FI115408B - Method for Coating Paper or Cardboard, Use of the Method and Coating Paste - Google Patents
Method for Coating Paper or Cardboard, Use of the Method and Coating Paste Download PDFInfo
- Publication number
- FI115408B FI115408B FI20020182A FI20020182A FI115408B FI 115408 B FI115408 B FI 115408B FI 20020182 A FI20020182 A FI 20020182A FI 20020182 A FI20020182 A FI 20020182A FI 115408 B FI115408 B FI 115408B
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- coating
- web
- typically
- pigment
- paste
- Prior art date
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
- B05B5/00—Electrostatic spraying apparatus; Spraying apparatus with means for charging the spray electrically; Apparatus for spraying liquids or other fluent materials by other electric means
- B05B5/08—Plant for applying liquids or other fluent materials to objects
- B05B5/14—Plant for applying liquids or other fluent materials to objects specially adapted for coating continuously moving elongated bodies, e.g. wires, strips, pipes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D1/00—Processes for applying liquids or other fluent materials
- B05D1/02—Processes for applying liquids or other fluent materials performed by spraying
- B05D1/04—Processes for applying liquids or other fluent materials performed by spraying involving the use of an electrostatic field
- B05D1/045—Processes for applying liquids or other fluent materials performed by spraying involving the use of an electrostatic field on non-conductive substrates
-
- 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
- D21H23/50—Spraying or projecting
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D2203/00—Other substrates
- B05D2203/20—Wood or similar material
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D2252/00—Sheets
- B05D2252/02—Sheets of indefinite length
-
- 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
- D21H19/00—Coated paper; Coating material
- D21H19/36—Coatings with pigments
- D21H19/38—Coatings with pigments characterised by the pigments
Landscapes
- Paper (AREA)
- Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
Description
115408115408
MENETELMÄ PAPERI- TAI KARTONKIRAINAN PÄÄLLYSTÄMISEKSI, MENETELMÄN KÄYTTÖ JA PÄÄLLYSTYSPASTAMETHOD FOR COATING PAPER OR PAPERBOARD, USE AND METHOD OF COATING
FÖRFARANDE FÖR BESTRYKNING AV EN PAPPERS- ELLER KARTONG-BANA, UTNYTTJANDE AV FÖRFARANDET OCH BESTRYKNINGSSMETFÖRFARANDE FÖR BESTRYKNINGSSMET AV EN PAPPERS- ELLER KARTONG-BANA, UTNYTTJANDE AV FÖRFARANDET OCH BESTRYKNINGSSMET
Esillä oleva keksintö kohdistuu jäljempänä esitettyjen itsenäisten patenttivaatimusten johdanto-osien määrittelemään menetelmään paperi- tai kartonkirainan päällystämiseksi, erityisesti spray-tekniikkaa käyttäen, menetelmän käyttöön ja menetelmässä käytettävään päällystyspastaan.The present invention is directed to a method for coating a paper or board web as defined in the preamble of the independent claims below, in particular using a spray technique, to a process and to a coating paste for use in the process.
Aikaisemmin on tunnettua päällystää painopapereita mm. teräpäällystys-tekniikkaa käyttäen. Teräpäällystys vaatii kuitenkin pohjapaperilta määrättyä lujuutta. Teräpäällystystä on siksi voitu lähinnä käyttää vain silloin kun lujuutta antavan sellukuidun osuus kuitumateriaalista on suuri pohjapaperissa. Teräpäällystystä on esimerkiksi käytetty LWC (light weight coated) laaduille, joissa sellun osuus , · kuitumateriaalista tyypillisesti on vähintään 40 %, ja hienopaperilaaduille, joissa sellun osuus kuitumateriaalista on 100 % tai lähes 100 %.Previously, it is known to coat printing papers e.g. using blade coating technology. However, the blade coating requires a certain strength from the base paper. Therefore, blade coating has mainly been used only when the high-strength pulp fiber is high in the base paper. For example, blade coating has been used for LWC (Light Weight Coated) grades, where the pulp content is typically at least 40% of the fiber material, and for fine paper grades where the pulp content is 100% or nearly 100%.
. Yleensä voidaan todeta, että mitä suurempi sellukuidun osuus on pohjapaperin ; ,: kuitumateriaalista sen kalliimpi pohjapaperi on. Olisi edullista voida päällystää :myös sellaisia puupitoisia paperilaatuja, joissa sellukuidun osuus on pieni. Teräpäällystyksellä tämä ei näytä onnistuvan.. Generally, the greater the proportion of pulp fiber in the base paper; ,: the more expensive the base paper than the fibrous material is. It would be advantageous to be able to coat: also woody paper grades with a low proportion of pulp fiber. With blade coating this does not appear to be successful.
• I t • ·• I t • ·
> I> I
:,,,: On huomattu, että filminsiirto-tekniikkaa (FS-tekniikkaa) käyttävä päällystys ei * : ’ ·. · vaadi vastaavia lujuusominaisuuksia pohjapaperilta kuin teräpäällystys. FS- :.,,: tekniikalla voidaan siten päällystää SC-paperilaatuja ja LWC-paperilaatuja, joiden ί ’: sellupitoisuus on alle 40 %. FS-tekniikalla voidaan jopa päällystää ": sanomalehtipaperia.: ,,,: It has been found that coating using film transfer technology (FS technology) does not *: '·. · Require similar strength properties to the base paper as the blade coating. Thus, the FS-:, ,, technology can be used to coat SC paper grades and LWC grades having a pulp content of less than 40%. FS technology can even coat ": newsprint.
