DE112007000755T5

DE112007000755T5 - Method and plant for producing coated paper or cardboard

Info

Publication number: DE112007000755T5
Application number: DE112007000755T
Authority: DE
Inventors: Henri Vaittinen; Jouni Haavisto; Simo Rahkonen
Original assignee: Metso Paper Oy
Current assignee: Valmet Technologies Oy
Priority date: 2006-03-28
Filing date: 2007-03-09
Publication date: 2009-01-29
Anticipated expiration: 2027-03-10
Also published as: AT505577B1; AT505577A2; FI20065202A0; FI121433B; FI20065202L; WO2007110472A1; DE112007000755B4; AT505577A3

Abstract

Verfahren zum Herstellen von gestrichenem Papier oder Karton, wobei in dem Verfahren die faserartige Bahn, die gestrichen wird, vor dem Streichen zu einer Vorkalandriervorrichtung befördert wird, und wobei in dem Verfahren das Papier oder Karton nach zumindest einer Streichstufe getrocknet wird, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Verfahren ein Vorkalander und/oder ein Zwischenkalander verwendet wird, der aus einer Gruppe gewählt wird, die einen Metallriemenkalander und einen Langspaltkalander umfasst; dass in dem Verfahren nach der zumindest einen Streichstufe ein effizientes Trocknen mit einer Verdampfungseffizienz, die 40 kg/m²/h überschreitet, ausgeführt wird; dass das Vorkalandrieren so ausgeführt wird, dass die Bendtsen-Rauhigkeit (SCALA-221:67) der Oberfläche, die gestrichen wird, innerhalb des Bereiches von 50–1000 ml/min, vorzugsweise innerhalb des Bereiches von 100–300 ml/min, liegt; und dass die Verweilzeit der faserartigen Bahn an dem Spalt oder in der Kalandrierzone mehr als 10 ms beträgt.A method of producing coated paper or board, the method comprising conveying the fibrous web which is coated to a pre-calendering device prior to coating, and wherein in the method the paper or board is dried after at least one coating step, characterized in that in the process, using a precalender and / or an intermediate calender selected from a group comprising a metal belt calender and a long nip calender; that in the process after the at least one coating step, efficient drying is carried out with an evaporation efficiency exceeding 40 kg / m ² / h; precalendering is carried out so that the Bendtsen roughness (SCALA-221: 67) of the surface which is being painted is within the range of 50-1000 ml / min, preferably within the range of 100-300 ml / min ; and that the residence time of the fibrous web at the nip or in the calendering zone is more than 10 ms.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Anlage zum Herstellen von gestrichenem Papier oder Karton, wobei das Papier oder der Karton vor dem Streichen vorkalandriert wird und nach dem Streichen getrocknet wird.The The present invention relates to a method and an installation for producing coated paper or cardboard, the paper or the cardboard is precalendered before painting and after the Painting is dried.

Es gibt viele verschiedene Papier- und Kartonsorten und sie können in zwei Kategorien anhand des Basisgewichtes eingeteilt werden: Papiere, die eine Lage und ein Basisgewicht von 25–300 g/m² haben, und Kartons, die durch eine Mehrlagentechnik hergestellt worden sind und ein Basisgewicht von 150–600 g/m² haben. Wie daraus ersehen werden kann, ist die Grenze zwischen Papier und Karton fließend, da Kartonarten mit dem geringsten Basisgewicht leichter als die schwersten Papierarten sind.There are many different types of paper and board, and they can be divided into two categories based on the basis weight: papers having a basis weight of 25-300 g / m ² and cartons made by a multi-layer technique Basis weight of 150-600 g / m ² have. As can be seen, the boundary between paper and paperboard is fluid, as paperboard types with the lowest basis weight are lighter than the heaviest types of paper.

Papier wird im Allgemeinen zum Drucken verwendet, und Karton wird im Allgemeinen zum Verpacken verwendet. Papier und Karton können gestrichen oder nicht gestrichen sein.paper is generally used for printing and cartonboard in general used for packaging. Paper and cardboard can be deleted or not deleted.

