EP1711657B1 - Verfahren zur herstellung einer holzfreien gestrichenen, matten oder halbmatten papierbahn - Google Patents

Verfahren zur herstellung einer holzfreien gestrichenen, matten oder halbmatten papierbahn Download PDF

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EP1711657B1
EP1711657B1 EP04804965A EP04804965A EP1711657B1 EP 1711657 B1 EP1711657 B1 EP 1711657B1 EP 04804965 A EP04804965 A EP 04804965A EP 04804965 A EP04804965 A EP 04804965A EP 1711657 B1 EP1711657 B1 EP 1711657B1
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EP
European Patent Office
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paper web
application
coated
liquid
wood
Prior art date
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Revoked
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EP04804965A
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EP1711657A1 (de
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Reinhard Leigraf
Susanne Berger
Bernd Gueldenberg
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Voith Patent GmbH
Original Assignee
Voith Patent GmbH
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Publication date
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Application filed by Voith Patent GmbH filed Critical Voith Patent GmbH
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    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21F—PAPER-MAKING MACHINES; METHODS OF PRODUCING PAPER THEREON
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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21F—PAPER-MAKING MACHINES; METHODS OF PRODUCING PAPER THEREON
    • D21F5/00—Dryer section of machines for making continuous webs of paper
    • D21F5/18—Drying webs by hot air
    • D—TEXTILES; PAPER
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    • D21F—PAPER-MAKING MACHINES; METHODS OF PRODUCING PAPER THEREON
    • D21F9/00—Complete machines for making continuous webs of paper
    • D21F9/003—Complete machines for making continuous webs of paper of the twin-wire type
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    • D21G—CALENDERS; ACCESSORIES FOR PAPER-MAKING MACHINES
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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
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    • D21H23/02—Processes or apparatus for adding material to the pulp or to the paper characterised by the manner in which substances are added
    • D21H23/22—Addition to the formed paper
    • D21H23/30—Pretreatment of the paper
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H11/00—Pulp or paper, comprising cellulose or lignocellulose fibres of natural origin only
    • D21H11/02—Chemical or chemomechanical or chemothermomechanical pulp
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    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
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    • D21H23/02—Processes or apparatus for adding material to the pulp or to the paper characterised by the manner in which substances are added
    • D21H23/22—Addition to the formed paper
    • D21H23/46—Pouring or allowing the fluid to flow in a continuous stream on to the surface, the entire stream being carried away by the paper
    • D21H23/48—Curtain coaters

Definitions

  • the invention relates to a method for producing a wood-free coated, matt or semi-matt paper web.
  • WFC papers wood-free coated
  • WFC papers wood-free coated
  • the finish of the paper is very much determined by the possible calendering process.
  • WO 00/55424 a method for producing a coated paper; should be referenced here. Due to the said dependence only the production of a wood-free coated paper web with limited qualities is possible.
  • This combination according to the invention allows the venture into new quality ranges for WFC grades, in particular for matt and semi-matt WFC grades.
  • the coated paper can be produced in a volume-saving manner and the required calendering work can be significantly reduced.
  • the roughness of the paper web after precalendering is ⁇ 6 ⁇ m, in particular ⁇ 5 ⁇ m, in particular for single-coated paper webs, that is to say for non-pre-coated paper webs, ⁇ 1.4 times the final roughness of the finished paper web. It is thus created the possibility to produce a paper web with a very low roughness at a low gloss.
  • pre-calendering immediately before the last application It is necessary to produce the desired smoothness here so that the desired finish is already achieved after the subsequent application, in particular by means of contactless curtain coating.
  • dispensing with the previous calendering after the last job it is possible to set the required gloss alone by the composition of the application medium.
  • the pre-calendering is also very advantageous for the job, in particular by means of contactless curtain coating, since this is the requirements of the Viscoelasticity of the application medium can be reduced and a good order quality is ensured.
  • the overall process for the production of wood-free coated, matt or semi-matt paper webs is simplified, since the previous finished sateenware is eliminated and the overall process can preferably be designed as an online process.
  • the paper web is painted in a first preferred embodiment before its Vorkalandr ist by means of at least one device for the application of liquid or pasty application medium.
