DF Coat™ - Vorhangstreichen mit 300 Jahren Betriebserfahrung

DF Coat™ - Das erfolgreiche Vorhangstreichkonzept

Die Ausgangssituation

Von einem Strichauftrag wird heut-zutage erwartet, dass er neben einer sehr guten Abdeckung des darun-terliegenden Trägermaterials, also in der Regel des Rohpapieres bzw. des Rohkartons, auch hervorragende Druckeigenschaften sicherstellt.

Das Vorhangstreichen („wörtliche Übersetzung“ von Curtain Coating) ist hier die ideale Methode, da nur bei diesem Verfahren eine in der Dicke vordefinierte Strichmenge, eben der Vorhang, auf das Papier aufgelegt wird.

Bei allen anderen Streichverfahren hängt die auf dem Papier verblei-bende Farbmenge von der Aufnah-mefähigkeit desselben und/oder von Dosierspalten oder Dosierkräften ab.

Das Konzept

Beim Vorhangstreichen fällt ein frei fallender Vorhang aufgrund der Schwerkraft auf die laufende Papierbahn. Um einen guten und gleichmäßigen Auftrag sicherzu-stellen, werden nicht nur an die Präzision des Auftragswerkes selbst sehr hohe Anforderungen gestellt, sondern auch an die Bahnführung. Es ist sehr wichtig, dass die Bahn in der Nähe des Auftreffpunktes des Farbvorhanges sicher gestützt und z.B. Flattern vollständig unterbunden wird.

Um sicherzustellen, dass der Farb-vorhang die Papierbahn ungestört erreicht und nicht von der von ihr mitgeschleppten Luftgrenzschicht verblasen wird, ist eine Luftentfer-nungseinrichtung (Aircut) erforder-lich.

Die Ziele

Dank der sehr gleichmäßigen Strichschichtdicke lassen sich mit dem Vorhangstreichverfahren Ziele hinsichtlich perfekter Abdeckung der Trägerbahn eindrucksvoll erreichen. Das trifft vor allem für braune oder graue Trägerbahnen aus ungebleich-tem Zellstoff oder aus rezyklierten Fasern zu, die aber für anspruchs-volle Druckzwecke eine gleichmäßig weiße Oberfläche haben sollen.

Ein weiteres Ziel ist sicherzustellen, dass auch bei hohen Geschwindig-keiten hergestellte und verdruckte hochqualitative Druckpapiere kein Mottling aufweisen. Es gilt als gesichert, dass Mottling von unter-schiedlichen Strichschichtdicken, wie sie zwangsläufig beim glätten-den Klingenstreichen entstehen, begünstigt wird.

Die DF Coat™ Highlights

• Perfekte Abdeckung

• Exzellente Laufeigenschaft

• Energieeinsparender Auftrag

DF Coat™ - Sein weitgespannter Einsatzbereich

Die Auftragsmedien

Die Vorhangstreichtechnologie erlaubt ein sehr weites Anwen-dungsspektrum. Auftragsmedien, die nahezu wasserdünn sind und nur eine sehr geringe Viskosität haben, lassen sich genauso verarbeiten, wie Streichfarben mit Feststoffgehal-ten über 68 %.

Sowohl Farben auf Basis der Standardstreichpigmente wie Kalziumkarbonat oder Kaolin als auch spezielle Auftragsmedien, wie z.B. Barrierestriche, thermoreaktive Farben oder Farben für Selbst-durchschreibepapiere lassen sich applizieren.

Das Betriebsfenster

Das Betriebsfenster beim Vorhang-streichen ist generell hinsichtlich Geschwindigkeitsbereich und Strich-gewicht sehr weit gespannt (siehe Diagramm).

Eine Untergrenze für das erzielbare Strichgewicht stellt die notwendige Menge zur Sicherstellung eines stabilen Vorhanges dar.

Um eine unzulässige Fersenbil-dung und daraus resultierend eine schlechte Strichqualität zu vermei-den, ist bei einem Feststoffgehalt von ca. 60 - 55 % eine Geschwin-

Optimaler Arbeitsbereich

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Maschinengeschwindigkeit [m/min]

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digkeit von min. 300 - 400 m/min erforderlich.

