DE3586190T2 - Verfahren zur herstellung von papier mit hoher dichte. - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Papier, und sie betrifft insbesondere ein Verfahren zur Herstellung eines relativ dichten Papiers hoher Qualität.
• Im allgemeinen beinhaltet es die Herstellung von Papier, daß man eine verdünnte Wassersuspension von Holzzellulosefasern auf ein laufendes offenmaschiges Sieb fließen läßt, durch welches ein großer Teil der Flüssigkeit hindurchgeht. Es ist auch auf dem Fachgebiet bekannt, verdünnte Wassersuspension von Holzzellulosefasern zwischen zwei solche Siebe fließen zu lassen. Weitere Feuchtigkeit wird oft durch Verarbeitungsschritte wie die Anwendung von Vakuum und/oder durch die Anwendung von Druck entfernt. Demgemäß kann man die nasse Bahn durch Walzenspalte, die zwischen gegenüberliegenden Walzen ausgebildet sind, hindurchlaufen lassen, d.h. naßpressen. Es ist außerdem bekannt, den Feuchtigkeitsgehalt der Papierbahn weiter dadurch zu vermindern, daß man die Bahn über rotierende geheizte Zylinder laufen läßt, wo der Feuchtigkeitsgehalt durch Verdampfung bis zu einem Betrag von weniger als 15 % reduziert werden kann.
• Im Papierherstellungsprozeß ist es oft wünschenswert oder erforderlich, spezielle Eigenschaften der Papierbahn zu verbessern. Demgemäß besteht ein Problem, auf das man kürzlich auf dem Fachgebiet gestoßen ist, darin, daß mit dem Einführen des Hochgeschwindigkeitsdruckens ein Papier höherer Qualität erforderlich ist. Speziell ist ein Papier, das eine höhere Dichte zusammen mit einem relativ niedrigen Feuchtigkeitsgehalt hat, eine Vorbedingung für gewisse Arten des Druckens. Zum Beispiel wird, wenn ein Blatt im Mehrfarbendruck bedruckt wird, das bedruckte Blatt nachfolgend auf das Aufbringen der ersten Farbe durch einen Trocknungsschritt hindurchgeführt, bevor die nächste Farbe darauf aufgebracht wird. Sollte die Feuchtigkeit des Blatts, das in den Trocknungsschritt eintritt, zu hoch sein (z . B. oberhalb von 8 %), schrumpft das Blatt während des Trocknungsschritts und ist nicht in Deckung für das Aufbringen der nächsten Farbe.
• Mit anderen Worten bedeutet das, daß es für gewisse Druckerfordernisse wünschenswert ist, eine Papierbahn mit einer hohen Dichte und einem niedrigen Feuchtigkeitsgehalt zu haben. Um die höhere Dichte ohne Zerdrücken der Papierbahn zu erreichen, ist es vorgeschlagen worden, den Feuchtigkeitsgehalt bei der Maschinenkalandrierung zu erhöhen, um so einen Verdichtungsschritt zu erleichtern. Jedoch führt dieses zu schwärzender Fleckigkeit des Papiers und wirkt der Wünschbarkeit, einen niedrigen Feuchtigkeitsgehalt zu haben, entgegen. Um die gewünschten Ergebnisse zu erzielen, muß man ein relativ teures Verfahren unter Verwendung einer Mehrzahl von in hohem Maße strukturierten Schritten betreiben.
• Das Dokument AT-B-221 923 offenbart ein Verfahren zur Herstellung einer Papierbahn und schlägt vor, den Feuchtigkeitsgehalt der nassen Papierbahn auf zwischen 50 % bis etwa 45 % zu reduzieren, um eine genügende Glattheit der Papierbahn zu erhalten, bevor die Papierbahn kalandriert wird. AT-B-221 923 beschreibt nur die Herstellung der nassen Papierbahn, jedoch sagt dieses Dokument, was die weitere Behandlung der nassen Papierbahn anbetrifft, um das endgültige Papier zu erhalten, praktisch nur, daß auf die in AT-B-221 923 offenbarte Maschine "Einrichtungen wie Kühlwalzen und eine Kalandrierungs- und Aufrollanlage" folgen können. Bei hohen Feuchtigkeitsgehalten wird üblicherweise Hartkalandrierung angewandt, wohingegen Weichkalandrierung generell nur in dem niedrigen Feuchtigkeitsbereich angewandt wird.
• Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung einer Papierbahn zur Verfügung zu stellen, die eine relativ hohe Dichte und niedrige Feuchtigkeit hat, welche Papierbahn für Mehrfarbendruck geeignet ist.
• Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung mittels eines verbesserten Verfahrens zur Herstellung von Papier erfüllt, welches Verfahren die Schritte des
• (1) Herstellens eines Papierbreieintrags von Fasern,
• (2) Ausbilden einer nassen Papierbahn aus diesem Eintrag,
• (3) Entfernens von Feuchtigkeit aus der nassen Papierbahn, um den Feuchtigkeitsgehalt derselben auf zwischen etwa 55 % bis etwa 15 % zu reduzieren,
• (4) Weichkalandrierens der Bahn, um die Papierdichte wesentlich zu erhöhen, während sie auf diesem Feuchtigkeitsgehalt von zwischen etwa 55 % bis etwa 15 % ist, und nachfolgenden Behandelns der Bahn, um weiter deren Feuchtigkeitsgehalt zu reduzieren, so daß dadurch ein Papier hoher Qualität erzeugt wird, das für Mehrfarbendruck geeignet ist, umfaßt.
• Eine Einrichtung, welche für das Ausführen des Verfahrens der Erfindung verwendet werden kann, umfaßt Mittel zum Herstellen eines Papierbreieintrags von Fasern, Mittel zum Ausbilden einer nassen Papierbahn aus dem Eintrag, Mittel zum Entfernen von Feuchtigkeit aus der nassen Papierbahn bis zu einem Niveau von zwischen etwa 55 % bis etwa 15 %, Mittel zum Superkalandrieren der Papierbahn, während die Papierbahn einen Feuchtigkeitsgehalt von zwischen etwa 55 % bis etwa 15 % hat, um die Dichte der Bahn wesentlich zu erhöhen.
• Wie vorher erwähnt, ist es in dem Papierherstellungsprozeß oft wünschenswert, spezielle Eigenschaften der Papierbahn zu verbessern, und demgemäß wird die Papierbahn oft einem Kalandrierungsvorgang unterworfen, worin die Bahn durch aufeinanderfolgende Walzenspalte hindurchlaufen gelassen wird, die zwischen schweren rotierenden Walzen in einem Kalanderturm ausgebildet sind. In dieser Hinsicht kann man die getrocknete Papierbahn entweder einem "Hart"- oder "Super"-Kalandrierungsschritt unterwerfen. Ein Hart-Kalandrierungsschrittbetrieb umfaßt das Hindurchlaufenlassen der Papierbahn zwischen paarweisen Walzen, wobei die Oberfläche von jeder aus einem harten nichtelastischen Material ausgebildet ist. Superkalandrierung (auch als Weichkalandrierung bezeichnet) andererseits findet statt zwischen einem Paar von Walzen, worin die Oberfläche von einer der Walzen aus einem harten nichtelastischen Material hergestellt ist, während die Oberfläche der gegenüberliegenden Walze aus einem festen elastischen Material hergestellt ist. Die Kalandrierungsvorgänge können "in-line" mit anderen Schritten des Papierherstellungsprozesses stattfinden - mit anderen Worten, zusammen mit den Schritten der Bahnformung, des Pressens und der Trocknung und werden demgemäß als Kalandrierung auf der Maschine bezeichnet. Wenn die Kalandrierung nicht in-line geschieht, wird sie als Kalandrierung weg von der Maschine bezeichnet. Wie gegenwärtig auf dem Fachgebiet der Papierherstellung praktiziert, wird die Superkalandrierung gewöhnlich weg von der Maschine ausgeführt.
