EP4511231A1 - Verfahren zur rückbefeuchtung einer bahn aus papier, und anlage - Google Patents

Verfahren zur rückbefeuchtung einer bahn aus papier, und anlage

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Publication number
EP4511231A1
EP4511231A1 EP24709349.5A EP24709349A EP4511231A1 EP 4511231 A1 EP4511231 A1 EP 4511231A1 EP 24709349 A EP24709349 A EP 24709349A EP 4511231 A1 EP4511231 A1 EP 4511231A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
unit
web
moistening
units
drying
Prior art date
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Granted
Application number
EP24709349.5A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP4511231B1 (de
Inventor
Julian MESSER
Tim Slawik
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BHS Corrugated Maschinen und Anlagenbau GmbH
Original Assignee
BHS Corrugated Maschinen und Anlagenbau GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by BHS Corrugated Maschinen und Anlagenbau GmbH filed Critical BHS Corrugated Maschinen und Anlagenbau GmbH
Publication of EP4511231A1 publication Critical patent/EP4511231A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP4511231B1 publication Critical patent/EP4511231B1/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41F—PRINTING MACHINES OR PRESSES
    • B41F23/00—Devices for treating the surfaces of sheets, webs, or other articles in connection with printing
    • B41F23/02—Devices for treating the surfaces of sheets, webs, or other articles in connection with printing by dampening
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H25/00—After-treatment of paper not provided for in groups D21H17/00 - D21H23/00
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21F—PAPER-MAKING MACHINES; METHODS OF PRODUCING PAPER THEREON
    • D21F7/00—Other details of machines for making continuous webs of paper
    • D21F7/008—Steam showers
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21G—CALENDERS; ACCESSORIES FOR PAPER-MAKING MACHINES
    • D21G1/00—Calenders; Smoothing apparatus
    • D21G1/0073—Accessories for calenders
    • D21G1/0093—Web conditioning devices
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21G—CALENDERS; ACCESSORIES FOR PAPER-MAKING MACHINES
    • D21G7/00—Damping devices
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21F—PAPER-MAKING MACHINES; METHODS OF PRODUCING PAPER THEREON
    • D21F11/00—Processes for making continuous lengths of paper, or of cardboard, or of wet web for fibre board production, on paper-making machines
    • D21F11/12—Making corrugated paper or board

Definitions

  • the invention relates to a method for remoistening a paper web and a plant for processing a paper web.
  • Examples of systems for processing paper webs are printing machines for printing on such a web and corrugated cardboard systems for producing a web (more precisely corrugated cardboard web) which is composed of several individual layers of paper.
  • the web When processing a paper web, the web is regularly dried, e.g. after printing in a printing machine. During drying, a significant amount of moisture (i.e. water) is removed from the paper, which is then conveniently added back to the paper later as part of remoistening.
  • moisture i.e. water
  • the problem here is that the paper only has a limited ability to absorb water, which is applied to the web during remoistening. In some circumstances, the previously removed moisture cannot be fully returned. This then regularly leads to defects such as wrinkling, tin can effect, roping and the like. Such defects are in turn problematic when the web is wound up at the end of the system or when the web is transferred directly to a subsequent system in inline operation.
  • US 5,596,930 A describes a method for moistening a moving web of printed material.
  • a moistening agent can be applied to the web in several steps.
  • a correspondingly improved method and an improved system are to be specified.
  • a key idea of the present invention is in particular a multi-stage remoistening, in which the remoistening of a paper web is divided into several stages, in each of which a moistening agent is applied to the web.
  • the method according to the invention serves to remoisten a paper web and is in particular also an operating method for a system in which remoistening takes place.
  • a single-layer paper web is assumed, i.e. a paper web in the narrower sense, but the invention is also applicable to other and in particular multi-layer paper webs, e.g. a corrugated cardboard web or a precursor for such a web, which is then composed of several individual layers of paper.
  • the web is guided through a system.
  • the web is, for example, unrolled by an unwinder of the system, then processed and finally rolled up again by a rewinder of the system or alternatively directly to a subsequent system passed on.
  • the system is a printing machine, but the statements made here apply very generally to any system that processes a web of paper and carries out remoistening in connection with this.
  • a particularly advantageous embodiment is one in which the system is a corrugated cardboard system for the production of corrugated cardboard.
  • the system generally has a processing unit with which the web is processed.
  • the system also has a drying unit downstream of the processing unit for drying the web (i.e. the processed web).
  • the drying unit has one or more hot air dryers and/or infrared dryers for drying.
  • the type of processing and drying are not initially relevant; what is more important is that moisture is removed from the paper of the web during drying. As part of the process, this should be replenished as completely as possible by means of remoistening.
  • the system has several moistening units downstream of the drying unit, by means of which the web (i.e. the dried web) is remoistened in several stages with a moistening agent.
  • the moistening units are used to replenish moisture to the web after drying by applying a moistening agent to the web.
  • the web is remoistened with the moistening agent in several stages, with a first of the moistening units pre-moistening the web (also known as initial moistening or “pre-wetting”) and a second of the moistening units post-moistening the web (also known as secondary moistening or “secondary wetting”) after a minimum dwell time.
  • pre-moistening and post-moistening take place in particular on the same side of the web, and in an expedient embodiment even on both sides.
  • the humectant contains in particular water, preferably predominantly (ie > 95% or even > 99%) or is even exclusively water.
  • the water is suitably as soft and/or desalinated as possible.
  • the humectant is a mixture of water and a wetting additive, preferably with a proportion of at most 1% by volume. particularly preferably of at most 0.1 vol.%, which is usually sufficient for high-quality wetting additives to achieve a minimum of surface tension.
  • the wetting additive serves to reduce the surface tension of the water (e.g. from 72.7 mN/m (polar portion: 51 mN/m, disperse portion:
  • the humectant is also mixed with air or another inert gas (e.g. nitrogen).
  • a is upstream of B” and equivalently “B is downstream of A” mean that A is located ahead of B along the path, i.e. the path first passes through A and then through B.
  • upstream/downstream the term pairs “before/behind” and “before/after” are also used.
  • the web is treated (processed, dried, moistened, etc.). This means in particular that the web undergoes the appropriate treatment section by section, i.e. it is not first fully processed, then dried and only then moistened, but that the web is fed continuously (i.e. inline) through the entire system and each web section is treated at a specific point and then passed on directly.
  • the minimum residence time is now selected such that the web in the second moistening unit has an increased absorption rate for the moistening agent due to the pre-moistening (by the first moistening unit).
  • this is understood to mean an absorption rate in the range of 0.1 s to 1 s, in particular for an amount of 3 g/m 2 moistening agent (ie then 3 to
  • the liquid film forms a corresponding barrier and limits the maximum absorption capacity of the paper. This maximum absorption capacity is also limited by the conveyance of the web through the system and the available distance, because as soon as the web is to be further processed or wound up, there must be no excess moistening agent left on the web and it must be skimmed off if necessary.
  • the remoistening is divided into several stages, namely into at least two moistening units, which then form a first and a second stage of remoistening.
  • the premoistening is not carried out with the actual target amount of moistening agent, but with a reduced amount of moistening agent. Additional moistening agent is then only added during the post-moistening with the second moistening unit.
  • the moistening agent of the second moistening unit penetrates the paper much faster than without premoistening (i.e. the absorption rate is increased), so that in total and over the same distance more moistening agent can be introduced into the web than with just one-stage remoistening.
  • This advantage also applies analogously to remoistening with more than two stages.
  • the minimum dwell time is now used in particular to wait for the most favorable time for the re-moistening.
  • the moistening agent initially forms a liquid film on the web, which should be broken down as far as possible when the web reaches the second moistening unit.
  • the absorption rate for further applied moistening is moistening agent is practically zero and only increases when the liquid film has been absorbed by the web. Therefore, the minimum residence time is preferably selected such that the moistening agent applied with the first moistening unit is completely absorbed into the web when the web reaches the second moistening unit. In this state and at this point in time in particular, an increased absorption rate results.
  • the rate at which the humectant is absorbed into the paper is highly dependent on the initial moisture content (i.e. initial moisture content) of the paper.
  • Dried-out paper as it is after the drying unit, absorbs water more slowly than pre-moistened paper.
  • the reason for this is that the hydrophilicity is increased by the adsorbed water molecules on the capillary walls of the paper. This reduces the contact angle and thus increases the absorption rate.
  • This relationship is also summarized in the so-called Lucas-Washburn equation (or just Washburn equation). Accordingly, a lower contact angle results in a higher penetration depth per unit of time, and thus an increased absorption rate. Equivalent to an increased absorption rate are in particular an increased penetration depth, increased hydrophilicity, a reduced contact angle and a reduced surface tension.
  • a particularly problematic factor for the absorption rate of the web is the so-called keratinization of the paper.
  • the paper contains paper fibers which absorb moisture and release it again during drying.
  • the term keratinization is understood to mean any fiber change (ie actual change in the paper fibers) which occurs during drying and remoistening processes. Examples of such fiber changes are an irreversible pore closure (reduction of the specific surface) through the formation of hydrogen bonds of neighboring cell walls or the coalescence of microfibrils. Keratinization is particularly irreversible. Keratinization occurs when drying in the drying unit regularly occurs. Starting with keratinized paper, a renewed supply of moisture is particularly difficult, i.e. the absorption rate is particularly low.
  • the method presented here does not attempt to introduce as much moisture as possible within a given time and over a given distance using just a single humidification unit, but preferably initially to produce an increased absorption rate in a first stage by means of pre-humidification. Only when the absorption rate has been significantly increased, ideally when a suitable threshold value for the absorption rate is reached (e.g. from the range already mentioned above), is further moisture introduced into the paper in a second stage by means of post-humidification, but this time much more efficiently than with keratinized paper, so that overall more moisture is introduced into the paper over the same time and distance.
  • the multi-stage rehumidification and the higher moisture content of the paper that this makes possible advantageously even reduces or completely prevents keratinization of the paper in the system, especially when drying after rehumidification or drying between the two stages of rehumidification.
  • the multi-stage remoistening has a positive effect on the web shrinkage in the system, in particular by significantly reducing the effect of the web shrinkage due to drying through the subsequent remoistening.
  • the multi-stage remoistening makes it possible to achieve a difference in the moisture cross-section of less than 2%. in particular a maximum of 1.3% can be achieved, i.e. the difference in moisture at any two points along the width of the web is less than 2% or a maximum of 1.3%. From a difference of 2% onwards, what is known as warp usually occurs during further processing of the web in a corrugated cardboard plant, i.e. the corrugated cardboard web distorts.
  • multi-stage remoistening also enables high machine dynamics for the plant, particularly with regard to a change in web speed and a change of order, since shrinkage of the web is compensated for at a suitable point as required. This can be demonstrated in particular by means of suitable sensors for measuring the width of the web in the plant and is also noticeable at the end of further processing in a corrugated cardboard plant as a precisely cut blank.
  • the minimum dwell time is preferably in the range from 0.5 s to 30 s, particularly preferably in the range from 1 s to 30 s, although the upper limit of 30 s is basically unnecessary, ie the minimum dwell time is preferably at least 0.5 s or at least 1 s. Investigations have shown that such a minimum dwell time is sufficient to achieve the described effect.
  • the minimum dwell time is equivalent to a minimum distance that the web travels between the first and second moistening units.
  • the conversion between minimum dwell time and minimum distance is carried out using the web speed, ie the speed at which the web is conveyed through the system.
  • the web speed may vary depending on the order.
  • a nominal minimum distance in the range of 1 m to 225 m results; in any case, a minimum distance of at least 2 m is advantageous.
  • the maximum minimum distance is in particular significantly less than 225 m, since the web run (i.e. the distance that the web travels) through the entire system is typically significantly less than 200 m.
  • the minimum residence time between the first and second moistening stage is selected for a maximum web speed (e.g. 450 m/min) of the system.
  • a maximum web speed e.g. 450 m/min
  • the main relevant factor is that the web is still moist when it reaches the second moistening unit and is certainly not completely dry, so that an increased absorption rate results for the remoistening.
  • the amount of moistening agent applied is expediently set depending on the web speed in such a way that, with varying web speeds, the same amount of moistening agent is always applied per unit of time and per unit of area.
  • the amount of moisture that the paper can absorb typically depends on the grammage (e.g. in the range of 100 g/m 2 to 300 g/m 2 or even more) of the paper and generally also on the type of paper. The higher the grammage, i.e. the heavier the paper, the more moisture the paper can absorb. In addition, paper with a higher grammage (in particular > 300 g/m 2 ) is typically dried out less (when considering the moisture in %), so that a strong re-moistening corresponding to the high grammage is generally not necessary, nevertheless larger amounts (in particular > 3 g/m 2 ) than with lower grammages are possible without any problems (i.e. in particular without creasing).
