EP1609906A1 - Method for satinizing a paper web - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Satinieren einer Papierbahn, die nach einem am Ende eines Produktionsabschnitts erfolgenden Trocknens aufgerollt, zu einem off-line-Kalander transportiert, dort abgerollt und durch den Kalander geführt wird.The invention relates to a method for satinizing a Paper web looking for one at the end of a production section rolled up to a drying transported off-line calender, unrolled there and is passed through the calender.
Ein derartiges Verfahren verwendet man insbesondere bei der Herstellung von höherwertigen Papieren, nämlich SC-A-Papieren oder sogar SC-A-Plus-Papieren, bei denen an die Qualität der Oberfläche hohe Anforderungen gestellt werden. Insbesondere möchte man Oberflächenqualitäten erzielen, die für eine spätere Bedruckbarkeit im Tiefdruckverfahren ausreicht.Such a method is used in particular in the production of higher quality papers, namely SC-A papers or even SC-A-Plus papers in which the quality of the surface made high demands become. In particular, one would like surface qualities achieve the later printability in the gravure printing process sufficient.
Um eine derartige Qualität sicherzustellen, werden auch heute noch off-line-Kalander mit einer relativ großen Walzenzahl von mindestens zehn Walzen verwendet. Da die off-line-Kalander in der Regel etwas langsamer arbeiten als die sie versorgende Papiermaschine, sind vielfach zwei off-line-Kalander für eine Papiermaschine vorgesehen. Im Gegensatz dazu werden SC-B-Papiere üblicherweise on-line hergestellt, d.h. die Papierbahn wird vor der Aufrollung durch einen 2 x 2-Walzen-Softkalander gefahren. Mit einer derartigen Vorgehensweise läßt sich aber die für SC-A oder SC-A-Plus Papiere gewünschte Oberflächenqualität nicht erreichen.To ensure such quality, too today still off-line calender with a relatively large Roll number of at least ten rolls used. Because the Off-line calenders usually work a bit slower as the paper machine supplying them, many are Two off-line calenders are provided for a paper machine. In contrast, SC-B papers become common made on-line, i. the paper web will be in front Roll-up through a 2 x 2-roll soft calender hazards. With such a procedure can be but the surface quality desired for SC-A or SC-A-Plus papers do not reach.
Bei steigenden Geschwindigkeiten der Papiermaschine müssen die off-line-Kalander entsprechend angepaßt werden, um der Produktion folgen zu können. Man versucht in der Regel, auch ihre Produktionsgeschwindigkeit zu erhöhen. Eine Geschwindigkeitserhöhung hat jedoch zur Folge, daß zum Erreichen der Qualitätsziele, z.B. Glätte, die Linienlast und/oder die Oberflächentemperatur der beheizten Walzen erhöht werden muß. Diese Änderung der Betriebsparameter kann aber negative Auswirkungen haben. Beispielsweise kann sich eine höhere Schwarzsatinage ergeben.With increasing speeds of the paper machine the off-line calenders have to be adjusted accordingly to follow the production. One tries as a rule, even their production speed too increase. An increase in speed, however, has to Result that to achieve the quality goals, e.g. Smoothness, the line load and / or the surface temperature the heated rollers must be increased. This change the operating parameters can have negative effects to have. For example, a higher black satin may occur result.
Eine weitere Maßnahme ist die Erhöhung der Walzenzahl auf beispielsweise 12 Walzen. Dies erhöht die Kosten für die Herstellung und den Betrieb des Kalanders.Another measure is to increase the number of rolls on for example 12 rolls. This increases the costs for the manufacture and operation of the calender.
Im Extremfall kann die Installation eines dritten off-line-Kalanders erforderlich sein. Auch dies erhöht naturgemäß die Kosten zumal hier eine Aufstellfläche für den dritten Kalander bereitgehalten werden muß, die wiederum höhere Gebäudekosten nach sich zieht.In extreme cases, the installation of a third off-line calender to be required. This, too, naturally increases the cost especially here a footprint for the third calender must be kept ready, the again entails higher building costs.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Satinage in einem off-line-Kalander an steigende Papiermaschinen-Geschwindigkeiten anzupassen.The invention is based on the object, the calendering in an off-line calender to rising paper machine speeds adapt.
Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß die Papierbahn zwischen dem Trocknen und dem Aufrollen in einer mindestens einen durch eine harte Walze begrenzten Nip aufweisenden Kalandriereinheit vorsatiniert wird.This object is achieved in a method of the aforementioned Art solved by the paper web between drying and rolling in at least one having a nip limited by a hard roller Calendering is vorsatiniert.