• Andere Kalandrierungs- und/oder Naßpreßvorgänge oder Vorgänge ähnlicher Art sind auch auf dem Fachgebiet bekannt. Demgemäß ist es in Situationen, in denen die Draht- oder die Entwässerungswalze oder der Druckfilz Markierungen auf der nassen Bahn zurückläßt, manchmal wünschenswert, diese Markierungen zu entfernen, während die Bahn in hohem Maße plastisch ist. In einem solchen Fall wird eine Glättungspresse unmittelbar vor dem Trocknungsabschnitt verwendet; die Glättungspresse besteht aus zwei Walzen, die ähnlich gewöhnlichen Preßwalzen sind, ausgenommen, daß kein Filz verwendet wird, und die nasse Bahn sehr leicht zwischen zwei sehr harten Oberflächen gepreßt wird. Diese Oberflächen sind gewöhnlich aus einem metallischen Material oder Granitmaterial hergestellt, und in einigen Fällen ist ein sehr hartes Gummimaterial verwendet worden. Neuerlicher wird, insbesondere für Schleifholzpapier, ein Kalandrierungsvorgang innerhalb des Trocknerabschnitts selbst angewandt. Die Stelle, an welcher die Kalandrierung ausgeführt wird, hängt von den gewünschten Papiereigenschaften ab, und dieser Vorgang wird als Kalandrierung im Feucht(glättwerk) bezeichnet. Dieser Vorgang der Kalandrierung im Feuchtglättwerk wird unter Verwendung von im wesentlichen der gleichen Ausrüstung durchgeführt, wie es diejenige ist, die für die Maschinenkalandrierung benutzt wird - d.h. Hartkalandrierung, wo die Oberflächen der den Walzenspalt bildenden Walzen beide aus hartem nichtelastischem Material hergestellt sind. Obwohl es die Hauptfunktion der Kalandrierung im Feuchtglättwerk ist, das Blatt auszuglätten und irgendwelche hohen Flecken auszunivellieren, müssen niedrige Walzenspaltdrucke angewandt werden, um eine Beschädigung, Fleckigkeit oder Schwärzung des Blatts zu vermeiden, da der Feuchtigkeitsgehalt hoch und die Bahn schwach sein können.
• Wie aus dem obigen ersichtlich ist, kann Hartkalandrierung sowohl innerhalb des Trocknerabschnitts als auch nachfolgend auf den Trocknungsschritt angewandt werden. Generell benutzt Kalandrierung im Feuchtglättwerk nur sehr niedrige Walzenspaltdrucke, während Maschinenkalandrierung (Hartkalandrierung) bei Feuchtigkeiten unter 15 % und niedrigen bis hohen Walzenspaltdrucken angewandt wird. Superkalandrierung andererseits wird generell nur in dem niedrigen Feuchtigkeitsbereich angewandt, gewöhnlich weg von der Maschine. Andere Arten der Kalandrierung, wie Glanzkalandrierung oder ähnliche "Endbearbeitungs"-Vorgänge, worin eine wesentliche Verminderung in der Dicke/dem Dickenmaß oder wesentliche Erhöhungen in der Dichte nicht bewirkt werden (wegen der verschiedenen Probleme, z. B. "glänzende"/fleckige Oberflächen etc.), wenden auch Weichkalandrierungstechniken bei Feuchtigkeit unter 15 % an. Die kommerzielle Anwendung beinhaltet gewöhnlich Kartonqualitäten. Dieses ist z . B. aus US- A-3 124 504 bekannt. In der Offenbarung dieses Dokuments wird gelehrt, daß ein Walzenspalt, der eine harte Metalloberfläche und eine harte elastische Oberfläche beinhaltet, dazu benutzt werden kann, einer unbeschichteten Bahn gewisse Oberflächencharakteristika zu verleihen. Sie lehren nicht irgendeine Wünschbarkeit des Erzielens einer wesentlichen Verminderung in der Dicke oder dadurch eine Erhöhung in der Dichte der Bahn, was das Ziel der vorliegenden Erfindung ist. Die vorliegende Erfindung andererseits erzielt eine wesentliche Verminderung. Für Glanz- oder ähnliche Kalandrierungsvorgänge wird eine Abnahme in der Dicke (oder eine Zunahme in der Dichte) von über 5 bis 10 % als eine wesentliche Abnahme (oder Zunahme) in Abhängigkeit von der Qualität des Papiers oder Kartons betrachtet.
• Weiterhin gibt US-A-3 124 504 keine Daten zur Stützung des offenbarten Verfahrens, und Nachforschungen zeigen, daß mit diesem Verfahren kein kommerzieller Erfolg stattgefunden hat. Dieses Fehlen von kommerziellem Erfolg wird durch US-A-3 759 785 erhärtet, wonach ein Weichkalandrierungsprozeß nur auf ein unbeschichtetes Papier (Zeitungspapier) in einem Feuchtigkeitsbereich von bis zu 12 bis 15 % angewandt werden könnte (Zeilen 23 bis 25, Spalte 8).
