EP1050622A2 - Applikationsvorrichtung und -verfahren für eine Papiermaschine - Google Patents

Applikationsvorrichtung und -verfahren für eine Papiermaschine Download PDF

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EP1050622A2
EP1050622A2 EP00106651A EP00106651A EP1050622A2 EP 1050622 A2 EP1050622 A2 EP 1050622A2 EP 00106651 A EP00106651 A EP 00106651A EP 00106651 A EP00106651 A EP 00106651A EP 1050622 A2 EP1050622 A2 EP 1050622A2
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EP
European Patent Office
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binder
paper
application device
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web
Prior art date
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Application number
EP00106651A
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French (fr)
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EP1050622A3 (de
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Ingolf Cedra
Frank Wegehaupt
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Voith Patent GmbH
Original Assignee
Voith Paper Patent GmbH
Voith Sulzer Papiertechnik Patent GmbH
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Publication date
Application filed by Voith Paper Patent GmbH, Voith Sulzer Papiertechnik Patent GmbH filed Critical Voith Paper Patent GmbH
Publication of EP1050622A2 publication Critical patent/EP1050622A2/de
Publication of EP1050622A3 publication Critical patent/EP1050622A3/de
Ceased legal-status Critical Current

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    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21G—CALENDERS; ACCESSORIES FOR PAPER-MAKING MACHINES
    • D21G7/00—Damping devices
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H23/00—Processes or apparatus for adding material to the pulp or to the paper
    • D21H23/02—Processes or apparatus for adding material to the pulp or to the paper characterised by the manner in which substances are added
    • D21H23/22—Addition to the formed paper
    • D21H23/50—Spraying or projecting
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • D21H23/22—Addition to the formed paper
    • D21H23/24—Addition to the formed paper during paper manufacture
    • D21H23/26—Addition to the formed paper during paper manufacture by selecting point of addition or moisture content of the paper
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • D21H23/24—Addition to the formed paper during paper manufacture
    • D21H23/26—Addition to the formed paper during paper manufacture by selecting point of addition or moisture content of the paper
    • D21H23/28—Addition before the dryer section, e.g. at the wet end or press section

Definitions

  • the invention relates to an application device, in particular a nozzle moistener for a paper machine a variety of machine-wide distributed nozzles for Spraying a passing paper web.
  • the invention relates to a paper machine for production of gravure and offset paper, with at least one Dryer section and a smoothing unit.
  • the Invention the use of a nozzle moistener Improving the paper properties of an offset paper.
  • the invention also relates to a method for Improving the surface of a paper for use as Offset printing paper.
  • Different printing processes are different Demands on the quality and properties of the produced Paper in order to achieve optimal print quality.
  • high-quality prints are printed in the Gravure printing or offset printing processes.
  • the printing ink is on the paper applied by first applying the paint in the wells a printing plate is stored, then when the Pressure plate over the passing paper from the paper to be taken over.
  • nozzle dampers are known in the prior art, with which water is sprayed onto a finished paper web, a desired, as even as possible around the paper web To give moisture profile. After this treatment the Paper web mostly passed through calenders, creating a as even and particularly smooth a surface as possible is achieved.
  • the nozzle humidifier is on the References EP 0 345 670 B1 and DE 38 19 761 C2.
  • Calender or smoothing unit is from the German, for example Publication DE 195 42 191 A1 known.
  • SC paper gravure paper
  • Paper machine for the production of rotogravure and offset paper with at least one dryer section and a smoothing unit to develop further in the area of Drying section at least one nozzle moistener is provided, that in the case of the production of gravure paper exclusively to even out the moisture cross profile the paper web is used and in the case of the manufacture of Offset paper only for the application of a Binder - preferably starch - is used.
  • the at least one nozzle moistener on both Sides of the paper web are provided.
  • an application device especially a nozzle moistener, for a paper machine a variety of machine-wide distributed nozzles for Spraying the passing paper web, suggested, at the at least one row with nozzles for the throughput of Water and / or a binder solution can be provided can.
  • This configuration makes it possible to focus on the special properties of binder solutions adjust so that the nozzles correspond to the different consistency, toughness and that Volume throughput can be adjusted.
  • Application device provides that for at least one Row of nozzles that penetrate the binder, medium can be used, the longitudinal profile and / or Cross profile of the applied mass of binder over the Regulate or control machine width. This will make it possible, either for a constant application layer to worry about in the manufacturing process, or even the cross section regulate or control the layer thickness via the web.
  • the means for regulating the control of the mass cross-section and / or the mass longitudinal profile of the applied binder can, for example, a variety of volume flow influencing valves, with each valve one Nozzle or a group of nozzles of the application device assigned.