  • the deletion preferably takes place on a first side simply by means of a film or a curtain applicator, on both sides simply by means of a film applicator or on both sides simply by means of a curtain applicator.
  • the compositions of the coating colors, the respective coating weights and the like may vary.
  • the paper web is dried in a known manner.
  • the paper web is passed through at least one film press before the first application of liquid or pasty application medium. This ensures a possible first thickness calibration of the paper web in an effective and simple manner.
  • the paper web is precalendered by means of a calender, by means of a shoe calender having at least one nip and a calender, by means of a soft calender having at least one nip or by means of a supercalender having at least one nip.
  • These devices for precalibration are suitable for this purpose in an excellent manner and are characterized by a necessary for the manufacturing process according to the invention process reliability at low operating costs.
  • the paper web is simply painted on a first side by means of a device for applying liquid or pasty application medium, in particular a curtain applicator.
  • the paper web is simply painted by means of a further device for the application of liquid or pasty application medium, in particular a curtain application device, or even on a second side.
  • a further device for the application of liquid or pasty application medium in particular a curtain application device, or even on a second side.
  • the composition of the at least one coating color, the coating weight and the like may vary.
  • the paper web is dried for the first time or again in a known manner.
  • the paper web is passed before her Vorkalandr ist by at least one film press, if the paper web is simply painted only. This ensures a possible first thickness calibration of the paper web in an effective and simple manner.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of an inventive arrangement 10 for producing a wood-free coated, matt or semi-matt paper web.
  • the paper machine 5 for producing the paper web 1 comprises in a known manner the sections headbox, wire section, press section, drying section and winding machine, which sections are not explicitly shown.
  • the general structure of a paper machine and its sections is described in a variety of documents and the best known to those skilled in the art.
  • the arrangement 10 has, in the direction of travel L (arrow) of the paper web 1, at least one device 11 for precalendering the paper web 1, at least one device 12 for applying liquid or pasty application medium to the paper web 1 and at least one device 13 for drying the paper web 1.
  • the device 11 for precalendering the paper web 1 comprises at least one calender, a soft calender having at least one nip, a supercalender having at least one nip or a shoe calender having at least one nip.
  • the calender can have two chill rolls, the soft calender a chill roll and a roller provided with a plastic cover and the supercalender a chill roll and a paper roll, said roll pairs together form a nip.
  • a soft calender having a plurality of rollers is known, for example, from the European patent specification EP 0 732 446 B known.
  • the device 12 for application of liquid or pasty application medium is a non-contact or contacting the paper web 1 device.
  • the contactless device may include a curtain coating device or a spray coating device and the device contacting the paper web may have a line applicator device (JetFlow) or a film applicator device (film coating).
  • a curtain application method including applicator is for example from the German patent application DE 100 12 344 A1 and the VOITH publication "The DF Coater - A New Generation Coating Technology", twogether special edition “Systems for Finishing", Hirofumi Morita, p3326 d 03.03.
  • the device 13 for drying the paper web 1 has an impingement-flow dryer and / or an IR-drying unit. However, of course, other drying systems and principles can find their use.
  • the devices 11, 12 and 13 are shown in bold outline in the schematic representation, in order to express their importance.
  • the paper web 1 is precalendered by means of at least one pre-aliasing device 11, then at least one side coated by means of at least one device 12 for applying liquid or pasty application medium and then dried by means of at least one device 13 for drying, thereby a wood-free coated, mat or semi-matt paper web 1 with a roughness in the range of 0.8 to 3.9 microns [PPS] and a gloss in the range of 3 to 35% [TAPPI 75 °] to produce.
  • FIG. 1 It can be clearly seen that the devices 11, 12 and 13 as part of the arrangement 10 form a unit with the paper machine 5.
  • the method steps according to the invention thus take place online in the production of the wood-free coated, matt or semi-matt paper web 1.
  • FIGS. 2a and 2b show further schematic representations of two inventive embodiments.
  • At least one further device 14 for applying liquid or pasty application medium to the paper web 1 and a further device 15 for drying the paper web 1 in the running direction L (arrow) of the paper web 1 are arranged in front of the device 11 for precalendering the paper web 1.