  • grammage e.g. in the range of 100 g/m 2 to 300 g/m 2 or even more
  • an amount of moistening agent which is applied to the web per unit of time by means of the moistening units is therefore set depending on the grammage of the paper, with the amount also being increased for a higher grammage.
  • the relationship is not necessarily linear and in particular not necessarily continued up to very high grammages.
  • the quantity is set depending on the paper type. This is based on the consideration that even a Binders in the paper and, if necessary, other additives as well as the porosity and initial moisture content of the paper, i.e. generally the type of paper, influence the absorption rate, i.e. the ability of the paper to absorb moisture.
  • a maximum of 3 g/m 2 of humectant is applied with each humidification unit.
  • This amount is optimal in particular for a typical dimensioning of the system and the ranges mentioned above for the minimum residence time, and is also suitable for typical paper types and grammages.
  • a quantity of 1 g/m 2 to 3 g/m 2 of humectant is preferably applied with a single humidification unit, whereby - as already described - a higher quantity is also used for a higher grammage.
  • a total of up to 6 g/m 2 of humectant can thus be applied, which is also completely absorbed by the paper due to the multi-stage re-humidification, so that a correspondingly high moisture content is achieved.
  • very high grammages in particular > 300 g/m 2
  • a quantity of up to 4, 5 or 6 g/m 2 or even more is expediently applied with a single humidification unit. The total quantity of humectant then increases accordingly.
  • At least 5 g/m 2 of moistening agent are applied together with the moistening units or the web is remoistened to at least 4% (i.e. here and elsewhere % by weight) residual moisture.
  • the moistening units are used to remoisten a web of coated paper to at least 4% to 5% residual moisture and/or a web of uncoated paper is remoistened to at least 5% to 7% residual moisture.
  • a target amount of moistening agent is suitably specified, which is then distributed to the moistening units so that they apply the target amount to the web in several stages.
  • the residual moisture indicates the amount of moisture in the web relative to the weight of the web. Depending on the grammage, a quantity of 5 g/m 2 to 8 g/m 2 is preferred, although - as already described - a higher amount is used for a higher grammage. Alternatively or additionally, a residual moisture content in the range of 5% to 6% is preferred, particularly regardless of the grammage.
  • the drying unit regularly dries the web to a residual moisture content in the range of 2.5% to 3.5% (uncoated paper), and accordingly 1.5% to 3.5% residual moisture is then added during remoistening, which is typically not possible with just one-stage remoistening.
  • Coated paper regularly stores less water than uncoated paper based on the layer thickness of the paper and is then typically dried to 1% to 1.5% (with an initial moisture content of 5%), so that 2.5% to 4% residual moisture is then added during remoistening to achieve a moisture content of 4% to 5%.
  • the humidification units are each designed as spray bars. These are characterized in particular by a particularly small installation space requirement and high cost-effectiveness.
  • spray bars are advantageously not operated in circulation mode, so that only fresh humidification agent is ever applied to the web.
  • other designs are also conceivable, e.g. dampening units with rollers or spray plates, although the latter in particular are less economical than spray bars and also require significantly more installation space.
  • the installation space requirement in particular is an important aspect in multi-stage rehumidification as described here, because this requires that a humidification unit is housed in at least two different places within the system.
  • spray bars are particularly compact and can easily be retrofitted at various points in existing systems without having to abandon the previous system design.
  • the use of spray bars also has the advantage that they typically have several spray nozzles arranged along a width of the web, so that an inhomogeneous moisture profile can be easily compensated, ie homogenized, by selectively controlling individual spray nozzles, e.g. switching them on and off or adjusting the amount of moistening agent discharged.
  • the humidification units are arranged downstream of a cooling unit of the system, which is arranged downstream of the drying unit.
  • the cooling unit serves to cool the web again after the drying unit.
  • the humidification units are not integrated into this cooling unit, but are arranged separately and at a different location, in particular further downstream of the cooling unit.
  • the system has several system sections, each with a processing unit for processing the web and a subsequent drying unit for drying the web, and at least one of the moistening units is arranged downstream of each drying unit, so that the web is moistened at least once after each drying and in particular before the next drying or before the end of the system.
  • the moistening units are now distributed over the system and are not arranged contiguously.
  • Humidification between two drying processes also advantageously prevents the described keratinization of the paper, so that even if the distance between two humidification units and possibly a drying unit in between is longer than the minimum distance, there is an increased absorption speed at the humidification unit further downstream, produced by the humidification unit further upstream.
  • the system is a printing machine, in particular a digital printing machine.
  • the processing unit is suitably a printing unit for printing the web with an ink, preferably a water-based ink and/or inkjet ink.
  • the printing unit typically has several printing bars, in particular for different colors (e.g. CMYK).
  • the drying unit is then a printing drying unit for drying the ink.
  • the multi-stage remoistening described here is particularly suitable for use in a printing machine, as the web is regularly heavily dried in order to dry the print created when printing with the ink. As a side effect of this, moisture is also removed from the paper, which is then added back in with the remoistening.
  • the system has a primer application unit and a primer drying unit upstream of the printing unit and a varnish application unit and a varnish drying unit downstream of the printing unit.
  • the primer application unit processes the web in such a way that a primer is applied, which in particular serves as a basis for the subsequent printing.
  • the primer drying unit dries the applied primer.
  • the varnish application unit processes the web in such a way that a varnish is applied, which in particular serves as a finish for the previous printing.
  • the varnish drying unit dries the applied varnish.
  • the varnish application unit is either analogue, i.e. the varnish is applied or sprayed on using a roller or a bath, for example, or digital, i.e. the varnish is printed on with one or more printing bars, as with a digital printing unit.
  • the primer application unit and the paint application unit are further processing units of the system.
  • Two of the humidification units are now conveniently arranged between the primer drying unit and the printing unit, or alternatively only one of the humidification units.
  • another of the humidification units is suitably arranged between the printing drying unit and the paint application unit, or alternatively even two of the humidification units are arranged.
  • two more of the humidification units are preferably arranged downstream of the paint drying unit, or alternatively only one of the humidification units.
  • the system has five humidification units, of which two of the humidification units are arranged between the primer drying unit and the printing unit, and another between the printing drying unit and the paint application unit. of the humidification units and downstream of the varnish drying unit two more of the humidification units.
  • first and second humidification units are basically arbitrary and is expediently set depending on the concrete operating mode and especially depending on the paper type and grammage. It is fundamentally advantageous if the two humidification units between the primer drying unit and the printing unit are a first and second humidification unit for pre-humidification and post-humidification as described and/or if the two humidification units downstream of the varnish drying unit are a first and second humidification unit for pre-humidification and post-humidification as described.
  • An advantageous multi-stage re-humidification is then implemented at the corresponding point, in particular a two-stage humidification section, even before the web is processed in the subsequent processing unit or even before the web is wound up at the end of the system or transferred to a subsequent system.
  • the web is not wound up at the end of the system, but is transferred to a subsequent system via a transfer line, e.g. a corrugated cardboard system, it is advisable to arrange a further, in particular sixth, moistening unit along the transfer line.
  • a transfer line e.g. a corrugated cardboard system
  • a respective moistening unit is not necessarily tied to the operation of the processing unit upstream of it, but moistening takes place in a suitable configuration regardless of whether processing has taken place beforehand or not.
  • This is particularly advantageous if the drying unit upstream of the moistening unit is active or continues to have an effect when an order is changed, even though the associated processing unit is inactive, because then the web continues to be dried and remoistening remains advantageous.
  • the primer application unit is not required and activated for every order, so that it may be inactive at certain times. In these cases, however, the primer drying unit is still active and dries the web, which is then conveniently remoistened with one or more subsequent moistening units before or while the web enters the printing unit.
  • the system has an analogue varnish application unit downstream of the printing unit and an additional digital varnish application unit downstream of the analogue varnish application unit.
  • the system has a primer application unit and a primer drying unit upstream of the printing unit, as already described above.
  • the system also has an associated varnish drying unit downstream of the respective varnish application unit, by means of which the varnish applied in each case is dried.
  • one of the humidification units is arranged between the printing unit and the analogue varnish application unit (and downstream of the printing drying unit).
  • Another of the humidification units is arranged between the analogue varnish application unit and the digital varnish application unit (and downstream of the varnish drying unit to the analogue varnish application unit).
  • Another of the humidification units is arranged downstream of the digital varnish application unit (more precisely, even downstream of the varnish drying unit to the digital varnish application unit).
  • the system therefore has a total of three humidification units. Which of these humidification units are then the above-mentioned first and second humidification units is basically arbitrary and is conveniently set depending on the specific operating mode and especially depending on the paper type and grammage. Using all three humidification units together is also advantageous. Alternatively, one of the three aforementioned humidification units can be omitted, so that the system then only has two humidification units, which is already advantageous in itself.
  • the system according to the invention is used to process a paper web.
  • the system has a processing unit for processing the web and a drying unit, which is arranged downstream of the processing unit, for drying the web.
  • the system also has several moistening units, which are arranged downstream of the drying unit and are designed to remoisten the web with a moistening agent in several stages, in that a first of the moistening units premoistens the web and a second of the moistening units remoistens the web after a minimum dwell time.
  • the minimum dwell time is selected such that the web in the second moistening unit has an increased absorption rate for the moistening agent due to the premoistening.
  • Fig. 1 a system
  • Fig. 3 a variant of the system from Fig. 1 ,
  • Fig. 4 shows a further variant of the system from Fig. 1 .
  • a variant of a system 2 is shown for processing a web 4 of paper.
  • a digital printing machine is assumed as system 2, in which a single-layer web 4 of paper is printed.
  • the statements in this context also apply analogously to other systems 2, e.g. a corrugated cardboard system, and other webs 4, e.g. multi-layer webs 4 of paper.
  • the web 4 is guided through the system 2 and, for example, unrolled by an unwinder of the system 2 (not explicitly shown), then processed and finally rolled up again by a winder 6 of the system 2 or, alternatively, passed on directly to a subsequent system (not shown) via a transfer path 8.
  • the system 2 generally has a processing unit 10 with which the web 4 is processed.
  • the system 2 also has a drying unit 12 downstream of the processing unit 10 for drying the web 4.
  • the drying unit 12 has one or more hot air dryers 14 and/or infrared dryers 16 for drying.
  • moisture is fundamentally removed from the paper of the web 4, which should be replenished as completely as possible by means of remoistening.
  • the system 2 has several moistening units 18, 20 downstream of the drying unit 12, by means of which the web 4 is remoistened in several stages with a moistening agent.
  • the web 4 is remoistened in several stages with the moistening agent by pre-moistening with a first moistening unit 18 and post-moistening with a second moistening unit 20 after a minimum residence time T.
  • the humectant in this case contains predominantly water and is also a mixture of water and a wetting additive to reduce the surface tension of the water.
  • the humectant is also mixed with air or something similar.
  • the minimum dwell time T is selected such that the web 4 in the second moistening unit 20 has an increased absorption rate for the moistening agent due to the pre-moistening.
  • the remoistening is divided into several stages, namely into at least two moistening units 18, 20, which then form a first and a second stage of remoistening.
  • the premoistening is not carried out with the actual target amount of moistening agent, but with a reduced amount of moistening agent. Additional moistening agent is then only added during the postmoistening. Since the web 4 is premoistened here, the moistening agent of the second moistening unit 20 penetrates the paper significantly faster than without premoistening, so that in total and over the same distance more moistening agent is introduced into the web 4 than with just one-stage remoistening.
  • the minimum residence time T serves to wait for the most favorable time for re-moistening.
  • the minimum residence time T is selected such that the moistening agent applied by the first moistening unit 18 is completely absorbed into the web 4 (ie at times T2 and T3 in Fig. 2) when the web 4 reaches the second moistening unit 20. This results in an increased absorption rate in particular.
  • an increased absorption rate is initially achieved in a first stage by means of pre-moistening. Only when the absorption rate has increased significantly, ideally when a suitable threshold value for the absorption rate has been reached, is further moisture introduced into the paper in a second stage by means of post-moistening, so that overall more moisture is introduced into the paper in the same time and distance.
  • the minimum residence time T is, for example, in the range from 0.5 s to 30 s.
  • the minimum residence time T is equivalent to a minimum distance that the web 4 travels between the first and second moistening units 18, 20.
  • the conversion between the minimum residence time T and the minimum distance is carried out using the web speed, i.e. the speed at which the web 4 is conveyed through the system 2.
  • the amount of moisture that the paper can absorb is typically dependent on the grammage (eg in the range of 100 g/m 2 to 300 g/m 2 ) of the paper and generally also on the type of paper.