  • Mass cross profile and / or the longitudinal mass profile of the applied binder by influencing that Concentration of the applied binder over the Machine width according to the requirements of one more or to regulate less intensive application of binders or to control.
  • a measuring device for the Mass cross profile necessary, for example can consist of a single measuring head over the Machine width is moved.
  • Measuring heads are used, which are fixed only one measure certain section or only over a certain one Area are movable in the cross machine direction and over move this area.
  • the application devices are also advantageously designed in such a way that the nozzles are designed for an average binder solution throughput which is based on an area application of 0.05 to 5 gr / m 2 of otro binder at a concentration of the binder solution of 2 to 30% by weight, preferably 5 up to 20% by weight, preferably 10 to 15% by weight, binder and a machine speed of 8 m / s to 50 m / s, preferably 10 m / s to 35 m / s.
  • the nozzles of the application device should have an average binder solution throughput of 0.03 l / min to 5 l / min, preferably 0.05 l / min to 3 l / min, preferably 0.06 l / min to 1 l / min , be designed.
  • the nozzle of the nozzle moistener Zone width - this is the distance from nozzle to nozzle in one machine-wide range - from 10 to 100 mm, preferably 20 up to 70 mm, preferably 25 to 50 mm.
  • nozzle humidifier to improve the To use paper properties of an offset printing paper, and binders on the passing web in the area of Apply dryer section. It is particularly cheap of course if the nozzle moistener is at least one of the previously mentioned features of a nozzle moistener according to the invention having.
  • the application of the Can be done with the help of a nozzle moistener it being especially for the application of the binder is favorable if the application of the binder by a spray with a droplet size of 20 to 250 ⁇ m, preferably 50 to 70 microns.
  • a spray with a droplet size of 20 to 250 ⁇ m, preferably 50 to 70 microns Alternatively or in There is also the possibility of applying the combination Binder, especially the nozzles of the Application device to design such that the Binder as a closed film on the paper web is applied.
  • the method provides that the longitudinal profile and / or transverse profile the mass of binder applied over the Machine width is regulated or controlled.
  • This regulation can be designed such that the masses of the applied binder by a section Change in concentration of the applied binder solution takes place.
  • This has the advantage that the amount of only a small amount of solvent to be evaporated Result in changes.
  • Advantageous values for the area application of the binder are in the range of an average area loading of the paper from 0.05 to 5 gr / m 2 of otro binder, a concentration of the binder solution of 2 to 30% by weight, preferably 15 to 20% by weight, preferably 10 to 15% by weight, can be used advantageously.
  • the nozzles the nozzle humidifier on average 0.03 l / min to 5 l / min, preferably 0.05 l / min to 3 l / min, preferably 0.06 l / min up to 1 l / min, enforce binder solution.
  • Binder For an optimal connection between the applied Binder and the paper web should be the paper web one Dryness greater than 55%, preferably greater than 60%, preferably greater than 80%, if the binder is applied.
  • Figure 1 shows the overview of an inventive Paper machine with a sheet forming unit 1, which here as Twin wire former is formed. Then there is one Press section 2 with two press shoes, one of which Dryer section 3 connects, in which according to the invention - here not shown - nozzle dampers are housed. Then the smoothing 4 follows in the likewise Nozzle can be provided and the reel 5 in which the finished paper web is rolled up.
  • the drying section 3 is again more detailed in FIG. 2 shown. It is a single row Dryer section with two in a manner known per se Nozzle dampers 6 and 7 are equipped, which in this Image only arranged on one side of the paper web are.
  • the percentages above the dryer section shown represent the dryness of the through the dryer section continuous paper at the respective position. According to the invention there is the possibility itself known nozzle dampers for applying a binder use. You can also use additional nozzle dampers be attached, which is also the second side of the Provide drying paper web with binder.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Applikationsvorrichtung, insbesondere einen Düsenfeuchter, für eine Papiermaschine und eine Papiermaschine mit Applikationsvorrichtung, wobei die Applikationsvorrichtung mit einer Vielzahl von maschinenbreit verteilten Düsen zum Besprühen einer vorbeilaufenden Papierbahn ausgestattet ist und wobei mindestens eine Reihe von Düsen für den Durchsatz von Wasser und/oder Bindemittel vorgesehen ist. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Oberflächenverbesserung eines Offset-Papieres. Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß maschinenbreit Bindemittel im Bereich einer Trockenpartie einer Papiermaschine auf die in Herstellung begriffene Papierbahn aufgebracht wird. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Applikationsvorrichtung, insbesondere einen Düsenfeuchter, für eine Papiermaschine mit einer Vielzahl von maschinenbreit verteilten Düsen zum Besprühen einer vorbeilaufenden Papierbahn. Weiterhin betrifft die Erfindung eine Papiermaschine zur Herstellung von Tiefdruck- und Offset-Papier, mit mindestens einer Trockenpartie und einem Glättwerk. Außerdem betrifft die Erfindung die Verwendung eines Düsenfeuchters zur Verbesserung der Papiereigenschaften eines Offset-Papieres. Schließlich betrifft die Erfindung auch ein Verfahren zur Verbesserung der Oberfläche eines Papieres zur Verwendung als Offset-Druckpapier.
