Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer gestrichenen, dreilagigen Faserstoffbahn, insbesondere Verpackungspapier- oder Kartonbahn, bei dem zunächst ein Stoffstrom erzeugt wird, der danach nacheinander drei Stoffläufe, mindestens einer Siebpartie zur Bildung einer dreilagigen Faserstoffbahn, einer Pressenpartie, einer Trockenpartie mit Trockengruppen und anschließend einer Aufrollung zugeführt wird.
Das Dokument
Die mehrlagige Beschichtung von Papier oder Karton ist Gegenstand des Dokumentes
Karton und Verpackungspapiere werden bei ihrer Herstellung in den Papiermaschinen üblicherweise mit Trockenzylindern einer einreihigen und/oder zweireihigen Trockenpartie getrocknet. Hierbei sind optional auch Saugelemente, vornehmlich zur Bahnstabilisierung vorhanden. Als Nachteil ist der hohe Platzbedarf für derartige Trockenpartien und auch die beschränkte Trocknungskapazität anzusehen. Vor allem im Hinblick auf die geforderten, immer höher werdenden Maschinengeschwindigkeiten, müssen die Trockenzonen länger bezogen auf die Gesamtmaschinenlänge ausgebildet werden.
Die Glätte des herzustellenden Kartons oder des Verpackungspapiers wird üblicherweise bei der Produktion von Karton mit Hilfe konventioneller Kalander, wie Hard-Nip-Kalander bei hohem Maximaldrücken und kurzen Verweilzeiten der Faserstoffbahn im Nip erzeugt. Nachteilig bei dieser Technologie wirkt sich der Dickenverlust der Bahn aus. Bei anderen konventionellen Glättverfahren mit SoftNip-Kalandern werden weiche Walzenbezüge zur Vergrößerung der Verweilzeit im Nip verwendet. Hierbei ist nachteilig die geringe Glättesteigerung als auch der Volumenverlust. Weitere konventionelle Glättverfahren, wie das Breitnipkalandrieren oder das Schuhglätten, verwenden weiche Bezüge der unbeheizten Walze. Als Nachteil ist hier ebenfalls eine nur geringe Glättesteigerung bei gleichzeitigem Volumenverlust anzusehen.
Zumeist wird die Faserstoffbahn bzw. Verpackungspapier- oder Kartonbahn auch mit einem Pigmentstrich gestrichen. Dadurch erreicht man Weiße, Glätte, Glanz und Opazität der Bahn. Auch wird dadurch die Bedruckbarkeit des Bahnmaterials erhöht wird, wodurch es als Informations- und Werbeträger dienen kann.
Das Bedrucken erfolgt neben Digitaldruck vor allem in Form des Offsetdrucks und des Tiefdrucks.
Die Faserstoffbahn wird an der Deckseite mindestens einmal gestrichen. Die Rückseite kann ungestrichen bleiben, oder wird ebenfalls mindestens einmal gestrichen. Dabei werden Strichmengen pro Seite von bis zu 80g/m2 aufgetragen. Das Auftragen erfolgte bisher mit konventionellen Streichaggregaten, wie Filmpressen, Coater mit Walzenauftrag (LDTA Applicatoren mit langer Einwirkzeit des Streichmediums), Coater mit Freistrahldüsen, oder mit Auftragswerken mit kurzer Verweilzeit des Mediums auf der Bahn (so genannte Short Dwell Time- Applicatoren bzw. SDTA).
Nachteilig ist, dass mit diesen genannten konventionellen Auftragsarten nur eine beschränkte Auftragskapazität und damit eine schlechte Abdeckung und Opazität der hergestellten Faserstoffbahn bzw. Verpackungspapier- und Kartonbahn erreichbar sind.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung einer gestrichenen, dreilagigen Faserstoffbahn, insbesondere Verpackungspapier- oder Kartonbahn anzugeben, welches die Nachteile des Standes der Technik nicht aufweist.
