AT515517A2 - Verfahren zum Kalandrieren einer Faserbahn und Kalander für Faserbahnen - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Kalandrieren einer Faserbahn, bei wel­ chem die Faserbahn (W) in einem Kalander (10), der wenigstens eine Nipwalze (N) aufweist, kalandriert wird, und in einer Bandzone (Z), die durch ein entlang der Oberfläche einer beheizten Kalanderwalze (14) geleitetes Band (20) ge­ bildet ist, behandelt, vorzugsweise kalandriert wird. Vor dem Kalander (10) wird in Laufrichtung (S) der Faserbahn (W), die eine Temperatur von wenigstens 50 oc aufweist, die Faserbahn (W) mittels einer vor dem Kalander (10) in der Lauf­ richtung (S) der Faserbahn (W) angeordneten Kühleinrichtung (25) gekühlt. Die Erfindung betrifft auch einen Kalander, der wenigstens einen Walzennip (N) und eine Bandkalandrierzone (Z), die durch ein entlang der Oberfläche einer beheizten Kalandrierwalze (14) geführten Band (20) gebildet ist, aufweist. Der Kalander (10) weist eine Kühleinrichtung (25), die vor dem Kalander (10) in der Laufrichtung (S) der Faserbahn (W) angeordnet ist, und eine Steuereinrichtung (26) auf, um die Kühlwirkung der Kühleinrichtung (25) zu steuern.

Description

Verfahren zum Kalandrieren einer Faserbahn und Kalander für Faserbahnen

Im Allgemeinen betrifft die vorliegende Erfindung das Kalandrieren von Faserbahnenin einer Faserbahn-Herstellungslinie. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindungein Verfahren gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 und einen Kalander gemäßdem Oberbegriff von Anspruch 10.

Wie aus dem Stand der Technik bekannt ist, umfassen die Herstellungsprozesse vonFaserbahnen üblicherweise eine Anordnung, die durch eine Vielzahl von in der Pro¬zesslinie nacheinander angeordneten Vorrichtungen gebildet ist. Eine typische Pro¬duktions- und Behandlungslinie weist einen Stoffauflauf, eine Siebpartie und einePressenpartie sowie eine nachfolgende Trockenpartie und einen Aufwickler auf. DieHerstellungs- und Behandlungslinie kann des Weiteren andere Geräte und/oder Par¬tien zum Fertigbearbeiten der Faserbahn umfassen, zum Beispiel einen Vorkalander,einen Sizer bzw. eine Leimpresse, einen Fertigkalander und eine Beschichtungs¬partie. Die Produktions- und Herstellungslinie weist auch wenigstens einen Rollen¬schneider zum Bilden von Kundenrollen sowie eine Rollenverpackungsvorrichtungauf. In dieser Beschreibung und den nachfolgenden Ansprüchen sind mit Faser¬bahnen zum Beispiel Papier- und Kartonbahnen gemeint.

Beim Kalandrieren kann es sich um Vorkalandrieren oder Endkalandrieren, abhängigvon der Art der Produktionslinie, handeln. Vorkalandrieren wird typischerweise ver¬wendet, um für eine weitere Behandlung erforderliche Oberflächeneigenschaften zuerzeugen, zum Beispiel zum Beschichten, und Endkalandrieren wird üblicherweisedurchgeführt, um die Eigenschaften, wie beispielsweise Glätte und Glanz, einesbahnartigen Materials, wie zum Beispiel einer Papier- oder Kartonbahn, zu ver¬bessern. Beim Kalandrieren wird die Bahn in einen Nip eingeleitet, d. h. einenKalandriernip, der zwischen Rollen gebildet ist, die gegeneinander gepresst werden,wobei in dem Nip die Bahn durch die Einwirkung von Temperatur, Feuchtigkeit undNipdruck deformiert wird. In dem Kalander sind die Nips zwischen einer eine glatteOberfläche aufweisenden Presswalze, wie zum Beispiel einer Metallwalze, und einermit einem elastischen Material beschichteten Walze, wie zum Beispiel einer Poly- merwalze, oder zwischen zwei glatte Oberflächen aufweisenden Walzen gebildet. Die eine elas¬tische Oberfläche aufweisende Walze stellt sich selbst auf die Formen der Bahnober¬fläche ein und drückt die gegenüberliegende Seite der Bahn gleichförmig gegen dieeine glatte Oberfläche aufweisende Presswalze. Die Nips können auch dadurch ge¬bildet werden, dass statt einer Walze ein Band oder ein Schuh verwendet wird, wiedies aus dem Stand der Technik bekannt ist. Viele verschiedene Arten von Kalan¬dern, die als ein Vorkalander und/oder als ein Endkalander verwendet werden kön¬nen, sind bekannt, wie zum Beispiel Hartnipkalander, Weichnipkalander, Super¬kalander, Metallbandkalander, Schuhkalander, Langnipkalander, Multinipkalander,usw.