• Im Hinblick auf das obige ist es daher wichtig, zur Kenntnis zu nehmen, daß die Bezeichnungen "verdichten/kalandrieren/weichkalandrieren/ Kalander", wie sie von der Anmelderin in der vorliegenden Erfindung benutzt werden, solche Preß - / Kalandrierungs-Vorgänge ausschließen, welche das folgende beinhalten: naßpressen / Naßpressen; glätten / Glättungspressen / Kalander; endbearbeiten / glanzkalandrieren / Glanzkalander.
• Die vorliegende Erfindung benutzt, wie vorher erwähnt, eine nasse Papierbahn, welche einen Feuchtigkeitsgehalt von zwischen etwa 55 % bis etwa 15 % hat. Diese nasse Papierbahn kann durch konventionelle Mittel beschafft werden - wie in konventionellen Papierherstellungvorgängen kann eine verdünnte Wassersuspension der Papierbreifasern auf ein laufendes offenmaschiges Drahtsieb fließen gelassen werden, um die Entfernung eines wesentlichen Teils des Wassers durch das Sieb zu ermöglichen. Weiteres Wasser kann durch konventionelle Schritte, wie die Anwendung von Vakuum oder die Verwendung von Preßwalzen oder anderer Schritte zum teilweisen Trocknen der Bahn auf den gewünschten Feuchtigkeitsgehalt entfernt werden. Wenn es gewünscht wird, kann die Bahn zusätzlich behandelt werden, um ihre Integrität zu erhöhen.
• Die Bahn wird, während sie auf einem Feuchtigkeitsgehalt von zwischen etwa 55 % bis etwa 15 % ist, einem Superkalandrierungsvorgang auf der Maschine unterworfen. Demgemäß wird die Papierbahn bei dem gewünschten Feuchtigkeitsgehalt zwischen einem Paar Walzen hindurchlaufen gelassen, von denen eine aus einem harten nichtelastischen Material, wie einem metallischen Material, und eine gegenüberliegende Walze aus einem festen elastischen Material hergestellt ist. Obwohl die Materialien, aus denen die Walzen ausgebildet sein können, auf dem Fachgebiet bekannt sind, und die Bezeichnungen "Weich"- und/oder "Super"-Kalandrierung denjenigen gut bekannt sind, die auf dem Fachgebiet unterrichtet sind, werden unten speziellere Aspekte erörtert.
• Wie oben erwähnt, gibt es eine Anzahl von Variablen/Parametern, die mit dem Kalandrieren verknüpft sind, von welchen viele in einer hochkomplizierten Weise in Wechselwirkung stehen und über welchen Gegenstand viel geschrieben worden ist. Jedoch ist hier ein Parameter von Interesse, nämlich die Härte und Art des Materials, aus welchem die elastische Walzenoberfläche hergestellt ist. Es gibt solche Materialien, welche allgemein als "baumwollgefüllt" bezeichnet werden, andere werden als "elastomer" bezeichnet. Eine spezielle Elastomermaterial- oder Kalanderwalze, von der gefunden worden ist, daß sie brauchbar für die vorliegende Erfindung ist, wird von Eduard Kusters (Westdeutschland) hergestellt und von dieser Firma unter der Handelsbezeichnung "MAT-ON-LlNE" verkauft.
• Wie vorstehend erwähnt, kann die Papierbahn dem Superkalandrierungsschritt unterworfen werden, während sie einen Feuchtigkeitsgehalt von zwischen etwa 55 % bis etwa 15 % hat. Obwohl die Patentinhaberin gefunden hat, daß diese Erfindung innerhalb des Feuchtigkeitsbereichs von etwa 55 % bis etwa 15 % arbeitet, ist die untere Feuchtigkeitsgrenze tatsächlich diejenige Grenze, jenseits welcher der Stand der Technik selbst gefunden hat, daß er nicht wirksam arbeiten kann, ohne daß Blattschwärzung stattfindet. Es wurde andererseits gefunden, daß das höhere Feuchtigkeitsniveau dasjenige Niveau ist, wo keine weitere Feuchtigkeit durch übliche Naßpreßvorgänge extrahiert werden kann; weiterhin wurde in Abhängigkeit von früheren Verdichtungs-/Trocknungs-Schritten gefunden, daß es der Punkt ist, wo die Integrität/Festigkeit der Bahn genügend war, daß diese einer Weichkalandrierungsoperation/einem Weichkalandrierungs -schritt widersteht. Es wurde auch gefunden, daß dieses Feuchtigkeitsniveau in hohem Maße abhängig von der Art des Bahneintrags ist. Obwohl die Bahnadhäsion an den Walzen bei diesen hohen Feuchtigkeiten stark sein kann, können Freigabemittel/-oberflächen dazu verwendet werden, um diesem wirksam entgegenzuwirken, anderenfalls kann sie auch die Grenze hoher Feuchtigkeit bestimmen.
