WO2008034714A1 - Verfahren und vorrichtung zur herstellung einer beschichteten papier-, karton- oder anderen faserstoffbahn - Google Patents
Verfahren und vorrichtung zur herstellung einer beschichteten papier-, karton- oder anderen faserstoffbahn Download PDFInfo
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Definitions
- the fibrous web is usually provided with a top coat.
- two external coating devices e.g. Film and Bladecoater and external smoothers used (offline), which is disadvantageous.
- the object of the invention is therefore to provide an on-line method which does not have the disadvantages mentioned.
- the object of the invention is achieved by a method according to the characterizing part of claim 1 and a machine according to claim 5.
- the order of the individual calenders is arbitrary. As a single-tip calender, several sequentially arranged soft-tip calenders are preferred.
- a pigment-containing application medium is applied to only one web side of the fibrous web.
- a film coater for applying the application medium in an indirect manner by means of an applicator roll and / or a Bladecoater for applying the application medium can be used in a direct manner. It is very advantageous that both said coating devices or coaters can be operated selectively, while the fibrous web retains a predetermined web travel path extending beyond a subsequent contactless drying.
- a particularly advantageous embodiment of the invention is that one has the option to use either only one of said coater, which applies the desired application medium on a web page or both types of coater, ie film and then use a Bladecoater one after another.
- said coater which applies the desired application medium on a web page or both types of coater, ie film and then use a Bladecoater one after another.
- This variable possibility of the type of coating increases the flexibility of the method. For example, different types of paper can be treated with a single coating concept.
- a pigment-containing application medium is applied to the second side of the sheet in the same way as described above. This achieves a high-quality double-sided coated fibrous web, in particular a paper coated on both sides, which can then be printed particularly well, for example.
- the said film coater is equipped with an applicator roll assigned to the web side to be coated.
- This application roller is in turn associated with an application unit, for example a nozzle unit, which delivers the application medium to the application roller and from which the application medium is transferred to the web side of the fibrous web to be coated.
- This coating process is referred to as indirect application.
- the said blade coater downstream of the fibrous web runs, with one of the web applicator units to be coated and a downstream doctoring element or nozzle applicator with short exposure time (SDTA, i.e. Short Dwell Time Applicator), the application medium in the process according to the invention on the same side of the web.
- SDTA Short Dwell Time Applicator
- This type of order is referred to as a direct order, because just the application medium directly, ie without transfer element, such as the applicator roll, is applied to the fibrous web.
- An alternative embodiment of the invention may consist in that instead of arranging both types of coater successively on the web travel path of the fibrous web and to use mutually by pivoting the desired coater, it is also possible to use only one module of a Coaterart.
- Module of a Coaterart for example, the Filmcoater
- the other existing module of the other Coaterart for example, the Bladecoater - or vice versa - exchanged.
- Figure 1 a schematic representation of an overall machine for producing a coated fibrous web in which the inventive method takes place.
- FIG. 1 shows, within the fibrous web production machine 1, the known method steps or machine configurations in a roughly schematic manner and means:
- a simultaneous primer on both sides of the web 7a and 7b with a size press 8 for applying starch or pigment-containing application medium is followed by a final drying with contactless dryers 9 and a dryer section 10 consisting of dryer sections 11, as well as pre-smoothing with a soft-tip or hard-top calender 12.
- a pigment-containing application medium 13 (coating color) is applied to only one side of the web 7a of the fibrous web 7.
- both a film coater 14 for applying the application medium 13 in an indirect manner, and a blade coater 15 for applying the same or also a different application medium 16 (possibly in a different composition) are used directly.
- the fibrous web 7 maintains a predetermined short web travel path extending beyond a subsequent contactless drying 17, consisting of infrared and air dryers 17a, 17b and 17c.
- the film coater consists of an applicator roll 14a, which is set against the web side 7a and has a nozzle application unit 14b and a counter roller 14c on the other web side 7b.
- the applicator roll 14a is pressed against the counter roll 14c, so that aquestnipp arises between two rollers 14a and 14c, in which the fibrous web page 7a receives the application medium 13.
