EP1357225B1 - Method of treating a web of material and calender - Google Patents
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- EP1357225B1 EP1357225B1 EP20030007710 EP03007710A EP1357225B1 EP 1357225 B1 EP1357225 B1 EP 1357225B1 EP 20030007710 EP20030007710 EP 20030007710 EP 03007710 A EP03007710 A EP 03007710A EP 1357225 B1 EP1357225 B1 EP 1357225B1
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- European Patent Office
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- web
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- roller
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Classifications
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- D—TEXTILES; PAPER
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- D21G1/00—Calenders; Smoothing apparatus
- D21G1/0073—Accessories for calenders
- D21G1/0093—Web conditioning devices
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- D21G1/006—Calenders; Smoothing apparatus with extended nips
Definitions
- the invention relates to a method for treating a material web in a calender, wherein the web of material in a roll stack of the calender subjected to pressure and elevated temperature and wound after passing through the roll stack of the calender. Furthermore, the invention relates to a calender with at least one nip, which is delimited by a heated roll having roll stacks and with a winding device behind the last nip.
- Such a method and calender are known from US 6,287,424 B1.
- a separate roll stack is arranged, which is designed as a "wet stack” with hard rolls.
- a cooling device is arranged between the two roller stacks.
- the calender has heaters that act on hard rollers to heat the web.
- the invention is particularly suitable for the treatment of a paper or board web.
- the invention will be described below with reference to a paper web as an example of a material web.
- Paper webs are passed through a calender in the course of their production, where they are subjected to elevated pressure and elevated temperature.
- the treatment in one Calender the so-called calendering, has several effects. On the one hand it leads to a compression of the paper web, on the other hand it improves surface properties, such as gloss or smoothness.
- the elevated temperature in the calender causes the fibers to plasticize on the surface of the paper web, facilitating the smoothing process.
- some moisture of the paper web is advantageous.
- the paper web suffers a sometimes considerable loss of moisture when passing through the calender. This loss of moisture is basically inevitable. It can be partially compensated by the fact that the paper web is additionally subjected to moisture in the calender.
- EP 0 957 202 A2 shows a method and a device for the on-line production of SC-A paper.
- a material web is first precooled in an intermediate cooling section so that it can absorb as much moisture as possible in a vapor deposition device.
- the temperature increase in the evaporation device is reversed in a cooling section.
- the material web passes through a calender, wherein it can continue to be acted upon by steam at the entrance of the calender and also in the calender.
- the steaming at the entrance of the calender should be done so close to the first nip that a moisture gradient remains when the web enters the roll stack of the calender.
- US 6 061 927 A describes a method for controlling the curl of a paper in the dryer section of a paper machine.
- the paper web is first passed through a series of drying cylinders in the dryer section and then passed through a coater. Following the coating device, the paper web is dried again, with the last drying cylinders being designed as cooled cylinders. Following the cooled cylinder, the web is then passed through a calender. Between the last cooling cylinder and the calender a steam blower box is arranged, with which moisture can be applied to one side of the web.
- US 4,277,524 discloses a method and apparatus for treating coated papers.
- a coated paper web is passed through two nips formed between a hard and polished roll and two soft rolls. After passing through the first nip, the web is passed over two cooling rolls or through a cooling fan and then moistened.
- US 4,738,197 A describes a process for treating a paper web in a supercalender. Between nips of the calender, the web is passed over cooling rollers so that it gets a lower temperature altogether before entering the nips of the calender. When passing through a nip then only the surface of the web is heated, so that there is a temperature gradient calendering.
- No. 5,245,920 A describes a method for calendering a paper web in which the paper web is passed through a nip formed by two rolls, at least one of which is heated. Following the nip a cooling device is arranged.
- the invention has for its object to keep the risk of black satin of the web small.
- the material web in the calender can be provided with an improved surface, without having to accept an increased risk of black sation.
- the last nip is bounded by a hard roller and a soft roller and the web is moistened on the side that bears against the soft roller.
- the material web is moistened before the last nip only on this side.
- Moistening a web side that does not touch a hard roll basically makes no sense for improving surface properties. For this purpose, it would be necessary to moisten the side of the material web which is on a very smooth surface, i. on the hard roller, rests.
- the moisture is applied to the other side of the web, i. E. the side which rests on the soft roller, then you take basically no influence on the surface properties. But it increases the moisture content of the web. The moisture can penetrate much better in the material web when resting on the elastic roller.
- the web is cooled again after moistening.
- the material web also gets a slightly higher temperature. This slightly higher temperature may well be desired, for example, to be able to exploit the treatment effects in the last nip still with good effectiveness.
- the increased temperature again entails the risk that too much moisture is lost on the way between the calender and the take-up device. If you now cool the web after moistening, then this risk is reduced.
- the cooling is preferably carried out after the last nip, ie the web can be treated even in the last nip with an elevated temperature. However, this elevated temperature in the last nip is usually much lower than the temperature of a web without previously done cooling.
- the material web is covered after leaving the calender and, in particular, vapor-impermeable. If you cover the web, then steam has basically no way to escape, even at an elevated web temperature. This is particularly true when the cover is actually vapor impermeable.
- a cover can be realized by many plastic materials or metal bands. In this case, the moisture contained in the web is held in the web and not released to the environment. It is not even necessary that the cover is closed at the longitudinal edges of the web. Although some moisture in the form of steam can be lost there. However, this does not matter in principle for the total moisture content of the web.
- the object is achieved by the calender according to claim 3.
- the cooling device serves to lower the temperature of the material web, so that less moisture losses occur between the calender and the take-up device due to evaporation of the moisture contained in the material web. It is therefore possible to drive the material web into the calender with an overall lower moisture content, so that black sateen can be effectively avoided by excessive moisture.
- the cooling of a material web in a calender itself is known from DE 35 42 342 A1. There, however, a cooling device in front of a nip is used to effect a temperature gradient calendering, ie one would like to be able to generate a temperature gradient in the material web in order to achieve different compression behavior over the thickness of a paper web.
- the moistening device serves to apply additional moisture to the material web, so that the material web as a whole has a higher moisture during winding. This moisture is achieved without having to let the web as a whole with a higher humidity retract into the calender.
- the moistening after the cooling device has the advantage that you can apply the moisture with a much better efficiency on the web. This makes the operation of the calender and the treatment of the material web economical.
- the last nip is bounded by a hard roller and an elastic roller and the moistening device is arranged on the side of a material web which bears against the elastic roller.
- the material web is guided by nips, which are formed by a hard and an elastic roller.
- the elastic roller is also referred to as a "soft" roller, because its surface is more compliant than the surface of the hard roller.
- the web is guided in a calender by nips, which are bounded by two hard rolls.
- the smoothing of the material web takes place basically only on the side which bears against the hard roller.
- the soft roll merely forms an abutment for the forming in the nip. Therefore, it makes no sense to moisten the voltage applied to the elastic roller side of the web. But if you only moisten this side, then you increase the moisture content of the web without affecting its surface properties.
- the post-cooler means that a temperature increase experienced by the web in the last nip or before does not result in increased moisture vaporization on the path between the calender and the rewinder.
- the web can be cooled to a temperature in the range of 50 to 65 ° C, which significantly reduces the evaporation of moisture from the web into the environment. With a corresponding cooling, one can practically halve the moisture losses on the way between the calender and the take-up device.
- a material web cover is provided behind the last nip, which is preferably formed vapor-impermeable.
- a material web cover inhibits the escape of steam from the material web. If the material web cover is vapor-impermeable, then the moisture leakage is even more or less completely prevented. Moisture that escapes from the material web can at most reach the cover and condense there. However, it is automatically returned to the material web. It is now possible to cover the material web until it has reached a temperature at which the problem of evaporation no longer plays a decisive role.
- the moistening device causes a temperature increase of the material web after the cooling device.
