DE1147471B

DE1147471B - Process for the production of coated paper in the paper machine

Info

Publication number: DE1147471B
Application number: DEC13956A
Authority: DE
Inventors: Gerald Dean Muggleton
Original assignee: Combined Locks Paper Co
Current assignee: Combined Locks Paper Co
Priority date: 1954-01-21
Filing date: 1956-11-14
Publication date: 1963-04-18

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen von Streichpapier in der Papiermaschine, bei dem die Streichmasse mittels einer Auftragwalze zugemessen wird. Bei dem in einer Papiermaschine erfolgenden Aufbringen von Beschichtungen, beispielsweise Streichmassen, Beschwerungsstoffen, Pigmenten, Leimmitteln u. dgl., auf die Papierbahn entstehen verschiedene technisch schwer zu lösende Probleme. Die laufende Papierbahn (Geschwindigkeiten bis zu 300 m/min) wird von Sieben, Filzen und Walzen getragen, deren Geschwindigkeiten geregelt und der Geschwindigkeit der Papierbahn sowie der Längsstreckung der Bahn angepaßt werden müssen, um einen unzulässigen Durchhang oder eine unzulässige Spannung zu verhüten. Alle Schichtmaterialien werden dabei zweckmäßig mittels einer Walze in Filmform auf die sich bewegende Papierbahn übertragen. Bilden sich dabei auf einer solchen Walze Unregelmäßigkeiten in der aufzutragenden Schicht, dann werden diese in Form eines »Musters« auf die Papierbahn übertragen. Bleibt ein Teil des Schichtmaterials auf der Walze zurück, wenn sich letztere von der Papierbahn trennt,. dann entstehen durch das Abblättern des auf der Papierbahn verbliebenen Materials von dem auf der Walze verbliebenen Material ebenfalls Unregelmäßigkeiten, die bisher durch zusätzliche Vorrichtungen, beispielsweise Umkehrwalzen, Schaber und Meßwalzen, entfernt werden mußten. Infolge der dadurch hervorgerufenen zusätzlichen Reibung wird auch eine größere Antriebskraft benötigt. Die Bahngeschwindigkeiten werden dann geringer und die Betriebskosten höher.The invention relates to a method for producing coated paper in the paper machine, in which the coating mass is measured out by means of an applicator roller. The one in a paper machine subsequent application of coatings, for example coating slips, weighting substances, pigments, Gluing agents and the like are produced on the paper web which are technically difficult to remove Problems. The running paper web (speeds up to 300 m / min) is made of sieves, felts and rollers carried, their speeds regulated and the speed of the paper web as well the longitudinal extension of the web must be adapted to an inadmissible sag or a to prevent inadmissible tension. All layer materials are expediently by means of a Transfer roll in film form to the moving paper web. Form on one of these Roller irregularities in the layer to be applied, then these are in the form of a "pattern" transferred to the paper web. Some of the layer material remains on the roller when the latter separates from the paper web. then arise from the flaking off of what remained on the paper web Material from the material remaining on the roller also has irregularities that have previously occurred removed by additional devices such as reversing rollers, scrapers and measuring rollers had to be. As a result of the additional friction caused by this, there is also a greater driving force needed. The web speeds are then lower and the operating costs are higher.

Es ist bereits bekannt, das Aufbringen eines möglichst gleichmäßigen filmartigen Überzuges auf die Papierbahn dadurch vorzunehmen, daß man die letztere ziemlich weitgehend unter Verwendung von Saugkästen entwässert und nach dem Durchgang durch zwei Gautschwalzen auf die noch nasse Bahn mittels Verteilungs- und Auftragwalzen einen fast wasserfreien Film überträgt. Anschließend läuft die beschichtete Bahn auf einem Filz zu der Naßpresse. Bei dieser Arbeitsweise sind jedoch besondere Vorrichtungen erforderlich, um die Streichmasse, die sich in Vorratströgen befindet, auf die eigentlichen Auftragwalzen zu übertragen.It is already known to apply a film-like coating that is as uniform as possible to the Make paper web by making the latter fairly extensively using Suction boxes are drained and, after passing through two couch rolls, onto the still wet web transfers an almost water-free film by means of distribution and application rollers. Then the coated web on a felt to the wet press. However, special devices are involved in this mode of operation required to transfer the coating material, which is located in storage troughs, onto the actual applicator rollers transferred to.

