Process for grading paper, and apparatus for the application of the process

Abstract: 1. A method of refining paper in which a paper web is passed through at least one roll gap of a calender, in which a pressure is exerted on the paper web, the moisture content thereof being reduced to a final value, characterised in that the paper web is passed out of the roll gap or the last of the roll gaps with a moisture content which is above the final value of moisture content after which, to reduce the moisture content to the final value, it is subjected to a drying process by passing through a drying apparatus.

Description: Verfahren zum Veredeln von Papier und Vorrichtung zur Durch führung des Verfahrens Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Veredeln von Papier, bei dem eine Papierbahn durch wenigstens einen Walzenspalt, in dem auf sie ein Druck ausgeübt wird, hindurchgeführt und die Feuchtigkeit der Papierbahn auf einen Endwert vermindert wird. Ferner betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung eines solchen Verfahrens. Für eine Veredelung von Papier mit dem Ziel einer Verdichtung auf ein hohes spezifisches Gewicht ist nicht nur ein hoher Liniendruck im Kalender erforderlich, sondern auch eine starke Befeuchtung der Papierbahn vor der im Kalander erfolgenden Behandlung. Da die geforderte Endfeuchte1 die das Papier nach dieser Behandlung haben soll1 wesentlich geringer ist als der zuvor vorhandene Feuchtigkeitsgehalt, muss die Papierbahn im Kalander such getrocknet werden. Vielfach begrenzt deshalb die verlangte Endfeuchte die Leistungsfähigkeit des Kalanders, d.h., die Durchlaufgeschwindigkeit der Papierbahn muss so gewählt werden, dass die Bahn beim Austritt aus dem Kalander die geforderte Endfeuchte hat, da im Hinblick auf die Trocknungskapazität des Kalanders der Trockenvorgang nicht intensiviert werden kann. Ausserdem ist die Leistungsfähigkeit des Kalanders durch die thermische Standfähigkeit der Papierwalzen begrenzt. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, mit dem die Beschränkungen, die bisher durch den Kalander bedingt waren, überwunden werden können. Diese Aufgabe löst ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruches 1. Dadurch, dass die Bahn nach dem Durchlauf durch den Kalander einem Trocknungsprozess unterworfen wird, kann der Feuchtigkeitsgehalt der Bahn am Ende der Druckbehandlung wesentlich über der verlangten Endfeuchte liegen. Dies bietet die Möglichkeit, entweder den Kalander mit einer höheren Arbeitsgeschwindigkeit zu fahren oder einen Kalander mit einer geringeren Walzenzahl einzusetzen. Im erstgenannten Fall erreicht man eine beträchtliche Steigerung der Kalanderkapazität, was in vielen Fällen den Einsatz eines oder mehrerer zusätzlicher Kalander erbrigt. Ds ausserdem die Investitionskosten der erforderlichen zusätzlichen Trocknungseinrichtung wesentlich geringer sind als eines zusätzlichen Kalanders, erhöht sich hierdurch die Wirtschaftlichkeit wesentlich. Ausserdem verringern sich bei einer geringeren Kalanderanzahl auch die spezifischen Personalkosten deutlich. Ebenso vermindert der Einsatz eines Kalanders mit geringerer Walzenzahl, also beispielsweise eines konventionellen Superkalanders nachgeschalteter Trocknungseinrichtung die Investitonskosten deutlich gegenüber einem Verdichtungakalander gleicher Leistungsfähig- keit, den die Bahn mit der geforderten Endfeuchte verlässt. Das erfindungsgemässe Verfahren bietet aber noch weitere, wesentliche Vorteile. Bei einer Behandlung der Pepierbahn in einem Verdichtungskalander lassen sich durch das erfindungsgemässe Verfahren wegen der höheren Feuchte der Bahn in den letzten Walzenspalten, in denen der höchste Liniendruck herrscht, die für hochverdichtete technische Papiere relevanten Eigenschaften, also das Raumgewicht, die Glätte, die Porosität und und die Transparenz bedingten Eigenschaften, erheblich verbessern. Bei einer Satinage von Druckpapier in einem