2 115408 FS-päällystyksellä ei kuitenkaan saavuteta samaa laatua kuin teräpäällystyksessä. Yhtenä syynä tähän voidaan pitää filmin halkeamista telanipin jälkeen, eli filmin epätasaista jakautumista paperin ja telan pinnan välille. Päällystyksessä muodostuva pinta ei yleensä ole yhtä tasainen kun teräpäällystyksellä aikaansaatu pinta. FS-5 tekniikalla ei siten päällystetä paperia syväpainatukseen.2 115408 However, FS coating does not achieve the same quality as blade coating. One of the reasons for this may be the cracking of the film after the roll nip, i.e. the uneven distribution of the film between the paper and the surface of the roll. The surface formed during the coating is generally not as smooth as the surface produced by the blade coating. Thus, the FS-5 technique does not coat paper for intaglio printing.
Viime aikoina kehitetyn spray-tekniikkaan perustuvan päällystyksen on odotettu mahdollistavan puupitoisten, eli vain vähän sellukuituja sisältävien, paperien ja kartonkien laadukkaan päällystämisen.Recently developed spray-based coating is expected to provide high quality coating of wood-based, low-fiber paper and board.
Kehitetyssä spray-tekniikkaan perustuvassa päällystyksessä johdetaan päällystepasta 10 korkealla paineella useista vierekkäin rainan poikki riviin sovitetusta suihkusuuttimesta kohti päällystettävää rainaa. Suihkusuutinrivejä saattaa päällystysasemassa olla useita peräkkäin rainan kulkusuunnassa, hyvän peiton aikaansaamiseksi. Päällystepasta pyritään korkean, jopa yli 100 bar, paineen avulla jakamaan pienen pieniin pisaroihin, jotka suihkuina kohdistetaan päällystettävään 15 rainaan.In the developed spray-based coating, the coating paste 10 is led under high pressure from a plurality of jets arranged side-by-side across the web towards the web to be coated. There may be several rows of jet nozzles at the coating station in succession in the direction of web travel to provide good coverage. The high pressure of the coating paste, up to more than 100 bar, is aimed at distributing the small paste into small droplets which are applied as jets to the film to be coated.
Osa pienistä pastapisaroista jää sumuna leijumaan ilmaan päällystettävän paperin ja suihkusuuttimien väliin. Tämä sumu muodostaa monenlaisia ongelmia. Sumu leviää ; ‘: päällystyskoneesta ympäristöön, ellei päällystysasemaa koteloida ja sumua poisteta ' \ imulla tai muulla tavalla. Sumuna ilmaan häviävä pasta muodostaa ei toivotun . · · *. 20 hävikin, sen lisäksi että sumu likaa pinnat, johon se osuu. Sumun muodossa oleva : \: pasta voi lopuksi joutua jäteveteen, jota se kuormittaa.Some of the tiny droplets of paste remain suspended in the air between the paper to be coated and the spray nozzles. This mist creates a variety of problems. Fog spreading; ': From the coating machine to the environment unless the coating station is encased and fog removed' \ by suction or otherwise. The mist disappearing into the air creates unwanted dust. · · *. 20 disappeared, in addition to fogging the surfaces it hits. Finally, mist: \: pasta may end up in the waste water it loads.
• ·• ·
Ongelmaksi on myös osoittautunut hyvän laadun saavuttaminen. Suuttimista : ·. | suurella paineella purkautuva pasta leviää huonosti absorptiokykyisen paperin tai ': kartongin pinnalle. Tarpeellisen peiton saavuttamiseksi suihkusuuttimet asetetaan ; ’ ·. · 25 suihkuttamaan pastaa siten, että pastasuihkujen reunat menevät hieman päällekkäin.Achieving good quality has also proven to be a problem. From the nozzles: ·. | high pressure discharge paste spreads on poorly absorbent paper or board. To achieve the required coverage, the spray nozzles are placed; ''. · 25 to spray the pasta so that the edges of the pasta jets overlap slightly.
:.,.: Tällöin syntyy päällystykseen kuitenkin helposti paksumman päällystekerroksen •: · ·: muodostamia vanoja niihin kohtiin, joissa suihkut menevät päällekkäin. Vanoja * 3 115408 muodostuu sitä herkemmin mitä korkeampi on päällystepastan kuiva-ainepitoisuus. Tämä saattaa johtua siitä, että suihkujen reuna-alueet pyrkivät kuivumaan suihkun muita alueita enemmän. Laatua onkin jonkin verran voitu parantaa vähentämällä pigmenttipastan kuiva-ainepitoisuutta, eli lisäämällä pastaan vettä. Pastan 5 leviämisessä on joillekin laaduille todettu selvää huononemista pastan kuiva- ainepitoisuuden ollessa > 58 %. Siksi pastan kuiva-ainepitoisuus on pyritty pitämään < 58 %. Päällystyksessä olisi kuitenkin edullista voida välttää turhan veden tuonti rainalle mm siksi että vesi on kuitenkin kuivatettava pois rainasta päällystyksen jälkeen. Vedellä laimennetun päällystepastan tai siinä olevan veden ei myöskään 10 haluta tunkeutuvan rainaan, jossa se voi vaikuttaa haitallisesti rainan ominaisuuksiin.:.,.: However, this will easily result in a thicker coating layer:: · ·: where old jets overlap the jets. The higher the dry solids content of the coating paste, the more sensitive the old * 3 115408 is. This may be because the edges of the showers tend to dry more than the other showers. There has been some improvement in quality by reducing the dry matter content of the pigment paste, ie by adding water to the paste. For some grades, a clear deterioration in the spread of the paste 5 has been observed with a solids content of paste> 58%. Therefore, the dry solids content of the paste has been kept at <58%. However, in coating it would be advantageous to be able to avoid introducing unnecessary water to the web, for example, because the water must be dried after the coating, however. Also, the water-diluted coating paste or the water therein does not want to penetrate the web where it may adversely affect the properties of the web.