- a slightly elevated temperature is beneficial. It is therefore possible, with the aid of the cooling device, to effect a relatively strong cooling of the material web and then to raise the temperature of the material web again by moistening.
- the moistening device is designed as a steam humidifier.
- a steam humidifier applies water vapor to the material web. The water vapor condenses on the material web and thereby contributes to an increase in the moisture content of the material web. At the same time, the temperature of the material web is increased. This leads to an advantageous effect in the treatment in the subsequent last nip.
- the material web cover extends to a winding or the Nachkühl Surprise.
- the web cover extends to the take-up device, only a very small amount of moisture is lost between the calender and the take-up device.
- the material web can then be wound up with an elevated temperature, but also with increased moisture.
- the material web cover is designed as a cooling device.
- the material web cover is then no longer used only to prevent the escape of moisture in the form of steam, but at the same time ensures that the temperature of the web is lowered so far that even after leaving the web cover the risk Evaporation and the associated loss of moisture has been significantly reduced.
- the cooling device is designed as a cooling roller.
- This is a particularly simple embodiment for the cooling of the material web, which can also be used within the calender.
- Such a cooling roller may be arranged before the last and / or penultimate nip.
- Fig. 1 shows a calender 1 with a roll stack 2, which has a series of rollers 3-14, wherein in each case adjacent rolls 3, 4; 5, 6, etc. Form nips 15-25 between them.
- the nips 15-19 are hereby designed as so-called "soft" nips, i. they are formed between a hard roller 3, 5, 7 and an elastic roller 4, 6, 8.
- the elastic rollers 4, 6, 8 have a surface covering 26 which makes the surface softer and more flexible than the surface of a hard roller 3, 5, 7.
- the nips 21-25 are formed as soft nips, i. they are each bounded by a soft roller 9, 11, 13 and a hard roller 10, 12, 14.
- the middle nip 20 is formed as a change nip, which is formed by two soft rolls 8, 9.
- the hard rollers 5, 7, 10, 12 are formed as heated rollers, which should be indicated by schematically illustrated heating channels 28.
- a heat transfer medium can be passed, for example, a hot liquid or steam to pressurize the heated rollers 5, 7, 10, 12 with an increased surface temperature.
- the increased surface temperature is passed to the web 27 when the web passes through the corresponding nips.
- the material web thus receives an elevated temperature.
- the two end rollers 3, 14 and the two middle rollers 8, 9, which limit the Konnip 20 are formed as deflection adjustment, wherein the two central rollers 8, 9 are acted upon in both directions with pressure. This is schematically represented by support shoes 29.
- the material web 27 is passed between the nips 15-25 via deflection rollers 30. Before the first nip 15, the material web is passed over a guide roller 31. After leaving the last nip 25, the material web is passed over a further guide roller 32.
- the roll stack 2 is arranged on the upper side of a stand 33, wherein this upper side is inclined by about 45 ° relative to the vertical.
- a winding device 34 in which the material web 27 is wound into a winding roll 35.
- the take-up device 34 are still various, not provided with reference numerals guide rollers provided.
- the material web 27 passes through a series of moistening devices 36, which are designed as steam humidifiers.
- the moistening devices 36 have the task of moistening the material web 27 and, in particular, of keeping the moisture profile in the transverse direction of the material web 27 as uniform as possible.
- a cooling roller 37 is arranged, which is slightly larger than the other guide rollers 30. With the cooling roller, the material web 27 is cooled before passing through the last nip. Between the cooling roller 37 and the last nip, a further steam humidifier 38 is arranged as moistening device. This steam humidifier 38 acts on the side of the material web 27, which rests on the soft roll 13 in the last nip 25.
- the guide roller 32 behind the last nip 25 is also formed as a cooling roller.
- This arrangement has the advantage that the material web 27 is cooled before leaving the calender 1. Accordingly, not as much moisture can be lost between the last nip 25 and the winding device 34 as with an uncooled material web 27. The evaporation losses are considerably reduced. Assuming that with a web of material 27 leaving the calender 1 uncooled and running to the winder 34, a moisture loss of the order of 2 to 3% occurs, then this moisture loss is now lowered to about 1%. This has the advantageous effect that the web 27 can be retracted with a lower by about 2% moisture in the calender 1 and still with the desired moisture of about 4 to 5% on the winding roller 35 can be wound.
- the steam humidifier 38 can apply even more moisture to the material web 27.
- the steam humidifier 38 carries the moisture while on the side of the web 27, which with the elastic Roller 13 comes into contact.
- the moisture that is applied by the steam humidifier 38 does not serve to increase the smoothness of the material web 27 on the side that comes into contact with the hard and smooth roller 14. It serves exclusively to increase the moisture of the material web 27.
- the steam humidifier 38 Since the steam humidifier 38 is inserted after the cooling roller 37, the steam emitted by the steam humidifier 38 comes to a much colder material web 27 and can accordingly condense better. This procedure improves the entry of moisture into the material web 27.
- the temperature increase associated with the steam humidification is reversed by the trained as a cooling roller guide roller 32 after passing through the last nip 25 so that the web 27 after the guide roller 32 only has a temperature in the range of 50 to about 65 ° C.
- the material web 27 can be retracted with a significantly lower humidity in the calender 1 and also by the humidifiers 36 additionally applied moisture can be kept lower, the risk of a black satin or a mottling has become much lower. However, quality deterioration in surface properties is not observed.
- FIG. 2 shows a further calender 51 which has only a single nip 52 which is located between a hard and heated roll 53 and a shoe roll 54 is formed.
- the shoe roll in this case has a circumferential jacket 55, which is correspondingly yielding and is pressed by a support shoe assembly 56 against the hard roller 53.
- the calender 51 may have further rollers, as shown in dashed lines with a roller 57.
- the material web 58 which passes through the nip 52, which is formed as a broad nip, is guided in front of the nip 52 via a cooling roller 59. Behind the wide nip 52, as in the embodiment of FIG. 1 also, a take-up device 60 is arranged with a winding roller 61.
- a first transfer belt 62 is guided through the nip 52.
- the first transfer belt 62 is formed by a vapor-impermeable plastic. It covers the web 58 on its underside, i. the shoe roll 54 facing side, over a predetermined distance from and that until the web 58 on a cooling roller 63 of the first transfer belt 62 free.
- the opposite side of the material web 58 is covered by a second transfer belt 64, which is also formed as a plastic band and is impermeable to vapor.
- a second transfer belt 64 which is also formed as a plastic band and is impermeable to vapor.
- plastic one can of course also use a metal band for the first and the second transfer belt 62, 64.
- a sealing arrangement 65 is provided, specifically expediently where the second transfer belt 64 is deflected via a deflection roller 66. This creates a closed space 67 in which, sooner or later, a vapor atmosphere builds up in which the steam has the same pressure as in the material web 58.
- the material web 58 is lifted off the first transfer belt 62 in the region of a cooling roller 68, the second transfer belt 62 being guided via a deflection roller 69.
- the second transfer belt 62 is sealed off from the cooling roller 68 by a sealing arrangement 70. This creates a space 71, in which also forms a vapor atmosphere in which the steam has the same pressure as within the material web 58.
- the cover thus acts as a cooling device here.
- a moistening device 72 which acts on the side of the material web 58 which bears against the shoe roll 54 or the first transfer belt 62, may also be arranged in front of the nip 52.
- the material web 58 is thus covered immediately after leaving the nip 52 on one side of the first transfer belt 62, so that there is no leakage of steam. On the opposite side, the steam also can not escape. First, the vapor pressure in the space 67 is counteracted. Later, the other side is covered by the second transfer belt 64.