Einer der wichtigsten Gesichtspunkte bei der Entwicklung des Kalandrierens von Fa¬serbahnen ist in jüngster Zeit, erforderliche Oberflächeneigenschaften und gleich¬zeitig erforderliche Sperrigkeit bzw. Massigkeit bzw. Bauschigkeit bzw. Fülle zu er¬reichen, d. h. die Relation zwischen der Dicke der Bahn zu ihrer Grammatur (Riesge¬wicht). Wenn die Faserbahn eine hohe Massigkeit aufweist, kann das Riesgewichtreduziert werden, was zu beträchtlichen Einsparungen an Rohmaterial führt.

In der EP-Patentanmeldungsveröffentlichung 2682520 A1 ist ein Verfahren zur Her¬stellung einer Faserbahn beschrieben, wobei in dem Verfahren die Faserbahn in we¬nigstens einem Kalandriernip wenigstens eines Kalanders kalandriert und in einemAufwickler aufgewickelt wird. Die Faserbahn wird mittels einer Kühleinrichtung vordem Kalandrieren auf Temperaturen von nicht höher als 40 °C gekühlt, vorzugsweiseauf eine Temperatur in dem Bereich von 10-30 °C. Als eine Aufgabe dieses be¬kannten Verfahrens ist angegeben worden, ein Verfahren zur Herstellung von Faser¬bahnen zu erzeugen, bei welchen eine hohe Massigkeit mit weniger Rohmaterial er¬halten wird. Gemäß dieser bekannten Anordnung wird die Faserbahn auf einen Mas¬senverlust von weniger als 4 % kalandriert.

Es ist auch aus dem Stand der Technik bekannt, Faserbahnen in einem Riemen-bzw. Bandkalander, typischenweise in einem Metallbandkalander, zu kalandrieren, inwelchem die Faserbahn in einer zwischen der Oberfläche einer Kalandrierwalze und einem über die Walze geführten Band gebildeten Kalandrierzone kalandriert wird.Das Band ist als eine Schleife geformt, die von innerhalb der Schleife angeordnetenLeitwalzen geführt wird. Bei einigen bekannten Anwendungen des Band¬kalandrierens wird eine Kalandrierzone durch das um eine beheizte Walze an¬geordnete Band gebildet und als eine Vorerwärmungszone verwendet, in welche dieFaserbahn zuerst eingeführt und dann in einem Walzennip zwischen der erwärmtenKalanderwalze und einerweiteren Kalanderwalze kalandriert wird. Des Weiteren wirdbei einigen bekannten Anwendungen des Bandkalandriens die Faserbahn zuerst ineinen Walzennip zwischen einer erwärmten Kalanderwalze und einer weiterenKalanderwalze kalandriert und dann in einer Kalandrierzone erwärmt, die durch einum die erwärmte Walze laufendes Band gebildet ist. Bei diesen bekanntenKalandern wird die Faserbahn bei Temperaturen von 60 - 80 °C kalandriert.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein effektiveres Kalandrierverfahrenim Vergleich zu aus dem Stand der Technik bekannten Kalandrierverfahren, ins¬besondere im Hinblick auf die Massen- bzw. Materialeinsparung, zu schaffen.

Ein Ziel der Erfindung ist es auch, einen effektiveren Kalander im Vergleich zu denaus dem Stand der Technik bekannten Kalandern zu schaffen, insbesondere im Hin¬blick auf Massen- bzw. Materialeinsparungen.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Kalandrieren und einen Ka¬lander für Faserbahnen zu schaffen, bei welchen die Probleme im Hinblick auf Mas¬senverlust ausgeräumt oder zumindest minimiert sind.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Kalandrieren und einen Ka¬lander für Faserbahnen zu schaffen, bei denen die sich auf die Steuerung des Küh-lens im Hinblick auf Massenverluste beziehenden Probleme ausgeräumt oder zu¬mindest minimiert werden.

Um die oben und später noch angegebenen Aufgaben und Ziele zu lösen, ist dasVerfahren gemäß der vorliegenden Erfindung hauptsächlich durch die Merkmale deskennzeichnenden Teils von Anspruch 1 gekennzeichnet.

Der Kalander gemäß der Erfindung ist hauptsächlich durch die Merkmale es kenn¬zeichnenden Teils von Anspruch 10 gekennzeichnet.

Vorteilhafte Merkmale und Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigenAnsprüchen angegeben.

Bei dem Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Faserbahn, die eineTemperatur von wenigstens 50 °C aufweist, mittels einer in der Laufrichtung der Fa¬serbahn vordem Kalander angeordneten Kühleinrichtung gekühlt, wobei die Kühl¬einrichtung von einer Steuereinrichtung gesteuert wird, und wobei in dem Verfahrendie Faserbahn in einem Kalander kalandriert wird, der wenigstens eine Nipwalzeaufweist, und in einer Bandzone behandelt, vorzugsweise kalandriert wird, die durchein entlang der Oberfläche einer beheizten Kalanderwalze geleitetes Band gebildetist.

