EP1571257A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Behandeln einer Bahn aus Papier oder Karton - Google Patents

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EP1571257A1
EP1571257A1 EP05100472A EP05100472A EP1571257A1 EP 1571257 A1 EP1571257 A1 EP 1571257A1 EP 05100472 A EP05100472 A EP 05100472A EP 05100472 A EP05100472 A EP 05100472A EP 1571257 A1 EP1571257 A1 EP 1571257A1
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EP
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nip
web
range
calender
paper
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EP05100472A
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English (en)
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Rüdiger Dr. Kurtz
Jörg Dr. Rheims
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Voith Paper Patent GmbH
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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21G—CALENDERS; ACCESSORIES FOR PAPER-MAKING MACHINES
    • D21G9/00—Other accessories for paper-making machines
    • D21G9/009—Apparatus for glaze-coating paper webs
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21G—CALENDERS; ACCESSORIES FOR PAPER-MAKING MACHINES
    • D21G1/00—Calenders; Smoothing apparatus
    • D21G1/006—Calenders; Smoothing apparatus with extended nips
    • 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
    • D21H25/00—After-treatment of paper not provided for in groups D21H17/00 - D21H23/00
    • D21H25/08—Rearranging applied substances, e.g. metering, smoothing; Removing excess material
    • D21H25/12—Rearranging applied substances, e.g. metering, smoothing; Removing excess material with an essentially cylindrical body, e.g. roll or rod
    • D21H25/14—Rearranging applied substances, e.g. metering, smoothing; Removing excess material with an essentially cylindrical body, e.g. roll or rod the body being a casting drum, a heated roll or a calender

Definitions

  • the invention relates to a method for treating a Web of paper or cardboard, in which one has Apply the coating on the web and then satinize the web. Furthermore, the invention relates to a device for treating a web of paper or cardboard with a Coater and a calender.
  • Paper and board webs are often painted, So provided with a coating.
  • the stroke that also called “coating color” is used to the web an improved surface property To provide.
  • the invention is based on the object, a painted Satin the web at a high degree of smoothness and volume-saving to be able to.
  • This object is achieved in a method of the aforementioned Art solved by placing the web in front of the Satinieren steamed and satined in a wide nip.
  • the Smoothing the Breitnips is characterized in considerable Measurements improved.
  • a Breitnip with a Length in the range of 30 to 400 mm, especially in the range from 40 to 100 mm for coated graphic paper grades and 100 to 200 mm for coated board grades.
  • a nip length can be with Great reliability make sure the dash do not get caught on a roller.
  • the web is calendered in a shoe calender, the one having a circumferential coat Shoe roll and a counter roll, wherein the Counter roll with a surface temperature in the range from 130 to 300 ° C, especially in the range of 170 to 250 ° C operates.
  • the counter roll has thus at least in Inlet and outlet area a temperature above the Steam temperature of water. This ensures that the moisture contained in the dash, or the Moisture, which is additionally applied by the steam has been able to evaporate in the nip.
  • the compressive stresses in the nip are on the one hand so big that the vapor is the surface of the applied stroke can not rip, but on the other hand still one Protective layer may arise, which is an adhesion of the Strokes prevented at the counter roll.
  • you can also reach this relatively low compressive stress sufficient gloss and smoothness values. on the other hand prevents this low compressive stress that the Stick to the counter roll adheres.
  • a residence time of the web in the nip in the range of 0.8 to 50 ms. This residence time is enough to the painted surface of the web sufficiently smooth. In cardboard, the Dwell time tends to be greater, with graphic papers rather less.
  • the web is 10 to 100 ms steamed before entering the nip.
  • the steam then has enough time to work with the applied Stroke to react, so prepare him so far, that the desired smoothness are generated in the nip can.
  • one generates in the inlet and outlet areas of the broad nip a pressure gradient of maximum 2 MPa / mm.
  • the length of the inlet and outlet areas is usually of the order of about each 10 mm.
  • the compressive stress increases in the No more than 2 MPa per mm wide nip. This has to Consequence that the steam adhering to the web or there already condensed, with penetrate into the broad nip can.
  • the wide nip does not form a vapor barrier, like this due to a relatively large pressure gradient for two opposite rolls of the case is.
