Archiv Fachartikel Papiertechnik

Die Streichküche …

… ist ein separater Bereich, wo die passende Streichfarbe aus vielen verschiedenen Komponenten entsprechend einer vorgegebenen Rezeptur nach Menge und Zeitfolge aufbereitet wird. Das Ergebnis ist eine Streichfarbe, die zum Auftragen auf das Papier oder den Karton zur Verfügung steht.

Dipl.-Ing. Holger BurkertBildungsakademie Papier (BIP)

Wir kennen – allgemein gesehen – die Küche als einen Raum zum Kochen, Backen oder Zubereiten. Hier werden in der Regel nach einer vorgegebenen Rezeptur die Zutaten in der richtigen Menge aufbereitet und dann in der richtigen Reihenfolge zusammengebracht. Als Ergebnis wird abschließend das Essen gekocht, der Kuchen gebacken oder das Menü zubereitet.

Nun schauen wir in die Streichküche und werden feststellen, hier wird hauptsächlich zubereitet. Die gesamten Zutaten für die Streichfarbe werden vermischt, homogenisiert, gefiltert und schließlich bevorratet. Das Ergebnis ist eine Streichfarbe, die einerseits aus den Hauptkomponenten Wasser, Pigmente und Bindemittel sowie anderseits aus vielen Hilfskomponenten, wie zum Beispiel Nassfestmittel, Farbmittel, optischem Aufheller, Entschäumer, Dispergiermittel und Konservierungsmittel, besteht.

Die Zutaten

Die Hauptkomponenten sorgen für den Strich auf dem Papier beziehungsweise dem Karton. So nehmen die Pigmente mengenmäßig den größten Anteil unter den Zutaten ein. Diese unlöslichen, mikroskopisch kleinen, festen Substanzen werden die wesentlichen Eigenschaften des gestrichenen Papiers, wie Glätte, Glanz sowie Weiße, Opazität und Rupffestigkeit, bestimmen.

Dazu kommt die sehr wichtige Zutat der Bindemittel, denn sie übernehmen die Aufgabe, die Pigmente untereinander und an die Papieroberfläche zu binden. Das Wasser dient als Lösemittel für das Dispergieren sowie als Transportmittel für das Fördern.

Dagegen sind die einzelnen Namen der aufgezählten Hilfsmittel Programm und lassen schon eine grundlegende Aussage für ihren Anwendungszweck ableiten. Sie verleihen dem Strich zusätzliche Eigenschaften und dienen auch zur Stabilisierung des Prozessablaufes, insbesondere beim Fördern und Auftragen der Streichmasse.

Die Prozesse

Nach den Zutaten werden nun die Prozesse in der Streichküche betrachtet. Die Pigmente werden in Pulverform oder meist als sogenannte Slurry angeliefert. Das Wort Slurry ist eine aus dem Englischen übernommene Bezeichnung für Massen unterschiedlicher Zusammensetzung von breiartiger Konsistenz, die im Allgemeinen noch pumpfähig sind. In der Streichküche steht das Wort für eine Pigmentdispersion. Die Slurry muss bei der Lagerung gut und ständig umgerührt werden. So sind die Edelstahlbehälter mit speziellen Rührwerken ausgestattet, um eine Entmischung der Dispersion durch den sehr hohen Anteil der Pigmente zu verhindern. Denn Dispersion steht für eine feinste Verteilung beziehungsweise Durchmischung eines Stoffes in einem anderen.

Erfolgt die Anlieferung doch in Pulverform, muss der Aufbereitungsprozess mit der Herstellung einer Dispersion beginnen, also die Pigmente mit der vorgegebenen Menge Wasser zu vermischen. Dafür kommen Dispergiermaschinen, eine Art Knetmaschinen, zum Einsatz.

Parallel müssen die Bindemittel in der Regel durch einen Kochprozess aufgeschlossen werden. Hier spielen – in Abhängigkeit, ob ein natürliches oder ein synthetisches Bindemittel eingesetzt wird – die Kochparameter Temperatur und Zeit eine entscheidende Rolle.

Neben dem sehr oft eingesetzten natürlichen Bindemittel, wie zum Beispiel Eiweiß oder Stärke (Mais, Reis, Kartoffel) kommen auch synthetische Bindemittel, wie zum Beispiel Polyvinylalkohol zum Einsatz.

Genaue Rezeptur umsetzen

In den Mischbehältern entsteht nun durch das intensive Mischen der Pigmentslurry mit all den anderen Komponenten die Streichfarbe. In der Regel sind mehrere Mischaggregate aufgestellt, so dass auch die genaue Rezeptur, also Menge, Temperatur, Rührzeiten sowie Reihenfolge der Zugabe, in Abhängigkeit der spezifischen Erfordernisse umgesetzt werden kann. Die fertige Streichfarbe wird in einem Sammelbehälter bevorratet. Die Prozesse in der Streichküche werden von einer zentralen Steuerungseinheit kontrolliert und gesteuert.

Hier sind auch die Rezepturen und die einzelnen Prozessabläufe je nach Farbe und Anforderungen gespeichert. Also ein „Top-Secret-Bereich“ in der Papierfabrik. Bei Streichanlagen mit wenigen Sortenwechseln haben sich kontinuierlich arbeitende Aufbereitungssysteme bewährt. Bei häufigen Sortenwechseln und damit kleinen Losgrößen sind diskontinuierliche Anlagen von Vorteil.

Aus der Streichküche werden die fertigen Streichfarben zum Arbeitsbehälter an der Papier- oder Kartonmaschine sowie der Streichmaschine gepumpt. Die meisten Streichfarben sind hochviskos und werden mit Trockengehalten bis zu 80 Prozent aufbereitet. Aufgrund der hohen Oberflächenanforderungen und hoher Weiße des fertigen Produkts erfolgt auf dem Weg zum Streichaggregat über Filteranlagen nochmals eine Reinigung sowie eine Entlüftung der gesamten Farbe, denn weder kleinste Verunreinigungen noch Luftbläschen sollen mit der Streichmasse auf das Papier beziehungsweise den Karton aufgetragen werden.

Der Überschuss vom Streichaggregat läuft zurück in den Arbeitsbehälter und bleibt somit im Prozess.

Das Ergebnis aus einer allgemeinen Küche soll appetitlich ansprechend aussehen und schmecken. Die Streichfarbe als Ergebnis aus der Streichküche muss dagegen eine gute Verarbeitung, insbesondere Fließfähigkeit und Auftragsverhalten im Prozess aufweisen sowie die Funktionalität auf dem Endprodukt Papier beziehungsweise Karton sicherstellen.