EP2066841B1 - Verfahren zur herstellung einer beschichteten papier-, karton- oder anderen faserstoffbahn - Google Patents

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EP2066841B1
EP2066841B1 EP07820018A EP07820018A EP2066841B1 EP 2066841 B1 EP2066841 B1 EP 2066841B1 EP 07820018 A EP07820018 A EP 07820018A EP 07820018 A EP07820018 A EP 07820018A EP 2066841 B1 EP2066841 B1 EP 2066841B1
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EP
European Patent Office
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web
application medium
drying
fibrous web
coater
Prior art date
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Not-in-force
Application number
EP07820018A
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English (en)
French (fr)
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EP2066841A1 (de
Inventor
Stefan Reich
Ingolf Cedra
Oliver Rudolph
Bernhard Kohl
Michael Trefz
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Voith Patent GmbH
Original Assignee
Voith Patent GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
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Application granted granted Critical
Publication of EP2066841B1 publication Critical patent/EP2066841B1/de
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    • 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
    • D21H23/00—Processes or apparatus for adding material to the pulp or to the paper
    • 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
    • D21H23/70—Multistep processes; Apparatus for adding one or several substances in portions or in various ways to the paper, not covered by another single group of this main group
    • D21H23/74—Apparatus permitting switching from one technique to another
    • 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
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    • 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
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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
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    • D21H23/32—Addition to the formed paper by contacting paper with an excess of material, e.g. from a reservoir or in a manner necessitating removal of applied excess material from 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
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    • D21H23/22—Addition to the formed paper
    • D21H23/52—Addition to the formed paper by contacting paper with a device carrying the material

Definitions

  • the invention relates to a process for the production of a coated paper, board or other fibrous web with the following steps: formation of a fiber mixture, with a Stoffauffauf and a wire section, dewatering in a press section, drying in a dryer section consisting of drying cylinders to the formed To dry fibrous web at least to a residual moisture content, applying a simultaneous primer on both sides of the web with a glue or film press, for applying starch or pigment-containing application medium, post-drying with non-contact dryers and an existing drying cylinders night after dryer section, as well as pre-smoothing with a Softnipp- or Hartnipp - calender.
  • the fibrous web is usually still provided with at least one top coat.
  • several coating devices are often used. For example, external film coater and blade coater and a final external smoothing, so in the offline process used.
  • WO00 / 70144 A1 For example, a method is known for producing fine paper, in which pre-candering, two-sided precoating, drying and then one or more coatings are provided.
  • the object of the invention is therefore to provide an on-line method which does not have the disadvantages mentioned.
  • the object of the invention is achieved with a method according to the characterizing part of Claim 1 solved.
  • a pigment-containing application medium is applied to only one web side of the fibrous web, for which a first coating device, for example a film coater for application of the application medium in an indirect manner by means of an applicator roll and / or a second Coating device, such as a Bladecoater for applying the application medium is used in a direct manner and wherein both mentioned coating devices or coaters are selectively operable and thereby retains the fibrous web a predetermined, over a subsequent stationary contactless drying ranging web travel path.
  • a first coating device for example a film coater for application of the application medium in an indirect manner by means of an applicator roll and / or a second Coating device, such as a Bladecoater for applying the application medium is used in a direct manner and wherein both mentioned coating devices or coaters are selectively operable and thereby retains the fibrous web a predetermined, over a subsequent stationary contactless drying ranging web travel path.
  • the invention "kills several birds with one stone".
  • the fibrous web is not burdened too much by the single-sided application and therefore tends to tear off far less.
  • the short web path maintained between the two types of coater film coater and blade coater
  • good runability and thus a considerably less expensive production process are possible.
  • it saves at least one additional contactless drying unit, which in a previously performed bypass web guide for an alternate coating option, for example, to get from one coater to another coater, would be necessary.
  • a particularly advantageous embodiment of the invention is that it is possible to use either only one of said coating devices, or coater, which the desired Apply application medium on one side of the web or use both types of coater, for example film and then a blade coater in succession.
  • coater which the desired Apply application medium on one side of the web
  • coater for example film and then a blade coater in succession.
  • This variable possibility of the type of coating increases the flexibility of the method. For example, different types of paper can be treated with a single coating concept.
  • the order of the coating devices is variable. However, the arrangement of a film and then a blade coater is preferred first, because a more uniform coating layer is thereby expected.
  • a pigment-containing coating medium is applied in the same way as described above, also on the second side of the sheet. This achieves a high-quality double-sided coated fibrous web, in particular a paper coated on both sides, which can then be printed particularly well, for example.
  • coated fibrous web is finally smoothed, such that either each side of the web is treated individually and sequentially with at least one one-nip calender or both sides with at least one multi-tip calender or a combined , made from single-nipp and multi-tip calendars.
  • the said film coater is equipped with an applicator roll assigned to the web side to be coated.