  • the object is in a device of the aforementioned Art solved by the fact that between the coating device and the calender a Dampf Dahls gear is arranged and the calender as a wide-nip calender is trained.
  • the interaction of the steam application device with the Breitnip calender causes on the one hand that the painted Surface of the track has sufficient smoothness and optionally also obtains a sufficient gloss. On the other hand, but it ensures that the stroke do not get caught on a roller of the calender. you So must not fear that the line of the Detach the web and soil the calender. With the Wide nip can thus be a sufficient quality increase effect the painted surface of the web, without significant volume losses of the web must accept.
  • the length of the wide nip is in the range from 30 to 400 mm, especially in the range of 40 up to 100 mm for coated graphic paper types and 100 to 200 mm for coated board grades.
  • Such Length is sufficient to sufficiently satin the web even if only relatively small Compressive stresses used.
  • the wide-nip calender has a Shoe roll with a circumferential coat and one with it interacting counter roll on.
  • the coat of the shoe roll is supported by a pressure shoe.
  • the coat runs in the manner of a roller and is doing in the field the counter roll and the pressure shoe from his im remaining convex shape concave deformed. This is a relatively simple design to a wide-nip calender to realize. With the surrounding coat can be sufficiently long Breitnips realize.
  • the counter-roller has a temperature in Range of 130 to 300 ° C, in particular in the range of 170 to 250 ° C on.
  • the surface temperature is the counter roll so relatively high. Moisture, which is included in the coating order becomes so it heats up accordingly, so they may can form a protective film that sticks prevents the stroke of the counter roll. possibly the sticking of the stick to the counter roll also becomes prevents the stroke due to the prevailing can dry out at relatively high temperatures and no longer tends to stick.
  • the maximum compressive stress in Wide nip 20 MPa. This is a relatively small one Compressive stress. But it is sufficient to the deleted Smooth side of the web. Maybe she will allow also, that steam, which after applying is not yet is completely condensed on the web, with in the Wide nip can occur, there not further condensed and forms a blocking layer against sticking.
  • the compressive stress increases in the input and Outlet areas of the wide nip with a gradient of a maximum of 2 MPa / mm.
  • the limitation of the increase the compressive stress is for the entry of the vapor advantageous in the wide nip.
  • the steam application device is arranged in the range of 0.3 to 1.5 m before entering the broad nip.
  • the speed of the web which can range from about 250 m / min (400 g / m 2 carton) to about 2,500 m / min (graphic papers, eg LWC 50 g / m 2 )
  • the steam will have until then Although a certain moistening of the coated surface of the web causes.
  • a device 1 shown in the figure serves for Treat a web 2 of paper or cardboard.
  • the train 2 comes from a paper or board machine 3, the is shown only schematically. It is also possible, the web 2 from a supply roll, for example one Jumbo roll to complete.
  • the web 2 first passes through a coating device 4, in which a line 5 on a surface of the web. 2 is applied. In the illustrated embodiment this is the top.
  • the dash 5 is exaggerated here shown thick.
  • the coating device 4 is designed as a "curtain coater", i.e. it has a bar dispenser 6, which is a coating medium, so a coating color or line pigments, in the form of a curtain 7 on the Surface of the web 2 applies.
  • a bar dispenser 6 which is a coating medium, so a coating color or line pigments, in the form of a curtain 7 on the Surface of the web 2 applies.
  • the thickness of the Stroke 5 set relatively accurately. In the figure is the thickness of the stroke 5 exaggerated for clarity shown big. Coating color not from the web 2 is recorded, for example, because of Curtain 7 is too wide, is in a drip tray. 8 collected and the bar dispenser 6 again recycled.
  • the bar delivery device 6 still drying devices arranged the the applied stroke dry. These can be equipped with infrared, hot air, drying cylinders or other means work.
  • a steam applicator 10 is arranged, the steam 11 on the provided with the stroke 5 side of the web. 2 applying.
  • a wide-nip calender 12 In the web running direction 9 behind the steam application device 10 is arranged a wide-nip calender 12, the Also referred to as "shoe calender".
  • the wide-nip calender 12 has a shoe roll 13 with a circumferential jacket 14.