  • the quantity is set depending on the paper type.
  • a maximum of 3 g/m 2 of moistening agent is applied with each moistening unit 18, 20.
  • an amount of 1 g/m 2 to 3 g/m 2 or more of moistening agent is applied with a single moistening unit 18, 20.
  • at least 5 g/m 2 of moistening agent is applied with the moistening units 18, 20 together or the web 4 is remoistened to at least 4% to at least 7% (ie wt. %) residual moisture, in particular depending on whether the paper is coated or uncoated.
  • the humidification units 18, 20 are each designed as spray bars. In principle, other designs are also conceivable, e.g. humidification units with rollers or spray plates.
  • the web 4 is not dried or processed, but rather only conveyed. Accordingly, no further processing unit 10 or drying unit 12 is arranged between the first and second moistening units 18, 20.
  • the first and second moistening units 18, 20 are arranged at the end of a system section 24, but other positions are possible and also suitable.
  • the first and second moistening units 18, 20 and the minimum distance between them are also referred to together as a two-stage moistening section; the system 2 in Fig. 3 accordingly has two such two-stage moistening sections, whereas the system 2 in Fig. 4 has none.
  • the system 2 has a primer application unit 32 and a primer drying unit 34 upstream of the printing unit 28 and a varnish application unit 36 and a varnish drying unit 38 downstream of the printing unit 28.
  • the primer application unit 32 and the varnish application unit 36 are further processing units 10 of the system 2.
  • the primer application unit 32 is used to apply a primer which serves as the basis for the subsequent printing and which is dried with the primer drying unit 34.
  • the varnish application unit 36 is used to apply a varnish which serves as a finish for the previous printing and which is dried with the varnish drying unit 38.
  • the varnish application unit 36 in Fig. 3 is analog, i.e. the varnish is applied or sprayed on, for example, via a roller or a bath; alternatively, a digital varnish application unit 40 is also suitable, i.e. the varnish is printed on with one or more printing bars as with a digital printing unit.
  • the system 2 according to Fig. 3 has five humidification units 18, 20, with two of the humidification units 18, 20 being arranged between the primer drying unit 34 and the printing unit 28, another of the humidification units 18, 20 being arranged between the printing drying unit 30 and the paint application unit 36, and two further humidification units 18, 20 being arranged downstream of the paint drying unit 38.
  • Fig. 3 also shows an example of which of the humidification units 18, 20 are a first and second humidification unit 18, 20. However, this allocation can in principle be varied. In Fig.

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Abstract

Es wird ein Verfahren angegeben, zur Rückbefeuchtung einer Bahn (4) aus Papier, wobei die Bahn (4) durch eine Anlage (2) geführt wird, wobei die Anlage (2) eine Verarbeitungseinheit (10) aufweist, mit welcher die Bahn (4) verarbeitet wird, wobei die Anlage (2) stromab der Verarbeitungseinheit (10) eine Trockeneinheit (12) aufweist, zur Trocknung der Bahn (4), wobei die Anlage (2) stromab der Trockeneinheit (12) mehrere Befeuchtungseinheiten (18, 20) aufweist, mittels welchen die Bahn (4) mit einem Befeuchtungsmittel mehrstufig rückbefeuchtet wird, indem mit einer ersten der Befeuchtungseinheiten (18) eine Vorbefeuchtung der Bahn (4) erfolgt und mit einer zweiten der Befeuchtungseinheiten (20) nach einer Mindestverweilzeit (T) eine Nachbefeuchtung der Bahn (4), wobei die Mindestverweilzeit (T) derart gewählt ist, dass die Bahn (4) in der zweiten Befeuchtungseinheit (20) aufgrund der Vorbefeuchtung eine erhöhte Absorptionsgeschwindigkeit für das Befeuchtungsmittel aufweist. Weiter wird eine Anlage (2) angegeben, zur Verarbeitung einer Bahn (4) aus Papier.

Description

Beschreibung
Verfahren zur Rückbefeuchtung einer Bahn aus Papier, und Anlage
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Rückbefeuchtung einer Bahn aus Papier, und eine Anlage zur Verarbeitung einer Bahn aus Papier.
Beispiele für Anlagen zur Verarbeitung von Bahnen aus Papier sind Druckmaschinen, zur Bedruckung einer solchen Bahn, und Wellpappenanlagen, zur Herstellung einer Bahn (genauer Wellpappenbahn), welche aus mehreren Einzellagen aus Papier zusammengesetzt ist.
Im Zusammenhang mit der Verarbeitung einer Bahn aus Papier erfolgt regelmäßig eine Trocknung der Bahn, z.B. nach einer Bedruckung in einer Druckmaschine. Bei der Trocknung wird dem Papier signifikant Feuchtigkeit (d.h. Wasser) entzogen, welche dem Papier zweckmäßigerweise später wieder im Rahmen einer Rückbefeuchtung zugeführt wird. Problematisch dabei ist jedoch, dass das Papier eine lediglich begrenzte Aufnahmefähigkeit für Wasser aufweist, welches bei der Rückbefeuchtung auf die Bahn aufgetragen wird. Unter Umständen kann daher die zuvor entzogene Feuchtigkeit nicht wieder vollständig zurückgegeben werden. Dies führt dann regelmäßig zu Mängeln wie Faltenbildung, Blechdoseneffekt, Roping und dergleichen. Solche Mängel sind wiederum problematisch beim Aufwickeln der Bahn am Ende der Anlage oder bei der direkten Übergabe der Bahn an eine Folgeanlage im inline-Betrieb.
In der US 5,596,930 A wird ein Verfahren zur Befeuchtung einer bewegten Bahn eines bedruckten Materials beschrieben. Dabei kann ein Befeuchtungsmittel in mehreren Schritten auf die Bahn aufgetragen werden. Vor diesem Hintergrund ist es eine Aufgabe der Erfindung, die Rückbefeuchtung einer Bahn aus Papier zu verbessern. Hierzu sollen insbesondere ein entsprechend verbessertes Verfahren sowie eine verbesserte Anlage angegeben werden.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 sowie durch eine Anlage mit den Merkmalen gemäß Anspruch 15. Vorteilhafte Ausgestaltungen, Weiterbildungen, und Varianten sind Gegenstand der Unteransprüche. Die Ausführungen im Zusammenhang mit dem Verfahren gelten sinngemäß auch für die Anlage und umgekehrt. Sofern nachfolgend Schritte des Verfahrens angegeben sind, ergeben sich vorteilhafte Ausgestaltungen für die Anlage dadurch, dass diese ausgebildet ist, einen oder mehrere dieser Schritte auszuführen.
Ein Kerngedanke der vorliegenden Erfindung ist insbesondere eine mehrstufige Rückbefeuchtung, bei welcher eine Rückbefeuchtung einer Bahn aus Papier auf mehrere Stufen aufgeteilt ist, in welchen jeweils ein Befeuchtungsmittel auf die Bahn aufgetragen wird. Dadurch lässt sich der Effekt nutzen, dass eine vorbefeuchtete Bahn im Folgenden weitere Feuchtigkeit deutlich besser aufnimmt als eine nicht vorbefeuchtete Bahn, sodass es möglich ist, deutlich mehr Befeuchtungsmittel, speziell Wasser, und somit Feuchtigkeit in das Papier einzubringen.
Das erfindungsgemäße Verfahren dient zur Rückbefeuchtung einer Bahn aus Papier und ist insbesondere auch ein Betriebsverfahren für eine Anlage, in welcher die Rückbefeuchtung erfolgt. Nachfolgend wird ohne Beschränkung der Allgemeinheit von einer einlagigen Bahn aus Papier ausgegangen, d.h. von einer Papierbahn im engeren Sinne, die Erfindung ist aber ebenso anwendbar bei anderen und insbesondere mehrlagigen Bahnen aus Papier, z.B. einer Wellpappenbahn oder einem Vorprodukt für eine solche, welche/welches dann aus mehreren Einzellagen aus Papier zusammengesetzt ist.
Die Bahn wird durch eine Anlage geführt. Die Bahn wird beispielsweise von einem Abwickler der Anlage abgerollt, dann verarbeitet und abschließend wieder von einem Aufwickler der Anlage aufgerollt oder alternativ direkt an eine Folgeanlage weitergegeben. Nachfolgend wird ohne Beschränkung der Allgemeinheit davon ausgegangen, dass die Anlage eine Druckmaschine ist, die hier gemachten Ausführungen gelten jedoch ganz allgemein für jegliche Anlagen, welche eine Bahn aus Papier verarbeitet und im Zusammenhang damit eine Rückbefeuchtung durchführt. Besonders vorteilhaft ist z.B. auch eine Ausgestaltung, bei welcher die Anlage eine Wellpappenanlage ist, zur Herstellung von Wellpappe.
Die Anlage weist ganz allgemein eine Verarbeitungseinheit auf, mit welcher die Bahn verarbeitet wird. Weiterhin weist die Anlage stromab der Verarbeitungseinheit eine Trockeneinheit aufweist, zur Trocknung der Bahn (d.h. der verarbeiteten Bahn). Die Trockeneinheit weist zur Trocknung insbesondere einen oder mehrere Heißlufttrockner und/oder Infrarottrockner auf. Die Art der Verarbeitung und auch der Trocknung sind zunächst nicht relevant, wichtiger ist allgemein, dass bei Trocknung dem Papier der Bahn prinzipbedingt Feuchtigkeit entzogen wird. Diese soll im Rahmen des Verfahrens mittels einer Rückbefeuchtung möglichst vollständig wieder zugeführt werden. Hierzu weist die Anlage stromab der Trockeneinheit mehrere Befeuchtungseinheiten auf, mittels welchen die Bahn (d.h. die getrocknete Bahn) mit einem Befeuchtungsmittel mehrstufig rückbefeuchtet wird. Demnach wird mittels der Befeuchtungseinheiten der Bahn nach der Trocknung wieder Feuchtigkeit zugeführt, indem ein Befeuchtungsmittel auf die Bahn aufgetragen wird. Vorliegend wird die Bahn mit dem Befeuchtungsmittel mehrstufig rückbefeuchtet, indem mit einer ersten der Befeuchtungseinheiten eine Vorbefeuchtung (auch Erstbefeuchtung oder „Pre-Wetting“) der Bahn erfolgt und mit einer zweiten der Befeuchtungseinheiten nach einer Mindestverweilzeit eine Nachbefeuchtung (auch Zweitbefeuchtung oder „Secondary Wetting“) der Bahn. Die Vor- und die Nachbefeuchtung erfolgen insbesondere auf derselben Seite der Bahn, in einer zweckmäßigen Ausgestaltung sogar beidseitig.
Das Befeuchtungsmittel enthält insbesondere Wasser, vorzugsweise weit überwiegend (d.h. > 95 % oder sogar > 99 %) oder ist sogar ausschließlich Wasser. Das Wasser ist geeigneterweise möglichst weich und/oder entsalzt. In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung ist das Befeuchtungsmittel eine Mischung aus Wasser und einem Netzadditiv, vorzugsweise mit einem Anteil von höchstens 1 Vol.-%, besonders bevorzugt von höchstens 0,1 Vol.-%, was bei hochwertigen Netzadditiven regelmäßig ausreichend ist, um ein Minimum an Oberflächenspannung zu erzielen. Das Netzadditiv dient zur Verringerung der Oberflächenspannung des Wassers (z.B. von 72,7 mN/m (polarer Anteil: 51 mN/m, disperser Anteil:
21 ,7 mN/m) bei 20 °C auf 28,5 mN/m (polarer Anteil: 5,2 mN/m, disperser Anteil: 23,3 mN/m)) und erhöht somit weiter die Absorptionsgeschwindigkeit. Optional wird das Befeuchtungsmittel zusätzlich noch mit Luft oder einem anderen Inertgas (z.B. Stickstoff) gemischt.
Unter „A liegt stromauf von B“ und äquivalent „B liegt stromab von A“ wird vorliegend verstanden, dass A entlang der Bahn vor B liegt, d.h. die Bahn durchläuft erst A und dann B. Anstelle von „stromauf/stromab“ werden auch die Begriffspaare „vor/hinter“ und „vor/nach“ verwendet.
Vorliegend wird der Einfachheit halber davon gesprochen, dass „die Bahn“ behandelt (verarbeitet, getrocknet, befeuchtet etc.) wird. Damit ist insbesondere gemeint, dass die Bahn abschnittsweise nach und nach die entsprechende Behandlung erfährt, also nicht zuerst vollständig verarbeitet, dann erst insgesamt getrocknet und danach erst befeuchtet wird, sondern dass die Bahn kontinuierlich (d.h. inline) durch die gesamte Anlage geführt wird und ein jeweiliger Bahnabschnitt an einer jeweiligen Stelle behandelt und dann direkt weitergegeben wird.