  • This application roller is in turn associated with an application unit, for example a nozzle unit, which delivers the application medium to the application roller and from which the application medium is transferred to the web side of the fibrous web to be coated.
  • This coating process is referred to as indirect application.
  • the said blade coater downstream of the fibrous web runs, with one of the web applicator units to be coated and a downstream doctoring element or nozzle applicator with short exposure time (SDTA, i.e. Short Dwell Time Applicator), the application medium in the process according to the invention on the same side of the web.
  • SDTA Short Dwell Time Applicator
  • a nozzle application unit for example, a so-called free-jet nozzle unit can be used, which is sold by the company of the applicant under the name "Jetflow”.
  • This type of order is referred to as a direct order, because just the application medium directly, ie without transfer element, such as the applicator roll, is applied to the fibrous web.
  • An alternative embodiment of the invention may consist in that instead of arranging both types of coater successively on the web travel path of the fibrous web and to use mutually by pivoting the desired coater, it is also possible to use only one module of a Coaterart.
  • a provided module of a coater type for example the film coater, is exchanged in a simple manner for the other existing module of the other coater type, for example the blade coater or vice versa.
  • the mentioned predrying can be an impingement drying developed and sold by the company of the applicant.
  • the inventive method is particularly suitable for the production of LWC (Light Weight Coated) or MWC (Middle Weight Coated) - papers that can be both wood-free and wood-containing.
  • the method allows high machine speeds of more than 1300 m / min, in particular more than 1500 m / min.
  • Web formation from a pulp mixture with a headbox 2 and a wire section 3, dewatering in a press section 4, drying in a Drying cylinders 5 existing drying section 6 to dry the formed fibrous web 7 at least to a residual moisture content.
  • a simultaneous primer on both sides of the web 7a and 7b with a glue or film press 8 for applying starch or pigment-containing application medium.
  • a dryer section 10 consisting of dryer sections 11, as well as pre-smoothing with a soft-nip or a hard-nip calender 12.
  • a pigment-containing application medium 13 (coating color) is applied to only one side of the web 7a of the fibrous web 7.
  • FIG. 1 One recognizes in the FIG. 1 in that both a film coater 14 for applying the application medium 13 in an indirect manner and a blade coater 15 for applying the same or a different application medium 16 (possibly in a different composition) are used directly.
  • the fibrous web 7 maintains a predetermined short web travel path extending beyond a subsequent contactless drying 17, consisting of infrared and air dryers 17a, 17b and 17c.
  • the film coater consists of an applicator roll 14a, which is set against the web side 7a and has a nozzle application unit 14b and a counter roller 14c on the other web side 7b.
  • the applicator roll 14a is pressed against the counter roll 14c, so that aquestnipp arises between two rollers 14a and 14c, in which the fibrous web page 7a receives the application medium 13.
  • the Bladecoater 15 consists of a coating unit 15a and a subsequent doctor element 15b for dosing and / or comparison of Application layer. Both units 15a and 15b are also employed during the coating process against a counter-roller 15c on the other side of the web 7b.
  • the calendering or smoothing is carried out such that either each web page 7a or 7b is treated individually and sequentially with at least one single-nip calender 19 or both web pages 7a and 7b with at least one multi-tip calender 20 or a combined single-nip and multi-tip calenders.
  • the single-nip calenders 19 are preferably made of a combination of heated metal rollers and soft-coated, elastic rollers. With these so-called soft-nib calenders 19 one produces matte, glossy paper, while with the multi-tip calender 20 high gloss is produced.
  • the finished treated fibrous web is rolled up on a reel 25.
  • FIG. 2 is shown on different guide rollers 21 and a spreader roller 22 in the direction L continuous fibrous web 7 with flat web guide shown.
  • the film coater 14 or the application unit 14b assigned to the application roller 14a applies the application medium 13 to the web side 7a of the fibrous web 7, while the existing blade coater is not in use and therefore also the application unit 15a, the doctor element (or blade) ) 15b and a scraper cleaning 15d for the counter-roller 15c are pivoted.
  • This track guide is characterized by short trains and easy transfer options.
  • FIG. 3 is basically the same flat web guide, which brings the same advantages shown.
  • the film coater 14 of Bladecoater 15 for direct application of the application medium 13 or 16 in use. Therefore, the application roller 14a, the application unit 14b and a cleaning scraper 14d for the counter-roller 14c are swung away.
  • FIG. 4 is like at FIG. 2 again the film coater 14 in use. Therefore, the description of the FIG. 2 referred, which should not be repeated here.
  • Changed compared to the FIG. 2 is however the web guide. This runs here between the coaters 14 and 15 at an angle. It is advantageous that this is a common design, which is why one can fall back on "standard” - components. However, the trains are a bit longer here.
  • FIG. 5 The variant according to FIG. 5 is in principle similar to that of FIG. 3 , which is why no repetitive description should take place here. However, that's exactly how figure 4 an inclined web guide designed with the same advantages that in FIG. 4 are called.
  • FIG. 6 in each case an upwardly rising web guide is provided.