Unterschiedliche Druckverfahren stellen unterschiedliche Ansprüche an die Qualität und die Eigenschaften des erzeugten Papieres, um eine optimale Druckqualität erreichen zu können. So werden hochqualitative Drucke beispielsweise im Tiefdruckverfahren oder in Offset-Druckverfahren hergestellt.
Beim Tiefdruckverfahren wird die Druckfarbe auf das Papier aufgetragen, indem die Farbe zunächst in den Vertiefungen einer Druckplatte gespeichert wird, um dann beim Abrollen der Druckplatte über das vorbeilaufende Papier vom Papier übernommen zu werden.
Im Gegensatz hierzu wird beim Offset-Druckverfahren das Druckbild auf eine Oberfläche (hydrophil/hydrophob) projiziert, wodurch sich entsprechend dem Druckbild die Oberflächeneigenschaften ändern. Hydrophobe Stellen nehmen die positive Druckfarbe auf, während hydrophile Stellen Wasser aufnehmen.
Aufgrund der sehr unterschiedlichen Techniken des Druckes werden auch unterschiedliche Anforderungen an die Qualität und an die Eigenschaften des zu bedruckenden Papieres gestellt. So wird beispielsweise ein speziell für den Tiefdruck geeignetes Papier mit einem sehr hohen Anteil von Füllstoffen angereichert werden, um die Oberflächeneigenschaften optimal im Satinageprozeß einstellen zu können. Weiterhin ist es beim Offset-Druck auch sehr wesentlich, daß das verwendete Papier eine hohe Oberflächenfestigkeit aufweist, möglichst wenig staubt und nur geringe Neigung zum Rupfen aufweist, um die gewünschte hohe Druckqualität und gute Verdruckbarkeit erreichen zu können.
Entsprechend diesen Anforderungen werden meist Papiermaschinen hergestellt und betrieben, welche sich speziell für die Herstellung der einen oder anderen Art des Papieres eignen. Es stößt jedoch auf Probleme die gleiche Papiermaschine so auszustatten, daß sie sich zur Herstellung für beide Varianten des Papieres - also Tiefdruck-Papier und Offset-Druckpapier - gut eignen, ohne bei einem Sortenwechsel zu große Umstellungen vornehmen zu müssen.
Es ist aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 196 32 637 A1 bekannt, daß versucht wird, zur Erzeugung eines hochwertigen Druckpapiers für das Offset-Druckverfahren ein Hilfsmittel zur Erhöhung der Festigkeit in z-Richtung des Papieres (=senkrecht zu der Papieroberfläche) beziehungsweise der Oberflächenfestigkeit in die Masse zu gegeben. Der Nachteil dieser Maßnahme besteht in dem ziemlich niedrigen Wirkungsgrad der Zugabe von Hilfsmitteln in die Masse der Papierherstellung. Das heißt, es ist eine unverhältnismäßig hohe Menge Hilfsmittel (Bindemittel) in der Masse notwendig, um auf der Oberfläche einen ausreichenden Effekt zu erzielen.
Außerdem ist allgemein bekannt, daß die Oberfläche einer fertiggestellten Papierbahn anschließend an deren Herstellungsprozeß
Figure 00030001
off line" mit Hilfe geeigneter Auftragsaggregate bestrichen wird und daß dadurch eine hohe Oberflächengüte erzielt wird, die sich für den Offset-Druck eignet.
Der Nachteil dieses bekannten Verfahrens besteht darin, daß für zusätzliche Auftragsaggregate, gegebenenfalls für eine getrennte Anlage zum off line"-Auftrag, hohe Produktions- und Investitionskosten notwendig sind und diese damit die Herstellungskosten eines solchen Papieres in die Höhe treiben.