  • the further device 14 for applying liquid or pasty application medium to the paper web 1 is in turn a contactless acting or a paper web 1 contacting device (see. FIG. 1 ). It is preferably designed as a film or a curtain application device and simply sweeps the paper web 1 on a first side S1 simply or on both sides S2.
  • the unilateral deletion of the paper web 1 can be done on the top or bottom and the double-sided deletion of the paper web 1 can simultaneously (see. FIG. 2a ), temporally overlapping or staggered in time (cf. FIG. 2b ) respectively.
  • the further device 15 for drying the paper web 1 has an impingement-flow dryer and / or an IR-drying unit (cf. FIG. 1 ).
  • an impingement-flow dryer and / or an IR-drying unit cf. FIG. 1 .
  • other drying systems and principles can find their use.
  • the further device 14 for the application of liquid or pasty application medium to the paper web 1 is in the direction L (arrow) of the paper web 1 at least one film press 16 of known design and operation (double-line illustration) upstream of the possible first thickness calibration of the still uncoated paper web 1.
  • the production process of the wood-free coated, matte or semi-matt paper web 1 serving units and devices known type can be arranged between the film press 16 and the device 14.
  • FIG. 3 shows a further schematic representation of an embodiment of the invention.
  • This arrangement 10 is similar in principle to the arrangement 10 of FIG. 1 , with which reference is hereby made.
  • the device 11 for the application of liquid or pasty application medium on the paper web 1 in the direction of L (arrow) of the paper web 1 at least one film press 17 (double-headed view) of known type and operation is arranged upstream of the possible first thickness calibration of the still uncoated paper web 1.
  • the production process of the wood-free coated, matte or semi-matt paper web 1 serving units and devices known type can be arranged between the film press 17 and the device 11.
  • FIG. 4 shows a roughness-gloss diagram according to the invention.
  • Pre-aldering provides significantly better conditions for the contactless application process. This leads among other things to better ones Coating results due to lower requirements on the viscoelasticity of the application medium.
  • the new quality ranges are within a triangular, preferably elliptical contour, which extends in the roughness range of 0.8 to 3.9 ⁇ m [PPS] and in the gloss range of 3 to 35% [TAPPI 75 °] and in the FIG. 4 is shown in full dashed or full lined.
  • FIG. 4 Furthermore, the quality ranges of wood-free coated paper webs are shown, which were prepared according to the previously known production processes. These are also within a preferably elliptical contour, but which has less favorable quality values and is shown in dashed lines.
  • the invention provides a process for the production of a wood-free coated, matt or semi-matt paper web which allows the production of paper webs in new quality ranges, in particular for dull and semi-matt WFC grades.

Landscapes

  • Paper (AREA)
  • Chemical And Physical Treatments For Wood And The Like (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer holzfreien gestrichenen, matten oder halbmatten Papierbahn.
  • Heutzutage werden holzfrei gestrichene Papiere, so genannte WFC-Papiere (wood-free coated), ein- oder mehrfach gestrichen und anschließend leicht oder gar nicht kalandriert. Dabei besteht eine feste Abhängigkeit beziehungsweise Relation zwischen dem Glanz und der Rauhigkeit des Papiers, die lediglich durch einen Eingriff in die Strichrezeptur in gewissen, jedoch stark limitierten Grenzen verändert werden kann. Das Finish des Papiers wird überdies in sehr starkem Maße durch den möglichen Kalandrierprozess bestimmt. Auf die WO 00/55424 , einem Verfahren zur Herstellung eines beschichteten Papieres; soll hierbei verwiesen werden.
    Durch die genannte Abhängigkeit ist lediglich die Herstellung einer holzfrei gestrichenen Papierbahn mit begrenzten Qualitäten möglich.
  • Es ist also Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung einer holzfreien gestrichenen Papierbahn darzustellen, weiche die Herstellung von Papierbahnen in neuen Qualitätsbereichen, insbesondere für matte und halbmatte WFC-Sorten, erlauben.
  • Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Papierbahn mittels mindestens einer Einrichtung zur Vorkalandrierung vorkalandriert, danach mittels mindestens einer Einrichtung zum Auftrag von flüssigem oder pastösem Auftragsmedium mindestens einseitig gestrichen und anschließend mittels mindestens einer Einrichtung zur Trocknung getrocknet wird, um dadurch eine holzfrei gestrichene, matte oder halbmatte Papierbahn mit einer Rauhigkeit im Bereich von 0,8 bis 3,9 µm [PPS] und einem Glanz im Bereich von 3 bis 35 % [TAPPI 75°] zu erzeugen.
  • Diese erfindungsgemäße Kombination erlaubt den Vorstoß in neue Qualitätsbereiche für WFC-Sorten, insbesondere für matte und halbmatte WFC-Sorten. Durch das erfindungsgemäße Verfahren lässt sich das gestrichene Papier volumenschonend herstellen und die benötigte Kalandrierarbeit kann deutlich reduziert werden. Die Rauhigkeit der Papierbahn nach dem Vorkalandrieren ist mit < 6 µm, insbesondere < 5 µm, insbesondere bei einfach gestrichenen Papierbahnen, das heißt bei nicht vorgestrichenen Papierbahnen, ≥ dem 1,4-fachen der Endrauhigkeit der fertigen Papierbahn. Es wird also die Möglichkeit geschaffen, eine Papierbahn mit einer sehr niedrigen Rauhigkeit bei einem niedrigen Glanz herzustellen.
  • Es wird also die allseits bekannte Abhängigkeit zwischen der Rauhigkeit und dem Glanz mit dem neuen Prozess deutlich reduziert, wodurch die Erzeugung neuer Papierqualitäten möglich wird.
  • Eine besondere Aufmerksamkeit wird dabei dem Vorkalandrieren unmittelbar vor dem letzten Auftrag geschenkt: Es ist erforderlich, bereits hier die gewünschte Glätte herzustellen, damit nach dem noch folgenden Auftrag, insbesondere mittels kontaktlosem Curtain Coating, bereits das gewünschte Finish erreicht wird. Durch den Verzicht auf das bisherige Kalandrieren nach dem letzten Auftrag ist es möglich, alleine durch die Zusammensetzung des Auftragsmediums den geforderten Glanz einzustellen.
  • Das Vorkalandrieren ist überdies sehr vorteilhaft für den Auftrag, insbesondere mittels kontaktlosem Curtain Coating, da dadurch die Anforderungen an die Viskoelastizität des Auftragsmediums verringert werden und eine gute Auftragsqualität sichergestellt wird.
  • Des Weiteren vereinfacht sich der Gesamtprozess für die Herstellung von holzfrei gestrichenen, matten oder halbmatten Papierbahnen, da die bisherige Fertigsatinage entfällt und der Gesamtprozess bevorzugt als Online-Prozess gestaltet werden kann.
  • Die Papierbahn wird in erster bevorzugter Ausgestaltung vor ihrer Vorkalandrierung mittels mindestens einer Einrichtung zum Auftrag von flüssigem oder pastösem Auftragsmedium gestrichen. Die Streichung erfolgt vorzugsweise auf einer ersten Seite einfach mittels einer Film- oder einer Vorhang-Auftragsvorrichtung, auf beiden Seiten einfach mittels einer Film-Auftragsvorrichtung oder auf beiden Seiten einfach mittels einer Vorhang-Auftragsvorrichtung. Die Zusammensetzungen der Streichfarben, die jeweiligen Strichgewichte und dergleichen können dabei variieren.
  • Nach dieser Streichung wird die Papierbahn in bekannter Weise getrocknet.
  • Ferner kann vorgesehen sein, dass die Papierbahn vor dem ersten Auftrag von flüssigem oder pastösem Auftragsmedium durch mindestens eine Filmpresse hindurchgeführt wird. Dadurch wird eine mögliche erste Dickenkalibrierung der Papierbahn auf wirksame und einfache Weise sichergestellt.