  • the jacket 14 acts with a counter-roller 15 together and forms a Wide nip 16, in which the web 2 is calendered, so with a certain pressure and with an elevated temperature is charged.
  • the counter roll 15 has a plurality of peripheral Holes 17, through which a heat transfer medium, for example Oil or steam, can be passed to the Surface of the counter roll 15 with a surface temperature in the range of 130 to 300 ° C, preferably in Range from 170 to 250 ° C, to provide.
  • a heat transfer medium for example Oil or steam
  • other peripheral bores 17 can also be used Possibilities used to surface the To heat counter roll 15, for example, an induction heater or an infrared heater.
  • the shoe roll 13 has a pressure shoe 18, the is arranged stationary. To close the wide nip 16, the counter roll 15 is in the direction of a double arrow 19 lowered, the jacket 14 of a Pressure surface 20 of the pressure shoe 18 is supported.
  • the pressure surface 20 has in the present embodiment a shape that takes into account the thickness of the jacket 14 to the curvature of the counter roll 15th is adapted. But this is not absolutely necessary.
  • the broad nip 16 has a length in the web running direction 9 in Range of 30 to 400 mm, especially in the range of 40 to 100 mm for coated graphic paper grades and 100 to 200 mm for coated board grades. at a speed of the web 2 in the range of 400 to 2.500 m / min, the web thus takes about 0.8 to 50 ms, to go through the wide nip 16.
  • a second coater followed by a second wide nip in the running direction behind the illustrated Wide nip 16 arranged, with the coating device then it works on the other side of the track and the hard roller of the subsequent Breitnips with This other side of the train is in contact.
  • the web is cooled, so that the first Stroke solidifies and the web for the steam order is prepared again.

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Abstract

Es wird ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Behandeln einer Bahn (2) aus Papier oder Karton angegeben, bei dem man einen Strich (5) mit Hilfe einer Streicheinrichtung (4) auf die Bahn (2) aufträgt und die Bahn (2) dann in einem Kalander (12) satiniert. Man möchte gestrichene Bahnen auf einfache Weise satinieren können. Hierzu ist zwischen der Streicheinrichtung (4) und dem Kalander (12) eine Dampfauftragseinrichtung (10) angeordnet und der Kalander (12) ist als Breitnip-Kalander ausgebildet. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Behandeln einer Bahn aus Papier oder Karton, bei dem man einen Strich auf die Bahn aufträgt und die Bahn danach satiniert. Ferner betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum Behandeln einer Bahn aus Papier oder Karton mit einer Streicheinrichtung und einem Kalander.
Papier- und Kartonbahnen werden vielfach gestrichen, also mit einer Beschichtung versehen. Der Strich, der auch als "Streichfarbe" bezeichnet wird, wird verwendet, um der Bahn eine verbesserte Oberflächeneigenschaft zu verschaffen. Insbesondere kann man mit einem Strich den Glanz und/oder die Glätte an der gestrichenen, d.h. beschichteten Oberfläche der Bahn verbessern.
Nach dem Auftragen des Strichs ist die Oberfläche der Bahn vielfach noch relativ rauh. Die Bahn muß daher satiniert werden, um wieder bestimmte Glättewerte zu erreichen und den Strich an der Bahn zu fixieren. Hierzu sind relativ hohe Druckspannungen und vielfach auch relativ hohe Temperaturen erforderlich. Dies macht die Satinage relativ aufwendig.
Bei nicht gestrichenen Papieren kann man die Druckspannungen im Kalandernip und damit die Belastungen der Bahn vermindern, indem man die Bahn vor dem Eintritt in einen Nip befeuchtet. Die Bahn wird hierzu vielfach durch einen Superkalander geführt, wenn hohe Glanz- und Glättewerte gewünscht sind. Bei einfacher ausgestalteten Bahnen reicht auch ein Maschinen- oder Softkalander aus, bei dem die Bahn lediglich durch einen bis vier harte oder weiche Nips geführt wird, die in Walzenstapeln ausgebildet sind, die jeweils zwei oder drei Walzen aufweisen.