Weiterhin sind im Stand der Technik Düsenfeuchter bekannt, mit denen Wasser auf eine fertige Papierbahn gesprüht wird, um der Papierbahn ein gewünschtes, möglichst gleichmäßiges Feuchteprofil zu geben. Nach dieser Behandlung wird die Papierbahn meist durch Kalander gefahren, wodurch eine möglichst gleichmäßige und besonders glatte Oberfläche erreicht wird. Bezüglich der Düsenfeuchter wird auf die Schriften EP 0 345 670 B1 und DE 38 19 761 C2 verwiesen. Ein Kalander oder Glättwerk ist beispielsweise aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 195 42 191 A1 bekannt.
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Möglichkeit zu beschreiben, mit der eine einzige Papiermaschine wahlweise und ohne langwierige Umstellungen sowohl für die Herstellung eines Tiefdruckpapiers (SC-Papier), als auch für die Herstellung von Offset-Papier gleichermaßen geeignet ist.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der jeweils unabhängigen Patentansprüche gelöst.
Entsprechend dem Erfindungsgedanken wird vorgeschlagen, eine Papiermaschine zur Herstellung von Tiefdruck- und Offset-Papier mit mindestens einer Trockenpartie und einem Glättwerk dahingehend weiterzuentwickeln, daß im Bereich der Trockenpartie mindestens ein Düsenfeuchter vorgesehen ist, der im Fall der Herstellung von Tiefdruckpapier ausschließlich zur Vergleichmäßigung des Feuchtequerprofils der Papierbahn verwendet wird und im Fall der Herstellung von Offset-Papier ausschließlich zur Aufbringung eines Bindemittels - vorzugsweise Stärke - verwendet wird.
Durch diese Verwendung des Düsenfeuchters in der Trockenpartie der Papiermaschine zum Auftragen von Bindemittel wird es erstmals möglich, auf ein und derselben Papiermaschine, ohne besondere Umstellungen vornehmen zu müssen, sowohl Tiefdruckpapier als auch hochwertiges Offset-Druckpapier herzustellen.
Wenn das Papier beidseitig zum Offset-Druck geeignet sein soll, so kann der mindestens eine Düsenfeuchter auf beiden Seiten der Papierbahn vorgesehen werden.
Bei der Anbringung des Düsenfeuchters, oder auch eines mit Düsen arbeitenden sonstigen Applikators, ist es zur Vermeidung übermäßiger Nebelbildung vorteilhaft, einen Abstand von 10 bis 200 mm, vorzugsweise 20 bis 150 mm, vorzugsweise 20 bis 100 mm, zwischen den Düsenaustrittspunkten des Düsenfeuchters und der Papierbahn einzuhalten.
Erfindungsgemäß wird auch eine Applikationsvorrichtung, insbesondere ein Düsenfeuchter, für eine Papiermaschine mit einer Vielzahl von maschinenbreit verteilten Düsen zum Besprühen der vorbeilaufenden Papierbahn, vorgeschlagen, bei dem mindestens eine Reihe mit Düsen für den Durchsatz von Wasser und/oder einer Bindemittellösung vorgesehen werden kann.
Durch diese Ausgestaltung ist es möglich, sich auf die besonderen Eigenschaften von Bindemittellösungen einzustellen, so daß die Düsen entsprechend der unterschiedlichen Konsistenz, der Zähigkeit und dem Volumendurchsatz angepaßt werden können.
Vorteilhaft kann es hierbei auch sein, wenn mindestens eine Düsenreihe, welche das Bindemittel durchsetzt, mit Düsenöffnungen versehen ist, die einen geschlossenen Bindemittelfilm auf der vorbeilaufenden Bahn erzeugen.
Ebenso kann es in Abhängigkeit des verwendeten Bindemittels auch günstig sein, mindestens eine Düsenreihe mit Öffnungen zu versehen, welche einen Sprühstrahl mit einer Tröpfchengröße 20 bis 250 µm, vorzugsweise 50 bis 70 µm, bilden.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Applikationsvorrichtung sieht vor, daß für mindestens eine Düsenreihe, welche das Bindemittel durchsetzt, Mittel verwendet werden können, die das Längsprofil und/oder Querprofil der aufgebrachten Masse an Bindemittel über die Maschinenbreite regeln oder steuern. Hierdurch wird es möglich, entweder für eine gleichbleibende Auftragsschicht beim Herstellungsprozeß zu sorgen, oder sogar das Querprofil der Schichtdicke über die Bahn zu regeln oder zu steuern.
Alternativ besteht aber auch die Möglichkeit, durch die Anpassung der Schichtdicke des Auftrags an Bindemittel, Ungleichmäßigkeiten der bisherigen Papierdicke über eine bestimmte Länge und/oder an einer bestimmten Sektion der Papierbahn auszugleichen und auf diese Weise ein insgesamt gleichmäßiges Massequerprofil und/oder Masselängsprofil der Papierbahn zu erreichen.