  • In weiterer bevorzugter Ausgestaltung wird die Papierbahn mittels eines Glättwerks, mittels eines mindestens einen Breitnip aufweisenden Schuhkalanders und eines Glättwerks, mittels eines mindestens einen Nip aufweisenden Softkalanders oder mittels eines mindestens einen Nip aufweisenden Superkalanders vorkalandriert. Diese Einrichtungen zur Vorkalibrierung eignen sich hierfür in hervorragender Weise und zeichnen sich durch eine für den erfindungsgemäßen Herstellungsprozess notwendige Prozesssicherheit bei günstigen Betriebskosten aus. Danach wird die Papierbahn mittels einer Einrichtung zum Auftrag von flüssigem oder pastösem Auftragsmedium, insbesondere einer Vorhang-Auftragsvorrichtung, auf einer ersten Seite einfach gestrichen. Ergänzend oder alternativ wird die Papierbahn mittels einer weiteren Einrichtung zum Auftrag von flüssigem oder pastösem Auftragsmedium, insbesondere einer Vorhang Auftragsvorrichtung, auch oder nur auf einer zweiten Seite einfach gestrichen. Die Zusammensetzung der mindestens einen Streichfarbe, das Strichgewicht und dergleichen können dabei variieren.
  • Nach dieser Streichung wird die Papierbahn in bekannter Weise erstmalig oder erneut getrocknet.
  • Wiederum kann vorgesehen sein, dass die Papierbahn vor ihrer Vorkalandrierung durch mindestens eine Filmpresse hindurchgeführt wird, sofern die Papierbahn lediglich einfach gestrichen wird. Dadurch wird eine mögliche erste Dickenkalibrierung der Papierbahn auf wirksame und einfache Weise sichergestellt.
  • Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiel e unter Bezugnahme auf die Zeichnung.
    • Es zeigen
    • Figur 1:
    eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Anordnung;
    Figuren 2a und 2b:
    weitere schematische Darstellungen zweier erfindungsgemäßer Anordnungen;
    Figur 3:
    eine weitere schematische Darstellung einer erfindungs-gemäßen Anordnung; und
    Figur 4:
    ein erfindungsgemäßes Rauhigkeit-Glanz-Diagramm.
  • Die Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Anordnung 10 zur Herstellung einer holzfrei gestrichenen, matten oder halbmatten Papierbahn 1.
  • Die Papiermaschine 5 zur Herstellung der Papierbahn 1 umfasst in bekannter Weise die nicht explizit dargestellten Sektionen Stoffauflauf, Siebpartie, Pressenpartie, Trockenpartie und Wickelmaschine. Der generelle Aufbau einer Papiermaschine und derer Sektionen ist in einer Vielzahl von Druckschriften beschrieben und dem entsprechenden Fachmann bestens bekannt.
  • Die Anordnung 10 weist in Laufrichtung L (Pfeil) der Papierbahn 1 mindestens eine Einrichtung 11 zur Vorkalandrierung der Papierbahn 1, mindestens eine Einrichtung 12 zum Auftrag von flüssigem oder pastösem Auftragsmedium auf die Papierbahn 1 und mindestens eine Einrichtung 13 zur Trocknung der Papierbahn 1 auf.
  • Die Einrichtung 11 zur Vorkalandrierung der Papierbahn 1 umfasst mindestens ein Glättwerk, einen mindestens einen Nip aufweisenden Softkalander, einen mindestens einen Nip aufweisenden Superkalander oder einen mindestens einen Breitnip aufweisenden Schuhkalander.
  • Dabei kann das Glättwerk zwei Hartgusswalzen, der Softkalander eine Hartgusswalze und eine mit einem Kunststoffbezug versehene Walze und der Superkalander eine Hartgusswalze und eine Papierwalze aufweisen, wobei die genannten Walzenpaare miteinander einen Nip bilden. Ein Softkalander mit mehreren Walzen ist beispielsweise aus der europäischen Patentschrift EP 0 732 446 B bekannt.
  • Ferner ist die Einrichtung 12 zum Auftrag von flüssigem oder pastösem Auftragsmedium eine kontaktlos wirkende oder eine die Papierbahn 1 kontaktierende Einrichtung.
  • Dabei kann die kontaktlos wirkende Einrichtung eine Vorhang-Auftragsvorrichtung (Curtain Coating) oder eine Spruh-Auftragsvorrichtung (Spray Coating) und die die Papierbahn kontaktierende Einrichtung eine Strich-Auftragsvorrichtung (JetFlow) oder eine Film-Auftragsvorrichtung (Film Coating) aufweisen. Ein Vorhang-Auftragsverfahren samt Auftragsvorrichtung ist beispielsweise aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 100 12 344 A1 und der VOITH-Druckschrift "Der DF-Coater - eine Streichtechnik der neuen Generation", twogether Sonderausgabe "Systems for Finishing", Hirofumi Morita, p3326 d 03.03, bekannt.