Spray-tekniikan on lisäksi todettu vaativan pohjapaperin, joka on suhteellisen tasainen, koska spray-tekniikkaa käyttävässä päällystyksessä koko pohjapaperin pinta päällystetään tasaisen paksulla pastakerroksella, joka siten seuraa pohjapaperin 15 mahdollisia epätasaisuuksia. Toistaiseksi on spray-tekniikkaa käyttävässä päällystyksessä pigmenttinä pääasiallisesti käytetty kalsiumkarbonaattia, joka pastassa esiintyy pieninä pyöreinä partikkeleina. Spray-päällystyksessä tällainen pasta ei tasoita pohjapaperin epätasaisuuksia. Teräpäällystyksessä pastakerros sitä ': ’: vastoin tasaa pohjapaperin pinnan epätasaisuudet.In addition, the spray technique has been found to require a relatively flat base paper, since in spray coating the entire surface of the base paper is coated with a uniformly thick paste layer, which consequently follows any irregularities in the base paper. To date, the most common pigment used in spray coating has been calcium carbonate, which is present in the form of small round particles in the paste. In spray coating, such paste does not smooth out unevenness in the base paper. In blade coating, the paste layer ':': on the contrary, smooths the surface irregularities of the base paper.
: * 20 Nyt esillä olevan keksinnön tarkoituksena on aikaansaada parannus edellä ‘: esitettyihin ongelmiin spray-tekniikkaa käyttävässä päällystyksessä.It is an object of the present invention to provide an improvement on the above problems in spray coating.
• · : ” : Keksinnön tarkoituksena on tällöin esimerkiksi aikaansaada spray-tekniikkaan perustuva päällystysmenetelmä, jolla voidaan saavuttaa hyvä laatu päällystetyn / pinnan suhteen.The purpose of the invention is, for example, to provide a coating method based on a spray technique which can achieve good quality with respect to the coated / surface.
: * ·. j 25 Tarkoituksena on mm. aikaansaada laadukas päällystämismenetelmä, jolla : : pigmenttipasta levittyy tasaisesti pohjapaperiin ilman vanoja.: * ·. j 25 The purpose is, for example, to provide a high quality coating method whereby: the pigment paste is evenly applied to the base paper without any old ones.
• · * 4 115408• · * 4 115408
Tarkoituksena on myös mahdollistaa puupitoisten tai aikaisempaa vähemmän sellukuitua sisältävien paperilaatujen päällystäminen spray-tekniikkaa soveltaen.It is also intended to enable the coating of wood-containing or less pulp-containing paper grades using spray technology.
Tarkoituksena on vielä mahdollistaa erilaisten pohjapaperia tasoittavien pigmenttihiukkasten hyväksikäyttö spray-tekniikkaa soveltavassa 5 päällystyksessä.A further object is to enable the use of various base paper-leveling pigment particles in a spray-applied coating.
Nyt esillä olevalle keksinnölle on edellä mainittujen tarkoitusperien saavuttamiseksi tunnettua se mikä on määritelty jäljempänä esitettyjen itsenäisten patenttivaatimusten tunnusmerkkiosissa.For the purposes of the foregoing purposes, the present invention is known as defined in the characterizing parts of the following independent claims.
Tyypillinen keksinnön mukainen menetelmä paperi- tai kartonkirainan 10 päällystämiseksi pigmenttihiukkasia sisältävällä päällystepastalla spray-tekniikkaa käyttäen, käsittää siten ainakin seuraavat peräkkäiset vaiheet (a) raina varataan sähköisesti, johtamalla raina elektrodin ja vastaelektrodin väliin muodostetun sähköstaattisen kentän läpi, (b) vaiheessa (a) sähköisesti varattu raina johdetaan 15 päälly stysasemalle ja (c) päällystysasemalle johdettu sähköisesti varattu raina •\:.: päällystetään ainakin toiselta puoleltaan mainitulla pigmenttihiukkasia ‘ ’ sisältävällä päällystepastalla mainittua spray-tekniikkaa käyttäen.A typical process of the invention for coating a paper or board web 10 with a coating paste containing pigment particles using a spray technique thus comprises at least the following successive steps: (a) electrically charging the web through an electrostatic field formed between the electrode and counter electrode, (b) the charged web is fed to 15 coating stations and (c) an electrically charged web fed to the coating station is coated with at least one side of said coating pigment containing pigment particles using said spray technique.
:.'.: Nyt on yllättäen todettu, että varaamalla raina sähköisesti voidaan spray- · ...** 20 tekniikkaa käyttäen päällystepastaa levittää tasaisesti lähes kaikinlaisille, myös absorptiokykyisille pohjapapereille tai -kartongeille.:. '.: It has now surprisingly been found that by electronically charging the web, the spray paste can be applied evenly to almost any kind of base paper or paperboard, including absorbent.