Die Mittel zur Regelung der Steuerung des Massequerprofils und/oder des Masselängsprofils des aufgebrachten Bindemittels können beispielsweise eine Vielzahl von den Volumendurchsatz beeinflußenden Ventilen beinhalten, wobei jedem Ventil eine Düse oder eine Gruppe von Düsen der Applikationsvorrichtung zugeordnet ist.
Es besteht allerdings auch die Möglichkeit, das Massequerprofil und/oder das Masselängsprofil des aufgebrachten Bindemittels dadurch zu beeinflussen, daß die Konzentration des aufgebrachten Bindemittels über die Maschinenbreite entsprechend den Anforderungen an einen mehr oder minder intensiven Auftrag an Bindemittel zu regulieren oder zu steuern.
Für den Aufbau eines Regelkreises, welcher das Masselängsprofil des aufgebrachten Bindemittels regulieren soll, muß mindestens eine Meßeinrichtung für das Masselängsprofil im Anschluß an die Applikationsvorrichtung vorgesehen werden, so daß ein hieran angekoppelter Regelkreis entstehen kann.
Soll das Massequerprofil des aufgebrachten Bindemittels geregelt werden, so ist eine Meßeinrichtung für das Massequerprofil notwendig, wobei diese beispielsweise aus einem einzigen Meßkopf bestehen kann, der über die Maschinenbreite verfahren wird. Ebenso kann eine Vielzahl von Meßköpfen verwendet werden, die feststehend nur eine bestimmte Sektion ausmessen oder nur über einen bestimmten Bereich in Maschinenquerrichtung beweglich sind und über diesen Bereich verfahren werden.
Vorteilhaft werden die Applikationsvorrichtungen auch derart ausgelegt, daß die Düsen auf einen mittleren Bindemittellösungs-Durchsatz ausgelegt sind, der auf einer Flächenaufbringung von 0,05 bis 5 gr/m2 otro Bindemittel bei einer Konzentration der Bindemittellösung von 2 bis 30% Gewichtsanteile, vorzugsweise 5 bis 20% Gewichtsanteile, vorzugsweise 10 bis 15% Gewichtsanteile, Bindemittel und einer Maschinengeschwindigkeit von 8 m/s bis 50 m/s, vorzugsweise 10 m/s bis 35 m/s, ausgelegt sind. Weiterhin sollten die Düsen der Applikationsvorrichtung auf einen mittleren Bindemittellösungs-Durchsatz von 0,03 l/min bis 5 l/min, vorzugsweise 0,05 l/min bis 3 l/min, vorzugsweise 0,06 l/min bis 1 l/min, ausgelegt sein.
Bezüglich der Regelbarkeit der Applikationsvorrichtung ist es vorteilhaft, die Düsen des Düsenfeuchters mit einer Zonenbreite - dies ist der Abstand von Düse zu Düse in einer maschinenbreiten Reihe - von 10 bis 100 mm, vorzugsweise 20 bis 70 mm, vorzugsweise 25 bis 50 mm, auszustatten.
Für eine besonders gleichmäßige Aufbringung des Bindemittels auf die Papierbahn ist es weiterhin vorteilhaft, wenn mindestens zwei Reihe, vorzugsweise eine Reihe für die Auftragung des Bindemittels zur Verfügung stehen.
Entsprechend dem Erfindungsgedanken wird auch vorgeschlagen, an sich bekannte Düsenfeuchter zur Verbesserung der Papiereigenschaften eines Offset-Druckpapieres zu verwenden, und Bindemittel auf die vorbeilaufende Bahn im Bereich der Trockenpartie aufzubringen. Besonders günstig ist es natürlich, wenn der Düsenfeuchter mindestens eines der zuvor genannten Merkmale eines erfindungsgemäßen Düsenfeuchters aufweist.
Weiterhin wird ein Verfahren zur Oberflächenverbesserung eines Offset-Papieres vorgeschlagen, welches sich dadurch auszeichnet, daß maschinenbreit Bindemittel im Bereich einer Trockenpartie einer Papiermaschine auf die im Herstellungsprozeß befindliche Papierbahn aufgebracht wird.