  • Die Einrichtung 13 zur Trocknung der Papierbahn 1 weist einen Prallströmungstrockner und/oder eine IR-Trockeneinheit auf. Jedoch können selbstverständlich auch noch weitere Trocknungssysteme und -prinzipien ihre Verwendung finden.
  • Die Einrichtungen 11, 12 und 13 sind in der schematischen Darstellung fett umrandet dargestellt, um damit ihrer Wichtigkeit Ausdruck zu verleihen.
  • Durch diese Anordnung 10 wird also die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ermöglicht. Dieses ist dadurch gekennzeichnet, dass die Papierbahn 1 mittels mindestens einer Einrichtung 11 zur Vorkalandrierung vorkalandriert, danach mittels mindestens einer Einrichtung 12 zum Auftrag von flüssigem oder pastösem Auftragsmedium mindestens einseitig gestrichen und anschließend mittels mindestens einer Einrichtung 13 zur Trocknung getrocknet wird, um dadurch eine holzfrei gestrichene, matte oder halbmatte Papierbahn 1 mit einer Rauhigkeit im Bereich von 0,8 bis 3,9 µm [PPS] und einem Glanz im Bereich von 3 bis 35 % [TAPPI 75°] zu erzeugen.
  • In der Figur 1 ist deutlich erkennbar, dass die Einrichtungen 11, 12 und 13 als Teil der Anordnung 10 eine Einheit mit der Papiermaschine 5 bilden. Die erfindungsgemäßen Verfahrensschritte erfolgen also online in der Herstellung der holzfrei gestrichenen, matten oder halbmatten Papierbahn 1.
  • Die Figuren 2a und 2b zeigen weitere schematische Darstellungen zweier erfindungsgemäßer Ausgestaltungen.
  • Dabei ist der Einrichtung 11 zur Vorkalandrierung der Papierbahn 1 mindestens eine weitere Einrichtung 14 zum Auftrag von flüssigem oder pastösem Auftragsmedium auf die Papierbahn 1 und eine weitere Einrichtung 15 zur Trocknung der Papierbahn 1 in Laufrichtung L (Pfeil) der Papierbahn 1 vorgeordnet.
  • Die weitere Einrichtung 14 zum Auftrag von flüssigem oder pastösem Auftragsmedium auf die Papierbahn 1 ist wiederum eine kontaktlos wirkende oder eine die Papierbahn 1 kontaktierende Einrichtung (vgl. Figur 1). Sie ist bevorzugt als eine Film- oder eine Vorhang-Auftragsvorrichtung ausgeführt und streicht die Papierbahn 1 auf einer ersten Seite S1 einfach oder auf beiden Seiten S2 einfach. Die einseitige Streichung der Papierbahn 1 kann ober- oder unterseitig erfolgen und die beidseitige Streichung der Papierbahn 1 kann gleichzeitig (vgl. Figur 2a), zeitlich überlappend oder zeitlich versetzt (vgl. Figur 2b) erfolgen.
  • Ferner weist die weitere Einrichtung 15 zur Trocknung der Papierbahn 1 einen Prallströmungstrockner und/oder eine IR-Trockeneinheit auf (vgl. Figur 1). Jedoch können selbstverständlich auch noch weitere Trocknungssysteme und -prinzipien ihre Verwendung finden.
  • Der weiteren Einrichtung 14 zum Auftrag von flüssigem oder pastösem Auftragsmedium auf die Papierbahn 1 ist in Laufrichtung L (Pfeil) der Papierbahn 1 mindestens eine Filmpresse 16 bekannter Bauart und Funktionsweise (doppelt gestrichene Darstellung) zur möglichen ersten Dickenkalibrierung der noch ungestrichenen Papierbahn 1 vorgeordnet. Zwischen der Filmpresse 16 und der Einrichtung 14 können selbstverständlich noch weitere, dem Herstellungsprozess der holzfrei gestrichenen, matten oder halbmatten Papierbahn 1 dienende Aggregate und Einrichtungen bekannter Art (gestrichelte Darstellung) angeordnet sein.