Mit dieser Vorgehensweise wird die Papierbahn vor dem Aufrollen on-line satiniert, also bereits hier mit einer gewissen Glätte versehen. Diese Glätte geht bei der Zwischenlagerung der Papierbahn auf dem Tambour nicht mehr verloren, d.h. die Papierbahn läuft mit einer erhöhten Glätte in den off-line-Kalander ein. Dementsprechend kann man auch mit Produktionsparametern des off-line-Kalanders, die für eine niedrigere Kalander-Geschwindigkeit gedacht waren, ein zufriedenstellendes Endergebnis des Kalanders erreichen. Durch die Vorsatinage in der on-line-Kalandriereinheit läßt sich also die Geschwindigkeit des off-line-Kalanders erhöhen und somit an eine steigende Geschwindigkeit der Papiermaschine anpassen, ohne daß man eine Verschlechterung der Oberflächenqualität oder sonstige Nachteile, wie z.B. Schwarzsatinage in Kauf nehmen muß. Im Idealfall ist sogar eine Qualitätsverbesserung möglich.With this procedure, the paper web before the Roll on-line satined, so here already with one provided certain smoothness. This smoothness goes with the Interim storage of the paper web on the spool not more lost, i. the paper web runs with an elevated Smooth in the off-line calender. Accordingly you can also use production parameters of the off-line calender, which for a lower calender speed were intended, a satisfactory Achieve final result of the calender. By the presidency in the on-line calendering unit can be so increase the speed of off-line calendering and thus an increasing speed of the paper machine without worsening the Surface quality or other disadvantages, e.g. Black satin must be accepted. Ideally even a quality improvement possible.
Vorzugsweise wird mindestens eine den Nip begrenzenden Walze auf eine Oberflächentemperatur im Bereich von 60 bis 300°C beheizt. Die Beheizung hat den Vorteil, daß die Papierbahn in der Kalandriereinheit leichter geglättet werden kann. Trotz der relativ hohen Temperaturen ist eine übermäßig große Energiezufuhr an dieser Stelle nicht erforderlich, weil die Papierbahn aufgrund des vor dem Vorsatinieren erfolgenden Trocknens bereits eine relativ hohe Temperatur aufweist. Die Vorsatinage erfolgt also energiesparend.Preferably, at least one of the nip limiting Roller to a surface temperature in the range of 60 heated to 300 ° C. The heating has the advantage that Smooth the paper web in the calendering unit can be. Despite the relatively high temperatures is an excessively large energy intake at this Not required because the paper web due the pre-dying drying already has a relatively high temperature. The prescription So it saves energy.
Bevorzugterweise wird die Papierbahn im Nip mit einer Streckenlast von maximal 1.000 N/mm beaufschlagt. Die Streckenlast wird natürlich in Abhängigkeit vom gewünschten Ergebnis gewählt.Preferably, the paper web in the nip with a Line load of a maximum of 1,000 N / mm applied. The Line load will of course depend on the desired Result selected.
Bevorzugterweise befeuchtet man die Papierbahn nach dem Durchlaufen der Kalandriereinrichtung und vor dem Aufrollen. Wenn die Papierbahn in der Kalandriereinheit nicht nur mit erhöhtem Druck, sondern auch mit erhöhter Temperatur beaufschlagt wird, dann verliert sie Feuchte. Dieser Feuchteverlust wird durch die Befeuchtung ausgeglichen, so daß eine ausreichend feuchte Papierbahn aufgerollt werden kann. Die Befeuchtung hier muß noch nicht einmal übermäßig gleichförmig sein. Die Papierbahn wird auf einen Tambour aufgerollt und bleibt dort zumindest für eine Zeit zwischengelagert, die erforderlich ist, um den vollen Tambour vom Ausgang der Papiermaschine zum off-line-Kalander zu transportieren. Diese Zeit reicht für einen gewissen Feuchtigkeitsausgleich der aufgerollten Papierbahn aus. Nicht auszuschließen ist, daß die Bahn nach dem sie in der beschriebenen Weise in der Vorkalandriereinheit befeuchtet worden ist, auch im Offline-Kalander noch einmal befeuchtet wird, wenn es erforderlich sein sollte.Preferably, the paper web is moistened after the Passing through the calendering device and before rolling up. If the paper web in the calendering unit not only with increased pressure, but also with increased pressure Temperature is applied, then it loses moisture. This moisture loss is due to the humidification balanced so that a sufficiently moist paper web can be rolled up. The humidification must here not even overly uniform. The paper web is rolled up on a reel and stays stored there for at least a while, which required is to get the full drumm from the output of the Paper machine to transport to the off-line calender. This time is enough for a certain moisture balance the rolled up paper web. Not be ruled out is that the orbit after which they are described in the Wets in the pre-calendering unit has been, even in the offline calender again is moistened, if necessary.