* · '...: Päällystepasta voidaan yllättäen purkaa suihkusuuttimista aikaisempaa :/. j pienemmällä paineella, tyypillisesti 5-130 bar, tyypillisimmin 10-30 :... · bar paineella. Näin voidaan saavuttaa useita etuja. Pienempi paine '" * · 25 vähentää muodostuvan sumun määrää. Pienemmän paineen ansiosta »t · 115408 suuttimet kestävät paremmin kuin korkeampaa painetta käytettäessä.* · '...: The coating paste can unexpectedly be unloaded from the spray nozzles: /. j at a lower pressure, typically 5-130 bar, most typically 10-30: ... · bar. In this way, several advantages can be achieved. Lower pressure '"* · 25 reduces the amount of mist produced. Due to lower pressure, the» t · 115408 nozzles are more durable than at higher pressures.
Pasta voi tällöin myös sisältää levymäisiä partikkeleita, joiden käyttöä suuttimet eivät ole aikaisemmin kestäneet. Edellisestä johtuen voidaan myös laitteiston investointi-ja käyttökustannuksissa saavuttaa säästöjä.The paste may then also contain plate-like particles which the nozzles have not previously been able to use. Due to the above, savings can also be made in the investment and operating costs of the equipment.
5 Spray-tekniikkaa soveltavassa päällystyksessä on aikaisemmin lähinnä käytetty kalsiumkarbonaattipohjaista pigmenttiä, kuten GCC tai PCC karbonaattia. Sähköisesti varatulle pohjapaperille tai -kartongille voidaan yllättäen spray-tekniikkaa käyttäen levittää myös levymäisiä pigmenttejä sisältäviä päällystepastoja. Aikaisemmin on kuviteltu vain pyöreiden 10 pigmenttihiukkasten voivan tulla kysymykseen spray-tekniikkaa soveltavassa päällystyksessä. Nyt on voitu todeta, että levymäisillä pigmenttipartikkeleilla voidaan spray-tekniikkaa soveltavassa päällystyksessä saada jopa aikaisempaa huomattavasti parempi laatu.In the past, spray-based coatings have previously used mainly calcium carbonate based pigments such as GCC or PCC carbonate. Unexpectedly, spray pastes with sheet-like pigments can also be applied to the electrically charged base paper or board. In the past, it has been imagined that only circular pigment particles 10 can be used in spray coating applications. It has now been found that the use of plate-like pigment particles in spray-applied coating can achieve even much better quality than before.
Tyypillinen päällystyspasta mekaanisen painopaperin, kuten 15 sanomalehtipaperin ja LWC-paperin, päällystyksessä, jossa mekaanisen massan osuus on suuri, sisältää tällöin pigmenttiseoksen, jossa on \ : 70 - 90 %, tyypillisesti noin 80 % karbonaattia ja • · · · I t i ; ‘ ; 10 - 30 %, tyypillisesti noin 20 % levymäistä pigmenttiä.A typical coating paste for high mechanical pulp coating of mechanical printing paper, such as newsprint and LWC, then contains a pigment mixture containing from 70% to 90%, typically about 80% carbonate and; '; 10-30%, typically about 20%, of the lamellar pigment.
. · , Tyypillinen päällystyspasta syväpainopaperin päällystyksessä sisältää » · > 20 vastaavasti pigmenttiseoksen, jossa on * * *. ·, Typical coating paste for gravure paper coating »·> 20, respectively, of pigment mixture with * * *
Ti.' 30 - 50 %, tyypillisesti noin 40 % karbonaattia ja : ',: 50-70 %, tyypillisesti noin 60 % levymäistä pigmenttiä.Ti. " 30-50%, typically about 40% carbonate and: 50-70%, typically about 60% lamellar pigment.
'. Näyttää siltä, että levymäiset pigmenttipartikkelit tasoittavat myös . · · ·. pohjapaperissa olevia epätasaisuuksia. Voidaan ajatella, että levymäiset 25 pigmenttipartikkelit, osuessaan sähköisesti varattuun pintaan, asettuvat 6 115408 pinnalle lappeelleen pinnan suuntaisesti, muodostaen näin pinnan epätasaisuuksien yli pintaa tasoittavan kerroksen. Levymäiset pigmenttipartikkelit ovat tyypillisesti kaoliini- tai talkkipartikkeleita tai jotakin näiden seosta.'. The plate-like pigment particles also appear to smooth out. · · ·. irregularities in the base paper. It is contemplated that the plate-like pigment particles 25, when struck on the electrically charged surface, will settle on the surface of the flattened surface, thereby forming a surface smoothing layer over the surface irregularities. The plate-like pigment particles are typically kaolin or talc particles or any mixture thereof.
5 Spray-tekniikkaa käytettäessä voidaan päällysteen paksuutta helposti säätää säätämällä suihkutettavan pastan määrää.5 With spray technology, the thickness of the coating can be easily adjusted by adjusting the amount of paste to be sprayed.