  • Die Figur 3 zeigt eine weitere schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Ausgestaltung.
  • Diese Anordnung 10 ähnelt prinzipiell der Anordnung 10 der Figur 1, wobei hiermit auf diese verwiesen wird.
  • Dabei ist vorgesehen, dass der Einrichtung 11 zum Auftrag von flüssigem oder pastösem Auftragsmedium auf die Papierbahn 1 in Laufrichtung L (Pfeil) der Papierbahn 1 mindestens eine Filmpresse 17 (doppelt gestrichene Darstellung) bekannter Bauart und Funktionsweise zur möglichen ersten Dickenkalibrierung der noch ungestrichenen Papierbahn 1 vorgeordnet ist. Zwischen der Filmpresse 17 und der Einrichtung 11 können selbstverständlich noch weitere, dem Herstellungsprozess der holzfrei gestrichenen, matten oder halbmatten Papierbahn 1 dienende Aggregate und Einrichtungen bekannter Art (gestrichelte Darstellung) angeordnet sein.
  • Die Figur 4 zeigt ein erfindungsgemäßes Rauhigkeit-Glanz-Diagramm.
  • Es ist deutlich erkennbar, dass beim bekannten Stand der Technik eine deutliche Abhängigkeit zwischen der Rauhigkeit und dem Glanz einer Papierbahn (gestrichelter Bereich) besteht. Dies liegt daran, dass beide Qualitätseigenschaften nur durch einen Schritt (Nachkalandrieren) eingestellt werden. Kleine Glanzwerte bei geringen Rauhigkeiten sind nicht möglich, was bei matten Papiersorten wiederum von Nachteil ist.
  • Durch das erfindungsgemäße Verfahren lassen sich dagegen kleine Glanzwerte bei geringen Rauhigkeiten einstellen. Dies liegt daran, dass die Rauhigkeit durch das Vorkalandrieren bestimmt wird und in Kombination mit dem kontaktlosen Streichen nicht mehr verschlechtert wird. Beim kontaktlosen Streichen wird ein Konturstrich aufgetragen. Der Vorteil liegt dabei darin, dass beim Streichen das Auftragsmedium nicht in die Papierbahn gedrückt wird, was zu einer gewissen Befeuchtung der Papierbahn und somit zu einer Erhöhung der Rauhigkeit der Papierbahn führen würde. Der Glanz der Papierbahn wird nun unabhängig von der Kalandrierarbeit durch die Parameter des Auftragsmediums eingestellt. Diese Parameter sind beispielsweise die Konsistenz, die Rezeptur, die Partikelgröße- und -form der Pigmente und dergleichen.
  • Durch das Vorkalandrieren werden wesentliche bessere Bedingungen für das kontaktlose Auftragsverfahren geschaffen. Dies führt unter anderem zu besseren Streichergebnissen infolge geringerer Anforderungen an die Viskoelastizität des Auftragsmediums.
  • Bei der Anwendung der erfindungemäßen Verfahrensschritte kann also eine holzfrei gestrichene, matte oder halbmatte Papierbahn in neuen Qualitätsbereichen hergestellt werden. Die neuen Qualitätsbereiche liegen innerhalb einer dreieckigen, vorzugsweise elliptischen Kontur, die sich im Rauhigkeitsbereich von 0,8 bis 3,9 µm [PPS] und im Glanzbereich von 3 bis 35 % [TAPPI 75°] erstreckt und in der Figur 4 voll gestrichelt bzw. voll liniert dargestellt ist.
  • Damit die Bedeutung der Erfindung klar zum Ausdruck kommt, sind in der Figur 4 weiterhin die Qualitätsbereiche von holzfrei gestrichenen Papierbahnen dargestellt, die gemäß den bislang bekannten Herstellungsverfahren hergestellt wurden. Diese liegen ebenfalls innerhalb einer vorzugsweise elliptischen Kontur, die jedoch ungünstigere Qualitätswerte aufweist und gestrichelt dargestellt ist.