• Es wird jedoch bevorzugt, daß die Superkalandrierung ausgeführt wird, während der Feuchtigkeitsgehalt der Papierbahn zwIschen etwa 20 % bis etwa 40 % ist. Der optimale spezifische Feuchtigkeitsgehalt für irgendeine spezielle Papierbahn hängt jedoch von vielen Variablen oder Parametern ab. Demgemäß muß man Faktoren wie die Maschinengeschwindigkeit, die Walzenspaltdruckbelastung, den Walzendurchmesser, die Anzahl von Walzenspalten, durch welche die Bahn hindurchgeführt wIrd, die Kalandrierungstemperatur, die Art des Eintrags, der für die Bahn selbst benutzt wird, die Art und Härte der Oberfläche der elastischen Walze, etc. berücksichtigen.
• Die Temperatur der Bahn, welche in den Walzenspalt eintritt, hängt auch von anderen Faktoren ab. Demgemäß könnte man Dampfschauer benutzen, um die Feuchtigkeit und die Temperatur der Bahn bis nahe dem Siedepunkt des Wassers zu erhöhen, und durch Verwendung eines unterteilten Dampfkastens und Variieren des Dampfs an verschiedenen Stellen könnte man das Walzenspaltdruckprofil des Superkalandrierungsvorgangs steuern. Jedoch ist die Art des Materials, das für die Erzeugung der festen elastischen Walzenoberfläche für den Superkalandrierungsschritt benutzt wird, ein Begrenzungsfaktor für die Kalandrierungstemperatur. Wenn elastomere Materialien verwendet werden, würde eine zu hohe Temperatur die Walzenoberfläche/Bindung zwischen dem Elastomer und dem metallischen Kern schädlich beinflussen. Auch könnte eine zu hohe Temperatur die Tendenz haben, das Blatt auszutrocknen, während es verarbeitet wird. Nichtsdestoweniger hat die Patentinhaberin gefunden, daß sie durch Steuern sowohl der Bahntemperatur als auch der Temperatur der Oberfläche von jeder der gepaarten Walzen die Gesamtweichkalandrierungstemperatur steuern kann. Demgemäß hat die Patentinhaberin innerhalb der Temperaturbegrenzung der elastischen Walzenoberfläche gefunden, daß sie durch Verwendung von höheren Kalandrierungstemperaturen in der Lage war, die Walzenspaltdruckintensität/-belastung für einen gegebenen Verdichtungsvorgang zu vermindern oder umgekehrt eine größere Verdichtung für eine gegebene Walzenspaltbelastung zu erhalten, alles im Interesse eines Blatts höherer Qualität.
• Eine andere Ausführungsform, von der die Patentinhaberin gefunden hat, daß sie vorteilhaft ist, war es, den Weichkalandrierungsvorgang bei den höheren Feuchtigkeiten in zwei oder mehr Stufen, mit oder ohne Zwischenstufentrocknung, zu unterteilen. Zum Beispiel eine leichte Weichkalandrierungsstufe in dem Feuchtigkeitsbereich von 45 bis 55 %, worin die Dichte um 10 bis 20 % erhöht wird, diese würde von einem Trocknen der Bahn auf eine Feuchtigkeit innerhalb des Bereichs von 25 bis 35 % gefolgt sein, dem eine schwerere Weichkalandrierungsstufe/ein schwererer Weichkalandrierungsschritt zu folgen hat, worin die Dichte weiter erhöht würde. Obwohl Infrarottrocknung in dieser Ausführungsform mit guter Wirkung angewandt werden kann, wird es bevorzugt, eine Trocknungstechnik zu verwenden, worin die Bahn unter Druck gehalten wird, während sie trocknet, z.B. eine Trocknungsfilz- und -zylinder-Kombination. Ausführungsformen, die eine Kombination des neuartigen Weichkalandrierungsschritts der Patentinhaberin mit anderen Kalandrierungsschritten nach dem Stande der Technik beinhalten, sind unten mit den zugehörigen Daten offenbart.