Die Aufgabe der Erfindung wird mit einem Verfahren gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die dreilagig hergestellte Faserstoffbahn mit einem Bandkalander innerhalb oder im Anschluss an eine Nachtrockenpartie vorgeglättet wird und danach die Decklage der Faserstoffbahn mit Hilfe eines Vorhang-Auftragswerkes mit einer weißen pigmenthaltigen Strichschicht beschichtet und danach getrocknet wird und dass in der Pressenpartie (II) wenigstens eine glatte Walze verwendet wird, die zumindest auf die Decklage einwirkt.
Die Erfinder haben herausgefunden, dass mit dem angegeben Vorglättverfahren,
d.h. mit einem Bandkalander ein glätteres Papier erzeugt wird als bisher, also was bisher entweder ohne Vorglätten oder mit anderen Glättwerken erfolgte. Das erfindungsgemäße Bandglätten führt zu einer besseren Abdeckung der anschließend mit dem Vorhang- Auftragswerk aufgebrachten weißen Strichschicht. Aufgrund der hohen Glätte der Bahn besteht eine weit geringere Abrissgefahr des Vorhangs beim Beschichten, selbst bei geringen Strichgewichten oder geringer Viskosität des beim Vorhangstreichen benutzten Auftragsmediums und hohen Bahngeschwindigkeiten. Dies wird als besonderer Vorteil der Erfindung angesehen. Im Übrigen braucht die Glätte der Bahn vor der Beschichtung nur einseitig vorhanden sein, weil das aus der hergestellten Faserstoffbahn entstehende Produkt vorzugsweise nur einseitig bedruckt wird.
Das bei der Vorglättung der Faserstoffbahn verwendete Band besteht zu mehr als 70% aus Kunststoff. An der mit der Faserstoffbahn in Kontakt stehenden Bandoberfläche besteht eine Temperatur von mehr als 80°C.
Weiter ist von Vorteil, dass aufgrund des weißen pigmenthaltigen Vorhangstrichs, der ja sehr gleichmäßig und gut abdeckend ist, ein nur geringes Flächengewicht der weißen und teuren Faserstofflage (Decklage) benötigt wird. Damit spart man teure Rohstoffe, ohne dass die unteren Faserlagen durchscheinen und ohne dass die Druckqualität sich verschlechtert.
Das erfindungsgemäße Verfahren bietet die Möglichkeit, die Faserstoffbahn in drei Lagen und zwar Rückenlage, Mittellage, Decklage - je nach gewünschtem Anwendungsfall - herzustellen. Für die Decklage sind weiße bzw. gebleichte und/oder deinkte und/oder holzfreie Fasern vorgesehen, die teuer sind. Umso vorteilhafter ist es, dass man diese Stoffe zum großen Teil einsparen kann, weil eben die beschriebene weiße Strichschicht auf die Decklage mit Hilfe eines Vorhangstrichs aufgebracht wird. In bestimmten Fällen (z.B. bei weißem Mehrfachstrich) lässt sich sogar die weiße Decklage völlig mit der weißen Strichschicht ersetzen.
Ein Vorhang- Auftragswerk (Curtain Coater) trägt das Auftragsmedium im Verhältnis1:1, das heißt ohne Überschuss auf die laufende Faserstoffbahn bei ihrem Herstellungsprozess auf. Auf der Bahn wird also nur die Menge an Beschichtungsmaterial bzw. pigmenthaltigem Auftragsmedium aufgetragen, die auch dort verbleiben soll. Man spart dadurch das Abrakeln und die entsprechenden Rakeleinrichtungen. Die mindestens eine Strichschicht kann mit einem ein- oder mehrschichtig auftragenden Vorhang- Auftragswerk in Form einer Schlitzdüse (slot die) oder einer so genannten Gleitschichtdüse (slide die) aufgebracht werden.