Gemäß der Erfindung weist der Kalander wenigstens einen Walzennip, eine Band-kalandrierzone, die durch ein entlang der Oberfläche einer beheizten Kalandrierwal-ze geführtes Band gebildet ist, eine Kühleinrichtung, die vor dem Kalander in derLaufrichtung der Faserbahn angeordnet ist, und eine Steuereinrichtung auf, um dieKühlwirkung der Kühleinrichtung zu steuern.

Gemäß einem vorteilhaften Merkmale der Erfindung wird die Wirkung der Kühlein¬richtung so gesteuert, dass eine gewünschte Massigkeit bzw. Sperrigkeit, d. h. einVerhältnis der Dicke der Faserbahn zu ihrer Grammatur (Riesgewicht), erreicht wird,und die Kühlwirkung der Kühleinrichtung für die erforderliche Temperaturver¬ringerung der Faserbahn wird auf Basis des Verhältnisses: Abkühlung der Faserbahnum 10 °C entspricht Massenersparnis von 0,5 -1,5 %, berechnet.

Gemäß der Erfindung werden Faserbahnqualitäten mit hoher Massigkeit vor demKalandrieren gekühlt, so dass das Kühlen der Faserbahn, die eine Temperatur vonhöchstens 50 °C aufweist, die Faserbahn stabilisiert. Typischerweise wird bei derFaserbahnherstellung die Faserbahn zum Beispiel in der Trockenpartie erwärmt, ty¬ pischerweise vor dem Vorkalandrieren und vor dem Endkalandrieren, wenn be¬schichtete Faserbahnqualitäten hergestellt werden, oder vor dem Endkalandrieren,wenn unbeschichtete Faserbahnqualitäten hergestellt werden, und somit ist die Fa¬serbahn warm, wenn sie sich dem Kalander nähert.

Vorzugsweise ist wenigstens ein Walzennip zwischen der beheizten Kalanderwalzeund einer weiteren Kalanderwalze gebildet.

Der Kalander gemäß der vorliegenden Erfindung ist gemäß einer Ausführungsformder Erfindung ein Vorkalander und das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindungwird verwendet, um die Faserbahn vorzukalandrieren.

Der Kalander gemäß der vorliegenden Erfindung ist gemäß einer Ausführungsformder Erfindung ein End- bzw. Abschlusskalander und das Verfahren gemäß der vor¬liegenden Erfindung wird verwendet, um die Faserbahn abschließend zu kalandrie- ren.

Gemäß eines vorteilhaften Merkmals der Erfindung wird beim Vorkalandrieren dieKühlwirkung der Kühleinrichtung derart gesteuert, dass die gewünschte Massigkeit,d. h. das Verhältnis der Dicke der Faserbahn zu ihrer Grammatur (Riesgewicht), er¬reicht wird, und die Kühlwirkung der Kühleinrichtung für die erforderliche Tempera¬turverringerung der Faserbahn wird auf der Basis des Verhältnisses: Abkühlung derFaserbahn um 10 °C entspricht einer Massenersparnis von 0,5 - 0,9 %, vorzugs¬weise 0,7 %, berechnet.

Gemäß eines vorteilhaften Merkmals der Erfindung wird, wenn die Erfindung beimabschließenden Kalandrieren verwendet wird, die Kühlwirkung der Kühleinrichtungso gesteuert, dass die gewünschte Massigkeit, d. h. das Verhältnis der Dicke der Fa¬serbahn zu ihrer Grammatur (Riesgewicht), erreicht wird, und die Kühlwirkung derKühleinrichtung für die erforderliche Temperaturverringerung der Faserbahn wird aufder Basis des Verhältnisses: Abkühlung der Faserbahn um 10 °C entspricht einerMassenersparnis von 1,1-1,5 %, vorzugsweise 1,3 %, berechnet.

Gemäß eines vorteilhaften Merkmals ist das Band ein Metall-, Polymer-, be¬schichtetes Metall- oder beschichtetes Polymerband.

Gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens der vorliegenden Erfindung wird dieFaserbahn gekühlt und dann in der Bandkalandrierzone kalandriert und danach inwenigstens einem Kalanderwalzennip kalandriert.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens gemäß der vorliegendenErfindung wird die Faserbahn gekühlt, dann in wenigstens einem Kalanderwalzennipkalandriert und danach in der Bandkalandrierzone kalandriert.

Gemäß der Erfindung wird bei dem Verfahren die Faserbahn vor dem Kalandrierenvon einem Temperaturbereich von 50-100 °C in einen Temperaturbereich von 10 -50 °C gekühlt.

