the end of the heating duct.
Weiterbildungen, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich auch aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen und der Zeichnung. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung.Further training, advantages and possible applications of Invention also result from the following description of exemplary embodiments and the drawing. Thereby everyone described and / or illustrated features for himself or in any combination the subject of Invention, regardless of its summary in the Claims or their relationship.
Die einzige Figur zeigt schematisch den Aufbau einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Online-Herstellung von SC-A-Papier.The single figure shows schematically the structure of an inventive Device for online production of SC-A paper.
Eine Vorrichtung 1 zur Online-Herstellung von SC-A-Papier weist zum einen eine Papiermaschine auf, von der in der Zeichnung lediglich der letzte Abschnitt der Trockenpartie angedeutet ist. Die nähere Ausgestaltung der Papiermaschine spielt für die Erfindung keine Rolle.A device 1 for the online production of SC-A paper has a paper machine, of which in the Drawing only the last section of the dryer section is indicated. The detailed design of the paper machine plays no role in the invention.
An die Trockenpartie der Papiermaschine schließt sich ein
Zwischenkühlabschnitt 2 an, der von einer Papierbahn 3
durchlaufen wird, die in dem dargestellten Abschnitt zwei
Saugwalzen 4, 4' und zwei Kühlwalzen 5, 5' umläuft, wobei die
Temperatur der Papierbahn 3 von 125°C auf 32°C sinkt. Am Ende
der Zwischenkühlabschnitts 2 weist die Papierbahn eine
Feuchtigkeit von 3 bis 7% auf, die über einen Feuchtigkeits-Meßrahmen
6 erfaßt wird.This includes the dryer section of the paper machine
Intermediate cooling section 2, which is from a paper web 3rd
is run through in the section shown two
Suction rolls 4, 4 'and two cooling rolls 5, 5' rotates, the
Temperature of
Anschließend an den Zwischenabschnitt 2 durchläuft die
Papierbahn 3 eine Bedampfungseinrichtung 7, die eingangsseitig
eine Dampfabgabeeinrichtung 8 und einen sich daran anschließenden
Heizkanal 9 aufweist, der mit warmer, gesättigter
Luft gefüllt ist. Am Ende des Heizkanals 9 ist eine Absaugung
23 vorgesehen. Nach Durchlaufen der Bedampfungseinrichtung 7
weist die Papierbahn 3 eine Temperatur von ca. 92°C auf, d.h.
die Temperatur wurde in der Bedampfungseinrichtung 7 um ca.
60°C erhöht. Gleichzeitig wurde durch die Dampfaufbringung
auch die Feuchte der Papierbahn 3 erhöht.Subsequent to the intermediate section 2 passes through the
Paper web 3 a
Im Anschluß an die Bedampfungseinrichtung 7 durchläuft die
Papierbahn 3 einen zweiten Kühlabschnitt 10, der hier zwei
Kühlwalzen 11, 11' und eine dazwischen angeordnete Saugwalze
12 aufweist. In dem Kühlabschnitt 10 wird die Temperatur der
Papierbahn 3 wieder auf ca. 32°C heruntergekühlt, wobei die
Papierbahn 3 am Ende des Kühlabschnitts 10 eine Feuchtigkeit
von 7 bis 11,5% aufweist. Der Feuchtegehalt der Papierbahn 3
wird über einen Meßrahmen 13 erfaßt.Following the
Anschließend wird die Papierbahn 3 online einem Superkalander
14 zugeführt, der aus einer Vielzahl von Walzenspalten
(Nips) 15 besteht, die nacheinander von der Papierbahn
durchlaufen werden. Mit Superkalander wird hier ein Multinip-Softkalander
bezeichnet. Jeder Walzenspalt 15 wird durch eine
Polymerwalze 16 und eine Stahlwalze 17 gebildet, die auf
wenigstens 125°C, vorzugsweise bis auf 150°C aufgeheizt ist. The
Um die Papierbahn 3 durch die entsprechenden Walzenspalte zu
führen, sind Umlenkrollen 18 vorgesehen.To the
Unmittelbar vor dem ersten Walzenspalt 151 des Superkalanders
14 ist eine Dampfabgabeeinrichtung 19 vorgesehen, die
insbesondere aus einem Dampfblaskasten bestehen kann, wie er
in der DE 43 01 023 C2 beschrieben ist. Bei der dargestellten
Ausführungsform sind Dampfabgabeeinrichtung 19, 19' auf der
Ober- bzw. Unterseite der Papierbahn 3 angeordnet. Es ist
jedoch auch möglich, lediglich eine Dampfabgabeeinrichtung 19
auf der Oberseite der Papierbahn 3 vorzusehen. Der Dampfabgabeeinrichtung
19, 19' ist eine Absaugung 20 zugeordnet, über
die übersättigte Luft abgesaugt wird.Immediately in front of the first nip 15 1 of the
In dem Superkalander 14 sind vor weiteren Nips 152, 153, 154,
156, 157, 159 weitere Dampfabgabeeinrichtungen 21 vorgesehen,
über die die Papierbahn 3 nachgefeuchtet wird, um den
Feuchteverlust in den Walzenspalten 15 teilweise wieder
auszugleichen.In the
Im Anschluß an den Superkalander 14 ist ein Meßrahmen 22
vorgesehen, der den Glanz und/oder die Glätte der Papierbahn 3
ermittelt.Following the
Anstelle des in Fig. 1 gezeigten Superkalandars 14 kann auch
ein sogenannter Double-Stack-Superkalander verwendet werden,
bei dem zwei Gruppen von Walzenspalten hintereinander
angeordnet sind, die nacheinander von der Papierbahn durchlaufen
werden. Hierdurch wird die Bauhöhe des Kalanders
verringert. Im übrigen bleibt die Vorrichtung 1 unverändert.
Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich bei einem Double-Stack-Kalander
in gleicher Weise durchführen wie bei dem in
Fig. 1 dargestellten Kalander. Instead of the
Nachfolgend wird die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 beschrieben:The mode of operation of the invention is described below Device 1 described:
Die in üblicher Weise aus der Trockenpartie der Papiermaschine
austretende Papierbahn 3 durchläuft zunächst den Zwischenkühlabschnitt
2, in dem ihre Temperatur auf 32°C gesenkt wird. In
der anschließenden Bedampfungseinrichtung 7 wird die Papierbahn
3 befeuchtet und erwärmt. Durch den Heizkanal 9, den die
Papierbahn 3 durchläuft, wird gewährleistet, daß sich die
Feuchtigkeit über den Querschnitt der Papierbahn 3 vergleichmäßigt.
Die Papierbahn 3 verläßt die Bedampfungseinrichtung
7 mit einer Temperatur von ca. 92°C, die aber die Glanz- und
Glätteerhöhung im Superkalander 14 beeinträchtigen würde, da
vor dem ersten Walzenspalt 151 nicht ausreichend viel Dampf
kondensieren würde. Daher wird die Temperatur der Papierbahn
3 in dem zweiten Kühlabschnitt 10 wieder auf ca. 32°C gesenkt,
wobei die Papierbahn eine Feuchtigkeit von ca. 7 bis 11,5%
aufweist.The
Mit der Dampfabgabeeinrichtung 19, 19' wird nun unmittelbar
vor dem ersten Nip 151 des Superkalanders 14 heißer, tröpfchenfreier
Dampf auf die Papierbahnoberfläche aufgebracht,
wobei die Dampftemperatur in der Dampfblaskammer der Dampfabgabeeinrichtung
19, 19' etwa im Bereich von 102°C bis 110°C
liegt, um ein Kondensieren des Dampfes auszuschließen. Die
Dampfabgabeeinrichtung 19, 19' wird möglichst dicht an den
Walzenspalt 151 herangebracht, wobei die Entfernung abhängig
von der Geschwindigkeit, mit der die Papierbahn 3 den
Walzenspalt 15 durchläuft, eingestellt werden kann. Der aus
der Dampfabgabeeinrichtung 19, 19' austretende Dampf breitet
sich mit einem relativ gleichmäßigen Druck und einer gleichmäßigen
hohen Geschwindigkeit von beispielsweise 25 m/s oder
mehr aus. Sobald der Dampf mit der relativ kalten Papierbahn 3
in Berührung kommt, kondensiert er, wobei er die Temperatur
an der Oberfläche der Papierbahn 3 drastisch erhöht. Bei einer
etwa 30°C kalten Papierbahn 3 wird die Oberfläche nach der
Kondensation des Dampfes etwa 90°C heiß sein. Gleichzeitig
bildet sich durch den kondensierten Dampf ein Feuchtigkeitsfilm,
dessen Stärke beispielsweise im Bereich eines Tausendstelmillimeters
liegt. Bei der Kondensation ergibt sich eine
fast schlagartige Temperaturerhöhung der Oberfläche der
Papierbahn 3, die sich aber innerhalb sehr kurzer Zeit über
die Dicke der Papierbahn 3 ausgleicht, so daß die Papierbahn 3
innerhalb von Sekundenbruchteilen eine gleichmäßige Temperaturverteilung
hat. Die Vergleichmäßigung der Feuchtigkeit
dauert etwas länger, da die Feuchtigkeit langsamer als die
Temperatur in die Papierbahn 3 eindringt. Deswegen hat die
oberste Schicht (bei einem SC-A-Papier eines Stoffgewichts von
ca. 50 g/m2 etwa ein Drittel der Papierbahn) eine wesentlich
höhere relative Feuchtigkeit als der mittlere Bereich der
Papierbahn 3. Je weiter die Feuchtigkeit in das Innere der
Papierbahn 3 vordringt, desto stärker nimmt die relative
Feuchtigkeit ab. Bevor die Feuchte der Oberfläche (oberes bzw.
bei Bedampfung von unten unteres Drittel) der Papierbahn 3
aber unter einem vorbestimmten Wert im Bereich von 12% bis
25%, insbesondere von 16% bis 25% abgesunken ist, durchläuft
die Papierbahn 3 den ersten Nip 151 des Superkalanders 14.