Zweckmäßig ist es, wenn innerhalb der Vortrockenpartie eine Kondensations-Presstrocknung vorgesehen wird. Diese könnte auch schon im Anschluss an die Entwässerung in der Pressenpartie und/oder in einer Nachtrockenpartie durchgeführt werden. Das bietet den Vorteil einer erhöhten Verdampfungsrate von größer als 40 kg/m2h und der Glättung der Faserstoffbahn. Diese Art Trocknung, mit der herkömmliche Trockenzylinder zum Teil eingespart werden können, sollte in einem Bereich erfolgen, bei dem die Bahn einen Trockengehalt von über 50 % bis ca. 90%, vorzugsweise über 55% aufweist. Zumindest eine solche Trocknung sollte also wie gesagt bevorzugt innerhalb der Vortrockenpartie durchgeführt werden, wobei es auch denkbar ist, diese auch in der Nachtrockenpartie vorzusehen. Die angesprochene hohe Verdampfungsrate und Glätte kommt dadurch zustande, weil die Faserstoffbahn mit ihrer einen Seite über einen vorzugsweise dampfbeheizten Zylinder und mit ihrer anderen Seite über ein Sieb und eine darüberliegende undurchlässige Bespannung geführt wird. Dabei wird in diesem Abschnitt ein Anpressdruck gegenüber dem Zylinder mit einer, einen Teil des äußeren Umfangs des Zylinders überdeckenden Druckhaube ausgeübt. Als besonderer Vorteil ist ein verbesserter Wärmedurchgang vom Dampfinnenraum des Trockenzylinders bis zur Faserstoffbahn anzusehen. Außerdem erreicht man eine Erhöhung der Trocknungsgeschwindigkeit, ohne dass Maschinenverlängerungen notwendig sind. Die Papierfestigkeit und die Oberflächeneigenschaften werden trotz der möglichen Einsparung von Rohfasern gesteigert. Auch der Auftrag von Stärke kann reduziert werden.
Das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren lässt sich noch vorteilhafter ausbilden, indem zu Beginn des Herstellungsprozesses für die Bildung der Decklage der dreilagigen Faserstoffbahn ein Feinstoff in den Stoffauflauf zugeführt wird. Dadurch erreicht man eine sehr glatte Decklage, die eine besonders gute Grundlage für spätere Strichschicht bildet und wodurch man eine sehr gleichmäßige Abdeckung der Faserstoffbahn erreicht.
Der Stoffauflauf kann im Übrigen als Lochwalzenstoffauflauf oder als hydraulischer Stoffauflauf ausgeführt sein. Optional ist mindestens ein Stoffauflauf mit Verdünnungswasserregelung ausgestattet. Der Vorteil daraus ist das eine Flächengewichtsprofilierung ohne Verstellung der Lippe und damit der Faserorientierung erreicht wird. Vorzugsweise ist die Mittellage mit einer Verdünnungswasserregelung ausgestattet mit dem Vorteil, dass das Flächengewichtquerprofil der gesamten Kartonbahn durch die Lage mit dem größten Anteil am Gesamtflächengewicht (Mittellage) am stärksten beeinflusst werden kann.
In der Siebpartie können alle bekannten Formerkombinationen Einsatz finden. Bevorzugt ist an den Einsatz von Langsieben, aber auch Kombinationen aus Langsieben und Hybridformern, beispielsweise den vom Unternehmen der Anmelderin vertriebenen Duo D oder Duo DK auch als Kombinationen aus mindestens einem Gapformern und mindestens einem Langsieb Einsatz finden. Vorteilhaft ist, wenn der besagte Former mit einer Siebschütteleinrichtung, beispielsweise mit dem vom Unternehmen der Anmelderin vertriebenen Duo Shake ausgestattet wird. Bei Mehrlagenkonzepten sollte dies vorzugsweise bei der Lage mit dem höchsten Lagenflächengewicht, wie der Mittellage (Middle Ply) vorgesehen sein.
In der Pressenpartie können alle bekannten Pressenkombinationen Einsatz finden Beispielsweise kann eine Tandem NipcoFlex-Presse (TNFP) mit Offset-Presse, die vierfach befilzt ist und/oder eine Presseneinheit, bestehend beispielsweise aus einer Saugpresswalze im ersten Nip, einer NipcoFlex Presse im zweiten Nip und einer Offsetpresse im dritten Nip Verwendung finden. Die Pressenkonzepte können mit geschlossener oder offener Bahnführung ausgeführt sein. Die Stuhlung, d.h. die Traggerüste für die Pressen können als so genannte Cantilever augeführt sein. Es ist auch möglich, genahte oder auch nahtlose Filze in der Pressenpartie einzusetzen. Mit den genannten Pressenkonzepten lassen sich Trockengehalte bis zu 57% erzielen.