Weiterhin ist es bekannt, die Streichmasse auf die nicht unterstützte, noch nasse Papierbahn mittels einer aufgerauhten Preßwalze aufzubringen. Diese Maßnahme wirkt sich jedoch ungünstig auf die Oberflächenbeschaffenheit der Bahn aus, und außerdem muß die überschüssige Streichmasse mittels eines Schabers wieder entfernt werden, wodurch sich die Verfahren zur Herstellung
von Streichpapier in der PapiermaschineIt is also known to apply the coating slip to the unsupported, still wet paper web by means of a roughened press roll. However, this measure has an unfavorable effect on the surface properties of the web, and in addition the excess coating mass must be removed again by means of a scraper, which affects the manufacturing process
of coated paper in the paper machine

Anmelder:Applicant:

Combined Locks Paper Co.,
Combined Locks, Wis. (V. St. A.)Combined Locks Paper Co.,
Combined Locks, Wis. (V. St. A.)

Vertreter: Dr.-Ing. K. BoehmertRepresentative: Dr.-Ing. K. Boehmert

und Dipl.-Ing. A. Boehmert, Patentanwälte,and Dipl.-Ing. A. Boehmert, patent attorneys,

Bremen 1, Feldstr. 24Bremen 1, Feldstr. 24

Gerald Dean Muggleton, Appleton, Wis. (V. St. A.), ist als Erfinder genannt wordenGerald Dean Muggleton, Appleton, Wis. (V. St. A.), has been named as the inventor

Reibung und damit der Kraftbedarf in unwirtschaftlicher Weise erhöht.
Ferner ist das Aufbringen von einer Sonderbehandlung unterworfenen Streichmassen mit einem Feststoffgehalt zwischen 40 und 6O°/o auf Papierbahnen mit einem Feuchtigkeitsgehalt zwischen etwa 3 und 6^fl/o bekannt, wobei der Auftrag erfolgt, nachdem die Bahn fertiggestellt ist. Auch hier besteht jedoch der Nachteil einer verminderten Bahngeschwindigkeit und eines erhöhten Kraftbedarfes.Friction and thus the power requirement increased in an uneconomical manner.
It is also known to apply special treatment coating slips with a solids content of between 40 and 60% to paper webs with a moisture content of between about 3 and 6 ^fl / o, the application taking place after the web has been completed. Here too, however, there is the disadvantage of a reduced path speed and an increased power requirement.

Es wurde nun gefunden, daß das vorstehend geschilderte Problem sich auf eine besonders einfache und zweckmäßige Weise lösen läßt, wenn man eine im Entstehen begriffene, von einem Filz unterstützte Papierbahn durch zwei der Siebpartie nachgeschaltete Preßwalzen mit glatter Oberfläche hindurchführt, deren mit der Papierbahn in Berührung stehende Walze die Streichmasse mittels einer Auftragwalze zugemessen wird, um sie in Form eines Films auf die Papierbahn zu übertragen, wobei die Erfindung darin besteht, daß die Papierbahn in der Siebpartie auf einen Trockengehalt von nur 14 bis 20°/o entwässert und in diesem Zustand mit einem 35 bis 50% Feststoffe aufweisenden, nach seiner Bildung auf der Preßwalze in seinem Gefüge unbeeinflußten Streichmassenfilm verpreßt wird.It has now been found that the problem outlined above relates to a particularly simple one and can be solved in an expedient manner, if one supports a nascent one, supported by a felt The paper web passes through two press rolls with a smooth surface, which are connected downstream of the wire section, whose roller is in contact with the paper web, the coating slip by means of an applicator roller is measured in order to transfer it to the paper web in the form of a film, the invention therein consists that the paper web in the wire section dewatered to a dry content of only 14 to 20% and in this condition with a 35 to 50% solids after its formation on the Press roll is pressed in its structure unaffected coating slip film.

