FI121086B - Menetelmä paperi- tai kartonkirainojen päällystämiseksi - Google Patents

Menetelmä paperi- tai kartonkirainojen päällystämiseksi Download PDF

Info

Publication number
FI121086B
FI121086B FI20041706A FI20041706A FI121086B FI 121086 B FI121086 B FI 121086B FI 20041706 A FI20041706 A FI 20041706A FI 20041706 A FI20041706 A FI 20041706A FI 121086 B FI121086 B FI 121086B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
layer
coating
paper
web
smooth surface
Prior art date
Application number
FI20041706A
Other languages
English (en)
Swedish (sv)
Other versions
FI20041706A (fi
FI20041706A0 (fi
Inventor
Lars Gaedda
Ari Kiviranta
Olli Suontausta
Original Assignee
Metso Paper Inc
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 Metso Paper Inc filed Critical Metso Paper Inc
Priority to FI20041706A priority Critical patent/FI121086B/fi
Publication of FI20041706A0 publication Critical patent/FI20041706A0/fi
Priority to EP05823380A priority patent/EP1834041A4/en
Priority to PCT/FI2005/000562 priority patent/WO2006070064A1/en
Publication of FI20041706A publication Critical patent/FI20041706A/fi
Application granted granted Critical
Publication of FI121086B publication Critical patent/FI121086B/fi

Links

Classifications

    • 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
    • B05D7/00—Processes, other than flocking, specially adapted for applying liquids or other fluent materials to particular surfaces or for applying particular liquids or other fluent materials
    • B05D7/50—Multilayers
    • B05D7/56—Three layers or more
    • B05D7/58—No clear coat specified
    • B05D7/582—No clear coat specified all layers being cured or baked together
    • B05D7/5823—No clear coat specified all layers being cured or baked together all layers being applied simultaneously
    • 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
    • D21H23/52—Addition to the formed paper by contacting paper with a device carrying the material
    • D21H23/56—Rolls
    • D21H23/58—Details thereof, e.g. surface characteristics, peripheral speed
    • D21H23/60—Details thereof, e.g. surface characteristics, peripheral speed the material on the applicator roll being subjected to a particular treatment before applying to the paper
    • 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
    • B05D1/28—Processes for applying liquids or other fluent materials performed by transfer from the surfaces of elements carrying the liquid or other fluent material, e.g. brushes, pads, rollers
    • 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
    • D21H23/52—Addition to the formed paper by contacting paper with a device carrying the material
    • 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
    • D21H23/70—Multistep processes; Apparatus for adding one or several substances in portions or in various ways to the paper, not covered by another single group of this main group
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C—APPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C1/00—Apparatus in which liquid or other fluent material is applied to the surface of the work by contact with a member carrying the liquid or other fluent material, e.g. a porous member loaded with a liquid to be applied as a coating
    • B05C1/04—Apparatus in which liquid or other fluent material is applied to the surface of the work by contact with a member carrying the liquid or other fluent material, e.g. a porous member loaded with a liquid to be applied as a coating for applying liquid or other fluent material to work of indefinite length
    • B05C1/08—Apparatus in which liquid or other fluent material is applied to the surface of the work by contact with a member carrying the liquid or other fluent material, e.g. a porous member loaded with a liquid to be applied as a coating for applying liquid or other fluent material to work of indefinite length using a roller or other rotating member which contacts the work along a generating line
    • B05C1/0826—Apparatus in which liquid or other fluent material is applied to the surface of the work by contact with a member carrying the liquid or other fluent material, e.g. a porous member loaded with a liquid to be applied as a coating for applying liquid or other fluent material to work of indefinite length using a roller or other rotating member which contacts the work along a generating line the work being a web or sheets
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C—APPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C5/00—Apparatus in which liquid or other fluent material is projected, poured or allowed to flow on to the surface of the work
    • B05C5/007—Slide-hopper coaters, i.e. apparatus in which the liquid or other fluent material flows freely on an inclined surface before contacting the work
    • B05C5/008—Slide-hopper curtain coaters
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C—APPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C9/00—Apparatus or plant for applying liquid or other fluent material to surfaces by means not covered by any preceding group, or in which the means of applying the liquid or other fluent material is not important
    • B05C9/04—Apparatus or plant for applying liquid or other fluent material to surfaces by means not covered by any preceding group, or in which the means of applying the liquid or other fluent material is not important for applying liquid or other fluent material to opposite sides of the work
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C—APPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C9/00—Apparatus or plant for applying liquid or other fluent material to surfaces by means not covered by any preceding group, or in which the means of applying the liquid or other fluent material is not important
    • B05C9/06—Apparatus or plant for applying liquid or other fluent material to surfaces by means not covered by any preceding group, or in which the means of applying the liquid or other fluent material is not important for applying two different liquids or other fluent materials, or the same liquid or other fluent material twice, to the same side of the work
    • 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
    • B05D2252/10—Applying the material on both sides
    • 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
    • D21H19/80—Paper comprising more than one coating
    • D21H19/82—Paper comprising more than one coating superposed