Im Rahmen der Erfindung wird in der Pressenpartie wenigstens eine glatte Walze verwendet, die zumindest auf die Decklage einwirkt. Das kann mit Hilfe einer an sich bekannten Tandem Presse mit drei Filzen und einer glatten Walze, die meist unten angeordnet ist oder mit einer so genannten Offset-Presse, bei der ein Nip ganz ohne Bespannung ausgeführt ist, erfolgen. Auch diese Maßnahme trägt zu einer glätteren Decklage bei, die sich wiederum gleichmäßiger beschichten lässt.
Zur Steigerung der Effizienz des Verfahrens ist es zweckmäßig, direkt nach der Pressenpartie und noch vor dem ersten beheizten Trockenzylinder der Trockenpartie eine an sich bekannte Impingement-Trocknung vorzunehmen. Dadurch lässt sich der Trockengehalt der Bahn steigern und die Abrissgefahr in der Trockenpartie senken. Damit ist eine Geschwindigkeit von größer als 1000m/min, insbesondere größer als 1200m/min möglich.
Hinsichtlich der Qualität der Verpackungspapier- oder Kartonbahn kann es auch vorteilhaft sein, wenn noch zusätzlich zur Bandglättung -, die Bahn nach der Vortrocknung und noch vor einer späteren Beschichtung mit der mindestens einen weißen Strichschicht einer Kondensations-Pressglättung unterzogen wird. Dieses Glättverfahren führt zu noch höheren Glättewerten. Die Kondensations-Press-glättung funktioniert ähnlich wie die Kondensations- Presstrocknung, wobei die Faserstoffbahn über einen beheizten Zylinder geführt und dabei direkt mit einem über den Zylinder laufenden Metallband in Kontakt gebracht wird, über dem sich eine Druckhaube befindet. Ein Sieb bzw. eine Bespannung ist hierbei aber nicht vorhanden.
Bei der Kondensations- Presstrocknung und auch bei der Kondensations- Pressglättung wird vorzugsweise der Zylinder (Trockenzylinder bzw. Glättzylinder) jeweils vorzugsweise mit Dampf beheizt, wobei die Zylinderoberfläche eine Temperatur zwischen 60 und 250°C, vorzugsweise 130 bis 190"C erreicht.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann weiter zweckmäßig ausgebildet sein, wenn im Anschluss an die Vorhangbeschichtung dieselbe Bahnseite ein zweites Mal mit einem konventionellen Streichaggregat, wie beispielsweise einem direkt auftragenden Klingenstreichaggregat beschichtet, getrocknet und danach die andere Bahnseite ebenfalls mit einem konventionellen Streichaggregat beschichtet und anschließend mit Trocknern getrocknet wird.
Hinsichtlich der Qualität der hergestellten Faserstoffbahn ist es, wenn sie vor der Aufrollung, also innerhalb einer Schlussgruppe der Herstellungsmaschine, geglättet wird.
Dieses Glättwerk weist eine Heizwalze auf, welche mit einem Kunststoffmantel der eine metallische Beschichtung mit einer Dicke von <200µm aufweist, versehen ist. Damit erreicht man eine enorme Glättesteigerung und einen noch besseren Glanz.
Anschließend kann die Faserstoffbahn einer Kühlgruppe und anschließend der Aufrollung zugeführt werden.
Gemäß einer ersten Variante ist es möglich, dass der Karton bzw, das Papier drei Lagen aufweist, die aus einer Faserdecklage aus gebleichtem Zellstoff, aus einer Mittellage aus holzhaltigem Rohstoff und/oder Altpapierstoff und aus einer Rückenlage aus gebleichtem Zellstoff oder aus einer Mischung aus gebleichtem Zellstoff mit Anteilen an holzhaltigem Rohstoff, dem auch Anteile an Altpapierstoff beigemengt werden, bestehen.
Die Decke besteht abhängig von der Qualität des Kartons aus 100% gebleichtem Zellstoff und wird mindestens einmal gestrichen. Die Einlage, d.h. die Mitteltage ist hell und besteht entweder aus 100% holzhaltigen Rohstoff oder es werden Anteile an Altpapierstoff beigemengt.