Die Mindestverweilzeit ist nun derart gewählt, dass die Bahn in der zweiten Befeuchtungseinheit aufgrund der Vorbefeuchtung (durch die erste Befeuchtungseinheit) eine erhöhte Absorptionsgeschwindigkeit für das Befeuchtungsmittel aufweist. In einer geeigneten, jedoch nicht zwingenden Ausgestaltung wird darunter eine Absorptionsgeschwindigkeit im Bereich von 0,1 s bis 1 s insbesondere für eine Menge von 3 g/m2 Befeuchtungsmittel verstanden (d.h. dann 3 bis
30 g/(s*m2)) und für andere Mengen eine entsprechende Absorptionsgeschwindigkeit. Mit anderen Worten: durch die Vorbefeuchtung wird Befeuchtungsmittel auf die Bahn aufgetragen und zieht während der Mindestverweilzeit in das Papier ein, sodass die Bahn im Anschluss an die Mindestverweilzeit eine erhöhte Hydrophilie aufweist. Dabei wird die Erkenntnis ausgenutzt, dass das Befeuchtungsmittel bei der Vorbefeuchtung zunächst einen Flüssigkeitsfilm auf der Bahn bildet, welcher aufgrund der vorangegangenen Trocknung nicht sofort vollständig in das Papier einzieht, sondern zumindest teilweise stehenbleibt und jedenfalls eine gewisse Zeit benötigt, um vollständig vom Papier aufgenommen zu werden. Während dieser Zeit ist die Bahn mit dem Befeuchtungsmittel sozusagen geflutet und eine weitere Zufuhr von Befeuchtungsmittel zwecklos, da dieses nicht in das Papier einziehen kann. Der Flüssigkeitsfilm bildet eine entsprechende Barriere und beschränkt die maximale Aufnahmefähigkeit des Papiers. Diese maximale Aufnahmefähigkeit wird auch begrenzt durch die Förderung der Bahn durch die Anlage und die zur Verfügung stehende Strecke, denn sobald die Bahn weiterverarbeitet oder aufgewickelt werden soll, darf kein überschüssiges Befeuchtungsmittel mehr auf der Bahn vorhanden sein und muss gegebenenfalls abgeschöpft werden.
Entsprechend wird vorliegend die Rückbefeuchtung auf mehrere Stufen aufgeteilt, nämlich auf wenigstens zwei Befeuchtungseinheiten, welche dann entsprechend eine erste und eine zweite Stufe der Rückbefeuchtung bilden. Dabei erfolgt die Vorbefeuchtung noch nicht mit der eigentlichen Zielmenge an Befeuchtungsmittel, sondern mit einer demgegenüber reduzierten Menge an Befeuchtungsmittel. Weiteres Befeuchtungsmittel wird dann erst bei der Nachbefeuchtung mit der zweiten Befeuchtungseinheit zugeführt. Da hier aber nun die Bahn vorbefeuchtet ist, dringt das Befeuchtungsmittel der zweiten Befeuchtungseinheit deutlich schneller in das Papier ein als ohne Vorbefeuchtung (d.h. die Absorptionsgeschwindigkeit ist erhöht), sodass in Summe und auf gleicher Strecke mehr Befeuchtungsmittel in die Bahn eingebracht werden kann, als mit einer lediglich einstufigen Rückbefeuchtung. Dieser Vorteil gilt analog auch bei einer Rückbefeuchtung mit mehr als zwei Stufen.
Die Mindestverweilzeit dient nun insbesondere dazu, einen möglichst günstigen Zeitpunkt für die Nachbefeuchtung abzuwarten. Wie bereits angedeutet, bildet das Befeuchtungsmittel bei der Vorbefeuchtung zunächst einen Flüssigkeitsfilm auf der Bahn, welcher möglichst weitgehend abgebaut sein sollte, wenn die Bahn die zweite Befeuchtungseinheit erreicht. Solange ein Flüssigkeitsfilm auf der Bahn vorhanden ist, ist die Absorptionsgeschwindigkeit für weiter aufgetragenes Be- feuchtungsmittel praktisch Null und erhöht sich erst, wenn der Flüssigkeitsfilm von der Bahn aufgenommen wurde. Daher ist die Mindestverweilzeit bevorzugterweise derart gewählt, dass das Befeuchtungsmittel, welches mit der ersten Befeuchtungseinheit aufgetragen wird, vollständig in die Bahn eingezogen ist, wenn die Bahn die zweite Befeuchtungseinheit erreicht. Speziell in diesem Zustand und zu diesem Zeitpunkt ergibt sich eine erhöhte Absorptionsgeschwindigkeit. Grundsätzlich ist es auch möglich, einen etwaigen Flüssigkeitsfilm einfach abzuschöpfen, z.B. mit einem Rakel, dabei wird jedoch entsprechend bereits aufgetragenes Befeuchtungsmittel verworfen und bleibt ungenutzt.
Die Absorptionsgeschwindigkeit des Befeuchtungsmittels in das Papier ist stark von der anfänglichen Feuchtigkeit (d.h. Ausgangsfeuchte) des Papiers abhängig. Ein ausgetrocknetes Papier, wie es nach der Trockeneinheit vorliegt, nimmt Wasser langsamer auf als vorbefeuchtetes Papier. Die Ursache hierfür ist, dass durch die adsorbierten Wassermoleküle an den Kapillarwänden des Papiers die Hydrophilie gesteigert wird. Dies reduziert den Kontaktwinkel und erhöht damit die Absorptionsgeschwindigkeit. Dieser Zusammenhang ist auch in der sogenannten Lu- cas-Washburn-Gleichung (oder auch nur Washburn-Gleichung) zusammenfasst. Demnach ergibt sich bei geringerem Kontaktwinkel eine höhere Eindringtiefe pro Zeiteinheit, mithin eine erhöhte Absorptionsgeschwindigkeit. Äquivalent zu einer erhöhten Absorptionsgeschwindigkeit sind insbesondere eine erhöhte Eindringtiefe, eine erhöhte Hydrophilie, ein reduzierter Kontaktwinkel und eine reduzierte Oberflächenspannung.
Besonders problematisch für die Absorptionsgeschwindigkeit der Bahn ist eine sogenannte Verhornung des Papiers. Das Papier enthält Papierfasern, welche Feuchtigkeit aufnehmen und bei einer Trocknung wieder abgeben. Unter Verhornung wird nun jede Faseränderung (d.h. tatsächliche Änderung der Papierfasern) verstanden, welche bei Trocknungs- und Wiederbefeuchtungsprozessen auftritt. Beispiele für solche Faseränderungen sind ein irreversibler Porenverschluss (Reduktion der spezifischen Oberfläche) durch Ausbildung von Wasserstoffbrücken- Bindungen von benachbarten Zellwänden oder ein Zusammenwachsen von Mikro- Fibrillen. Eine Verhornung ist insbesondere irreversibel. Eine Verhornung tritt bei der Trocknung in der Trockeneinheit regelmäßig auf. Ausgehend von verhorntem Papier ist eine erneute Zufuhr von Feuchtigkeit besonders schwierig, d.h. die Absorptionsgeschwindigkeit ist besonders gering. Das hier vorgestellte Verfahren versucht nun insbesondere nicht, mit lediglich einer einzelnen Befeuchtungseinheit innerhalb einer gegebenen Zeit und auf einer gegebenen Strecke möglichst viel Feuchtigkeit einzubringen, sondern vorzugsweise zunächst in einer ersten Stufe mittels der Vorbefeuchtung eine erhöhte Absorptionsgeschwindigkeit herzustellen. Erst sobald die Absorptionsgeschwindigkeit deutlich erhöht ist, idealerweise bei Erreichen eines geeigneten Schwellenwerts für die Absorptionsgeschwindigkeit (z.B. aus dem weiter oben bereits genannten Bereich), wird in einer zweiten Stufe mittels der Nachbefeuchtung weitere Feuchtigkeit in das Papier eingebracht, nun jedoch deutlich effizienter als bei verhorntem Papier, sodass insgesamt bei gleicher Zeit und Strecke mehr Feuchtigkeit in das Papier eingebracht wird. Durch die mehrstufige Rückbefeuchtung und die dadurch mögliche höhere Feuchtigkeit des Papiers wird dann vorteilhafterweise sogar eine Verhornung des Papiers in der Anlage reduziert oder gänzlich vermieden, speziell bei einer Trocknung nach der Rückbefeuchtung oder einer Trocknung zwischen den beiden Stufen der Rückbefeuchtung.
Im Ergebnis lässt sich vorliegend somit vorteilhaft deutlich mehr Befeuchtungsmittel, speziell Wasser, in die Bahn einbringen, wodurch entsprechend ein besonders hoher Feuchtigkeitsgehalt erzielbar ist. Analog lässt sich ein besonders großer Verlust von Feuchtigkeit bei der Trocknung vorteilhaft vollständig ausgleichen oder bei Bedarf gegebenenfalls sogar überkompensieren. Dadurch werden Mängel wie Roping, Faltenbildung und Blechdoseneffekt bei der Förderung und Verarbeitung der Bahn in der Anlage entsprechend verringert oder gänzlich verhindert. Besonders relevant ist hier die Faltenfreiheit der Bahn, welche durch die mehrstufige Rückbefeuchtung insbesondere sowohl innerhalb der Anlage als auch am Ende der Anlage gewährleistet wird. Außerdem beeinflusst die mehrstufige Rückbefeuchtung die Bahnschrumpfung in der Anlage positiv, insbesondere indem der Effekt der Bahnschrumpfung durch die Trocknung durch die sich daran anschließende Rückbefeuchtung deutlich reduziert wird. Zudem lässt sich mit der mehrstufigen Rückbefeuchtung eine Differenz im Feuchtequerprofil von weniger als 2 %, insbesondere maximal 1 ,3 % erzielen, d.h. der Unterschied der Feuchtigkeit an zwei beliebigen Stellen entlang einer Breite der Bahn beträgt weniger als 2 % bzw. maximal 1 ,3 %. Ab einer Differenz von 2 % tritt üblicherweise bei der Weiterverarbeitung der Bahn in einer Wellpappenanlage sogenannter Warp auf, d.h. die Wellpappenbahn verzieht sich. Schließlich ermöglicht die mehrstufige Rückbefeuchtung auch eine hohe Maschinendynamik für die Anlage, speziell bezüglich einem Wechsel der Bahngeschwindigkeit und einem Auftragswechsel, da eine Schrumpfung der Bahn bedarfsgerecht an geeigneter Stelle kompensiert wird. Dies lässt sich insbesondere mittels geeigneter Sensoren zur Messung der Breite der Bahn in der Anlage nachweisen und macht sich zudem bei einer Weiterverarbeitung in einer Wellpappenanlage an deren Ende als exakt geschnittener Nutzen bemerkbar.
Die Mindestverweilzeit liegt vorzugsweise im Bereich von 0,5 s bis 30 s, besonders bevorzugt im Bereich von 1 s bis 30 s, wobei die Obergrenze von 30 s aber im Grunde entbehrlich ist, d.h. die Mindestverweilzeit beträgt vorzugsweise wenigstens 0,5 s oder wenigstens 1 s. Untersuchungen haben gezeigt, dass eine solche Mindestverweilzeit ausreichend ist, um den beschriebenen Effekt zu erzielen. Die Mindestverweilzeit ist äquivalent zu einer Mindeststrecke, welche die Bahn zwischen der ersten und der zweiten Befeuchtungseinheit durchläuft. Die Umrechnung zwischen Mindestverweilzeit und Mindeststrecke erfolgt mittels der Bahngeschwindigkeit, d.h. der Geschwindigkeit, mit welcher die Bahn durch die Anlage gefördert wird. Die Bahngeschwindigkeit variiert gegebenenfalls je nach Auftrag. Für den genannten Bereich von 0,5 s bis 30 s ergibt sich bei bevorzugten Bahngeschwindigkeiten von 100 m/min bis 450 m/min nominell eine Mindeststrecke im Bereich von 1 m bis 225 m, vorteilhaft ist in jedem Fall eine Mindeststrecke von wenigstens 2 m. Maximal beträgt die Mindeststrecke insbesondere deutlich weniger als 225 m, da typischerweise der Bahnlauf (d.h. die Strecke, welche die Bahn zurücklegt) durch die gesamte Anlage wesentlich geringer ist als 200 m. Besonders bevorzugt ist eine Mindesttrecke zwischen der ersten und der zweiten Befeuchtungseinheit im Bereich von 25 m bis 50 m, insbesondere 35 m bis 40 m. Diese Bereiche liegen vorteilhafterweise noch vollständig innerhalb der Anlage. Daraus ergibt sich für die genannten Bahngeschwindigkeiten dann eine Mindestverweilzeit von ca. 4 s bis 30 s bzw. 5 s bis 24 s.