Die nachstehend dargelegte Beschreibung umfasst Beispiele von Werten, die gegenwärtig für Faserbahnen verwendet werden, die gestrichen werden, und sie können eine beträchtliche Variation von den offenbarten Werten beinhalten. Die Beschreibung ist hauptsächlich auf die folgende Offenbarungsquelle gegründet: Papermaking Science and Technology, Abschnitt Papermaking Part 3, herausgegeben von Jokio, M., veröffentlicht von Fapet Oy, Jyväskylä 1999, 361 Seiten .The description set forth below includes examples of values currently used for fibrous webs that are being painted, and may include a sizable variation of the disclosed values. The description is mainly based on the following revelation source: Papermaking Science and Technology, Section Papermaking Part 3, edited by Jokio, M., published by Fapet Oy, Jyväskylä 1999, 361 pages ,

Gestrichenes Magazinpapier (LWC = light weight coated = leichtgewichtig gestrichen) enthält 40–60% mechanische Pulpe, 25–40% gebleichte Weichholzpulpe und 20–35% Füllstoffe und Streichstoffe. Als allgemeine Werte für das LWC-Papier können die folgenden Werte erachtet werden: Basisgewicht 40–70 g/m², Glanz nach Hunter 50–65%, PPS S10-Rauhigkeit 0,8–1,5 μm (offset) und 0,6–1,0 μm (roto), Dichte 1100–1250 kg/m³, Helligkeit 70–75% und Opazität 89–94%.Coated magazine paper (LWC = Lightweight Coated) contains 40-60% mechanical pulp, 25-40% bleached softwood pulp and 20-35% fillers and spreads. As general values for the LWC paper, the following values can be considered: basis weight 40-70 g / m ² , Hunter gloss 50-65%, PPS S10 roughness 0.8-1.5 μm (offset) and 0, 6-1.0 μm (roto), density 1100-1250 kg / m ³ , brightness 70-75% and opacity 89-94%.

Als allgemeine Werte für MFC-Papier (machine finished coated = maschinenglatt gestrichen) können die folgenden Werte erachtet werden: Basisgewicht 50–70 g/m², Glanz nach Hunter 25–70%, PPS S10-Rauigkeit 2,2–2,8 µm, Dichte 900–950 kg/m³, Helligkeit 70–75% und Opazität 91–95%.As general values for MFC (machine-finished coated) paper, the following values can be considered: basis weight 50-70 g / m ² , Hunter gloss 25-70%, PPS S10 roughness 2.2-2.8 μm, density 900-950 kg / m ³ , brightness 70-75% and opacity 91-95%.

Als allgemeine Werte für FCO-Papier (film coated offset = filmgestrichenes Offsetpapier) können die folgenden Werte erachtet werden: Basisgewicht 40–70 g/m², Glanz nach Hunter 45–55%, PPS S10-Rauigkeit 1,5–2,0 µm, Dichte 1000–1050 kg/m³, Helligkeit 70–75% und Opazität 91–95%.The following values can be considered as general values for film coated offset (FCO) paper: basis weight 40-70 g / m ² , Hunter gloss 45-55%, PPS S10 roughness 1.5-2.0 μm, density 1000-1050 kg / m ³ , brightness 70-75% and opacity 91-95%.

Als allgemeine Werte für MWC-Papier (medium weight coated = mittelschwergewichtig gestrichen) können die folgenden Werte erachtet werden: Basisgewicht 70–90 g/m², Glanz nach Hunter 65–75%, PPS S10-Rauhigkeit 0,6–1,0 µm, Dichte 1150–1250 kg/m³, Helligkeit 70–75% und Opazität 89–94%.As general values for medium weight coated (MWC) paper, the following values can be considered: basis weight 70-90 g / m ² , Hunter gloss 65-75%, PPS S10 roughness 0.6-1.0 μm, density 1150-1250 kg / m ³ , brightness 70-75% and opacity 89-94%.

HWC (heavy weight coated = schwergewichtig gestrichen) hat ein Basisgewicht von 100–135 g/m³ und kann sogar mehr als zweimal gestrichen werden.HWC (heavy weight coated) has a basis weight of 100-135 g / m ³ and can even be painted more than twice.

