EP4115012A1 - Verfahren zu beschichtung einer faserstoffbahn - Google Patents

Verfahren zu beschichtung einer faserstoffbahn

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EP4115012A1
EP4115012A1 EP20845568.3A EP20845568A EP4115012A1 EP 4115012 A1 EP4115012 A1 EP 4115012A1 EP 20845568 A EP20845568 A EP 20845568A EP 4115012 A1 EP4115012 A1 EP 4115012A1
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EP
European Patent Office
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fibrous web
drying
application
temperature
web
Prior art date
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EP20845568.3A
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EP4115012B1 (de
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Johann Moser
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Voith Patent GmbH
Original Assignee
Voith Patent GmbH
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Publication date
Application filed by Voith Patent GmbH filed Critical Voith Patent GmbH
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    • 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
    • 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
    • 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
    • D21H11/16—Pulp or paper, comprising cellulose or lignocellulose fibres of natural origin only modified by a particular after-treatment
    • D21H11/18—Highly hydrated, swollen or fibrillatable fibres

Definitions

  • the invention relates to a method for coating a fibrous web, in particular for generating a barrier effect according to the preamble of claim 1.
  • Paper and cardboard are very versatile materials, but they have no or only very weak barrier properties, e.g. against oxygen, moisture, or fat or oil attack. For many packaging purposes, however, a material with such barrier properties is required. In order to be able to use paper or cardboard - or more generally fibrous webs - for such applications, they must therefore be suitably finished.
  • the coating of paper or cardboard to achieve barrier properties is known, for example, from EP 2740685 B2.
  • Microfibrillated cellulose in particular is a natural polymer that can produce very attractive barrier properties, e.g. against water vapor and fat, and is currently the subject of many studies.
  • the font CN110241658A is cited here as an example.
  • a disadvantage of the MFC is that it is usually in the form of a highly viscous gel and cannot be processed efficiently in this form.
  • this substance has to be highly diluted in order to obtain a flawless film application.
  • this water must be removed from the web by drying after application.
  • it must be ensured that the necessary, intensive drying does not damage the applied barrier layer. It is therefore an object of the invention to propose a method for coating a fibrous web with which even very highly diluted application medium can be reliably applied.
  • Another object of the invention is to propose a method for reliably producing an intact barrier screed on a fibrous web.
  • the object is achieved by a method for applying at least one application medium to a moving fibrous web with the aid of an application unit, which comprises the following steps: a. Providing a fibrous web with a temperature of below 55 ° C before entering the application unit. b. Application of the application medium to at least one side of the fibrous web. c. Drying of the fibrous web by a first drying in the form of air drying and a subsequent second drying in the form of contact drying, more than 50%, preferably between 80% and 90% of the amount of water removed by the drying is removed by the air drying
  • the fibrous web is cooled from a higher temperature, in particular from a temperature between 60.degree. C. and 90.degree.
  • This upstream cooling can be implemented, for example, by guiding the fibrous web over one or more cooled cylinders.
  • the cooling can take place by applying cold air.
  • the cooling can be carried out using what is known as “aquacooling”. A suitable amount of water is applied to the fibrous web, for example sprayed on. Then we pressurized the web with air. With aquacooling, cooling is essentially done through evaporation of the water. The application of air primarily serves to transport away the moisture that develops over the web and thus to support the evaporation of further water - and thus the further cooling of the web. In this respect, it is expedient to apply air to that side or those sides of the web to which water has also been applied.
  • the application medium can comprise natural or synthetic polymers. Examples are microfibrillated cellulose (MFC) or starch. Furthermore, the application medium will usually have a large amount of water. In advantageous applications, the application medium will be adjusted so that the solids content is at least 10% by weight, in particular between 20% by weight and 40% by weight. Furthermore, it can be advantageous for the temperature of the application medium to be less than 65 ° C.
  • the method further comprises the step d. Rolling up the fibrous web, the temperature of the web of material being 30 ° C or less during rolling.