Vorzugsweise ist die Mindestverweilzeit zwischen der ersten und der zweiten Befeuchtungsstufe für eine maximale Bahngeschwindigkeit (z.B. 450 m/min) der Anlage gewählt. Geringere Bahngeschwindigkeiten sind dann typischerweise unproblematisch, da eine längere Verweilzeit keine signifikante Änderung der Feuchtigkeit im Papier erzeugt. Entsprechend existiert für die Mindestverweilzeit zunächst keine Obergrenze, vorrangig relevant ist, dass die Bahn bei Erreichen der zweiten Befeuchtungseinheit noch feucht ist und jedenfalls nicht völlig ausgetrocknet ist, sodass sich für die Nachbefeuchtung eine erhöhte Absorptionsgeschwindigkeit ergibt. Unabhängig davon wird zweckmäßigerweise die Menge an aufgetragenem Befeuchtungsmittel abhängig von der Bahngeschwindigkeit derart eingestellt, dass bei variierender Bahngeschwindigkeit immer die gleiche Menge an Befeuchtungsmittel pro Zeiteinheit und pro Flächeneinheit aufgetragen wird.
Die Menge an Feuchtigkeit, die das Papier aufnehmen kann, ist typischerweise abhängig von der Grammatur (z.B. im Bereich von 100 g/m2 bis 300 g/m2 oder sogar mehr) des Papiers und allgemein auch von der Papiersorte. Je höher die Grammatur, d.h. je schwerer das Papier, desto mehr Feuchtigkeit kann das Papier aufnehmen. Außerdem wird Papier mit höherer Grammatur (insbesondere > 300 g/m2) typischerweise weniger stark ausgetrocknet (bei Betrachtung der Feuchtigkeit in %), sodass eine der hohen Grammatur entsprechend starke Rückbefeuchtung regelmäßig nicht erforderlich ist, nichtsdestoweniger sind größere Mengen (insbesondere > 3 g/m2) als bei niedrigeren Grammaturen problemlos (d.h. insbesondere ohne Faltenbildung) möglich. In einer vorteilhaften Ausgestaltung wird daher eine Menge an Befeuchtungsmittel, welche mittels der Befeuchtungseinheiten pro Zeiteinheit auf die Bahn aufgetragen wird, abhängig von einer Grammatur des Papiers eingestellt, wobei für eine höhere Grammatur auch die Menge erhöht wird. Der Zusammenhang ist aus obigem Grund insbesondere nicht zwingend linear und insbesondere auch nicht zwingend bis zu sehr hohen Grammaturen fortgesetzt. Analog wird alternativ oder zusätzlich die Menge abhängig von der Papiersorte eingestellt. Dem liegt die Überlegung zugrunde, dass auch ein Bindemittel im Papier und gegebenenfalls weitere Zuschlagstoffe sowie die Porosität und Ausgangsfeuchtigkeit des Papiers, also allgemein die Papiersorte, die Absorptionsgeschwindigkeit beeinflussen, d.h. die Fähigkeit des Papiers, Feuchtigkeit aufzunehmen.
Vorzugsweise werden mit einer jeweiligen Befeuchtungseinheit jeweils maximal 3 g/m2 Befeuchtungsmittel aufgetragen. Diese Menge ist insbesondere für eine übliche Dimensionierung der Anlage und die weiter oben für die Mindestverweilzeit genannten Bereiche optimal und auch für typische Papiersorten und Grammaturen geeignet. Abhängig von der Grammatur wird mit einer einzelnen der Befeuchtungseinheiten vorzugsweise eine Menge von 1 g/m2 bis 3 g/m2 an Befeuchtungsmittel aufgetragen, wobei - wie bereits beschrieben - für eine höhere Grammatur auch eine höhere Menge verwendet wird. Bei zumindest zwei Befeuchtungseinheiten lassen sich somit insgesamt bis zu 6 g/m2 Befeuchtungsmittel aufbringen, welche aufgrund der mehrstufigen Rückbefeuchtung auch vollständig vom Papier aufgenommen werden, sodass eine entsprechend hohe Feuchtigkeit erzielt wird. Speziell für sehr hohe Grammaturen (insbesondere >300 g/m2) oder auch allgemein wird zweckmäßigerweise mit einer einzelnen der Befeuchtungseinheiten eine Menge von bis zu 4, 5 oder 6 g/m2 oder noch mehr aufgetragen. Die gesamte Menge an Befeuchtungsmittel erhöht sich dann entsprechend.
Geeigneterweise werden mit den Befeuchtungseinheiten gemeinsam wenigstens 5 g/m2 Befeuchtungsmittel aufgetragen oder die Bahn wird auf wenigstens 4 % (d.h. hier und auch sonst Gew.-%) Restfeuchte rückbefeuchtet. Geeigneterweise wird mit den Befeuchtungseinheiten eine Bahn aus gestrichenem Papier auf wenigstens 4 % bis 5 % Restfeuchte rückbefeuchtet und/oder eine Bahn aus ungestrichenem Papier wird auf wenigstens 5 % bis 7 % Restfeuchte rückbefeuchtet. Zur Erzielung eines Soll-Wassergehalts (äquivalent Soll-Restfeuchte) mittels der Rückbefeuchtung und am Ende der Anlage wird geeigneterweise eine Soll-Menge an Befeuchtungsmittel vorgegeben, welche dann auf die Befeuchtungseinheiten aufgeteilt wird, sodass diese in Summe die Soll-Menge mehrstufig auf die Bahn auftragen. Die Restfeuchte gibt die Menge an Feuchtigkeit in der Bahn relativ zum Gewicht der Bahn an. Abhängig von der Grammatur ist eine Menge von 5 g/m2 bis 8 g/m2 bevorzugt, wobei - wie bereits beschrieben - für eine höhere Grammatur auch eine höhere Menge verwendet wird. Alternativ oder zusätzlich ist eine Restfeuchte im Bereich von 5 % bis 6 % bevorzugt, insbesondere unabhängig von der Grammatur. Die Trockeneinheit trocknet die Bahn regelmäßig auf eine Restfeuchte im Bereich von 2,5 % bis 3,5 % (ungestrichenes Papier) aus, entsprechend werden dann mit der Rückbefeuchtung 1 ,5 % bis 3,5 % Restfeuchte ergänzt, dies ist mit einer lediglich einstufigen Rückbefeuchtung typischerweise nicht möglich. Gestrichenes Papier speichert gegenüber ungestrichenem Papier regelmäßig weniger Wasser bezogen auf die Schichtdicke des Papiers und wird dann typischerweise auf 1 % bis 1 ,5 % ausgetrocknet (bei einer Ausgangsfeuchte von 5 %), sodass mit der Rückbefeuchtung dann 2,5 % bis 4 % Restfeuchte ergänzt werden, um eine Feuchtigkeit von 4 % bis 5 % zu erhalten.
Bevorzugterweise sind die Befeuchtungseinheiten jeweils als Sprühbalken ausgebildet. Solche zeichnen sich insbesondere durch einen besonders geringen Bauraumbedarf und eine hohe Wirtschaftlichkeit aus. Außerdem werden Sprühbalken vorteilhaft nicht im Umwälzbetriebe betrieben, sodass immer nur frisches Befeuchtungsmittel auf die Bahn aufgetragen wird. Grundsätzlich sind auch andere Ausgestaltungen denkbar, z.B. Feuchtwerke mit Walzen oder Sprühteller, wobei aber vor allem letztere im Vergleich zu Sprühbalken weniger wirtschaftlich sind und auch deutlich mehr Bauraum beanspruchen. Speziell die Anforderung an den Bauraum ist ein wichtiger Aspekt bei der mehrstufigen Rückbefeuchtung wie hier beschrieben, denn eine solche erfordert, dass an wenigstens zwei unterschiedlichen Stellen innerhalb der Anlage eine Befeuchtungseinheit untergebracht ist. Da die Anlage jedoch regelmäßig möglichst kompakt ausgelegt ist und viele Bauteile auf engem Raum vereint sind, ist eine mehrstufige Rückbefeuchtung mit großen Befeuchtungseinheiten (z.B. Sprühtellern) nicht ohne weiteres möglich. Speziell bei bestehendem Anlagendesign ist eine Nachrüstung dann nicht möglich ohne die Anlage grundlegend umzugestalten. Demgegenüber sind Sprühbalken besonders kompakt und auch bei bestehenden Anlagen ohne Weiteres an verschiedenen Stellen nachrüstbar, ohne das bisherige Anlagendesign aufgeben zu müssen. Die Verwendung von Sprühbalken hat weiterhin den Vorteil, dass diese typischerweise mehrere Sprühdüsen aufweisen, welche entlang einer Breite der Bahn angeordnet sind, sodass sich durch selektives Ansteuern einzelner Sprühdüsen, z.B. Ein- und Ausschalten oder Einstellen der Menge an ausgetragenem Befeuchtungsmittel, auf einfache Weise auch ein inhomogenes Feuchtigkeitsprofil ausgleichen, d.h. homogenisieren lässt.
Für die Anordnung der Befeuchtungseinheiten innerhalb der Anlage gibt es mehrere geeignete Ausgestaltungen, von welchen nachfolgend einige besonders bevorzugte Ausgestaltungen beschrieben sind. Diese Ausgestaltungen sind grundsätzlich auch miteinander kombinierbar.
Die Anlage weist zumindest einen Anlagenabschnitt auf, welcher die bereits genannte Verarbeitungseinheit und die Trockeneinheit enthält. Je nach Ausgestaltung weist die Anlage aber unter Umständen noch weitere Anlagenabschnitte auf, durch welche die Bahn nacheinander geführt wird, d.h. die Bahn wird am Ende eines Anlagenabschnitts direkt an einen nachfolgenden Anlagenabschnitt weitergegeben, sodass mehrere Verarbeitungen und/oder allgemein Behandlungen der Bahn möglich sind. Ein letzter Anlagenabschnitt ist vorzugsweise ein Aufwickler, mit welchem die Bahn schließlich zu einer Rolle aufgewickelt wird, oder eine Übergabestrecke, über welche die Bahn ohne aufgerollt zu werden direkt an eine Folgeanlage übergeben wird.
In einer geeigneten Ausgestaltung sind die Befeuchtungseinheiten stromab einer Kühleinheit der Anlage angeordnet, welche stromab der Trockeneinheit angeordnet ist. Die Kühleinheit dient nach der Trockeneinheit dazu, die Bahn wieder abzukühlen. Die Befeuchtungseinheiten sind nun gerade nicht in diese Kühleinheit integriert, sondern separat dazu und an anderer Stelle angeordnet, insbesondere weiter stromab der Kühleinheit.
In einer weiteren geeigneten Ausgestaltung erfolgt zwischen der ersten und der zweiten Befeuchtungseinheit keine Trocknung der Bahn und insbesondere auch keine Verarbeitung, sondern vorzugsweise lediglich eine Förderung der Bahn. Zwischen der ersten und der zweiten Befeuchtungseinheit ist demnach keine weitere Verarbeitungseinheit oder Trockeneinheit angeordnet, es erfolgt lediglich ein Einziehen des Befeuchtungsmittels in das Papier. Sofern die Anlage mehrere Anlagenabschnitte aufweist, sind die erste und die zweite Befeuchtungseinheit demnach zwischen zwei Anlagenabschnitten angeordnet oder am Beginn oder Ende eines Anlagenabschnitts oder eine Kombination hiervon. Die erste und die zweite Befeuchtungseinheit sowie die Mindeststrecke dazwischen werden zusammen auch als eine Zwei-Stufen-Befeuchtungsstrecke bezeichnet.
In einer weiteren geeigneten Ausgestaltung weist die Anlage mehrere Anlagenabschnitte auf, jeweils mit einer Verarbeitungseinheit zur Verarbeitung der Bahn und einer darauffolgenden Trockeneinheit zur Trocknung der Bahn, und stromab einer jeweiligen Trockeneinheit ist wenigstens eine der Befeuchtungseinheiten angeordnet, sodass die Bahn nach jeder Trocknung und insbesondere vor der nächsten Trocknung oder vor dem Ende der Anlage wenigstens einmal befeuchtet wird. Im Gegensatz zur Zwei-Stufen-Befeuchtungsstrecke sind die Befeuchtungseinheiten nun über die Anlage verteilt und gerade nicht zusammenhängend angeordnet.