In gestrichenen holzfreien Druckpapieren auf der Basis chemischer Pulpe (WFC) oder Feinpapieren variieren die Beschichtungsmengen (Streichstoffmengen) im großen Maße gemäß den Anforderungen und der beabsichtigten Verwendung. Die folgenden Werte sind typische Werte für einmal und zweimal gestrichenes Druckpapier auf der Basis chemischer Pulpe: einmal gestrichen, Basisgewicht 90 g/m², Glanz nach Hunter 65–80%, PPS S10-Rauhigkeit 0,75–2,2 µm, Helligkeit 80–88% und Opazität 91–94%; und zweimal gestrichen, Basisgewicht 130 g/m², Glanz nach Hunter 70–80%, PPS S10-Rauigkeit 0,65–0,95 µm, Helligkeit 83–90% und Opazität 95–97%.In coated wood-free papers based on chemical pulp (WFC) or fine papers, the amounts of coating (amounts of coating) vary widely according to the requirements and the intended use. The following values are typical values for once and twice coated chemical pulp based printing paper: coated once, basis weight 90 g / m ² , Hunter gloss 65-80%, PPS S10 roughness 0.75-2.2 μm, brightness 80-88% and opacity 91-94%; and coated twice, basis weight 130 g / m ² , Hunter 70-80% gloss, PPS S10 roughness 0.65-0.95 μm, brightness 83-90%, and opacity 95-97%.

Kartonarten bilden eine ziemlich heterogene Gruppe, die Sorten mit einem hohen Basisgewicht von bis zu 500 g/m² und Sorten mit einem geringen Basisgewicht von ungefähr 120 g/m² umfasst, wobei die Sorten von einer Sorte auf der Basis von Primärfaser bis zu Sorten auf der Basis von 100% recycelter Faser und von nicht gestrichen bis mehrmals gestrichen reichen. Gestrichene Kartonsorten umfassen die folgenden Sorten:

– Faltschachtelkarton auf der Basis von Primärfaser (FBB), Karton aus gebleichter Pulpe (SBS = solid bleached board = fester gebleichter Karton), Flüssigkeitsverpackungskarton (LPB), gestrichener weißer Deckliner, Trägerkarton
– White-lined Chipboard auf der Basis recycelter Faser (WLC), gestrichener Recyclingkarton.

Cardboard forms a rather heterogeneous group comprising high base weight grades of up to 500 g / m ² and low base weight grades of about 120 g / m ² , ranging from primary fiber to variety based on 100% recycled fiber and range from uncoated to multi-coated. Coated boxes include the following varieties:

- Fiberboard based on primary fiber (FBB), bleached pulp (SBS = solid bleached board), liquid packaging board (LPB), coated white deckliner, carrier board
- White-lined chipboard based on recycled fiber (WLC), coated recycled cardboard.

Die Beschaffenheit der Beschichtung (coating) und die Druckeigenschaften einer gestrichenen faserartigen Bahn können durch die Trocknungsbedingungen beeinflusst werden. Eine Variation in der Beschichtungsmenge aufgrund der Ungleichmäßigkeit der Basis der gestrichenen faserartigen Bahn bewirkt Probleme beim Trocknen der Beschichtung. Eine übermäßige Trocknungsleistung in dem Pasteverfestigungsbereich bewirkt beispielsweise ein sog. Mottling in der Druckqualität. Diese Situation wird bei Karton besonders verstärkt, bei dem ein Streichen typischerweise mit Klingenstreichmaschinen (Blade Coater) ausgeführt wird. Wenn das Übermaß an Beschichtung mit einer Klinge abgestreift wird, kann eine Variation in der Beschichtungsmenge einige Gramm pro Quadratmeter betragen. Ein Vorbeschichten bedeckt nicht unbedingt den Basiskarton in sauberem Ausmaß, was bedeutet, dass Absorptionsdifferenzen in dem Oberflächenbeschichten auftreten können. Es sind Versuche unternommen worden, das Trocknen der Beschichtung mittels eines sogenannten „Hochqualitätslufttrockners" zu steuern, d. h. ein Lufttrockner mit einer begrenzten Verdampfungseffizienz (kg/m²/h) zum Erzielen einer gesteuerten Beschichtungsbeschaffenheit. Die Verdampfungseffizienz wird begrenzt, indem die Blasgeschwindigkeit und/oder die Temperatur begrenzt werden. Eine übermäßige Verdampfungseffizienz führt zu einer ungleichmäßigen Absorption und somit ebenfalls zu einer Verteilung der wasserlöslichen Bindemittel in der Beschichtungslage und daher zu einer ungleichmäßigen Absorption von Drucktinte in dem bedruckten Produkt. Dies zeigt sich als gefleckte Verteilung (Mottling) der Drucktinte. Der Erfolg des Trocknens hängt davon ab, wie gut die verschiedenen Beschichtungsmengen an dem „Hochqualitätslufttrockner" an ihrem Verfestigungspunkt zusammenpassen. Zusätzlich zu dem Hochqualitätslufttrockner sind zwei andere Trockner gewöhnlich für das Trocknen erforderlich – typischerweise ein Trockner, der dem „Hochqualitätslufttrockner" vorangeht und ein Trockner, der diesem folgt – wobei in einigen Fällen bis zu drei andere Trockner erforderlich sind. Mehrere Trockner verlängern den Beschichtungskopf (Streichkopf) und erhöhen die Kosten.The nature of the coating and the printing properties of a coated fiber like web can be influenced by the drying conditions. Variation in the amount of coating due to the unevenness of the base of the coated fibrous web causes problems in drying the coating. Excessive drying performance in the paste-solidifying area causes, for example, so-called mottling in print quality. This situation is particularly exacerbated in paperboard, where painting is typically performed with blade coaters. When the excess of coating is scraped off with a blade, a variation in coating amount may be several grams per square meter. Pre-coating does not necessarily cover the base board to a clean degree, which means that absorption differences can occur in the surface coating. Attempts have been made to control the drying of the coating by means of a so-called "high quality air dryer", ie an air dryer with a limited evaporation efficiency (kg / m ² / h) to achieve a controlled coating condition. Excessive evaporation efficiency results in uneven absorption, and thus also in a distribution of the water-soluble binders in the coating layer and hence uneven absorption of printing ink in the printed product, which manifests itself as spotted mottling of the printing ink The success of drying depends on how well the different amounts of coating on the "high quality air dryer" match at their consolidation point. In addition to the high quality air dryer, two other dryers are usually required for drying - typically a dryer preceding the "high quality air dryer" and a dryer following it - in some cases requiring up to three other dryers. Brush) and increase the costs.