Description

Menetelmä paperi- tai kartonkirainojen päällystämiseksi
Esillä oleva keksintö koskee patenttivaatimuksen 1 johdannon mukaista menetelmää päällystetyn paperin tai kartongin valmistamiseksi.
5 Tällaisen menetelmän mukaan pohjapaperille tai -kartongille muodostetaan päällystyskerros, joka ainakin osittain sisältää pigmenttejä ja sideainetta.
Päällystetyt paperit ovat nykyisin markkinoilla olevia suuren tuotantomäärän paperi-10 tuotteita. Tämänkaltaiset paperit toimivat tavallisesti korkealaatuisina painopohjina. Painopapereilla odotetaan samanaikaisesti olevan sekä suuri vaaleus että hyvä kiiltoja sileys.
Paperipäällysteet valmistetaan eri tavoilla. Tyypillisesti päällystyspasta käsittää 15 mineraalipigmenttejä, vettä ja sideainepolymeeriä. Mineraalipigmentti voi olla kaoliinia, kipsiä, jauhettua tai saostettua kalsiumkarbonaattia, titaanidioksidia jne. Parhaimman opasiteetin muodostavia pigmenttejä ovat titaanidioksidi (T1O2) ja saostettu kalsiumkarbonaatti (PCC). Parhaimmat pigmentit ovat myös kalleimpia.
20 Jos paperin pinta olisi täysin tasainen, sileä ja säilyisi sellaisena päällystysprosessin aikana, tarvittaisiin vain pieni määrä päällystyspastapigmenttiä. Tästä syystä pohjapaperi tavallisesti kalanteroidaan ennen päällystämistä. Valitettavasti kuitenkin 40 - 60 % kalanteroinnin aikana saavutetusta sileydestä menetetään, kun pinta kostuu uudelleen päällystämisen aikana, vesipitoisen päällystyspastan sisältämän veden takia.
25
Edellä olevien syiden takia tarvitaan tavallisesti useita päällystyskerroksia parhaimman tuloksen saavuttamiseksi. Kukin kerros sisältää partikkeleita, joilla on erilainen keskikoko ja mahdollisesti erilaiset mineraalipartikkelilaadut. Pieni mineraalipartikkelikoko säilyttää enemmän "pikseleitä" painatuksessa. Tämä on syy sille, miksi kooltaan alueella 0,5 - 1,0 30 pm olevien partikkeleita käytetään tavallisesti päällystetyn paperin pinnan muodostavassa ylimmässä kerroksessa.
Todettakoon että päällystämisellä on mahdollista saavuttaa ei ainoastaan toivottu vaaleus vaan myös yllä mainittu korkea pintakiilto.
2
Tavanomaisesti päällystyspastaa levitetään pohjapaperi- tai -kartonkirainalle lukuisilla eri päällystysmenetelmillä. Erityisinä esimerkkeinä voidaan mainita teräpäällystys, sauva-päällystys, sumutinpäällystys ja siirtopäällystys. Näistä tavanomaisista menetelmistä 5 käytetään useimmin terä- ja sauvapäällystystä. Päällystysfilmin siirtäminen esipäällys-tetystä telasta paperirainalle puristuskohdassa (tunnetaan myös filminsiirtopäällystämi-senä) on myös paljon käytetty menetelmä. Tässä filmi on märässä olotilassa, kun siirtäminen tapahtuu.
10 Melko uusi päällystysmenetelmä on sumutinpäällystys, jossa pienenpieniä päällyste- pisaroita suihkutetaan rainojen pinnalle. Tunnetaan myös kuivapäällystys, ja tämänkaltaisessa menetelmässä mineraalipigmenttien kuivia partikkeleita suihkutetaan rainalle sähköisillä voimilla ja kiinnitetään pinnalla jo olevalla liimalla.
15 Yksikään edellä olevista menetelmistä ei tuota todella sileää pintaa johtuen päällystys-menetelmästä ja johtuen paperin turpoamisesta päällystyskerroksen alapuolella.
Alalla tunnetaan joitakin menetelmiä valmiiksi tehtyjen, kuivien päällystyskerrosten siirtämiseksi paperirainan pinnalle sileältä pinnalta. Niinpä US-patentissa 6 645 335 20 kuvataan paperirainan päällystäminen käyttämällä menetelmää, jossa "sulku- ja paina-tusominaisuuksia" parannetaan valamalla mineraalipigmenttien ja veden seosta sileälle pinnalle, joka on muodostettu kiillotun teräs- tai muun metallinauhan tai telan tai sileän polymeerinauhan avulla, kuivaamalla polymeerikerros nauhalle ja sitten siirtämällä kuivattu mineraalikerros liiman tai tartunta-aineen kanssa paperirainalle. Tunnettu 25 menetelmä johtaa ylimmän päällystyskerroksen sileään pintaan, koska metallinauhaa vasten rajautuvan päällystyskerroksen pinta silenee, kun pinnan hiukkaset - tavallisesti hienojakoiset pigmentit - pakkautuvat tiiviisti metallinauhaa vasten. Polymeeriliima-ainetta käytetään päällystyskerroksen poimimiseksi sileältä pinnalta.
30 Vaikka tunnetut menetelmät sallivat sileäpintaisen päällystyskerroksen tuottamisen, kuvattu laitteisto on monimutkainen, eikä se salli monikerroksisten päällysteiden tuottamista, mikä tarkoittaa, että täytyy käyttää kalliita, pieniä partikkelikokoja käsittäviä päällystyspigmenttejä läpi koko päällystyskerroksen.
3
Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on poistaa tekniikan tason ongelmia ja saada aikaan parannettu menetelmä esivaletun päällystyskerroksen muodostamiseksi, joka kerros voidaan siirtää paperi- tai kartonkipinnalle taloudellisesti ja teknisesti edullisella tavalla.
5 Esillä oleva perustuu ajatukseen, että muodostetaan monikerrospinnoitekerroksia vähintään kahdesta päällekkäisestä päällystyskerroksesta, jotka ensin siirretään kosketuksetto-masti päällystyskoneesta sileälle pinnalle, jossa ne yhdistetään monikerrospinnoite-kerrokseksi. Sileää pintaa kuumennetaan edullisesti päällystyskerroksen kuivumisen edistämiseksi pintaa vastaan.
10
Esivalettu päällystyskerros siirretään paperi- tai kartonkipinnalle päällystysnipissä. Muodostamalla päällystysnippi vähintään yhdestä sileäpintaisten sylintereiden parista, joilla kummallakin on kiillotetut pinnat, on mahdollista käyttää päällystysnipin sylintereitä esivaletun päällystyskerroksen tasoittamiseen ja kiillottamiseen ja kerroksen siirtämiseen 15 paperi-tai kartonkipinnalle.
Täsmällisemmin sanottuna keksinnölle on tunnusomaista se, mikä on esitetty patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosassa.
20 Keksinnöllä saavutetaan huomattavia etuja. Niinpä esillä olevassa keksinnössä käytetään osittain samanlaista menetelmää kuin tunnetussa prosessissa, joka on kuvattu US-patentissa 6 645 335, esivaletun päällystyskerroksen tuottamiseen. Esillä olevassa keksinnössä levitetään kuitenkin mineraalipäällysteiden useita kerroksia kiillotetulle, kuumalle nauhalle tai sylinterille. Keksinnön mukaisesti ainoastaan hienoksijauhettuja 25 hiukkasia täytyy käyttää siinä päällystyskerroksessa, joka tulee kiillotettua sylinteriä tai nauhaa vasten, kun taas toinen tai toinen ja muut kerrokset voidaan valmistaa halvemmista pigmenteistä. On myös mahdollista tuottaa ensimmäinen kerros oleellisesti ilman polymeerisiä sideaineita erittäin sileän pinnan saavuttamiseksi. Toinen kerros voi käsittää normaaleja määriä polymeerisiä sideaineita, kuten latekseja.
30
Tavanomaisesti verhopäällystykseen liittyvä ongelma on se, että verho "elää" paperi- tai kartonkirainan epätasaisuudesta ja rainaa seuraavasta ilmasta johtuen. Sileä tela tai teräs-nauha on paljon vakaampi kuin tavanomainen raina, ja välipäällystyspintana toimivan telan tai nauhan avulla on paljon helpompaa estää ilmavirtausten kehittyminen päällystekalvon 4 levityssuuttimista substraatille siirtämisen aikana, jolloin verho saadaan vakaammaksi verhon levitysvaiheen aikana. Valmiiksi tehty päällystyskerros voidaan sitten helposti siirtää telalta tai nauhalta rainalle ilman häiriöitä.
5 Toinen verhopäällysteisiin liittyvä ongelma on kunnollinen päällystämisen aikaansaaminen lähellä rainan reunaa sijaitsevalla alueella. Usein se reuna joko yli- tai alipäällystetään siinä mielessä, että päällystyskerros jättää joko päällystämättömän alueen pitkin rainan reunaa tai päällystysverho ulottuu reunan ohi. Käyttämällä edellä selitetyn kaltaista välitelaa tai -nauhaa on mahdollista vivuta pois päällystyskerroksen reuna terällä (kuten tavanomaisella 10 päällystysterällä), jolloin saadaan aikaan täydellinen päällysteen osuminen yhteen rainaan kanssa, kun päällystyskerros siirretään rainalle.
Seuraavaksi keksintöä selostetaan lähemmin yksityiskohtaisen selityksen avulla oheen liitettyihin piirustuksiin viitaten.
15
Kuviossa 1 esitetään kaaviona keksinnön ensimmäisen suoritusmuodon sivukuva, johon ratkaisuun kuuluu kahden vastakkain olevan metallinauhan käyttäminen, jotka nauhat kulkevat vaakasuoraan kahden sylinterin yli, jotka muodostavat päällystysnipin, ja Kuviossa 2 esitetään kaaviona keksinnön yksinkertaistetun toisen suoritusmuodon sivu-20 kuva, jossa päällystekerrokset valetaan suoraan päällystysnipin muodostavien kahden sylinterin pinnoille.
Esillä olevan keksinnön mukaisesti menetelmä paperi- tai kartonkirainojen päällystämiseksi käsittää vaiheet, joissa 25 - levitetään päällystyspastaa kiillotetulle, edullisesti kuumennetulle metallipinnalle ensimmäisen kerroksen muodostamiseksi, - ensimmäinen kerros kuivatetaan ainakin osittain, - ensimmäisen kerroksen päälle levitetään ainakin yhtä toista päällystyspastaa, joka sisältää eri päällystysmineraalihiukkasia, toisen kerroksen muodostamiseksi, joka 30 kerros sisältää määrän sitovaa polymeeriä, - toinen kerros kuivatetaan osittain ensimmäisellä kerroksella yhdistetyn kerroksen muodostamiseksi, ja - yhdistetty kerros siirretään paperi- tai kartonkirainalle.