Die Rückseite ist hell und besteht entweder aus 100% gebleichtem Zellstoff oder aus einer Mischung von gebleichtem Zellstoff mit Anteilen an holzhaltigen Rohstoff. Es können auch dem Rücken Anteile an Altpapierstoff beigemengt werden. Die Rückseite kann dabei optional mit mindestens einem Strich gestrichen werden. Wird Altpapierstoff eingesetzt so kann dieser optional in der Stoffaufbereitung deinked werden.
Je nach verwendetem Rohstoffqualität und der Strichauftragsmenge unterscheidet man Qualitäten mit folgender Kurzbezeichnung, wobei mit der Zahl 1 die Sorte mit der höchsten Qualität bezeichnet ist. Bei den Sorten GG ist die Streichmasse mit Kunststoffen angereichert.
Als Standard für Altpapierstoff kommen folgende infrage:
Folding boxboard ist Karton mit einer flächenbezogenen Masse im Bereich von 160 - 500 g/m2 mit folgender Charakteristik
Die Decklage kann abhängig von der Qualität des Kartons aus 100% gebleichtem Zellstoff oder aus 100% Altpapierstoff bestehen. Es ist aber auch möglich die Decklage aus einer Mischung aus gebleichtem Zellstoff und Altpapierstoff herzustellen. Die Decklage kann aber auch nur leicht holzhaltig sein, wobei auch der Holzstoff gebleicht sein kann oder auch holzfrei sein kann. Die Decke soll aber immer gestrichen werden.
Die Einlage besteht zumeist aus gemischtem Altpapierstoff oder optional mit Anteilen an mechanischen Holzstoff. Dabei ist jedes Mischungsverhältnis denkbar.
Die Rückseite besteht aus Altpapierstoff und kann Anteile an gebleichtem und/oder ungebleichtem Zellstoff enthalten. Die Rückseite kann entweder gestrichen oder ungestrichen sein. Je nach verwendetem Rohstoff unterscheidet man Qualitäten mit folgender Kurzbezeichnung, wobei mit der Zahl 1 die Sorte mit der höchsten Qualität angegeben ist. Den Gesamtanteil an gemischtem Altpapierstoff findet man in folgender Tabelle
Beispielhaft sind darin übliche Altpapierstoffanteile bezogen auf das Gesamtprodukt angegeben.
Diese vorstehend beschriebene dreilagige Faserstoffbahn bzw. Verpackungspapier- oder Kartonbahn weist in jedem Fall eine "weiße" Faserdecklage auf, die anschließend mit der weißen Strichschicht versehen wird.
Mit dem vorliegenden erfindungsgemäßen Verfahren kann erstmalig Verpackungspapier und Karton von besonders hoher Qualität und Druckeigenschaften hergestellt werden.
Die Vorteile des Verfahrens bestehen außerdem in Energie- und Rohstoffeinsparungen. Das Verfahren selbst zeichnet sich durch eine Verbesserung der Runnability (Laufeigenschaften) aus.
Nachstehend soll die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels erläutert werden.
Es zeigen
In der
Der aus einer Stoffaufbereitung stammende Stoffstrom S wird von einem Stoffauflauf 1 mit einer Verdünnungswasserregelung einer Siebpartie I zugeführt. Die Siebpartie besteht aus drei Langsieben 2, 5 und 6 zur Bildung einer dreilagigen Bahn B. Das Langsieb 2 dient der Bildung einer Mittellage, das Langsieb 5 der Decklage und mit dem Langsieb 6 wird der Rücken formiert. Das Langsieb 2 der Mittellage ist mit einem Former 3 (vom Unternehmen der Anmelderin unter dem Namen DuoFormer D gehandelt) und mit einer Siebschütteleinrichtung 4 (vom Unternehmen der Anmelderin unter dem Namen Duo Shake gehandelt) ausgestattet.