Vorzugsweise wird die Faserbahn durch Sprühen von Kühlflüssigkeitsspray bzw.-sprays auf die Oberfläche der Faserbahn gekühlt, die der Oberfläche der Faser¬bahn gegenüberliegt, die an der beheizten Kalanderwalze in dem Kalander anliegt.

Gemäß vorteilhafter Merkmale wird die Faserbahn durch eine direkte oder indirekteKühlwirkung mittels der Kühleinrichtung gekühlt.

Gemäß vorteilhafter Merkmale der Erfindung ist die Kühleinrichtung ein Kühlzylinderund/oder ein Metallband mit einem Kühlgerät und/oder einem Gerät zum Blasen oderErzeugen eines Stroms an gekühltem Gas, zum Beispiel Luft.

Gemäß eines vorteilhaften Merkmals der Erfindung ist das gekühlte Gas für denKühlstrom oder das Kühlblasen frische, kühle Außenluft, von welcher insbesonderein der nordischen und in in entsprechenden Klimazonen sich befindenden Ländernein unbegrenzter Vorrat in den benötigten Temperaturen während der meisten Zeitdes Jahres zur Verfügung steht und zum Kühlen des Gases kein weiteres Gerät not¬wendig ist.

Gemäß eines vorteilhaften Merkmals der vorliegenden Erfindung ist vor dem Kalan¬der eine Befeuchtungseinrichtung zum zur Verfügung Stellen von feuchtem Dampfangeordnet, um für die Faserbahn eine dauerhafte bzw. latente thermische Kühl¬wirkung zu schaffen. Die Feuchtigkeitsbedampfung kann durch das Blasen oder dieStrömung, welche durch die Kühleinrichtung erzeugt wird, verbessert werden.

Gemäß eines vorteilhaften Merkmals der vorliegenden Erfindung werden Faser¬bahnqualitäten, die eine hohe Massigkeit von 1,3 - 2,2 dm3/kg aufweisen, kalandri-ert.

Vorzugsweise wird die Erfindung verwendet, wenn Faserbahnqualitäten kalandriertwerden, die eine hohe Massigkeit aufweisen sollten, wie zum Beispiel:

Papier und Pappe bzw. Karton sind in einer großen Vielzahl von Arten verfügbar undkönnen gemäß dem Riesgewicht in zwei Qualitäten unterteilt werden: Papiere miteiner einzelnen Lage und einem Riesgewicht von 25 - 300 g/m2 und Pappen, die inMehrlagen-Technologie hergestellt worden sind und ein Riesgewicht von 150-600g/m2 aufweisen. Es sollte betont werden, dass die Grenze zwischen Papier und Pap¬pe flexibel ist, weil Pappequalitäten mit dem geringsten Riesgewicht leichter sind alsdie schwersten Papierqualitäten. Allgemein ausgedrückt wird Paper zum Bedruckenund Pappe zum Verpacken verwendet.

Die nachfolgenden Beschreibungen sind Beispiele von Werten, die derzeit bei Fa¬serbahnen angewendet werden, und es können beträchtliche Abweichungen von denangegebenen Werten bestehen. Die Beschreibungen basieren hauptsächlich auf derQuelle der Veröffentlichung Papermaking Science and Technology, Abschnitt Pa¬permaking Teil 3, editiert von Rautiainen P. und veröffentlicht von der Paper Engine¬ers' Association, Helsinki 2009; 404 Seiten.

Auf mechanischer Pulpe basierende, d. h. Holz enthaltende Druckpapiere, beinhaltenZeitungspapier, unbeschichtetes Magazin- und beschichtetes Magazinpapier.

Die Faserstoffe von heutigem Zeitungspapier beinhalten meist zwischen 80 und100 % deinkte Pulpe (DIP). Der Rest des Faserstoffs ist mechanische Pulpe (typi¬scherweise TMP). Es gibt jedoch auch Zeitungspapier, das aus 100 % mechani¬schen Faserstoffen besteht. Auf DIP basierendes Zeitungspapier kann bis zu 20 %Füllstoffe aufweisen. Der Füllstoffgehalt eines auf einer Primärfaser basierenden Zei¬tungspapier-Faserstoffs beträgt ungefähr 8 %.

Allgemeine Werte für CSWO-Zeitungspapier können wie folgt angenommen werden:Riesgewicht 40 - 48.8 g/m2, PPS s10-Rauheit (SCAN-P 76-95) 4,0 - 4,5 pm, Bendt-sen Rauheit (SCAN-P21:67) 150 ml/min, Dichte 600 - 750 kg/m3, Helligkeit (ISO2470:1999) 58 - 59 % und Opazität (ISO 2470:1998) 92 - 95 %.