309 550/256309 550/256

Wenn die nasse Papierbahn einen Trockengehalt von 14 bis 20¹⁰Zo hat und der Streichmassefilm einen Feststoffgehalt von 35 bis 50°/» aufweist, der wesentlich höher ist als der Trockengehalt der nassen Papierbahn, dann scheint die Bahn das Beschichtungsmaterial in sich »aufzunehmen«. Jede Unregelmäßigkeit, die von der Auftragwalze übertragen wird oder durch Abblättern des Materials beim Trennen der Bahn von der Auftragwalze entsteht, wird dabei vonIf the wet paper web has a dry ^{content of 14 to 20 10} zo and the coating slip film has a solids content of 35 to 50%, which is significantly higher than the dry content of the wet paper web, then the web appears to "take up" the coating material. Any irregularity that is transferred from the applicator roller or is caused by the material flaking off when the web is separated from the applicator roller is thereby removed from

zugesetzt werden, wie Pigmente, z. B. Titandioxyd, Leime, z. B. Stärke und Kasein, und Beschwerungsstoffe, wie Tonerde. Es ist allerdings wichtig, daß der Prozentanteil des Feststoffes in der Streichmasse 5 wesentlich größer als der Prozentanteil der Feststoffe in der Bahn ist und innerhalb des angegebenen Bereiches liegt. Wenn der Prozentanteil der Feststoffe in der Streichmasse zu niedrig ist, kann nämlich die Bahn das in dem Film vorhandene Wasser nicht auf-can be added, such as pigments, e.g. B. titanium dioxide, glues, e.g. B. starch and casein, and weighting agents such as clay. However, it is important that the Percentage of the solids in the coating slip 5 is significantly greater than the percentage of the solids is in the path and is within the specified range. If the percentage of solids in the coating is too low, the web cannot absorb the water present in the film.

der Bahn aufgenommen, verteilt und ausgeglichen. io nehmen, da sie in diesem Zustand überhaupt keine Es sind daher weder besondere Vorrichtungen zum oder zu wenig Hohlräume aufweist. Ist der Feststoff-Beseitigen solcher Unregelmäßigkeiten noch zusatz- gehalt der Streichmasse aber zu groß, dann wird das liehe Glatt- und Verteilerwalzen erforderlich, wo- Filmmaterial nicht völlig von der Oberfläche der durch sich eine merkliche Einsparung an Antriebs- Preßwalze 18 abgenommen. Unregelmäßigkeiten in kraft sowie eine Erhöhung der Bahngeschwindigkeit 15 der Beschichtung treten dann so stark hervor, daß sie und insgesamt eine Vereinfachung und Verbilligung nicht zufriedenstellend verteilt werden können, der gesamten Anlage ergibt. Es ist weiterhin von Vor- Die von der Papierbahn aufgenommene Streichteil, daß bei dem neuen Verfahren infolge der besse- masse verhindert auch ein Anhaften der Bahn und ren Orientierungsmöglichkeit der Fasern in den Fest- verhütet einen Bahnriß, so daß die Arbeitsgeschwinstoffen des Streichmassefilmes ein Papier mit glatterer 20 digkeit erhöht werden kann. Geschwindigkeiten bis Oberfläche als bisher entsteht. 300 m/min sind zulässig. Die niedrigste, praktischtaken up, distributed and balanced. io take since they are in this state no at all There are therefore neither special devices or too few cavities. Is the solid-elimination Such irregularities still have additional content in the coating but too large, then that will be Borrowed smoothing and spreading rollers required where- film material is not completely removed from the surface of the a noticeable saving on drive press roll 18 has been reduced. Irregularities in force and an increase in the web speed 15 of the coating then emerge so strong that they and overall a simplification and a reduction in price cannot be satisfactorily distributed, of the entire system. It is still from the front The coating part picked up by the paper web, that with the new method, as a result of the better mass, also prevents the web from sticking and Ren orientation of the fibers in the solid prevents a web break, so that the working speeds of the coating slip film a paper with smoother 20 digkeit can be increased. Speeds up to Surface than before. 300 m / min are permitted. The lowest, practical