Keksinnön mukaista spray-tekniikkaa sovellettaessa voidaan raina varata sähköisesti vaiheessa (a) johtamalla raina koronapurkauslaitteen tai muun vastaavan elektrodin ja vastaelektrodin väliin muodostetun sähköstaattisen kentän läpi. Yastaelektrodina 10 voidaan edullisesti käyttää sähköä j ohtavasta materiaalista valmistettua ja vaiheessa (a) rainan kulkua ohjaavaa pintaa, kuten kääntötela, joka on esimerkiksi kromipäällysteinen tela. Tällöin voidaan tämä ohjaava pinta maadoittaa, sopivan varauksen aikaansaamiseksi rainaan. Sähköstaattinen kenttä suunnataan edullisesti kulkemaan ainakin pääosaltaan kohtisuoraan rainaan nähden.In applying the spray technology of the invention, the web can be charged electrically in step (a) by passing the web through a corona discharge device or other electrostatic field formed between the corresponding electrode and the counter electrode. Preferably, the yoke electrode 10 may be a surface made of electrically flaking material and guiding the web passage in step (a), such as a turning roll, for example a chromium-plated roll. This guiding surface can then be grounded to provide a suitable charge to the web. The electrostatic field is preferably directed to travel at least substantially perpendicular to the web.
15 Raina varataan sähköisesti vaiheessa (a) elektrodilla, jolla tyypillisesti • aikaansaadaan < 60 kV, tyypillisimmin < 30 kV jännite. Sähkövirta on tällöin • : tyypillisesti <10 mA/m, tyypillisimmin < 5 mA/m.The web is electrically charged in step (a) with an electrode typically providing a voltage of <60 kV, most typically <30 kV. The current is then: • typically <10 mA / m, most typically <5 mA / m.
; ; Keksinnön mukaista spray-tekniikkaa sovellettaessa raina johdetaan edullisesti : pystysuorassa asennossa vaiheesta (a) vaiheeseen (c). Raina johdetaan edullisesti 20 pystysuorassa asennossa myös päällystysaseman läpi vaiheessa (c). Tyypillisesti kääntötela, jonka yhteydessä raina varataan sähköisesti, on sovitettu varsinaista , ' päällystysasemaa korkeammalle tasolle siten, että raina kulkee pystysuorassa alaspäin kääntötelalta kohti päällystysasemaa ja pystysuorassa ainakin » ! päällystysaseman pääosan läpi. Haluttaessa voidaan tietenkin rainan kulku jäljestää 1 myös muun suuntaiseksi.; ; When applying the spray technique according to the invention, the web is preferably guided: vertically from step (a) to step (c). The web is preferably guided in an upright position 20 also through the coating station in step (c). Typically, the pivoting roll, in which the web is charged electrically, is arranged at a level higher than the actual coating position so that the web runs vertically downward from the pivoting roll towards the coating station and vertically at least »! through the bulk of the coating station. If desired, the course of the web can of course be tracked 1 also in the other direction.
7 1154087, 115408
Keksinnön mukaista ratkaisua voidaan edullisesti käyttää sellaisissa päällystysasemissa, jossa raina samanaikaisesti päällystetään sen molemmilta puolilta. Haluttaessa voidaan raina päällystää vain toiselta puoleltakin.The solution of the invention can advantageously be used in coating stations where the web is simultaneously coated on both sides. If desired, only one side of the web may be coated.
Spray-tekniikkaa soveltavassa päällystyksessä suihkusuuttimia sovitetaan riviin 5 rainan poikki useita, tyypillisesti siten, että suuttimien väli on 40 - 130 mm.In spray coating applications, a plurality of spray nozzles are arranged in a row 5 across the web, typically with a nozzle spacing of 40 to 130 mm.
Päällystysasemaan voidaan haluttaessa järjestää useita suutinrivejä päällekkäinkin. Tällöin rainan kulkusuunnassa peräkkäin sovitetut suuttimet on edullisesti sovitettu hieman limittäin. Suuttimet on edullisesti maadoittettu.Multiple nozzle rows can be provided on top of the coating station if desired. Thus, the nozzles arranged one after the other in the direction of web travel are preferably arranged slightly overlapping. The nozzles are preferably grounded.
Keksinnön mukaista spray-tekniikkaan perustuvaa päällystysmenetelmää 10 sovellettaessa voi päällystepastan kuiva-ainepitoisuus olla suurempi kuin mitä spray-tekniikkaa sovellettaessa on aikaisemmin voitu käyttää. Päällystepastan kuiva-ainepitoisuus voi olla > 58 %, jopa yli 60 %, kuitenkin yleensä < 70 %. Tällöin vältetään ylimääräisen veden tuonti rainalle ja säästetään kuivatuskustannuksissa.When applying the spray technique based on the spray technique 10 of the invention, the dry matter content of the coating paste may be higher than what has previously been possible with the spray technology. The solids content of the coating paste may be> 58%, even more than 60%, however, generally <70%. This avoids the introduction of excess water onto the web and saves on drying costs.
Pohjapaperin positiivinen sähköinen varaus edesauttaa korkean kuiva-15 ainepitoisuuden omaavan pastan levittämistä tasaisesti yli koko rainan.The positive electrical charge of the base paper promotes the distribution of high dry solids paste evenly throughout the web.