Bevorzugterweise kalibriert man die Papierbahn in der Kalandriereinheit vor. Dies hat erhebliche Vorteile beim Aufrollen der Papierbahn. Die Wickelqualität steigt, da die Papierbahn nicht nur vorkalandriert, sondern auch profilkorrigiert ist.Preferably, the paper web is calibrated in the Calendering unit. This has significant advantages when rolling up the paper web. The winding quality rises as the paper web not only precalibrates, but also profile corrected.
Auch ist von Vorteil, wenn man in der Kalandriereinheit mindestens einen Soft-Nip, der durch eine weiche und eine harte Walze gebildet ist, einen Hart-Nip, der durch zwei harte Walzen gebildet ist, einen Breitnip, der durch eine Schuhwalze und ein Gegendruckelement gebildet ist, oder eine Kombination von mindestens zwei dieser Nip-Arten verwendet. Der Begriff "harte" Walze und "weiche" Walze ist hier relativ zu verstehen. Eine weiche Walze hat eine Oberfläche, die weicher ist als die Oberfläche einer harten Walze. Für weiche Walzen verwendet man in der Regel einen Oberflächenbezug aus einem elastomeren Kunststoff. Mit einem Soft-Nip läßt sich eine bessere Glätte erzeugen. Mit einem Hart-Nip läßt sich eine bessere Profilkorrektur erzeugen. Ein Soft-Nip erlaubt eine Glättung mit einem relativ geringen Volumenverlust. Der Fachmann wird die geeignete Nip-Art unter Beachtung der gegebenen Randbedingungen leicht herausfinden können.It is also an advantage to be in the calendering unit at least one soft-nip, by a soft and a hard roller is formed, a hard nip that formed by two hard rollers, a nip, formed by a shoe roll and a counter-pressure element is, or a combination of at least two used of these nip types. The term "hard" roller and "soft" roller is to be understood relatively. A soft roller has a surface that is softer than the surface of a hard roller. For soft rollers As a rule, one uses a surface reference an elastomeric plastic. With a soft-nip leaves to produce a better smoothness. With a hard nip can produce a better profile correction. One Soft nip allows smoothing with a relatively low Volume loss. The skilled person will be the appropriate one Nip-Art considering the given boundary conditions easy to find out.
Vorzugsweise wird die Papierbahn vor dem Einlaufen in die Kalandriereinheit und/oder beim Durchlaufen der Kalandriereinheit befeuchtet. Damit ist man nicht mehr darauf angewiesen, daß die Papierbahn nach dem Trocknen genau die Zielfeuchte hat, die zum Vorsatinieren erforderlich ist. Durch die Zugabe von Feuchtigkeit beim Vorsatinieren läßt sich die Glätte an der Oberfläche der Papierbahn in der Regel steigern.Preferably, the paper web before entering in the calendering unit and / or passing through the calendering unit moistened. You're not there anymore instructed that the paper web after drying has exactly the target moisture required for presaturation is. By adding moisture during Vorsatinieren the smoothness of the surface can be usually increase the paper web.
Auch ist von Vorteil, wenn man die Zweiseitigkeit der Papierbahn in der Kalandriereinheit auf ein vorbestimmtes Maß vermindert. In diesem Fall muß man beim Durchlaufen des off-line-Kalanders der Zweiseitigkeit nicht mehr eine so große Aufmerksamkeit schenken. In diesem Fall kann es zum Beispiel möglich sein, daß man die Zahl der Nips vor und nach dem Wechselnip im off-line-Kalander angleicht und so die Zahl der Walzen insgesamt vermindern kann.Also, it is advantageous if you consider the two - sidedness of Paper web in the calendering unit on a predetermined Dimensionally reduced. In this case you have to go through it the two-sided off-line calender not to pay more attention In this For example, it may be possible to use the Number of nips before and after the change tip in the off-line calender equalizes and so the number of rolls total can diminish.