- the Bladecoater 15 consists of a coating unit 15 a and a subsequent doctor element 15b for dosing and / or uniformity of the application layer. Both units 15a and 15b are also employed during the coating process against a counter-roller 15c on the other side of the web 7b.
- a calendering of the fibrous web with a combination consisting of several Einzelelnipp calenders and a multi-tip calender for example, a known Janus calender.
- the calendering or smoothing is carried out such that either each web page 7a or 7b is treated individually and successively with at least one single-nip calender 19 or both web pages 7a and 7b with a multi-tip calender 20 or a combined Smoothing, consisting of single-nip and multi-tip calenders is performed.
- the single-nip calenders 19 consist of a combination of heated metal rollers and soft-coated, elastic rollers. With these so-called soft-tip calenders 19, you can produce matt glossy paper, while the multi-tip calender 20 produces high gloss.
Landscapes
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer beschichteten Papier-, Karton- oder anderen Faserstoffbahn, aufweisend folgende Schritte: Bahnbildung aus einem Faserstoffgemisch, mit einem Stoffauflauf (2) und einer Siebpartie (3), Entwässerung in einer Pressenpartie (4), Trocknung in einer aus Trockenzylindern (5) bestehenden Trockenpartie (6), um die gebildete Faserstoffbahn (7) zumindest bis auf einen Restfeuchtegehalt zu trocknen, Aufbringen eines simultanen Vorstriches auf beide Bahnseiten (7a; 7b) mit einer Leimpresse (8) zum Auftragen von Stärke oder pigmenthaltigem Auftragsmedium, Nachtrocknung mit kontaktlosen Trocknern (9) und einer aus Trockenzylindern (10) bestehenden Nachtrockenpartie (11), sowie Vorglättung (12) mit einem Softnippkalander (12a), wonach im Anschluss daran ein pigmenthaltiges Auftragsmedium (13) auf nur eine Bahnseite (7a; 7b) der Faserstoffbahn (7) aufgebracht wird, welche nachfolgend mit kontaktlosen Trocknern (17) und einer Nachtrockenpartie (18) wieder getrocknet wird. Erfindungsgemäß wird die beschichtete Faserstoffbahn (7) in einem online-Prozess abschließend geglättet, dergestalt, dass wahlweise entweder jede Bahnseite (7a; 7b) einzeln und nacheinander mit einem Einzel-Nipp-Kalander (19) behandelt wird oder beide Bahnseiten (7a; 7b) mit einem Multinipp-Kalander (20) behandelt werden oder auch eine kombinierte Glättung, bestehend aus Einzel- Nipp- und Multinipp- Kalandern (19; 20) durchgeführt wird.
Description
VERFAHREN UND VORRICHTUNG ZUR HERSTELLUNG EINER BESCHICHTETEN PAPIER- , KARTONODER ANDEREN FASERSTOFFBAHN1
Verfahren zur Herstellung einer beschichteten Papier-, Karton- oder anderen Faserstoffbahn, aufweisend folgende Schritte:
Bahnbildung aus einem Faserstoffgemisch, mit einem Stoffauflauf und einer Siebpartie, Entwässerung in einer Pressenpartie, Trocknung in einer aus Trockenzylindern bestehenden Trockenpartie, um die gebildete Faserstoffbahn zumindest bis auf einen Restfeuchtegehalt zu trocknen, Aufbringen eines simultanen Vorstriches auf beide Bahnseiten mit einer Leimpresse zum Auftragen von Stärke oder pigmenthaltigem Auftragsmedium, Nachtrocknung mit kontaktlosen Trocknern und einer aus Trockenzylindern bestehenden Nachtrockenpartie, sowie Vorglättung mit einem Softnippkalander, wonach im Anschluss daran ein pigmenthaltiges Auftragsmedium auf nur eine Bahnseite der Faserstoffbahn aufgebracht wird, welche nachfolgend mit kontaktlosen Trocknern und einer Nachtrockenpartie wieder getrocknet und aufgerollt wird.