• Nachdem auf diese Weise die Erfindung allgemein beschrieben worden ist, sei Bezug auf die beigefügten Zeichnungen genommen, welche die Praxis der Erfindung veranschaulichen, und worin: FIGUREN 1, 2 und 3 Kurvendarstellungen sind, welche die Beziehung zwischen akkumulierter angewandter Walzenspaltdruckbelastung in Abhängigkeit von der Blattdichte gemäß verschiedenen Ausführungsformen zeigen.
• In einer ersten Testausführungsform wurde eine kommerziell hergestellte Zeitungspapierbahn einem Superkalandrierungsschritt auf einer Pilotanlage-Maschine unterworfen. Die Bahn hatte einen anfänglichen Feuchtigkeitsgehalt von 9 %; die Papierbahn wurde einer Mehrzahl von Durchgängen durch Walzenspalte mit variierenden Walzendrucken, wie in Tabelle 1 angegeben und in Figur 1 aufgezeichnet (Kurve A), unterworfen. Eine Probe der Papierbahn wurde hinsichtlich verschiedener Eigenschaften getestet, wie hier nachstehend angegeben ist. TABELLE 1 PROBE Walzenspalte × pli (pro Walzenspalt) Acc. Walzenspaltbelastung (pli) Grundgewicht (g/m²) Dichte (kg/m³) Corr. Dichte (kg/m³) fortgesetzt TABELLE 1 fortgesetzt PROBE Walzenspalte × pli (pro Walzenspalt) Acc. Walzenspaltbelastung (pli) Walzenspalttemperatur ºC Grundgewicht (g/m²) Dicke (um) Dichte (kg/m³) Corr. Dichte (kg/m³) PSS (um) Filz PPS (um) Draht Corr. Dichte = Dichte × Grundgewicht (Probe 0)/Grundgewicht (Probe) 00-Probe = bevor irgendeine Kalandrierung erfolgt 0-Probe = nach mehreren Walzenspalten in dem Maschinenkalander PPS = Parker Druck-Oberflächen-Test in Mikron pli - Druck pro lineare 2,54 cm (1 Zoll) Acc. - Akkumulierte Corr. - Korrigierte
• Nachfolgend wurde eine Bahn aus Zeitungspapier von einer kommerziellen Papiermaschine an der Feuchtglättwerkstelle bei einer Feuchtigkeit von angenähert 31 % entfernt. Wahrend der Zeit, in welcher die Bahn für eine weitere Verarbeitung auf der Pilotanlage-Maschine präpariert wurde, war die Feuchtigkeit in einen Bereich von 25 bis 30 % abgefallen. Diese feuchte Papierbahn wurde dann einem Weichkalandrierungsschritt, ähnlich der vorherigen Ausführungsform mit den Parametern und Ergebnissen, die unten in Tabelle 2 angegeben und in Figur 1 aufgetragen (Kurve B) sind, unterworfen. TABELLE 2 PROBE Walzenspalte × pli (pro Walzenspalt) Acc. Walzenspaltbelastung (pli) Dicke (um) Dichte (kg/m³) 00-Probe = bevor irgendeine Kalandrierung erfolgt
• In der nächsten Testausführungsform wurde die feuchte Papierbahn wieder von einer kommerziellen Papiermaschine an der Feuchtglättwerkstelle mit dem gleichen Feuchtigkeitsgehalt wie die Probe für Tabelle 2 genommen. Die Probe wurde einem Weichkalandrierungsvorgang bei einem Feuchtigkeitsgehalt zwischen 22 bis 23 % unterworfen, luftgetrocknet auf angenähert 9 bis 10 % Feuchtigkeit und dann einem weiteren Weichkalandrierungsvorgang unterworfen. Die Ergebnisse sind unten in Tabelle 3 angegeben und in Figur 2 aufgetragen. TABELLE 3 PROBE SB Walzenspalte × pli (pro Walzenspalt) SM Walzenspalte × pli (pro Walzenspalt) Acc. Walzenspaltbelastung (pli) Dicke (um) Dichte (grm/cm³) PPS Filz (um) PPS Draht (um) SB = Weichkalandrierung bei einer Feuchtigkeit über 15 % (z.B. an dem Feuchtglättwerk) SM = Weichkalandrierung bei einer Feuchtigkeit unter 15 % (z. B. an dem Maschinenturm)
