Fachartikel Papiertechnik

Streichen … Teil 3

… bedeutet die Oberfläche der Papier- oder Kartonbahn online direkt in der Maschine oder offline separat in einer Streichmaschine mit eigener Abrollung sowie Aufrollung zu veredeln.

Dipl.-Ing. Holger BurkertBildungsakademie Papier (BIP)

Also starten wir mit der Betrachtung des Streichens online in einer Papiermaschine. Dieses erfolgt einerseits besonders bei graphischen Papierqualitäten wie zum Beispiel für eine Vielzahl von Wochen- oder Monatsmagazinen sowie für klassische Versandkataloge. Dabei wird der einmalige Strichauftrag in der Regel auf beiden Seiten der Papierbahn und das bei modernen Papiermaschinen mit Geschwindigkeiten von bis zu 2.000 Metern pro Minute vorgenommen. Für die Umsetzung des Streichens kommt eine Filmpresse zum Einsatz, welche sich ungefähr vor dem letzten Drittel der Trockenpartie befindet. In der Fachsprache heißt das, die Filmpresse ist zwischen der Vortrocken- und der Nachtrockenpartie integriert.

Die Filmpresse besteht aus zwei gummierten Walzen, wobei in der Regel die untere Walze fest positioniert und die andere verstellbar ist. Beim Streichen mit der Filmpresse kommt das schon fast „fertige“ Papier getrocknet, mit der erforderlichen Festigkeit sowie einer relativ gleichmäßigen Oberfläche aus der Vortrockenpartie und ist somit bereit für die Aufnahme der Streichfarbe. Die leicht diagonale Anordnung der Walzen unterstützt dabei den Transport der Papierbahn durch den Walzenspalt. Und genau hier in diesem „Berührungsbereich“ der zwei Walzen oder, besser bekannt als der Walzennip, erfolgt nun der Streichprozess selbst.

Allerdings, genau betrachtet, ist dies ein indirektes Streichverfahren, denn die aufzutragende Streichfarbe wird als gleichmäßiger Film auf den Auftragswalzen vordosiert. Ein Düsensystem versorgt beide Filmpresswalzen mit dem aufzutragenden Medium im leichten Überschuss.

Ein nachfolgender Rollschaber dosiert und egalisiert gleichzeitig die fließfähige Streichmasse aus Pigmenten, Bindemittel, Additiven und Wasser. Wir stellen uns einfach einen sich an der Walze selbst drehenden Stab von circa 15 bis 30 mm Durchmesser vor, denn so entsteht auf jeder Walze über die gesamte Arbeitsbreite der gleichmäßige Film.

Die Streichfarbe wird dann als Film vom Papier beim Durchlaufen des Pressspalts aufgenommen beziehungsweise die beiden Oberflächen der Papierbahn nehmen den Film gleichmäßig auf. Durch die Verstellung der oberen Walze kann so in Abhängigkeit zur Papierstärke sowie Art und Menge der Streichmasse der passende Druck eingestellt werden. Dies hat wiederum Auswirkungen auf die Kontaktzeit der Papierbahn mit der unteren und oberen Walze, was wiederum die Streichqualität beeinflusst. Die Eigenschaften des Papiers sowie die Einstellungen am Aggregat sind sehr wichtig für ein gleichmäßiges Auftragen von in der Regel circa 10 Gramm Streichfarbe pro Quadratmeter Papier. Da bei den sehr schnell laufenden Maschinen für graphische Papiere so eine Filmpresse durchaus bis 10 Meter breit sein kann, bedeutet das, pro Minute werden bis zu 20.000 Quadratmeter Papier auf diese Art und Weise online in der Papiermaschine gestrichen. Die genannte Fläche entspricht, nebenbei bemerkt, etwa der Größe von drei Fußballfeldern.

Durch den Auftragsprozess wird natürlich die Bahn wieder befeuchtet, denn das Wasser trägt die Bindemittel in die obere Schicht der Papierbahn und verankert somit die Pigmente an der Papieroberfläche. Das Wasser muss nun wieder zügig raus und auch die Streichfarbe muss schnell an der Oberfläche trocken werden. Das passiert anschließend in der Nachtrockenpartie mit zusätzlichen Trocknungseinrichtungen sowie mit den schon bekannten Trockenzylindern, die mit Dampf beheizt werden. Erst dann geht´s weiter zur Aufrollung. Mehr zu diesen besonderen ersten Trocknungseinrichtungen erfahren die Leser in der nächsten Ausgabe von Papier + Technik.

Eine Herausforderung muss allerdings noch bewältigt werden, nämlich der Transport der Papierbahn nach der Filmpresse zur ersten Trocknungseinrichtung. Die frisch gestrichene Papierbahn trägt auf beiden Seiten feuchte Streichfarbe mit sich und darf nun keine Fläche, Kanten oder Walzen berühren, denn sofort verschmiert die Farbe oder es entstehen Riefen sowie Markierungen, die keiner haben möchte. Also gilt es die Papierbahn berührungsfrei zu bewegen und noch dazu in die Richtung der Trocknungseinrichtung zu lenken. Das ist eine Aufgabe für den so genannten Air-Turn. Im Namen sind
die Begriffe Luft sowie Drehung beziehungsweise Kurve enthalten, welche für die Umsetzung sowie Funktion stehen. Der Air-Turn transportiert und führt in einem „Luftkissen“ die feuchte Papierbahn. Aus vielen Austrittsdüsen, in Leistenform über die gesamte Arbeitsbreite angeordnet, wird Luft auf die Papierbahn geblasen und dadurch eine Berührung mit dem Aggregat vermieden.

Durch das Zusammenspiel der Luftmenge plus der Bahnführung unter Spannung ist es für die Papierbahn möglich, einem vorgegebenen Richtungsweg
zu folgen. Die Bahn wird dadurch umgelenkt und gleichzeitig beginnt der erste Trocknungsprozess nach der Filmpresse.

Eine Filmpresse online in der Papiermaschine nutzen auch zum Beispiel die Hersteller von Spezialpapieren. Das Papier wird mittels der Filmpresse geleimt oder vorgestrichen. Die Vollendung der speziellen Papierqualität erfolgt dann in einer separaten Streichmaschine.