  • the Bladecoater 15 and then only the Filmcoater 14 is arranged in both figures first.
  • the film coater is installed horizontally here. Both variants allow again advantageous, short trains.
  • FIG. 6 becomes like at FIG. 2 the application medium 13 is applied to the web side 7a of the fibrous web 7 with the film coater 14, or with the applicator roll 14a and the applicator 14a associated with the applicator roll 14a, while the first arranged Bladecoater 15 is not in use and therefore also the application unit 15a, the doctor element (Blade) 15b and a cleaning scraper 15d for the counter-roller 15c are pivoted.
  • FIGS. 8 and 9 show each compact solutions with advantageous, extremely short train trains.
  • both variants is again the tilted Filmcoater 14, as in FIG. 4 or 5 and a Bladecoater 15 available.
  • FIG. 8 shows that with the film coater 14, or with the applicator roll 14a and the application roller 14a associated application unit 14b the application medium 13 is applied to the web page 7a of the fibrous web 7, while the subsequently arranged Bladecoater 15 is not in use and therefore together with its squeegee element (or blade) 15b is pivoted.
  • this embodiment is particularly compact, since at the same time the counter roll 14c of the film coater 14 otherwise not used here serves as a counter roll for the SDTA 15.1.
  • FIGS. 19 and 11 show modular solutions. With these solutions also very short web trains and a very compact design are possible. If only one application layer is to be applied, according to these variants, only one counter-roller 14c with cleaning scraper 14d needs to be installed so that it is resistant to the cold.
  • modules M1 and M2 are illustrated by dash-dotted lines.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer beschichteten Papier-, Karton- oder anderen Faserstoffbahn mit den folgenden Schritten: Bahnbildung aus einem Faserstoftgemisch, mit einem Stoffauffauf und einer Siebpartie, Entwässerung in einer Pressenpartie, Trocknung in einer aus Trockenzylindern bestehenden Trockenpartie, um die gebildete Faserstoffbahn zumindest bis auf einen Restfeuchtegehalt zu trocknen, Aufbringen eines simultanen Vorstriches auf beide Bahnseiten mit einer Leim- oder Filmpresse, zum Auftragen von Stärke oder pigmenthaltigem Auftragsmedium, Nachtrocknung mit kontaktlosen Trocknern und einer aus Trockenzylindern bestehenden Nachtrockenpartie, sowie Vorglättung mit einem Softnipp- oder Hartnipp- Kalander.
  • Derartige Verfahren sind aus der Praxis bereits bekannt. Zur Erzielung einer hohen Qualität wird die Faserstoffbahn zumeist noch mit mindestens einem Deckstrich versehenen. Dazu werden oftmals mehrere Beschichtungseinrichtungen verwendet. Beispielsweise kommen externe Filmcoater und Bladecoater und eine abschließende externe Glättung, also im offline- Verfahren zum Einsatz.
  • Die Beschichtung mit unterschiedlichen Beschichtungsaggregaten bzw. Coaterarten ist derzeit nur offline und unter Ausbildung von unterschiedlichen, komplizierten und langen Bahhlaufwegen möglich. Außerdem ist nach jedem Auftragsvorgang eine gesonderte Trocknung oder mit verlagerten Trocknern notwendig Außerdem ist das Überführen der Faserstoffbahn in diesen Bereichen kompliziert.
  • Aus der WO00/70144 A1 ist ein Verfahren zum Herstellen von Feinpapier bekannt, bei welchem ein Vorkafandern, ein beidseitiges Vorbeschichten, Trocknen und anschließend eine oder mehrere Beschichtungen vorgesehen sind.
  • Die letztgenannten Beschichtungen erfolgen mit Rakelelementen, Strahl- oder Sprühaufträgen. Erst danach erfolgt eine kontaktfreie Trocknung. Eine Änderung der herzustellenden Papiersorte erfolgt durch eine spezielle Gestaltung des Stoffauflaufes und der Komponenten für den Papierstoff.
  • Die Aufgabe der Erfindung besteht deshalb darin, ein online-Verfahren anzugeben, welches die genannten Nachteile nicht aufweist.
  • Die Aufgabe der Erfindung wird mit einem Verfahren gemäß dem Kennzeichen des Anspruches 1 gelöst.
  • Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass im Anschluss an die Vorglättung in einem online-Prozess ein pigmenthaltiges Auftragsmedium auf nur eine Bahnseite der Faserstoffbahn aufgebracht wird, wozu eine erste Beschichtungseinrichtung, beispielsweise ein Filmcoater zur Aufbringung des Auftragsmediums in indirekter Weise mittels einer Auftragswalze und/oder eine zweite Beschichtungseinrichtung, beispielsweise ein Bladecoater zur Aufbringung des Auftragsmediums in direkter Weise verwendet wird und wobei beide genannten Beschichtungseinrichtungen bzw. Coater wahlweise betreibbar sind und dabei die Faserstoffbahn einen vorbestimmten, bis über eine nachfolgende ortsfeste kontaktlose Trocknung reichenden Bahnlaufweg beibehält.