• Eine weitere Testausführungsform war ein Lauf ähnlich demjenigen der Beispiele 2 und 3, wieder unter Benutzung einer Papierbahn aus Zeitungspapier von einer kommerziellen Papiermaschine an der Feuchtglättwerkstelle. In dieser Ausführungsform wurde die Papierbahn einem anfänglichen Weichkalandrierungsvorgang bei einem Feuchtigkeitsgehalt von 22 bis 23 % unterworfen, luftgetrocknet auf ungefähr 9 bis 10 % und dann einem endgültigen Hartkalandrieren bei dem verminderten Feuchtigkeitsniveau unterworfen. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 4 unten gezeigt und in Figur 3 aufgetragen. TABELLE 4 PROBE SB Walzenspalte × pli (pro Walzenspalt) HM Walzenspalte × pli (pro Walzenspalt) Acc. Walzenspaltbelastung (pli) Dicke (um) Dichte (grm/cm³) PPS Filz (um) PPS Draht (um) SB = Weichkalandrierung bei einer Feuchtigkeit über 15 % (z.B. an dem Feuchtglättwerk) HM = Hartkalandrierung bei einer Feuchtigkeit unter 15 % (z . B. an dem Maschinenturm)
• Bezugnehmend auf Figur 1 zeigt die Kurve A, wie die Dichte der Bahn zunimmt, wenn die Bahn einem vorausgehenden Prozeß des Superkalandrierens weg von der Maschine bei einem niedrigen Feuchtigkeitsgehaltangenähert 9 % - unterworfen wird. Die Kurve B zeigt andererseits die Zunahme der Dichte der Bahn, wenn sie dem Verfahren der vorliegenden Erfindung - Weichkalandrierung bei einem höheren Feuchtigkeitsgehalt (25 bis 30 %) auf der Maschine - unterworfen wird. Beim Vergleichen der Kurven A und B ist es evident, daß man eine Bahn höherer Dichte leichter mit der gleichen "akkumulierten Walzenspaltbelastung" erhalten kann, wenn man die Praxis der vorliegenden Erfindung anwendet.
• Demgemäß repräsentiert, unter Rückbezug auf Tabelle 1 (Kurve A) die Dichte der Probe 11 ein "Standardzeitungs"-Blatt und nicht diejenige eines Zylindertiefdruckblatts höherer Qualität, welches in den Proben 5 bis 9 in Tabelle 2 erzielt wird.
• Die Figur 2 und die Tabelle 3 veranschaulichen, daß man in der Lage ist, ein Blatt mit Superqualität, die Zylindertiefdruckqualität equivalent ist, durch die Praxis der vorliegenden Erfindung, kombiniert mit Superkalandrierung nachfolgend auf die Schritte des Feuchtglättwerks, Superkalandrierung und Lufttrocknung zu erhalten. In diesem Verfahren wurde die Dichte etwa 80 % erhöht.
• Die Figur 3 und die Tabelle 4 veranschaulichen, daß man ein Zylindertiefdruckblatt guter Qualität mit der Kombination von Superkalandrierung bei einer höheren Feuchtigkeit, Lufttrocknung und dann Hartkalandrierung mit mehreren leichten Walzenspalten erhalten kann. Im allgemeinen vermindert die Anwendung der Superkalandrierung bei höheren Feuchtigkeiten die Anzahl von Walzenspalten/die Größe des Walzenspaltdrucks, die für das Endkalandrieren des Blatts erforderlich ist, wesentlich. Da Kalandrierung, insbesondere Hartkalandrierung, ein beschädigender und teurer Vorgang sein kann, ist dieses extrem brauchbar.