Auch ist von Vorteil, wenn man in der Kalandriereinheit Walzen gleicher Bauart wie im off-line-Kalander verwendet. In diesem Fall können Reservenwalzen in der Kalandriereinheit und im off-line-Kalander gemeinsam genutzt werden, was die Vorratshaltung und damit die Kosten senken hilft.It is also an advantage to be in the calendering unit Rollers of the same type as used in the off-line calender. In this case, reserve rollers in the calendering unit and shared in the off-line calender become what the stockpiling and thus the costs helps lower.
Die Erfindung wird im folgenden anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung beschrieben. Hierin zeigt
- die einzige Figur
- eine schematische Darstellung der Vorgehensweise zum Satinieren einer Papierbahn.
- the only figure
- a schematic representation of the procedure for satinizing a paper web.
Eine Papierbahn 1, die in einer nur schematisch dargestellten
Papiermaschine 2 hergestellt und in einer Trockengruppe
3 getrocknet wird, wird, wenn es sich um höherwertiges
Papier, wie SC-A- oder SC-A-Plus-Papier
handelt, in einer Aufrollung 4 auf einen Tambour 5 aufgerollt.
Der Tambour 5 wird dann, wie dies durch einen
gestrichelt gezeichneten Transportweg 6 dargestellt
ist, zu einer Abwicklung 7 transportiert. In der Abwicklung
7 wird die Papierbahn 1 vom Tambour 5 abgewickelt
und durch einen Kalander 8 geleitet, der im vorliegenden
Fall zehn Walzen 9 bis 18 aufweist. Von den
zehn Walzen sind die Oberwalze 9 und die Unterwalze 18
als elastische Walzen ausgebildet. Auch die Zwischenwalzen
11, 13, 14 und 16 sind als elastische Walzen
ausgebildet, die auch als weiche Walzen bezeichnet werden.
Sie weisen einen Belag 19 aus einem Kunststoff
auf.A
Zwischen jeweils einer weichen Walze 9, 11, 13, 14, 16,
18 und einer harten Walze 10, 12, 15, 17 ist ein sogenannter
weicher Nip 20 gebildet. Zwischen den beiden
weichen Walzen 13, 14 ist ein Wechselnip gebildet. Vor
dem Durchlaufen des Wechselnips liegt die Unterseite
der Papierbahn 1 an einer harten Walze an. Nach dem
Durchlaufen des Wechselnips 21 liegt die Oberseite der
Papierbahn 1 an einer harten Walze an, so daß eine
beidseitige Glättung erzielt werden kann.Between in each case a
Der Kalander 8 ist langsamer als die Papiermaschine 2,
d.h. er arbeitet mit einer geringeren Geschwindigkeit.
Zudem entstehen Zeitverluste durch das Einlegen des
Tambours in die Abrollung 7 und das Herausnehmen eines
Tambours aus der Aufrollung 22. Dementsprechend sind
für eine Papiermaschine 2 in der Regel zwei Kalander 8
vorgesehen.The calender 8 is slower than the
Wenn nun die Geschwindigkeit der Papiermaschine 2
steigt, dann würden bei ansonsten unveränderten Arbeitsgeschwindigkeiten
der Kalander 8 auch die beiden
Kalander nicht ausreichen. Um einen dritten Kalander zu
vermeiden, muß daher die Arbeitsgeschwindigkeit des Kalanders
8 erhöht werden. Dies hat jedoch zur Folge, daß
zur Erreichung der Qualitätsziele, wie Rauhigkeit und
Glätte, die Linienlast und/oder die Oberflächentemperatur
der beheizten, harten Walzen 10, 12, 15, 17 erhöht
werden muß. Dies kann aber andere Nachteile zur Folge
haben, beispielsweise eine höhere Schwarzsatinage.Now if the speed of the
Eine Alternative besteht darin, die Anzahl der Walzen im Kalander 8 von zehn auf zwölf zu erhöhen.An alternative is the number of rolls in calender 8 from ten to twelve.
Um diese Maßnahmen nicht treffen zu müssen, ist nun
zwischen der Trockengruppe 3 der Papiermaschine 2 und
der Aufrollung 4 eine Kalandriereinheit 23 angeordnet,
die im vorliegenden Fall zwei Walzenstapel 24, 25 mit
jeweils zwei Walzen aufweist. Jeder Walzenstapel weist
eine weiche Walze 26, 28 und eine harte, beheizte Walze
27, 29 auf, wobei die Papierbahn so durch die beiden
Walzenstapel 24, 25 geführt wird, daß zunächst die Oberseite
an der harten Walze 27 und dann die Unterseite
an der harten Walzen 29 anliegt. Natürlich kann die
Reihenfolge der Walzen auch umgekehrt sein.In order not to have to take these measures is now
between the dryer section 3 of the
In der Kalandriereinrichtung 23 wird die Papierbahn 1
mit Linienlasten von 10 bis 1.000 N/mm beaufschlagt.