Bei Trocknungskapazitätsberechnungen von Beschichtungsprozessen werden in dem Beschichtungspastenverfestigungsbereich die Verdampfungseffizienzen von über 40 g/m²/h typischerweise nicht überschritten. Es ist ein Versuch unternommen worden, den Verfestigungspunkt mit dem Lufttrockner mit Maximallaufwerten von 250°C und 40 m/s passend zu machen.In the case of drying capacity calculations of coating processes, evaporation efficiencies of over 40 g / m ² / h are typically not exceeded in the coating paste consolidation range. An attempt has been made to match the solidification point with the air dryer at maximum lift levels of 250 ° C and 40 m / s.

1 zeigt bildlich einen Streichmaschinenaufbau gemäß dem Stand der Technik. Dieser Aufbau weist einen Hartspaltkalander 1, der als Vorkalander wirkt, auf, dem ein Vorbeschichtungskopf 2 mit einem Vorbeschichtungskopf 2a der ersten Seite folgt, dem ein Infrarottrockner 6a, ein „Hochqualitätslufttrockner" 7a d. h. ein Lufttrockner mit begrenzter Verdampfungseffizienz und ein Lufttrockner 8a folgen, von wo die Bahn zu dem Vorbeschichtungskopf 2b der anderen Seite befördert wird, dem ein Infrarottrockner 6b, ein „Hochqualitätslufttrockner" 7b d. h. ein Lufttrockner mit begrenzter Verdampfungseffizienz und ein Lufttrockner 8b folgen. Die Beschichtungsköpfe 2a, 2b sind Endseiten-Nachlaufklingenstreicheinrichtungen. Nach dem Vorbeschichtungskopf 2 wird die faserartige Bahn über die Trocknungszylinder 20 zu dem eigentlichen Beschichtungskopf 3 befördert, der Nachlaufklingenbeschichtungsköpfe 3a, 3b und Trocknungsvorrichtungen 9a, 10a, 11a; 9b, 10b, 11b aufweist, die jenen in der Vorbeschichtungsstufe (Vorstreichstufe) entsprechen. Die faserartige Bahn wird dann über eine zweite Trocknungszylindergruppe 21 zu einem Weichkalander 4, der als ein Endkalander wirkt, und von dort über die Trocknungszylinder 22 zu dem Aufroller 5 befördert. 1 Illustratively shows a coating machine structure according to the prior art. This construction has a hard-gap calender 1 acting as pre-calender on which a precoat head 2 with a precoat head 2a The first page is followed by an infrared dryer 6a , a "high quality air dryer" 7a ie an air dryer with limited evaporation efficiency and an air dryer 8a follow from where the web to the precoat head 2 B the other side, which has an infrared dryer 6b , a "high quality air dryer" 7b ie an air dryer with limited evaporation efficiency and an air dryer 8b consequences. The coating heads 2a . 2 B are end-side trailing blade coaters. After the precoat head 2 The fibrous web goes over the drying cylinders 20 to the actual coating head 3 upgraded, the trailing blade coating heads 3a . 3b and drying devices 9a . 10a . 11a ; 9b . 10b . 11b which correspond to those in the precoating stage (precoating stage). The fibrous web is then passed over a second drying cylinder group 21 to a soft calender 4 acting as an end calender, and thence over the drying cylinders 22 to the reel 5 promoted.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Lösung zu schaffen, durch die die Raumanforderung der Maschine, die zum Herstellen einer gestrichenen faserartigen Bahn verwendet wird, wesentlich verringert werden kann, womit Kosteneinsparungen erreicht werden.The The object of the present invention is to provide a solution through which the space requirement of the machine leading to the Producing a coated fibrous web is used, can be significantly reduced, thus achieving cost savings become.