Versuche, das Satinageergebnis bei gestrichenen Bahnen durch Verwendung von Dampf zu verbessern, sind bislang gescheitert. Sobald Dampf auf den Strich aufgetragen wird, wird der Strich klebrig und bleibt im Kalander an der Walze hängen, an der die gestrichene Seite der Bahn anliegt. Üblicherweise ist dies eine harte, beheizte Walze. In allerkürzester Zeit ist diese Walze dann so verschmutzt, daß die Satinage bzw. der Glättprozeß unterbrochen werden muß. Eine derartige Vorgehensweise hat sich also in der Praxis als nicht tauglich erwiesen.
Dies hat zur Folge, daß man bei gestrichenen Papieren nach wie vor ohne Befeuchtungseinrichtung, aber mit relativ hohen Streckenlasten und damit verbundenen relativ hohen Druckspannungen arbeiten muß, bei höherwertigen Papieren sogar mit einem Superkalander, der eine entsprechend hohe Anzahl von Walzen erfordert. Nur so lassen sich bislang die gewünschten hohen Glanz- und Glättewerte erzielen. Die hohen Streckenlasten haben aber den Nachteil, daß die Bahn stark verdichtet wird und das Volumen und die Steifigkeit der Papiere stark abnimmt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gestrichene Bahn bei hoher Glätte und volumenschonend satinieren zu können.
Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß man die Bahn vor dem Satinieren bedampft und in einem Breitnip satiniert.
Überraschenderweise hat sich herausgestellt, daß das Bedampfen der Bahn auch auf der gestrichenen Seite dann unschädlich ist, wenn man die Bahn in einem Breitnip-Kalander satiniert. Ein Breitnip-Kalander weist einen Nip auf, der in Durchlaufrichtung der Bahn eine wesentlich größere Länge aufweist, als ein Nip, der zwischen zwei Walzen gebildet ist. Es ist noch nicht abschließend geklärt, warum das Bedampfen von gestrichenen Bahnen im Zusammenwirken mit einem Breitnip-Kalander funktioniert. Man nimmt an, daß ein Breitnip im Gegensatz zu einem Nip, der zwischen zwei Walzen gebildet ist, das Eintreten von Dampf ermöglicht, so daß sich zwischen dem Strich und der Walze, an der die gestrichene Seite anliegt, eine Art "Schutzfilm" aufbauen kann. Dieser Schutzfilm verhindert dann, daß der Strich an der Walze hängenbleibt. Gleichzeitig kann durch die hohe Temperatur der Dampf nicht auf der Bahn kondensieren, sondern es tritt keine zusätzliche Befeuchtung der Streichschicht auf.
Vorzugsweise nimmt man das Satinieren online mit dem Auftragen des Strichs vor. Man ordnet also entlang des Bahnlaufpfads eine Strichauftragseinrichtung, eine Dampfauftragseinrichtung und den Breitnip-Kalander an. Damit spart man sich zunächst einmal eine Handhabung, die mit einem Aufwickeln der Bahn zwischen dem Strichauftrag und dem Satinieren verbunden ist. Zusätzlich gewinnt man aber auch den Vorteil, daß der Strich beim Durchlaufen des Breitnips noch nicht vollständig "ausgehärtet" ist, so daß er auch unter der Wirkung des aufgetragenen Dampfes leichter verformbar ist. Die Glättwirkung des Breitnips wird dadurch in erheblichem Maße verbessert.
Vorzugsweise verwendet man einen Breitnip mit einer Länge im Bereich von 30 bis 400 mm, insbesondere im Bereich von 40 bis 100 mm für gestrichene graphische Papiersorten und 100 bis 200 mm für gestrichene Kartonsorten. Bei einer derartigen Niplänge läßt sich mit großer Zuverlässigkeit sicherstellen, daß der Strich nicht an einer Walze hängenbleibt.