Dem liegt die Überlegung zugrunde, dass es typischerweise unschädlich ist, wenn zwischen zwei Befeuchtungseinheiten eine Trocknung erfolgt, sofern in Summe am Ende der Anlage die gewünschte Soll-Restfeuchte erzielt wird. Eine Befeuchtung zwischen zwei Trocknungen verhindert vorteilhaft auch die beschriebene Verhornung des Papiers, sodass auch selbst bei einer gegenüber der Mindeststrecke langen Strecke zwischen zwei Befeuchtungseinheiten und gegebenenfalls dazwischen liegender Trockeneinheit an der weiter stromab liegenden Befeuchtungseinheit eine durch die weiter stromauf liegende Befeuchtungseinheit hergestellte, erhöhte Absorptionsgeschwindigkeit vorhanden ist.
In einer bevorzugten Ausgestaltung ist die Anlage eine Druckmaschine, insbesondere Digital-Druckmaschine. Zusätzlich oder alternativ ist die Verarbeitungseinheit geeigneterweise eine Druckeinheit, zum Bedrucken der Bahn mit einer Tinte, vorzugsweise einer wasserbasierten Tinte und/oder Inkjet-Tinte. Bei einer Digital- Druckmaschine weist die Druckeinheit typischerweise mehrere Druckriegel auf, insbesondere für unterschiedliche Farben (z.B. CMYK). Bei einer Druckmaschine ist dann die Trockeneinheit eine Druck-Trockeneinheit, zur Trocknung der Tinte. Die hier beschriebene mehrstufige Rückbefeuchtung eignet sich ganz besonders zur Anwendung in einer Druckmaschine, da hier regelmäßig eine starke Trocknung der Bahn erfolgt, um einen beim Bedrucken mit der Tinte erzeugten Druck zu trocknen. Als Nebeneffekt hiervon wird auch dem Papier Feuchtigkeit entzogen, welche dann mit der Rückbefeuchtung wieder zugeführt wird.
In einer geeigneten Ausgestaltung weist die Anlage stromauf der Druckeinheit ein Primer-Auftragswerk und eine Primer-Trockeneinheit auf und stromab der Druckeinheit ein Lack-Auftragswerk und eine Lack-Trockeneinheit. Mit dem Primer-Auf- tragswerk erfolgt eine Verarbeitung der Bahn derart, dass ein Primer aufgebracht wird, welcher insbesondere als Grundlage für den nachfolgenden Druck dient. Mit der Primer-Trockeneinheit wird der aufgebrachte Primer getrocknet. Analog erfolgt mit dem Lack-Auftragswerk eine Verarbeitung der Bahn derart, dass ein Lack aufgebracht wird, welcher insbesondere als Finish für den zuvor erfolgten Druck dient. Mit der Lack-Trockeneinheit wird der aufgebrachte Lack getrocknet. Das Lack-Auftragswerk ist entweder analog, d.h. der Lack wird z.B. über eine Walze oder ein Bad aufgetragen oder aufgesprüht, oder digital, d.h. der Lack wird wie bei einer Digital-Druckeinheit mit einem oder mehreren Druckriegeln aufgedruckt. Das Primer-Auftragswerk und das Lack-Auftragswerk sind weitere Verarbeitungseinheiten der Anlage.
Zwischen der Primer-Trockeneinheit und der Druckeinheit sind nun zweckmäßigerweise zwei der Befeuchtungseinheiten angeordnet, alternativ nur eine der Befeuchtungseinheiten. Alternativ oder zusätzlich ist geeigneterweise zwischen der Druck-Trockeneinheit und dem Lack-Auftragswerk eine weitere der Befeuchtungseinheiten angeordnet ist, alternativ sogar zwei der Befeuchtungseinheiten angeordnet. Alternativ oder zusätzlich sind vorzugsweise stromab der Lack-Trockenein- heit zwei weitere der Befeuchtungseinheiten angeordnet, alternativ nur eine der Befeuchtungseinheiten. In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung weist die Anlage fünf Befeuchtungseinheiten auf, wovon dann zwischen der Primer-Trockeneinheit und der Druckeinheit zwei der Befeuchtungseinheiten angeordnet sind, zwischen der Druck-Trockeneinheit und dem Lack-Auftragswerk eine weitere der Befeuchtungseinheiten und stromab der Lack-Trockeneinheit zwei weitere der Befeuchtungseinheiten. Welche dieser Befeuchtungseinheiten dann die oben genannte erste und die zweite Befeuchtungseinheit sind, ist im Grunde beliebig und wird zweckmäßigerweise je nach konkretem Betriebsmodus und speziell abhängig von Papiersorte und Grammatur eingestellt. Grundsätzlich vorteilhaft ist es, wenn die zwei Befeuchtungseinheiten zwischen der Primer-Trockeneinheit und der Druckeinheit eine erste und zweite Befeuchtungseinheit zur Vorbefeuchtung und Nachbefeuchtung wie beschrieben sind und/oder wenn die zwei Befeuchtungseinheiten stromab der Lack-Trockeneinheit eine erste und zweite Befeuchtungseinheit zur Vorbefeuchtung und Nachbefeuchtung wie beschrieben sind. Dann ist an der entsprechenden Stelle eine vorteilhafte mehrstufige Rückbefeuchtung realisiert, insbesondere eine Zwei-Stufen-Befeuchtungsstrecke, noch bevor die Bahn in der jeweils nachfolgenden Verarbeitungseinheit verarbeitet wird oder noch bevor die Bahn am Ende der Anlage aufgewickelt oder an eine Folgeanlage übergeben wird.
Sofern die Bahn am Ende der Anlage nicht aufgewickelt wird, sondern mittels einer Übertragungsstrecke an eine Folgeanlage übergeben wird, z.B. eine Wellpappenanlage, ist zweckmäßigerweise entlang der Übertragungsstrecke eine weitere, insbesondere sechste Befeuchtungseinheit angeordnet. Die Übertragungsstrecke und die weitere Befeuchtungseinheit sind dann insbesondere noch Teile der Anlage.
Der Betrieb einer jeweiligen Befeuchtungseinheit ist nicht zwingend an den Betrieb der stromauf davon liegenden Verarbeitungseinheit gebunden, sondern eine Befeuchtung erfolgt in einer geeigneten Ausgestaltung unabhängig davon, ob zuvor eine Verarbeitung erfolgt ist oder nicht. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn die Trockeneinheit stromauf der Befeuchtungseinheit aktiv ist oder bei einem Auftragswechsel noch nachwirkt, obwohl die zugehörige Verarbeitungseinheit inaktiv ist, denn dann wird die Bahn weiterhin getrocknet und eine Rückbefeuchtung bleibt entsprechend vorteilhaft. Beispielsweise wird nicht für jeden Auftrag das Primer-Auftragswerk benötigt und aktiviert, sodass dieses zu manchen Zeiten gegebenenfalls inaktiv ist. In diesen Fällen ist die Primer-Trockeneinheit jedoch weiter aktiv und trocknet die Bahn, welche dann zweckmäßigerweise mit einer oder mehreren nachfolgenden Befeuchtungseinheiten rückbefeuchtet wird, noch bevor oder während die Bahn in die Druckeinheit einläuft.
In einer geeigneten Ausgestaltung weist die Anlage stromab der Druckeinheit ein analoges Lack-Auftragswerk auf und stromab des analogen Lack-Auftragswerks zusätzlich ein digitales Lack-Auftragswerk. Optional weist die Anlage stromauf der Druckeinheit ein Primer-Auftragswerk und eine Primer-Trockeneinheit wie oben bereits beschrieben auf. Für das analoge und das digitale Lack-Auftragswerk gelten die Ausführungen weiter oben. Insbesondere weist die Anlage stromab des jeweiligen Lack-Auftragswerks zusätzlich eine zugehörige Lack-Trockeneinheit auf, mittels welcher der jeweils aufgetragene Lack getrocknet wird. Vorzugsweise ist eine der Befeuchtungseinheiten zwischen der Druckeinheit und dem analogen Lack-Auftragswerk angeordnet (und dabei stromab der Druck-Trockeneinheit). Eine weitere der Befeuchtungseinheiten ist zwischen dem analogen Lack-Auf- tragswerk und dem digitalen Lack-Auftragswerk angeordnet (und dabei stromab der Lack-Trockeneinheit zum analogen Lack-Auftragswerk). Noch eine weitere der Befeuchtungseinheiten ist stromab des digitalen Lack-Auftragswerks angeordnet (genauer sogar stromab der Lack-Trockeneinheit zum digitalen Lack-Auftrags- werk). Somit weist die Anlage insgesamt drei Befeuchtungseinheiten auf. Welche dieser Befeuchtungseinheiten dann die oben genannte erste und die zweite Befeuchtungseinheit sind, ist im Grunde beliebig und wird zweckmäßigerweise je nach konkretem Betriebsmodus und speziell abhängig von Papiersorte und Grammatur eingestellt. Auch eine Verwendung aller drei Befeuchtungseinheiten gemeinsam ist vorteilhaft. Alternativ wird auf eine der drei vorgenannten Befeuchtungseinheiten verzichtet, sodass die Anlage dann nur zwei Befeuchtungseinheiten aufweist, was an sich bereits vorteilhaft ist.
Grundsätzlich ist es zweckmäßig, an möglichst vielen Stellen jeweils eine Befeuchtungseinheit unterzubringen, um auf diese Weise eine zu starke Schrumpfung der Bahn innerhalb der Anlage zu verhindern und über möglichst weite Strecken innerhalb der Anlage die Maßhaltigkeit der Bahn zu erhalten, wovon dann die ein oder mehreren Verarbeitungen entsprechend profitieren. Die erfindungsgemäße Anlage dient zur Verarbeitung einer Bahn aus Papier. Die Anlage weist eine Verarbeitungseinheit auf, zur Verarbeitung der Bahn, und eine Trockeneinheit, welche stromab der Verarbeitungseinheit angeordnet ist, zur Trocknung der Bahn. Weiter weist die Anlage mehrere Befeuchtungseinheiten auf, welche stromab der Trockeneinheit angeordnet sind und ausgebildet sind, die Bahn mit einem Befeuchtungsmittel mehrstufig rückzubefeuchten, indem mit einer ersten der Befeuchtungseinheiten eine Vorbefeuchtung der Bahn erfolgt und mit einer zweiten der Befeuchtungseinheiten nach einer Mindestverweilzeit eine Nachbefeuchtung der Bahn. Dabei ist die Mindestverweilzeit derart gewählt, dass die Bahn in der zweiten Befeuchtungseinheit aufgrund der Vorbefeuchtung eine erhöhte Absorptionsgeschwindigkeit für das Befeuchtungsmittel aufweist. Die Ausführungen weiter oben gelten analog auch für die Anlage.
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand einer Zeichnung erläutert. Darin zeigen jeweils schematisch:
Fig. 1 eine Anlage,
Fig. 2 die Absorption von Wasser in Papier,
Fig. 3 eine Variante der Anlage aus Fig. 1 ,
Fig. 4 eine weitere Variante der Anlage aus Fig. 1 .
In den Fig. 1 , 3 und 4 ist jeweils eine Variante für eine Anlage 2 gezeigt, zur Verarbeitung einer Bahn 4 aus Papier. Speziell in den Fig. 3 und 4 wird ohne Beschränkung der Allgemeinheit von einer Digital-Druckmaschine als Anlage 2 ausgegangen, in welcher eine einlagige Bahn 4 aus Papier bedruckt wird. Die Ausführungen in diesem Zusammenhang gelten aber analog auch für andere Anlagen 2, z.B. eine Wellpappenanlage, und andere Bahnen 4, z.B. mehrlagige Bahnen 4 aus Papier. Die Bahn 4 wird durch die Anlage 2 geführt und beispielsweise von einem nicht explizit gezeigten Abwickler der Anlage 2 abgerollt, dann verarbeitet und abschließend wieder von einem Aufwickler 6 der Anlage 2 aufgerollt oder alternativ über eine Übertragungsstrecke 8 direkt an eine Folgeanlage (nicht gezeigt) weitergegeben.
Die Anlage 2 weist ganz allgemein eine Verarbeitungseinheit 10 auf, mit welcher die Bahn 4 verarbeitet wird. Weiterhin weist die Anlage 2 stromab der Verarbeitungseinheit 10 eine Trockeneinheit 12 auf, zur Trocknung der Bahn 4. Die Trockeneinheit 12 weist zur Trocknung einen oder mehrere Heißlufttrockner 14 und/oder Infrarottrockner 16 auf. Bei Trocknung wird dem Papier der Bahn 4 prinzipbedingt Feuchtigkeit entzogen, welche mittels einer Rückbefeuchtung möglichst vollständig wieder zugeführt werden soll. Hierzu weist die Anlage 2 stromab der Trockeneinheit 12 mehrere Befeuchtungseinheiten 18, 20 auf, mittels welchen die Bahn 4 mit einem Befeuchtungsmittel mehrstufig rückbefeuchtet wird. Vorliegend wird die Bahn 4 mit dem Befeuchtungsmittel mehrstufig rückbefeuchtet, indem mit einer ersten Befeuchtungseinheit 18 eine Vorbefeuchtung erfolgt und mit einer zweiten Befeuchtungseinheit 20 nach einer Mindestverweilzeit T eine Nachbefeuchtung.