  • Zusammenfassend ist festzuhalten, dass durch die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer holzfrei gestrichenen, matten oder halbmatten Papierbahn geschaffen werden, welche die Herstellung von Papierbahnen in neuen Qualitätsbereichen, insbesondere für matte und halbmatte WFC-Sorten, erlauben.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Papierbahn
    5
    Papiermaschine
    10
    Anordnung
    11
    Einrichtung (Vorkalandrierung)
    12
    Einrichtung (Auftrag)
    13
    Einrichtung (Trocknung)
    14
    Einrichtung (Auftrag)
    15
    Einrichtung (Trocknung)
    16
    Filmpresse
    17
    Filmpresse
    L
    Laufrichtung (Pfeil)
    S1
    erste Seite (Papierbahn)
    S2
    zweite Seite (Papierbahn)

Claims (11)

  1. Verfahren zur Herstellung einer holzfreien gestrichenen, matten oder halbmatten Papierbahn (1), wobei
    die Papierbahn (1) mittels mindestens einer Einrichtung (11) zur Vorkalandrierung vorkalandriert, danach mittels mindestens einer Einrichtung (12) zum Auftrag von flüssigem oder pastösem Auftragsmedium mindestens einseitig gestrichen und anschließend mittels mindestens einer Einrichtung (13) zur Trocknung getrocknet wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Bahn (1) nach der in Laufrichtung (L) der Papierbahn (1) letzten Auftragseinrichtung (12,14) durch keine weitere Glätt- oder Kalandriereinrichtung mehr hindurchgeführt wird und wobei eine holzfreie gestrichene Papierbahn (1) mit einer Rauhigkeit im Bereich von 0,8 bis 3,9 µm [PPS] und einem Glanz im Bereich von 3 bis 35 % [TAPPI 75°] erzeugt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Papierbahn (1) vor ihrer Vorkalandrierung mittels einer Einrlchtung (14) zum Auftrag von flüssigem oder pastösem Aufiragsmedium, insbesondere einer Film- oder einer Vorhang-Auftragsvorrichtung, auf einer ersten Seite (S1) einfach gestrichen wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Papierbahn (1) vor ihrer Vorkalandrlerung mittels einer Einrichtung (14) zum Auftrag von flüssigem oder pastösem Auftragsmedium, insbesondere einer Film-Auftragsvorrichtung, auf beiden Seiten (S1, S2) einfach gestrichen wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Papierbahn (1) vor ihrer Vorkalandrlerung mittels zweier Einrichtungen (14) zum Auftrag von flüssigem oder pastösem Auftragsmedium, insbesondere einer Vorhang-Auftragsvorrichtung, auf beiden Seiten (S1, S2) einfach gestrichen wird.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Papierbahn (1) in bekannter Weise getrocknet wird.
  6. Verfahren nach Anspruch 2, 3 oder 4,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Papierbahn (1) vor dem ersten Auftrag von flüssigem oder pastösem Auftragsmedium durch mindestens eine Filmpresse (16) hindurchgeführt wird.
  7. Verfahren nach Anspruch 1,5 oder 6,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Papierbahn (1) mittels eines Glättwerks, mittels eines mindestens einen Breitnip aufweisenden Schuhkalanders und eines Glättwerks, mittels eines mindestens einen Nip aufweisenden Softkalanders oder mittels eines mindestens einen Nip aufweisenden Superkalanders vorkalandriert wird.
  8. Verfahren nach Anspruch 7,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Papierbahn (1) mittels einer Einrichtung (12) zum Auftrag von flüssigem oder pastösem Auftragsmedium, insbesondere einer Vorhang-Auftragsvorrichtung, auf einer ersten Seite (S1) einfach gestrichen wird.
  9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Papierbahn (1) mittels einer weiteren Einrichtung (12) zum Auftrag von flüssigem oder pastösem Auftragsmedium, insbesondere einer Vorhang-Auftragsvorrichtung, auf einer zweiten Seite (S2) einfach gestrichen wird.
  10. Verfahren nach Anspruch 7, 8 oder 9,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Papierbahn (1) in bekannter Weise getrocknet wird.
  11. Verfahren nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Papierbahn (1) vor ihrer Vorkalandrlerung durch mindestens eine Filmpresse (17) hindurchgeführt wird.
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