EP1712678A2 - Auftragsverfahren - Google Patents

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EP1712678A2
EP1712678A2 EP06110544A EP06110544A EP1712678A2 EP 1712678 A2 EP1712678 A2 EP 1712678A2 EP 06110544 A EP06110544 A EP 06110544A EP 06110544 A EP06110544 A EP 06110544A EP 1712678 A2 EP1712678 A2 EP 1712678A2
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EP
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platelet
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EP06110544A
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EP1712678B1 (de
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Martin Tietz
Uwe Fröhlich
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Voith Patent GmbH
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Voith Patent GmbH
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    • D21H21/50—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its function, form or properties; Paper-impregnating or coating material, characterised by its function, form or properties characterised by form
    • D21H21/52—Additives of definite length or shape

Definitions

  • the invention relates to a method for applying a liquid to pasty application medium, in particular an aqueous pigment suspension on at least one side of a running paper or board web in the production of gravure paper or cardboard.
  • the invention is therefore based on the object of specifying a method by means of which a gravure-capable paper or board web of improved smoothness can be produced with likewise improved running efficiency.
  • the object is achieved in that instead of a known film press (which the company of the applicant as a "Speedsizer” sold) and / or to use any doctor elements, such as doctor blades (blades) or doctor bars, the coating or the application of the application medium is carried out using a curtain applicator.
  • a known film press which the company of the applicant as a "Speedsizer” sold
  • any doctor elements such as doctor blades (blades) or doctor bars
  • the coating or the application of the application medium is carried out using a curtain applicator.
  • the application medium is delivered to the running paper or board web as a freely falling curtain, which essentially moves as a result of gravitational force.
  • the inventors have recognized that the curtain delivered by the curtain applicator is stretched by a factor of between 5 and 20. With the stretching, the platelet-shaped pigments contained in the application medium are aligned, thereby being present when hitting the moving paper or board web strongly orientate to the surface of the track.
  • a further advantage of using curtain coating for a gravure-capable paper or board web is that it no longer requires metering of the application medium.
  • the application of the medium takes place right from the start in the right amount and also in sufficient uniformity across the coating width. This means that you do not have to apply in excess. It is applied only as much medium as should remain on the paper or board web. This pump energy is saved in the supply of the application medium and the entire effort in connection with a surplus discharge necessary according to the prior art.
  • the runnability ie running efficiency is also greatly improved by using the method according to the invention.
  • the commission is due to the non-contact application (without the use of a doctor element) the web less stressed and therefore web breaks avoided.
  • Aspect ratio is understood to mean the ratio between the area covered or the diameter of the platelet-shaped pigments of the application medium to their thickness in ⁇ m.
  • the pigment platelets (e.g., predominantly kaolin or talc) at a ratio of between 5 and 80, preferably between 15 and 60, provide a tiled and thus high smoothness of the coated surface.
  • the method according to the invention is therefore advantageous because, as already mentioned, platelet-shaped pigments are contained in the application medium. These improve the smoothing effect.
  • platelet-shaped pigments for rotogravure paper and cardboard is mainly kaolin, but also talc used.
  • the invention also proposes that, after coating with the coating medium containing the platelet-shaped pigments, a calendering of the paper web takes place and / or further coating operations are carried out.
  • the paper or board web is also pre-smoothed prior to coating with the platelet-shaped pigments application medium, because this causes the curtain on one already relatively smooth track can hang up and therefore an even smoother end product can be reached.
  • FIG. 1 shows how the platelet-shaped pigments contained in the application medium or the pigment suspension are applied by means of a curtain applicator.
  • the curtain applicator unit 1 consists of an applicator head 2 which contains a medium distribution chamber 3 inside, from which the application medium 4, ie an aqueous pigment suspension, is discharged through a delivery nozzle 5 in the direction of the paper or board web 6 running underneath in the running direction L. becomes.
  • the platelet-shaped pigments contained in the application medium 4 are 4.1. designated and shown in the form of short lines. It can be seen that the pigments 4.1 in the distribution chamber 3 and in the falling curtain 7 are still disordered.
  • the delivered curtain 7 extends in the course of his fall path w and when hitting the moving web 6, approximately by a factor between 5 and 20.
  • the platelet-shaped pigments are oriented 4.1 and also orientated, as indicated by horizontal lines 4.2 should be on the paper or board web surface. A subsequent, not shown Satinage or subsequent coatings are then easier to accomplish and the printability is improved.
  • such a paper or such a cardboard can be produced, which or which can later be excellently printed in the gravure printing process.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Auftragen eines flüssigen bis pastösen Auftragsmediums (4), insbesondere einer wässrigen Pigmentsuspension auf wenigstens eine Seite einer laufenden Papier- oder Kartonbahn (6) bei der Herstellung von tiefdruckfähigem Papier oder Karton.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das Auftragen des Auftragsmediums (4) mit Hilfe eines Vorhang-Auftragswerkes (1), welches das Auftragsmedium als sich im Wesentlichen schwerkraftbedingt bewegenden, frei fallenden Vorhang an die laufende Papier- oder Kartonbahn (6) abgibt, ohne Anwendung eines Rakelelementes erfolgt.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Auftragen eines flüssigen bis pastösen Auftragsmediums, insbesondere einer wässrigen Pigmentsuspension auf wenigstens eine Seite einer laufenden Papier- oder Kartonbahn bei der Herstellung von tiefdruckfähigem Papier oder Karton.