Dadurch erfolgt eine Vorsatinage oder Vorglättung.
Gleichzeitig erfolgt auch eine gewisse Kalibrierung.
Die Kalibrierung kann vor allem dann bewirkt werden,
wenn in einem der Walzenstapel 24, 25 eine weiche Walze
26, 28 durch eine nicht näher dargestellte harte Walze
ersetzt wird. Bei der nicht näher dargestellten harten
Walze kann es sich um eine Profilierungswalze vom Typ
Nipco oder Nipcorect handeln. Zur Kalibirierung können
aber auch externe Mittel herangezogen werden, z.B. eine
Induktivheizung.In the
Natürlich kann man zur Vorsatinage in der Kalandriereinheit
23 auch mehr als die beiden dargestellten Nips
verwenden. Dies läßt sich beispielsweise dadurch realisieren,
daß man die Walzenstapel 24, 25 mit mehr als
nur zwei Walzen ausführt oder eine entsprechend größere
Anzahl von Walzenstapeln hintereinander anordnet.Of course you can pre-saturate in the
Der Kalandriereinheit 23 ist eine Nachfeuchtungseinheit
30 nachgeschaltet, die die Papierbahn 1 nachfeuchtet,
wenn dies erforderlich ist. Die Papierbahn verliert in
der Kalandriereinheit 23 in der Regel eine gewisse
Feuchtigkeit, so daß man für optimale Bedingungen im
Kalander 8 eine Feuchtigkeitserhöhung vornehmen sollte.The
Vor der Kalandriereinheit 23 ist eine Auffeuchtungseinrichtung
31 angeordnet, die die aus der Trockengruppe 3
der Papiermaschine 2 kommende und mit einer relativ hohen
Temperatur versehene Papierbahn 1 auffeuchtet. Natürlich
können auch in der Kalandriereinheit 23 noch
Befeuchtungseinrichtungen vorhanden sein, auch wenn
dies nicht näher dargestellt ist.Before the
Die beheizten, harten Walzen 27, 29 in der Kalandriereinheit
können mit Oberflächentemperaturen im Bereich
von 60 bis 300°C betrieben werden. Anstelle der dargestellten
weichen Nips können, wie dies oben bereits erwähnt
worden ist, auch ein oder mehrere harte Nips oder
auch ein Breitnip verwendet werden, der durch eine Walze
und eine Schuhwalze gebildet ist.The heated,
Auch wenn dies aufgrund der nicht maßstäblichen Darstellung
nicht deutlich zu erkennen ist, kann vorgesehen
sein, daß man beispielsweise die harten Walzen 27,
29 aus der Kalandriereinheit 23 mit den harten Walzen
10, 12, 15, 17 des Kalanders 8 austauscht. Auch die
weichen Walzen 26, 28 können identisch zu den beiden
Endwalzen 9, 18 des Kalanders 8 ausgebildet sein.Even if this is due to the not to scale representation
can not be clearly seen, can be provided
be that, for example, the
Mit der dargestellten Vorgehensweise bleiben die Kalandrierbedingungen
im off-line-Kalander 8 moderat oder
können sogar reduziert werden. Die Korrektur der Zweiseitigkeit
kann bereits in der Kalandriereinheit 23 erfolgen,
also on-line, so daß man auf diesen Punkt beim
Durchlaufen des Kalanders 8 nicht mehr so stark achten
muß. Die Wickelqualität in der Aufrollung 4 steigt, da
die Papierbahn 1 bereits vorkalandriert und profilkorrigiert
ist. Reservewalzen können im Kalander 8 und in
der Kalandriereinheit 23 gemeinsam genutzt werden.With the illustrated procedure, the calendering conditions remain
in the off-line calender 8 moderate or
can even be reduced. The correction of two-sidedness
can already take place in the
Die Ausfallzeiten der Linie aufgrund von eventuellen Kalanderproblemen werden geringer, da man immer eine Ausweichmöglichkeit hat.The downtime of the line due to eventual Calender problems are getting smaller as you always have one Alternative option.
Selbst wenn sämtliche Kalander 8 ausfallen sollten,
könnte man immer noch ein zweites Produkt mit einer
niedrigeren Qualität on-line in der Kalandriereinheit
23 produzieren.Even if all calenders 8 should fail,
you could still get a second product with one
lower quality online in the
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