Lisäksi rainan sähköinen varaus estää sumupilven muodostumisen päällystysasemassa. Tavanomaisessa spray-päällystyksessä pastasuihkusta erilleen • · \; pyrkivät pienen pienet pisarat ohjautuvat keksinnön mukaisessa ratkaisussa :: pastasuihkun mukana kohti päällystettävää rainaa. Näin voidaan olettaa, että ’; * · ] 20 pastasuihkun reunatkaan eivät kuiva samalla tavalla kuin aikaisemmassa spray- päällystyksessä on todettu tapahtuvan. Tällöin vältytään päällystyksessä myös kuivemman pastan aiheuttamilta vanoilta.In addition, the electrical charge of the web prevents the formation of a fog cloud at the coating station. In a conventional spray coating, • · \; the aspirating tiny tiny droplets in the solution of the invention are directed with the spray jet towards the web to be coated. Thus, it can be assumed that '; * ·] Even the edges of 20 spray jets do not dry in the same way as in previous spray coating. This also avoids the use of a drier paste in the coating.
• *• *
Keksinnön mukainen spray-tekniikkaan perustuva päällystysmenetelmä soveltuu käytettäväksi useiden erilaisten puupitoisten paperilaatujen päällystämiseen.The spray technique of the invention is suitable for use in coating a variety of wood-containing paper grades.
.*..' 25 Menetelmä soveltuu käytettäväksi mm. sanomalehtipaperin tai LWC-paperin • _ päällystämisessä pigmenttipastalla. Keksinnön mukaisesti päällystettävän paperin » § ... ^ valmistuksessa voidaan sellukuidun osuutta kuitumassasta yleensä vähentää.. * .. '25 The method is suitable for use e.g. • coating of newsprint or LWC paper with pigment paste. In the manufacture of paper to be coated according to the invention, the proportion of pulp fiber in the pulp can generally be reduced.
8 1154088, 115408
Keksinnön mukainen menetelmä soveltuu niin ikään käytettäväksi pääasiallisesti sellukuitua sisältävän paperin, kuten 80 - 100 % sellukuitua sisältävän paperin, päällystämisessä pigmenttipastalla.The process of the invention is also suitable for use with a pigment paste for coating a pulp-containing paper, such as 80-100% pulp-containing paper.
Keksintöä selostetaan seuraavassa lähemmin oheisiin piirustuksiin viittaamalla, 5 joissaThe invention will now be further described with reference to the accompanying drawings, in which:
Kuvio 1 esittää kaavallisesti ja esimerkinomaisesti erästä spray-tekniikkaa soveltavaa päällystyslaitetta, jossa raina varataan sähköisesti keksinnön mukaisella menetelmällä, jaFigure 1 shows schematically and by way of example a coating apparatus employing a spray technique in which the web is electrically charged by the process of the invention; and
Kuvio 2 esittää poikkileikkausta kuvion 1 laitteesta viivaa AA pitkin.Figure 2 is a cross-sectional view of the device of Figure 1 along line AA.
10 Kuviossa 1 on esitetty rainan 10 päällystyslaite, joka käsittää laitteen 12 rainan sähköiseksi varaamiseksi ja päällystysaseman 14 sähköistetyn rainan 10’ päällystämiseksi.10 shows a web coating device 10 comprising a device 12 for electrically charging the web and a coating station 14 for coating the electrified web 10 '.
Laite 12 rainan sähköistämiseksi käsittää varauselektrodin 16 ja rainaa ohjaavana vastaelektrodina toimivan maadoitetun kääntötelan 18. Raina 10 on jäljestetty ; ‘ 15 kulkemaan elektrodin 16 ja kääntötelan 18 väliin muodostuvan sähkökentän 20 läpi, : ’: : jolloin raina varautuu sähköisesti. Sähkökenttä on kohtisuora rainaan nähden.The device 12 for electrifying the web comprises a charge electrode 16 and a grounded pivot roll 18 serving as a counter-electrode guiding the web. The web 10 is imaged; '15 to pass through an electric field 20 formed between the electrode 16 and the turning roll 18, whereby the web is electrically charged. The electric field is perpendicular to the web.
• · Sähköisesti varautunut raina 10’ viedään pystysuorana vientinä kääntötelan 18 ‘* alapuolella olevaan päällystysasemaan 14.· · The electrically charged web 10 'is transported vertically to the coating station 14 below the roller roll 18' *.
:.,,1 Kuviossa 1 esitetyssä päällystysasemassa on rainan 10’ molemmille puolille 20 jäljestetty kaksi päällekkäistä suutinriviä 22, 24 ja 22’, 24’ spray-suuttimia 26.In the coating station shown in Figure 1, there are two overlapping nozzle rows 22, 24 and 22 ', 24' of spray nozzles 26 on both sides 20 of web 10 '.
; * Suuttimia voi keksinnön mukaista ratkaisua sovellettaessa kuitenkin olla vain yksi rivi. Vastaavasti suutinrivi tai -rivit voi olla sovitettu vain yhdelle puolelle rainaa.; However, there may be only one row of nozzles when applying the solution of the invention. Correspondingly, the nozzle row (s) may be arranged on only one side of the web.
,; Suuttimet on maadoitettu. Suuttimista suihkutetaan päällystyspastasuihkuja 28 rainaa 10’ kohti. Päällystyspastasuihkut 28 levittävät pastaa tasaisesti rainalle 10’.,; The nozzles are grounded. Coating spray jets 28 are sprayed from the nozzles towards the web 10 '. The coating paste jets 28 distribute the paste evenly onto the web 10 '.