Unbeschichtete Magazinpapierqualitäten (SC-superkalandriert) beinhalten normaler¬weise 50 - 75 % mechanische Pulpe, 5-25 % chemische Pulpe und 10 - 35 %Füllstoffe. Das Papier kann auch DIP beinhalten. Typische Werte für kalandriertesSC-Papier (das z. B. SC-C, SC-B und SC-A/A+ umfasst) beinhalten Riesgewicht 40 - 60 g/m2, Aschegehalt (SCAN-P 5:63) 0-35 %, Hunter-Glanz (ISO/DIS 8254/1) <20 - 50 %, PPS s10-Rauheit (SCAN-P 76:95) 1,0 - 2,5 pm, Dichte 700 - 1250kg/m3, Helligkeit (ISO 2470:1999) 62 - 75 % und Opazität (ISO 2470:1998) 90 -95 %.

Beschichtete mechanische Papiere beinhalten zum Beispiel MFC-(maschinenfertigbearbeitet, beschichtet), LWC- (Leichgewicht, beschichtet), MWC- (mittleres Gewichtbeschichtet) und HWC- (Schwergewicht, beschichtet) Qualitäten. Beschichtete me¬chanische Papiere beinhalten üblicherweise 45 - 75 % mechanische oder recycelteFasern und 25 - 55 % chemische Pulpe. Semichemische Pulpen sind typisch inLWC-Papierqualitäten, die im Fernen Osten hergestellt werden. Der Füllstoffgehaltbeträgt ungefähr 5-10 %. Die Grammatur liegt üblicherweise in dem Bereich von 40 - 80 g/m2.

Allgemeine Werte für LWC-Papier können wie folgt angenommen werden: Riesge¬wicht 40 - 70 g/m2, Hunter-Glanz 50 - 65 %, PPS S10-Rauheit 1,0 -1,5 pm (Offset) und 0,6 -1,0 mm (Roto), Dichte 1100-1250 kg/m3, Helligkeit 70 - 75 % und Opazi¬tät 89 - 94 %.

Allgemeine Werte für MFC-Papier (maschinenfertig bearbeitet, beschichtet) könnenwie folgt angenommen werden: Riesgewicht 48 - 70 g/m2, Hunter-Glanz 25 - 40 %,PPS S10-Rauheit 2,2 - 2,8 pm, Dichte 900 - 950 kg/m3, Helligkeit 70 - 75 % undOpazität 91 - 95 %.

Allgemeine Werte für MWC-Papier (mittleres Gewicht, beschichtet) können wie folgtangenommen werden: Riesgewicht 70 - 90 g/m2, Hunter-Glanz 65 - 70 %, PPS S10-Rauheit 0,6 -1,0 pm, Dichte 1150 - 1250 kg/m3, Helligkeit 70 - 75 % und Opazität89 - 94 %.

Holzfreies Papier wird in zwei Segmente unterteilt: unbeschichtet und beschichtet.Üblicherweise besteht der Stoffeintrag von holzfreien Papieren aus gebleichter, che¬mischer Pulpe mit weniger als 10 % mechanischer Pulpe.

Typische Werte für unbeschichtetes WFU-Kopierpapier sind: Grammatur 70 - 80g/m2, Bendtsen-Rauigkeit 150 - 250 ml/min und Massigkeit bzw. Sperrigkeit bzw.

Bulk > 1,3 cm3/g; für unbeschichtetes Offset-Papier: Grammatur 60 - 240 g/m2,Bendtsen-Rauheit 100 - 200 ml/min und Massigkeit 1,2-1,3 cm3/g; und für Farb-kopierpapier: Grammatur 100 g/m2, Bendtsen-Rauheit < 50 ml/min und Massigkeit1,1 cm3/g.

Bei beschichteten, auf Pulpe basierenden Druckpapieren (WFC) variieren die Werteder Beschichtung in Abhängigkeit von den Erfordernissen und der beabsichtigtenAnwendung in großem Maße. Die folgenden sind typische Werte für ein- oder zwei¬mal beschichtetes, auf Pulpe basierendes Druckpapier: einmal beschichtet Riesge¬wicht 90 g/m2, Hunter-Glanz 65 - 80 %, PPS s10-Rauheit 0,75 - 1,1 pm, Helligkeit80 - 88 % und Opazität 91 - 94 %, und zweimal beschichtet Riesgewicht 130 g/m2,Hunter-Glanz 70 - 80 %, PPS S10-Rauheit 0,65 - 0,95 pm, Helligkeit 83 - 90 % undOpazität 95 - 97 %.

Behälter- bzw. Verpackungskarton beinhaltet sowohl Decklagenkarton bzw. Linerkar¬ton als auch mittleres Wellenrohpapier. Decklagen sind gemäß ihrer Stoffbasis inKraftliner, recycelte Liner bzw. Decklagen und weiße oberen Liner bzw. Decklagenunterteilt. Decklagen sind typischerweise 1 - bis 3-lagige Kartons mit Grammaturen,die im Bereich von 100 - 300 g/m2 variieren.