5 Päällystyspasta levitetään edullisesti kuumennetulle, sileälle pinnalle verhopäällystä-misellä, mikä varmistaa suumopeuksisen toiminnan.
5 Esillä olevan keksinnön mukaisesti ensimmäisen kerroksen kanssa päällekkäin menevää kerrosta (kerroksia) (so. mineraalipigmenttien kerrokset) ei tarvitse kuivata täydellisesti. Päinvastoin on edullista kuivata se (ne) vain osittain - tämä koskee erityisesti viimeistä mineraalikerrosta, joka reunustaa paperi- tai kartonkipintaa päällystetyssä tuotteessa -koska sitten päällystekerroksessa läsnä oleva polymeerisideaine siirtyy automaattisesti 10 mineraalikerroksen paperirainalle kiillotetusta valupinnasta. Kun jäljellä olevaa vettä on läsnä viimeisessä valukerroksessa riittävän pieniä määriä, raakapaperin tai -kartongin turpoaminen on merkityksetöntä ja pitää pinnan sileänä. Päällystysnopeuden mukaan viimeisen, eli rainaa vasten tulevan valukerroksen, kosteus on tyypillisesti alueella 5-40 paino-%, edullisesti noin 10 - 30 paino-%.
15
Yleensä esillä olevan keksinnön mukaisesti esivaletun päällystyskerroksen muodostamiseksi käytetty päällystyspasta sisältää 10 - 100 osaa painosta ainakin yhtä pigmenttiä tai pigmenttien seosta, 0,1 - 30 osaa painosta vähintään yhtä sideainetta ja 1-10 osaa painosta muita sinänsä tunnettuja lisäaineita.
20
Ensimmäisessä kerroksessa voi olla hienojakoista mineraalipigmenttiä tai useiden hienojakoisten pigmenttien seosta, kuten seuraavassa: Päällystyspigmenttiä I 10-90 osaa painosta 25 (esimerkiksi hienojakoista karbonaattia) Päällystyspigmenttiä II 10-90 osaa painosta (esimerkiksi hienoa kaoliinia)
Pigmenttiä yhteensä 100 osaa painosta
Sideainetta 1-20 osaa painosta 30 Lisäaineita ja apuaineita 0,1 - 10 osaa painosta
Vettä loput
Vettä lisätään tämänkaltaiseen päällystyspastaan siten, että kuiva-ainepitoisuus on tyypillisesti 50 - 75 %.
6
Toisen kerroksen muodostamiseen käytetyn päällystyspastan tyypillinen koostumus on seuraavanlainen: 5 Päällystyspigmenttiä 100 osaa painosta (esimerkiksi karkeaa kalsiumkarbonaattia)
Sideainetta 1-20 % pigmenttien painosta
Lisäaineita ja apuaineita 0,1 - 10 % pigmenttien painosta
Vettä loput 10
Vettä lisätään esipäällystysseokseen siten, että kiintoainepitoisuus on yleensä 40 - 70 %.
Yleisesti ottaen esillä oleva keksintö on sovellettavissa mihin tahansa pigmenttiin. Saos-tettu kalsiumkarbonaatti, jauhettu kalsiumkarbonaatti, kalsiumsulfaatti, kalsiumoksalaatti, 15 alumiinisilikaatti, kaoliini (vedetön alumiinisilikaatti), alumiinihydroksidi, magnesium-silikaatti, talkki (kidevedellinen magnesiumsilikaatti), titaanioksidi ja bariumsulfaatti sekä niiden seokset voidaan mainita esimerkkeinä pigmenteistä. Voidaan käyttää myös synteettisiä pigmenttejä. Edellä mainituista pigmenteistä pääpigmentit ovat kaoliini, kalsiumkarbonaatti, saostettu kalsiumkarbonaatti ja kipsi, jotka yleensä muodostavat yli 50 20 % kuivista kiintoainesta päällystysseoksessa. Hehkutettu kaoliini, natriumdioksidi, kiilto valkoinen, alumiinihydroksidi, natriumaluminaatti ja muovipigmentit ovat lisäpigmenttejä, niiden määrät ovat yleensä alle 25 % kuivista kiintoaineista seoksessa. Erityisistä pigmenteistä pitäisi mainita erikoislaatuiset kaoliinit ja kalsiumkarbonaatit, sekä bariumsulfaatti ja sinkkioksidi.
25
Esillä oleva keksintö soveltuu erityisesti kalsiumkarbonaattiin, kalsiumsulfaattiin, alu-miinisilikaattiin ja alumiinihydroksidiin, magesiumsilikaattiin, titaanidioksidiin ja/tai bariumsulfaattiin, sekä niiden seoksiin, missä tapauksessa erityisen edullisesti pääasiallinen pigmentti esipäällystysseoksissa on kalsiumkarbonaatti tai kipsi ja pintapäällystys-30 seoksissa ja yksittäispäällystysseoksissa pääasiallinen pigmentti koostuu kalsiumkarbonaatin tai kipsin ja kaoliinin seoksista.
Ensimmäinen kerros, joka muodostaa päällystetyn paperin tai kartongin kerroksen, voi olla erittäin ohut, sisältäen korkean laadun ja pieniä mineraalihiukkasia, kuten Tieltä tai 7 PCC:tä tai niiden seoksia, jotta saadaan parhaimmat mahdolliset painatus- ja paino-musteen pito-ominaisuudet. Toiset kerrokset voivat käsittää karkeita aineita, kuten jauhettua kalsiumkarbonaattia tai posliinisavea. Yleensä ensimmäisen kerroksen partikkeleilla voi olla keskimääräinen partikkelikoko, joka on 1/3 - 1/50, edullisesti 1/5 - 1/20, erityisesti 5 no in 1/6-1/15, toisen kerroksen (kerrosten) keskimääräisestä partikkelikoosta. Niinpä ensimmäisen kerroksen partikkelien keskimääräinen partikkelikoko voi olla alueella 0,2 -1,0 pm, ja ensimmäisen kerroksen paksuus on edullisesti noin 0,5 - 5 pm, edullisesti 1 - 3 pm. Toisen kerroksen paksuus on tyypillisesti noin 4-15 pm.