• Unter Bezuguahme zurück auf die Tabellen 3 und 4 wurde unter Vergleich der Ergebnisse der Superkalandrierung gegenüber Hartkalandrierung (beide bei niedrigen Feuchtigkeiten) nach Weichkalandrierung bei höheren Feuchtigkeiten durch Aufbringen eines Druckerschwärzefilms mit einer speziellen Ziehstange auf die Proben gefunden, daß das Hartkalandrieren noch eine größere Fleckigkeitsneigung hatte, als es diejenige für das Weichkalandrieren war, welches überhaupt keine Fleckigkeit zeigte. Demgemäß belästigt, obwohl Verfahren nach dem Stand der Technik ein Papier hoher Dichte herstellen könnten, Flecklgkeit oder "Galvanisierung" noch diese Bemühungen. Es ist klar, daß die vorliegende Erfindung diesen Fleckigkeitseffekt, der ein Drucken hoher Qualität sehr schwierig, wenn nicht unmöglich machte, ausgeschaltet hat. Außerdem ist das Dichteprofil gleichförmiger, und die Oberfläche ist "flacher"
• Die Einrichtung zum Weichkalandrieren ist auf dem Fachgebiet gut bekannt, und demgemäß kann auf US-A-3 365 774 und US-A-4 256 034 wie auch auf US-A-3 124 504 als Beispiele einer geeigneten Einrichtungsart Bezug genommen werden. Obwohl sich die obigen Beispiele mit Papier von Zeitungspapierqualitäten befaßt haben, können andere Qualitäten von Papier und Karton, welche einen weiten Dickenmaß- oder Dickenbereich überdekken, in gleicher Weise gut verwendet werden, wenn eine höhere Dichte zusammen mit annehmbaren Druckcharakteristika erforderlich ist.
• Wie aus dem obigen ersichtlich ist, wird in der Praxis der vorliegenden Erfindung eine wesentliche Erhöhung in der Dichte unter Verwendung eines Super-/Weichkalandrierungsvorgangs erzielt. Die Bahn "erinnert sich" des vorherigen Kalandrierungsvorgangs, dem sie unterworfen worden ist, und es wurde gefunden, daß es der Gesamtwalzenspaltdruck ist, dem die Bahn durch die gesamte Super-/Weichkalandrierung unterworfen worden ist, welcher extrem wichtig ist.

Claims (8)

1. Verfahren zur Herstellung von Papier, wobei das Verfahren die Schritte des

(1) Herstellens eines Pulpeintrags von Fasern,

(2) Ausbildens einer nassen Papierbahn aus diesem Eintrag,

(3) Entfernens von Feuchtigkeit aus der nassen Papierbahn, um den Feuchtigkeitsgehalt derselben auf zwischen etwa 55 % bis etwa 15 % zu reduzieren,

(4) Weichkalandrierens der Bahn, um die Papierdichte wesentlich zu erhöhen, während sie auf diesem Feuchtigkeitsgehalt von zwischen etwa 55 % bis etwa 15 % ist, und nachfolgenden Behandelns der Bahn, um weiter deren Feuchtigkeitsgehalt zu reduzieren, so daß dadurch ein Hochgualitätspapier erzeugt wird, das für Mehrfarbendruck geeignet ist,

umfaßt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, worin der Schritt des weiteren Behandelns der Bahn den Schritt des Trocknens der Papierbahn und des nachfolgenden weiteren Kalandrierens der Bahn umfaßt.

3. Verfahren nach Anspruch 2, worin der Schritt des weiteren Kalandrierens der Bahn den Schritt des Superkalandrierens der Papierbahn, folgend Trocknen, umfaßt.

4. Verfahren nach Anspruch 2, worin der Schritt des weiteren Kalandrierens der Papierbahn den Schritt des Hartkalandrierens der Papierbahn umfaßt.

5. Verfahren nach Anspruch 2, worin der Schritt des weiteren Kalandrierens der Papierbahn den Schritt des Weichkalandrierens der Bahn, während sie auf einem Feuchtigkeitsniveau von niedriger als etwa 15 % ist, umfaßt.

6. Verfahren nach Anspruch 1, worin der Schritt des Weichkalandrierens der Papierbahn den Schritt des Weichkalandrierens der Bahn, während sie auf einem Feuchtigkeitsgehalt von zwischen etwa 20 % bis etwa 40 % ist, umfaßt.

7. Verfahren nach Anspruch 1, worin der Schritt des Weichkalandrierens der Bahn on-line an einer Feuchtglättwerkstelle geschieht.

8. Verfahren nach Anspruch 7, worin der Schritt des nachfolgenden Behandelns der Bahn, um deren Feuchtigkeitsgehalt weiter zu reduzieren, den Schritt des Trocknens der Bahn und des nachfolgenden weiteren Kalandrierens der Bahn umfaßt.