EP4115012B1 - Verfahren zu beschichtung einer faserstoffbahn - Google Patents

Verfahren zu beschichtung einer faserstoffbahn

Info

Publication number
EP4115012B1
EP4115012B1 EP20845568.3A EP20845568A EP4115012B1 EP 4115012 B1 EP4115012 B1 EP 4115012B1 EP 20845568 A EP20845568 A EP 20845568A EP 4115012 B1 EP4115012 B1 EP 4115012B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
fibrous web
drying
application
temperature
coating
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Active
Application number
EP20845568.3A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP4115012A1 (de
Inventor
Johann Moser
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
Application filed by Voith Patent GmbH filed Critical Voith Patent GmbH
Publication of EP4115012A1 publication Critical patent/EP4115012A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP4115012B1 publication Critical patent/EP4115012B1/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • 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 possess no or only very weak barrier properties, for example, against oxygen, moisture, or grease and oil attack. However, many packaging applications require a material with such barrier properties. Therefore, in order to use paper or cardboard—or more generally, fibrous webs—for such applications, they must be appropriately finished.
  • Coating paper or cardboard to achieve barrier properties is, for example, a technique used in the... EP 2 740 685 B2 known. Also the documents DE 10 2010 030081 A1 , DE 10 2005 027831 A1 as well as DE 10 2010 029617 A1 describe coating processes.
  • Microfibrillated cellulose in particular, is a natural polymer that can create very attractive barrier properties, for example against water vapor and grease, and is currently the subject of much research.
  • MFC Microfibrillated cellulose
  • CN110241658A cited.
  • MFC metal-organic chemical vapor deposition
  • a further object of the invention is to propose a method for the reliable production of an intact barrier screed on a fibrous web.
  • the fiber web is cooled from a higher temperature, in particular from a temperature between 60°C and 90°C.
  • This upstream cooling can be achieved, for example, by guiding the fiber web over one or more cooled cylinders. Alternatively or additionally, cooling can be accomplished by applying cold air.
  • cooling can be achieved via so-called “aquacooling.”
  • a suitable amount of water is applied to the fiber web, for example, by spraying it on. The web is then exposed to air.
  • the coating medium can comprise natural or synthetic polymers. Examples include microfibrillated cellulose (MFC) or starch. Furthermore, the coating medium will typically contain a large amount of water. In advantageous applications, the coating medium will be adjusted such that the solids content is at least 10 wt%, and in particular between 20 wt% and 40 wt%.
  • MFC microfibrillated cellulose
  • starch starch
  • the coating medium will typically contain a large amount of water. In advantageous applications, the coating medium will be adjusted such that the solids content is at least 10 wt%, and in particular between 20 wt% and 40 wt%.
  • the temperature of the application medium is less than 65°C.
  • the procedure may further include the step d. Rolling up the fiber web, wherein the temperature of the material web during rolling is 30°C or less.
  • a cooling unit for downstream cooling – for example, in the form of a cooling cylinder – between the drying and the winding process.
  • a further application medium is applied to the moving fiber web by means of a further application unit, and that this further application unit is arranged in the direction of travel of the fiber web before or after the application unit.
  • the fiber web undergoes further drying after the subsequent application unit, whereby the fiber web is heated to more than 60°C, in particular to a temperature between 65°C and 90°C.
  • Suitable application units for the application medium and/or the further application medium can be units for film application, curtain application or spray application.
  • Figure 1 schematically shows a method according to one aspect of the invention.
  • Figure 1 This document describes a method for applying two layers of coating medium to a paper or cardboard web.
  • the fiber web first receives a primer coat by applying another coating medium in a separate coating unit 100.
  • This primer coat can be, for example, a starch coating, which can be applied to one or both sides.
  • a pigment coating can be applied in the separate coating unit 100.
  • the primer coat can be applied using a known coating method.
  • the separate coating unit 100 can be a film coating unit, a curtain coating unit, or a spray coating unit.
  • the primer coat itself can consist of several layers. These additional primer layers can be applied to the fiber web before the separate coating unit 100.
  • This further drying step (200) can be any suitable drying method, such as air, infrared, or contact drying, or combinations thereof.
  • the fiber web is heated considerably.
  • the fiber web has a temperature of more than 60°C, often between 65°C and 90°C.
  • a pre-cooling system 5 is provided. This can be achieved, for example, by guiding the fiber web over one or more cooled cylinders. Alternatively or additionally, cooling can be carried out by applying cold air. The use of so-called aquacooling can also be advantageous. In this process, the web is cooled to such an extent that it has a temperature of only 55°C or less before entering the application unit 10. Depending on the application, the temperature of the fiber web can also be between 40°C and 50°C.
  • the cooled web is coated with the coating medium in the subsequent coating unit 10.
  • the coating medium can be the same as the subsequent coating medium or a different one.
  • the coating medium is a barrier medium and comprises natural or synthetic polymers, in particular microfibrillated cellulose (MFC). With such a barrier coating, it is particularly important that the coating is continuous and free of craters or holes. The methods according to the various aspects of the present invention are very advantageous for this purpose.
  • the temperature of the coating medium is not too far above the temperature of the fiber web, in particular if the temperature of the coating medium is a maximum of 20°C, preferably a maximum of 10°C, above the temperature of the fiber web. Generally, the temperature of the coating medium should be 65°C or below. Cooling of the coating medium may be necessary for this purpose.
  • the coating medium is adjusted so that the solids content is at least 10 wt%, particularly between 20 wt% and 40 wt%. Nevertheless, a large amount of moisture is still applied to the fiber web with the coating medium, which must subsequently be removed by drying 20.
  • the drying process 20 comprises several stages. First, air drying 22 takes place, in which air, particularly warm air, is applied to the fiber web, especially to the coated side of the fiber web. This is followed by contact drying 24.
  • the fiber web can, for example, be passed over one or more heated cylinders.
  • the temperature of the drying cylinders can be kept relatively low. In advantageous embodiments, the surface temperature of these drying cylinders is 80°C or less.
  • the two parts 22, 24 of the drying process are coordinated in such a way that at least 50%, preferably between 80% and 90%, of the total amount of water removed by the drying process is removed by the air drying process 22.
  • pre-cooling - or in other versions e.g. in offline systems: by providing a suitably cool web, the application medium is not applied to a hot web, which, as mentioned, can lead to craters or holes.
  • Air drying 22 is a relatively mild drying process compared to IR drying, resulting in evaporation with a low mass transfer rate. Since the air is blown onto the coating from above, the fiber web does not heat up significantly.
  • the surface temperature of these drying cylinders should preferably be 80°C or less.
  • the fully dried fiber web is wound into a so-called tambour in a 40-degree reel for further processing.
  • the temperature of the fiber web during winding should not exceed 30°C.
  • the [product/service] features...
  • Figure 1 The illustrated embodiment includes a downstream cooling stage 30 between the drying stage 20 and the winding stage 40 to cool the fiber web to a temperature of 30°C or less.
  • the same units are suitable for implementing the downstream cooling stage 30 as described for the upstream cooling stage 5. While such downstream cooling 30 is very advantageous, it may be omitted depending on the subsequent processing of the fiber web.