,,: 25 Kuviosta 2 voidaan nähdä, että kussakin suutinrivissä 22, 24 ja 22’, 24’ on useita suuttimia 26, jotka on sovitettu sellaiselle etäisyydelle toisistaan, että niistä 9 115408 purkautuvat suihkut pääasiallisesti peittävät rainan sen koko leveydeltä. Eri päällekkäisissä riveissä suihkut on sovitettu hieman limittäin siten, että peitto varmistuu. Tämän keksinnön ehkä tärkeimpänä ideana on varata paperi- tai kartonkiraina sähköisesti päällystysasemaa edeltävän kääntötelan päällä ja tehdä 5 spray-päällystys tämän jälkeen edullisesti rainan kummaltakin puolelta samanaikaisesti. Näin voidaan aikaansaada erittäin tasainen päällystetty pinta, joka antaa mahdollisuuden valmistaa myös syväpainopapereita, joissa paperin sileys on tärkeä painettavuuteen vaikuttava tekijä. Rainan sähköistäminen poistaa myös oleellisesti pastasumun muodostumisen.2: It can be seen from Figure 2 that each nozzle row 22, 24 and 22 ', 24' has a plurality of nozzles 26 spaced apart such that the discharge jets substantially cover the entire width thereof. In different overlapping rows, the showers are slightly overlapped to ensure coverage. Perhaps the most important idea of the present invention is to electrically charge a paper or board web over a rotating roll prior to the coating station, and then to spray spray preferably on both sides of the web simultaneously. In this way, a very smooth coated surface can be obtained, which also enables the production of gravure papers where the smoothness of the paper is an important factor affecting printability. Electronisation of the web also substantially eliminates the formation of pasta mist.
10 Keksinnön mukaisella spray-tekniikkaan perustuvalla päällystyksellä saavutetaan monta etua, aikaisempaan spray-tekniikkaan perustuvaan päällystykseen nähden, kuten: - keksinnön mukaisella ratkaisulla pystytään päällystyspasta, jopa suhteellisen korkean kuiva-aineen omaava pasta, levittämään tasaisesti rainalle siten, että 15 saavutetaan hyvänlaatuinen päällystetty rainan pinta ja siten, että rainan ajettavuus pysyy hyvänä; ja - keksinnön mukaisella ratkaisulla vältetään myös pastasumun muodostus, eli * · • · * / vältytään pastasumun likaamilta pinnoilta, pastasumun poistamiseen käytettäviltä * # • · ' '. laitteilta ja pastan kulkeutuminen jätevesiin. Päällystysasemaa ei tarvitse • · , · · \ 20 pastasumun leviämisen estämiseksi koteloida tai asemaan ei tarvitse järjestää : ’ , · voimakasta imujärjestelmää sumun poistamiseksi. Ei liioin tarvita laitteita sumunThe spray-based coating according to the invention provides many advantages over the coating based on the prior spray technique, such as: and in such a way that the runnability of the web remains good; and - the solution according to the invention also avoids the formation of a paste mist, i.e. * · • · * / avoids dirty surfaces of the paste, used to remove the paste mist * # • · ''. from equipment and the passage of paste into waste water. The coating station does not need to be enclosed or provided to prevent spreading of the · ·, · · \ 20 paste mist: ', · a powerful suction system to remove the mist. Also, no equipment is needed in the fog
• I• I
» t · •, t : kondensoimiseksi tai imeyttämiseksi veteen. Pastan sumuamattomuus pienentää siten myös jätevesien muodostumista ja näin voidaan päällystysasema rakentaa • · I t y ’ ·’ aikaisempaa pienempään tilaan.»T · •, t: for condensation or absorption in water. The non-fogging of the paste thus also reduces the formation of waste water and thus allows the coating station to be built in a smaller space than before.
* * · t ’·,· 25 Spray-tekniikkaan perustuvaa keksinnön mukaista päällystystä on ensisijaisesti * » * * * ,, / ajateltu käytettäväksi puupitoista kuitua sisältävien paperilajien päällystämiseen, » : · ! joissa saavutettavat edut ovat mahdollisesti suurimmat. On kuitenkin todettu, että I » « I * · 115408 ίο tätä päällystysmenetelmää voidaan edullisesti käyttää myös hienopaperin päällystämisessä.* * · T '·, · 25 Spray coating according to the invention is primarily * »* * * ,, / intended for coating paper grades containing wood fiber,»: ·! where the benefits are potentially greatest. However, it has been found that this coating process can advantageously also be used for fine paper coating.
Pohjapaperin sähkövarauksella voidaan aikaisemmin tunnetuissa spray-tekniikkaan perustuvissa applikaatioissa käytetty karbonaattipigmentti, jauhettu eli GCC tai 5 saostettu PCC pigmentti, ainakin osittain korvata levymäisiä tai levymäisiä pigmenttipartikkeleita sisältävällä pigmentillä, kuten kaoliinilla tai talkilla. Kaoliini-ja/tai talkkilisäyksellä voidaan parantaa päällysteen peittoa ja painettavuutta erityisesti offsetissa. Sileää spray-tekniikalla päällystettyä paperia voidaan käyttää myös syväpainatukseen.The electrical charge of the base paper can at least partially replace the carbonate pigment used in the prior art spray-based applications, the powdered or GCC or the precipitated PCC pigment, with a pigment containing lamellar or lamellar pigment particles such as kaolin or talc. The addition of kaolin and / or talc can improve the coverage and printability of the coating, particularly in offset printing. Smooth spray coated paper can also be used for gravure printing.
10 Keksintöä ei ole tarkoitus rajata edellä esitettyihin sovellutuksiin, vaan sitä on tarkoitus käyttää laajasti jäljempänä esitettyjen patenttivaatimusten määrittelemissä puitteissa.The invention is not intended to be limited to the above embodiments, but is intended to be widely used within the scope defined by the following claims.