Hierbei ist es besonders vorteilhaft, wenn das Aufbringen des Bindemittels mit Hilfe eines Düsenfeuchters geschehen kann, wobei es für die Aufbringung des Bindemittels besonders günstig ist, wenn die Aufbringung des Bindemittels durch einen Sprühstrahl mit einer Tröpfchengröße von 20 bis 250 µm, vorzugsweise 50 bis 70 µm, erfolgt. Alternativ oder in Kombination besteht auch die Möglichkeit die Aufbringung des Bindemittels, insbesondere die Düsen der Applikationsvorrichtung, derart zu gestalten, daß das Bindemittel als geschlossener Film auf die Papierbahn aufgetragen wird.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, daß das Längsprofil und/oder Querprofil der aufgebrachten Masse an Bindemittel über die Maschinenbreite geregelt oder gesteuert wird. Diese Regelung kann beispielsweise derart gestaltet sein, daß die Massen des aufgebrachten Bindemittels durch eine sektionsweise Konzentrationsveränderung der aufgebrachten Bindemittellösung stattfindet. Dies hat den Vorteil, daß sich in der Menge des zu verdampfenden Lösungsmittelanteil nur geringe Veränderungen ergeben. Allerdings besteht auch die Möglichkeit, lediglich die Menge der aufgesprühten Bindemittellösung zu regeln. Dies kann sektionsweise oder über die gesamte Maschinenbreite erfolgen.
Vorteilhafte Werte für die Flächenaufbringung des Bindemittels liegen im Bereich einer mittleren Flächenbeladung des Papieres von 0,05 bis 5 gr/m2 otro Bindemittel, wobei eine Konzentration der Bindemittellösung von 2 bis 30% Gewichtsanteile, vorzugsweise 15 bis 20% Gewichtanteile, vorzugsweise 10 bis 15% Gewichtanteile, vorteilhaft eingesetzt werden kann.
Weiterhin ergeben sich günstige Betriebswerte, wenn die Düsen des Düsenfeuchters im Mittel 0,03 l/min bis 5 l/min, vorzugsweise 0,05 l/min bis 3 l/min, vorzugsweise 0,06 l/min bis 1 l/min, Bindemittellösung durchsetzen.
Wie bereits oben erwähnt, können anstelle nur einer einzigen Seite der Papierbahn auch beide Seiten der Papierbahn mit mindestens einem Düsenfeuchter mit Bindemittel beschichtet werden.
Für eine optimale Verbindung zwischen dem aufgebrachten Bindemittel und der Papierbahn sollte die Papierbahn einen Trockengehalt von größer 55%, vorzugsweise größer 60%, vorzugsweise größer 80%, aufweisen, wenn das Bindemittel aufgebracht wird.
Vorteilhaft kann es auch sein, wenn mit dem Bindemittelauftrag auch das Feuchtequerprofil der Papierbahn in die gewünschte Richtung beeinflußt wird. Entsprechende Regel- und Steuermechanismen sind beispielsweise aus der deutschen Patentschrift DE 38 19 761 C2 bekannt.
Es versteht sich, daß die vorstehend genannten und nachstehend noch zu erläuternden Merkmale der Erfindung nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
Zusätzliche Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnungen.
Die Erfindung soll nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert werden. Es stellen dar:
Figur 1:
Übersicht einer Papiermaschine
Figur 2:
Trockenpartie mit Düsenfeuchter
Die Figur 1 zeigt die Übersicht über eine erfindungsgemäße Papiermaschine mit einer Blattbildungseinheit 1, die hier als Doppelsiebformer ausgebildet ist. Anschließend folgt eine Pressenpartie 2 mit zwei Preßschuhen, der sich eine Trockenpartie 3 anschließt, in der erfindungsgemäß die - hier nicht dargestellt - Düsenfeuchter untergebracht sind. Anschließend folgt das Glättwerk 4 in dem ebenfalls Düsenfeuchter vorgesehen werden können und die Aufrollung 5 in der die fertige Papierbahn aufgerollt wird.
Die Trockenpartie 3 ist in der Figur 2 nochmals detaillierter dargestellt. Es handelt sich hier um eine einreihige Trockenpartie, die in an sich bekannter Weise mit zwei Düsenfeuchtern 6 und 7 ausgestattet sind, welche in dieser Abbildung lediglich auf einer Seite der Papierbahn angeordnet sind.
Die Prozentangaben oberhalb der dargestellten Trockenpartie stellen die Trockengehalte des durch die Trockenpartie durchlaufenden Papieres an der jeweiligen Position dar. Erfindungsgemäß besteht die Möglichkeit diese ansich bekannten Düsenfeuchter zum Auftrag eines Bindemittels zu verwenden. Außerdem können zusätzliche Düsenfeuchter angebracht werden, die auch die zweite Seite der zu trocknenden Papierbahn mit Bindemittel versehen.
