DE102006010348A1 - Fiber web e.g. paper web, manufacturing method, involves coating fiber web with applicator, where applicator dispenses aqueous pigment suspension to web side and coat layer is formed in web side - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Papierbahn, wobei die Faserstoffbahn mit einem Auftragswerk, welches flüssiges bis pastöses Auftragsmedium, insbesondere wässrige Pigmentsuspension an die Papierbahn abgibt und wodurch auf einer Bahnseite eine Strichschicht gebildet wird, beschichtet wird.The Invention relates to a method for producing a paper web, wherein the fibrous web with a commissioned work, which liquid until pasty Application medium, in particular aqueous Pigmentsuspension emits to the paper web and thereby on a Web page is formed a coating layer is coated.
Maschinen zur Herstellung einer Papier-, Karton- oder anderen Faserstoffbahn, weisen heute aus Wirtschaftlichkeitsgründen Breiten von bis zu 10m und mehr auf.machinery for producing a paper, board or other fibrous web, Today, for reasons of economy, have widths of up to 10m and more.
Zwecks Erreichung einer späteren guten Bedruckbarkeit sind diese Bahnen durch Beschichtungsprozesse zu behandeln, die offline (außerhalb einer Herstellungs- oder Veredelungsmaschine) oder online (innerhalb der Maschine) betrieben werden. Als Beschichtungsverfahren werden in zunehmenden Maße kontaktlos wirkende Verfahren angewendet. Das heißt, diese Verfahren kommen ohne Rakelelemente aus. Es braucht deshalb nur die Menge an Auftragsmedium aufgetragen zu werden, die im Endeffekt auf der Faserstoffbahnseite auch verbleiben soll. Ein solches Verfahren ist das bekannte Sprühauftragsverfahren und auch das moderne Vorhang-Auftragsverfahren. Mit diesen Beschichtungsverfahren kann eine relativ große Menge an Auftragsmedium aufgebracht und damit eine vollständige Abdeckung der Bahn über die gesamte Bahnbreite erreicht werden.For the purpose of Achieving a later good printability, these webs are by coating processes to deal with offline (outside of Manufacturing or finishing machine) or online (within the Machine) are operated. As a coating method are in increasing dimensions applied contactless method. That is, these Process can be done without squeegee elements. It therefore only needs the amount of application medium to be applied, which in the end should also remain on the fibrous web page. Such a procedure is the known spray application method and also the modern curtain application process. With these coating methods, a relatively large amount Applied to application medium and thus a complete coverage the train over the entire web width can be achieved.
Diese Forderung ist um so schwieriger zu realisieren, je schneller die Bahnen in den Herstellungs- oder Veredelungsmaschinen laufen und ist außerdem auch abhängig von der Qualität der Faserstoffbahn und dem Auftragsmedium.These Demand is all the more difficult to realize the faster the Runways in the manufacturing or finishing machines and is also also dependent from the quality the fibrous web and the application medium.
Eine derartiges, einen geschlossenen Vorhang erzeugendes Auftragswerk ist beispielsweise in der DE-A1 197 55 625 und ein Sprühauftragsverfahren in der DE-A1 19844979 beschrieben.A Such, a closed curtain generating commissioned work is for example in DE-A1 197 55 625 and a spray application method in DE-A1 19844979 described.
Die Beschichtung mit einem Vorhang- oder einem Sprüh-Auftragswerk ist sehr wirtschaftlich, weil es eben ohne Überschuss an Medium auskommt In vielen Fällen soll die Papierbahn nicht nur eine gleichmäßige, vollständige Auftragsschicht (Strichschicht) erhalten, sondern soll außerdem eine hohe Glätte und Glanz erreichen.The Coating with a curtain or a spray coater is very economical because it just without surplus on medium gets along In many cases the paper web should not only have a uniform, complete application layer (Line layer) obtained, but also a high smoothness and Achieve shine.
Aus der DE-A1 102 28 117 ist eine Glättung der Bahn im Anschluss an das Auftragen mit einem Vorhang- Auftragswerk entnehmbar.Out DE-A1 102 28 117 is a smoothing of Web following the application with a curtain commissioned work removable.
All diese bekannten Verfahren sind für die Herstellung von voluminösen Papieren geeignet.Alles these known methods are for the production of voluminous Suitable papers.