Auch die Temperatur der Papierbahn 3 ist zu diesem Zeitpunkt
noch nicht ausgeglichen, vielmehr sollte die durch die
Dampfbeaufschlagung bedingte Temperaturerhöhung im mittleren
Drittel der Papierbahn das 1/e-fache der Temperaturerhöhung
der Oberfläche der Papierbahn 3 noch nicht erreicht haben.With the
In dem ersten Nip 151 des Superkalanders wird die Papierbahn 3
behandelt, indem die Oberfläche der Bahn 3, die noch die
erhöhte Temperatur und Feuchtigkeit aufweist, geglättet bzw.
mit erhöhtem Glanz versehen wird. Die weiter innen liegenden
Bereiche der Papierbahn 3 werden durch den Walzenspalt 151
nicht nennenswert verändert. Anschließend durchläuft die
Papierbahn 3 die weiteren Walzenspalte 152 bis 1511 des
Superkalanders 14, wobei die Papierbahn 3 vor einzelnen Nips
noch durch die Dampfabgabeeinrichtungen 21 nachgefeuchtet
wird, um die Glanz- und Glätteerhöhung zu verbessern.In the first nip 15 1 of the supercalender, the
Auf der Basis der ermittelten Meßwerte des Meßrahmens 22 und
vorgegebener Sollwerte wird die Dampfabgabe durch die
Dampfabgabeeinrichtungen 19, 19' und/oder 21 sowie ggf. die
Heizung der Kalanderwalzen 17 gesteuert. In ähnlicher Weise
dienen die von dem Meßrahmen 6 und 13 ermittelten Feuchtewerte
zusammen mit entsprechend vorgegebenen Sollwerten zur
Steuerung der Dampfbeaufschlagung in der Bedampfungseinrichtung
7 und der Dampfabgabeeinrichtung 19, 19'.On the basis of the measured values of the measuring
Mit der Erfindung wird es ermöglicht, SC-A-Papier online herzustellen, wobei Glanzwerte von 48 bis 50 Hunter-Glanzpunkten (SC-A) und bei Durchführung der Nachfeuchtung und Zwischenkühlung gar 50 bis 52 Hunter-Glanzpunkten (SC-A+) erreichbar sind. Dies wird im wesentlichen durch die schonende Behandlung der Papierbahn mit hoher Feuchtigkeit und Temperatur in den Oberflächenbereichen erreicht, die es erlauben, dem Superkalander eine Papierbahn mit hoher Anfangsfeuchte zuzuführen. With the invention it is possible to make SC-A paper online to produce, with gloss values of 48 to 50 Hunter gloss points (SC-A) and when performing rewetting and Intercooling 50 to 52 Hunter highlights (SC-A +) are reachable. This is essentially due to the gentle Treatment of the paper web with high humidity and temperature achieved in the surface areas that allow the Supercalender a paper web with high initial moisture feed.
- 11
- Vorrichtungcontraption
- 22nd
- ZwischenkühlabschnittIntercooling section
- 33rd
- PapierbahnPaper web
- 4, 4'4, 4 '
- SaugwalzeSuction roll
- 5, 5'5, 5 '
- KühlwalzeChill roll
- 66
- Meßrahmen (Feuchte)Measuring frame (humidity)
- 77
- BedampfungseinrichtungSteaming device
- 88th
- DampfabgabeeinrichtungSteam dispenser
- 99
- HeizkanalHeating duct
- 1010th
- KühlabschnittCooling section
- 11, 11'11, 11 '
- KühlwalzeChill roll
- 1212th
- SaugwalzeSuction roll
- 1313
- Meßrahmen (Feuchte)Measuring frame (humidity)
- 1414
- SuperkalanderSuper calender
- 151-1511 15 1 -15 11
- Walzenspalt (Nip)Nip
- 1616
- PapierwalzePaper roll
- 1717th
- StahlwalzeSteel roller
- 1818th
- UmlenkrollePulley
- 19, 19'19, 19 '
- DampfabgabeeinrichtungSteam dispenser
- 2020th
- AbsaugeinrichtungSuction device
- 2121
- DampfabgabeeinrichtungSteam dispenser
- 2222
- Meßrahmen (Glanz)Measuring frame (gloss)
- 2323
- AbsaugungSuction
Claims (21)
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