  • Mit der Erfindung werden gleichzeitig "mehrere Fliegen mit einer Klappe geschlagen". Zum Einen wird die Faserstoffbahn durch den nur einseitigen Auftrag nicht zu sehr belastet und neigt daher weit weniger zum Abreißen. Zum Anderen wird aufgrund des kurzen und zwischen beiden Coaterarten (Filmcoater und Bladecoater) beibehaltenen Bahnlaufweges eine gute Runability (Bahnlaufverhalten) und dadurch ein wesentlich kostengünstigerer Herstellungsprozess möglich. Außerdem spart man sich mindestens ein zusätzliches kontaktloses Trocknungsaggregat, welches bei einer bisher durchgeführten Bypass- Bahnführung für eine alternierende Beschichtungsmöglichkeit, beispielsweise um von einem Coater zu einem anderen Coater zu gelangen, notwendig wäre.
  • Sehr vorteilhaft ist nun die Möglichkeit, den gesamten Herstellungsprozess online durchführen zu können, wodurch man sich eine zusätzliche Aufrollung und eine Abrollung spart.
  • Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, dass man die Möglichkeit hat, wahlweise jeweils nur eine der genannten Beschichtungseinrichtungen, bzw. Coater zu benutzen, die das gewünschte Auftragsmedium auf eine Bahnseite aufträgt oder beide genannten Coaterarten, also beispielsweise Film- und danach ein Bladecoater nacheinander zu nutzen. Bei der letztgenannten Möglichkeit ist von besonderem Vorteil, dass man hier ohne Vorsehung einer Zwischentrocknung auskommt, wodurch weitere Kosten und Aufwand gespart werden. Durch diese variable Möglichkeit der Beschichtungsart erhöht sich die Flexibilität des Verfahrens. Mit einem einzigen Beschichtungskonzept sind so beispielsweise unterschiedliche Papiersorten behandelbar.
  • Es soll in diesem Zusammenhang erwähnt sein, dass die Reihenfolge der Beschichtungseinrichtungen variabel ist. Bevorzugt ist allerdings zuerst die Anordnung eines Film- und danach eines Bladecoaters, weil dadurch eine gleichmäßigere Strichschicht erwartet wird.
  • In Ausbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass im Anschluß an eine weitere Nachtrocknung ein pigmenthaltiges Auftragsmedium in derselben Weise, wie vorstehend beschrieben, auch auf die zweite Bahnseite aufgebracht wird. Man erreicht damit eine qualitativ hochwertig beidseitig beschichtete Faserstoffbahn, insbesondere ein beidseitig beschichtetes Papier, welches sich anschließend beispielsweise besonders gut bedrucken lässt.
  • Eine weitere sehr zweckmäßige Lösung der Erfindung besteht darin, dass die beschichtete Faserstoffbahn abschließend geglättet wird, dergestalt, dass entweder jede Bahnseite einzeln und nacheinander mit mindestens einem Ein-Nipp-Kalander behandelt wird oder beide Bahnseiten mit mindestens einem Multinipp-Kalander oder auch eine kombinierte, aus Ein- Nipp und Multinipps bestehenden Kalandern durchgeführt wird.
  • Bei Vorsehung der besagten Kombination an Kalandern hat man die Möglichkeit in derselben Maschine bzw. demselben Konzept sowohl mattes als auch Glanzpapier herzustellen.
  • Es ist noch nachzutragen, dass der besagte Filmcoater ausgerüstet ist mit einer der zu beschichtenden Bahnseite zugeordneten Auftragswalze. Dieser Auftragswalze ist wiederum ein Auftragsaggregat, beispielsweise ein Düsenaggregat zugeordnet, das das Auftragsmedium an die Auftragswalze abgibt und von der aus das Auftragsmedium auf die zu beschichtende Bahnseite der Faserstoffbahn übertragen wird. Dieses Beschichtungsverfahren wird als indirektes Auftragen bezeichnet.
  • Der im Laufweg der Faserstoffbahn nachgeordnete besagte Bladecoater bringt dagegen mit einem der zu beschichtenden Bahnseite zugeordneten Düsenauftragsaggregat und einem nachgeschalteten Rakelelement oder einem Düsenauftragaggregat mit kurzer Einwirkdauer (SDTA, d.h. Short Dwell Time Applicator) das Auftragsmedium beim erfindungsgemäßen Verfahren auf dieselbe Bahnseite auf. Als Düsenauftragsaggregat kann beispielsweise auch ein so genanntes Freistrahldüsenaggregat eingesetzt werden, welches vom Unternehmen der Anmelderin unter dem Namen "Jetflow" vertrieben wird. Diese Art des Auftrages bezeichnet man als direkten Auftrag, weil eben das Auftragsmedium direkt, also ohne Übertragselement, wie die Auftragswalze, auf die Faserstoffbahn aufgebracht wird.