Sollen dagegen Faserstoffbahnen aus Papier oder Karton mit Film- oder Bladecoatern gestrichen werden, erfolgt das nur unter hohem Druck, wodurch das Volumen der Bahn negativ beeinflusst wirdShould on the other hand fibrous webs made of paper or cardboard with film or blade coaters This is done only under high pressure, causing the Volume of the web is adversely affected
Sollen hochvoluminöse Papiere, das sind solche mit einem spezifischen Volumen von mehr als 0,9 cm3/g, beschichtet werden und darüberhinaus Glanz und Glätte aufweisen, kann das gegenwärtig nur mit den bekannten Verfahren und anschließender Satinierung erfolgen, wodurch das Volumen nochmals beeinflusst wird.If high-volume papers, ie those with a specific volume of more than 0.9 cm 3 / g, are to be coated and moreover have gloss and smoothness, this can at present be done only with the known methods and subsequent satinization, whereby the volume is again influenced ,
Aus dem Stand der Technik ist auch das sogenannte Guss-Streichverfahren bekannt.Out the prior art is also the so-called cast-coating process known.
Beim Guss-Streichverfahren wird eine gestrichene Papierfläche in Kontakt mit einer beheizten Metalloberfläche – einem Gusszylinder von großem Durchmesser – gebracht und dabei getrocknet. Nachteilig ist hierbei, dass das bei einer nur sehr geringen Geschwindigkeit um 100 bis 200 m/min funktioniert. Von Vorteil ist, dass bereits höhere Volumen des Papieres zwischen 1,0 und 1,2 cm3/g möglich sind. Die so behandelten Papiere nehmen die Oberflächenportographie (Oberflächenbeschaffenheit) des Gusszylinders dabei an.In the cast coating process, a coated paper surface is brought into contact with a heated metal surface - a large diameter casting cylinder - and thereby dried. The disadvantage here is that it works at a very low speed of 100 to 200 m / min. It is advantageous that even higher volumes of paper between 1.0 and 1.2 cm 3 / g are possible. The papers treated in this way assume the surface portography (surface texture) of the casting cylinder.
Ausgehend davon ist es Aufgabe der Erfindung, ein effektives Verfahren anzugeben, mit dem Papiere bzw. Faserstoffbahnen mit hohem spezifischen Volumen bzw. ohne Limitierung ihres Volumens herstellbar sind und diese Herstellung auch bei hohen Geschwindigkeiten erfolgen kann.outgoing It is an object of the invention to provide an effective method, with the papers or fibrous webs of high specific volume or without limitation of their volume can be produced and this Manufacturing can be done even at high speeds.
Die Aufgabe der Erfindung wird mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.The The object of the invention is with the characterizing features of Claim 1 solved.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass für die Beschichtung ein Auftragswerk verwendet wird, welches ohne die Faserstoffbahn mit Auftragswerk-Bauteilen zu berühren, ein Strichgewicht von 5 bis 25 g/m2 aufträgt und im Anschluss an die Beschichtung und wenn die gestrichene Bahn noch einen Feuchtigkeitsgehalt zwischen 10 % und 30 % aufweist, eine Kontakttrocknung mit einem beheizten an sich bekannten Gusszylinder durchgeführt wird. Die Bahn kann dabei ohne Limitierung ihres Volumens mit einer Geschwindigkeit von mindestens 200 m/min durch eine Herstellungs- oder Veredelungsmaschine laufen.According to the invention, a coating unit is used for the coating which, without contacting the fibrous web with applicator components, applies a coating weight of 5 to 25 g / m 2 and, following the coating and if the coated web still has a moisture content between 10% and 30%, a contact drying is carried out with a heated cast cylinder known per se. The web can run without limiting its volume at a speed of at least 200 m / min through a manufacturing or finishing machine.
Vorzugsweise ist an einen Feuchtegehalt, der auch als Einlauffeuchtegehalt bezeichnet werden kann (da die Bahn in den Bereich der Kontakttrocknung ein- oder zuläuft) der gestrichenen Bahn von ca. 20 % gedacht.Preferably is at a moisture content, also referred to as inlet moisture content (as the web enters the contact drying area) or running) the painted web of about 20% thought.