Satinierkalander lässt sich bei gleicher Verdichtung des Papiers wegen der höheren Feuchte, bei der die Satinage beendet wird, eine wesentlich höhere Glätte der Papierbahn erzielen, als dies bei den bekannten Verfahren der Fell ist. Zwar wird die erzielte Glätte durch die Nachtrocknung etwas verringert, sie liegt jedoch auch nach der Nachtrocknung noch wesentlich über den bisher erreichten Werten für Naturpapier, so dass zumindest in einer Reihe von Anwendungsfällen das teurere, gestrichene Druckpapier durch das nach dem erfindungsgemässen Verfahren veredelte Naturpapier ersetzt werden kann. Man kann aber auch die höhere Glättwirkung, welche mit dem erfindungagemässen Verfahren erreicht wird, zu einer Reduzierung des Liniendrucks nutzen, so dass bei einer gegenüber bekannten Verfahren gleichen Glätte eine deutlich geringere Verdichtung der Papierbahn während der Satinage erfolgt. Selbstverständlich lassen sich auch Zwischenwerte zwischen maximaler Glätte bei gleichbleibender Verdichtung einerseits und minimaler Verdichtung bei gleichbleibender Glätte andererseits beliebig wählen. Schiedlich bietet das erfindungsgemässe Verfahren auchXVorteile in Verbindung mit einer Behandlung der Papierbahn innerhalb einer Gruppe der Papiermaschine, also beispielsweise einem Inline-Kalander oder einem Glättwerk. Auch hier kann die Walzenzahl vermindert werden, wodurch beispielsweise das Aufführen der Bahn vereinfacht wird, oder aber eine höhere Glätte erreicht werden, als dies bisher beispielsweise mit einem Glättwerk möglich wer, selbst wenn man berucksichtigt, dass der Nachtrocknungsprozess die erreichte Glätte wieder etwas verringert. Schliesslich ermöglicht das erfindungsgemässe Verfahren auch eine Verminderung der Temperatur der Kalanderwalzen und/oder des Liniendrucks zur Erhöhung der Standzeit der Papierwalzen. Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird während des Trocknungsprozesses die Papierbahn einer Konvektionstrocknung unterworfen, da diese Art der Nachtrocknung besonders raum- und kostensparend ist. Es sind aber auch andere Trocknungsarten, beispielsweise eine Strahlungstrocknung mittels Infrarotstrahlung, oder eine Kontakttrocknung verwendbar, wobei letztere mittels beheizter Zylinder durchgeführt werden kann. Der Erfindung liegt rauch die Aufgabe zugrunde, eine kostengünstige Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens zu schaffen. Diese Aufgabe ist erfindungsgemäss durch die Merkmale des Anspruches 7 gelöst. Bei einer bevorzugten Ausführungsform weist der Konvektionstrockner längs der Durchlaufstrecke der Papierbahn mehrere im wesentlichen gegeneinander gerichtete Luftströme erzeugende Düsenpaare auf. Im folgenden ist die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels im einzelnen erläutert. Die einzige Figur zeigt in schematischer Ansicht einen Kalander mit nachgeordnetem Konvektionstrockner. In einen als Ganzes mit 1 bezeichneten Verdichtungekalander bekannter Bauart wird eine Papierbahn 2 mit einem Feuchtigkeitsgehalt, der zwischen 15 % und 25 % beträgt, eingeführt, wobei der Durchlauf durch den Kalander in bekannter Weise am obersten Walzenspalt beginnt. Der Verdichtungskalander 1 hat 15 Arbeitswalzen. Seine Metallwalzen sind mit Dampf beheizt. Der einstellbare Liniendruck beträgt bis zu 500 kNm. Die Beheizung der Walzen und insbesondere die Arbeitsgeschwin- digkeit des Verdichtungskalanders 1 sind so gewählt, dass die Papierbahn den Kalander mit einem Trockengehalt von etwa 10 % verlässt. Die Papierbahn 2 wird unmittelbar nach dem Austritt aus dem Verdichtungskalander 1 in einen als Ganzes mit 3 bezeichnetpn Konvektionstrockner eingeführt, der, wie die Figur 1 zeigt, im Ausführungsbeispiel unmittelbar neben dem Kalendergerüst unter der Bühne 4 angeordnet ist, auf dem sich die Lagerungsvorrichtung für die Rolle befindet, von der die in den Verdichtungskalander 1 einlaufende Papierbahn 2 abgezogen wird. Der Konvektionstrockner 3 enthält längs der geradlinigen Durchlaufstrecke mehrere Düsenpaare, die aus je einer Düse 5, die gegen die Unterseite der Papierbahn 1 gerichtet ist, und einer Düse 6, die gegen die Oberseite der Papierbahn gerichtet ist, bestehen. Diese Düsen 5 und 6 richten Heissluftströme gegen die Papierbahn, durch welche die Papierbahn geführt und ihr Feuchtigkeitsgehalt bis zu der gewünschten Restfeuchte vermindert wird, die beispielsweise 6 % beträgt. Nach dem Austritt aus dem Konvektionstrockner 3 wird die Papierbahn wieder aufgewickelt. Sie hat nicht nur die gewünschte hohe Verdichtung, sondern auch eine Glätte, wie sie bisher bei Naturpapier nicht erreicht werden konnte. Die aus dem Konvektionstrockner 3 austretende Bahn 2 wird vorteilhafterveise über einen in bekannter Weise ausgebildeten, nicht dargestellten Kühlzylinder geführt. Man kann dann die Leistung des Konvektionstrocknere voll ausnutzen und dadurch seine Länge auf ein Minimum reduzieren, ohne eine zu hohe Papiertemperatur beim nachfolgenden Aufwickelvorgang zu haben. Alle in der vorstehenden Beschreibung erwähnten sowie auch die nur allein aus der Zeichnung entnehmbaren Merkmale sind als weitere Ausgestaltungen Bestandteile der Erfindung, auch wenn sie nicht besonders hervorgehoben und insbesondere nicht in den Ansprüchen erwähnt sind.

Claims: A method of refining paper in which a paper web is passed, after it has exited from the dry part of a paper-making machine, through at least one roll gap of a calender, in which a pressure is exerted on the paper web, the moisture content thereof being reduced to a final value, characterised in that the paper web is passed out of the roll gap or the last of the roll gaps with a moisture content which is above the final value of moisture content after which, to reduce the moisture content to the final value, it is subjected to a drying process by passing through a drying apparatus. A method according to Claim 1, characterised in that upon passage of the paper web through a calender having a number of rollers which make it possible for the web to attain the final level of moisture content upon emergence, and in which some of the rollers are heated, the operating speed of the calender is increased as required to achieve a moisture content which is above the final value of moisture content required at emergence from the calender. A method according to Claim 1 or Claim 2, characterised in that passage of the paper web through the roll gap or roll gaps takes place at a reduced line pressure. A method according to one of Claims 1 to 3, characterised in that passage of the paper web through the roll gap or roll gaps takes place at a reduced roll temperature. A method according to one of Claims 1 to 4, characterised in that in order to achieve in the paper web a moisture content which is above the final moisture content level required upon emergence from the last roll gap, an apparatus is employed which has a reduced number of roll gaps. A method according to one of Claims 1 to 5, characterised in that during the drying process, the paper web is subjected to convection drying. An apparatus for carrying out the method according to Claim 1, characterised in that a drying apparatus (3) is disposed on the downstream side of an arrangement which is constructed as a compaction calender (1) or as a satinising calender or as a mechanical smoothing mechanism. An apparatus according to Claim 7, characterised in that the drying apparatus is constructed as a convection dryer (3). An apparatus according to Claim 8, characterised in that the convection dryer (3) has, extending lengthwise of the passage which is followed by the paper web a plurality of pairs of nozzles (5, 6) which generate streams of air which are directed substantially towards one another.

Inventors: KIRBIS REINHARD DIPL-ING, REINHARD JANSSEN, KIRBIS, REINHARD, DIPL.-ING.
Applicants: KAEMMERER GMBH
Application year: 1985
Main classification: D21G1
IPC codes: D21G1