10 On mahdollista käyttää mitä tahansa tunnettua sideainetta, jota yleensä käytetään paperin valmistuksessa sideaineina peiteväreissä. Yksittäisten sideaineiden lisäksi on mahdollista käyttää sideaineiden seoksia. Esimerkkeihin tyypillisistä sideaineista kuuluvat synteettiset lateksit, jotka on valmistettu etyleenisesti tyydyttymättömien yhdisteiden polymeereistä, esimerkiksi butadieenistyreenityypin kopolymeerit, joilla on mahdollisesti myös 15 komonomeeriä, joka sisältää karboksyyliryhmän, kuten akryylihappo, itakonihappo tai maleiinihappo, ja polyvinyyliasetaatti, jolla on komonomeerejä, jotka sisältävät karboksyyliryhmiä. Yhdessä edellä mainittujen aineiden kanssa on myös mahdollista käyttää esimerkiksi vesiliukoisia polymeerejä, tärkkelystä, CMC:tä, hydroksietyyli-selluloosaa ja polyvinyylialkoholia sideaineina.
20
Lisäksi on mahdollista käyttää tavanomaisia lisäaineita ja apuaineita, kuten dispergoin-tiaineita (esimerkiksi po 1 yakryylihapon natriumsuola), aineita, jotka vaikuttavat seoksen viskositeettiin (esimerkiksi CMC, hydroksietyyliselluloosa, polyakrylaatit, alginaatit, bentsoaatti), niin kutsuttuja liukuaineita, kovettimia, joita käytetään veden hylkimisen 25 parantamiseksi, optisia apuaineita, vaahdonestoaineita, pH:ta sääteleviä aineita ja säilöntäaineita, päällystyskoostumuksessa. Esimerkkeihin liukuaineista kuuluvat sulfonaat-tiöljyt, esterit, amiinit, kalsium- tai ammoniumstearaatit; aineista, jotka parantavat veden hylkimistä, glyoksaali; optisista apuaineista diaminostilbeenisulfonihappojohdannaiset; vaahdonestoaineista fosfaattiesterit, silikonit, alkoholit, eetterit, kasviöljyt; pH:ta 30 säätelevistä aineista natriumhydroksidi, ammoniakki; ja lopuksi säilöntäaineista formaldehydi, fenoli, kvatemaariset ammoniumsuolat.
Esillä olevaa keksintöä voidaan luonnehtia puolikuivana siirtopäällystysmenetelmänä, joka eroaa kalvonsiirtopäällystyksestä siinä, että päällystyskerros on kokonaisuutena oleellisesti 8 kuiva. Olosuhteet, joissa tämä tapahtuu, ovat edullisen suoritusmuodon mukaisesti sellaisia, että ensimmäinen kerros on täysin tai oleellisesti kuiva, toinen ja mitkä tahansa kolmannet ja lisäkerrokset ovat osaksi kuivia, siten että paperi- tai kartonkirainaa lähinnä oleva kerros on yhä sopivasti tahmea liimaamaan kerrokset rainaan siirtämällä kiillotetusta 5 hihnasta.
Edullisen suoritusmuodon mukaisesti ei tarvita erillistä polymeeristä sideainekerrosta esivaletun päällystyskerroksen siirtämiseksi paperi- tai kartonkirainalle.
10 Siirto voidaan suorittaa puristusnipissä tai puristusnauhalla. Tässä menetelmässä päällystäminen voidaan tehdä suurella nopeudella ja päällysteet eivät tarvitse minkäänlaista kuivaamista siirtämisen jälkeen.
Suoritusmuodossa, jossa hienojakoisia hiukkasia käsittävä ensimmäinen kerros tuotetaan 15 oleellisesti ilman mitä tahansa tavanomaista sideainetta, jota normaalisti käytetään peiteväreissä, ensimmäinen kerros varustetaan edullisesti pienellä määrällä hydro fiilistä polymeeriä estämään valmiin tuotteen pinnan pölyämistä. Tämä hydrofiilinen polymeeri voi olla karboksyylimetyyliselluloosaa, gelatiinia, dekstriiniä, tärkkelystä tai samanlaista polymeeriä, jota käytetään pienissä määrissä noin 1 - 3 % laskettuna kerrosten painosta.
20
Keksinnön suhteen on erittäin edullista, että ensimmäisessä kerroksessa, jos käytetään kallista titaanidioksidia, se sekoitetaan etukäteen hienojen PCC-hiukkasten kanssa, jotka kasaantuvat osittain titaanidioksidihiukkasten pinnalle. Tämä parantaa optisia ominaisuuksia, kun Ti02-hiukkaset eivät joudu suoraan kosketukseen toistensa kanssa.
25
Jos käytetään hieman liimaa polymeerisideaineen lisäksi päällystyskerroksen siirtämiseksi rainalle, on edullista, että tämä kerros sisältää vettä niin vähän kuin mahdollista. Ihanteellisesti liima valitaan "sulate"-liimojen ryhmästä, ja se voidaan levittää ylimmälle pintakerrokselle välittömästi ennen siirtämistä. Tämä estää paperin pinnan turpoamisen 30 siirrossa.