Derartige Verfahren sind aus der Praxis bereits bekannt. Zur Erzielung einer hohen Qualität wird die Faserstoffbahn zumeist noch mit einem Deckstrich versehen. Dazu kommen in der Regel zwei externe Beschichtungseinrichtungen, z.B. Film- und Bladecoater und externe Glätteinrichtungen zum Einsatz (offline), was nachteilig ist.
Die Aufgabe der Erfindung besteht deshalb darin, ein online-Verfahren anzugeben, welches die genannten Nachteile nicht aufweist.
Die Aufgabe der Erfindung wird mit einem Verfahren gemäß dem Kennzeichen des Anspruches 1 und einer Maschine gemäß Anspruch 5 gelöst.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass zur Glättung der fertig beschichteten
Faserstoffbahn in einem online-Prozess wahlweise entweder mindestens ein Einzel- Nipp-Kalander oder mindestens ein Multinipp-Kalander oder eine Kombination bestehend aus beiden Kalanderarten vorgesehen ist.
Bei Verwendung der Kalanderkombination ist die Reihenfolge der einzelnen Kalander beliebig wählbar. Als Einzelnipp-Kalander werden mehrere nacheinander angeordnete Softnipp- Kalander bevorzugt.
Bei Vorsehung der besagten Kombination an Kalandern hat man die Möglichkeit in derselben Maschine bzw. demselben Konzept sowohl mattes als auch Glanzpapier herzustellen. Dass dies nun online durchführbar ist, macht den besonderen Vorteil der Erfindung aus.
Zusätzlich kann vorgesehen sein, dass im Anschluss an die Vorglättung innerhalb des online-Prozesses ein pigmenthaltiges Auftragsmedium auf nur eine Bahnseite der Faserstoffbahn aufgebracht wird. Dazu kann ein Filmcoater zur Aufbringung des Auftragsmediums in indirekter Weise mittels einer Auftragswalze und/oder ein Bladecoater zur Aufbringung des Auftragsmediums in direkter Weise verwendet werden. Sehr vorteilhaft ist es, dass beide genannten Beschichtungseinrichtungen bzw. Coater wahlweise betrieben werden können und dabei die Faserstoffbahn einen vorbestimmten, bis über eine nachfolgende kontaktlose Trocknung reichenden Bahnlaufweg beibehält.
Damit werden gleichzeitig "mehrere Fliegen mit einer Klappe geschlagen". Zum einen wird die Faserstoffbahn durch den nur einseitigen Auftrag nicht zu sehr belastet und neigt daher weit weniger zum abreißen. Zum anderen wird aufgrund des kurzen und zwischen beiden Coaterarten (beispielsweise Filmcoater und Bladecoater) beibehaltenen Bahnlaufweges eine gute Runability (Bahnlaufverhalten) und dadurch ein wesentlich kostengünstigerer Herstellungsprozess möglich. Außerdem spart man sich mindestens ein zusätzliches kontaktloses Trocknungsaggregat, welches bei einer bisher durchgeführten Bypass-Bahnführung für eine alternierende
Beschichtungsmöglichkeit, beispielsweise um von einem Filmcoater zu einem Bladecoater zu gelangen, notwendig wäre.
Sehr vorteilhaft ist nun die Möglichkeit, den gesamten Herstellungsprozess online durchführen zu können, wodurch man sich eine zusätzliche Aufrollung und eine Abrollung spart und darüberhinaus eine hervorragende Produktqualität erreicht.
Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, dass man die Möglichkeit hat, wahlweise jeweils nur einen der genannten Coater zu benutzen, der das gewünschte Auftragsmedium auf eine Bahnseite aufträgt oder beide genannten Coaterarten, also Film- und danach ein Bladecoater nacheinander zu nutzen. Bei der letztgenannten Möglichkeit ist von besonderem Vorteil, dass man hier ohne Vorsehung einer Zwischentrocknung auskommt, wodurch weitere Kosten und Aufwand gespart werden. Durch diese variable Möglichkeit der Beschichtungsart erhöht sich die Flexibilität des Verfahrens. Mit einem einzigen Beschichtungskonzept sind so beispielsweise unterschiedliche Papiersorten behandelbar.
In Ausbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass im Anschluss an eine weitere Nachtrocknung ein pigmenthaltiges Auftragsmedium in derselben Weise, wie vorstehend beschrieben, auch auf die zweite Bahnseite aufgebracht wird. Man erreicht damit eine qualitativ hochwertig beidseitig beschichtete Faserstoffbahn, insbesondere ein beidseitig beschichtetes Papier, welches sich anschließend beispielsweise besonders gut bedrucken lässt.
Es ist noch nachzutragen, dass der besagte Filmcoater ausgerüstet ist mit einer der zu beschichtenden Bahnseite zugeordneten Auftragswalze. Dieser Auftragswalze ist wiederum ein Auftragsaggregat, beispielsweise ein Düsenaggregat zugeordnet, das das Auftragsmedium an die Auftragswalze abgibt und von der aus das Auftragsmedium auf die zu beschichtende Bahnseite der Faserstoffbahn übertragen wird. Dieses Beschichtungsverfahren wird als indirektes Auftragen bezeichnet.
- A -
Der im Laufweg der Faserstoffbahn nachgeordnete besagte Bladecoater bringt dagegen mit einem der zu beschichtenden Bahnseite zugeordneten Düsenauftragsaggregat und einem nachgeschalteten Rakelelement oder einem Düsenauftragaggregat mit kurzer Einwirkdauer (SDTA, d.h. Short Dwell Time Applicator) das Auftragsmedium beim erfindungsgemäßen Verfahren auf dieselbe Bahnseite auf. Diese Art des Auftrages bezeichnet man als direkten Auftrag, weil eben das Auftragsmedium direkt, also ohne Übertragselement, wie die Auftragswalze, auf die Faserstoffbahn aufgebracht wird.
Eine alternative Ausgestaltung der Erfindung kann darin bestehen, dass anstelle beide Coaterarten nacheinander am Bahnlaufweg der Faserstoffbahn anzuordnen und wechselseitig durch Anschwenken des gewünschten Coaters einzusetzen, es auch möglich ist, nur ein Modul einer Coaterart zu benutzen. Zum wahlweisen
Betreiben eines der genannten Coater wird auf einfache Weise ein bereitgestelltes
Modul einer Coaterart, beispielsweise der Filmcoater, gegen das andere vorhandene Modul der anderen Coaterart , beispielsweise den Bladecoater - oder umgekehrt - ausgetauscht.
Anhand von Ausführungsbeispielen soll die Erfindung näher erläutert werden.
Es zeigen:
Figur 1 : in schematischer Darstellung eine Gesamtmaschine zur Herstellung einer beschichteten Faserstoffbahn in der das erfindungsgemäße Verfahren stattfindet.
In der Figur 1 sind innerhalb der Faserstoffbahn- Herstellungsmaschine 1 die bekannten Verfahrensschritte bzw. Maschinenkonfigurationen grobschematisch dargestellt und bedeuten:
Bahnbildung aus einem Faserstoffgemisch mit einem Stoffauflauf 2 und einer
Siebpartie 3, Entwässerung in einer Pressenpartie 4, Trocknung in einer aus Trockenzylindern 5 bestehenden Trockenpartie 6, um die gebildete Faserstoffbahn 7 zumindest bis auf einen Restfeuchtegehalt zu trocknen. Danach erfolgt das Aufbringen eines simultanen Vorstriches auf beide Bahnseiten 7a und 7b mit einer Leimpresse 8 zum Auftragen von Stärke oder pigmenthaltigem Auftragsmedium. Es schließt sich an eine Nachtrocknung mit kontaktlosen Trocknern 9 und einer aus Trockenzylindern 10 bestehenden Nachtrockenpartie 11 , sowie Vorglättung mit einem Softnipp- oder Hartnipp-Kalander 12.
Erfindungsgemäß wird im Anschluss an die Vorglättung 12 in einem online-Prozess ein pigmenthaltiges Auftragsmedium 13 (Streichfarbe) auf nur eine Bahnseite 7a der Faserstoffbahn 7 aufgebracht.
