DE591442C

DE591442C - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Streichpapier

Info

Publication number: DE591442C
Application number: DEC45185D
Authority: DE
Original assignee: CHAMPION COATED PAPER CO
Current assignee: CHAMPION COATED PAPER CO
Priority date: 1931-07-29
Filing date: 1931-08-02
Publication date: 1934-01-22
Also published as: FR721195A; GB379833A; US1936286A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie Vorrichtungen zur Herstellung von Streichpapier mit glattem Überzug durch Auftragen einer Streichmaisse auf die Papieroberfläche, mittels einer in entgegengesetzter Richtung zur Papierlaufrichtung umlaufenden Streichfläche, die überschüssige Streichmasse auf ein durch die Spaltweite zwischen ihr. und der Papierbahn oder einer Streichmassen-Übertragungsfläche bestimmtes Maß abstreicht, und kennzeichnet sich dadurch, daß die auf die Papierbahn unmittelbar oder durch die Übertragungsfläche mittelbar aufgebrachte wäßrige Mineralstreichmasse mittels der umlaufenden Streichfläche derart verstrichen wird, daß sich die Geschwindigkeit der umlaufenden Streichfläche in einem Bereich hält, der mindestens 15 °/₀, aber weniger als 100 °/o der Geschwindigkeit der Papierbahn oder der Übertragungsfläche umfaßt. Die vorteilhafte Wirkung wird erfindungsgemäß noch dadurch unterstützt, daß die Papierbahn vor dem Aufbringen der Streichmasse angefeuchtet wird. Die Erfindung bezweckt die sichere Erzielung einer strukturlosen glatten Oberfläche bei Verwendung von wäßrigen Mineralstreichmassen, welche im Gegensatz zu Überzugsßtreichmassen, wie Lacken, Farben u. dgl., nicht die Eigenschaft haben, auszufließen, so daß Ungleichmäßigkeiten im Überzug etwa durch die AuftragsbÜTSten sich nicht ausgleichen können. Die wäßrigen Mineralstreichmassen stellen im allgemeinen eine Dispersion eines mineralischen Pigments, z. B. Kaolin oder Satinweiß., sowie eines Bindemittels, z. B. Casein oder Stärke, in Wasser dar und bedürfen bei Anwendung der bekannten Überzugsverfahren einer Nachglättung mittels besonderer Glättwalzen oder hin und her gehender Bürsten, wobei aber immer noch eine nachteilige Struktur verbleibt. Nach dem Verfahren gemäß der Erfindung wird jedoch mit Sicherheit ein völlig gleichmäßiger glatter und strukturloser Überzug aus wäßrigen Mineralstreichmassen erzielt.

Eine zur Durchführung des- Verfahrens besonders geeignete Vorrichtung mit einer in entgegengesetzter Richtung zur Papierlaufrichtung umlaufenden Streichfläche, die in einer die Auftragstärke der Streichmasse bestimmenden Entfernung von der Papierbahn bzw. der Streichmassenübertragungsfläche angeordnet ist, weist .erfindungsgemäß einen durch die umlaufende Streichfläche und die Papierbahn bzw. Übertragungisfläche gebildeten und durch einen auf. der umlaufenden Streichfläche schleifenden Wischer begrenzten Vorratsraum in solcher Anordnung auf, daß die umlaufende Streichfläche die in den Walzenspalt eingetretene überschüssige Mineralstreichmasse in den Vorratsraum unmittelbar zurückbefördert.

Es ist bereits vorgeschlagen worden, bei der Herstellung von Gelatinepapier Gelatine mit Hilfe einer in entgegengesetzter Richtung zur Papierlaufrichtung umlaufenden Streichfläche auf die Papierbahn aufzutragen und die

überschüssige Streichmasse auf ein durch die Spaltweite zwischen ihr und der Papierbahn bestimmtes Maß abzustreichen. Eine vorbestimmte Geschwindigkeitsbeziehung zwischen Streichfläche und Papierbahn, wie erwähnt, besteht jedoch nicht und ist offenbar beim Überziehen von Papier mit Gelatine auch nicht erforderlich.