  • a cooling unit for downstream cooling - for example in the form of a cooling cylinder - is arranged between the drying and the reeling.
  • a further application medium is applied to the running fibrous web with the help of a further application unit, and this further application unit is arranged in the running direction of the fiber web before or after the application unit is. It can prove particularly advantageous here if the fibrous web undergoes further drying after the further application unit, whereby the fibrous web is heated to more than 60.degree. C., in particular to a temperature between 65.degree. C. and 90.degree.
  • Suitable application units for the application medium and / or the further application medium can be units for film application, curtain application or spray application.
  • FIG. 1 schematically shows a method according to one aspect of the invention.
  • FIG. 1 shows a method for applying two layers of application medium to a paper web or cardboard web.
  • the fibrous web first receives a precoat by applying a further application medium in a further application unit 100.
  • This precoat can, for example, be a coating with thickness that can be applied on one or both sides. Alternatively, a pigment coating can also be applied in the further application unit 100.
  • the primer can be applied using a known application method.
  • the further applicator unit 100 can be a film applicator unit 100, a curtain applicator unit or a spray applicator unit.
  • the precoat itself can also consist of several layers. These additional layers of precoat can be applied to the fibrous web before the further applicator 100. Since the application of the additional application medium also applies a large amount of moisture to the web, the additional application unit is followed by a further drying 200.
  • This further drying 200 can be any suitable drying, for example air, infrared or contact drying or combinations thereof.
  • the fibrous web is thereby strongly heated.
  • the fibrous web usually has a temperature of more than 60.degree. C., frequently between 65.degree. C. and 90.degree.
  • an upstream cooling system 5 is provided in the method of FIG. This can be achieved, for example, by guiding the fibrous web over one or more cooled cylinders. As an alternative or in addition, the cooling can take place by applying cold air. The use of what is known as aquacooling can also be advantageous.
  • the web is cooled to such an extent that it only has a temperature of 55 ° C. or less before it enters the application unit 10. Depending on the application, the temperature of the fibrous web can also be between 40 ° C and 50 ° C.
  • the web cooled in this way is coated with the application medium in the following application unit 10.
  • the application medium can be the same medium as the other application medium, or a different one.
  • the application medium is preferably a barrier medium and comprises natural or synthetic polymers, in particular microfibrated cellulose (MFC). With such a barrier screed, it is particularly important that the coating is closed and has no craters or holes. The methods according to the various aspects of the present invention are very advantageous for this.
  • the temperature of the application medium is not too far above the temperature of the fibrous web, in particular if the temperature of the application medium is a maximum of 20 °, preferably a maximum of 10 °, above the temperature of the fibrous web. In general, the temperature of the application medium should be 65 ° C or below. For this purpose it may be necessary to cool the application medium.
  • the application medium will be adjusted so that the solids content is at least 10% by weight, in particular between 20% by weight and 40% by weight.
  • the drying 20 comprises sections. First, air drying 22 takes place, in which air, in particular warm air, is applied to the fibrous web, in particular to the coated side of the fibrous web. This is followed by contact drying 24.
  • the fibrous web can be guided over one or more heated cylinders, for example.
  • the temperature of the drying cylinder can be kept relatively low here. In advantageous embodiments, the surface temperature of these drying cylinders is 80 ° C. or less.
  • the two parts 22, 24 of the drying are coordinated with one another in such a way that at least 50%, preferably between 80% and 90% of the total amount of water withdrawn by the drying is withdrawn by the air drying 22.
  • the air drying 22 is - in comparison to the IR drying - very mild drying, which brings about an evaporation with a low mass transfer rate. Since the air is blown onto the coating from above, the fibrous web does not heat up any more. Only after a large part of the moisture (> 50% by weight) has been removed by air drying 22 is the applied coating already solidified to such an extent that further drying by means of contact drying 24 is possible without damaging the integrity of the coating. In the case of contact drying 24, drying usually takes place by heating the fibrous web from the uncoated side. If the contact drying 24 were to start too early, before the coating is sufficiently solidified, the coating would be damaged by the drying wire or by the cylinder surface.