Decklagenkartons sind üblicherweise unbeschichtet, aber die Herstellung von be¬schichtetem weißen oberen Decklagen nimmt zu, um höhere Forderungen hinsicht¬lich der Bedruckbarkeit zu erfüllen.

Die hauptsächlichen Kartonpappequalitäten sind Faltschachtelkarton (FBB), weißbeschichtete Graupappe (WLC), fester gebleichter Karton (SBS) und Flüssigkeits¬verpackungskarton (LPB). Im Allgemeinen werden diese Qualitäten typischerweisefür unterschiedliche Arten von Verpackungen für Verbrauchsgüter verwendet. Kar¬tonpappequalitäten variieren von ein- bis zu fünftägigen Pappen (150-400 g/m2). Dieobere Seite ist üblicherweise mit einer bis zu drei Schichten beschichtet (20-40 g/m2),die Rückseite hat eine geringere Beschichtung oder gar keine Beschichtung. Es gibteinen großen Bereich von unterschiedlichen Qualitätsdaten für dieselbe Pappequali¬tät. FBB hat die höchste Sperrigkeit bzw. Massigkeit aufgrund der in der mittlerenSchicht der Grundpappe verwendeten mechanischen oder chemimechanischen Pul¬pe. Die mittlere Schicht von WLC besteht hauptsächlich aus recycelten Fasern, wo¬hingegen SBS ausschließlich aus chemischer Pulpe hergestellt ist.

Die Massigkeit von FBB beträgt typischerweise zwischen 1,1 - 1,9 cm3/g, wohinge¬gen WLC im Bereich von 1,1 - 1,6 cm3/g und SBS 0,95 - 1,3 cm3/g liegt. Die PPS-s10-Glätte beträgt jeweils für FBB zwischen 0,8 - 2,1 pm, für WLC 1,3-4,5 pm undfür SBS 0,7-2,1 pm.

Träger- bzw. Trennpapier wird in Etikettengrundpapier in verschiedenen Endver¬braucher-Anwendungen verwendet, wie zum Beispiel Lebensmittelverpackungs- undBüroetiketten. Das gebräuchlichste Trägerpapier in Europa ist superkalandriertesPergaminpapier, das mit Silikon beschichtet ist, um gute Freigabeeigenschaften zuerzeugen.

Typische Werte für superkalandrierte Trägerpapiere sind Riesgewicht 60 - 95 g/m2,Dicke 55 - 79 pm, IGT 12-15 cm, Cobb Unger für Dichteseite 0,9 - 1,6 g/m2 und füroffene Seite 1,2 - 2,5 g/m2.

Beschichtetes Etikettenpapier wird als Oberpapier zur Freigabe, aber auch für be¬schichtetes Trägerpapier und flexible Verpackungen verwendet. Beschichtetes Eti¬kettenpapier weist eine Grammatur von 60-120 g/m2 auf und ist typischerweise ge¬leimt oder mit einer Leimpresse vorbeschichtet und auf einer Seite mit einer Einzel¬klinge beschichtet. Einige typische Papiereigenschaften für beschichtetes und ka-landriertes Etikettenpapier sind Riesgewicht 50-100 g/m2, Hunter-Glanz 70 - 85 %,PPS s10-Rauheit 0,6 - 1,0 pm, Bekk-Glätte 1500 - 2000 s und Dicke 45 - 90 pm.

Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungenim Detail weiter beschrieben, wobei:

In Figur 1 ein Beispiel der Erfindung sehr schematisch dargestellt ist.

In der nachfolgenden Beschreibung bezeichnen dieselbe Bezugszeichen ent¬sprechende Bauteile usw., so lange dies nicht anders angegeben ist, und es solltedeutlich sein, dass die Beispiele modifiziert werden können, um sich an unterschied¬liche Verwendungen und Bedingungen innerhalb des Rahmens eines Kalanders an¬zupassen.