Das Befeuchtungsmittel enthält vorliegend weit überwiegend Wasser und ist zudem eine Mischung aus Wasser und einem Netzadditiv, zur Verringerung der Oberflächenspannung des Wassers. Optional wird das Befeuchtungsmittel zusätzlich noch mit Luft oder ähnlichem gemischt.
Die Mindestverweilzeit T ist derart gewählt, dass die Bahn 4 in der zweiten Befeuchtungseinheit 20 aufgrund der Vorbefeuchtung eine erhöhte Absorptionsgeschwindigkeit für das Befeuchtungsmittel aufweist. Dabei wird die Erkenntnis ausgenutzt, dass das Befeuchtungsmittel bei der Vorbefeuchtung zunächst einen Flüssigkeitsfilm auf der Bahn 4 bildet, welcher aufgrund der vorangegangenen Trocknung nicht sofort vollständig in das Papier einzieht, sondern zumindest teilweise stehenbleibt und jedenfalls eine gewisse Zeit benötigt, um vollständig vom Papier aufgenommen zu werden. Während dieser Zeit ist die Bahn 4 mit dem Be- feuchtungsmittel sozusagen geflutet und eine weitere Zufuhr von Befeuchtungsmittel zwecklos, da dieses nicht in das Papier einziehen kann. Dies ist in Fig. 2 illustriert, welche das Einziehen des Befeuchtungsmittels in die Bahn 4 zu verschiedenen Zeiten T1 , T2, T3 zeigt. Das Befeuchtungsmittel, welches mit der Vorbefeuchtung B1 einerseits und der Nachbefeuchtung B2 andererseits aufgetragen werden, sind unterschiedlich gekennzeichnet. Gezeigt ist auch die Aufnahmefähigkeit A des Papiers bei einer Nachbefeuchtung zu den verschiedenen Zeiten T1 , T2, T3 (diese Aufnahmefähigkeit ist ein Maß für die Absorptionsgeschwindigkeit). Zur Zeit T1 unmittelbar nach der Vorbefeuchtung bildet der Flüssigkeitsfilm eine entsprechende Barriere und beschränkt die maximale Aufnahmefähigkeit des Papiers. Die Papierfasern 22 bilden eine Porenstruktur, welche mit dem Befeuchtungsmittel aus der Vorbefeuchtung B1 geflutet ist, wodurch eine Nachbefeuchtung erschwert wird. Die Vergrößerung in Fig. 2 zur Zeit T1 zeigt im Detail die Bewegung der Wassermoleküle durch die Porenstruktur durch Kapillartransport und die anschließende Diffusion in die Papierfasern 22. Zur Zeit T2 ist das Befeuchtungsmittel aus der Vorbefeuchtung vollständig in das Papier eingezogen, die Porenstruktur ist vorbefeuchtet und der Flüssigkeitsfilm abgebaut, der Kontaktwinkel beträgt insbesondere 0 und die Absorptionsgeschwindigkeit ist gegenüber der Zeit T 1 und auch gegenüber der Absorptionsgeschwindigkeit vor der Vorbefeuchtung erhöht. Zur Zeit T3 ist die Absorptionsgeschwindigkeit immer noch erhöht, durch ein Anschwellen der Papierfasern 22 ist die Porenstruktur etwas geschlossener und die Aufnahmefähigkeit nicht wieder leicht ab.
Entsprechend wird vorliegend die Rückbefeuchtung auf mehrere Stufen aufgeteilt, nämlich auf wenigstens zwei Befeuchtungseinheiten 18, 20, welche dann entsprechend eine erste und eine zweite Stufe der Rückbefeuchtung bilden. Dabei erfolgt die Vorbefeuchtung noch nicht mit der eigentlichen Zielmenge an Befeuchtungsmittel, sondern mit einer demgegenüber reduzierten Menge an Befeuchtungsmittel. Weiteres Befeuchtungsmittel wird dann erst bei der Nachbefeuchtung zugeführt. Da hier die Bahn 4 vorbefeuchtet ist, dringt das Befeuchtungsmittel der zweiten Befeuchtungseinheit 20 deutlich schneller in das Papier ein als ohne Vorbefeuchtung, sodass in Summe und auf gleicher Strecke mehr Befeuchtungsmittel in die Bahn 4 eingebracht wird, als mit einer lediglich einstufigen Rückbefeuchtung. Die Mindestverweilzeit T dient dazu, einen möglichst günstigen Zeitpunkt für die Nachbefeuchtung abzuwarten. Solange ein Flüssigkeitsfilm auf der Bahn 4 vorhanden ist, ist die Absorptionsgeschwindigkeit für weiter aufgetragenes Befeuchtungsmittel praktisch Null und erhöht sich erst, wenn der Flüssigkeitsfilm von der Bahn 4 aufgenommen wurde. Daher ist die Mindestverweilzeit T derart gewählt, dass das Befeuchtungsmittel, welches mit der ersten Befeuchtungseinheit 18 aufgetragen wird, vollständig in die Bahn 4 eingezogen ist (d.h. zu den Zeiten T2 und T3 in Fig. 2), wenn die Bahn 4 die zweite Befeuchtungseinheit 20 erreicht. Speziell hier ergibt sich eine erhöhte Absorptionsgeschwindigkeit.
Vorliegend wird zunächst in einer ersten Stufe mittels der Vorbefeuchtung eine erhöhte Absorptionsgeschwindigkeit hergestellt. Erst sobald die Absorptionsgeschwindigkeit deutlich erhöht ist, idealerweise bei Erreichen eines geeigneten Schwellenwerts für die Absorptionsgeschwindigkeit, wird in einer zweiten Stufe mittels der Nachbefeuchtung weitere Feuchtigkeit in das Papier eingebracht, sodass insgesamt bei gleicher Zeit und Strecke mehr Feuchtigkeit in das Papier eingebracht wird.
Die Mindestverweilzeit T liegt beispielsweise im Bereich von 0,5 s bis 30 s. Die Mindestverweilzeit T ist äquivalent zu einer Mindeststrecke, welche die Bahn 4 zwischen der ersten und der zweiten Befeuchtungseinheit 18, 20 durchläuft. Die Umrechnung zwischen Mindestverweilzeit T und Mindeststrecke erfolgt mittels der Bahngeschwindigkeit, d.h. der Geschwindigkeit, mit welcher die Bahn 4 durch die Anlage 2 gefördert wird.
Die Menge an Feuchtigkeit, die das Papier aufnehmen kann, ist typischerweise abhängig von der Grammatur (z.B. im Bereich von 100 g/m2 bis 300 g/m2) des Papiers und allgemein auch von der Papiersorte. Je höher die Grammatur, d.h. je schwerer das Papier, desto mehr Feuchtigkeit kann das Papier aufnehmen. Daher wird beispielsweise eine Menge an Befeuchtungsmittel, welche mittels der Befeuchtungseinheiten 18, 20 pro Zeiteinheit auf die Bahn 4 aufgetragen wird, abhängig von einer Grammatur des Papiers eingestellt, wobei für eine höhere Gram- matur auch die Menge erhöht wird. Analog wird alternativ oder zusätzlich die Menge abhängig von der Papiersorte eingestellt.
In den hier gezeigten Ausführungsbeispielen werden mit einer jeweiligen Befeuchtungseinheit 18, 20 jeweils maximal 3 g/m2 Befeuchtungsmittel aufgetragen. Abhängig von der Grammatur wird mit einer einzelnen der Befeuchtungseinheiten 18, 20 eine Menge von 1 g/m2 bis 3 g/m2 oder mehr an Befeuchtungsmittel aufgetragen. Zudem werden hier beispielhaft mit den Befeuchtungseinheiten 18, 20 gemeinsam wenigstens 5 g/m2 Befeuchtungsmittel aufgetragen oder die Bahn 4 wird auf wenigstens 4 % bis wenigstens 7 % (d.h. Gew.-%) Restfeuchte rückbefeuchtet, insbesondere abhängig davon, ob das Papier gestrichen oder ungestrichen ist.
In den Ausführungsbeispielen der Fig. 3 und 4 sind die Befeuchtungseinheiten 18, 20 jeweils als Sprühbalken ausgebildet. Grundsätzlich sind auch andere Ausgestaltungen denkbar, z.B. Feuchtwerke mit Walzen oder Sprühteller.
Für die Anordnung der Befeuchtungseinheiten 18, 20 innerhalb der Anlage 2 gibt es mehrere geeignete Ausgestaltungen, von welchen zwei in den Fig. 3 und 4 gezeigt sind. Einzelne Aspekte dieser Ausgestaltungen sind grundsätzlich beliebig miteinander kombinierbar.
Allgemein weist die Anlage 2 zumindest einen Anlagenabschnitt 24 auf, welcher die bereits genannte Verarbeitungseinheit 10 und die Trockeneinheit 12 enthält. Je nach Ausgestaltung und speziell in den Fig. 3 und 4 weist die Anlage 2 aber unter Umständen noch weitere Anlagenabschnitte 24 auf, durch welche die Bahn 4 nacheinander geführt wird. Dabei sind der Aufwickler 6 und die Übertragungsstrecke 8 jeweils ein letzter Anlagenabschnitt 24. Speziell in Fig. 4 ist eine Ausgestaltung gezeigt, bei welcher sowohl ein Aufwickler 6 als auch eine Übertragungsstrecke 8 vorhanden sind, aus welchen je nach Bedarf dann ausgewählt wird (alternativ oder zusätzlich ist hier auch ein inline-Betrieb realisiert).
In den Fig. 3 und 4 sind die Befeuchtungseinheiten 18, 20 jeweils stromab einer jeweiligen Kühleinheit 26 der Anlage 2 angeordnet, welche stromab einer jeweili- gen Trockeneinheit 12 angeordnet ist. Die Kühleinheit 26 dient nach der Trockeneinheit 12 dazu, die Bahn 4 wieder abzukühlen. Die Befeuchtungseinheiten 18, 20 sind nun gerade nicht in diese Kühleinheit 26 integriert, sondern separat dazu und an anderer Stelle angeordnet.
Außerdem ist speziell in Fig. 3 erkennbar, dass zwischen einigen der Befeuchtungseinheit 18, 20 keine Trocknung der Bahn 4 und auch keine Verarbeitung erfolgt, sondern lediglich eine Förderung. Zwischen der ersten und der zweiten Befeuchtungseinheit 18, 20 ist demnach keine weitere Verarbeitungseinheit 10 oder Trockeneinheit 12 angeordnet. In Fig. 3 sind die erste und die zweite Befeuchtungseinheit 18, 20 am Ende eines Anlagenabschnitts 24 angeordnet, andere Positionen sind aber möglich und ebenfalls geeignet. Die erste und die zweite Befeuchtungseinheit 18, 20 sowie die Mindeststrecke dazwischen werden zusammen auch als eine Zwei-Stufen-Befeuchtungsstrecke bezeichnet, die Anlage 2 in Fig. 3 weist entsprechend zwei solcher Zwei-Stufen-Befeuchtungsstrecken auf, die Anlage 2 in Fig. 4 dagegen keine.
In den Fig. 3 und 4 weist die jeweilige Anlage 2 mehrere Anlagenabschnitte 24 auf, jeweils mit einer Verarbeitungseinheit 10 und einer darauffolgenden Trockeneinheit 12 und stromab einer jeweiligen Trockeneinheit 12 ist wenigstens eine der Befeuchtungseinheiten 18, 20 angeordnet, sodass die Bahn 4 nach jeder Trocknung und vor der nächsten Trocknung oder vor dem Ende der Anlage 2 wenigstens einmal befeuchtet wird. Im Gegensatz zur Zwei-Stufen-Befeuchtungsstrecke sind die Befeuchtungseinheiten 18, 20 nun über die Anlage 2 verteilt und gerade nicht zusammenhängend angeordnet, dies ist speziell in Fig. 4 der Fall, trifft aber im Grunde auch auf Fig. 3 zu, da auch dort mehrere Befeuchtungseinheiten 18, 20 jeweils zwischen den Trockeneinheiten 12 und am Ende der Anlage 2 angeordnet sind.