  • the surface temperature of these drying cylinders should preferably be 80 ° C or less.
  • the completely dried fibrous web is rolled up in a reel 40 to form a so-called tambour for further processing.
  • the temperature of the fibrous web should be a maximum of 30 ° C. when it is rolled up.
  • the embodiment shown in FIG. 1 also has a downstream cooling system 30 between the dryer 20 and the roll-up 40 in order to cool the fibrous web to a temperature of 30 ° C. or less.
  • the same units as described for the upstream cooling 5 are suitable for implementing the downstream cooling 30.
  • Cooling 30 is very advantageous. However, depending on the further processing of the fibrous web, it may also be possible to dispense with it.

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  • Paper (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)

Abstract

Verfahren zum Aufträgen zumindest eines Auftragsmediums auf eine laufende Faserstoffbahn mit Hilfe eines Auftragsaggregats, welches die folgenden Schritte umfasst - Bereitstellen einer Faserstoffbahn mit einer Temperatur von unter 55°C vor dem Einlauf in das Auftragsaggregat - Aufträgen des Auftragsmediums auf zumindest eine Seite der Faserstoffbahn - Trocknung der Faserstoffbahn durch eine erste Trocknung in Form einer Lufttrocknung und einer anschließenden zweiten Trocknung in Form einer Kontakttrocknung wobei mehr als 50%, vorzugsweise zwischen 80% und 90% der durch die Trocknung entzogenen Wassermenge durch die Lufttrocknung entzogen wird.

Description

Verfahren zu Beschichtung einer Faserstoffbahn
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zu Beschichtung einer Faserstoffbahn, insbesondere zur Erzeugung einer Barrierewirkung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Papier und Karton sind sehr vielseitige Materialien, jedoch besitzen sie keine bzw. nur sehr schwache Barriereeigenschaften z.B. gegen Sauerstoff, Feuchtigkeit, bzw. Fett oder Ölangriff. Für sehr viele Verpackungszwecke wird jedoch ein Material mit derartigen Barriereeigenschaften benötigt. Um Papier oder Karton - oder allgemeiner Faserstoffbahnen - für solche Anwendungen einsetzen zu können müssen diese daher geeignet veredelt werden.
Das Beschichten von Papier oder Karton zum Erzielen von Barriereeigenschaften ist beispielsweise aus der EP 2740685 B2 bekannt.
Eine geeignete Möglichkeit zur Veredlung besteht im Aufträgen von natürlichen oder synthetischen Polymeren auf die Faserstoffbahn. Insbesondere Mikrofibrillierte Zellulose (MFC) ist ein natürliches Polymer, das sehr attraktive Barriereeigenschaften z.B. gegen Wasserdampf und Fett erzeugen kann, und aktuell Gegenstand vieler Untersuchungen ist. Beispielhaft sei hier die Schrift CN110241658A angeführt.
Ein Nachteil der MFC ist jedoch, dass sie üblicherweise in Form eines hochviskosen Gels vorliegt, und in dieser Form nicht effizient verarbeitet werden kann. Zum Aufträgen auf eine Faserstoffbahn muss diese Substanz hoch verdünnt werden, um einen fehlerfreien Filmauftrag zu erhalten. Dieses Wasser muss jedoch nach dem Auftrag wieder über Trocknung aus der Bahn entfernt werden. Es ist dabei jedoch zu beachten, dass die notwendige, intensive Trocknung die aufgetragene Barriereschicht nicht beschädigt. Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung ein Verfahren zu Beschichtung einer Faserstoffbahn vorzuschlagen, mit dem auch sehr stark verdünnte Auftragsmedium zuverlässig aufgetragen werden können.
Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur zuverlässigen Erzeugung eines intakten Barrierestrichs auf einer Faserstoffbahn vorzuschlagen.