Der Stoff der einzelnen Lagen wird aus den entsprechenden Stoffaufläufen 1, 1 a auf die jeweiligen Langsiebe 2, 5, 6 gespritzt und auf diesen entwässert. An den Berührungspunkten der Langsiebe werden die Lagen miteinander vergautscht. Der Lagenaufbau ist dabei von unten nach oben wie folgt:
Von der Siebpartie I aus wird die Bahn B über diverse Abnahmeelemente Pressen 7 in die Pressenpartie II überführt. Die Pressenpartie II mit Pressen 7 besteht aus einer doppelt befilzten Saugpresswalze 7.1 im ersten Nip und einer doppelt befilzeten Nipco Flex Presse im zweiten Nip und einer Offsetpresse im dritten Nip. Nach der Pressenpartie II erreicht die Bahn B Trockengehalte bis zu 57%. Dieses Pressenkonzept kann mit geschlossener oder offener Bahnführung ausgeführt sein. Die Stuhlung kann auch als cantilever ausgeführt sein. Es ist möglich in der Pressenpartie II genahtete oder nahtlose Filze hinzusetzen
Nach Verlassen der Pressenpartie II, bzw. der Pressen 7, erfolgt die weitere Trocknung der Bahn B mittels konventioneller Trockenzylindergruppen 8a innerhalb einer Vortrockenpartie III, die hier zweireihige Trockenzylinderanordnungen aufweisen. Anschließend an die Trockengruppen 8a ist beispielsweise ein Trocknungsaggregat 9 mit Kondensations- Presstrocknung installiert. Hier erfolgt eine wesentlich intensivere Trocknung der Papierbahn und eine deutliche Glättesteigerung der zylinderberührten Bahnseite. Eine derartige Trocknungsanordnung ist beispielsweise aus der
Diese Trocknungsaggregate 9 können dabei in "Linie", d.h. auf Höhe der konventionellen Trockenpartie als auch im Maschinenkeller installiert sein. Vorteil der Installation im Maschinenkeller ist dass das bzw.die Trocknungsaggregate 9 aus der Linie genommen werden können und der Trocknungsprozess nur mit einer konventionellen Trockenpartie durchgeführt werden kann. Außerdem ist es möglich bei bestehenden Maschinen die trocknungslimitiert sind, eine Produktionssteigerung durch die Installation eines oder mehrerer Trocknungsaggregate 9 zu erreichen, indem konventionelle Trockenzylinder ersetzt werden.
Nach diesem Trocknungsaggregat 9 sind im gezeigten Beispiel eine weitere konventionelle Trockenzylindergruppe 8b vorhanden.
Nach dem Ende der Vortrockenpartie III folgt ein Auftragen von Stärke. Dies wird mit einer Filmpresse 10 vorgenommen. Mit Hilfe dieser Filmpresse wird im Beispiel die Stärke simultan auf beide Bahnseiten in indirekter Weise aufgetragen. Das heißt, die Stärke wird jeweils auf den Umfang einer Auftragswalze aufgebracht und im zwischen beiden Walzen bestehenden Nip an die Oberfläche der beiden Bahnseiten abgegeben. Vorteil dieses Stärkeauftrags ist, dass ein minderwertiger Rohstoff für die Mittellage (Middle Ply) verwendet werden kann und dennoch eine hohe Festigkeit des Papiers bzw. Kartons erreicht wird. Es ist auch denkbar, anstelle der besagten Filmpresse eine so genannte Leimpresse zu verwenden, die wie in der
Es schließt sich eine Nachtrockenpartie IV mit einer konventionellen Trockenzylindergruppe 11, die im Beispiel zweireihig ausgebildet ist, an. Am Ende der Nachtrockenpartie IV befindet sich eine Kühlgruppe 12, die aus zwei Kühlzylindern besteht, wobei der obere Zylinder befilzt ist. Mit Hilfe dieser Kühlzylinder wird die Faserstoffbahn B auf unter 70°C gesenkt.
Im Anschluss daran erfolgt eine Vorglättung der Rohkarton- bzw. Faserstoffbahn B mit einem Glättwerk 13. Dieses kann auch innerhalb der Nachtrockenpartie IV angeordnet sein, wie bereits bei der Erläuterung der Kondensation- Presstrocknung schon beschrieben wurde. In diesem Fall ist aber keine Kühlgruppe vor dem Aggregat 13 vorgesehen.