Landscapes
- Paper (AREA)
- Treatment Of Fiber Materials (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Behandeln einer Materialbahn in einem Kalander, bei dem man die Materialbahn in einem Walzenstapel des Kalanders mit Druck und erhöhter Temperatur beaufschlagt und nach dem Durchlaufen durch den Walzenstapel des Kalanders aufwickelt. Ferner betrifft die Erfindung einen Kalander mit einem mindestens einen Nip, der durch eine beheizte Walze begrenzt ist, aufweisenden Walzenstapel und mit einer Aufwickeleinrichtung hinter dem letzten Nip.The invention relates to a method for treating a material web in a calender, wherein the web of material in a roll stack of the calender subjected to pressure and elevated temperature and wound after passing through the roll stack of the calender. Furthermore, the invention relates to a calender with at least one nip, which is delimited by a heated roll having roll stacks and with a winding device behind the last nip.
Ein derartiges Verfahren und ein derartiger Kalander sind aus US 6 287 424 B1 bekannt. Vor dem Kalander, der als "dry stack", also als Walzenstapel mit harten und weichen Walzen ausgebildet ist, die abwechselnd angeordnet sind, ist ein davon getrennter Walzenstapel angeordnet, der als "wet stack" mit harten Walzen ausgebildet ist. Zwischen den beiden Walzenstapeln ist eine Kühleinrichtung angeordnet. Im Kalander sind Heizeinrichtungen vorgesehen, die auf harte Walzen wirken, um die Bahn aufzuheizen.Such a method and calender are known from US 6,287,424 B1. In front of the calender, which is designed as a "dry stack", ie as a stack of rolls with hard and soft rolls, which are arranged alternately, a separate roll stack is arranged, which is designed as a "wet stack" with hard rolls. Between the two roller stacks a cooling device is arranged. The calender has heaters that act on hard rollers to heat the web.
Die Erfindung ist insbesondere für die Behandlung einer Papier- oder Kartonbahn geeignet. Die Erfindung wird im folgenden anhand einer Papierbahn als Beispiel für eine Materialbahn beschrieben.The invention is particularly suitable for the treatment of a paper or board web. The invention will be described below with reference to a paper web as an example of a material web.
Papierbahnen werden im Laufe ihrer Herstellung durch einen Kalander geleitet und dort mit erhöhtem Druck und erhöhter Temperatur beaufschlagt. Die Behandlung in einem Kalander, die sogenannte Satinage, hat mehrere Auswirkungen. Sie führt zum einen zu einer Verdichtung der Papierbahn, zum anderen verbessert sie Oberflächeneigenschaften, wie Glanz oder Glätte. Die erhöhte Temperatur im Kalander führt vereinfacht ausgedrückt dazu, daß sich die Fasern an der Oberfläche der Papierbahn plastifizieren, was den Vorgang des Glättens erleichtert. Außerdem ist für eine gute Glätte eine gewisse Feuchtigkeit der Papierbahn von Vorteil.Paper webs are passed through a calender in the course of their production, where they are subjected to elevated pressure and elevated temperature. The treatment in one Calender, the so-called calendering, has several effects. On the one hand it leads to a compression of the paper web, on the other hand it improves surface properties, such as gloss or smoothness. In simple terms, the elevated temperature in the calender causes the fibers to plasticize on the surface of the paper web, facilitating the smoothing process. In addition, for a good smoothness, some moisture of the paper web is advantageous.
Es hat sich allerdings herausgestellt, daß die Papierbahn beim Durchlaufen durch den Kalander einen teilweise erheblichen Feuchtigkeitsverlust erleidet. Dieser Feuchtigkeitsverlust ist im Grunde unvermeidlich. Er kann teilweise dadurch ausgeglichen werden, daß die Papierbahn im Kalander zusätzlich mit Feuchtigkeit beaufschlagt wird.However, it has been found that the paper web suffers a sometimes considerable loss of moisture when passing through the calender. This loss of moisture is basically inevitable. It can be partially compensated by the fact that the paper web is additionally subjected to moisture in the calender.
Dennoch läßt sich immer wieder feststellen, daß die Papierbahn beim Aufwickeln zu trocken ist, d.h. eine zu geringe Feuchtigkeit aufweist. Dies kann bei nachfolgenden Bearbeitungsvorgängen, beispielsweise beim Bedrucken in einer Druckerei, zu Problemen führen. Dort ist eine gewisse Feuchtigkeit unabdingbar, beispielsweise um eine Passergenauigkeit zwischen aufeinanderfolgenden Druckvorgängen zu gewährleisten.Nevertheless, it can be found again and again that the paper web is too dry during winding, i. has too little moisture. This can lead to problems in subsequent processing operations, for example when printing in a printing company. There is a certain amount of moisture is essential, for example, to ensure a registration accuracy between successive printing operations.
Man hat daher versucht, die erhöhte Feuchtigkeit in der Wickelrolle dadurch sicherzustellen, daß man die Papierbahn mit einer erhöhten Feuchtigkeit in den Kalander einlaufen läßt oder im Kalander verstärkt mit Feuchtigkeit versieht. Dies bringt zwar die gewünschte Feuchtigkeit in der Wickelrolle der aufgewickelten Papierbahn. Die höhere Feuchtigkeit führt jedoch bei der Behandlung der Papierbahn zu einem gravierenden Nachteil: es tritt verstärkt Schwarzsatinage auf. Dies wiederum führt zu einer erheblichen Qualitätsverminderung der Papierbahn. Die Bedruckbarkeit der Papierbahn wird durch diese Schwarzsatinage erheblich beeinträchtigt.Attempts have therefore been made to ensure the increased moisture in the winding roll by allowing the paper web to run into the calender with increased moisture or to provide increased moisture in the calender. Although this brings the desired moisture in the winding roll of the wound paper web. The higher humidity, however, leads to a serious disadvantage in the treatment of the paper web: black satinization increasingly occurs. This in turn leads to a significant reduction in quality of the paper web. The printability of the paper web is significantly affected by this black satin.
EP 0 957 202 A2 zeigt ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Online-Herstellung von SC-A-Papier. Eine Materialbahn wird in einem Zwischenkühlabschnitt zunächst vorgekühlt, damit sie in einer Bedampfungseinrichtung möglichst viel Feuchtigkeit aufnehmen kann. Die in der Bedampfungseinrichtung erfolgte Temperaturerhöhung wird in einem Kühlabschnitt wieder rückgängig gemacht. Nach dem Kühlabschnitt durchläuft die Materialbahn einen Kalander, wobei sie am Eingang des Kalanders und auch im Kalander weiter mit Dampf beaufschlagt werden kann. Die Dampfbeaufschlagung am Eingang des Kalanders soll so dicht vor dem ersten Nip erfolgen, daß ein Feuchtigkeits-Gradient verbleibt, wenn die Bahn in den Walzenstapel des Kalanders einläuft.EP 0 957 202 A2 shows a method and a device for the on-line production of SC-A paper. A material web is first precooled in an intermediate cooling section so that it can absorb as much moisture as possible in a vapor deposition device. The temperature increase in the evaporation device is reversed in a cooling section. After the cooling section, the material web passes through a calender, wherein it can continue to be acted upon by steam at the entrance of the calender and also in the calender. The steaming at the entrance of the calender should be done so close to the first nip that a moisture gradient remains when the web enters the roll stack of the calender.
US 6 061 927 A beschreibt ein Verfahren zum Steuern des Curl eines Papiers in der Trockenpartie einer Papiermaschine. Die Papierbahn wird in der Trockenpartie zunächst über eine Reihe von Trockenzylindern geführt und dann durch eine Streicheinrichtung geleitet. Im Anschluß an die Streicheinrichtung wird die Papierbahn wieder getrocknet, wobei die letzten Trockenzylinder als gekühlte Zylinder ausgebildet sind. Im Anschluß an die gekühlten Zylinder wird die Bahn dann durch einen Kalander geleitet. Zwischen dem letzten Kühlzylinder und dem Kalander ist ein Dampfblaskasten angeordnet, mit dem Feuchtigkeit auf eine Seite der Bahn aufgetragen werden kann.US 6 061 927 A describes a method for controlling the curl of a paper in the dryer section of a paper machine. The paper web is first passed through a series of drying cylinders in the dryer section and then passed through a coater. Following the coating device, the paper web is dried again, with the last drying cylinders being designed as cooled cylinders. Following the cooled cylinder, the web is then passed through a calender. Between the last cooling cylinder and the calender a steam blower box is arranged, with which moisture can be applied to one side of the web.