Kuten edellä on mainittu, kerrosten kosketukseton levittäminen sileälle, kiillotetulle metallipinnalle voidaan suorittaa verhopäällystämisellä. Sitä tarkoitusta varten on edullista, että minimitilavuusvirtausnopeus/pituus on yli 1,0 cm2/s, erityisesti vähintään 1,5 9 cm2/s, jotta saadaan levittimestä vakaa verho siirtopinnalle. Lisäksi päällystyspastan dynaamisen pintajännityksen pitäisi olla noin 20 - 60 mN/m, erityisesti noin 35 - 55 mN/m, tyypillisesti alle noin 40 mN/m.
5 Päällystysverho levitetään siirtopinnalle pystysuoraan ylhäältä. Tyypillisesti etäisyys verhopäällystimen suuttimen ja siirtopinnan välillä on noin 1 - 1000 mm, edullisesti noin 1 - 500 mm, erityisesti noin 10 - 500 mm. Korkeus riippuu päällystyspastan määrästä ja päällystysnopeudesta.
10 Suuttimessa kalvon paksuus on tavallisesti noin 0,1 - 10 mm, erityisesti noin 1-5 mm, vapaan putoamisen aikana kalvo ohenee alle 100 mikroniin.
Tarkastelemalla nyt piirustuksia voidaan huomata, että kuviossa 1 esitetään keksinnön suoritusmuodon sivukuva, jossa päällystyspastat esivaletaan kiillotetuille metallinauhoille.
15 Niinpä, kuten on esitetty kuviossa 1, paperiraina 1, joka on sovitettu liikkumaan pysty-suorasti ylemmästä telasta 2 alempaan telaan 3, päällystetään päällystysnipissä 4, joka on muodostettu kahden sylinterin 5 ja 6 väliin. Sylinterit sekä tukevat kiillotettua metalli-nauhaa 7 ja 8, joka kulkee vastakkaisiin suuntiin, siten että nauha 7 kulkee myötäpäivään piirustuksessa ja nauha 8 vastapäivään. Sylintereillä 5 ja 6 voi olla esimerkiksi kuminen tai 20 muu termoelastisesta aineesta oleva pintakerros kitkan suurentamiseksi telan pinnan ja metallinauhan välillä.
Kuten kuviossa 1 on osoitettu, päällystyspastat levitetään valupinnoille 7, 8 kosketuk-settomalla levittämisellä. Sellainen levittäminen voidaan saavuttaa verhopäällystys-25 yksiköllä 9, 10. Nämä päällystyslaitteet sallivat kahden tai useamman päällekkäin menevän kerroksen muodostamisen yhtenäisestä kalvosta 11, 12, joka putoaa vapaasti applikaattorin suuttimesta metallinauhan pinnalle.
Kuviossa 2 esitetään edellä olevan suoritusmuodon yksinkertaistettu työesimerkki, jossa 30 päällystyspastat esivaletaan suoraan sylintereille 25, 26, jotka muodostavat päällystysnipin 24.
Samoin kuin kuviossa 1, paperiraina 21 sovitetaan pystysuoraan liikkumiseen ylemmästä telasta 22 alempaan telaan 23, ja se päällystetään kahdelta puolelta päällystysnipissä 24.
10
Kummallakin sylinterillä 25 ja 26 on kiillotetut metallipinnat.
Kummassakin edellä olevassa suoritusmuodossa nauhojen 7, 8 ja sylintereiden 25, 26 5 vastaavasti metalliset tai polymeeriset pinnat ovat sileitä. Yleensä noin 0,1-1 pm:n karkeus on hyväksyttävä esillä olevaa keksintöä varten.
Kuten edellä on mainittu, sileät pinnat ovat edullisesti kuumennettuja, erityisesti ensimmäiset kerrokset kuivataan kuumennettuja pintoja vastaan, joiden lämpötilat ovat 10 suurempia kuin veden kiehumispiste, tyypillisesti vähintään 110 °C, edullisesti noin 120 -300 °C, erityisesti noin 180 - 250 °C:ssa, päällystyspastan veden ja/tai liuottimen haihduttamiseksi. Mitä pienempiä pigmentit ovat, sitä korkeampia lämpötiloja pitäisi käyttää kuivaamiseen.
15 Kiillotettu metallinauha tai rumpu j äähdytetään sitten edullisesti kohdassa, joka on juuri ennen kuin päällystyskerros siirretään paperi- tai kartonkipinnalle, jotta edistetään erottumista metallipinnalta.
Kuten edellä on mainittu, yhdistetyn kerroksen leveys voidaan säätää sopimaan yhteen 20 paperi- tai kartonkirainan tosiasiallisen leveyden kanssa, esimerkiksi leikkaamalla mitkä tahansa verhon päällekkäin menevät osat terällä ennen kuin esivalettu kerros siirretään rainalle. Niinpä keksinnön edullisen suoritusmuodon mukaisesti esivalettu kerros valetaan leveyteen, joka on vähintään hieman suurempi, edullisesti noin 1-20 %, erityisesti noin 1,5 -10 % suurempi kuin päällystettävän rainan leveys.
25
Esillä olevaa keksintöä voidaan käyttää minkä tahansa toivotun paperi- tai kartonki- tai polymeerisen teollisuusrainan tai arkinmuotoisen tuotteen päällystämiseksi. Käytännön seikkana, termiä "paperi" tai "paperiraina" käytetään tässä merkitsemään sekä "paperia" että "kartonkia" ja vastaavasti "paperirainaa" ja "kartonkirainaa". Termit "paperi" ja 30 "kartonki" viittaavat arkinmuotoisiin tuotteisiin, jotka sisältävät selluloosa- tai lignosel-luloosakuituja. "Paperikartonki" on synonyymi "kartongin" tai yksinkertaisesti "pahvin" kanssa". Paperin tai kartongin neliömassa voi vaihdella laajoissa rajoissa välillä noin 30 -noin 500 g/m2.