Im Beispiel wird als Glättwerk 13 ein Bandkalander eingesetzt. Dieser Bandkalander weist ein ein- oder mehrlagiges Band bzw. Belt mit Beschichtung an der zugewandten Faserstoffbahnseite auf. Das Band besteht überwiegend, d.h. zu mehr als 70% aus Kunststoff. Die Temperatur des Kalanders beträgt mehr als 80°C an der Bandoberfläche, wenn das Band mit der Faserstoffbahn in Kontakt steht. Hiermit wird eine sehr volumenschonende und ausgezeichnete Glätte erreicht.
Im Gegensatz zu konventionellen Glättwerken (Hardnip-Kalander, bzw. HNC, Softnip-Kalander bzw. SNC, Breitnip- Kalander, Schuhglättwerk) ist auch eine Ausführung mittels mit einer so genannten CeraSoft Kalander- Technologie und/oder Valzone- Technologie denkbar. Alle oben beschriebenen Glättwerk-Technologien bieten im Gegensatz zu konventionellen Glättwerken (HNC, SNC, Breitnip, Schuhglättwerk) den Vorteil besonders hoher Glättesteigerungen bei besonders geringem Volumenverlust. Außerdem kann durch den Einsatz dieser Technologien minderwertigerer, billigerer Rohstoff, bei gleichzeitig besonders geringem Volumenverlust und exzellenter Glättesteigerung ohne Festigkeitsverlust der ungestrichenen Kartonbahn eingesetzt werden. Besonders im Hinblick auf Kalandrierfehler, z.B. mottling, können mit dieser Technologie optimale Ergebnisse ohne Risiko erzielt werden. Es ist auch denkbar das Glättwerk 13 zum Nachglätten der gestrichenen Bahn B zu verwenden. Bevorzugte Einbaulage eines Glättwerks zum Vorglätten liegt in einem Bereich über 55% bis ca. 90% Trockengehalt, vornehmlich jedoch über 60% Trockengehalt der Bahn.
In einer Streichpartie V, die der Vorglättung folgt, wird als Erstes ein weißer Strich auf die weiße Decklage der Faserstoffbahn B aufgebracht. Das erfolgt mit einem kontaktlos arbeitenden Streichaggregat 14 in Form eines Vorhang-Auftragswerks 14.1 (curtain coater), welches eine Schlitzdüse (slot die) oder Gleitschichtdüse (slide die) aufweist. Mit dem Vorhangstrich wird besonders viel und auch sehr gleichmäßig weiße Pigmente enthaltende Streichfarbe auch bei erhöhten Geschwindigkeiten aufgetragen und eine besonders gute Abdeckung und damit Oberflächenqualität erreicht. Eine weitere mögliche Ausführung eines Vorhang- Auftragswerkes geht aus der
Dabei können mit einem Auftragsaggregat Strichmengen bis zu 60g/m2 aufgetragen werden, die sonst nur mit mehreren konventionellen Streichaggregaten erreicht werden könnten. Es kommen einschichtig auftragende als auch mehrschichtig auftragende Vorhangauftragswerke in Betracht, wodurch sich der Platzbedarf in der Maschine reduziert. Im gezeigten Beispiel der
Im in
In einer nachfolgenden Korrekturgruppe 17 wird die Oberseite und die Unterseite der Bahn B - also Deckschicht und Rücken - unterschiedlich stark beheizt, wodurch die Rollneigung der Bahn (Curl) verringert wird. Diese Korrekturgruppe 17 besteht aus einer konventionellen ein- oder zweireihigen Trockengruppe (im Beispiel sind die Trockenzylinder zweireihig angeordnet), welche oben und unten mit oder ohne Trockensiebe bestückt sind. Vorzugsweise ist die Korrekturgruppe 17 jedoch mit 2 Trockensieben eines für die obere und eines für die untere Trockenzylinderreihe ausgestattet. Die oberen und unteren Trockenzylinder innerhalb der Korrekturgruppe werden derart beheizt, so dass die Zylinderoberflächentemperatur sich um mindestens 10°C voneinander unterscheiden.