Sehr hohe Geschwindigkeiten stellen höchste Herausforderungen an die Streckbarkeit der Farbe beim Auftreffen auf die Papierbahn und der Beschleunigung auf die Papierbahngeschwindigkeit. Um dabei keine Strichfehler entstehen zu lassen, ist ein erhöhtes Strichge-wicht und Zugabe spezieller Additive erforderlich.

Kontakt mit TrägermaterialDosier-/Egalisierelement

DruckpenetrationFilmspaltung

Kein Kontakt mit TrägermaterialKein Dosier-/Egalisierelement

KapillarpenetrationKeine Filmspaltung

Ausrichtung der Strichpigmente

DF Coat™ - Im Technologievergleich

Der Klingenstrich

Seit Jahrzehnten bewährt, stellt der Klingenstrich den heutigen Standard für sehr viele Papiersorten dar.

Seine eindeutige Stärke liegt in der einebnenden Wirkung.

Beim Klingenstreichen werden die „Täler“ in der Topographie des Trä-germaterials mit Strich angefüllt. Je nach gewünschter Totalstrichmenge wird damit aber auch die verblei-bende Strichschichtdicke über den erhabenen Stellen des Trägermate-rials deutlich geringer, bei niedrigen Strichgewichten wird der Strich von den höchsten Stellen sogar völlig abgekratzt.

Mit dem Klingenstrich wird die höchste Glätte erzielt.

Der Filmstrich

Gerade bei den leichtgewichtigen Papiersorten, bei denen der Klingen-strich zu sehr starkem Abkratzen der Farbe von den erhabenen Stellen neigt, spielt der Filmstrich seine Stärke aus.

Dank der Tatsache, dass hier nur eine vordefinierte Farbmenge flächig angeboten wird, verbleibt auch auf den Erhebungen eine ausreichende Farbmenge, um gute Druckeigen-schaften sicherzustellen.

Die Farbübertragung zwischen zwei Walzen beansprucht die Bahn weni-ger als der kratzende Klingenstrich, wodurch Abrisse vermieden werden.

Der Vorhangstrich

Dank des berührungsfreien Dosier- und Übertragungsprinzips beim Vorhangstreichen, ist hier die Bahn-beanspruchung am geringsten.

Führen Klingen- und Filmstrich durch den Druck an der jeweiligen Dosierstelle zu einer gewissen Druckpenetration und zudem zu einer Querverteilung der Farbe, wirkt beim Vorhangstrich lediglich Kapil-larpenetration.

Die fast völlig ausbleibende Quer-verteilung stellt dagegen die sehr gute, der Ausgangskontur folgende, Abdeckung der Trägerbahn sicher. Die Streckung des Streichmediums beim Kontakt mit der Papierbahn wirkt sich positiv auf Glanz und Glätte aus und erleichtert die nach-folgende Kalandrierung.

Klingenstrich Filmstrich Vorhangstrich

Egalisierstrich Konturstrich Idealer Konturstrich

DF Coat™ - Eine Produktfamilie für alle Bedürfnisse

Einlagenstrich DF Coat™-S

Der DF Coat™-S stellt das vielfältig bewährte Produkt für den Auftrag einer einzelnen Vorhangstrichschicht dar.

Für ihn gibt es ca. 30 Referenzen bei verschiedenen Papier- bzw. Kartonsorten und in einem weiten Breitenbereich. Er kann sowohl für Laboreinrichtungen als auch für Maschinenbreiten bis 10 m geliefert werden.

Zweilagenstrich DF Coat™-D

Der DF Coat™-D stellt die konsequente Weiterentwicklung des DF Coat™-S für den Zweilagenauf-trag dar. Alle erprobten Features des DF Coat™-S sind hier doppelt verfügbar.

Auf diese Weise wird vielfach Bewährtes mit den erweiterten Möglichkeiten des Auftrages zweier unterschiedlicher Farbrezepturen kombiniert.

Die besondere Konstruktion verhin-dert zusätzlich den oft störenden „Teekannen“ Effekt anderer Mehrla-genlösungen.