  • Eine alternative Ausgestaltung der Erfindung kann darin bestehen, dass anstelle beide Coaterarten nacheinander am Bahnlaufweg der Faserstoffbahn anzuordnen und wechselseitig durch Anschwenken des gewünschten Coaters einzusetzen, es auch möglich ist, nur ein Modul einer Coaterart zu benutzen. Zum wahlweisen Betreiben eines der genannten Beschichtungseinrichtungen bzw. Coater wird auf einfache Weise ein bereitgestelltes Modul einer Coaterart, beispielsweise der Filmcoater, gegen das andere vorhandene Modul der anderen Coaterart, beispielsweise den Bladecoater - oder umgekehrt - ausgetauscht.
  • Nachzutragen ist, dass es sich bei der angesprochenen Vortrocknung um eine vom Unternehmen der Anmelderin entwickelte und vertriebene Impingement-Trocknung handeln kann.
  • Nachzutragen ist auch noch, dass es in bestimmten Fällen Sinn macht, vor dem ersten Strich, dass heißt vor dem ersten Aufbringen des Auftragsmediums - insbesondere mit einem Filmcoater - die Faserstoffbahn vorzuglätten. Die Auftragsqualität kann dadurch gesteigert werden.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich besonders zur Herstellung von LWC (Light Weight Coated) oder MWC (Middle Weight Coated)- Papieren, die sowohl holzfrei als auch holzhaltig sein können.
  • Das Verfahren erlaubt hohe Maschinengeschwindigkeiten von größer 1300m/min, insbesondere mehr als 1500 m/min.
  • Anhand von Ausführungsbeispielen soll die Erfindung näher erläutert werden.
  • Es zeigen:
    • Figur 1:
    in schematischer Darstellung eine Gesamtmaschine zur Herstellung einer beschichteten Faserstoffbahn in der das erfindungsgemäße Verfahren stattfindet.
    Figuren 2 bis 11:
    verschiedene Varianten von Beschichtungsmöglichkeiten, im Anschluss an das Vorkalandern
  • In den einzelnen Figuren sind gleiche Bauteile mit gleichem Bezugszeichen versehen.
  • In der Figur 1 sind innerhalb der Faserstoffbahn- Herstellungsmaschine 1 die bekannten Verfahrensschritte bzw. Maschinenkonfigurationen nur grobschematisch als Box dargestellt und bedeuten:
  • Bahnbildung aus einem Faserstoffgemisch, mit einem Stoffauflauf 2 und einer Siebpartie 3, Entwässerung in einer Pressenpartie 4, Trocknung in einer aus Trockenzylindern 5 bestehenden Trockenpartie 6, um die gebildete Faserstoffbahn 7 zumindest bis auf einen Restfeuchtegehalt zu trocknen. Danach erfolgt das Aufbringen eines simultanen Vorstriches auf beide Bahnseiten 7a und 7b mit einer Leim- oder Filmpresse 8 zum Auftragen von Stärke oder pigmenthaltigem Auftragsmedium. Es schließt sich an eine Nachtrocknung mit kontaktlosen Trocknern 9 und einer aus Trockenzylindern 10 bestehenden Nachtrockenpartie 11, sowie Vorglättung mit einem Softnipp- oder einem Hardnipp- Kalander 12.
  • Erfindungsgemäß wird im Anschluss an die Vorglättung 12 in einem online-Prozess ein pigmenthaltiges Auftragsmedium 13 (Streichfarbe) auf nur eine Bahnseite 7a der Faserstoffbahn 7 aufgebracht.
  • Man erkennt in der Figur 1, dass sowohl ein Filmcoater 14 zur Aufbringung des Auftragsmediums 13 in indirekter Weise, als auch ein Bladecoater 15 zur Aufbringung des gleichen oder auch eines unterschiedlichen Auftragsmediums 16 (ggf. in anderer Zusammensetzung) in direkter Weise verwendet wird.
  • Wichtig bei der Verfahrensführung ist, dass dabei die Faserstoffbahn 7 einen vorbestimmten, bis über eine nachfolgende kontaktlose Trocknung 17, bestehend aus Infrarot- und Lufttrocknern 17a, 17b und 17c, reichenden, kurzen Bahnlaufweg beibehält.
  • Zu erwähnen ist noch, dass der Filmcoater aus einer gegen die Bahnseite 7a angestellten Auftragswalze 14a, der ein Düsenauftragsaggregat 14b zugeordnet ist sowie einer Gegenwalze 14c auf der anderen Bahnseite 7b besteht. Beim Beschichtungsprozess wird die Auftragswalze 14a gegen die Gegenwalze 14c gedrückt, so dass zwischen beiden Walzen 14a und 14c ein Auftragsnipp entsteht, in dem die Faserstoffbahnseite 7a das Auftragsmedium 13 empfängt.