Diese Aufgaben werden vollständig gelöst durch ein Verfahren gemäß dem unabhängigen Anspruch 1. Weitere vorteilhafte Merkmale der erfindungsgemäßen Ausführung finden sich in den Unteransprüchen.
Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zum Aufträgen zumindest eines Auftragsmediums auf eine laufende Faserstoffbahn mit Hilfe eines Auftragsaggregats, welches die folgenden Schritte umfasst: a. Bereitstellen einer Faserstoffbahn mit einer Temperatur von unter 55°C vor dem Einlauf in das Auftragsaggregat. b. Aufträgen des Auftragsmediums auf zumindest eine Seite der Faserstoffbahn. c. Trocknung der Faserstoffbahn durch eine erste Trocknung in Form einer Lufttrocknung und einer anschließenden zweiten Trocknung in Form einer Kontakttrocknung, wobei mehr als 50%, vorzugsweise zwischen 80% und 90% der durch die Trocknung entzogenen Wassermenge durch die Lufttrocknung entzogen wird
Dabei kann es vorteilhaft sein, wenn zum Bereitstellen einer Faserstoffbahn mit einer Temperatur von unter 55°C die Faserstoffbahn von einer höheren Temperatur, insbesondere von einer Temperatur zwischen 60°C und 90°C abgekühlt wird.
Diese vorgelagerte Kühlung kann beispielsweise dadurch realisiert werden, dass die Faserstoffbahn über einen oder mehrere gekühlte Zylinder geführt wird. Alternativ oder zusätzlich kann die Kühlung durch Beaufschlagung mit kalter Luft erfolgen. In einer weiteren vorteilhaften Ausführung kann die Kühlung über das sogenannte „Aquacooling“. Dabei wird auf die Faserstoffbahn geeignete Menge an Wasser aufgebracht, beispielsweise aufgesprüht. Danach wir die Bahn mit Luft beaufschlagt. Die Kühlung erfolgt beim Aquacooling im Wesentlichen über die Verdunstung des Wassers. Die Beaufschlagung mit Luft dient in erster Linie dazu, die über der Bahn entstehende Feuchtigkeit abzutransportieren und so die Verdunstung von weiterem Wasser - und damit die weitere Kühlung der Bahn- zu unterstützen. Insofern ist es zweckmäßig, diejenige Seite bzw. diejenigen Seiten der Bahn mit Luft zu beaufschlagen, auf welche auch Wasser aufgebracht worden ist.
In vorteilhaften Ausführungsformen kann das Auftragsmedium natürliche oder synthetische Polymere umfassen. Beispiele hierfür sind mikrofibrillierte Zellulose (MFC) oder Stärke. Weiterhin wird das Auftragsmedium üblicherweise eine große Menge an Wasser aufweisen. In vorteilhaften Anwendungen wird man das Auftragsmedium so einstellen, dass der Feststoffgehalt mindestens 10gew% beträgt, insbesondere zwischen 20gew% und 40gew%. Weiterhin kann es vorteilhaft sein, dass die Temperatur des Auftragsmediums weniger als 65°C beträgt.
In bevorzugten Ausführungen kann vorgesehen sein, dass das Verfahren weiterhin den Schritt umfasst d. Aufrollen der Faserstoffbahn, wobei die Temperatur der Materialbahn beim Aufrollen 30°C oder weniger beträgt.
Um eine solche Temperatur der Faserstoffbahn zu gewährleisten kann es vorteilhaft sein, wenn zwischen der Trocknung und der Aufrollung noch ein Kühlaggregat zur nachgelagerten Kühlung -beispielsweise in Form eines Kühlzylinders - angeordnet ist.