US 4 277 524 zeigt ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Behandeln von gestrichenen Papieren. Eine gestrichene Papierbahn wird durch zwei Nips geleitet, die zwischen einer harten und polierten Walze und zwei weichen Walzen gebildet sind. Nach dem Durchlaufen des ersten Nips wird die Bahn über zwei Kühlwalzen oder durch ein Kühlgebläse geleitet und danach befeuchtet.US 4,277,524 discloses a method and apparatus for treating coated papers. A coated paper web is passed through two nips formed between a hard and polished roll and two soft rolls. After passing through the first nip, the web is passed over two cooling rolls or through a cooling fan and then moistened.
US 4 738 197 A beschreibt ein Verfahren zum Behandeln einer Papierbahn in einem Superkalander. Zwischen Nips des Kalanders wird die Bahn über Kühlwalzen geleitet, so daß sie vor dem Eintreten in die Nips des Kalanders insgesamt eine niedrigere Temperatur bekommt. Beim Durchlaufen eines Nips wird dann nur die Oberfläche der Bahn beheizt, so daß sich ein Temperaturgradienten-Kalandrieren ergibt.US 4,738,197 A describes a process for treating a paper web in a supercalender. Between nips of the calender, the web is passed over cooling rollers so that it gets a lower temperature altogether before entering the nips of the calender. When passing through a nip then only the surface of the web is heated, so that there is a temperature gradient calendering.
US 5 245 920 A beschreibt ein Verfahren zum Kalandrieren einer Papierbahn, bei dem die Papierbahn durch einen Nip geführt wird, der durch zwei Walzen gebildet ist, von denen mindestens eine beheizt ist. Im Anschluß an den Nip ist eine Kühleinrichtung angeordnet.No. 5,245,920 A describes a method for calendering a paper web in which the paper web is passed through a nip formed by two rolls, at least one of which is heated. Following the nip a cooling device is arranged.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Risiko der Schwarzsatinage der Materialbahn klein zu halten.The invention has for its object to keep the risk of black satin of the web small.
Diese Aufgabe wird durch das Verfahren nach Anspruch 1 gelöst.This object is achieved by the method according to claim 1.
Man hat beobachtet, daß neben dem Feuchtigkeitsverlust, der im Kalander selbst auftritt, ein weiterer, nicht mehr zu vernachlässigender Feuchtigkeitsverlust auf der Strecke zwischen dem Kalander und dem Aufwickeln auftritt. Dies läßt sich dadurch erklären, daß die Materialbahn beim Verlassen des Kalanders eine erhöhte Temperatur von beispielsweise 80 bis 90°C aufweist. Bei dieser erhöhten Temperatur wird ein Teil der in der Materialbahn enthaltenen Feuchtigkeit verdampfen, was zu der unerwünschten Feuchtigkeitsverminderung führt. Wenn man nun die Materialbahn vor dem Verlassen des Kalanders kühlt, beispielsweise von 85°C auf 65°C, dann wird der Feuchtigkeitsverlust durch Verdampfen von Flüssigkeit auf der Strecke zwischen dem Kalander und der Aufwicklung erheblich vermindert. Wenn man 1% weniger Feuchtigkeit verliert, dann kann man mit einer um 2% verminderten Feuchtigkeit in den Kalander einfahren, was das Risiko einer Schwarzsatinage ganz erheblich vermindert. Die Materialbahn ist dann auch beim Aufwikkeln etwas kühler, was dazu beiträgt, Spannungen in der Wickelrolle zu vermeiden. Die Wickelrolle ist aufgrund ihrer niedrigeren Temperatur besser handhabbar. Vor allem aber läßt sich die Materialbahn im Kalander mit einer verbesserten Oberfläche versehen, ohne daß man ein erhöhtes Risiko von Schwarzsatinage in Kauf nehmen muß.It has been observed that in addition to the loss of moisture which occurs in the calender itself, there is a further, no less negligible loss of moisture on the route between the calender and the winding. This can be explained by the fact that the material web when leaving the calender has an elevated temperature of for example 80 to 90 ° C. At this elevated temperature, some of the moisture contained in the web will evaporate, resulting in undesirable moisture degradation. Now, if one cools the web before leaving the calender, for example, from 85 ° C to 65 ° C, then the moisture loss is significantly reduced by evaporation of liquid on the route between the calender and the winding. If one loses 1% less moisture, then one can enter with a 2% reduced humidity in the calender, which significantly reduces the risk of black satin. The material web is then a little cooler even when aufwikkeln, which helps to avoid tension in the winding roll. The winding roll is easier to handle due to its lower temperature. Above all, however, the material web in the calender can be provided with an improved surface, without having to accept an increased risk of black sation.
Wenn man die Materialbahn nach dem Kühlen befeuchtet, hat dies zur Folge, daß man der Materialbahn zusätzliche Feuchtigkeit mitgeben kann. Damit kann man sogar einen Teil des Feuchtigkeitsverlustes im Kalander ausgleichen. Das Aufbringen von Feuchtigkeit nach dem Kühlen hat den Vorteil, daß die Materialbahn in einem kühleren Zustand wesentlich besser in der Lage ist, Feuchtigkeit aufzunehmen. Dies gilt insbesondere dann, wenn die Materialbahn bedampft wird. Der Dampf kondensiert um so besser auf der Materialbahn, je kälter die Materialbahn ist. Durch das Befeuchten nach dem Kühlen läßt sich also der Wirkungsgrad der Befeuchtung erheblich steigern. Damit wird eine unerwünschte Feuchtigkeitsabgabe in die Umgebung vermindert. Das Verfahren wird dadurch wirtschaftlicher.If you moisten the web after cooling, this has the consequence that you can give the web additional moisture. You can even do that compensate for a part of the moisture loss in the calender. The application of moisture after cooling has the advantage that the material web in a cooler state is much better able to absorb moisture. This is especially true when the web is steamed. The colder the condenses the better on the web, the colder the web is. By moistening after cooling so the efficiency of humidification can be significantly increased. This reduces unwanted moisture release into the environment. The process becomes more economical.
Der letzte Nip ist durch eine harte Walze und eine weiche Walze begrenzt und die Materialbahn wird auf der Seite befeuchtet, die an der weichen Walze anliegt. Insbesondere wird die Materialbahn vor dem letzten Nip nur auf dieser Seite befeuchtet. Die Befeuchtung einer Materialbahnseite, die nicht an einer harten Walze anliegt, macht im Grunde für die Verbesserung der Oberflächeneigenschaften keinen Sinn. Für diesen Zweck müßte man die Seite der Materialbahn befeuchten, die an einer sehr glatten Oberfläche, d.h. an der harten Walze, anliegt. Wenn man die Feuchtigkeit hingegen auf die andere Seite der Materialbahn aufträgt, d.h. die Seite, die an der weichen Walze anliegt, dann nimmt man im Grunde keinen Einfluß mehr auf die Oberflächeneigenschaften. Man erhöht aber den Feuchtigkeitsgehalt der Bahn. Die Feuchtigkeit kann bei Anlage an der elastischen Walze wesentlich besser in die Materialbahn eindringen.The last nip is bounded by a hard roller and a soft roller and the web is moistened on the side that bears against the soft roller. In particular, the material web is moistened before the last nip only on this side. Moistening a web side that does not touch a hard roll basically makes no sense for improving surface properties. For this purpose, it would be necessary to moisten the side of the material web which is on a very smooth surface, i. on the hard roller, rests. On the other hand, if the moisture is applied to the other side of the web, i. E. the side which rests on the soft roller, then you take basically no influence on the surface properties. But it increases the moisture content of the web. The moisture can penetrate much better in the material web when resting on the elastic roller.