Ein solches vorbestimmtes Geschwindigkeitsverhältnis bleibt auch bei den bekannten Verfahren zur Herstellung von Streichpapieren unbeachtet, bei welchen eine vermutlich nicht mineralische Streichmasse mittels einer in entgegengesetzter Richtung zur Papierlauf richtung umlaufenden Streichfläche aufgetragen und die überschüssige Streichmasse auf ein durch die Spaltweite zwischen ihr und der Papierbahn oder einer Streichmassen-Übertragungsfläche bestimmtes Maß abgestrichen wird. Bei diesem bekannten Verfahren hat man beispielsweise die umlaufende Streichfläche mit einer 200 bis 300 °/₀ größeren Geschwindigkeit betrieben, als die Geschwindigkeit der Papierbahn betrug. Bei derartigen Geschwindigkeitsverhältnissen lassen sich bei Verwendung von mineralischen Streichmassen keine gleichmäßigen strukturlosen und glatten Überzüge erzielen.

Es war ferner bekannt, zum Auftragen von Farbüberzügen auf Papieroberflächen eine Auftragwalze zu benutzen, welche aber gleichsinnig mit der Papierbahn und mit einer um etwa 40 °/₀ größeren Geschwindigkeit umläuft. Ein derartiges Verfahren ist jedoch für wäßrige Mineralstreichmassen völlig unbrauchbar.. Selbst wenn, wie ebenfalls bekannt, die Auftragwalze entgegengesetzt zur Papierlaufrichtung umläuft, wie dies auch zur Aufbringung von Farben vorgeschlagen wurde, ist die Anwendung dieser bekannten Maßnahme auf wäßrige Mineralstreichmassen erfolglos, falls nicht das erwähnte vorbe-. stimmte Gescliwindig'keitsverhältnis eingehalten wird. Dies gilt auch für das bekannte Verfahren zur Aufbringung photographischer , Gelatineemulsionen auf bereits vorher mit Barytstreichmasse überzogene Papiere, wobei die Geschwindigkeit der in entgegengesetzter Richtung zur Papierlaufrichtung umlaufenden Auftragwalze lediglich mit Rücksicht auf die Menge der aufzutragenden Emulsion geändert wird, welche ebenfalls andere Fließeigenschaften aufweist als eine wäßrige Mineralstreichmasse.

Bei all diesen bekannten Vorrichtungen ist ferner der durch die umlaufende Streichfläche und die Papierbahn bzw. die Übertragungsfläche gebildete Vorratsraum für die Streichmasse nicht derart angeordnet, daß die um- ; 60 laufende Streichfläche die in den Walzenspalt eingetretene Streichmasse in den Vorratsraum unmittelbar zurückbefördert, sondern gerade umgekehrt.

Die Erfindung soll nunmehr unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert werden.

Fig. ι bis 4 veranschaulichen schematisch vier Ausbildungsformen einer Vorrichtung zur Durchführung des neuen Verfahrens.

In Fig. ι wird die Papierbahn P um die Walze A herumgeführt, welche als Unterlage · für die Papierbahn dient. D ist eine Abstreichwalze, welche in der nämlichen Drehrichtung umläuft wie die Walze A, so daß die Oberflächen der beiden Walzen sich in entgegengesetzten Richtungen an den Stellen der größten Annäherung bewegen, d. h. im Walzenmaul. W ist ein Wischer, welcher im wesentlichen die gesamte Überzugsmasse von der Walze D entfernt. C ist eine Anhäufung von wäßriger Mineralstreichmasse im Maul zwischen den Walzen A und D.

Jede der Walzen A und D ist glatt und aus einem Material hergestellt, beispielsweise Stahl, welches die wäßrige Mineralstreichmasse nicht absorbiert. Jede der Walzen A und D ist mit irgendwelchen bekannten Hilfsmitteln zum Drehen mit irgendeiner gewünschten Geschwindigkeit versehen.

Der Wischer W· kann aus Gummi, Weichmetall oder einem anderen geeigneten Stoff sein. Die wäßrige Mineralstreichmasse kann dem Maul durch irgendwelche bekannten Hilfsmittel, beispielsweise eine Rinne, zugeführt werden. ■