Bezugszeichenliste
1
Blattbildungseinheit
2
Pressenpartie
3
Trockenpartie
4
Glättwerk
5
Aufrollung
6,7
Düsenfeuchter

Claims (30)

  1. Applikationsvorrichtung, insbesondere Düsenfeuchter, für eine Papiermaschine mit einer Vielzahl von maschinenbreit verteilten Düsen zum Besprühen einer vorbeilaufenden Papierbahn, wobei mindestens eine Reihe von Düsen für den Durchsatz von Wasser und/oder Bindemittel vorgesehen ist.
  2. Applikationsvorrichtung gemäß dem voranstehenden Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Düsenreihe, welche das Bindemittel durchsetzt, mit Düsenöffnungen versehen ist, die einen geschlossenen Bindemittelfilm auf der vorbeilaufenden Papierbahn erzeugen.
  3. Applikationsvorrichtung gemäß einem der voranstehenden Ansprüche 1-2, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Düsenreihe, welche das Bindemittel durchsetzt, mit Düsenöffnungen versehen ist, die einen Sprühstrahl mit einer Tröpfchengröße von 20 - 250 µm, vorzugsweise 50 - 70 µm bilden.
  4. Applikationsvorrichtung gemäß einem der voranstehenden Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß für mindestens eine Düsenreihe, welche das Bindemittel durchsetzt, Mittel vorgesehen sind, welche das Längsprofil und/oder das Querprofil der aufgebrachten Masse an Bindemittel über die Maschinenbreite regeln oder steuern.
  5. Applikationsvorrichtung gemäß einem der voranstehenden Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Regelung oder Steuerung des Massequerprofils und/oder des Masselängsprofils des aufgebrachten Bindemittels eine Vielzahl von durchsatzbeeinflußbaren Ventilen beinhalten, wobei jedem Ventil eine Düse oder eine Gruppe von Düsen des Applikationsvorrichtungs zugeordnet ist.
  6. Applikationsvorrichtung gemäß dem voranstehenden Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Regelung des Masselängsprofils des aufgebrachten Bindemittels eine Meßeinrichtung für das Masselängsprofil und einen hieran gekoppelten Regelkreis beinhalten.
  7. Applikationsvorrichtung gemäß einem der voranstehenden Ansprüche 5-6, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Regelung des Massequerprofils des aufgebrachten Bindemittels eine Meßeinrichtung für das Massequerprofil und einen hieran gekoppelten Regelkreis beinhalten.
  8. Applikationsvorrichtung gemäß einem der voranstehenden Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsen der Applikationsvorrichtung auf einen mittleren Bindemittellösungs-Durchsatz ausgelegt sind, der einer Flächenaufbringung von 0,05 bis 5 g/m2 otro Bindemittel bei einer Konzentration der Bindemittellösung von 2% bis 30% Gewichtsanteile, vorzugsweise 5% bis 20% Gewichtsanteile, vorzugsweise 10% bis 15% Gewichtsanteile Bindemittel und einer Maschinengeschwindigkeit von 8 m/s bis 50 m/s, vorzugsweise 10 m/s bis 35 m/s.
  9. Applikationsvorrichtung gemäß einem der voranstehenden Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsen der Applikationsvorrichtung auf einen mittleren Bindemittellösungs-Durchsatz von 0,03 l/min bis 5 l/min, vorzugsweise 0,05 l/min bis 3 l/min, vorzugsweise 0,06 l/min bis 1 l/min ausgelegt sind.
  10. Applikationsvorrichtung gemäß einem der voranstehenden Ansprüche 1-9, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsen der Applikationsvorrichtung eine Zonenbreite (=Abstand von Düse zu Düse in einer maschinenbreiter Reihe) von 10 mm bis 100 mm, vorzugsweise 20 mm bis 70 mm, vorzugsweise 25 mm bis 50 mm aufweisen.
  11. Applikationsvorrichtung gemäß einem der voranstehenden Ansprüche 1-10, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei Reihen, vorzugsweise eine Zeile für die das Bindemittel auftragenden Düsen vorgesehen sind.
  12. Applikationsvorrichtung gemäß einem der voranstehenden Ansprüche 1-11, dadurch gekennzeichnet, daß diese in der Trockenpartie (3) im Bereich eines Trockengehaltes der Papierbahn von größer 55%, vorzugsweise größer 60%, vorzugsweise größer 80%, angeordnet ist.
  13. Applikationsvorrichtung gemäß einem der voranstehenden Ansprüche 1-11, dadurch gekennzeichnet, daß diese im Glättwerk (4) im Bereich eines Trockengehaltes von größer 90% angeordnet ist.
