DE1228915B

DE1228915B - Vorrichtung zum fortlaufenden Beschichten von Papier

Info

Publication number: DE1228915B
Application number: DEZ7721A
Authority: DE
Inventors: Dr Walter Schoch; Heinz Weiss; Siegfried Hirsch
Original assignee: Zellsloff Fabrik Waldhof AG
Current assignee: Zellsloff Fabrik Waldhof AG
Priority date: 1959-12-15
Filing date: 1959-12-15
Publication date: 1966-11-17
Also published as: US3196038A

Description

Vorrichtung zum fortlaufenden Beschichten von Papier Zusatz zum Patent: 1101939 Das Hauptpatent 1101939 betrifft eine Vorrichtung zum fortlaufenden Beschichten von Papier durch einseitiges Aufbringen von mindestens drei überzügen in einem Arbeitsgang, aus mehreren aufeinanderfolgenden Walzenstreichaggregaten mit Auftragswalze, Egalisiervorrichtung und Trockenzone, wobei die Papierbahn nach der Trockenzone des ersten Aggregates über eine Umlenkvorrichtung dem darüberliegenden zweiten Walzenstreichaggregat zugeleitet wird. Das kennzeichnende Merkmal dieser Vorrichtung besteht darin, daß in die Rückführung der Papierbahn zwischen Umlenkvorrichtung und zweitem Streichaggregat mehrere hintereinanderliegende Streichaggregate aus in einen Trog ragender Auftragswalze unter der Papierbahn und zwei Gegendruckwalzen über der Bahn und anschließenden Trockenvorrichtungen angeordnet sind, die gleichzeitig als Führungsorgane für die Papierbahn dienen.
Für viele Zwecke ist die Vorrichtung nach dem Patent 1101939 ausreichend. Werden jedoch an die Qualität der Beschichtung besonders hohe Anforderungen gestellt, so ist es erwünscht, die dünnen, von unten aufgetragenen Zwischenschichten besonders gleichmäßig zu gestalten. Es hat sich gezeigt, daß doppelte Gegendruckwalzeli hierfür manchmal nicht ausreichen, da infolge Spannungsschwankungen der Papierbahn geringe Ungleichmäßigkeiten in der Beschichtung auftreten können. Auch Glättwalzen, Spiralwalzen u. dgl. sind für eine Feinegalisierung nicht ausreichend.
Es wurde gefunden, daß es gelingt, ein allen Ansprüchen genügendes Produkt zu erzeugen, wenn man in Verbindung mit jedem der die Zwischenbeschichtungen von unten aufbringenden Streichaggregate eine Feinegalisierung zuordnet. Dies kann beispielsweise dadurch geschehen, daß man über jeder der Auftragswalzen eine Anpreßwalze anordnet, die die Papierbahn während der Beschichtung an die Auftragswalze andrückt. Ferner zeigte es sich überraschenderweise, daß man mit hinter allen Auftragswalzen angebrachten Rakeln, insbesondere Glasrakeln, eine besonders feine Egalisierung erzielen kann.
Besonders gute Wirkungen werden in weiterer Ausgestaltung der Erfindung dadurch erzielt, daß die Auftragswerke und/oder die Anpreßwalzen und/oder die Glasrakeln gekühlt werden. Es wurde nämlich gefunden, daß die Bildung feiner Koagulatteilchen in dem Auftragsmittel die Feinstegalisierung stört. überraschenderweise gelang es, diese Schwierigkeit zu beseitigen, wenn man durch Kühlung eines Teiles oder mehrerer Teile der Auftragsaggregate die Temperatur des Beschichtungsmittels herabsetzt. Weiter kann die Feinstagalisierung dadurch ge- fördert werden, daß man die Auftragswalzen oder Glasrakeln, derart mit Profilierungen versieht, daß je zwei derselben an, aufeinanderfolgenden Aggregaten auf Lücke sitzen. Jeweils durch das erste der5?elben wird dann der Beschichtung eine leichte Profilierung verliehen, die durch das nächste wieder ausgeglichen wird. Es zeigte sich nämlich, daß sich bei der Auftragung Schlieren bilden, die die Feinstegalisierung stören. Überraschendexweise wurde gefunden, daß sich die stören-de Wirkung der Schlieren beheben läßt, wenn man die Beschichtung gleichmäßig profiliert und dann später die Profilierung wieder ausgleicht.
Ferner wurde erfindungsgemäß festgestellt, daß für eine gleichmäßige Feinstegalisierung auch von Wichtigkeit ist, in welcher Weise die Kunststoffdispersion,en den Auftragsaggregaten und von ihnen aus der Papierbahn zugeführt werden. So können beispielsweise sich auf der Dispersion ausbildende Häute oder Koagulatteilchen in der Dispersion die Feinstegalisierung erheblich stören. Um die Ausbildung von Häutchen auf der Dispersionsoberfläche zu verhindern, sorgt man zweckmäßig erstens dafür, daß diese Oberfläche sehr klein gehalten wird, indem, zwischen Auftragswalze und zugehöriger Wanne nur ein minimaler Zwischenraum bleibt, und daß zweitens das Dispersionsmittel im Überschuß zugeführt wird, so daß der Überschuß desselben ständig aus der Wanne überläuft, und zwar zweckmäßig mit möglichst hoher Geschwindigkeit überläuft. Der Überschuß wird natürlich aufgefangen und der Wanne wieder zugeführt. Dasselbe geschieht ebenso mit der von den Rakeln abgestrichenen Dispersion. Die zulaufende Dispersion ebenso wie die aus dem Überschuß der Wanne überlaufende und die von den Rakeln abgestrichene Dispersion werden zweckmäßig, bevor sie in die Wanne gelangen, mit geeigneten Vorrichtungen gefiltert oder gesiebt, um Koagulatteildhen und Verunreinigungen abzufancren.
. ID Zweckmäßig werden die Wannen, und zwar sowohl die Auftragswannen als auch die Überlaufbehälter, mit kunststoffabweisenden überzügen versehen. Es zeigte sich nämlich, daß sich an den Wandungen dieser Gefäße ohne solche Überzüge Kunststoffseliichtr,n bilden, die bis zu den Auftragswalzen hochwachsen und auf die Papierbahn gelangen können, wo sie naturgemäß die Feinstegalisierung stören.