Anschließend wird die Bahn in einem Glättwerk 18 nachkalandriert. Im Beispiel wird dazu ein Softnipkalander verwendet, wodurch ein besonders hoher Glanzeffekt des fertigen Papiers bzw. Kartons entsteht und die Mikrorauhigkeit verringert wird.
Anstelle dieses Softnipkalanders könnte auch ein vom Unternehmen der Anmelderin vertriebener so genannter Terra X- Kalander Verwendung finden. Ein solcher Kalander weist eine beheizte Walze mit einem Kunststoffmantel, welcher mit einer metallischen Schicht versehen ist, auf. Die Dicke des Kunststoffmantels beträgt ca. 5 bis 50mm und die metallische Schicht ist ca. 5 bis 100 µm dick.
Eine Deckschicht auf einer elastischen Walze ist beispielsweise in der
Vor der Aufrollung 20 an einem Roller ohne Zentrumsantrieb wird die Bahn B noch mit einer Kühlgruppe 19 auf Temperaturen von unter 70°C abgekühlt.
Die Kühlgruppe 19 ist im gezeigten Beispiel nur unten befilzt. Als Vorteil daraus ergibt sich, dass die im SoftnipKalander 18 geglättete Oberseite der Bahn B nicht mehr mit dem Sieb in Berührung kommt und dadurch der Glanzeffekt erhalten bleibt.
Die Anordnung der Kühlgruppe 19 vor der Aufrollung 20 - wie in
Zur Aufrollung 20 ist zu ergänzen, dass auch Konfigurationen von Rollern mit Zentrumsantrieb denkbar sind. Im Vergleich zu Rollern ohne Zentrumsantrieb können feinere Einstellungen der Wickeleigenschaften erzielt werden.
In der
Obige Beispielskizze bezieht sich auf einen Konstantteil einer Bahnherstellungsmaschine bzw. Anlage, bei der die Decklage (Top Ply), die Mittellage (Middle Ply) und der Rücken (Back Ply) aus 100% Frischfaser besteht. Deshalb ist im jeweiligen Stoffstrang eine Cleanerstufe vorgesehen, da diese in der Stoffaufbereitung nicht vorgesehen ist.
Der aus der Stoffaufbereitung kommenden Stoffstrom S wird in einem Mischer 30 (ComMix) gemeinsam mit dem Siebwasser ggf. auch mit Additiven, z.B. Retentionsmittel vorgemischt. Der Ausschuss wird vorzugsweise in die Maschinenbütte des Middle Plys gemischt. Es ist auch denkbar, dass der Ausschuss im ComMix von Top Ply oder Back Ply geführt wird. Zur weiteren Verdünnung der Stoffmengen wird die Suspension mit Siebwasser in einem weiteren Mischer 31, einem so genannten Hydromix, vermengt. Die Konzentration der Stoffsuspension nach dem Hydromix ist höher als die Konzentration des Stoffauflaufs mit dem Vorteil, dass für die nachfolgende Reinigungseinrichtung 32 (Cleaner bzw. EcoMizer) eine kleinere Anzahl an Baugruppen gewählt werden kann. Kleine Verunreinigungen, z.B. feiner Sand, werden im dieser Reinigungseinrichtung 32 entfernt. Anschließend erfolgt im Mischer 33 eine weitere Verdünnung mit Siebwasser auf die gewünschte Stoffauflauf- Konzentration und gegebenenfalls eine Mischung mit Additiven. Durch eine Stoffauflaufpumpe 34 wird die Suspension zur Zerstörung von Faserflocken und zur Endreinigung durch ein Reinigungssieb 35 (HB Screen, MSA, MST, MSS) geführt. Zusätzlich erfolgt hier eine Reduzierung von Stoffpulsationen wodurch Stoffschwankungen im Stoffauflauf 36 in Maschinenrichtung vermieden werden. Vor dem Stoffauflauf 36 kann der Stoffsuspension die notwendige Menge Retentionsmittel 37 beigemengt werden. Das für die Verdünnungswasserregelung am Stoffauflauf 36a der Mittellage (Midde Ply) nötige Wasser wird einer Siebwasserrinne entnommen und nach der Aufbereitung in einer Einrichtung 38 in einem Sichter zum Stoffauflauf geführt.
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