  • Bei der Herstellung von tiefdruckfähigem Papier, insbesondere LWC- (light weight coated, d.h. leichtgewichtig gestrichenes) Papier oder Karton (z.B. Magazinpapier) erfolgte die Beschichtung bisher mit Blade-Coatern. Diese Coater arbeiten mit einem Rakelelement (blade), mit welchem die im Überschuss aufgebrachte Auftragsmediumsschicht, auf das gewünschte Strichgewicht gebracht, dabei vergleichmäßigt und bereits etwas geglättet wird. Diese Coater haben insbesondere bei höheren Maschinen- und Bahngeschwindigkeiten einen begrenzten Laufwirkungsgrad (runnability).
  • Bei Verwendung einer Filmpresse, wo die zu beschichtende Bahn zwischen zwei miteinander einen Pressspalt (Nip) bildende Walzen geführt wird und im Nip das zuvor auf die Oberfläche der Walzen aufgebrachte Auftragsmedium an eine oder beide Seiten der Papier- oder Kartonbahn abgegeben wird, ist zwar der Laufwirkungsgrad besser, aber man erzielt eine weniger gute Glätte beim Abzug der beschichteten Bahn aus dem Nip der Filmpresse.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, mit der eine tiefdruckfähige Papier- oder Kartonbahn von verbesserter Glätte bei ebenfalls verbessertem Laufwirkungsgrad herstellbar ist.
  • Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass anstelle eine an sich bekannte Filmpresse (die vom Unternehmen der Anmelderin als "Speedsizer" vertrieben wird) und/oder irgendwelche Rakelelemente, wie Rakelklingen (Blades) oder Rakelstäbe zu verwenden, die Beschichtung bzw. das Auftragen des Auftragsmediums mit Hilfe eines Vorhang-Auftragswerkes durchgeführt wird.
  • Bei dem Vorhang- Auftragswerk (auch als Curtain Coater bezeichnet) wird das Auftragsmedium als sich im Wesentlichen schwerkraftbedingt bewegenden, frei fallenden Vorhang kontaktlos an die laufende Papier- oder Kartonbahn abgegeben.
  • Die Erfinder haben erkannt, dass der vom Vorhang-Auftragswerk abgegebene Vorhang gestreckt wird und zwar um einen Faktor zwischen 5 und 20. Mit der Streckung werden die im Auftragsmedium enthaltenen plättchenförmigen Pigmente ausgerichtet, wobei sie sich beim Auftreffen auf die laufende Papier- oder Kartonbahn dabei stark an die Bahnoberfläche orientieren.
  • Dieses Phänomen ist ideal für eine Satinage in einem nachfolgenden Kalander und für die Bedruckbarkeit mittels Tiefdruckverfahren.
    Die Erfindung ist daher sehr geeignet für die Herstellung von LWC (light weight coated) - Papier oder Karton.
  • Ein weiterer Vorteil der Anwendung des Vorhang-Streichens für eine tiefdruckfähige Papier- oder Kartonbahn ist, dass dabei keine Dosierung des Auftragsmediums mehr erforderlich ist. Der Auftrag des Mediums erfolgt von vornherein schon in der richtigen Menge und auch in ausreichender Gleichmäßigkeit über die Beschichtungsbreite hinweg. Das bedeutet, dass nicht im Überschuss aufgetragen werden muss. Es wird nur soviel Medium aufgetragen, wie auch auf der Papier- oder Kartonbahn verbleiben soll.
    Damit wird Pumpenergie bei der Zufuhr des Auftragsmediums und der gesamte Aufwand im Zusammenhang mit einer gemäß Stand der Technik notwendigen Überschussabfuhr eingespart.
  • Die Runnability (d.h. Laufwirkungsgrad)wird ebenfalls durch Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens stark verbessert. Am Auftragswerk wird wegen des kontaktlos erfolgenden Auftragens (ohne Anwendung eines Rakelelementes) die Bahn weniger beansprucht und Bahnabrisse daher vermieden.
  • Außerdem treten dadurch die bei einem Blade als Rakelelement befürchteten Nachteile des sogenannten "Überkochens" oder zu hohem Blade-Druck, wenn a) der Feststoffgehalt des Auftragsmediums zu hoch ist oder b) das sogenannte "Aspect Ratio" zu hoch ist, nicht auf.
  • Unter "Aspect Ratio" versteht man das Verhältnis zwischen abgedeckter Fläche bzw. Durchmesser der plättchenförmigen Pigmente des Auftragsmediums zu ihrer Dicke in µm.
  • Die Pigmentplättchen (z.B. vorwiegend Kaolin oder Talkum) ergeben bei einem Verhältnis zwischen 5 - 80, vorzugsweise zwischen 15-60 eine dachziegelartige und damit hohe Glätte der beschichteten Oberfläche.
  • Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren wird dies erstmalig erreicht.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren ist deshalb so vorteilhaft, weil wie schon erwähnt, plättchenförmige Pigmente im Auftragsmedium enthalten sind. Diese verbessern den Glättungseffekt.
  • Als plättchenförmige Pigmente für Tiefdruckpapier und -Karton kommt vorwiegend Kaolin, aber auch Talkum zum Einsatz.
  • Die Erfindung schlägt außerdem vor, dass im Anschluss an das Beschichten mit dem plättchenförmige Pigmente enthaltenen Auftragsmedium ein Kalandrieren der Papierbahn erfolgt und/oder weitere Beschichtungsvorgänge vorgenommen werden.
  • In bestimmten Fällen kann es zweckmäßig sein, wenn vor der Beschichtung mit dem plättchenförmigen Pigmente enthaltenen Auftragsmedium die Papier- oder Kartonbahn auch vorgeglättet wird, weil dadurch sich der Vorhang auf eine schon relativ glatte Bahn auflegen kann und daher ein noch glatteres Endprodukt erreichbar ist.
  • Nachfolgend soll die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert werden.
  • Es zeigt die Figur 1 in grobschematischer Darstellung das Prinzip des erfindungsgemäßen Verfahrens.
  • In Figur 1 ist gezeigt, wie die im Auftragsmedium, bzw. der Pigmentsuspension enthaltenen plättchenförmigen Pigmente mit Hilfe eines Vorhang- Auftragswerkes aufgebracht werden.
  • Das Vorhang-Auftragswerk 1 besteht aus einem Auftragskopf 2, der im Inneren eine Mediums-Verteilkammer 3 enthält, von der das Auftragsmedium 4, d.h. eine wässrige Pigmentsuspension durch eine Abgabedüse 5 in Richtung auf die darunter in Laufrichtung L laufende Papier- oder Kartonbahn 6 abgegeben wird.
    Die im Auftragsmedium 4 enthaltenen plättchenförmigen Pigmente sind mit 4.1. bezeichnet und in Form von kurzen Strichen dargestellt. Man erkennt, dass die Pigmente 4.1 in der Verteilkammer 3 und im fallenden Vorhang 7 noch ungeordnet sind. Der abgegebene Vorhang 7 streckt sich im Verlauf seines Fallweges w und beim Auftreffen auf die laufende Bahn 6, ca. um einen Faktor zwischen 5 und 20. Dadurch orientieren sich die plättchenförmigen Pigmente 4.1 und legen sich auch so orientiert, was mit waagerechten Strichen 4.2 angedeutet sein soll, auf der Papier- oder Kartonbahnoberfläche ab. Eine nachfolgende, nicht dargestellte Satinage oder noch nachfolgende Beschichtungen sind dann einfacher zu bewerkstelligen und die Bedruckbarkeit wird so verbessert.
  • Insgesamt kann mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ein solches Papier oder ein solcher Karton hergestellt werden, welches bzw. welcher sich später hervorragend im Tiefdruckverfahren bedrucken lässt.