In den beispielhaft gezeigten Ausgestaltungen der Fig. 3 und 4 ist die Anlage 2 eine Digital-Druckmaschine und eine der Verarbeitungseinheiten 10 ist eine Druckeinheit 28, zum Bedrucken der Bahn 4 mit einer Tinte. Die zugehörige Trockeneinheit 12 ist eine Druck-Trockeneinheit 30, zur Trocknung der Tinte. In Fig. 3 weist die Druck-Trockeneinheit 30 beispielhaft fünf Infrarottrockner 16 und vier Heißlufttrockner 18 auf. In Fig. 4 ist die Druck-Trockeneinheit 30 nicht im Detail gezeigt.
In Fig. 3 weist die Anlage 2 stromauf der Druckeinheit 28 ein Primer-Auftragswerk 32 und eine Primer-Trockeneinheit 34 auf und stromab der Druckeinheit 28 ein Lack-Auftragswerk 36 und eine Lack-Trockeneinheit 38. Das Primer-Auftragswerk 32 und das Lack-Auftragswerk 36 sind weitere Verarbeitungseinheiten 10 der Anlage 2. Mit dem Primer-Auftragswerk 32 wird ein Primer aufgebracht, welcher als Grundlage für den nachfolgenden Druck dient und welcher mit der Primer-Trockeneinheit 34 getrocknet wird. Analog wird mit dem Lack-Auftragswerk 36 ein Lack aufgebracht, welcher als Finish für den zuvor erfolgten Druck dient und welcher mit der Lack-Trockeneinheit 38 getrocknet wird. Das Lack-Auftragswerk 36 ist in Fig. 3 analog, d.h. der Lack wird z.B. über eine Walze oder ein Bad aufgetragen oder aufgesprüht, alternativ ist auch ein digitales Lack-Auftragswerk 40 geeignet, d.h. der Lack wird wie bei einer Digital-Druckeinheit mit einem oder mehreren Druckriegeln aufgedruckt.
Die Anlage 2 gemäß Fig. 3 weist fünf Befeuchtungseinheiten 18, 20 auf, wobei zwischen der Primer-Trockeneinheit 34 und der Druckeinheit 28 zwei der Befeuchtungseinheiten 18, 20 angeordnet sind, zwischen der Druck-Trockeneinheit 30 und dem Lack-Auftragswerk 36 eine weitere der Befeuchtungseinheiten 18, 20 und stromab der Lack-Trockeneinheit 38 zwei weitere der Befeuchtungseinheiten 18, 20. In Fig. 3 ist auch eine beispielhafte Zuordnung angegeben, welche der Befeuchtungseinheiten 18, 20 eine erste und zweite Befeuchtungseinheit 18, 20 sind. Diese Zuordnung ist jedoch grundsätzlich variierbar. In Fig. 3 sind dann die zwei Befeuchtungseinheiten 18, 20 zwischen der Primer-Trockeneinheit 32 und der Druckeinheit 28 eine erste und zweite Befeuchtungseinheit 18, 20 zur Vorbefeuchtung und Nachbefeuchtung wie beschrieben und auch die zwei Befeuchtungseinheiten 18, 20 stromab der Lack-Trockeneinheit 38 sind eine erste und zweite Befeuchtungseinheit 18, 20 zur Vorbefeuchtung und Nachbefeuchtung wie beschrieben. Dadurch ist an der entsprechenden Stelle eine mehrstufige Rückbefeuchtung realisiert, speziell eine Zwei-Stufen-Befeuchtungsstrecke, noch bevor die Bahn 4 in der jeweils nachfolgenden Verarbeitungseinheit 10 verarbeitet wird oder noch bevor die Bahn 4 am Ende der Anlage 2 aufgewickelt oder an eine Folgeanlage übergeben wird. Sofern die Bahn 4 am Ende der Anlage 2 nicht aufgewickelt wird, sondern mittels einer Übertragungsstrecke 8 an eine Folgeanlage übergeben wird, z.B. eine Wellpappenanlage, ist optional entlang der Übertragungsstrecke 8 noch eine weitere, sechste Befeuchtungseinheit 18, 20 angeordnet (hier nicht gezeigt).
Die Anlage 2 gemäß Fig. 4 weist stromab der Druckeinheit 28 ein analoges Lack- Auftragswerk 36 auf und stromab davon zusätzlich ein digitales Lack-Auftragswerk 40 auf. Eine der Befeuchtungseinheiten 18, 20 ist zwischen der Druckeinheit 28 und dem analogen Lack-Auftragswerk 36 angeordnet, eine weitere der Befeuchtungseinheiten 18, 20 ist zwischen dem analogen Lack-Auftragswerk 36 und dem digitalen Lack-Auftragswerk 40 angeordnet. Noch eine weitere der Befeuchtungseinheiten 18, 20 ist stromab des digitalen Lack-Auftragswerks 40 angeordnet. So- mit weist die Anlage 2 insgesamt drei Befeuchtungseinheiten 18, 20 auf, alternativ wird auf eine dieser drei Befeuchtungseinheiten 18, 20 verzichtet, sodass die Anlage 2 dann nur zwei Befeuchtungseinheiten 18, 20 aufweist.
Bezugszeichenliste
2 Anlage
4 Bahn
6 Aufwickler
8 Übertragungsstrecke
10 Verarbeitungseinheit
12 Trockeneinheit
14 Heißlufttrockner
16 Infrarottrockner
18 (erste) Befeuchtungseinheit
20 (zweite) Befeuchtungseinheit
22 Papierfaser
24 Anlagenabschnitt
26 Kühleinheit
28 Druckeinheit (Verarbeitungseinheit)
30 Druck-Trockeneinheit (Trockeneinheit)
32 Primer-Auftragswerk (Verarbeitungseinheit)
34 Primer-Trockeneinheit (Trockeneinheit)
36 Lack-Auftragswerk (analog, Verarbeitungseinheit)
38 Lack-T rockeneinheit (T rockeneinheit)
40 Lack-Auftragswerk (digital, Verarbeitungseinheit)
A Aufnahmefähigkeit
B1 Befeuchtungsmittel, welches mit der Vorbefeuchtung B1 aufgetragen wird
B2 Befeuchtungsmittel, welches mit der Nachbefeuchtung B2 aufgetragen wird
T Mindestverweilzeit
T1 , T2, T3 Zeit

Claims

Ansprüche
1 . Verfahren, zur Rückbefeuchtung einer Bahn (4) aus Papier,
- wobei die Bahn (4) durch eine Anlage (2) geführt wird,
- wobei die Anlage (2) eine Verarbeitungseinheit (10) aufweist, mit welcher die Bahn (4) verarbeitet wird,
- wobei die Anlage (2) stromab der Verarbeitungseinheit (10) eine Trockeneinheit (12) aufweist, zur Trocknung der Bahn (4),
- wobei die Anlage (2) stromab der Trockeneinheit (12) mehrere Befeuchtungseinheiten (18, 20) aufweist, mittels welchen die Bahn (4) mit einem Befeuchtungsmittel mehrstufig rückbefeuchtet wird, indem mit einer ersten der Befeuchtungseinheiten (18) eine Vorbefeuchtung der Bahn (4) erfolgt und mit einer zweiten der Befeuchtungseinheiten (20) nach einer Mindestverweilzeit (T) eine Nachbefeuchtung der Bahn (4),
- wobei die Mindestverweilzeit (T) derart gewählt ist, dass die Bahn (4) in der zweiten Befeuchtungseinheit (20) aufgrund der Vorbefeuchtung eine erhöhte Absorptionsgeschwindigkeit für das Befeuchtungsmittel aufweist.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , wobei die Mindestverweilzeit (T) derart gewählt ist, dass das Befeuchtungsmittel, welches mit der ersten Befeuchtungseinheit (18) aufgetragen wird, vollständig in die Bahn (4) eingezogen ist, wenn die Bahn (4) die zweite Befeuchtungseinheit (20) erreicht.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Mindestverweilzeit (T) im Bereich von 0,5 s bis 30 s liegt.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei eine Menge an Befeuchtungsmittel, welche mittels der Befeuchtungseinheiten (18, 20) pro Zeiteinheit auf die Bahn (4) aufgetragen wird, abhängig von einer Grammatur des Papiers eingestellt wird, wobei für eine höhere Grammatur auch die Menge erhöht wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei mit einer jeweiligen Befeuchtungseinheit (18, 20) jeweils maximal 3 g/m2 Befeuchtungsmittel aufgetragen werden.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei mit den Befeuchtungseinheiten (18, 20) gemeinsam wenigstens 5 g/m2 Befeuchtungsmittel aufgetragen werden oder die Bahn (4) auf wenigstens 4 % Restfeuchte rückbefeuchtet wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das Befeuchtungsmittel eine Mischung aus Wasser und einem Netzadditiv ist.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Befeuchtungseinheiten (18, 20) jeweils als Sprühbalken ausgebildet sind.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Befeuchtungseinheiten (18, 20) stromab einer Kühleinheit (26) angeordnet sind, welche stromab der Trockeneinheit (12) angeordnet ist.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei zwischen der ersten und der zweiten Befeuchtungseinheit (18, 20) keine Trocknung der Bahn (4) erfolgt.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die Anlage (2) mehrere Anlagenabschnitte (24) aufweist, jeweils mit einer Verarbeitungseinheit (10) und einer darauffolgenden Trockeneinheit wobei stromab einer jeweiligen Trockeneinheit (12) wenigstens eine der Befeuchtungseinheiten (18, 20) angeordnet ist, sodass die Bahn (4) nach jeder Trocknung befeuchtet wird.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11 , wobei die Anlage (2) eine Druckmaschine ist, bei welcher die Verarbeitungseinheit (10) eine Druckeinheit (28) ist, zum Bedrucken der Bahn (4) mit einer Tinte, und wobei die Trockeneinheit (12) eine Druck-Trockenein- heit (30) ist, zur Trocknung der Tinte.
13. Verfahren nach Anspruch 12, wobei die Anlage (2) stromauf der Druckeinheit (28) ein Primer-Auftragswerk (32) und eine Primer-Trockeneinheit (34) aufweist und stromab der Druckeinheit (28) ein Lack-Auftragswerk (36, 40) und eine Lack-Trocken- einheit (38), wobei zwischen der Primer-Trockeneinheit (34) und der Druckeinheit (28) zwei der Befeuchtungseinheiten (18, 20) angeordnet sind, wobei zwischen der Druck-Trockeneinheit (30) und dem Lack-Auftragswerk (36, 40) eine weitere der Befeuchtungseinheiten (18, 20) angeordnet ist, wobei stromab der Lack-Trockeneinheit (38) zwei weitere der Befeuchtungseinheiten (18, 20) angeordnet sind.
14. Verfahren nach Anspruch 12, wobei die Anlage (2) stromab der Druckeinheit (28) ein analoges Lack-Auf- tragswerk (36) aufweist und stromab des analogen Lack-Auftragswerks (36) ein digitales Lack-Auftragswerk (40), wobei eine der Befeuchtungseinheiten (18, 20) zwischen der Druckeinheit (28) und dem analogen Lack-Auftragswerk (36) angeordnet ist, wobei eine weitere der Befeuchtungseinheiten (18, 20) zwischen dem analogen Lack-Auftragswerk (36) und dem digitalen Lack-Auftragswerk (40) angeordnet ist, wobei eine weitere der Befeuchtungseinheiten (18, 20) stromab des digitalen Lack-Auftragswerks (40) angeordnet ist.
15. Anlage (2), zur Verarbeitung einer Bahn (4) aus Papier,
- mit einer Verarbeitungseinheit (10), zur Verarbeitung der Bahn (4),
- mit einer Trockeneinheit (12), welche stromab der Verarbeitungsein- heit (10) angeordnet ist, zur Trocknung der Bahn (4),
- mit mehreren Befeuchtungseinheiten (18, 20), welche stromab der Trockeneinheit (12) angeordnet sind und ausgebildet sind, die Bahn (4) mit einem Befeuchtungsmittel mehrstufig rückzubefeuchten, indem mit einer ersten der Befeuchtungseinheiten (18) eine Vorbe- feuchtung der Bahn (4) erfolgt und mit einer zweiten der Befeuchtungseinheiten (20) nach einer Mindestverweilzeit (T) eine Nachbefeuchtung der Bahn (4),
- wobei die Mindestverweilzeit (T)derart gewählt ist, dass die Bahn (4) in der zweiten Befeuchtungseinheit (20) aufgrund der Vorbefeuch- tung eine erhöhte Absorptionsgeschwindigkeit für das Befeuchtungsmittel aufweist.
EP24709349.5A 2023-03-06 2024-03-01 Verfahren zur rückbefeuchtung einer bahn aus papier, und anlage Active EP4511231B1 (de)

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