Mehrlagenstrich DF Coat™-M

Jüngster Spross in der Familie der Voith Vorhangstreichaggregate ist der DF Coat™-M. Ihm liegt die „slide die“-Technologie zugrunde.

Bei diesem Verfahren gleitet die Farbe, die aus einer theoretisch unbegrenzten Anzahl von Schlitzen austritt, auf einer schiefen Ebene bis zum Ablösepunkt, von wo sie als freier Vorhang zur Papierbahn fällt. Beim DF Coat™-M wurden bewährte Elemente der DF Coat™ Baureihe mit innovativen Lösungen zur universellen Mehrlagendüse verbunden.

DF Coat

Vor-Filter

Puffer frische Farbe

Pumpe IPumpe IIKreislauf-filter

Heizen/Kühlen

Bypass Papier

VakuumEntlüfter

AirEx AT-V

AirEx™ AT-V

DF Coat™ -Der Prozess

Der Prozess

Ein perfekter Strichauftrag mit einem DF Coat™ erfordert ein perfektes Zusammenspiel aller Komponenten. Hier sei zunächst die Bahnführung genannt, die gewährleisten muss, dass die Bahn an der Stelle, an der der Farbvorhang auf die Bahn trifft und umgelenkt wird, völlig ruhig läuft und nicht flattert bzw. wellig ist. Dazu dient der Aircut, der die Luftgrenzschicht zurückzuhalten hat. Besondere Bedeutung hat das Farbzuführsystem, das mit dem Auf-tragsaggregat in allen Details konse-quent aufeinander abgestimmt sein muss. Zusammen bilden sie eine funktionale Einheit, um so die ge-forderte hohe Gesamteffizienz zu gewährleisten.

Die Arbeitsstation

Systembedingt erfordert das Vor-hangstreichen kleinere Farbmengen als die konventionellen Verfahren, da direkt ohne Farbüberschuss auf die Papierbahn aufgetragen wird. Da-durch werden aber auch signifikant höhere Genauigkeitsanforderungen z.B. an die Farbmengenregelung und Pulsationsfreiheit der Zuführung gestellt. Die Temperaturregelung und Filtration der Streichfarbe erfordern ebenfalls besondere Auf-merksamkeit. Unkontrollierte Tem-peraturschwankungen könnten z.B. Profilstörungen durch „thermisches Verbiegen“ der Auftragsdüse verur-sachen. Der schmale Düsenschlitz erfordert besonders effiziente Filter-systeme.

Der AirEx™ AT-V

Eine der größten Herausforde-rungen ist jedoch die Entlüftung der Streichfarbe. Auch kleinste Luftblasen können zu Strichfehlern führen und müssen konsequent eliminiert werden. Dies erfordert ein hoch-effizientes und für den Einsatz in der Papierindustrie optimiertes Entlüftungsaggregat.

Mittels zahlreicher Tests und inten-siver Beschäftigung mit der Thema-tik, hat Voith mit dem AirEx™ AT-V den, für den perfekten Strichauftrag benötigten Hochleistungsentlüfter, entwickelt. Hiermit lassen sich auch höherviskose Streichfarben, in denen Luftblasen kaum beweglich sind, sicher entlüften.

Schema der weltschnellsten (1.750 m/min) DF Coat™ AnlageAirEx™ AT-V

Langjährige Vorhangstreich-Erfahrung. Die kumulierte Darstellung der von Voith bereits gelieferten Anlagen für verschiedenste Papiersorten.

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DF Coat™ - Vielfältige Referenzen

Die Vorteile auf einen Blick

• Perfekte Abdeckung• Exzellente Laufeigenschaft• Reduzierte Trocknungsenergie• Einfacher Betrieb• Hoher Wirkungsgrad• Keine Verschleißteile• Hervorragende Bedienbarkeit• Beste CD und MD Strichge- wichtsprofi le• Profi lierbarkeit• Systemintegrierte Arbeitsstation• Kompakter Hochleistungsentlüfter• Weltweit die höchste Anzahl an Referenzen• Rund 300 Jahre kumulierte Betriebserfahrung

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