Da insbesondere zur Erzielung von Barrierewirkung üblicherweise eine einzige Beschichtung nicht ausreichend ist, kann vorteilhafterweise vorgesehen sein, dass mit Hilfe eines weiteren Auftragsaggregats ein weiteres Auftragsmedium auf die laufende Faserstoffbahn aufgetragen wird, und dieses weitere Auftragsaggregat in Laufrichtung der Faserstoffbahn vor oder auch nach dem Auftragsaggregat angeordnet ist. Hierbei kann es sich insbesondere als vorteilhaft erweisen, wenn die Faserstoffbahn nach dem weiteren Auftragsaggregat eine weitere Trocknung erfährt, wodurch die Faserstoffbahn auf mehr als 60°C, insbesondere auf eine Temperatur zwischen 65°C und 90°C erwärmt wird.
Um trotz dieser hohen Bahntemperatur zu gewährleisten, dass die Faserstoffbahn bei Einlauf in das Auftragsaggregat maximal 55°C warm ist, ist die beschriebene vorgelagerte Kühlung sehr hilfreich. Geeignete Auftragsaggregate für das Auftragsmedium und/oder das weitere Auftragsmedium können Aggregate für Filmauftrag, Vorhangauftrag oder Sprühauftrag sein.
Anhand eines exemplarischen Ausführungsbeispiels werden weitere vorteilhafte Ausprägungen der Erfindung erläutert unter Bezugnahme auf die Zeichnung. Die genannten Merkmale können nicht nur in der dargestellten Kombination vorteilhaft umgesetzt werden, sondern auch einzeln untereinander kombiniert werden.
Figur 1 zeigt schematisch ein Verfahren gemäß einem Aspekt der Erfindung.
Figur 1 zeigt ein Verfahren zum Auftrag von zwei Schichten Auftragsmediums auf eine Papierbahn oder Kartonbahn. Die Faserstoffbahn erhält dabei zuerst einen Vorstrich durch Aufbringen eines weiteren Auftragsmediums in einem weiteren Auftragswerk 100. Bei diesem Vorstrich kann es sich beispielsweise um eine Beschichtung mit Stärke handeln, die einseitig oder zweiseitig erfolgen kann. Alternativ kann in dem weiteren Auftragswerk 100 auch ein Pigmentstrich aufgetragen werden. Der Vorstrich kann mittels eines bekannten Auftragsverfahrens aufgetragen werden. Insbesondere kann es sich bei dem weiteren Auftragswerk 100 um ein Filmauftragswerk 100, ein Vorhangauftragswerk oder ein Sprühauftragswerk handeln. In anderen Ausführungen des Verfahrens kann der Vorstrich selbst auch schon aus mehreren Schichten bestehen. Diese zusätzlichen Schichten an Vorstrich können vor dem weiteren Auftragswerk 100 auf die Faserstoffbahn aufgebracht werden. Da durch das Aufträgen des weiteren Auftragsmedium auch eine große Menge Feuchtigkeit auf die Bahn aufgetragen wird, schließt sich an das weitere Auftragsaggregat eine weitere Trocknung 200 an. Bei dieser weiteren Trocknung 200 kann es sich um eine beliebige geeignete Trocknung handeln, beispielsweise eine Luft-, Infrarot- oder Kontakttrocknung bzw. Kombinationen hieraus.
Unabhängig von der Art der weiteren Trocknung wird die Faserstoffbahn dadurch stark erwärmt. Üblicherweise weist die Faserstoffbahn nach der weiteren Trocknung eine Temperatur von mehr als 60°C auf, häufig zwischen 65°C und 90°C.
Um eine Faserstoffbahn mit einer Temperatur von 55°C oder weniger bereit zu stellen ist in dem Verfahren der Figur 1 eine vorgelagerte Kühlung 5 vorgesehen. Diese kann beispielsweise dadurch realisiert werden, dass die Faserstoffbahn über einen oder mehrere gekühlte Zylinder geführt wird. Alternativ oder zusätzlich kann die Kühlung durch Beaufschlagung mit kalter Luft erfolgen. Auch die Verwendung des sogenannten Aquacoolings kann vorteilhaft sein. Die Bahn wird dabei so weit gekühlt, dass sie vor dem Einlauf in das Auftragsaggregat 10 nur noch eine Temperatur von 55°C oder weniger aufweist. Je nach Anwendung kann die Temperatur der Faserstoffbahn auch zwischen 40°C und 50°C betragen.