Der Erfinder hat erkannt, dass dadurch auch eine bessere Opazität und Steifigkeit der Faserstoff- bzw. Papierbahn erreichbar ist. Glanz und Glätte können durch die Oberflächenbeschaffenheit des Gusszylinders gezielt beeinflusst werden.The inventor has realized that by doing so too a better opacity and rigidity of the pulp or paper web can be achieved. Gloss and smoothness can be specifically influenced by the surface condition of the casting cylinder.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren können erstmals Papiere oder Faserstoffbahnen mit Volumen in gleicher Größenordnung oder sogar noch höher, d.h. 1,0 bis 1,2 cm3/g oder höher, und das bei höherer Geschwindigkeit als bisher, hergestellt werden. Außerdem können die Vorteile des sogenannten "kontaktlosen" Auftragens genutzt werden.With the method according to the invention papers or fibrous webs with volume of the same order of magnitude or even higher, ie 1.0 to 1.2 cm 3 / g or higher, and that at a higher speed than before, can be produced for the first time. In addition, the advantages of so-called "contactless" application can be used.
Außerdem wird die Bahn weniger als bisher belastet und verringert auch ihr spezifisches Volumen nicht, weil keine Rakelelemente oder Filmpressen für die Beschichtung verwendet werden.In addition, will the railway loads less than before and also reduces its specific Volume not because no squeegee or film presses for the coating be used.
Der Gusszylinder weist einen Durchmesser von 3 bis 4 m auf. Das mit dem zuvor mit dem Vorhang-Auftrags- oder Sprühauftragswerk beschichtete Papier bzw. die Faserstoffbahn wird im Gegensatz zu Verfahren mit verwendeten Rakelelementen kaum verdichtet, wodurch die bereits angesprochene bessere Opazität der Papierbahn bzw. des hergestellten Papieres erreicht wird. Alternativ ist es natürlich auch möglich, eine geringe Linienkraft des Gusszylinders einzustellen. Dies ist abhängig von der Sorte und Beschaffenheit der Papierbahn und vom verwendeten Auftragsmedium.Of the Cast cylinder has a diameter of 3 to 4 m. That with the paper previously coated with the curtain applicator or spray applicator or the fibrous web is used in contrast to methods with Doctor elements barely compressed, causing the already mentioned better opacity the paper web or the produced paper is achieved. alternative it is natural also possible, to set a low line force of the casting cylinder. This is dependent the type and nature of the paper web and the application medium used.
In weiterer Ausbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Glättzylinder eine Oberfläche aufweist, die eine Rauhigkeit von 0,5 bis 5 μm – entsprechend der gewünschten Rauhigkeit des Fertigproduktes, also der hergestellten Papierbahn aufweist. Dadurch können besonders hohe Glätte- und Glanzwerte erreicht werden.In Another embodiment of the invention can be provided that the Yankee cylinder a surface having a roughness of 0.5 to 5 microns - corresponding to the desired Roughness of the finished product, ie the paper web produced having. Thereby can particularly high smoothness and gloss values are achieved.
Der sogenannte Einlauffeuchtigkeitsgehalt kann verringert werden, indem vor der beabsichtigten, erfindungsgemäßen Kontakttrocknung eine Luft- oder Infrarottrocknung durchgeführt wird. Dadurch lässt sich die Geschwindigkeit des Gussstreichverfahrens auf 500 m/min erhöhen, wodurch die Wirtschaftlichkeit des Verfahrens weiter erhöht wird.Of the so-called inlet moisture content can be reduced by before the intended contact drying according to the invention an air or Infrared drying performed becomes. By doing so leaves The speed of the casting process to 500 m / min increase, whereby the economic efficiency of the method is further increased.
Die Kontakttrocknung mit dem Gusszylinder kann sehr effektiv und vor allem bei der oben angegebenen relativ hohen Bahngeschwindigkeit erfolgen, wenn der Zylinder bzw. die Guss-, d.h. Metalloberfläche des Zylinders auf eine Temperatur von mindestens 80°C gebracht wird.The Contact drying with the cast cylinder can be very effective and before especially at the above stated relatively high web speed take place when the cylinder or the casting, i. Metal surface of the Cylinder is brought to a temperature of at least 80 ° C.