In dem Beispiel von Figur 1 ist ein Kalander 10 dargestellt, der eine beheizte Kalan¬derwalze 14 aufweist, auf deren Oberfläche eine Behandlungs-, vorzugsweise eineKalandrierzone Z mittels eines Riemens 20 angeordnet ist, vorzugsweise mittels ei¬nes Metall- oder Polymerbands, das über die Oberfläche der beheizten Kalander¬walze 14 über eine bestimmte Länge des Umfangs der beheizten Kalanderwalze 14geführt ist. Das Band 20 ist als eine Schleife gebildet, die von Leitwalzen 15 geführtist, welche innerhalb der Schleife angeordnet sind. Der Kalander 10 für FaserbahnenW ist damit ein Bandkalander, vorzugsweise ein Metall- oder Polymerbandkalander,in welchem die Faserbahn W in einer Kalandrierzone kalandriert wird, die zwischen der Oberfläche der beheizten Kalanderwalze 14 und dem Band 20 gebildet ist, dieüber die beheizte Kalanderwalze 14 geführt ist. Der Kalander 10 weist auch einenWalzenkalandriernip N auf, der zwischen der beheizten Kalanderwalze 14 und einerweiteren Kalanderwalze 21 gebildet ist. Der Kalander 10 kann in den zwei Lauf¬richtungen der Faserbahn W verwendet werden, wie in der Figur durch die Pfeile Sangezeigt. Damit wird die Faserbahn W entweder zuerst in der Bandkalandrierzone Zund dann in dem Walzenkalandriernip N kalandriert oder die Faserbahn W wird zu¬erst in dem Walzenkalandriernip N und dann in der Bandkalandrierzone Zkalandriert. Des Weiteren weist der Kalander 10 eine Kühleinrichtung 25, die in derLaufrichtung der Faserbahn W vor dem Kalander 10 angeordnet ist, sowie eineSteuereinrichtung 26 auf, um die Kühlwirkung der Kühleinrichtung 25 zu steuern. Indem Verfahren wird die Faserbahn, die eine Temperatur von wenigstens 50 °C auf¬weist, mittels der in der Laufrichtung der Faserbahn W vor dem Kalander 10 an¬geordneten Kühleinrichtung 25 gekühlt, wobei die Kühleinrichtung mittels der Steuer¬einrichtung 26 gesteuert wird und die Faserbahn W in einem den Walzennip N auf¬weisenden Kalander kalandriert und in der Bandzone Z behandelt, vorzugsweisekalandriert wird. Typischerweise wird in der Faserbahnherstellung die Faserbahn Wzum Beispiel in der Trockenpartie, die typischenweise dem Vorkalander und demEndkalander vorausgeschaltet ist, erwärmt, wenn beschichtete Faserbahnqualitätenhergestellt werden. Der Kalander kann ein Vorkalander oder ein End- bzw. Ab¬schlusskalander sein. Beim Vorkalandrieren wird die Kühlwirkung der Kühlein¬richtung 25 mittels der Steuereinrichtung 26 derart gesteuert, dass die gewünschteMassigkeit bzw. Sperrigkeit, d. h. das Verhältnis der Dicke der Faserbahn zu ihrerGrammatur (Riesgewicht), festgelegt wird, und die Kühlwirkung der Kühleinrichtungfür die gewünschte Temperaturverringerung der Faserbahn wird auf der Basis desVerhältnisses: Abkühlen der Faserbahn um 10 °C entspricht Material- bzw. Massen¬ersparnis von 0,5 - 0,9 %, vorzugsweise 0,7 %. Beim Fertig- bzw. Endkalandrierenwird die Kühlwirkung der Kühleinrichtung 25 durch die Steuereinrichtung 26 so ge¬steuert, das die gewünschte Massigkeit, d. h. das Verhältnis der Dicke der Faser¬bahn zu ihrer Grammatur (Riesgewicht), erreicht wird und die Kühlwirkung der Kühl¬einrichtung, d. h. die Temperaturverringerung der Faserbahn, auf der Basis des Ver¬hältnisses: Abkühlung der Faserbahn um 10 °C entspricht Masseneinsparung von1,1-1,5 %, vorzugsweise 1,3 %, berechnet wird. Die Kühleinrichtung 25 basiert entweder auf einer direkten odereiner indirekten Kühlwirkung. Die Kühleinrichtung25 kann ein Kühlzylinder und/oder ein Metallband mit einer Kühleinrichtung und/odereine Einrichtung zum Blasen oder Erzeugen eines Stroms von gekühltem Gas, zumBeispiel Luft, sein. Die Kühleinrichtung 25 ist auf einer oder auf beiden Seiten derFaserbahn angeordnet, vorzugsweise auf der Seite der Faserbahn, die im Hinblickauf die Seite der Faserbahn, die an der beheizten Kalanderwalze 14 anliegt, gegen¬überliegend ist.

Patentansprüche:

Claims (14)