Landscapes

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

Description

  • 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 2 740 685 B2 bekannt. Auch die Dokumente DE 10 2010 030081 A1 , DE 10 2005 027831 A1 sowie DE 10 2010 029617 A1 beschreiben Beschichtungsverfahren.
  • Eine geeignete Möglichkeit zur Veredlung besteht im Auftragen 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 Auftragen 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 Auftragen zumindest eines Auftragsmediums auf eine laufende Faserstoffbahn mit Hilfe eines Auftragsaggregats, welches die folgenden Schritte umfasst:
    1. a. Bereitstellen einer Faserstoffbahn mit einer Temperatur von unter 55°C vor dem Einlauf in das Auftragsaggregat.
    2. b. Auftragen des Auftragsmediums auf zumindest eine Seite der Faserstoffbahn.
    3. 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 Auftragen 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 mikrofibrillierte 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 Auftragen 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 Auftragen 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 (10)

  1. Verfahren zum Auftragen 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. Auftragen 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 mikrofibrillierte 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)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102020106095.5A DE102020106095A1 (de) 2020-03-06 2020-03-06 Verfahren zu Beschichtung einer Faserstoffbahn
PCT/EP2020/087528 WO2021175480A1 (de) 2020-03-06 2020-12-21 Verfahren zu beschichtung einer faserstoffbahn

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EP4115012A1 EP4115012A1 (de) 2023-01-11
EP4115012B1 true EP4115012B1 (de) 2025-10-29

Family

ID=74215872

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP20845568.3A Active EP4115012B1 (de) 2020-03-06 2020-12-21 Verfahren zu beschichtung einer faserstoffbahn