Man erkennt in der Figur 1 , dass sowohl ein Filmcoater 14 zur Aufbringung des Auftragsmediums 13 in indirekter Weise, als auch ein Bladecoater 15 zur Aufbringung des gleichen oder auch eines unterschiedlichen Auftragsmediums 16 (ggf. in anderer Zusammensetzung) in direkter Weise verwendet wird.
Wichtig bei der Verfahrensführung ist, dass dabei die Faserstoffbahn 7 einen vorbestimmten, bis über eine nachfolgende kontaktlose Trocknung 17, bestehend aus Infrarot- und Lufttrocknern 17a, 17b und 17c, reichenden, kurzen Bahnlaufweg beibehält.
Zu erwähnen ist noch, dass der Filmcoater aus einer gegen die Bahnseite 7a angestellten Auftragswalze 14a, der ein Düsenauftragsaggregat 14b zugeordnet ist sowie einer Gegenwalze 14c auf der anderen Bahnseite 7b besteht. Beim Beschichtungsprozess wird die Auftragswalze 14a gegen die Gegenwalze 14c gedrückt, so dass zwischen beiden Walzen 14a und 14c ein Auftragsnipp entsteht, in dem die Faserstoffbahnseite 7a das Auftragsmedium 13 empfängt.
Der Bladecoater 15 besteht aus einem Auftragsaggregat 15a und einem
nachfolgenden Rakelelement 15b zum Dosieren und/oder Vergleichmäßigen der Auftragsschicht. Beide Aggregate 15a und 15b sind während des Beschichtungsprozesses ebenfalls gegen eine Gegenwalze 15c an der anderen Bahnseite 7b angestellt.
Im Anschluss an die Beschichtung der Bahnseite 7a und der nachfolgenden kontaktlosen Trocknung 17a bis 17c und einer Kontakttrocknung mit Trockenzylindern 18a einer Nachtrockenpartie 18, kann noch eine Behandlung der anderen Bahnseite 7b erfolgen. Hierfür wird dieselbe Maschinenkonfiguration, wie für die Bahnseite 7a - gegengleich - benutzt.
Abschließend erfolgt ein Kalandrieren der Faserstoffbahn mit einer Kombination bestehend aus mehreren Einzelnipp- Kalandern und einem Multinipp- Kalander, beispielsweise einem an sich bekannten Janus-Kalander. Das Kalandrieren bzw. Glätten erfolgt derart, dass entweder jede Bahnseite 7a oder 7b einzeln und nacheinander mit mindestens einem Einzel-Nipp-Kalander (Single-Nipp) 19 behandelt wird oder beide Bahnseiten 7a und 7b mit einem Multinipp-Kalander 20 oder auch eine kombinierte Glättung, aus Einzel- Nipp- und Multinipps bestehenden Kalandern durchgeführt wird. Die Einzel-Nipp- Kalander 19 bestehen aus einer Kombination von beheizten Metallwalzen und weich ummantelten, elastischen Walzen. Mit diesen sogenannten Softnipp-Kalandern 19 erzeugt man mattes glänzendes Papier, während mit dem Multinipp-Kalander 20 Hochglanz erzeugt wird.
Da im vorliegenden Beispiel eine Kombination bestehend aus Einzel-Nipp 19- und Multi-Nipp 20 - Kalandern vorgesehen ist, hat man die Möglichkeit in derselben Maschine bzw. demselben Konzept sowohl mattes als auch Glanzpapier herzustellen, je nachdem welche online-Kalander zum Einsatz kommen.