Um diese Aufgabe zu lösen, ist das Verfahren gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass in dem Verfahren ein Vorkalander und/oder ein Zwischenkalander verwendet wird, der aus einer Gruppe gewählt wird, die einen Metallriemenkalander und einen Langspaltkalander umfasst, und dass in dem Verfahren ein effizientes Trocknen mit einer Verdampfungseffizienz, die 40 kg/m²/h überschreitet, nach der zumindest einen Beschichtungsstufe (Streichstufe) ausgeführt wird. Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist das Verfahren dadurch gekennzeichnet, dass in dem Verfahren ein Metallriemenkalander als ein Vorkalander verwendet wird und dass das Beschichten als ein Klingenstreichen ausgeführt wird, und dass nach zumindest einer Klingenbeschichtungsstufe ein effizientes Trocknen mit einer Verdampfungseffizienz ausgeführt wird, die 40 kg/m²/h überschreitet.In order to achieve this object, the method according to the first aspect of the present invention is characterized in that the method uses a precalender and / or an intermediate calender selected from a group comprising a metal belt calender and a long nip calender and in the process, an efficient drying with an evaporation efficiency exceeding 40 kg / m ² / h after which at least one coating step is carried out. According to a second aspect of the present invention, the method is characterized in that in the method, a metal belt calender is used as a precalender, and the coating is carried out as a blade coating, and that after at least one blade coating stage, efficient drying is carried out with an evaporation efficiency Exceeds 40 kg / m ² / h.

Die Anlage gemäß der vorliegenden Erfindung ist andererseits dadurch gekennzeichnet, dass der Vorkalander ein Metallriemenkalander oder ein Langspaltkalander ist und dass der zumindest einen Klingenbeschichtungsvorrichtung eine Vorrichtung zum effizienten Trocknen folgt, die eine Verdampfungseffizienz hat, die 40 kg/m²/h überschreitet.On the other hand, the plant according to the present invention is characterized in that the precalender is a metal belt calender or an extended nip calender and that the at least one blade coating device follows an efficient drying device having an evaporation efficiency exceeding 40 kg / m ² / h.

Die vorliegende Erfindung ist nachstehend detaillierter unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.The present invention will be described below in more detail with reference to the accompanying drawings described.

1 zeigt einen Streichvorrichtungsaufbau des Standes der Technik als eine bildliche Prinzipdarstellung. 1 shows a prior art coater assembly as a pictorial schematic.

2 zeigt die Testergebnisse für die Mottlingdruckwerte bei der Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens im Vergleich zu den Werten, die dann erhalten werden, wenn das Verfahren des Standes der Technik angewendet wird. 2 Figure 11 shows the test results for the mottling pressure values when using the method according to the invention in comparison to the values which are obtained when the method of the prior art is used.