Man kühlt die Materialbahn nach dem Befeuchten erneut. Insbesondere bei der Verwendung von Dampf zum Befeuchten wird nicht nur Feuchtigkeit in die Materialbahn eingetragen. Die Materialbahn bekommt auch eine etwas höhere Temperatur. Diese etwas höhere Temperatur kann durchaus gewünscht sein, beispielsweise um die Behandlungseffekte im letzten Nip noch mit einer guten Effektivität ausnutzen zu können. Die erhöhte Temperatur birgt jedoch wieder das Risiko, daß zuviel Feuchtigkeit auf dem Weg zwischen dem Kalander und der Aufwickeleinrichtung verloren geht. Wenn man nun nach dem Befeuchten die Materialbahn wieder kühlt, dann wird dieses Risiko vermindert. Das Kühlen erfolgt dabei vorzugsweise nach dem letzten Nip, d.h. die Materialbahn kann auch im letzten Nip noch mit einer erhöhten Temperatur behandelt werden. Gleichwohl ist diese erhöhte Temperatur im letzten Nip in der Regel weitaus geringer als die Temperatur einer Materialbahn ohne zuvor erfolgte Kühlung.The web is cooled again after moistening. In particular, when using steam for humidifying not only moisture is introduced into the material web. The material web also gets a slightly higher temperature. This slightly higher temperature may well be desired, for example, to be able to exploit the treatment effects in the last nip still with good effectiveness. However, the increased temperature again entails the risk that too much moisture is lost on the way between the calender and the take-up device. If you now cool the web after moistening, then this risk is reduced. The cooling is preferably carried out after the last nip, ie the web can be treated even in the last nip with an elevated temperature. However, this elevated temperature in the last nip is usually much lower than the temperature of a web without previously done cooling.
Alternativ oder zusätzlich deckt man die Materialbahn nach dem Verlassen des Kalanders ab und zwar insbesondere dampfundurchlässig. Wenn man die Materialbahn abdeckt, dann hat Dampf auch bei einer erhöhten Materialbahntemperatur im Grunde keine Möglichkeit, zu entweichen. Dies gilt in besonderem Maße dann, wenn die Abdeckung tatsächlich dampfundurchlässig ist. Eine derartige Abdeckung läßt sich durch viele Kunststoffmaterialien oder Metallbänder realisieren. In diesem Fall wird die in der Bahn enthaltene Feuchtigkeit in der Materialbahn gehalten und nicht an die Umgebung abgegeben. Es ist dabei nicht einmal erforderlich, daß die Abdekkung an den Längskanten der Materialbahn geschlossen ist. Dort kann zwar etwas Feuchtigkeit in Form von Dampf verloren gehen. Dies spielt jedoch für die Gesamtfeuchte der Bahn im Prinzip keine Rolle.Alternatively or additionally, the material web is covered after leaving the calender and, in particular, vapor-impermeable. If you cover the web, then steam has basically no way to escape, even at an elevated web temperature. This is particularly true when the cover is actually vapor impermeable. Such a cover can be realized by many plastic materials or metal bands. In this case, the moisture contained in the web is held in the web and not released to the environment. It is not even necessary that the cover is closed at the longitudinal edges of the web. Although some moisture in the form of steam can be lost there. However, this does not matter in principle for the total moisture content of the web.
Die Aufgabe wird durch den Kalander nach Anspruch 3 gelöst.The object is achieved by the calender according to claim 3.
Wie oben im Zusammenhang mit dem Verfahren ausgeführt, dient die Kühleinrichtung dazu, die Temperatur der Materialbahn herabzusetzen, so daß zwischen dem Kalander und der Aufwickeleinrichtung weniger Feuchtigkeitsverluste durch Verdampfen der in der Materialbahn enthaltenen Feuchtigkeit entstehen. Man kann daher die Materialbahn mit einer insgesamt geringeren Feuchte in den Kalander einfahren, so daß eine Schwarzsatinage durch zu hohe Feuchtigkeit wirksam vermieden werden kann.As stated above in connection with the method, the cooling device serves to lower the temperature of the material web, so that less moisture losses occur between the calender and the take-up device due to evaporation of the moisture contained in the material web. It is therefore possible to drive the material web into the calender with an overall lower moisture content, so that black sateen can be effectively avoided by excessive moisture.
Das Kühlen einer Materialbahn in einem Kalander selbst ist zwar aus DE 35 42 342 A1 bekannt. Dort verwendet man eine Kühleinrichtung vor einem Nip allerdings dazu, ein Temperaturgradienten-Kalandrieren zu bewirken, d.h. man möchte einen Temperaturgradienten in der Materialbahn erzeugen können, um über die Dicke einer Papierbahn unterschiedliches Kompressionsverhalten zu erzielen.The cooling of a material web in a calender itself is known from
Zwischen der Kühleinrichtung und dem letzten Nip ist eine Befeuchtungseinrichtung angeordnet. Die Befeuchtungseinrichtung dient dazu, zusätzliche Feuchtigkeit auf die Materialbahn aufzutragen, so daß die Materialbahn beim Aufwickeln insgesamt eine höhere Feuchtigkeit hat. Diese Feuchtigkeit wird erreicht, ohne daß man die Materialbahn insgesamt mit einer höheren Feuchtigkeit in den Kalander einfahren lassen muß. Darüber hinaus hat die Befeuchtung nach der Kühleinrichtung den Vorteil, daß man die Feuchtigkeit mit einem weitaus besserren Wirkungsgrad auf die Materialbahn auftragen kann. Dies gestaltet den Betrieb des Kalanders und die Behandlung der Materialbahn wirtschaftlich.Between the cooling device and the last nip a moistening device is arranged. The moistening device serves to apply additional moisture to the material web, so that the material web as a whole has a higher moisture during winding. This moisture is achieved without having to let the web as a whole with a higher humidity retract into the calender. In addition, the moistening after the cooling device has the advantage that you can apply the moisture with a much better efficiency on the web. This makes the operation of the calender and the treatment of the material web economical.
Der letzte Nip ist durch eine harte Walze und eine elastische Walze begrenzt und die Befeuchtungseinrichtung ist auf der Seite einer Materialbahn angeordnet, die an der elastischen Walze anliegt. In einem Superkalander wird die Materialbahn durch Nips geführt, die durch eine harte und eine elastische Walze gebildet sind. Die elastische Walze wird auch als "weiche" Walze bezeichnet, weil ihre Oberfläche nachgiebiger ist als die Oberfläche der harten Walze. Im Gegensatz dazu wird die Materialbahn in einem Glättwerk durch Nips geführt, die durch zwei harte Walzen begrenzt sind. Bei einem Superkalander mit den "weichen" Nips, die durch eine harte und eine elastische Walze begrenzt sind, erfolgt die Glättung der Materialbahn im Grunde nur auf der Seite, die an der harten Walze anliegt. Die weiche Walze bildet lediglich ein Widerlager für die in dem Nip erfolgende Umformung. Deshalb macht es im Grunde keinen Sinn, die an der elastischen Walze anliegende Seite der Materialbahn zu befeuchten. Wenn man aber nur diese Seite befeuchtet, dann steigert man die Feuchtigkeit der Materialbahn, ohne ihre Oberflächeneigenschaften zu beeinträchtigen.The last nip is bounded by a hard roller and an elastic roller and the moistening device is arranged on the side of a material web which bears against the elastic roller. In a supercalender, the material web is guided by nips, which are formed by a hard and an elastic roller. The elastic roller is also referred to as a "soft" roller, because its surface is more compliant than the surface of the hard roller. In contrast, the web is guided in a calender by nips, which are bounded by two hard rolls. In a supercalender with the "soft" nips, which are bounded by a hard and an elastic roller, the smoothing of the material web takes place basically only on the side which bears against the hard roller. The soft roll merely forms an abutment for the forming in the nip. Therefore, it makes no sense to moisten the voltage applied to the elastic roller side of the web. But if you only moisten this side, then you increase the moisture content of the web without affecting its surface properties.