Claims (15)

1. Menetelmä paperi- tai kartonkirainojen päällystämiseksi, tunnettu siitä, yhdistelmästä, että 5. levitetään päällystysmineraalipartikkeleita sisältävää ensimmäistä päällystyspastaa sileälle pinnalle ensimmäisen kerroksen muodostamiseksi, - ensimmäinen kerros kuivatetaan ainakin osittain, - ensimmäisen kerroksen päälle levitetään ainakin yhtä toista päällystyspastaa, jossa on erilaisia päällystysmineraalipartikkeleita, sellaisen toisen kerroksen 10 muodostamiseksi, joka sisältää määrän sitovaa polymeeriä, - ensimmäisellä kerroksella oleva toinen kerros kuivatetaan osittain yhdistetyn kerroksen muodostamiseksi, ja - yhdistetty kerros siirretään paperi- tai kartonkirainalle.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ensimmäinen ja toinen päällystyspasta levitetään samanaikaisesti monikerrospinnoitekerroksen muodostamiseksi sileälle pinnalle.
3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että päällystys-20 pastat siirretään kosketuksettomasta päällystimestä sileälle pinnalle.
4. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että sileää pintaa kuumennetaan, jotta edistetään päällystyskerroksen kuivumista pintaa vasten.
5. Jonkin edeltävän patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ensimmäisen kerroksen partikkeleilla on keskimääräinen partikkelikoko, joka on 1/5 - 1/20 toisen kerroksen keskimääräisestä partikkelikoosta.
6. Jonkin patenttivaatimuksen 1-5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että 30 ensimmäinen kerros sisältää 0,5 - 3 % hydrofiilistä polymeeriä pölyämisen estämiseksi lopullisessa tuotteessa.
7. Jonkin patenttivaatimuksen 1-6 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että sileä pinta käsittää kiillotetun metallinauhan tai -rummun, jota jäähdytetään kohdassa, joka on juuri ennen kuin päällystyskerros siirretään paperi- tai kartonkipinnalle, jotta edistetään erottumista metallipinnalta. 5
8. Jonkin patenttivaatimuksen 1-7 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ensimmäisen kerroksen hiukkasilla on keskimääräinen partikkelikoko alueella 0,2 - 1,0 pm, ja ensimmäisen kerroksen paksuus on 1 - 3 pm.
9. Jonkin patenttivaatimuksen 1-8 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että toisen kerroksen paksuus on 4 - 15 pm.
10. Jonkin patenttivaatimuksen 1-9 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ensimmäinen kerros, joka valetaan kiillotettua pintaa vasten, käsittää titaanidioksidia, 15 saostettua kalsiumkarbonaattia tai niiden seosta.
11. Patenttivaatimuksen 10 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ensimmäinen kerros käsittää titaanidioksidihiukkasia, jotka on esipäällystetty saostetulla kalsium-karbonaatilla, jotta pidetään titaanidioksidihiukkaset osittain tai täysin erotettuna toisistaan. 20
12. Jonkin patenttivaatimuksen 1-11 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että sulateliimaa käytetään auttamaan päällystyksen siirtämistä rainalle, mainittua liimaa levitetään juuri ennen rainaan siirtämistä.
13. Jonkin patenttivaatimuksen 1-12 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että yhdistetyn kerroksen leveys säädetään sopimaan yhteen paperi- tai kartonkirainan tosiasiallisen leveyden kanssa.
14. Patenttivaatimuksen 13 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että yhdistetty kerros 30 valetaan leveydelle, joka on ainakin hieman suurempi, edullisesti noin 1 - 20 %, erityisesti noin 1,5 - 10 % suurempi kuin päällystettävän rainan leveys. 5
15. Jonkin patenttivaatimuksen 1-14 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että rainaa vasten tulevan kerroksen kosteuspitoisuus on alueella 5-40 paino-%, edullisesti noin 10 -30 paino-%.
FI20041706A 2004-12-31 2004-12-31 Menetelmä paperi- tai kartonkirainojen päällystämiseksi FI121086B (fi)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20041706A FI121086B (fi) 2004-12-31 2004-12-31 Menetelmä paperi- tai kartonkirainojen päällystämiseksi
EP05823380A EP1834041A4 (en) 2004-12-31 2005-12-30 METHOD FOR PRODUCING PAPER OR CARTON
PCT/FI2005/000562 WO2006070064A1 (en) 2004-12-31 2005-12-30 Method of producing paper or cardboard