Bevorzugterweise satiniert man die Bahn in einem Schuhkalander, der eine einen umlaufenden Mantel aufweisende Schuhwalze und eine Gegenwalze aufweist, wobei man die Gegenwalze mit einer Oberflächentemperatur im Bereich von 130 bis 300°C, insbesondere im Bereich von 170 bis 250°C betreibt. Die Gegenwalze hat damit zumindest im Ein- und Auslaufbereich eine Temperatur oberhalb der Dampftemperatur von Wasser. Damit wird erreicht, daß die Feuchtigkeit, die im Strich enthalten ist, bzw. die Feuchtigkeit, die durch den Dampf zusätzlich aufgetragen worden ist, im Breitnip verdampfen kann. Die Druckspannungen im Breitnip sind dabei einerseits so groß, daß der Dampf die Oberfläche des aufgetragenen Strichs nicht aufreißen kann, andererseits aber dennoch eine Schutzschicht entstehen kann, die ein Anhaften des Strichs an der Gegenwalze verhindert.
Bevorzugterweise stellt man die maximale Druckspannung im Breitnip unter 20 MPa ein. Durch den Dampfauftrag erreicht man auch mit dieser relativ geringen Druckspannung ausreichende Glanz- und Glättewerte. Andererseits verhindert diese niedrige Druckspannung, daß der Strich an der Gegenwalze anhaftet.
Bevorzugterweise stellt man eine Verweilzeit der Bahn im Nip im Bereich von 0,8 bis 50 ms ein. Diese Verweilzeit reicht aus, um die gestrichene Oberfläche der Bahn in ausreichendem Maße zu glätten. Bei Karton wird die Verweilzeit eher größer sein, bei graphischen Papieren eher geringer.
Auch ist von Vorteil, wenn man die Bahn 10 bis 100 ms vor dem Eintritt in den Breitnip bedampft. Der Dampf hat dann ausreichend Zeit, um mit dem aufgetragenen Strich zu reagieren, ihn also so weit vorzubereiten, daß im Breitnip die gewünschte Glätte erzeugt werden kann.
Vorzugsweise erzeugt man in den Ein- und Auslaufbereichen des Breitnips einen Druckgradienten von maximal 2 MPa/mm. Die Länge der Ein- und Auslaufbereiche liegt üblicherweise in der Größenordnung von jeweils etwa 10 mm. Mit anderen Worten steigt die Druckspannung im Breitnip höchstens um 2 MPa pro mm an. Dies hat zur Folge, daß der Dampf, der an der Bahn anhaftet oder dort bereits kondensiert hat, mit in den Breitnip eindringen kann. Der Breitnip bildet also keine Dampfsperre, wie dies aufgrund eines relativ großen Druckgradienten bei zwei gegenüberliegenden Walzen der Fall ist.
Die Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß zwischen der Streicheinrichtung und dem Kalander eine Dampfauftragseinrichtung angeordnet ist und der Kalander als Breitnip-Kalander ausgebildet ist.
Das Zusammenwirken der Dampfauftragseinrichtung mit dem Breitnip-Kalander bewirkt einerseits, daß die gestrichene Oberfläche der Bahn eine ausreichende Glätte und gegebenenfalls auch einen ausreichenden Glanz erhält. Andererseits wird aber sichergestellt, daß der Strich nicht an einer Walze des Kalanders hängenbleibt. Man muß also nicht befürchten, daß sich der Strich von der Bahn ablöst und den Kalander verschmutzt. Mit dem Breitnip läßt sich also eine ausreichende Qualitätssteigerung der gestrichenen Oberfläche der Bahn bewirken, ohne daß man nennenswerte Volumenverluste der Bahn in Kauf nehmen muß.
Bevorzugterweise liegt die Länge des Breitnips im Bereich von 30 bis 400 mm, insbesondere im Bereich von 40 bis 100 mm für gestrichene graphische Papiersorten und 100 bis 200 mm für gestrichene Kartonsorten. Eine derartige Länge reicht aus, um die Bahn ausreichend zu satinieren und zwar auch dann, wenn man nur relativ geringe Druckspannungen verwendet.
Bevorzugterweise weist der Breitnip-Kalander eine Schuhwalze mit einem umlaufenden Mantel und eine damit zusammenwirkende Gegenwalze auf. Der Mantel der Schuhwalze wird durch einen Anpreßschuh abgestützt. Der Mantel läuft nach Art einer Walze um und wird dabei im Bereich der Gegenwalze und des Anpreßschuhs aus seiner im übrigen konvexen Form konkav verformt. Dies ist eine relativ einfache Ausgestaltung, um einen Breitnip-Kalander zu realisieren. Mit dem umlaufenden Mantel lassen sich ausreichend lange Breitnips realisieren.