Weiterhin kann die Streichmasse Tonerde und verwendbare Geschwindigkeit liegt nahe 105 m/min. Bindemittel enthalten, so daß deren Zusatz im Hol- Die nasse Bahn 10 wird von einem Filz getragen,Furthermore, the coating slip can be clay and the usable speed is close to 105 m / min. Contain binders, so that their addition in the Hol- The wet web 10 is supported by a felt,

länder vermieden wird, wodurch sich der Verschleiß da sie nur dann genügend Zugfestigkeit hat, um einem der Siebpartie vermindert und gleichzeitig die Zug- 25 Einreißen oder einem Beschädigen beim Durchgang festigkeit der Papierbahn an einer Stelle des Verfah- durch die Walzeneinzugsstellen der ersten Presse zu rensablaufes erhöht wird, wo dies erwünscht ist, da widerstehen. In einigen Papiermaschinen befindet sich die Papierbahn noch mehrere Pressen durchläuft und _m der unteren Walze der ersten Presse ein Saugso die Gefahr eines Risses der Bahn vermindert wird. kasten. Bei Verwendung einer solchen Presse zum In der Zeichnung ist schematisch eine Teilansicht 3° Aufbringen des Streichmassefilmes wird dieser Saugder Siebpartie und der ersten Presse einer Papier- kasten abgeschaltet, damit das Material nicht die maschine dargestellt, und die Arbeitsweise wird nach- Bahn durchdringt, sondern an der Oberfläche der stehend an Hand dieser Zeichnung näher erläutert. Bahn liegenbleibt.countries is avoided, whereby the wear and tear because it only has enough tensile strength to reduce one of the wire section and at the same time the tensile strength of the paper web at one point of the process through the roll feed points of the first press increased where so desired, resist. In some paper machines, the paper web still several presses is passes through and _m is the lower roll of the first press a Saugso the risk of rupture of the web is reduced. crate. When using such a press for the application of the coating slip film, this suction of the wire section and the first press of a paper box is switched off, so that the material does not represent the machine, and the mode of operation is penetrated, but rather on the surface of the standing on the basis of this drawing explained in more detail. Web stops.

Die nasse Papierbahn 10 wird in üblicher Weise Es scheint kein kritischer Bereich für den Preßauf dem Sieb 12 der Papiermaschine hergestellt, unter 35 walzendruck vorhanden zu sein, sondern es können dem Saugkästen 13 angeordnet sind. Nach dem Ver- die üblichen Preßwalzendrücke verwendet werden, lassen der Gautschwalze 14 wird die Bahn vom Filz Als normal und für die Anwendung des Verfahrens 16 der ersten Presse 18 aufgenommen. Beim Ver- zufriedenstellend haben sich die folgenden Einzugslassen der Gautschwalze 14 und bei der Aufnahme drücke in cm Flächenlänge erwiesen: 13 kg bei einem von den Walzen der ersten Presse 18 hat die Bahn 4° Papier mit einem Gewicht von 38 g/m²; 37,5 kg bei einen Trockengehalt von 14 bis 20°/» und enthält einem Papier mit einem Gewicht von 99 g/m² und weder Tonerde noch andere aschebildende Stoffe. 7,4 kg bei einem Papier mit einem Gewicht vonThe wet paper web 10 does not appear to be produced in the usual way for the press on the wire 12 of the paper machine under roll pressure, but the suction boxes 13 can be arranged. After the usual press roll pressures have been used, the couch roll 14 is released from the web of felt. As normal and for the application of the method 16 of the first press 18. The following feed rates of the couch roll 14 and the take-up pressures in cm surface length have proven to be satisfactory: 13 kg for one of the rolls of the first press 18, the web has 4 ° paper with a weight of 38 g / m ² ; 37.5 kg with a dry content of 14 to 20% and contains paper with a weight of 99 g / m ² and neither clay nor other ash-forming substances. 7.4 kg for paper weighing

Bei dieser Konsistenz kann die Bahn von der 48 g/m².At this consistency, the web can weigh from 48 g / m ² .