  • Der Bladecoater 15 besteht aus einem Auftragsaggregat 15a und einem nachfolgenden Rakelelement 15b zum Dosieren und/oder Vergleichmäßigen der Auftragsschicht. Beide Aggregate 15a und 15b sind während des Beschichtungsprozesses ebenfalls gegen eine Gegenwalze 15c an der anderen Bahnseite 7b angestellt.
  • Im Anschluss an die Beschichtung der Bahnseite 7a und der nachfolgenden kontaktlosen Trocknung 17a bis 17c und einer Kontakttrocknung mit Trockenzylindern 18a einer Nachtrockenpartie 18, erfolgt im gewählten Beispiel noch eine Behandlung der anderen Bahnseite 7b, die aber nicht zwingend notwendig ist. Hierfür wird dieselbe Maschinenkonfiguration, wie für die Bahnseite 7a - gegengleich- benutzt.
  • Abschließend erfolgt ein Kalandrieren der Faserstoffbahn mit einer Kombination bestehend aus mindestens einem Einzelnipp- Kalander und/oder mindestens einem Multinipp- Kalander, beispielsweise einem an sich bekannten Janus-Kalander. Das Kalandrieren bzw. Glätten erfolgt derart, dass entweder jede Bahnseite 7a oder 7b einzeln und nacheinander mit mindestens einem Einzel-Nipp-Kalander (Single-Nipp) 19 behandelt wird oder beide Bahnseiten 7a und 7b mit mindestens einem Multinipp-Kalander 20 oder auch eine kombinierte, aus Einzel-Nipp- und Multinipps bestehenden Kalandern durchgeführt wird. Die Einzel-Nipp-Kalander 19 bestehen bevorzugt aus einer Kombination von beheizten Metallwalzen und weich ummantelten, elastischen Walzen. Mit diesen so genannten Softnipp-Kalandern 19 erzeugt man mattes, glänzendes Papier, während mit dem Multinipp-Kalander 20 Hochglanz erzeugt wird.
  • Da im vorliegenden Beispiel eine Kombination bestehend aus Einzel-Nipp 19- und Multi-Nipp 20 - Kalandern vorgesehen ist, hat man die Möglichkeit in derselben Maschine bzw. demselben Konzept sowohl mattes als auch Glanzpapier herzustellen, je nachdem welche online- Kalander zum Einsatz kommen. Das ist ein weiterer Vorteil des Verfahrens.
  • Anschließend wird die fertig behandelte Faserstoffbahn an einer Aufrollung 25 aufgerollt.
  • Anhand der nachfolgenden Figuren soll erläutert werden, wie beide beschriebenen Coater 14 und 15 wahlweise eingesetzt werden können. Dies zeigen verschiedene Varianten in den Figuren 2 bis 11.
  • In Figur 2 ist die über verschiedene Leitwalzen 21 und eine Breitstreckwalze 22 in Richtung L laufende Faserstoffbahn 7 mit flacher Bahnführung gezeigt. Der Filmcoater 14, bzw. das der Auftragswalze 14a zugeordnete Auftragsaggregat 14b bringt bei dieser Variante das Auftragsmedium 13 auf die Bahnseite 7a der Faserstoffbahn 7 auf, während der vorhandene Bladecoater nicht im Einsatz ist und deshalb auch das Auftragsaggregat 15a, das Rakelelement (bzw. Blade) 15b und ein Reinigungsschaber 15d für die Gegenwalze 15c abgeschwenkt sind.
  • Diese Bahnführung zeichnet sich durch kurze Bahnzüge und durch einfache Überführmöglichkeiten aus.
  • In Figur 3 ist prinzipiell dieselbe flache Bahnführung, die dieselben Vorteile bringt, dargestellt. Im Gegensatz zur Figur 2 ist hier anstelle des Filmcoaters 14 der Bladecoater 15 zum direkten Auftragen des Auftragsmediums 13 oder auch 16 im Einsatz. Abgeschwenkt sind deshalb die Auftragswalze 14a, das Auftragsaggregat 14b und ein Reinigungsschaber 14d für die Gegenwalze 14c.
  • In Figur 4 ist wie bei Figur 2 wieder der Filmcoater 14 im Einsatz. Deshalb wird auf die Beschreibung der Figur 2 verwiesen, die hier nicht wiederholt werden soll. Verändert gegenüber der Figur 2 ist allerdings die Bahnführung. Diese verläuft hier zwischen den Coatern 14 und 15 schräg. Vorteilhaft ist, dass dies eine gängige Ausführung darstellt, weshalb man hier auf "Standard"- Komponenten zurückgreifen kann. Allerdings sind hier die Bahnzüge etwas länger.
  • Die Variante gemäß Figur 5 gleicht prinzipiell jener von Figur 3, weshalb auch hier keine wiederholende Beschreibung stattfinden soll. Allerdings ist genau, wie bei Figur 4 eine schräge Bahnführung konzipiert mit denselben Vorteilen, die in Figur 4 genannt sind.