• · t · t · • « « · · • · • · · · • · • · · • t • · * · · * · • · · • · I • · • · · * · • 1 »Il • ♦ • · · • · * 1 1 » • « • · ® • Il ♦• • t «t« • «« «i« i «i» i »i» i »i» i • i »i» i • i »i» i »i» i »i» i »i» i »i» i «i» i «i» i »i» i »i» i »i« i »i. • · · • · * 1 1 »•« • · ® • Il ♦
Claims (21)
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FI20020182A FI115408B (en) | 2002-01-31 | 2002-01-31 | Method for Coating Paper or Cardboard, Use of the Method and Coating Paste |
PCT/FI2003/000079 WO2003064766A2 (en) | 2002-01-31 | 2003-01-31 | A coating method involving the use of an electrical field |
AU2003201981A AU2003201981A1 (en) | 2002-01-31 | 2003-01-31 | A coating method involving the use of an electrical field |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FI20020182 | 2002-01-31 | ||
FI20020182A FI115408B (en) | 2002-01-31 | 2002-01-31 | Method for Coating Paper or Cardboard, Use of the Method and Coating Paste |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FI20020182A0 FI20020182A0 (en) | 2002-01-31 |
FI20020182A FI20020182A (en) | 2003-08-01 |
FI115408B true FI115408B (en) | 2005-04-29 |
Family
ID=8562992
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FI20020182A FI115408B (en) | 2002-01-31 | 2002-01-31 | Method for Coating Paper or Cardboard, Use of the Method and Coating Paste |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
AU (1) | AU2003201981A1 (en) |
FI (1) | FI115408B (en) |
WO (1) | WO2003064766A2 (en) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FI123458B (en) | 2006-08-24 | 2013-05-15 | Stora Enso Oyj | Process for coating paper or cardboard product and product obtained thereby |
EP2860312B1 (en) * | 2013-10-08 | 2019-05-22 | Valmet Technologies, Inc. | Arrangement of a fiber web production line and method of a fiber web production line |
WO2019131083A1 (en) | 2017-12-28 | 2019-07-04 | コアレックス信栄株式会社 | Production method for deodorizing paper |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4748043A (en) * | 1986-08-29 | 1988-05-31 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Electrospray coating process |
ATE111142T1 (en) * | 1988-03-07 | 1994-09-15 | Pluss Stauffer Ag | PIGMENT MIX FOR THE PAPER INDUSTRY. |
JP2835659B2 (en) * | 1991-09-02 | 1998-12-14 | 富士写真フイルム株式会社 | Application method |
GB9726921D0 (en) * | 1997-12-19 | 1998-02-18 | Ecc Int Ltd | Packaging materials |
DE19820432A1 (en) * | 1998-05-07 | 1999-11-11 | Voith Sulzer Papiertech Patent | Method and device for applying an application medium to a running surface |
DE19950009B4 (en) * | 1999-10-18 | 2012-11-22 | Eltex-Elektrostatik Gmbh | Device for moistening a material web |
-
2002
- 2002-01-31 FI FI20020182A patent/FI115408B/en not_active IP Right Cessation
-
2003
- 2003-01-31 WO PCT/FI2003/000079 patent/WO2003064766A2/en not_active Application Discontinuation
- 2003-01-31 AU AU2003201981A patent/AU2003201981A1/en not_active Abandoned
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FI20020182A0 (en) | 2002-01-31 |
FI20020182A (en) | 2003-08-01 |
WO2003064766A2 (en) | 2003-08-07 |
AU2003201981A1 (en) | 2003-09-02 |
WO2003064766A3 (en) | 2003-11-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0682571B1 (en) | Method and apparatus for coating paper or the like | |
JP4271726B2 (en) | Method and apparatus for coating moving paper or cardboard web | |
US8425721B2 (en) | Method and apparatus for treating a fibrous web | |
EP1483446B1 (en) | A method for coating a surface of a continuous web with a coating powder | |
EP1465738B1 (en) | Method and apparatus for coating both sides of a web | |
US20050118348A1 (en) | Surface treatment process | |
FI115408B (en) | Method for Coating Paper or Cardboard, Use of the Method and Coating Paste | |
US6827781B1 (en) | Device for humidifying a material web | |
CA2335631C (en) | Method and apparatus for treating the surface of a web | |
US6855373B2 (en) | Method and device relating to coating a running web | |
CA2275993A1 (en) | Method and device for applying a medium on a running web of material | |
US20020069990A1 (en) | Machine to manufacture a fibrous material web | |
WO2009040471A2 (en) | Method and arrangement for coating a web of fibre material with at least two layers of coating | |
US7390557B2 (en) | Method for coating a web of paper or paperboard and a coated paper grade | |
EP1483806B1 (en) | A grounding electrode and a method in which it is utilized | |
US20030152696A1 (en) | Method and apparatus for coating a web with a preferably dry treating agent | |
FI73267C (en) | Paper web coating device. | |
WO2005061126A1 (en) | Control of air boundary layer |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PC | Transfer of assignment of patent |
Owner name: CIBA SPECIALTY CHEMICALS HOLDING INC. Free format text: CIBA SPECIALTY CHEMICALS HOLDING INC. |
|
FG | Patent granted |
Ref document number: 115408 Country of ref document: FI |
|
MM | Patent lapsed |