Um das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung auszuführen, wurden die folgenden Änderungen gegenüber dem Aufbau der Streichvorrichtung des Standes der Technik als ein Beispiel vorgenommen: der Hartspaltkalander (Kalander mit hartem Spalt) 1 ist durch einen Metallriemen- oder Langspaltvorkalander ersetzt worden, der Infrarottrockner 6a ist durch einen Hochleistungslufttrockner ersetzt worden und der „Hochqualitätslufttrockner" 7a ist durch einen normalen Lufttrockner ersetzt worden und der Lufttrockner 8a ist weggelassen worden. Die Trockner 6b und 7b, die dem Vorbeschichtungskopf 2b der anderen Seite folgen, sind durch entsprechende Lufttrockner ersetzt worden und der Trockner 8b ist in entsprechender Weise weggelassen worden. Entsprechende Änderungen sind bei dem eigentlichen Beschichtungskopf 3 vorgenommen worden, was bedeutet, dass bei diesem Beispiel insgesamt vier Trockner 8a, 8b, 11a und 11b entfernt werden können, die in 1 durch Kreuze markiert sind.To carry out the method according to the present invention, the following changes have been made to the structure of the prior art coater as an example: the hard-nip calender (hard-nip calender) 1 has been replaced by a metal belt or long-gap pre-calender, the infrared dryer 6a has been replaced by a high performance air dryer and the "high quality air dryer" 7a has been replaced by a normal air dryer and the air dryer 8a has been omitted. The dryers 6b and 7b that the precoat head 2 B the other side have been replaced by appropriate air dryers and the dryer 8b has been omitted in a corresponding manner. Corresponding changes are in the actual coating head 3 been made, which means that in this example a total of four dryers 8a . 8b . 11a and 11b can be removed in 1 are marked by crosses.

Die Tabelle 1 zeigt eine beispielartige Trocknungsberechnung bei der Anwendung eines Verfahrens des Standes der Technik und bei der Anwendung eines Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung, wobei die Endfeuchtigkeit in beiden Fällen im Wesentlichen in der gleichen Größenordnung ist. Tabelle 1 gegenwärtiges Verfahren Verfahren der Erfindung Laufgeschwindigkeit 800 m/min 800 m/min Basisgewicht 250 g/m² 250 g/m2 Feuchtigkeit am Eingang am Kopf 7% 7% Beschichtungsmenge und Trockengehalt 12 g/m²/63% 12 g/m²/63% 1. Trockner Gas infrarot 3 Reihen 100% PDPlus 450°C/60 m/s 2. Trockner Länge 2,7 m 250°C/60 m/s - 3. Trockner Länge 2,7 m 350°C/55 m/s Länge 2,7 m 350°C/55 m/s Zylinder 1 bar 1 bar Endfeuchtigkeit 6,65% 6,75% Verdampfung pro Quadratmeter am Verfestigungspunkt 25 kg/m²/h 90 kg/m²/h Table 1 shows an exemplary drying calculation using a prior art method and applying a method according to the present invention, wherein the final moisture in both cases is of substantially the same order of magnitude. Table 1 current procedure Process of the invention running speed 800 m / min 800 m / min basis weight 250 g / m ² 250 gsm Moisture at the entrance to the head 7% 7% Coating amount and dry content 12 g / m ² /63% 12 g / m ² /63% 1st dryer Gas infrared 3 rows 100% PDPlus 450 ° C / 60 m / s 2nd dryer Length 2.7 m 250 ° C / 60 m / s - 3rd dryer Length 2.7 m 350 ° C / 55 m / s Length 2.7 m 350 ° C / 55 m / s cylinder 1 bar 1 bar final moisture 6.65% 6.75% Evaporation per square meter at the solidification point 25 kg / m ² / h 90 kg / m ² / h

Das erfindungemäße Verfahren ermöglicht es, einen oder mehrere Trockner nach dem Klingenbeschichtungskopf wegzulassen, was zu erheblichen Kosteneinsparungen führt.The method according to the invention makes it possible omit one or more dryers after the blade coating head, which leads to significant cost savings.

Die Gesamteinsparungen summieren sich aus sowohl dem Weglassen von Trocknern als auch dem Verkürzen des Geräts, woraufhin sich auch die Anforderung an den Hallenraum vermindert, was somit zu weiteren Einsparungen führt.The Total savings add up to both omitting dryers as well as shortening the device, whereupon also the requirement for the hall space diminishes, which thus too leads to further savings.