oberen Walze der ersten Presse 18 einen Film der Die in der Bahn vorhandenen Feststoffe beein-upper roll of the first press 18 a film of the solids present in the web affect

Streichmasse aufnehmen, dessen Feststoffgehalt höher 45 flüssen das Arbeitsverfahren nicht. Wenn der anist als der Trockengehalt der Bahn und 35 bis 50% gegebene Bereich für den Trockengehalt eingehalten beträgt. Bei der Aufnahme eines derartiges Filmes wird, können die Feststoffe aus Fasern, Farbstoffen, durch die nasse Papierbahn wird jede Unregelmäßig- Füllstoffen, Bindemitteln und anderen in den HoI-keit in der Beschichtung, die von der oberen Walze länder eingesetzten Stoffen bestehen. Falls jedoch ein übertragen wird oder durch das Abblättern der 50 Papier von besonders hohem Aschegehalt hergestellt Streichmasse entsteht, verteilt und so weit vergleich- werden soll, kann es zweckmäßig sein, die Tonerde mäßigt, daß in der Bahn selbst keine Unregelmäßig- hauptsächlich der Streichmasse zuzusetzen, da die keit zurückbleibt. Zum Aufbringen der Streichmasse Tonerdemengen, welche man der Papiermasse im in Filmform auf eine Auftragwalze oder auf die obere Holländer einverleiben darf, beschränkt sind. Walze der ersten Presse 18 ist nun eine einzige glatte 55
Walze 28 erforderlich, die in rollender Berührung mit
der oberen Walze steht, wodurch eine Walzeneinzugsstelle entsteht, in der ein Vorrat 30 der Streichmasse
gehalten wird. Da beide Walzen ohne merkbare Gleitbewegung arbeiten, ist nahezu kein Reibungswider- 60
stand vorhanden, der die Geschwindigkeit verzögert
oder zusätzliche Antriebskräfte erfordert, wie dies bei
der Verwendung von Verteilvorrichtungen der Fall
ist. Diese einzige glatte Walze 28 kann in eine bereits
vorhandene Presse ohne wesentliche oder kostspielige 65
Änderungen eingebaut werden.Pick up coating material, the solids content of which is higher than 45 the working process does not flow. When the anist as the dry content of the web and 35 to 50% given range for the dry content is observed. When recording such a film, the solids can consist of fibers, dyes, through the wet paper web any irregular fillers, binders and other substances in the coating, the substances used by the upper roll country. However, if a coating slip is transferred or if the flaking of the paper with a particularly high ash content is produced, distributed and should be compared as far as possible, it can be useful to moderate the clay so that no irregularities - mainly the coating slip - are added to the web itself , since the speed lags. For application of the coating slip, alumina quantities which can be incorporated into the paper pulp in film form on an applicator roller or on the upper bollard are limited. The roll of the first press 18 is now a single smooth 55
Roller 28 required to be in rolling contact with
the upper roller is, whereby a roller feed point is created in which a supply 30 of the coating slip
is held. Since both rollers work without any noticeable sliding movement, there is almost no frictional resistance
stood there, which slows down the speed
or requires additional driving forces, such as at
the use of distribution devices is the case
is. This single smooth roller 28 can be in an already
existing press without essential or costly 65
Changes are incorporated.

Mit diesem Verfahren können der Bahn verschiedene Arten von PapierbeschichtungsmaterialienWith this method, various types of paper coating materials can be applied to the web

Claims

PATENT CLAIM:

Process for the production of coating paper in the paper machine, according to which the emerging paper web supported by a felt is passed through two press rolls with a smooth surface connected downstream of the wire section, the roll of which is in contact with the paper web, the coating slip is measured by means of an applicator roll to make it to be transferred to the paper web in the form of a film, characterized in that the paper web in the wire section has a dry content of only

14 to 20% dehydrated and in this condition with a 35 to 50% solids after its formation on the press roll in its structure pressed coating mass film unaffected will.

Considered publications:

German Patent No. 916 872; U.S. Patents Nos. 2,398,843, 2,368,176, 2243 604.

1 sheet of drawings