Die derart gekühlte Bahn wird im folgenden Auftragsaggregat 10 mit dem Auftragsmedium beschichtet. Das Auftragsmedium kann dabei das gleiche Medium sein, wie das weitere Auftragsmedium, oder ein unterschiedliches. Vorzugsweise ist das Auftragsmedium ein Barrieremedium und umfasst natürliche oder synthetische Polymere, insbesondere mikrofibri liierte Zellulose (MFC). Bei einem solchen Barrierestrich ist es besonders wichtig, dass die Beschichtung geschlossen ist und keine Krater oder Löcher aufweist. Die Verfahren gemäß den verschiedenen Aspekten der vorliegenden Erfindung sind hierfür sehr vorteilhaft.
Es sei hier angemerkt, dass beim Auftrag auf eine heiße Bahn der Beschichtung, bzw. dem Auftragsmedium direkt beim Aufträgen schlagartig viel Wärmeenergie zugeführt wird. Das Auftragsmedium, bzw. das darin enthaltene Wasser beginnt dann sofort zu verdunsten/verdampfen, wodurch Krater oder Löcher in der Beschichtung entstehen können. Daher ist gerade beim Aufträgen einer Barrierebeschichtung eine genaue Temperierung der Bahn vor dem Auftrag sehr wichtig. Häufig wird es notwendig sein, im Auftragsaggregat mehr als 6 g/m2, insbesondere 8g/m2 oder mehr an Feststoff aufzutragen. Der Auftrag erfolgt in der Regel einseitig, wobei Filmauftragswerke, Vorhangauftragswerke oder Sprühauftragswerke sehr geeignet sind. Es kann vorteilhaft sein, wenn die Temperatur des Auftragsmediums nicht zu weit über der Temperatur der Faserstoffbahn liegt, insbesondere wenn die Temperatur des Auftragsmediums maximal 20°, bevorzugt maximal 10° über der Temperatur der Faserstoffbahn liegt. Generell sollte die Temperatur des Auftragsmediums bei 65°C oder darunter liegen. Zu diesem Zweck kann eine Kühlung des Auftragsmediums notwendig sein.
In vorteilhaften Anwendungen wird man das Auftragsmedium so einstellen, dass der Feststoffgehalt mindestens 10gew% beträgt, insbesondere zwischen 20gew% und 40gew%. Trotzdem wird auch hier wieder mit dem Auftragsmedium eine große Menge Feuchtigkeit auf die Faserstoffbahn aufgebracht, die anschließend über eine Trocknung 20 wieder entfernt werden muss. Die Trocknung 20 umfasst dabei Abschnitte. Zuerst erfolgt eine Lufttrocknung 22, bei der Luft, insbesondere warme Luft auf die Faserstoffbahn, insbesondere auf die beschichtete Seite der Faserstoffbahn aufgebracht wird. Im Anschluss erfolgt eine Kontakttrocknung 24. Hierbei kann die Faserstoffbahn beispielsweise über einen oder mehrere beheizte Zylinder geführt werden. Die Temperatur der Trockenzylinder kann hier relativ niedrig gehalten werden. In vorteilhaften Ausführungen beträgt die Oberflächentemperatur dieser Trockenzylinder 80°C oder weniger. Die beiden Teile 22, 24 der Trocknung sind dabei so aufeinander abgestimmt, dass zumindest 50% vorzugsweise zwischen 80% und 90% der gesamten durch die Trocknung entzogenen Wassermenge durch die Lufttrocknung 22 entzogen wird.