  • In Figur 6 ist jeweils eine nach oben ansteigende Bahnführung vorgesehen. In Laufrichtung L ist bei beiden Figuren zuerst der Bladecoater 15 und danach erst der Filmcoater 14 angeordnet. Der Filmcoater ist hier horizontal eingebaut. Beide Varianten erlauben wieder vorteilhafte, kurze Bahnzüge.
  • Bei der Variante gern. Figur 6 wird wie bei Figur 2 mit dem Filmcoater 14, bzw. mit der Auftragswalze 14a und dem der Auftragswalze 14a zugeordneten Auftragsaggregat 14b das Auftragsmedium 13 auf die Bahnseite 7a der Faserstoffbahn 7 aufgebracht, während der zuerst angeordnete Bladecoater 15 nicht im Einsatz ist und deshalb auch das Auftragsaggregat 15a, das Rakelelement (bzw. Blade) 15b und ein Reinigungsschaber 15d für die Gegenwalze 15c abgeschwenkt sind.
  • Bei der Variante gemäß Figur 7 ist gegenüber der Figur 6, anstelle des Filmcoaters 14 nur der Bladecoater 15 zum direkten Auftragen des Auftragsmediums 13 im Einsatz. Abgeschwenkt sind deshalb die Auftragswalze 14a, das Auftragsaggregat 14b und ein Reinigungsschaber 14d für die Gegenwalze 14c. Diese Variante ist dann sinnvoll, wenn das Auftragsmedium 13 eine relativ lange Einwirkzeit bis hin zur kontaktlosen Trocknung 17 benötigt bzw. diese lange Einwirkzeit gewünscht ist.
  • Die Varianten gemäß Figur 8 und 9 zeigen jeweils Kompaktlösungen mit vorteilhaften, extrem kurzen Bahnzügen. Bei beiden Varianten ist wieder der schräggestellte Filmcoater 14 , wie bei Figur 4 oder 5 und ein Bladecoater 15 vorhanden. Aus Figur 8 geht hervor, dass mit dem Filmcoater 14, bzw. mit der Auftragswalze 14a und dem der Auftragswalze 14a zugeordneten Auftragsaggregat 14b das Auftragsmedium 13 auf die Bahnseite 7a der Faserstoffbahn 7 aufgebracht wird, während der nachfolgend angeordnete Bladecoater 15 nicht im Einsatz ist und deshalb gemeinsam mit seinem Rakelelement (bzw. Blade) 15b abgeschwenkt ist.
  • Im Gegensatz zur Variante gemäß der Figur 8 ist bei der in Figur 9 gezeigten Variante wieder nur der Bladecoater 15 zum direkten Auftrag des Auftragsmediums 13 oder auch 16 im Einsatz. Bei beiden Varianten gemäß Figur 8 und 9 wird als Bladecoater 15 ein so genannter Short Dwell Time Applicator (SDTA) 15.1 verwendet. Dieser SDTA 15.1 arbeitet mit einer Auftragsdüse und einem unmittelbar nachgeschalteten Rakelelement zur sofortigen Vergleichmäßigung bzw. Einstellung des Strichgewichtes des aufgetragenen Auftragsmediums.
  • Wie in Figur 9 zu erkennen, ist diese Ausführung besonders kompakt, da hier gleichzeitig die Gegenwalze 14c des ansonsten hier nicht benutzten Filmcoaters 14 als Gegenwalze für den SDTA 15.1 dient.
  • Schließlich zeigen die Figuren 19 und 11 Modullösungen. Mit diesen Lösungen sind ebenfalls sehr kurze Bahnzüge und eine sehr kompakte Bauweise möglich. Soll nur eine Auftragsschicht aufgebracht werden , braucht gemäß dieser Varianten nur eine Gegenwalze 14c mit Reinigungsschaber 14d ostsfest installiert zu werden. Als Wechselmodule für den wahlweisen Einsatz eines Filmcoaters 14 oder eines Bladecoaters 15 dienen entweder Elemente zum Filmstreichen, die als M1 in Figur 10 gekennzeichnet sind oder Elemente zum Bladestreichen, die in Figur 11 als M2 gekennzeichnet sind.