1. Patentansprüche 1. Verfahren zum Kalandrieren einer Faserbahn, bei welchem die Faserbahn (W)in einem Kalander (10), der wenigstens eine Nipwalze (N) aufweist, kalandriertund in einer Bandzone (Z), die durch ein entlang der Oberfläche einer be¬heizten Kalanderwalze (14) geleitetes Band (20) gebildet ist, behandelt, vor¬zugsweise kalandriert wird, dadurch gekennzeichnet, dassdie Faserbahn (W) vor dem Kalander (10) in Laufrichtung (S) der Faserbahn(W), die eine Temperatur von wenigstens 50 °C aufweist, mittels einer vor demKalander (10) in der Laufrichtung (S) der Faserbahn (W) angeordneten Kühlein¬richtung (25) gekühlt wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dassdie Wirkung der Kühleinrichtung (25) mittels einer Steuereinrichtung (26) derartgesteuert wird, dass eine gewünschte Massigkeit bzw. Sperrigkeit bzw. Bau-schigkeit, d. h. Verhältnis der Dicke der Faserbahn (W) zu ihrer Grammatur(Riesgewicht), erreicht wird und die Kühlwirkung der Kühleinrichtung (25) fürdie erforderliche Temperaturverringerung der Faserbahn (W) auf der Basis desVerhältnisses: Abkühlung der Faserbahn um 10 °C entspricht einer Masse¬ersparnis von 0,5 bis 1,5 %, berechnet wird.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,dadurch gekennzeichnet, dass beim Vorkalandrieren die Kühlwirkung der Kühleinrichtung (25) so gesteuertwird, dass eine gewünschte Massigkeit, d. h. Verhältnis der Dicke der Faser¬bahn (W) zu ihrer Grammatur (Riesgewicht) erreicht wird und die Kühlwirkungder Kühleinrichtung (25) für die erforderliche Temperaturverringerung der Fa¬serbahn (W) auf der Basis des Verhältnisses: Abkühlung der Faserbahn um 10 °C entspricht einer Masseersparnis von 0,5 bis 0,9 %, vorzugsweise 0,7 %,entspricht, berechnet wird.
4. 4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,dadurch gekennzeichnet, dass beim abschließenden Kalandrieren die Kühlwirkung der Kühleinrichtung (25)derart gesteuert wird, dass eine gewünschte Starrigkeit, d.h. Verhältnis der Di¬cke der Faserbahn (W) zu ihrer Grammatur (Riesgewicht) erreicht wird und dieKühlwirkung der Kühleinrichtung (25) auf der Basis des Verhältnisses: Ab¬kühlung der Faserbahn um 10 °C entspricht einer Masseersparnis von 1,1 bis 1,5 %, vorzugsweise 1,3 %, berechnet wird
5. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4,dadurch gekennzeichnet, dass die Faserbahn (W) gekühlt und dann in der Bandkalandrierzone (Z) kalandriertund danach in wenigstens einem Kalanderrollennip (N) kalandriert wird.
6. 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4,dadurch gekennzeichnet, dass die Faserbahn gekühlt und dann in wenigstens einem Kalanderwalzennip (N)kalandriert und danach in der Bandkalandrierzone (Z) kalandriert wird.
7. 7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6,dadurch gekennzeichnet, dass die Faserbahn vor dem Kalandrieren von einem Temperaturbereich von 50 bis100 °C in einen Temperaturbereich von 10 bis 50 °C gekühlt wird.
8. 8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7,dadurch gekennzeichnet, dass die Faserbahn durch Sprühen von Kühlflüssigkeitsspray bzw. -sprays auf dieOberfläche der Faserbahn gekühlt wird, die der Oberfläche der Faserbahn ge¬genüberliegt, die an der beheizten Kalanderwalze in dem Kalander anliegt.
9. 9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8,dadurch gekennzeichnet, dass in dem Verfahren die Faserbahnqualitäten, die eine hohe Massigkeit, wie zumBeispiel 1,3 bis 2,2 dm3/kg, aufweisen, kalandriert werden.
10. 10. Kalander, der wenigstens einen Walzennip (N) und eine Bandkalandrierzone(Z), die durch ein entlang der Oberfläche einer beheizten Kalandrierwalze (14)geführten Band (20) gebildet ist, aufweist, dadurch gekennzeichnet, dassder Kalander (10) eine Kühleinrichtung (25), die in der Laufrichtung (S) der Fa¬serbahn (W) vor dem Kalander (10) angeordnet ist, und eine Steuereinrichtung (26) aufweist, um die Kühlwirkung der Kühleinrichtung (25) zu steuern.
11. 11. Kalander nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dassdie Wirkung der Kühleinrichtung (25) durch die Steuereinrichtung (26) so ge¬steuert wird, dass die gewünschte Massigkeit bzw. Sperrigkeit, d. h. Verhältnisder Dicke der Faserbahn (W) zu ihrer Grammatur (Riesgewicht), erreicht wirdund die Kühlwirkung der Kühleinrichtung (25) für die erforderliche Temperatur¬verringerung der Faserbahn (W) auf der Basis des Verhältnisses: Abkühlungder Faserbahn um 10 °C entspricht einer Masseersparnis von 0,5 bis 1,5 %,berechnet wird.
12. 12. Kalander nach Anspruch 10 oder 11,dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Walzennip (N) zwischen der beheizten Kalanderwalze (14) undeinerweiteren Kalanderwalze (21) gebildet ist.
13. 13. Kalander nach einem der Ansprüche 10 bis 12,dadurch gekennzeichnet, dassdas Band (20) ein Metall- oder Polymerband ist.
14. 14. Kalander nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Kalander (10) ein Vorkalander oder ein End- bzw. Fertigkalander ist.