Vorzugsweise weist die Gegenwalze eine Temperatur im Bereich von 130 bis 300°C, insbesondere im Bereich von 170 bis 250°C auf. Wie oben ausgeführt, liegt die Oberflächentemperatur der Gegenwalze damit relativ hoch. Feuchtigkeit, die im Strichauftrag enthalten ist, wird damit entsprechend hoch erhitzt, so daß sie möglicherweise einen Schutzfilm bilden kann, der ein Anhaften des Strichs an der Gegenwalze verhindert. Möglicherweise wird das Anhaften des Strichs an der Gegenwalze auch dadurch verhindert, daß der Strich aufgrund der herrschenden relativ hohen Temperaturen austrocknen kann und nicht mehr zum Kleben neigt.
Vorzugsweise beträgt die maximale Druckspannung im Breitnip 20 MPa. Dies ist zwar eine relativ geringe Druckspannung. Sie reicht aber aus, um die gestrichene Seite der Bahn zu glätten. Möglicherweise erlaubt sie auch, daß Dampf, der nach dem Auftragen noch nicht vollständig an der Bahn kondensiert ist, mit in den Breitnip eintreten kann, dort nicht weiter kondensiert und eine sperrende Schicht gegen das Ankleben bildet.
Bevorzugterweise steigt die Druckspannung in den Ein-und Auslaufbereichen des Breitnips mit einem Gradienten von maximal 2 MPa/mm an. Auch die Begrenzung des Anstiegs der Druckspannung ist für den Eintritt des Dampfes in den Breitnip vorteilhaft.
Bevorzugterweise ist die Dampfauftragseinrichtung im Bereich von 0,3 bis 1,5 m vor dem Eintritt in den Breitnip angeordnet. Je nach Geschwindigkeit der Bahn, die im Bereich von etwa 250 m/min (Karton mit 400 g/m2) bis etwa 2.500 m/min (graphische Papiere, z.B. LWC 50 g/m2) liegen kann, hat der Dampf bis dahin zwar eine gewisse Befeuchtung der gestrichenen Oberfläche der Bahn bewirkt. Es ist aber durchaus noch zu erwarten, daß nicht der gesamte Dampf kondensiert ist, so daß ein Teil des Dampfes möglicherweise mit in den Breitnip hinein gefördert wird und dort das Ankleben des Strichs an der Gegenwalze verhindert.
Die Erfindung wird im folgenden anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung beschrieben. Hierin zeigt die
einzige Figur:
eine Vorrichtung zum Behandeln einer Bahn.
Eine in der Figur dargestellte Vorrichtung 1 dient zum Behandeln einer Bahn 2 aus Papier oder Karton. Die Bahn 2 kommt aus einer Papier- oder Kartonmaschine 3, die nur schematisch dargestellt ist. Es ist auch möglich, die Bahn 2 von einer Vorratsrolle, beispielsweise einer Jumborolle, abzuwickeln.
Die Bahn 2 durchläuft zunächst eine Streicheinrichtung 4, in der ein Strich 5 auf eine Oberfläche der Bahn 2 aufgetragen wird. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist dies die Oberseite. Der Strich 5 ist hier übertrieben dick dargestellt.
Die Streicheinrichtung 4 ist als "Curtain Coater" ausgebildet, d.h. sie weist eine Strichausgabeeinrichtung 6 auf, die ein Streichmedium, also eine Streichfarbe oder Strichpigmente, in Form eines Vorhangs 7 auf die Oberfläche der Bahn 2 aufträgt. Durch eine Einstellung der ausgegebenen Menge der Streichfarbe und der Geschwindigkeit der Bahn 2 läßt sich die Dicke des Strichs 5 relativ genau einstellen. In der Figur ist die Dicke des Strichs 5 aus Gründen der Übersicht übertrieben groß dargestellt. Streichfarbe, die nicht von der Bahn 2 aufgenommen wird, beispielsweise, weil der Vorhang 7 zu breit ist, wird in einer Auffangwanne 8 aufgefangen und zur Strichausgabeeinrichtung 6 wieder zurückgeführt. In nicht näher dargestellter Weise sind hinter der Strichausgabeeinrichtung 6 noch Trocknungseinrichtungen angeordnet, die den aufgetragenen Strich trocknen. Diese können mit Infrarot, Warmluft, Trockenzylinder oder anderen Mitteln arbeiten.