  • Je nachdem, welche Auftragsart (Film- oder Bladestreichen) gewünscht ist, lassen sich diese Module gegeneinander austauschen. In den Figuren sind die einzelnen Module M1 und M2 mit strichpunktierter Linie verdeutlicht.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Herstellungsmaschine
    2
    Stoffauflauf
    3
    Siebpartie
    4
    Pressenpartie
    5
    Trockenzylinder
    6
    Trockenpartie
    7
    Faserstoffbahn
    7a
    Bahnseite
    7b
    Bahnseite
    8
    Leimpresse
    9
    Kontaktlose Trockner
    10
    Trockenzylinder
    11
    Nachtrockenpartie
    12
    Vorglättung
    12a
    Softnippkalander
    13
    pigmenthaltiges Auftragsmedium
    14
    Filmcoater
    14a
    Auftragswalze
    14b
    Düsenauftragsaggregat
    14c
    Gegenwalze
    14d
    Reinigungsschaber
    15
    Bladecoater
    15a
    Auftragsaggregat
    15b
    Rakelement
    15c
    Gegenwalze
    15d
    Reinigungsschaber
    16
    pigmenthaltiges Auftragsmedium
    17
    kontaktlose Trocknung
    17a
    Infrarottrockner
    17b
    Lufttrockner
    17c
    Lufttrockner
    18
    Nachtrockenpartie
    18a
    Trockenzylinder
    19
    Einzel-Nipp-Kalander
    20
    Multinipp-Kalander
    21
    Leitwalze
    22
    Breitstreckwalze
    25
    Aufrollung

Claims (7)

  1. Verfahren zur Herstellung einer beschichteten Papier-, Karbon- oder anderen Faserstoffbahn, aufweisend folgende Schritte:
    Bahnbildung aus einem Faserstoffgemisch, mit einem Stoffauflauf (2) und einer Siebpartie (3), Entwässerung in einer Pressenpartie (4), Trocknung in einer aus Trockenzylindern (5) bestehenden Trockenpartie (6), um die gebildete Faserstoffbahn (7) zumindest bis auf einen Restfeuchtegehalt zu trocknen,
    Aufbringen eines simultanen Vorstriches auf beide Bahnseiten (7a; 7b) mit einer Leim- oder Filmpresse (8) zum Auftragen von Stärke oder pigmenthaltigem Auftragsmedium, Nachtrocknung mit kontaktlosen Trocknern (9) und einer aus Trockenzylindern (10) bestehenden Nachtrockenpartie (11), sowie Vorglättung (12) mit einem Softnipp- oder Hardnipp-Kalander (12a), Aufbringung eines Auftrags mediums (13) in einem online-Prozess Aufrollung (25);
    dadurch gekennzeichnet, dass
    im Anschluss an die Vorglättung (12) ein pigmenthaltiges Auftragsmedium (13) auf nur eine Bahnseite (7a) der Faserstoffbahn (7) aufgebracht wird, wozu eine erste Beschichtungseinrichtung,
    beispielsweise ein Filmcoater (14) zur Aufbringung des Auftragsmediums (13) in indirekter Weise mittels einer Auftragswalze (14a) und/oder eine zweite Beschichtungseinrichtung, beispielsweise ein Bladecoater (15) zur Aufbringung des Auftragsmediums (13) in direkter Weise verwendet wird und wobei beiden genannten Beschichtungseinrichtungen bzw. Coater (14; 15) wahlweise betreibbar sind und dabei die Faserstoffbahn (7) einen vorbestimmten, Bahnlaufweg, der bis über eine nachfolgende ortsfeste, kontaktlose Trocknung (17) reicht, beibehält, wobei wahlweise jeweils nur einer der genannten Beschichtungseinrichtungen bzw. Coater (14; 15) das Auftragsmedium (13) aufträgt oder beide genannten Coater (14; 15) nacheinander und ohne die Vorsehung einer Zwischentrocknung das Auftragsmediums (13) auf dieselbe Bahnseite (7a) auftragen.
  2. Verfahren nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    im Anschluss an eine weitere Nachtrocknung (18) ein pigmenthaltiges Auftragsmedium (13) in derselben Weise auch auf die zweite Bahnseite (7b) aufgebracht wird.
  3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die beschichtete Faserstoffbahn (7) abschließend geglättet wird, dergestalt, dass entweder jede Bahnseite (7a; 7b) einzeln und nacheinander mit einem Einzei-Nipp-Kalander (19) behandelt wird oder beide Bahnseiten (7a; 7b) mit einem Multinipp-Kalander (20) oder auch eine kombinierte Glättung, bestehend aus Ein- Nipp- und Multinipp- Kalandern (19; 20) durchgeführt wird.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Filmcoater (14) mit einer der zu beschichtenden Bahnseite (7a; 7b) zugeordneten Auftragswalze (14a) das Auftragsmedium (13) aufbringt.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Bladecoater (15) mit einem der zu beschichtenden Bahnseite (7a; 7b) zugeordneten Düsenauftragsaggregat (15a) und einem nachgeschalteten Rakelelement bzw. Blade (15b) oder einem Düsenauftragaggregat mit kurzer Einwirkdauer (15.1) das Auftragsmedium (13) aufbringt.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    zum wahlweisen Betreiben eines der genannten Beschichtungseinrichtungen bzw. Coater (14; 15) der jeweils benutzte Coater bzw. Teile davon an die zugeordnete, zu beschichtende Bahnseite (7a; 7b) angeschwenkt oder als bereitgestelltes Modul (M1; M2) gegen das andere vorhandene Modul (M2;M1) des Coaters (14; 15) ausgetauscht wird.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    vor dem Beschichten mit der ersten Beschichtungseinrichtung (14) die Faserstoffbahn vorgeglättet wird.
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