Um den Abdeckungsgrad der Bahn mit Auftragsmedium bzw. Streichfarbe verbessern zu können, ist es zweckmäßig, wenn die Faserstoff- bzw. Papierbahn vor der Beschichtung mit dem Vorhang- oder dem Sprühauftragswerk mit einem Vorstrich versehen wird. Das kann mit einem Strichgewicht von 1 bis 20 g/m2 pro Bahnseite erfolgen. Dafür und an dieser Stelle kann ein die Faserstoffbahn kontaktierendes bekanntes Auftragswerk (z.B. Film- oder Bladecoater, d.h. mit einem Rakelelement) verwendet werden.In order to improve the degree of coverage of the web with application medium or coating color, it is expedient if the pulp or paper web is provided with a pre-coat prior to coating with the curtain or the spray applicator. This can be done with a coating weight of 1 to 20 g / m 2 per web page. For this purpose and at this point, the fibrous web contacting known job commissioned (eg film or Bladecoater, ie with a doctor element) can be used.
Die Beschichtung der Faserstoffbahn kann sowohl einseitig, als auch beidseitig erfolgen. Bei beidseitiger Beschichtung und Trocknung werden zudem unerwünschte Curleffekte vermieden.The Coating of the fibrous web can be both one-sided, as well done on both sides. For double-sided coating and drying are also undesirable Curl effects avoided.
Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass man entweder ohne Satinage oder nur mit einer sanften Satinage im Anschluss an die Kontakttrocknung auskommt. Die Kosten des Herstellungs- oder Veredelungsverfahrens der Faserstoffbahn sowie der Raumbedarf dafür fallen dadurch geringer aus.The inventive method is characterized by the fact that you either without Satinage or only with a gentle calendering following the contact drying gets along. The cost of the manufacturing or refining process the fibrous web and the space required for this fall from less.
Der Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht aber vor allem darin, dass höhere Volumen des Produktes als bisher behandelbar sind und dabei eine sehr hohe Qualität des Fertigproduktes erreicht wird.Of the Advantage of the method according to the invention But above all, it consists in that higher volume of the product than previously treatable and thereby a very high quality of the finished product is reached.
Nachfolgend soll die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert werden.following the invention will be explained in more detail using an exemplary embodiment.
Es zeigt:It shows:
Gezeigt
ist eine Faserstoffbahn
Im
Beispiel soll die laufende Faserstoffbahn
Im
Beispiel ist die Beschichtung von nur einer Bahnseite
Im
Beispiel ist das Auftragen mit dem Auftragswerk
Im
Anschluss an die Beschichtung erfolgt eine Kontakttrocknung mit
einem sogenannten Gusszylinder
Im
Beispiel ist außerdem
gezeigt, dass vor der Kontakttrocknung mit den Gusszylinder
Im Übrigen weist
der Gusszylinder
Dies erfolgt erstmals ohne Verringerung des Volumens der Faserstoffbahn, so dass erstmals ein „hochvoluminöses Papier" auf diese Weise herstellbar ist.This takes place for the first time without reducing the volume of the fibrous web, so that for the first time a "high-volume paper" in this way can be produced.
Der
so erreichte Glanz und die Glätte
des erfindungsgemäß hergestellten
hochvoluminösen
Papieres entspricht der Oberflächenbeschaffenheit
des Gusszylinders
- 11
- FaserstoffbahnFibrous web
- 1a1a
- Bahnseiteweb side
- 1b1b
- Bahnseiteweb side
- 22
- Auftragswerkcommissioned
- 2a2a
- Vorhang-AuftragswerkCurtain applicator
- 2b2 B
- Sprüh-AuftragswerkSpray applicator
- 2.12.1
- Auftragskopfgun
- 2.22.2
- Abgabedüsedispensing nozzle
- 2.32.3
- Vorhang- bzw. SprühstrahlenCurtain- or spraying
- 33
- Auftragsmediumapplication medium
- 44
- Strichschichtcoating layer
- 55
- Gusszylinderiron cylinder
- 66
- Leitwalzenguide rolls
- 77
- Luft- oder InfrarottrocknungAir- or infrared drying
- ss
- Abstanddistance
- LL
- Laufrichtungdirection
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