2 zeigt, wie das Vorkalandrierverfahren und die Trocknungsbedingungen des Oberflächenstreichens die Mottlingwerte einer bedruckten Oberfläche beeinflussen. 2 zeigt dass, wenn ein Metallriemenvorkalandrieren verwendet wird, sich die Mottlingwerte nicht wesentlich ändern, selbst wenn das Infrarottrocknen zu einem effizienten Lufttrocknen geändert wird. Jedoch nehmen, wenn ein Yankee-Zylinder (Glättzylinder) und ein Hartspaltkalander für die Vorbehandlung der Basisbahn verwendet werden, die Mottlingwerte deutlich zu, wenn vom Infrarottrocknen zu dem effizienten Lufttrocknen gewechselt wird. 2 Figure 4 shows how the pre-calendering process and the drying conditions of the surface coating affect the mottling values of a printed surface. 2 shows that when metal belt pre-calendering is used, the mottling values do not change significantly even if the infrared drying is changed to efficient air drying. However, when a Yankee (Yankee) cylinder and a hard nip calender are used for pretreatment of the base web, the mottling values increase significantly when switching from infrared drying to efficient air drying.

In dem erfindungsgemäßen Verfahren wird das Vorkalandrieren an dem Langspaltkalander oder Metallriemenkalander in einer derartigen Weise ausgeführt, dass die Verweilzeit der faserartigen Bahn an dem Spalt oder in der Kalandrierzone mehr als 10 ms beträgt, und die Bendtsen-Rauhigkeit der faserartigen Bahn nach dem Vorkalandrieren innerhalb des Bereiches von 50–1000 ml/min, vorzugsweise innerhalb des Bereiches von 100–300 ml/min ist. Das Streichen wird vorzugsweise als ein Klingenstreichen ausgeführt, beispielsweise 1–3 Beschichtungen pro Seite.In the method according to the invention, the pre-calendering is carried out on the extended nip calender or metal belt calender in such a way that the residence time of the fibrous web at the nip calender Gap or in the calendering zone is more than 10 ms, and the Bendtsen roughness of the fibrous web after precalendering is within the range of 50-1000 ml / min, preferably within the range of 100-300 ml / min. The coating is preferably carried out as a blade coating, for example 1-3 coats per side.

In den Lösungen des Standes der Technik kann es sein, dass die Effizienz des ersten Trockners, der dem Beschichtungskopf folgt, nicht so hoch ist, dass der Verfestigungspunkt der Beschichtungspaste dazu passend ist. Übermäßige Verdampfungseffizienzen führen zu einer ungleichmäßigen Absorption und somit auch zur Verteilung der wasserlöslichen Bindemittel in der Beschichtungslage und daher zu einer ungleichmäßigen Absorption der Drucktinte in dem bedruckten Produkt. Aus diesem Grunde ist es das Ziel des Standes der Technik, dass der Verfestigungspunkt zu dem Hochqualitätslufttrockner passend ist, der maximale Laufwerte von 250°C und 40 m/s hat.In The solutions of the prior art may be that the efficiency of the first dryer following the coating head, not so high that the solidification point of the coating paste is appropriate. Excessive evaporation efficiencies lead to uneven absorption and thus also for the distribution of the water-soluble binders in the coating layer and therefore uneven Absorption of the printing ink in the printed product. For this Basically, the goal of the prior art is that the solidification point to which high quality air dryer is due, the maximum Running values of 250 ° C and 40 m / s has.

In dem Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung kann die vorkalandrierte Basis unter Verwendung eines Langspaltkalanders oder Metallriemenkalanders gleichmäßiger gestaltet werden, was bedeutet, dass die durch das Klingenstreichen hergestellte Beschichtung eine noch gleichmäßigere (gleichförmigere) Dicke hat, was somit die Anwendung eines effizienteren Trocknens gestattet, wobei in diesem Fall der erste Trockner frei dimensioniert werden kann und der Hochqualitätslufttrockner beispielsweise durch einen Hochleistungslufttrockner ersetzt werden kann. In der Lösung gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein effizientes Trocknen unter Verwendung einer Verdampfungseffizienz ausgeführt, die 40 kg/m²/h an dem Verfestigungspunkt überschreitet, vorzugsweise mit einer Verdampfungseffizienz, die 60 kg/m²/h überschreitet, und sie kann vorzugsweise 90 kg/m²/h überschreiten. Diese Art an effizientem Trockner kann nach einem oder mehreren Beschichtungsköpfen oder beispielsweise nach jedem Beschichtungskopf angeordnet sein. In dem Verfahren kann zusätzlich ein Langspaltkalander oder ein Metallriemenkalander als ein Zwischenkalander zwischen den Beschichtungsköpfen angewendet werden.In the process according to the present invention, the pre-calendered base can be made more uniform using a long nip calender or metal belt calender, meaning that the coating produced by the blade coating has an even more uniform (uniform) thickness, thus allowing the application of more efficient drying In this case, the first dryer can be freely dimensioned and the high quality air dryer can be replaced for example by a high-performance air dryer. In the solution according to the present invention, efficient drying is carried out using an evaporation efficiency exceeding 40 kg / m ² / h at the solidification point, preferably at an evaporation efficiency exceeding 60 kg / m ² / h, and may preferably be 90 exceed kg / m ² / h. This type of efficient dryer may be arranged after one or more coating heads or, for example, after each coating head. In the process, an extended nip calender or a metal belt calender may additionally be used as an intermediate calender between the coating heads.