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP4115012B1 (de)
DE (1) DE102020106095A1 (de)
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
DE102010029617A1 (de) * 2010-06-02 2011-12-08 Voith Patent Gmbh Verfahren zur Herstellung einer gestrichenen, mehrlagigen Faserstoffbahn
DE102010029615A1 (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
ES2609615T5 (es) 2012-12-06 2020-08-03 Mayr Melnhof Karton Ag Método para la producción de un material de embalaje recubierto y material de embalaje con al menos una capa de bloqueo para compuestos hidrófobos
TR201908379T4 (tr) * 2015-04-20 2019-06-21 Kotkamills Group Oyj Bir kaplanmış kartonun üretilmesine yönelik yöntem ve sistem ve bir kaplanmış karton.
CN110241658B (zh) 2019-05-29 2021-12-14 盐城工学院 一种提高食品包装纸张水蒸气和油脂阻隔性能的方法

Also Published As

Publication number Publication date
DE102020106095A1 (de) 2021-09-09
WO2021175480A1 (de) 2021-09-10
EP4115012A1 (de) 2023-01-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3922184C2 (de)
DE102020117953A1 (de) Beschichtungsanlange und Verfahren zur Beschichtung
DE2518829C2 (de) Verfahren und Vorrichtung zum kontinuierlichen zweiseitigen Beschichten einer durchlaufenden Bahn
EP4115012B1 (de) Verfahren zu beschichtung einer faserstoffbahn
EP4065769B1 (de) Beschichtung von faserstoffbahnen
DE112008002205T5 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Beschichten einer Bahn eines Fasermaterials mit wenigstens zwei Schichten einer Beschichtung
EP4347949B1 (de) Verfahren und vorrichtung
DE102019133942A1 (de) Auftragswerk und Auftragsverfahren
WO2020233849A1 (de) Auftragswerk und auftragsverfahren
DE19710124B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Temperierung von Kühlwalzen
EP1964972B1 (de) Verfahren zur Herstellung einer beschichteten Faserstoffbahn, insbesondere aus Papier oder Karton
EP2304103B1 (de) Bestimmung von geschwindigkeitsrelationen zwischen antriebsgruppen einer papiermaschine
EP1516960A1 (de) Verfahren zum Streichen einer Faserstoffbahn
EP1571257A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Behandeln einer Bahn aus Papier oder Karton
DE202019005628U1 (de) Beschichtung von Faserstoffbahnen
DE102004041537A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen einer gestrichenen LWC-Papierbahn
DE10212818A1 (de) Auftragsvorrichtung
DE112007000755B4 (de) Verfahren und Anlage zum Herstellen von gestrichenem Papier oder Karton
EP2000588A1 (de) Verfahren zum Aufbringen einer Doppelschicht
AT506010B1 (de) Verfahren und anordnung zur einflussnahme auf die eigenschaften einer faserbahn
AT505349B1 (de) Verfahren und vorrichtung zur herstellung einer neuen papierqualität
DE102005041372A1 (de) Vorrichtung und Verfahren zum Herstellen und Online-Beschichten einer Faserstoffbahn
EP1876294B1 (de) Verfahren zum Bearbeiten einer Bahn aus Rohpapier oder Rohkarton
DE102017106047A1 (de) Bahnbehandlung
DE102022122038A1 (de) Behandlungsabschnitt einer Produktionslinie zur Herstellung einer Faserbahn mit wenigstens einer Barrierebeschichtung und Behandlungsverfahren zur Herstellung einer Faserbahn mit wenigstens einer Barrierebeschichtung

Legal Events

Date Code Title Description
STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: UNKNOWN

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE INTERNATIONAL PUBLICATION HAS BEEN MADE

PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: REQUEST FOR EXAMINATION WAS MADE

17P Request for examination filed

Effective date: 20221006

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

DAV Request for validation of the european patent (deleted)
DAX Request for extension of the european patent (deleted)
GRAP Despatch of communication of intention to grant a patent

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR1

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: GRANT OF PATENT IS INTENDED

INTG Intention to grant announced

Effective date: 20250530

GRAS Grant fee paid

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR3

GRAA (expected) grant

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE PATENT HAS BEEN GRANTED

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: B1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: F10

Free format text: ST27 STATUS EVENT CODE: U-0-0-F10-F00 (AS PROVIDED BY THE NATIONAL OFFICE)

Effective date: 20251029

Ref country code: GB

Ref legal event code: FG4D

Free format text: NOT ENGLISH

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R096

Ref document number: 502020012169

Country of ref document: DE