Diese Gestaltung der Trocknung ist sehr vorteilhaft für die Erzielung eines geschlossenen, fehlerfreien Striches. Untersuchungen der Anmelderin haben ergeben, dass an dieser Stelle eine Trocknung mit zu hoher Intensität -also mit einer zu hohen Stofftransportrate [kg/m2*h]-, wie z.B. die Infrarottrocknung (IR) und/oder eine zu hohe Bahntemperatur zu Kratern oder Löchern im Strichauftrag führen, wodurch die Barrierewirkung ganz oder teilweise zerstört wird. Durch das vorherige Kühlen - oder in anderen Ausführungen, z.B. in Offline-Anlagen: durch das Bereitstellen einer entsprechend kühlen Bahn wird das Auftragsmedium nicht auf eine heiße Bahn aufgebracht, was wie erwähnt zu Kratern oder Löchern führen kann.
Die Lufttrocknung 22 ist eine - im Vergleich zur IR Trocknung - recht milde Trocknung, die eine Verdampfung mit niedriger Stofftransportrate bewirkt. Da die Luft von oben auf die Beschichtung geblasen wird, kommt es zu keiner stärkeren Aufwärmung der Faserstoffbahn. Erst nachdem ein großer Teil der Feuchtigkeit (> 50 gew%) durch die Lufttrocknung 22 entfernt wurde ist die aufgetragene Beschichtung schon so weit verfestigt, dass eine weitere Trocknung mittels Kontakttrocknung 24 möglich ist, ohne dass der Integrität der Beschichtung Schaden zugefügt wird. Bei der Kontakttrocknung 24 erfolgt die Trocknung nämlich üblicherweise über eine Erwärmung der Faserstoffbahn von der nicht beschichteten Seite. Würde die Kontakttrocknung 24 zu früh einsetzen, bevor die Beschichtung ausreichend verfestigt ist, würde die Beschichtung durch das Trockensieb oder durch die Zylinderoberfläche beschädigt werden.
Trotz der durch die Lufttrocknung 22 erzielten Verfestigung der Beschichtung ist es vorteilhaft, die Kontakttrocknung 24 vergleichsweise schonend zu gestalten. Daher sollte die Oberflächentemperatur dieser Trockenzylinder bevorzugt 80°C oder weniger betragen.
Die fertig getrocknete Faserstoffbahn wird zur weiteren Verarbeitung in einer Aufrollung 40 zu einem sogenannten Tambour aufgerollt. Um Stofftransportvorgänge in der Beschichtung, und damit Verluste in der Barrierewirkung, zu verringern, sollte die Temperatur der Faserstoffbahn bei der Aufrollung 40 maximal 30°C betragen. Um dies zu gewährleisten weist die in Figur 1 dargestellte Ausführung zwischen der Trocknung 20 und der Aufrollung 40 noch eine nachgelagerte Kühlung 30 auf, um die Faserstoffbahn auf eine Temperatur von 30°C oder weniger zu kühlen. Zur Realisierung der nachgelagerten Kühlung 30 sind die gleichen Aggregate geeignet, wie für die vorgelagerte Kühlung 5 beschrieben. Eine derartige nachgelagerte
Kühlung 30 ist zwar sehr vorteilhaft. Abhängig von der weiteren Verarbeitung der Faserstoffbahn kann aber gegebenenfalls auch darauf verzichtet werden. Bezugszeichenliste
5 Vorgelagerte Kühlung
10 Auftragsaggregat 20 Trocknung
22 Lufttrocknung 24 Kontakttrocknung 30 nachgelagerte Kühlung 40 Aufrollung 100 weiteres Auftragsaggregat
200 weitere Trocknung

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Aufträgen zumindest eines Auftragsmediums auf eine laufende Faserstoffbahn mit Hilfe eines Auftragsaggregats, welches die folgenden Schritte umfasst a. Bereitstellen einer Faserstoffbahn mit einer Temperatur von unter 55°C vor dem Einlauf in das Auftragsaggregat b. Aufträgen des Auftragsmediums auf zumindest eine Seite der Faserstoffbahn c. Trocknung der Faserstoffbahn durch eine erste Trocknung in
Form einer Lufttrocknung und einer anschließenden zweiten Trocknung in Form einer Kontakttrocknung wobei mehr als 50%, vorzugsweise zwischen 80% und 90% der durch die Trocknung entzogenen Wassermenge durch die Lufttrocknung entzogen wird.