  14. Papiermaschine zur Herstellung von Tiefdruck- und Offset-Papier, mindestens mit einer Trockenpartie und einem Glättwerk, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Trockenpartie (3) und/oder des Glättwerkes (4) mindestens eine Applikationsvorrichtung (6,7) vorgesehen ist, der im Fall der Herstellung von Tiefdruckpapier ausschließlich als Mittel zur Vergleichmäßigung des Feuchtequerprofils der Papierbahn verwendet wird, und im Fall der Herstellung von Offset-Papier zusätzlich oder ausschließlich zur Aufbringung eines Bindemittels, vorzugsweise Stärke, verwendet wird.
  15. Papiermaschine gemäß dem voranstehenden Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß auf beiden Seiten der Papierbahn mindestens eine Applikationsvorrichtung (6,7) vorgesehen ist.
  16. Papiermaschine gemäß einem der voranstehenden Ansprüche 14-15, dadurch gekennzeichnet, daß die mindestens eine Applikationsvorrichtung (6,7) einen Abstand von 10 mm bis 200 mm, vorzugsweise 20 mm bis 150 mm, vorzugsweise 20 mm bis 100 mm zur Papierbahn aufweist.
  17. Papiermaschine gemäß einem der voranstehenden Ansprüche 14-16, dadurch gekennzeichnet, daß der mindestens eine Applikationsvorrichtung (6,7) die Merkmale eines der Ansprüche 1 bis 11 aufweist.
  18. Verwendung eines Düsenfeuchters (6,7) zur Verbesserung der Papiereigenschaften eines Offset-Papieres durch Aufbringung eines Bindemittels auf eine vorbeilaufende Papierbahn.
  19. Verwendung eines Düsenfeuchters (6,7) gemäß dem voranstehenden Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß dieser die Merkmale eines der Ansprüche 1 bis 13 aufweist.
  20. Verfahren zur Oberflächenverbesserung eines Offset-Papieres, dadurch gekennzeichnet, daß maschinenbreit Bindemittel im Bereich einer Trockenpartie einer Papiermaschine auf die in Herstellung begriffene Papierbahn aufgebracht wird.
  21. Verfahren gemäß dem voranstehenden Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufbringen des Bindemittels mit Hilfe eines Düsenfeuchters (6,7) geschieht.
  22. Verfahren gemäß dem voranstehenden Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufbringung des Bindemittels durch mindestens einen Sprühstrahl mit einer Tröpfchengröße von 20 - 250 µm, vorzugsweise 50 - 70 µm erfolgt.
  23. Verfahren gemäß einem der voranstehenden Ansprüche 20-22, dadurch gekennzeichnet, daß das Längsprofil und/oder das Querprofil der aufgebrachten Masse an Bindemittel über die Maschinenbreite geregelt oder gesteuert wird.
  24. Verfahren gemäß dem voranstehenden Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelung oder Steuerung des Massequerprofils und/oder des Masselängsprofils des aufgebrachten Bindemittels durch eine sektionsweise Konzentrationsveränderung der aufgebrachten Bindemittellösung stattfindet.
  25. Verfahren gemäß einem der voranstehenden Ansprüche 20-24, dadurch gekennzeichnet, daß eine Flächenaufbringung des Bindemittels mit einer mittleren Flächenbeladung des Papieres von 0,05 bis 5 g/m2 otro Bindemittel bei einer Konzentration der Bindemittellösung von 2% bis 30% Gewichtsanteile, vorzugsweise 5% bis 20% Gewichtsanteile, vorzugsweise 10% bis 15% Gewichtsanteile, Bindemittel erfolgt.
  26. Verfahren gemäß einem der voranstehenden Ansprüche 20-25, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsen der Applikationsvorrichtung (6,7) im Mittel 0,03 l/min bis 5 l/min, vorzugsweise 0,05 l/min bis 3 l/min, vorzugsweise 0,06 l/min bis 1 l/min Bindemittellösung durchsetzen.
  27. Verfahren gemäß einem der voranstehenden Ansprüche 20-26, dadurch gekennzeichnet, daß die Papierbahn auf beiden Seiten mit mindestens einer Applikationsvorrichtung (6,7) mit Bindemittel beschichtet wird.
  28. Verfahren gemäß einem der voranstehenden Ansprüche 20-27, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufbringen des Bindemittels in der Trockenpartie (4) bei einem Trockengehalt der Papierbahn von größer 55%, vorzugsweise größer 60%, vorzugsweise größer 80%, stattfindet.
  29. Verfahren gemäß einem der voranstehenden Ansprüche 20-28, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufbringen des Bindemittels im Glättwerk 4 bei einem Trockengehalt von größer 90% stattfindet.
  30. Verfahren gemäß einem der voranstehenden Ansprüche 20-29, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Bindemittelauftrag auch das Feuchtequerprofil der Papierbahn beeinflußt wird.
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