Hinter dem letzten Nip ist eine Nachkühleinrichtung angeordnet. Die Nachkühleinrichtung sorgt dafür, daß eine Temperaturerhöhung, die die Materialbahn im letzten Nip oder davor erfahren hat, nicht zu einer verstärkten Verdampfung von Feuchtigkeit auf dem Weg zwischen dem Kalander und der Aufwickeleinrichtung führt. Beispielsweise kann die Materialbahn auf eine Temperatur im Bereich von 50 bis 65°C abgekühlt werden, was die Verdunstung von Feuchtigkeit aus der Materialbahn in die Umgebung ganz erheblich vermindert. Bei einer entsprechenden Abkühlung kann man die Feuchtigkeitsverluste auf dem Weg zwischen dem Kalander und der Aufwickeleinrichtung praktisch halbieren.Behind the last nip a Nachkühleinrichtung is arranged. The post-cooler means that a temperature increase experienced by the web in the last nip or before does not result in increased moisture vaporization on the path between the calender and the rewinder. For example, the web can be cooled to a temperature in the range of 50 to 65 ° C, which significantly reduces the evaporation of moisture from the web into the environment. With a corresponding cooling, one can practically halve the moisture losses on the way between the calender and the take-up device.
Alternativ oder zusätzlich ist hinter dem letzten Nip eine Materialbahnabdeckung vorgesehen, die vorzugsweise dampfundurchlässig ausgebildet ist. Eine Materialbahnabdeckung hemmt den Austritt von Dampf aus der Materialbahn. Wenn die Materialbahnabdeckung dampfundurchlässig ist, dann wird der Feuchtigkeitsaustritt sogar mehr oder weniger vollständig unterbunden. Feuchtigkeit, die aus der Materialbahn austritt, kann allenfalls bis zur Abdeckung gelangen und dort kondensieren. Dabei wird sie aber automatisch wieder in die Materialbahn zurückgeführt. Man kann nun die Materialbahn so lange abdecken, bis sie eine Temperatur erreicht hat, bei der die Verdampfungsproblematik keine entscheidende Rolle mehr spielt.Alternatively or additionally, a material web cover is provided behind the last nip, which is preferably formed vapor-impermeable. A material web cover inhibits the escape of steam from the material web. If the material web cover is vapor-impermeable, then the moisture leakage is even more or less completely prevented. Moisture that escapes from the material web can at most reach the cover and condense there. However, it is automatically returned to the material web. It is now possible to cover the material web until it has reached a temperature at which the problem of evaporation no longer plays a decisive role.
Bevorzugterweise bewirkt die Befeuchtungseinrichtung eine Temperaturerhöhung der Materialbahn nach der Kühleinrichtung. Insbesondere dann, wenn man die Behandlungswirkung im letzten Nip noch mit einer guten Wirkung ausnutzen möchte, ist eine geringfügig erhöhte Temperatur von Vorteil. Man kann daher mit Hilfe der Kühleinrichtung ein relativ starkes Abkühlen der Materialbahn bewirken und anschließend durch ein Befeuchten die Temperatur der Materialbahn wieder anheben.Preferably, the moistening device causes a temperature increase of the material web after the cooling device. In particular, if you still want to take advantage of the treatment effect in the last nip with a good effect, a slightly elevated temperature is beneficial. It is therefore possible, with the aid of the cooling device, to effect a relatively strong cooling of the material web and then to raise the temperature of the material web again by moistening.
Hierbei ist besonders bevorzugt, daß die Befeuchtungseinrichtung als Dampffeuchter ausgebildet ist. Ein Dampffeuchter trägt Wasserdampf auf die Materialbahn auf. Der Wasserdampf kondensiert auf der Materialbahn und trägt dadurch zu einer Erhöhung der Feuchtigkeit der Materialbahn bei. Gleichzeitig wird die Temperatur der Materialbahn erhöht. Dies führt zu einer vorteilhaften Wirkung bei der Behandlung im nachfolgenden letzten Nip.It is particularly preferred that the moistening device is designed as a steam humidifier. A steam humidifier applies water vapor to the material web. The water vapor condenses on the material web and thereby contributes to an increase in the moisture content of the material web. At the same time, the temperature of the material web is increased. This leads to an advantageous effect in the treatment in the subsequent last nip.
Hierbei ist besonders bevorzugt, daß sich die Materialbahnabdeckung bis zu einer Aufwicklung oder der Nachkühleinrichtung erstreckt. Wenn sich die Materialbahnabdeckung bis zur Aufwickeleinrichtung erstreckt, dann geht zwischen dem Kalander und der Aufwickeleinrichtung nur ein ganz geringer Anteil von Feuchtigkeit verloren. Die Materialbahn kann dann mit einer erhöhten Temperatur, aber auch einer erhöhten Feuchtigkeit aufgewickelt werden. Alternativ dazu kann man die von der Materialbahnabdeckung abgedeckte Materialbahn bis zur Nachkühleinrichtung führen, wo die Materialbahn so weit abgekühlt wird, daß die negativen Erscheinungen einer Verdunstung ebenfalls keine größere Rolle mehr spielen.It is particularly preferred that the material web cover extends to a winding or the Nachkühleinrichtung. When the web cover extends to the take-up device, only a very small amount of moisture is lost between the calender and the take-up device. The material web can then be wound up with an elevated temperature, but also with increased moisture. Alternatively, you can lead the material web cover covered by the material web to the post-cooling device, where the material web cooled so far that the negative phenomena of evaporation will no longer play a major role.
Hierbei ist bevorzugt, daß die Materialbahnabdeckung als Kühleinrichtung ausgebildet ist. Man verwendet die Materialbahnabdeckung dann nicht mehr nur dazu, einen Austritt von Feuchtigkeit in Form von Dampf zu verhindern, sondern man sorgt mit Hilfe der Materialbahnabdeckung gleichzeitig dafür, daß die Temperatur der Materialbahn so weit abgesenkt wird, daß auch nach dem Verlassen der Materialbahnabdeckung das Risiko einer Verdampfung und des damit verbundenen Feuchtigkeitsverlustes ganz wesentlich vermindert worden ist.It is preferred that the material web cover is designed as a cooling device. The material web cover is then no longer used only to prevent the escape of moisture in the form of steam, but at the same time ensures that the temperature of the web is lowered so far that even after leaving the web cover the risk Evaporation and the associated loss of moisture has been significantly reduced.
Vorzugsweise ist die Kühleinrichtung als Kühlwalze ausgebildet. Dies ist eine besonders einfache Ausgestaltung für das Abkühlen der Materialbahn, die auch innerhalb des Kalanders eingesetzt werden kann. Beispielsweise kann man eine der im Kalander ohnehin notwendigen Umlenkwalzen als Kühlwalze ausbilden. Eine derartige Kühlwalze kann vor dem letzten und/oder vorletzten Nip angeordnet sein.Preferably, the cooling device is designed as a cooling roller. This is a particularly simple embodiment for the cooling of the material web, which can also be used within the calender. For example, one can form one of the deflection rollers, which are anyway necessary in the calender, as a cooling roller. Such a cooling roller may be arranged before the last and / or penultimate nip.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung näher beschrieben. Hierin zeigen:
- Fig. 1
- eine erste Ausführungsform eines Kalanders mit Aufwicklung und
- Fig. 2
- eine zweite Ausführungsform eines Kalanders.