2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zum Bereitstellen einer Faserstoffbahn mit einer Temperatur von unter 55°C die Faserstoffbahn von einer höheren Temperatur, insbesondere von einer Temperatur zwischen 60°C und 90°C abgekühlt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zum Abkühlen der Faserstoffbahn zuerst Feuchtigkeit auf die Faserstoffbahn aufgebracht, und anschließend die Faserstoffbahn mit Luft beaufschlagt wird.
4. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Auftragsmedium natürliche oder synthetische Polymere, insbesondere mikrofibri liierte Zellulose (MFC) umfasst.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Auftragsmedium mikrofibrillierte Zellulose (MFC) umfasst.
6. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur des Auftragsmediums weniger als 20°, insbesondere 10° oder weniger über der Temperatur der
Faserstoffbahn am Einlauf in das Auftragsaggregat liegt.
7. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren weiterhin den Schritt umfasst d. Aufrollen der Faserstoffbahn, wobei die Temperatur der Materialbahn beim Aufrollen 30°C oder weniger beträgt.
8. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mit Hilfe eines weiteren Auftragsaggregats ein weiteres Auftragsmedium auf die laufende Faserstoffbahn aufgetragen wird, und dieses weitere Auftragsaggregat in Laufrichtung der Faserstoffbahn vor dem Auftragsaggregat angeordnet ist.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die
Faserstoffbahn nach dem weiteren Auftragsaggregat eine weitere Trocknung erfährt, wodurch die Faserstoffbahn auf mehr als 60°C, insbesondere auf eine Temperatur zwischen 65°C und 90°C erwärmt wird.
10. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Auftragsmedium und/oder das weitere Auftragsmedium mittels Filmauftrag, Vorhangauftrag oder Sprühauftrag auf die Faserstoffbahn aufgetragen wird.
EP20845568.3A 2020-03-06 2020-12-21 Verfahren zu beschichtung einer faserstoffbahn Active EP4115012B1 (de)

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WO (1) WO2021175480A1 (de)

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4305081C2 (de) * 1993-02-19 1996-08-01 Minnesota Mining & Mfg Verfahren und Vorrichtung zum Auftragen von Haftkleber auf Bogen aus Papier oder dergleichen Material
JP4309486B2 (ja) 1998-02-09 2009-08-05 日本製紙株式会社 塗被紙の製造方法
FI119564B (fi) 2001-03-09 2008-12-31 Metso Paper Inc Menetelmä ja järjestely painopaperin valmistuksessa
DE102005027831A1 (de) * 2005-06-16 2006-12-28 Voith Patent Gmbh Beschichtungsverfahren
DE102007009702A1 (de) * 2007-02-28 2008-09-04 Voith Patent Gmbh Verfahren zur Herstellung einer beschichteten Faserstoffbahn, insbesondere aus Papier oder Karton
DE102010029615A1 (de) * 2010-06-02 2011-12-08 Voith Patent Gmbh Verfahren zur Herstellung einer gestrichenen, mehrlagigen Faserstoffbahn
DE102010029617A1 (de) * 2010-06-02 2011-12-08 Voith Patent Gmbh Verfahren zur Herstellung einer gestrichenen, mehrlagigen Faserstoffbahn
DE102010030081A1 (de) * 2010-06-15 2011-12-15 Voith Patent Gmbh Verfahren zur Herstellung einer gestrichenen Faserstoffbahn
DK2740685T4 (da) 2012-12-06 2020-03-23 Mayr Melnhof Karton Ag Fremgangsmåde til fremstilling af et belagt pakningsmateriale, og pakningsmateriale med mindst et spærrelag til hydrofobe forbindelser
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