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20041706A FI121086B (fi) 2004-12-31 2004-12-31 Menetelmä paperi- tai kartonkirainojen päällystämiseksi
FI20041706 2004-12-31

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI20041706A0 FI20041706A0 (fi) 2004-12-31
FI20041706A FI20041706A (fi) 2006-07-01
FI121086B true FI121086B (fi) 2010-06-30

Family

ID=33548063

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI20041706A FI121086B (fi) 2004-12-31 2004-12-31 Menetelmä paperi- tai kartonkirainojen päällystämiseksi

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP1834041A4 (fi)
FI (1) FI121086B (fi)
WO (1) WO2006070064A1 (fi)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009012920A1 (de) 2009-03-12 2010-09-16 Papiertechnische Stiftung Verfahren zum Auftragen eines Auftragsmediums auf bahnförmige Materialien und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
EP2634311B1 (en) 2012-02-28 2018-01-31 Valmet Technologies, Inc. Arrangement for treating fiber web
DE102018100489A1 (de) * 2018-01-11 2019-07-11 Voith Patent Gmbh Auftragsverfahren und Vorrichtung
CN110560322B (zh) * 2019-09-29 2024-03-05 马鞍山钢铁股份有限公司 一种供液管路、一种立式辊涂机及其使用方法
US11549216B2 (en) 2020-11-11 2023-01-10 Sappi North America, Inc. Oil/grease resistant paper products

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FI94883C (fi) * 1992-11-03 1995-11-10 Valmet Paper Machinery Inc Menetelmä ja laitteisto mekaanista massaa sisältävän ohuen painopaperirainan kaksipuoliseksi päällystämiseksi
FI980106A (fi) * 1998-01-19 1999-07-20 Idi Head Oy Pinnankäsittelymenetelmä etenkin rainojen barrieri- ja painatusominais uuksien parantamiseksi
JP4706111B2 (ja) * 2001-03-06 2011-06-22 株式会社Ｉｈｉ 多層塗工紙製造方法及び装置
FI110957B (fi) * 2001-12-10 2003-04-30 Metso Paper Inc Menetelmä ja sovitelma monikerrospäällystyksen tekemiseksi

Also Published As

Publication number Publication date
EP1834041A1 (en) 2007-09-19
FI20041706A (fi) 2006-07-01
FI20041706A0 (fi) 2004-12-31
EP1834041A4 (en) 2010-03-31
WO2006070064A1 (en) 2006-07-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1545893B1 (en) Coated printing sheet and process for making same
US6106902A (en) Method and apparatus for coating a moving paper or cardboard web
JP4246497B2 (ja) 多層塗工紙又は多層塗工板紙の製造方法
FI96894C (fi) Menetelmä ja laite paperin tai vastaavan päällystämiseksi
FI105118B (fi) Menetelmä paperi- tai kartonkirainan valmistamiseksi ja paperi- tai kartonkikone
EP0120095B1 (en) Method of manufacturing cast-coated paper
WO2004035929A1 (en) Method of producing a multilayer coated substrate having improved barrier properties
CN101133213A (zh) 涂布的纸产品及其制造方法和装置
WO2004035931A1 (en) Process for making coated paper or paperboard
FI121086B (fi) Menetelmä paperi- tai kartonkirainojen päällystämiseksi
US10619306B2 (en) Low density paper and paperboard with two-sided coating
US5500191A (en) Paper coating composition
FI110957B (fi) Menetelmä ja sovitelma monikerrospäällystyksen tekemiseksi
JP2002105895A (ja) 低密度塗工板紙
KR101058507B1 (ko) 캐스트 도피지의 제조방법 및 그 제조장치
US20130011553A1 (en) Processes for preparing coated printing paper
US20210348337A1 (en) Print-medium paper and method
JP2000170097A (ja) 剥離紙およびその製造方法
Sangl et al. Surface sizing and coating
CN101680188A (zh) 承印物料
JP3815358B2 (ja) オフセット印刷用新聞用紙
Schmidt Paper and Paper‐Based Substrates for Industrial Inkjet Printing
JP4116871B2 (ja) インクジェット記録用紙の製造方法
JP2697583B2 (ja) 下塗塗工層にサイズ剤を含有する塗工白板紙およびその製造方法
JP3767693B2 (ja) オフセット輪転印刷用塗被紙

Legal Events

Date Code Title Description
PC Transfer of assignment of patent

Owner name: METSO PAPER, INC.

Free format text: METSO PAPER, INC.

FG Patent granted

Ref document number: 121086

Country of ref document: FI

MM Patent lapsed