Claims (5)

  1. Verfahren zum Auftragen eines flüssigen bis pastösen Auftragsmediums (4), insbesondere einer wässrigen Pigmentsuspension auf wenigstens eine Seite einer laufenden Papier- oder Kartonbahn (6) bei der Herstellung von tiefdruckfähigem Papier oder Karton,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das Auftragen des Auftragsmediums (4) mit Hilfe eines Vorhang-Auftragswerkes (1), welches das Auftragsmedium als sich im Wesentlichen schwerkraftbedingt bewegenden, frei fallenden Vorhang an die laufende Papier- oder Kartonbahn (6) abgibt, ohne Anwendung eines Rakelelementes erfolgt.
  2. Verfahren nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    ein Auftragsmedium (4) verwendet wird, welches plättchenförmige Pigmente mit einem Aspect Ratio zwischen 5 - 80, bevorzugt 15-60 enthält.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2 ,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    als plättchenförmige Pigmente (4.1) Kaolin- oder Talkum- oder Kaolin- und Talkumplättchen gemeinsam verwendet werden.
  4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    im Anschluss an das Auftragen des plättchenförmige Pigmente (4.1) enthaltenen Auftragsmediums (4) ein Kalandrieren der Papier- oder Kartonbahn (6) erfolgt und/oder weitere Beschichtungsvorgänge vorgenommen werden.
  5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    vor dem Auftragen des plättchenförmige Pigmente (4.1) enthaltenen Auftragsmediums (4) die Papier- oder Kartonbahn (6) vorgeglättet wird.
EP20060110544 2005-04-16 2006-03-01 Auftragsverfahren Revoked EP1712678B1 (de)

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