In Laufrichtung 9 hinter der Streicheinrichtung 4 ist eine Dampfauftragseinrichtung 10 angeordnet, die Dampf 11 auf die mit dem Strich 5 versehene Seite der Bahn 2 aufträgt.
In Bahnlaufrichtung 9 hinter der Dampfauftragseinrichtung 10 ist ein Breitnip-Kalander 12 angeordnet, der auch als "Schuhkalander" bezeichnet wird.
Der Breitnip-Kalander 12 weist eine Schuhwalze 13 mit einem umlaufenden Mantel 14 auf. Der Mantel 14 wirkt mit einer Gegenwalze 15 zusammen und bildet einen Breitnip 16, in dem die Bahn 2 satiniert wird, also mit einem gewissen Druck und mit einer erhöhten Temperatur beaufschlagt wird.
Die Gegenwalze 15 weist eine Vielzahl von peripheren Bohrungen 17 auf, durch die ein Wärmeträgermedium, beispielsweise Öl oder Dampf, geführt werden kann, um die Oberfläche der Gegenwalze 15 mit einer Oberflächentemperatur im Bereich von 130 bis 300°C, vorzugsweise im Bereich von 170 bis 250°C, zu versehen. Anstelle der peripheren Bohrungen 17 können natürlich auch andere Möglichkeiten verwendet werden, um die Oberfläche der Gegenwalze 15 aufzuheizen, beispielsweise eine Induktionsheizung oder eine Infrarot-Heizung.
Die Schuhwalze 13 weist einen Anpreßschuh 18 auf, der ortsfest angeordnet ist. Um den Breitnip 16 zu schließen, wird die Gegenwalze 15 in Richtung eines Doppelpfeiles 19 abgesenkt, wobei der Mantel 14 von einer Andruckfläche 20 des Anpreßschuhs 18 abgestützt wird. Die Andruckfläche 20 hat im vorliegenden Ausführungsbeispiel eine Form, die unter Berücksichtigung der Dicke des Mantels 14 an die Krümmung der Gegenwalze 15 angepaßt ist. Dies ist aber nicht unbedingt erforderlich.
Der Breitnip 16 hat eine Länge in Bahnlaufrichtung 9 im Bereich von 30 bis 400 mm, insbesondere im Bereich von 40 bis 100 mm für gestrichene graphische Papiersorten und 100 bis 200 mm für gestrichene Kartonsorten. Bei einer Geschwindigkeit der Bahn 2 im Bereich von 400 bis 2.500 m/min benötigt die Bahn also etwa 0,8 bis 50 ms, um den Breitnip 16 zu durchlaufen.
Man stellt nun mit nicht näher dargestellten Druckbeaufschlagungsmitteln eine Druckspannung im Breitnip 16 ein, die maximal 20 MPa beträgt. Diese Druckspannung wirkt beispielsweise etwa in der Mitte des Breitnips in Bahnlaufrichtung 9. Vom Eintritt in den Breitnip steigt die Druckspannung an und zwar maximal um 2 MPa pro mm. Mit anderen Worten ist der Gradient der Druckspannung begrenzt.
Wenn man bislang eine gestrichene Bahn durch einen "normalen" Kalander geleitet hat, dessen Nip durch zwei gegenüberliegende Walzen gebildet worden ist, mußte man feststellen, daß der Strich an der Walze, die den Strich berührt, hängenbleibt. Der Kalander konnte praktisch nicht betrieben werden.
Mit der dargestellten Ausführungsform, bei der die Dampfauftragseinrichtung 10 etwa 0,3 bis 1,5 m vor dem Eintritt in den Breitnip 16 angeordnet ist, tritt dieses Problem nicht auf.
Es ist nicht abschließend geklärt, warum bei einer derartigen Ausgestaltung der Strich 5 nicht an der Gegenwalze 15 hängenbleibt. Man nimmt an, daß aufgrund der relativ kurzen Verweilzeit zwischen dem Auftrag des Dampfs 11 und dem Eintritt der Bahn 2 in den Nip 16 der Dampf 11 nicht vollständig oder sogar nur unwesentlich vor dem Nip kondensiert und ein gewisser Teil des Dampfes mit in den Nip eintreten kann. Dort kann er aufgrund der erhöhten Temperatur der Gegenwalze 15 nicht weiter kondensieren, sondern bildet eine sperrende Schicht gegen das Ankleben. Zusätzlich wird der Strich 5 aufgrund der herrschenden sehr hohen Temperaturen im Nip ausgetrocknet und neigt dann nicht mehr zum Kleben.
Man erreicht also eine qualitätsverbessernde Bedampfung der gestrichenen Bahn 2 ohne Ankleben des Strichs 5 auf der Gegenwalze 15.
Wenn ein zweiseitiger Strichauftrag gewünscht wird, dann wird eine zweite Streicheinrichtung, gefolgt von einem zweiten Breitnip in Laufrichtung hinter dem dargestellten Breitnip 16 angeordnet, wobei die Streicheinrichtung dann auf die andere Seite der Bahn wirkt und die harte Walze des nachfolgenden Breitnips mit dieser anderen Seite der Bahn in Kontakt steht. Zwischen dem ersten Breitnip und der folgenden Streicheinrichtung wird die Bahn gekühlt, so daß sich der erste Strich verfestigt und die Bahn für den Dampfauftrag wieder bereitgemacht wird.

Claims (15)

  1. Verfahren zum Behandeln einer Bahn aus Papier oder Karton, bei dem man einen Strich auf die Bahn aufträgt und die Bahn danach satiniert, dadurch gekennzeichnet, daß man die Bahn vor dem Satinieren bedampft und in einem Breitnip satiniert.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man das Satinieren online mit dem Auftragen des Strichs vornimmt.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man einen Breitnip mit einer Länge im Bereich von 30 bis 400 mm, insbesondere im Bereich von 40 bis 100 mm für gestrichene graphische Papiersorten und 100 bis 200 mm für gestrichene Kartonsorten, verwendet.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man die Bahn in einem Schuhkalander satiniert, der eine einen umlaufenden Mantel aufweisende Schuhwalze und eine Gegenwalze aufweist, wobei man die Gegenwalze mit einer Oberflächentemperatur im Bereich von 130 bis 300°C, insbesondere im Bereich von 170 bis 250°C, betreibt.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man die maximale Druckspannung im Breitnip unter 20 MPa einstellt.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Verweilzeit der Bahn im Nip im Bereich von 0,8 bis 50 ms einstellt.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß man die Bahn 10 ms bis 100 ms vor dem Eintritt in den Breitnip bedampft.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß man in den Ein- und Auslaufbereichen des Breitnips einen Druckgradienten von maximal 2 MPa/mm erzeugt.
  9. Vorrichtung zum Behandeln einer Bahn aus Papier oder Karton mit einer Streicheinrichtung und einem Kalander, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Streicheinrichtung (4) und dem Kalander eine Dampfauftragseinrichtung (10) angeordnet ist und der Kalander als Breitnip-Kalander (12) ausgebildet ist.
  10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge des Breitnips (16) im Bereich von 30 bis 400 mm, insbesondere im Bereich von 40 bis 100 mm für gestrichene graphische Papiersorten und 100 bis 200 mm für gestrichene Kartonsorten, liegt.
  11. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Breitnip-Kalander (12) eine Schuhwalze (13) mit einem umlaufenden Mantel (14) und eine damit zusammenwirkende Gegenwalze (15) aufweist.
  12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegenwalze (15) eine Oberflächentemperatur im Bereich von 130 bis 300°C, insbesondere im Bereich von 170 bis 250°C, aufweist.
  13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die maximale Druckspannung im Breitnip (16) 20 MPa beträgt.
  14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckspannung in den Ein- und Auslaufbereichen des Breitnips (16) mit einem Gradienten von maximal 2 MPa/mm ansteigt.
  15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Dampfauftragseinrichtung (10) im Bereich von 0,3 bis 1,5 m vor dem Eintritt in den Breitnip (16) angeordnet ist.
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