- Fig. 1
- a first embodiment of a calender with winding and
- Fig. 2
- a second embodiment of a calender.
Fig. 1 zeigt einen Kalander 1 mit einem Walzenstapel 2, der eine Reihe von Walzen 3-14 aufweist, wobei jeweils benachbarte Walzen 3, 4; 5, 6 etc. Nips 15-25 zwischen sich ausbilden. Die Nips 15-19 sind hierbei als sogenannte "weiche" Nips ausgebildet, d.h. sie sind zwischen einer harten Walze 3, 5, 7 und einer elastischen Walze 4, 6, 8 gebildet. Die elastischen Walzen 4, 6, 8 weisen einen Oberflächenbezug 26 auf, der die Oberfläche weicher und nachgiebiger macht als die Oberfläche einer harten Walze 3, 5, 7.Fig. 1 shows a calender 1 with a roll stack 2, which has a series of rollers 3-14, wherein in each case adjacent rolls 3, 4; 5, 6, etc. Form nips 15-25 between them. The nips 15-19 are hereby designed as so-called "soft" nips, i. they are formed between a
In ähnlicher Weise sind die Nips 21-25 als weiche Nips ausgebildet, d.h. sie sind jeweils durch eine weiche Walze 9, 11, 13 und eine harte Walze 10, 12, 14 begrenzt. Der mittlere Nip 20 ist als Wechselnip ausgebildet, der durch zwei weiche Walzen 8, 9 gebildet ist. Durch den Wechselnip wird erreicht, daß eine Materialbahn 27, im vorliegenden Fall eine Papierbahn, zuerst mit einer Seite an den harten Walzen 3, 5, 7 und dann mit der anderen Seite an den harten Walzen 10, 12, 14 anliegen kann.Similarly, the nips 21-25 are formed as soft nips, i. they are each bounded by a
Die harten Walzen 5, 7, 10, 12 sind als beheizte Walzen ausgebildet, was durch schematisch dargestellte Heizkanäle 28 kenntlich gemacht werden soll. Durch die Heizkanäle 28 kann ein Wärmeträgermedium geleitet werden, beispielsweise eine heiße Flüssigkeit oder Dampf, um die beheizten Walzen 5, 7, 10, 12 mit einer erhöhten Oberflächentemperatur zu beaufschlagen. Die erhöhte Oberflächentemperatur wird an die Materialbahn 27 weitergegeben, wenn die Materialbahn die entsprechenden Nips durchläuft. Die Materialbahn erhält dadurch eine erhöhte Temperatur.The
Die beiden Endwalzen 3, 14 und die beiden mittleren Walzen 8, 9, die den Wechselnip 20 begrenzen, sind als Durchbiegungseinstellwalzen ausgebildet, wobei die beiden mittleren Walzen 8, 9 in beide Richtungen mit Druck beaufschlagbar sind. Dies ist durch Stützschuhe 29 schematisch dargestellt.The two
Die Materialbahn 27 ist zwischen den Nips 15-25 über Umlenkwalzen 30 geleitet. Vor dem ersten Nip 15 ist die Materialbahn über eine Leitwalze 31 geleitet. Nach dem Verlassen des letzten Nips 25 ist die Materialbahn über eine weitere Leitwalze 32 geleitet.The
Der Walzenstapel 2 ist an der Oberseite eines Ständers 33 angeordnet, wobei diese Oberseite um etwa 45° gegenüber der Vertikalen geneigt ist.The roll stack 2 is arranged on the upper side of a
Im Anschluß an den Kalander 1 befindet sich eine Aufwickeleinrichtung 34, in der die Materialbahn 27 zu einer Wickelrolle 35 aufgewickelt wird. Zwischen dem Kalander 1 und der Aufwickeleinrichtung. 34 sind noch verschiedene, nicht im einzelnen mit Bezugszeichen versehene Leitwalzen vorgesehen.Following the calender 1 is a winding
Im Lauf ihres Weges durch den Kalander passiert die Materialbahn 27 eine Reihe von Befeuchtungseinrichtungen 36, die als Dampffeuchter ausgebildet sind. Die Befeuchtungseinrichtungen 36 haben die Aufgabe, die Materialbahn 27 zu befeuchten und insbesondere das Feuchtigkeitsprofil in der Querrichtung der Materialbahn 27 möglichst gleichmäßig zu halten.In the course of its passage through the calender, the
Vor dem letzten Nip 25 ist eine Kühlwalze 37 angeordnet, die etwas größer ist als die übrigen Umlenkwalzen 30. Mit der Kühlwalze wird die Materialbahn 27 vor dem Durchlaufen des letzten Nips gekühlt. Zwischen der Kühlwalze 37 und dem letzten Nip ist ein weiterer Dampffeuchter 38 als Befeuchtungseinrichtung angeordnet. Dieser Dampffeuchter 38 beaufschlagt die Seite der Materialbahn 27, die im letzten Nip 25 an der weichen Walze 13 anliegt. Die Leitwalze 32 hinter dem letzten Nip 25 ist ebenfalls als Kühlwalze ausgebildet.Before the
Diese Anordnung hat den Vorteil, daß die Materialbahn 27 vor dem Verlassen des Kalanders 1 gekühlt wird. Dementsprechend kann zwischen dem letzten Nip 25 und der Aufwickeleinrichtung 34 nicht mehr so viel Feuchtigkeit verloren gehen wie bei einer ungekühlten Materialbahn 27. Die Verdunstungsverluste werden ganz erheblich herabgesetzt. Wenn man davon ausgeht, daß bei einer Materialbahn 27, die ungekühlt den Kalander 1 verläßt und bis zur Aufwickeleinrichtung 34 läuft, ein Feuchtigkeitsverlust in der Größenordnung von 2 bis 3% eintritt, dann wird dieser Feuchtigkeitsverlust nunmehr auf etwa 1% abgesenkt. Dies hat den vorteilhaften Effekt, daß die Materialbahn 27 mit einer um etwa 2% niedrigeren Feuchte in den Kalander 1 eingefahren werden kann und trotzdem mit der gewünschten Feuchtigkeit von etwa 4 bis 5% auf die Wickelrolle 35 aufgewickelt werden kann.This arrangement has the advantage that the
Zusätzlich kann der Dampffeuchter 38 noch weitere Feuchtigkeit auf die Materialbahn 27 aufbringen. Der Dampffeuchter 38 trägt die Feuchtigkeit dabei auf die Seite der Materialbahn 27 auf, die mit der elastischen Walze 13 in Kontakt kommt. Die Feuchtigkeit, die durch den Dampffeuchter 38 aufgetragen wird, dient also nicht dazu, die Glätte der Materialbahn 27 auf der Seite zu steigern, die mit der harten und glatten Walze 14 in Kontakt kommt. Sie dient ausschließlich dazu, die Feuchtigkeit der Materialbahn 27 zu erhöhen.In addition, the
Da der Dampffeuchter 38 im Anschluß an die Kühlwalze 37 eingesetzt ist, kommt der vom Dampffeuchter 38 abgegebene Dampf auf eine wesentlich kältere Materialbahn 27 und kann dementsprechend besser kondensieren. Diese Vorgehensweise verbessert den Feuchtigkeitseintrag in die Materialbahn 27.Since the
Die mit der Dampfbefeuchtung verbundene Temperaturerhöhung wird durch die als Kühlwalze ausgebildete Leitwalze 32 nach dem Durchlaufen durch den letzten Nip 25 wieder rückgängig gemacht, so daß die Materialbahn 27 nach der Leitwalze 32 nur noch eine Temperatur im Bereich von 50 bis etwa 65°C hat.The temperature increase associated with the steam humidification is reversed by the trained as a cooling
Dadurch, daß die Materialbahn 27 mit einer erheblich geringeren Feuchtigkeit in den Kalander 1 eingefahren werden kann und auch die durch die Befeuchtungseinrichtungen 36 zusätzlich aufgebrachte Feuchte geringer gehalten werden kann, ist das Risiko einer Schwarzsatinage oder eines Mottlings wesentlich geringer geworden. Gleichwohl werden Qualitätseinbußen in den Oberflächeneigenschaften nicht beobachtet.Characterized in that the