Die Vorrichtung gemäß der Erfindung ist in der Zeichnung an zwei Beispielen näher erläutert: F i g. 1 ieigt die Feinegalisierung mittels einer Anpreßwalze, und F i g. 2 vermittelt eine schematische Ansicht der Feinegalisierung mittels einer Rakel sowie eines Schaltschemas des Rohrsystems für die Wiederverwendung der abgestreiften Auftragsmaterialien.
In F i g. 1 wird die Papierbahn. 1 über die Auftragswalze 2 geführt, die in einen Trog 3 mit dem Auftragsmaterial eintaucht. über der Auftragswalze ist eine Anpreßwalze 4 angeordnet.
Die F i g. 2 zeigt einen vergrößerten Ausschnitt aus Abb. 1 des Hauptpatents bezüglich der Streichaggregate für die Aufbringung des Zwischenstrichs. Die Papierbahn 1 läuft über die Auftragswalze 2, welche in den Trog 3 getaucht ist. Die Gegendruckwalzen 5a und 5b sorgen für eine innige Berührung und gleichzeitige Führung der Papie#rbahn 1. Hinter der zweiten Geaendruckwalze 5a ist die Rakel 6 angeordnet, danach läuft die Papierbahn 1 über die Trockenvorrichtung 7. Unter der Rakel 6 ist ein Auffangtreg 8 an-geordnet, dessen Ablauf 10 mit den Überläufen 9 des Trogs 3 durch das Rohrsystem 11 verbunden ist. Die vereinigten Flüssigkeiten passieren die Siebeinrichtung 12, verlassen diese durch die Leitung 13 und werden von der Pumpe 14 dem Trog 3 wieder zugeführt. Zur besseren Regulierung dIes Nachschubs der Auftragsmaterialien steht die Leitung 13 zweckmäßigerweise mit einem Vorratsgefäß 1-5 in Verbindung.
Ausführungsbeispiele 1. Ein 60g/m2 schweres, satini-ertes Papier wird mit einer 50%igen wäßrigen Dispersion von Vinylidenchlorid-Mischpolymerisat im ersten Auftragswerk beschichtet und mit einer Luftbürste egalisiert. Das aufgetragene Flächengewicht beträgt trocken 15 g/m2. Anschließend wird in fünf Zwischen#auftragswerken mitAuftragswalzen eine 501/oige Dispersion von Polyacrylat aufgetragen und jeweils mit ein-er Glasrakel feinste,-alisiert. DasTrockenauftragsgewicht pro Auftragswerk beträgt dabei etwa 1 g/m2. Die Dispersionsführung wird so vorgenommen, daß in jedem Auftragswerk zwei Drittel der ihm zugeführten D#ispersion auf das Papier aufgetragen werden, während ein Drittel. der Dispersion von der Auftragswanne in einen Vorratsbehälter überläuft. Die Feinstegalisierung mit Glasrakel nimmt die Hälfte der auf das Papier aufgetragenen Dispersionsmenge w.eder ab, so daß insgesamt ein Drittel der der Auftragswanne zugeführten Dispersion auf dem Papier verbleibt und einen. 1 g/m2 schweren Überzug ergibt. Auch die von der Glasrake.1 zurückfließende Dispersion wird nach Passieren eines Siebes in dem Vorratsbehälter aufgefangen, in den auch die überschüssige Dispersion aus der Auftragswanne überläuft. Hinter jeder Glasrakel wird der aufgebrachte Überzug vor dem nächsten Auftragswerk mit ebnem Infrarotaggregat hoher Intensität m getrocknet. Der Polyacrylatüberzug ist stark klebend und muß daher mit einem harten, blockfreien Deckstrich abgedeckt werden. Dies geschieht im letzten, siebten Auftragswerk, in dem mit Hilfe einer Auftragswalze und einer Luftbürstenegalisi-erung etwa 10 g/m2 derselben Polyvinylidenchloriddispersion wie im ersten Auftragswerk als Deckschicht aufgetragen werden. Das so beschichte,te Papier hat eine ausgezeichnete Knickbeständigkeit und Wasserdampfdichtigkeitswerte, die unter der normal erfaßbaren Meßgrenze von 1 g/M2- 24 Stunden lieg-en.
2. Auf einen 120 g/m2 schweren Karton werden 20 g/M2 (auf feste Substanz gerechnet) einer 501/oigen wäßrigen, weichmacherfreien Polyvinylchloriddispersion in einem ersten Auftragswerk aufgebracht und mit einer Luftbürste egalisiert. In fünf Zwischenauftragswerken werden sodann sehr dünne Beschichtungen einer wäßrigen Dispersion von durch Zusatz von, polyacrylsaurem Ammonium hochviskos gemachtem Polyacrylat in einer Menge von etwa '/2 g/M2 Trockensubstanz in jedem Auftragswerk aufgebracht. Die Zwischenauftragswerke sind mit Auftrags- und Führungswalzen aus Stahl und mit einer Gummiwalze bzw. mit einer einen kunststoffabweisenden Silikonüberzug trag-enden Walze als Anpreßwalze versehen. Gegebenenfalls kann man im vierten und fünften Auftragswerk eine reine Polyacrylatdispersion, auftragen. Ein blockfreier Deckstrich muß wie im Beispiel 1 aufgebracht werden. Hierzu kann beispielsweise eine Polyvinylacetatdispe.rsion benutzt werden, um die Siegelfähigkeit zu verbessern. Das so hergestellte kunststoffbeschichtete Papier hat ausgezeichnete Eigenschaften bezüglicli Fettdichtig,keit. Es ist sehr gut knickbeständig und eignet sich sowohl für Lebensmittelverpackungen wie auch für die Verpackung technischer Artikel.
3. Auf ein 100 g/M2 schweres, gebleichtes Papier werden in einem Luftbürsten-Streichwerk 10 g/M2 einer wäßrigen 50%igen Dispersion von Polyvinylacetat auf-gebracht. Anschließend werden in fünf Zwischenauftragswerken wie im Beispiel 2 je etwa 2 g/M2 (trocken gerechnet) einer 50%igen -wässerigen Polyacrylatdispersion aufgebracht. Vier aufeinanderfolgende Zwischenauftragswcrke sind mit je einer gekühlten Metallrakel aus-gestattet. Die Rakel weisen auf Lücke aesetzte Profilierungen auf. Der Endstrich erfolgt mit 5 g/in2 (trocken gerechnet) einer 501/oigen wässerigen Dispersion von Polyvinylidenehlorid. Das auf diese Weise beschidlitete Papier weist eine hohe Geschmeidigkeit auf. Der Film hält auch scharfen Biegebeanspruchungen, wie sie beispielsweise auf sehr schnellaufenden Klotzbodenbeutelmaschinen auftreten, stand.

Claims

Patentansprüche: 1. Vorrichtung zum fortlaufenden Beschichten von Papier durch einseitiges Aufbringen von mindestens drei Überzügen in einem Arbeitsgang aus mehreren aufeinanderfolgenden Walzenstreichaggregaten, wobei nach Uml-enkung der Papierbahn nach dem ersten Walzenstreichaggregat mehrere hintere-inanderliegende Streichaggregate angeordnet sind, nach Patent 1101939, dadurch aekennzeichnet, daß jedem Streichaggregat (2, 3) eine Einrichtung (4, 6) zur Fe,inegalisierung des Auftrags zugeordnet ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Fein-egalisierung des Auftrags aus ein-er über der Auftragswalze -(2) angeordneten Anpreßwalze (4) besteht. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Feinegalisierung des Auftrags aus einer Glasrakel (6) besteht. 4. Vorrichtung nach den AnsprüChen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen gekühlt sind. 5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen mit Profilierungen versehen sind, wobei je zwei dieser Einrichtungen derart gestaltet sind, daß die mit der ersten Einrichtung erfolgte Profilierung durch die nachgeschaltete Einrichtung wieder ausgeglichen wird. 6. Vorrichtung nachden, Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Einrichtung zum Feinegalisieren des Auftrags ein Auffangtrog (8) für das überschüssige, abgestreifte Auftragsmatierial zugeordnet ist, dessen Ablauf (10) mit den überläufen (9) des Auftragstroges (3) durch ein Rahrsystem (11) verbunden ist, welches mit einer Siebeinrichtung (12), anschließender Leitung (13) und Pumpe (14) zur Förderung des gereinigten Überschusses in den Auftragstrog (3) in Verbindung steht.