ZUSAMMENFASSUNGSUMMARY

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen von gestrichenem Papier oder Karton. In dem Verfahren wird die faserartige Bahn, die gestrichen wird, zu einer Vorkalandriervorrichtung vor dem Streichen befördert, und das Papier oder Karton wird in einer oder mehreren Stufen getrocknet und nach zumindest einer Streichstufe getrocknet. In dem Verfahren wird ein Vorkalander und/oder ein Zwischenkalander verwendet, der aus einer Gruppe gewählt wird, die einen Metallriemenkalander und einen Langspaltkalander aufweist. In dem Verfahren wird ein effizientes Trocknen mit einer Verdampfungseffizienz, die 40 kg/m²/h überschreitet, nach der zumindest einen Streichstufe ausgeführt.The present invention relates to a method of producing coated paper or board. In the process, the fibrous web which is being painted is conveyed to a pre-calendering device prior to coating, and the paper or board is dried in one or more stages and dried after at least one coating step. The method uses a precalender and / or an intermediate calender selected from a group comprising a metal belt calender and a long nip calender. In the process, efficient drying with an evaporation efficiency exceeding 40 kg / m ² / h is carried out after the at least one coating step.

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Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

- Papermaking Science and Technology, Section Papermaking Part 3, edited by Jokio, M., published by Fapet Oy, Jyvaskyla 1999, 361 pages [0004]

Claims

A method of producing coated paper or board, the method comprising conveying the fibrous web which is coated to a pre-calendering device prior to coating, and wherein in the method the paper or board is dried after at least one coating step, characterized in that in the process, using a precalender and / or an intermediate calender selected from a group comprising a metal belt calender and a long nip calender; that in the process after the at least one coating step, efficient drying is carried out with an evaporation efficiency exceeding 40 kg / m ² / h; precalendering is carried out so that the Bendtsen roughness (SCALA-221: 67) of the surface which is being painted is within the range of 50-1000 ml / min, preferably within the range of 100-300 ml / min ; and that the residence time of the fibrous web at the nip or in the calendering zone is more than 10 ms.

A method according to claim 1, characterized in that the evaporation efficiency of the drying step following the at least one coating step exceeds 60 kg / m ² / h.

A method according to claim 1, characterized in that the evaporation efficiency of the drying step following the at least one coating step exceeds 90 kg / m ² / h.

Method according to one of the claims 1 to 3, characterized in that the efficient drying in Combined with multi-step coating after two or more passes is performed.

Method according to one of the claims 1 to 3, characterized in that, the efficient drying in Combine with a multistage swipe after each swipe is performed.

Method according to one of the previous Claims, characterized in that, a blade strike used for painting.

A method of producing coated paper or board, in which method the web being painted is conveyed to a pre-calendering device prior to coating, and wherein in the process the paper or board is coated in one or more stages, characterized in that in the method, a metal belt calender is used as a precalender, and the brushing is carried out as a blade coating, and that after at least one blade coating step, efficient drying is carried out with an evaporation efficiency exceeding 40 kg / m ² / h.

Plant for the production of coated paper or cardboard, the plant comprising a precalender ( 1 ) and at least one coating device ( 2a . 2 B ; 3a . 3b ) and at least one drying device ( 6a . 7a ; 6b . 7b ), characterized in that the pre-calender ( 1 ) is a metal belt calender or an extended nip calender, and that the at least one coating device is followed by an efficient drying device having an evaporation efficiency exceeding 40 kg / m ² / h.

Plant according to claim 8, characterized in that the drying device is an infrared device or an air dryer.

Plant according to claim 8 or 9, characterized in that the coating device ( 2a . 2 B ; 3a . 3b ) is a blade coater.