Wenn das Papier mit einer gegebenen Geschwindigkeit bewegt und die Abstreichwalze D sehr langsam in der nämlichen Winkelrichtung wie die Walze A gedreht wird (Fig. 1), wird der Überzug auf dem Papier in Form von Längsfurchen verteilt, d. h. Längsstreifen von verhältnismäßig' dickem Überzug, die mit Längsstreifen aus dünnem Überzug abwechseln. Wenn die Geschwindigkeit der Abstreichwalze D erhöht wird, werden diese Furchen allmählich weniger ausgesprochen, rücken dichter aneinander und verschwinden schließlich völlig unter Bildung eines sehr gleichmäßigen Überzugs von Streichmasse auf dem Papier. Dies ist der no Fall, wenn sich gemäß der Erfindung die Geschwindigkeit der Abstreichwalze in einem Bereich hält, der mindestens 15 °/₀, aber weniger als 100 °/o der Geschwindigkeit der Papierbahn oder der Übertagungsfläche umfaßt. Wenn die Abstreichwalze D darüber hinaus beschleunigt wird, zeigt die Überzugsschicht ein besonders streifiges Aussehen, und bei noch höherer Geschwindigkeit nimmt der Überzug ein gewelltes oder geriffeltes Aussehen an. Diese Riffeln können groß und breit oder klein und zahlreich sein oder ko-

Claims

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metenschwanzförmig, je nach der Relativgesehwindigkeit der Abstreichwalze, der Größe des Walzenmauls und der besonderen Art der· benutzten wäßrigen Mineralstreichmasse. Wenn die Geschwindigkeit der Abstreichwalze noch weiter erhöht wird, werden die Riffeln kleiner und rücken enger aneinander, bis sie schließlich nicht mehr voneinander unterschieden werden können, aber der ίο Überzug wird schaumig, wodurch zahlreiche wie von Nadeln hervorgerufene Löcher entstehen. Mit anderen Worten, wenn die Geschwindigkeit der Abstreichwalze relativ zur Papiergeschwindigkeit erhöht wird, erscheint der Überzug auf dem Papier zunächst gefurcht, dann glatt, dann geriffelt und schließlich glatt, aber schaumig. Diese Wirkungen können dadurch erzielt werden, daß man die Papiergeschwindigkeit konstant hält und die Geschwindigkeit der Abstreichwalze erhöht, oder indem man die Geschwindigkeit der letzteren konstant hält und die Papiergeschwindigkeit verringert. Der Übergang von der einen Beschaffenheit des Überzuges zu einer anderen ist gewöhnlich ein sehr gradueller. Wenn man beispielsweise von einem stark gefurchten Überzug ausgeht und die Geschwindigkeit der Abstreichwalze erhöht, werden die Furchen allmählich dünner und schwächer, bis sie schließlich allmählich verschwinden und auch einem geübten Beobachter nicht mehr sichtbar sind. Trotz dieser Schwierigkeit, die genauen Übergangspunkte zu bestimmen, waren die bei wiederholten Versuchen erzielten Ergebnisse die gleichen, woraus hervorgeht, daß eine Kontrolle des Verfahrens leicht möglich ist.

Aus vorstehendem geht somit hervor, daß es zur Erzielung eines glatten Überzuges unbedingt erforderlich ist, die Geschwindigkeit der umlaufenden ,Streichfläche in einem Bereich zu halten, der mindestens 15%, aber nicht weniger als 100 °/₀ der Geschwindigkeit der Papierbahn umfaßt.

Das Verfahren kann auch bei Benutzung von Abänderungen der Vorrichtung gemäß Fig. ι ausgeübt werden. Einige dieser Abänderungen sind schematisch in den Fig. 2 bis 4 angedeutet. So unterscheidet sich die Anordnung gemäß Fig. 2 von jener nach Fig. ι darin, daß die Überzugsschicht zunächst auf die Übertragungswalze A unter Zuhilfenahme der Abstreichwalze D aufgebracht und von dieser dann auf die Papierbahn P durch eine Wischwirkung übertragen wird, d. h. die Papierbahn P bewegt sich in entgegengesetzter Richtung zur Übertragungswalze A an der Stelle der größten Annäherung.

Um eine glatte Übertragung des Überzuges von der Übertragwalze A auf die Papierbahn P zu erzielen, sollte erstere mindestens ebenso rasch laufen wie die Papierbahn, und vorzugsweise mit einer Geschwindigkeit von dem 1¹Ja- bis 2fachen der Bahngeschwindigkeit.