Claims
1. Verfahren zur Herstellung einer beschichteten Papier-, Karton- oder anderen Faserstoffbahn, aufweisend folgende Schritte:
Bahnbildung aus einem Faserstoffgemisch, mit einem Stoffauflauf (2) und einer Siebpartie (3), Entwässerung in einer Pressenpartie (4), Trocknung in einer aus Trockenzylindern (5) bestehenden Trockenpartie (6), um die gebildete
Faserstoffbahn (7) zumindest bis auf einen Restfeuchtegehalt zu trocknen, Aufbringen eines simultanen Vorstriches auf beide Bahnseiten (7a; 7b) mit einer Leimpresse (8) zum Auftragen von Stärke oder pigmenthaltigem Auftragsmedium, Nachtrocknung mit kontaktlosen Trocknern (9) und einer aus Trockenzylindern (10) bestehenden Nachtrockenpartie (11 ), sowie Vorglättung
(12) mit einem Softnippkalander (12a), wonach im Anschluss daran ein pigmenthaltiges Auftragsmedium (13) auf nur eine Bahnseite (7a; 7b) der Faserstoffbahn (7) aufgebracht wird, welche nachfolgend mit kontaktlosen Trocknern (17) und einer Nachtrockenpartie (18) wieder getrocknet wird, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s die beschichtete Faserstoffbahn (7) in einem online-Prozess abschließend geglättet wird, dergestalt, dass wahlweise entweder jede Bahnseite (7a; 7b) einzeln und nacheinander mit einem Einzel-Nipp-Kalander (19) behandelt wird oder beide Bahnseiten (7a; 7b) mit einem Multinipp-Kalander (20) behandelt werden oder auch eine kombinierte Glättung, bestehend aus Einzel- Nipp- und
Multinipp- Kalandern (19; 20) durchgeführt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s der Einzel-Nipp-Kalander (19) aus einer beheizbaren Walze (19a) aus Metall und einer Walze (19b) mit einem elastischen, weichem Bezug besteht, wobei beide Walzen (19a;19b) miteinander einen Soft- Nipp für die durchlaufende Faserstoffbahn (7) bilden und beim Glätten jene Bahnseite (7a; 7b) geglättet wird, die mit der beheizten Walze (19a) in Kontakt gebracht wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s der Multipipp-Kalander derart ausgebildet ist, dass jede Bahnseite abwechselnd mit einer beheizten Walze beaufschlagt und dadurch geglättet wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s in einem online Prozess vordem abschließenden Glätten und im Anschluss an die Vorglättung ein pigmenthaltiges Auftragsmedium (13) auf nur eine Bahnseite
(7a) der Faserstoffbahn (7) aufgebracht wird, wozu ein Filmcoater (14) zur Aufbringung des Auftragsmediums in indirekter Weise mittels einer Auftragswalze (14a) und/oder ein Bladecoater (15) zur Aufbringung des Auftragsmediums (13) in direkter Weise verwendet wird und wobei beide genannten Coater (14; 15) wahlweise betrieben werden und dabei die
Faserstoffbahn (7) einen vorbestimmten, Bahnlaufweg, der bis über eine nachfolgende kontaktlose Trocknung () reicht, beibehält.
5. Maschine zur Herstellung einer beschichteten Papier-, Karton- oder anderen Faserstoffbahn, aufweisend : einen Stoffauflauf (2) und eine Siebpartie (3) zur Bahnbildung, eine Pressenpartie (4) zur Entwässerung, einer aus Trockenzylindern (5) bestehende Trockenpartie (6), um die gebildete Faserstoffbahn (7) zumindest bis auf einen Restfeuchtegehalt zu trocknen, eine Leim- oder Filmpresse (8) zum Auftragen von Stärke oder pigmenthaltigem Auftragsmedium, kontaktlose Trockner (9) zur kontaktlosen Trocknung, eine aus Trockenzylindern (10) bestehende
Nachtrockenpartie (11), eine Vorglätteinrichtung (12) mit einem Softnipp- oder Hartnipp- Kalander (12a), und gewünschtenfalls mindestens eine weitere Beschichtungseinrichtung (14, 15) sowie kontaktlose Trocknern (17) und eine Nachtrockenpartie (18), sowie Aufrollung (25), dadurch gekennzeichnet, dass zur Glättung der fertig beschichteten Faserstoffbahn (7) in einem online-Prozess wahlweise entweder mindestens ein Einzel-Nipp-Kalander (19) oder mindestens ein Multinipp-Kalander (20) oder eine Kombination bestehend aus beiden Kalanderarten vorgesehen ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s bei Verwendung beider Kalanderarten (19; 20) die Reihenfolge in Laufrichtung (L) der Faserstoffbahn (7) vertauschbar ist.
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