Fig. 2 zeigt einen weiteren Kalander 51, der lediglich einen einzelnen Nip 52 aufweist, der zwischen einer harten und beheizten Walze 53 und einer Schuhwalze 54 gebildet ist. Die Schuhwalze weist dabei einen umlaufenden Mantel 55 auf, der entsprechend nachgiebig ist und durch eine Stützschuhanordnung 56 gegen die harte Walze 53 gedrückt wird. Ferner kann der Kalander 51 noch weitere Walzen aufweisen, wie dies gestrichelt mit einer Walze 57 dargestellt ist.FIG. 2 shows a further calender 51 which has only a single nip 52 which is located between a hard and
Die Materialbahn 58, die den Nip 52, der als Breitnip ausgebildet ist, durchläuft, ist vor dem Breitnip 52 über eine Kühlwalze 59 geführt. Hinter dem Breitnip 52 ist, wie bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 auch, eine Aufwickeleinrichtung 60 mit einer Wickelrolle 61 angeordnet.The
Zusätzlich zu der Materialbahn 58 ist ein erstes Transferband 62 durch den Nip 52 geführt. Das erste Transferband 62 ist durch einen dampfundurchlässigen Kunststoff gebildet. Es deckt die Materialbahn 58 auf ihrer Unterseite, d.h. die der Schuhwalze 54 zugewandte Seite, über eine vorbestimmte Entfernung ab und zwar so lange, bis die Materialbahn 58 an einer Kühlwalze 63 von dem ersten Transferband 62 frei kommt.In addition to the
Die gegenüberliegende Seite der Materialbahn 58 ist von einem zweiten Transferband 64 abgedeckt, das ebenfalls als Kunststoffband ausgebildet ist und dampfundurchlässig ist. Anstelle von Kunststoff kann man für das erste und das zweite Transferband 62, 64 natürlich auch ein Metallband verwenden.The opposite side of the
Zwischen dem zweiten Transferband 64 und der Walze 53 ist eine Dichtungsanordnung 65 vorgesehen und zwar zweckmäßigerweise dort, wo das zweite Transferband 64 über eine Umlenkrolle 66 umgelenkt ist. Dadurch entsteht ein geschlossener Raum 67, in dem sich über kurz oder lang eine Dampfatmosphäre aufbaut, in der der Dampf den gleichen Druck hat wie in der Materialbahn 58.Between the
Die Materialbahn 58 wird im Bereich einer Kühlwalze 68 vom ersten Transferband 62 abgehoben, wobei das zweite Transferband 62 über eine Umlenkrolle 69 geleitet wird. Im Bereich der Umlenkrolle 69 ist das zweite Transferband 62 gegenüber der Kühlwalze 68 durch eine Dichtungsanordnung 70 abgedichtet. Dadurch entsteht ein Raum 71, in dem sich ebenfalls eine Dampfatmosphäre bildet, in der der Dampf den gleichen Druck wie innerhalb der Materialbahn 58 hat. Die Abdeckeinrichtung wirkt hier also auch als Kühleinrichtung.The
Zusätzlich kann vor dem Nip 52 noch eine Befeuchtungseinrichtung 72 angeordnet sein, die auf die Seite der Materialbahn 58 wirkt, die an der Schuhwalze 54 bzw. dem ersten Transferband 62 anliegt.In addition, a moistening
Die Materialbahn 58 wird also unmittelbar nach dem Verlassen des Nips 52 auf der einen Seite von dem ersten Transferband 62 abgedeckt, so daß dort kein Dampf austreten kann. Auf der gegenüberliegenden Seite kann der Dampf ebenfalls nicht austreten. Zunächst steht dem der Dampfdruck im Raum 67 entgegen. Später wird die andere Seite durch das zweite Transferband 64 abgedeckt.The
Zwar wird die Abdeckung der der Schuhwalze 54 gegenüberliegenden Seite der Materialbahn 58 im Bereich der Kühlwalze 68 aufgehoben. Auch hier ist ein Dampfaustritt in den Raum 71 aber nicht möglich, weil einem derartigen Dampfaustritt der Dampfdruck im Raum 71 entgegensteht. Die Materialbahn 58 wird durch die Kühlwalze 68 an der einen Seite gekühlt und später, nachdem das erste Transferband 64 von der Materialbahn 58 abgehoben hat, von der zuerst erwähnten Kühlwalze 63 an der anderen Seite. Beim Abheben des zweiten Transferbandes 64 von der Materialbahn 58 ist eine Abdichtung nicht mehr erforderlich, weil die Materialbahn 58 bereits auf eine so niedrige Temperatur gebracht worden ist, daß ein nennenswertes Austreten von Dampf in den relativ kurzen Bereich zwischen dem Abheben des zweiten Transferbandes 64 und dem Auflegen der Materialbahn 58 auf die Kühlwalze 63 nicht mehr möglich ist.Although the cover of the
Selbstverständlich kann man eine derartige Abdeckung auch bei einem Kalander verwenden, wie er in Fig. 1 dargestellt ist.Of course, you can also use such a cover in a calender, as shown in Fig. 1.
Claims (9)
- Method for treating a web of material (27; 58) in a calender (1; 51) having a roller stack (2) comprising at least one nip (15-25; 52), the last nip (25; 52) being limited by a hard roller (14; 53) and a soft roller (13; 54), in which method the web of material (27; 58) in the roller stack (2) of the calender (1; 51) is pressurized and subjected to increased temperature and is wound up subsequent to passing through the roller stack (2; 53, 54) of the calender (1; 51), with the web of material (27; 58) being cooled in front of the last nip (25; 52) of the roller stack (2) of the calender (1) and the web of material (27; 58) being moistened on one side subsequent to the cooling and prior to the last nip (25; 52), said side being in contact with the soft roller (13; 54) in the last nip (25; 52), with the web of material (27; 58) being again cooled subsequent to the last nip (25; 52) of the calender (1) and/or the web of material (27; 58) being covered subsequent to the last nip (25; 52) of the calender.
- Method according to Claim 1, characterized in that the web of material is covered in a vapour impermeable manner.
- Calender comprising a roller stack (2) having at least one nip, which is limited by a heated roller (12; 53), and a winding device (34; 60) downstream of the last nip (25; 52), which is limited by a hard roller (14; 53) and an elastic roller (13; 54), wherein a cooling device (37; 59) is arranged in front of the last nip (25; 52) and a moistening device (38; 72) is arranged between the cooling device (37; 59) and the last nip (25; 52), with the moistening device (38; 72) being arranged on that side of a web of material (27; 58), which is in contact with the elastic roller (13; 54), with a device for subsequent cooling (32; 63) being arranged downstream of the last nip (25) and/or a cover (62, 64) of the web of material being provided downstream of the last nip (52).
- Calender according to Claim 3, characterized in that the moistening device (38; 72) causes a temperature increase of the web of material (27; 58) downstream of the cooling device (37; 59).
- Calender according to Claim 4, characterized in that the moistening device (38) is configured as a steam humidifier.
- Calender according to either of Claims 3 and 5, characterized in that the cover (62, 64) of the web of material is configured in a vapour impermeable manner.
- Calender according to one of Claims 3 to 6, characterized in that the cover (62, 64) of the web of material extends to a winder (60) or the device for subsequent cooling (63).
- Calender according to one of Claims 3 to 7, characterized in that the cover (62, 64) of the web of material is configured as a cooling device (68).
- Calender according to one of Claims 3 to 8, characterized in that the cooling device (37, 32; 63, 68) is configured as a cooling roller.
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