In Fig. 3 besteht der Abstreicher und in Fig. 4 die die Papierbahn P tragende Fläche aus einem endlosen Band D bzw. A. Es ist klar, daß die Streichmasse bei den Ausbildungsformen gemäß Fig. 3 und 4 nicht direkt auf das Papier aufgebracht zu werden braucht, sondern zunächst auf eine Übertragungsfläche und dann von dieser auf das Papier, ähnlich wie es in Fig. 2 angedeutet ist. In allen Fällen wird die Übertragungsfläche aus einem Werkstoff hergestellt, an dem die Streichmasse nicht haftet.

;Bei Durchführung des Verfahrens ist es ratsam, die Papierbahn anzufeuchten oder ihren Feuchtigkeitsgehalt einzustellen, andernfalls besteht die Gefahr, daß 'ungestrichene Stellen im Papier verbleiben. Diese' von der Streichmasse nicht bedeckten Stellen sind offenbar der in den Vertiefungen der Papierbahn eingeschlossenen Luft zuzuschreiben. Zur Vorbefeuchtung des Papiers können zahlreiche Verfahren benutzt werden, beispielsweise indem man einen Überschuß an Streichmasse auf das Papier mittels einer entgegengesetzt zur Papierbahn laufenden Walze vor der Einführung des Papiers in die eigentliche Auftragsvorrichtung aufbringt oder indem man die Papierbahn mit nassem- Dampf behandelt usw. Für eine richtige Vorbefeuchtung ist es wesentlich, daß die ganze Ober-, fläche des zu bedeckenden Papiers gleichmäßig feucht ist, bevor das erwünschte Gewicht an Streichmasse aufgetragen wird.

Streichpapier, welches gemäß den obigen Bedingungen hergestellt worden ist, zeichnet sich durch eine glatte Überzugsschicht aus und durch die Abwesenheit von Flecken und Glättungsmerkmalen irgendwelcher. Art und unterscheidet sich leicht von den bekannten Streichpapieren.

Unter mineralbedecktem Papier wird Streichpapier einschließlich Karton u. dgl. verstanden, welches (bzw. welcher) mit einer wäßrigen Überzugsmasse bedeckt ist, die in trockenem Zustande mindestens ²/₃ mineralisches Pigment, beispielsweise Kaolin, Satinweiß, Blanc fix u. dgl., enthält und nicht mehr als ¹J₅ Bindemittel, beispielsweise Casein,, Stärke, Leim u. dgl. Ein derartiges Papier wird allgemein für hochwertige Drucke, insbesondere Kunstdrucke, benutzt.

Ρλ τε ν τ λν s pr ü c ηε:

ι. Verfahren zur Herstellung von Streichpapier mit glattem Überzug durch

Auftragen einer Streichmasse auf die Papieroberfläche mittels einer in entgegengesetzter Richtung zur Papierlaufrichtung umlaufenden Streichfläche, die überschüssige Streichmasse auf ein durch die Spaltweite zwischen ihr und der Papierbahn oder einer Streichma&sönübertragungsfläche bestimmtes Maß abstreicht, dadurch gekennzeichnet, daß die auf die Papierbahn unmittelbar oder durch die Übertragungsfläche mittelbar aufgebrachte wäßrige Mineralstreichmasse "mittels der umlaufenden Streichfläche derart verstrichen wird, daß sich die Geschwindigkeit der umlaufenden Streichfläche in einem Bereich hält, der mindestens'15 %. aber weniger als 100 °/o der Geschwindigkeit der Papierbahn oder der Übertragungsfläche umfaßt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Papierbahn vorgefeuchtet wird beispielsweise durch Auftragen eines Überschusses an Streichmasse auf das Papier mittels einer entgegengesetzt zur Papierbabn umlaufenden Walze vor Einführung des Papiers in die eigentliche Auftragvorrichtung oder durch Behandeln der Papierbahn mit nassem Dampf.
3. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1 mit einer in entgegengesetzter Richtung zur Papierlaufrichtung umlaufenden Streichfläche, die in einer die Auftragsstärke der Streichmasse bestimmenden Entfernung von der Papierbahn bzw. der Streichmassenübertragungsfläche angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der durch die umlaufende Streichfläche (D) und die Papierbahn (P) bzw. die Übertragungsfläche (A) gebildete und durch einen auf der umlaufenden Streichfläche (D) schleifenden Wischer (W) begrenzte Vorratsraum (C) derart angeordnet ist, daß die umlaufende Streichfläche (D) die in den Walzenspalt eingetretene überschüssige Mineralstreichmasse in den Vorratsraum (C) unmittelbar zurückbefördert.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen