(57)【要約】【課題】  半二重コーティングを提供する。【解決手段】  本発明は、高塗布量の液状またはペースト状媒体を移動表面の一面または両面に広範囲に適用する方法に関し、直接適用の場合は、この表面は、材料ウェブ、特に紙または板紙の材料ウェブの表面であり、間接適用の場合は、適用媒体を材料ウェブ表面に吐出す転写要素、好ましくは転写ロールの表面である。  本発明は、少なくとも１つの適用ステップまたは少なくとも１つの適用層で材料ウェブ（Ｂ）の一面にこの高塗布量を実現し、少なくとも１つの適用ステップまたは少なくとも１つの適用層は、接触せずに１：１適用方法で作動する塗布ユニットを使用することで実現される。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
高塗布量の液状またはペースト状媒体を、移動材料ウェブ、特に紙または板紙の移動材料ウェブに広範囲に適用する方法であって、
前記材料ウェブ（Ｂ）の一面上へのこの高塗布量が、少なくとも１つの適用ステップまたは少なくとも１つの適用層で実現され、前記少なくとも１つの適用ステップまたは前記少なくとも１つの適用層が、接触せずに１：１適用方法で作動する塗布ユニットを使用して実施されることを特徴とする方法。
【請求項２】
最大で１つの二重層が適用されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
カーテン塗布ユニット（ＣＣ１、ＣＣ２）を使用して形成される前記少なくとも１つの層の塗布量が＞１５ｇ／ｍ２、特に＞１８ｇ／ｍ２、好ましくは＞２０ｇ／ｍ２であることを特徴とする請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記少なくとも１つの層が適用された後で乾燥ステップ（Ｔ）が実施されることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
前記二重層が、中間乾燥ステップ（Ｔ）を使用または使用せずに適用されることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記乾燥ステップ（Ｔ）が、非接触乾燥装置および／または乾燥シリンダーを使用して実施されることを特徴とする請求項４または５に記載の方法。
【請求項７】
カーテン塗布ユニット（ＣＣ１、ＣＣ２）による処理の前および／または処理の後に、前記材料ウェブ（Ｂ）が、コーティングされ最終的に乾燥した材料ウェブ（Ｂ）として平滑化ユニット（Ｇ）で平滑化されることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
ＭＷＣ紙を製造する場合に、材料ウェブの一面当たり１６〜２２ｇ／ｍ２の塗布量を１つのステップで適用可能なことを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
ＨＷＣ紙を製造する場合に、１つの二重層または２回のコーティングで、ウェブの一面当たり２０〜５０ｇ／ｍ２の塗布量を適用可能なことを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
板紙を製造する場合に、好ましくはウェブの一面のみの上に、２０〜３６ｇ／ｍ２の塗布量を１つまたは２つのステップで適用可能なことを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動材料ウェブ、特に紙または板紙の移動材料ウェブの片面または両面に液状またはペースト状媒体を高塗布量で適用する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
生産機または加工機内部での移動材料ウェブ、特に紙または板紙のウェブのコーティングにおいては、結果として表面特性および後の印刷適性が改善されるという理由で、高塗布量が望ましい。
【０００３】
さらなる観点として、最終材料ウェブ（すでに大部分が乾燥された原紙すなわち板紙ウェブを意味する）へのコーティングの適用は、製造中に特定のフィラーおよび顔料がすでに加えられているウェブに適用するよりも経済的であることが多いことが知られている。
【０００４】
単位面積当たりの質量が約１５０〜４５０ｇ／ｍ２である通常の原紙ウェブは、したがって特別なフィラーが加えられておらず、これらに対して従来使用されてきたフィルムコーティングまたはブレードコーティングなどのコーティング方法は、達成可能な塗布量に関しては制限がある。
【０００５】
フィルムプレスによる間接的方法で材料ウェブにコーティングが適用されるフィルムコーティングでは、最大で１０〜１２ｇ／ｍ２の塗布量が可能である。適用媒体が過剰に適用され、ドクターブレードまたは調節棒の形態であるドクター要素であるブレードによって必要な塗布量となるまでかき落とされるブレードコーティングの場合は、約１６ｇ／ｍ２の塗布量が可能である。したがって、より多くのコーティングの適用が望ましい場合には、ウェブ片面当たりで多くの場合４回もの適用ステップを繰り返すことが必要となる。
【０００６】
この場合における欠点は、投資コスト、運転費、および人件費が高いことである。
【０００７】
【特許文献１】ＤＥ  １９７  ２２  １５９．９号明細書
【特許文献２】ＤＥ  １９７  １６  ６４７．４号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
したがって、本発明は、従来の方法および装置よりも少ない費用で、大部分が乾燥した材料ウェブに高塗布量で適用する方法の実施を可能とするという目的に基づいている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の目的は、請求項１の特徴部分による方法によって達成される。
【００１０】
したがって、最大１回の二重コーティング、または最大２回の適用ステップを使用し、少なくとも１層または少なくとも１つのステップが接触が起こらず１：１適用方法で作動する塗布ユニットを使用して適用されることで、従来よりもはるかに効率的にこの高塗布量が実現される。
【００１１】
接触せずに作動する塗布ユニットとは、（特許文献１）に開示されるようなスプレー塗布ユニット、または（特許文献２）に開示されるカーテン塗布ユニットとして知られるものを意味するものと理解されたい。
【００１２】
両方の種類の適用、すなわちスプレー塗布およびカーテンによる塗布では、同じ量が材料ウェブに残留するように意図された量のみの適用媒体が材料ウェブに適用される。この場合、かき落としは行われない。したがって、これらの適用の種類は１：１適用とも呼ばれる。
【００１３】
スプレー塗布の場合、適用媒体は、多数のスプレーノズルから出現し、これらのノズルは、材料ウェブの上に分散して配列し、各場合で互いに独立して充填および調節することができ、それぞれが直接材料ウェブに向けられる。
【００１４】
しかし、通常、カーテン塗布ユニットが使用される場合には適用量はより均一であり、この理由のため、本発明の状況で使用されると好ましい。
【００１５】
当業者はカーテンコーターと呼ぶこともあるカーテン塗布ユニットは、適用媒体を上部から底部に向けて連続的に吐出し、実質的に重力法則に従う。
【００１６】
この場合、カーテン塗布ユニットは、材料ウェブから所定の距離だけ離れて配置され、そのため出現するカーテンは、コーティングが行われる材料ウェブ上を自由落下し支持されない状態で下に移動することができる。この場合、材料ウェブの幅全体にわたって実質的に到達する１つのノズルからカーテンが出現する。
【００１７】
したがって、この適用は、前述の１：１適用によって非常に好都合に実施される。
【００１８】
前述したように、ドクター要素によるかき落としを必要としないため、大量の（約１０倍の量）の適用媒体と、ポンプのエネルギーおよび媒体の洗浄にかかる関連費用および消耗したドクター要素の取り替え費用との両方が節約される。
【００１９】
前述のカーテン塗布ユニットおよびカーテンコーティング方法は、低塗布量の場合に好ましいと従来考えられていたが、驚くべき方法によると、従来のコーティング方法、すなわちブレードコーターまたはフィルムプレスを使用して実現可能な塗布量よりも多くの塗布量も可能である。
【００２０】
カーテンコーティングを使用すると、２０ｇ／ｍ２以上の塗布量も可能である。
【００２１】
したがって、わずか１回の適用ステップまたは１層の適用層で、この高塗布量を実現することができる。
【００２２】
このため、たとえば従来の適用方法およびアセンブリを使用してこの目的のために従来必要であった二重コーティングを、これからは、１：１適用によって形成される単一コーティングで置き換えることができるという利点を有する。
【００２３】
１：１適用を使用することによって、特に高い全体塗布量を実現するために従来必要であった三重さらには四重のコーティングでも、少なくとも１つのコーティングまたは１つの適用ステップを減らすことができ、これによって適用方法の経済性が改善され、装置費用および人件費がかなり削減される。
【００２４】
必要な適用ステップが少ないことは、たとえば乾燥などの後の処理ステップも少ないことを意味し、これも本発明のさらなる利点である。
【００２５】
しかし、その時点の重量がより大きくなるため、乾燥強度をより強くすべきである。しかし、通常、この余分なエネルギー費は、他の方法で通常使用されるより多くの適用ステップおよび後の乾燥ステップよりも全体的に少ない。
【００２６】
高塗布量が二重コーティングの形態で適用される場合、これは中間の乾燥を使用しても使用しなくても実施可能である。
【００２７】
この場合の適用ステップの選択および中間乾燥が必要であるかどうかは、使用される適用媒体、そして特に製造される材料ウェブの品質に依存する。本発明による１：１適用における非接触適用で適用すると、材料ウェブ表面上の輪郭に沿ってコーティングされるように適用媒体が堆積され、材料ウェブ中に過剰に浸透することはなく、これは材料ウェブが特に良好に被覆されることが確実になる。
【００２８】
乾燥自体は、非接触乾燥装置によって実施され、その後、従来の乾燥シリンダーによって最終的に乾燥される。
【００２９】
最後に、乾燥された単層または多重層は、続いて、平滑化ユニットまたはカレンダーでカレンダー仕上が行われ、これによって表面品質がさらに向上する。
【００３０】
例示的な実施態様を使用して以下の文章で本発明をより詳細に説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
ここでは、前の図面との違いのみを説明するような方法で図面を説明する。同一の参照符号は、同一の成分または装置を意味する。
【００３２】
図１において、本発明によるカーテン塗布ユニットが１で示されている。このカーテンコーティングユニットは吐出ノズル２を含み、これによって適用媒体３がカーテンまたはベール４の形態で、移動方向Ｌで移動する移動面５に吐出される。
【００３３】
図に示される例では、移動面５は、紙の材料ウェブＢであり、支持されない状態で移動、または支持ロール（図示せず）上を移動することができる。紙のウェブＢは、２０ｇ／ｍ２を超える高塗布量でコーティングされる。
【００３４】
図から分かるように、塗布量を調節するためのドクター要素は存在せず、このことは、この適用方法が非常に効率的であることを意味する。
【００３５】
図２は、従来方法の順序を示しており、高塗布量の液状からペースト状のコーティング媒体が紙のウェブＢに適用される。
【００３６】
最初に、原紙ウェブＢは、平滑化ユニットＧで予備カレンダー仕上が行われる。続いてフィルムプレスＦＰによって、適用媒体の第１の層がウェブの少なくとも一面に適用され、次に乾燥ユニットＴで乾燥され、続いて、ドクター要素（ブレードまたは調節棒）によってそれぞれの塗布量が設定されるコーターＣ１（ブレードコーター）を使用する第２のステップで再びコーティングされる。この層もユニットＴで乾燥される。その後、第３の適用ステップが、コーターＣ１と同様に構成することができる第２のコーターＣ２を使用して実施される。続いて、乾燥Ｔがもう一度行われ、これが最後の乾燥となる。この場合、乾燥Ｔとしては、赤外乾燥機および／またはフロート乾燥機を備える非接触乾燥、およびシリンダー乾燥が挙げられる。この乾燥Ｔの後、平滑化ユニットまたはカレンダーを使用して平滑化Ｇが行われる。こうして仕上が行われ品質が向上した紙のウェブは、装置ＡＲで巻き取られ、所望の別の加工（ロールへの切断、印刷など）が可能となる。
【００３７】
フィルムプレスを使用すると、１６〜２０ｇ／ｍ２の間の塗布量、ブレードコーターを使用すると約１０〜１２ｇ／ｍ２の塗布量の適用媒体をそれぞれ適用することができる。したがって、全体では３ステップまたは３層で、４４ｇ／ｍ２までが可能である。
【００３８】
図３は、同様に従来方法の順序を示しており、図２による最初のフィルムプレスＦＰと２つのコーターＣ１およびＣ２の代わりに、４つのコーターＣ１、Ｃ２、Ｃ３、およびＣ４が存在し、図２での説明と同様に、それぞれの場合（４回の適用ステップ）で１層がコーターで適用された後、それぞれ乾燥ステップが続いて行われる。
【００３９】
この場合全体の塗布量は、４つのコーターを使用した４つの適用ステップ後には、約４８ｇ／ｍ２となりうる。
【００４０】
引き続く図４および５は、本発明により、図１で説明され例示されるカーテン塗布ユニットを使用することによって、高塗布量を実現するための方法の順序をかなり短縮できることを示している。
【００４１】
図４および５では、各場合で図２および３による従来のブレードコーターＣ１〜Ｃ４の代わりに、わずかに２つの同一の設計のカーテン塗布ユニット（カーテンコーター）ＣＣ１およびＣＣ２が使用される。図４では、中間乾燥Ｔが２つの塗布ユニットＣＣ１およびＣＣ２の間に示されているが、図５で選択されている例では省略されている。
【００４２】
これらの方法順序を使用することで、４０ｇ／ｍ２を超える量を紙のウェブＢの一面にわずか２つのステップで適用することができる。
【００４３】
本発明により、カーテン塗布ユニットＣＣ１で第１の層を適用し、続いて従来のフィルムプレスＦＰまたはブレードコーターで第２の層を設けることも考慮されることに注意されたい。この場合、この順序も交換可能である。
【００４４】
このことは、原紙の単位面積当たりの質量が７０〜３００ｇ／ｍ２であるＨＷＣ紙（重量コート紙）として知られているものの場合に主に想定される。従来、これには３回の適用ステップでコーティングする必要があった。
【００４５】
本発明によると、ウェブの一面当たり２０〜５０ｇ／ｍ２が適用され、最終的には１１５〜４００ｇ／ｍ２の完成紙が得られる。
【００４６】
原紙の単位面積当たりの質量が３８ｇ／ｍ２〜１０５ｇ／ｍ２であるＭＷＣ紙（中量コート紙）は、従来は２つのステップでコーティングする必要があった。本発明によると、わずか１ステップまたは１回のコーティングでこれを＞１５ｇ／ｍ２、特に＞１８ｇ／ｍ２、好ましくは＞２０ｇ／ｍ２で行うことができる。この後、完成紙の最終重量または単位面積当たりの質量は７０〜１５０ｇ／ｍ２となる。
【００４７】
さらに、未処理状態で単位面積当たりの質量が≧１２０〜４００ｇ／ｍ２である板紙の場合、従来では少なくとも２〜３回のコーティングが必要であった。
【００４８】
非接触カーテン塗布ユニットを使用して、２０〜３６ｇ／ｍ２が表示のある１つのウェブ（原則として、板紙は一方の面にのみコーティングされる）に適用されることによって、わずか１つの適用ステップまたはこれらの２つのステップを必要とする。完成した板紙ウェブは単位面積当たりの質量が約１５０〜４５０ｇ／ｍ２にも到達する。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】接触せずに作動し、本発明により使用されるカーテン塗布ユニットの形態の塗布ユニットの概略図を示している。
【図２】高塗布量を実現するための従来方法の順序を概略的に示している（先行技術）。
【図３】高塗布量を実現するための従来方法の順序を概略的に示している（先行技術）。
【図４】本発明による方法の順序の変形を概略的に示している。
【図５】本発明による方法の順序の変形を概略的に示している。
【符号の説明】
【００５０】
１  カーテン塗布ユニット
２  吐出ノズル
３  適用媒体
４  カーテン
５  移動面
Ｌ  移動方向
Ｂ  材料ウェブ
Ｇ  平滑化ユニット
ＦＰ  フィルムプレス
Ｔ  乾燥ユニット
Ｃ１  コーター
Ｃ２  コーター
ＡＲ  巻き取り装置
Ｃ３  コーター
Ｃ４  コーター
ＣＣ１  カーテン塗布ユニット
ＣＣ２  カーテン塗布ユニット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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