EP1571257A1 - Process and apparatus for the treatment of a paper or board web - 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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- 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.
Landscapes
- Paper (AREA)
Abstract
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.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.
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.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. In particular, you can with a Stroke the shine and / or the smoothness of the painted, i.e. to improve the coated surface of the web.
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.After applying the stroke, the surface of the Railway still relatively rough. The web must therefore be satined to regain certain smoothness values and to fix the line on the web. For this are relatively high compressive stresses and often relatively high temperatures required. This does the Satinage relatively expensive.
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.For non-coated papers you can see the compressive stresses in Kalandernip and thus the burdens of Reduce the course by taking the train before entering moisten a nip. The railway is doing this many times passed through a supercalender when high gloss and Smoothness values are desired. In simpler designed Even a machine or soft calender passes off, where the train only by one to four Hard or soft nips are guided in roller stacks are formed, each two or three rollers exhibit.
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.Trials, the calendering result in coated webs By using steam to improve, so far failed. Once steam is applied to the stroke the stick becomes sticky and stays in the calender the roller hang on the painted side of the web is applied. Usually this is a hard, heated one Roller. In very shortest time this roller is like that contaminated, that the calendering or smoothing process interrupted must become. Such an approach So in practice it has not proven to be suitable.
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. This has the consequence that one in coated papers still without moistening device, but with relative high line loads and associated relative high compressive stresses must work at higher quality Papers even with a supercalender, the one correspondingly high number of rollers required. Only like that So far, the desired high gloss and Achieve smoothness values. The high line loads have but the disadvantage that the web is heavily compressed and the volume and rigidity of the papers strong decreases.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gestrichene Bahn bei hoher Glätte und volumenschonend satinieren zu können.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.
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.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.
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.Surprisingly, it has been found that the Steaming the web also on the painted side then is harmless if you use the web in a wide-nip calender satin. A wide-nip calender has one Nip on, in the direction of passage of the web a substantial has greater length than a nip between two rollers is formed. It is not final yet clarified why the steaming of painted webs works in conjunction with a wide-nip calender. It is believed that a nip in contrast to a nip formed between two rolls, allows the entry of steam, so that between the dash and the roller on which the painted Side, a kind of "protective film" can build. This protective film then prevents the dash from the roller gets stuck. At the same time can by the high Temperature of steam does not condense on the web, but there is no additional moistening of the Coating on.
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.Preferably one takes the satinieren online with the Applying the stroke before. So you arrange along the Bahnlaufpfads a line applicator, a Steam application device and the wide-nip calender. This initially saves handling, those with a winding up of the web between the coating order and the satin finish is connected. additionally but you also gain the advantage that the stroke when Passing through the broad nip not yet completely "hardened" is so that he also under the effect of applied steam is easier to deform. The Smoothing the Breitnips is characterized in considerable Measurements improved.
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.Preferably one uses 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. With such a nip length can be with Great reliability make sure the dash do not get caught on a roller.
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. Preferably, 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.
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.Preferably, one sets the maximum compressive stress in the nip below 20 MPa. By the steam order 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.
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.It is preferable to provide 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.
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.It is also advantageous if 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.
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.Preferably, 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. In other words, 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.
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.The object is in a device of the aforementioned Art solved by the fact that between the coating device and the calender a Dampfauftragseinrichtung is arranged and the calender as a wide-nip calender is trained.
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.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.
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.Preferably, 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.
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.Preferably, 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.
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.Preferably, the counter-roller has a temperature in Range of 130 to 300 ° C, in particular in the range of 170 to 250 ° C on. As stated above, 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.
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.Preferably, 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.
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.Preferably, the compressive stress increases in the input and Outlet areas of the wide nip with a gradient of a maximum of 2 MPa / mm. Also the limitation of the increase the compressive stress is for the entry of the vapor advantageous in the wide nip.
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.Preferably, the steam application device is arranged in the range of 0.3 to 1.5 m before entering the broad nip. Depending on 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. However, it is still to be expected that not the entire steam is condensed, so that a portion of the steam is possibly promoted into the broad nip and there prevents the sticking of the bar to the counter roll.
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.
- only figure
- a device for treating a web.
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.A device 1 shown in the figure serves for
Treat a
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.The
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.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
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 the running
In Bahnlaufrichtung 9 hinter der Dampfauftragseinrichtung
10 ist ein Breitnip-Kalander 12 angeordnet, der
auch als "Schuhkalander" bezeichnet wird.In the
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.The wide-
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.The
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.The
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.The
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.It now puts with unspecified pressurizing agents
a compressive stress in the extended nip 16
a maximum of 20 MPa. This compressive stress
acts, for example, in the middle of the broad nip in
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.If one so far a painted course by a "normal" calender has passed, whose nip through two opposite rolls has been formed, one had to notice that the stroke on the roller, the Stroke touched, gets stuck. The calender was practical not be operated.
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.With the illustrated embodiment, in which the
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.It is not conclusively clarified why in such a case
Design of the line 5 not on the
Man erreicht also eine qualitätsverbessernde Bedampfung
der gestrichenen Bahn 2 ohne Ankleben des Strichs 5 auf
der Gegenwalze 15.So you reach a quality-enhancing evaporation
the
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.If a two-sided stroke is desired, then 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. Between the first wide nip and the following coating device the web is cooled, so that the first Stroke solidifies and the web for the steam order is prepared again.
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