WO2003016060A1 - Wiederbefeuchtungsanlage für eine materialbahn und verfahren zum verbessern der laufeigenschaften einer materialbahn - Google Patents
Wiederbefeuchtungsanlage für eine materialbahn und verfahren zum verbessern der laufeigenschaften einer materialbahn Download PDFInfo
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Definitions
- the invention relates to a remoistening system for a material web and a method for improving the running properties of a material web according to the preamble of claims 1 or 8.
- a printed paper web is often dried by the action of heat in order to bind the printing ink and to prevent smearing of incompletely dried ink on rollers over which the printed web is guided.
- this treatment leads not only to the desired superficial drying of the paper but also to a loss of moisture in the material composite of the paper, which can lead to deformation or curling of the paper, which significantly affects the appearance and utility value of the finished printed product.
- silicone oil to the water has a number of advantages, including increased surface smoothness and thus reduced friction on guide rollers and former, reduced smearing and greasing on the former and in the folder etc.
- the extent to which these advantages are achieved depends, of course, on on the concentration of silicone oil in the emulsion. It is therefore common practice to adjust this concentration in such a way that the advantages mentioned are achieved to the greatest possible extent. This can be completely prevented However, do not smear or smear, even with carefully optimized active ingredient concentration in the emulsion, contamination is observed on the guide rollers of a folder in which the printed web is processed after rewetting.
- the invention has for its object to provide a rewetting system for a printed material web and a method for improving the running properties of a material web.
- the remoistening system has the advantage that it allows the level of soiling to be reduced significantly below what can be achieved by carefully optimizing the silicone content in a conventional remoistening system.
- a presumed explanation for this effect is that the applied emulsion is distributed in a different way on the material web when rewetting in two ways than when rewetting in one step.
- the applied emulsion passes through the material in a continuous stream, so that a high degree of surface moisture can only be achieved when the material has absorbed a considerable amount of moisture inside, which can be greater than it corresponds to the moisture content of the material before printing.
- Such excessive wetting of the material can be similar to the excessive drying Problems with further processing.
- the water of the first rewetting step is first soaked up by the material, while the silicone oil remains in the area of the material surface and partially closes the pores there.
- a moisture dose applied in the second step can therefore no longer penetrate the material to the same extent, it therefore remains largely concentrated on the surface and improves the surface properties of the material without excessively dampening it.
- the material web 01, z. B. by heating in a drying plant (not shown).
- B. a paper web 01 is at the entrance of the rewetting system first by two rollers 02, z. B. guided two cooling rollers 02, touch the front or back of the paper web 01.
- the paper web 01 pre-cooled in this way reaches two moistening devices 03; 04, which are arranged one behind the other on the paper web 01 and each comprise a plurality of spray nozzles 06 arranged in a row transversely to the running direction of the paper web 01, which spray a silicone oil-water emulsion finely distributed onto the two sides of the paper web 01.
- the contact with the cooling rollers 07 promotes the even distribution of the emulsion on the paper web 01 and its penetration.
- Task of these first rewetting devices 03; 04 is essentially the compensation for the loss of moisture that the paper suffered during the previous passage through the drying system.
- the paper web 01 reaches two rewetting devices 08; 09, which with the humidifiers 03; 04 are structurally identical, but can apply a silicone oil emulsion with a different dosage and / or concentration.
- This second dose strikes a paper surface that is already enriched with the silicone oil of the first dose. It therefore penetrates the paper less quickly and at the same time keeps the paper surface smoother and slippery than would be possible with simple moistening. This reduces the amount of dirt that is deposited on downstream deflection rollers 11, turning bars 12 and parts of a folder, not shown, etc. Improved cleanliness reduces the likelihood of malfunctions and reduces maintenance.
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Abstract
Eine Wiederbefeuchtungsanlage für eine bedruckte und getrocknete Materialbahn (01) umfasst je eine Befeuchtungsvorrichtung (03, 04) zum Aufbringen einer Silikonemulsion auf erste und/oder zweite Seite der Materialbahn und in einem Abstand von den Befeuchtungsvorrichtungen wenigstens eine Nachbefeuchtungsvorrichtung (08, 09) zum erneuten Aufbringen von Silikonemulsion auf wenigstens eine Seite der Materialbahn.
Description
Beschreibung
Wiederbefeuchtungsanlage für eine Materialbahn und Verfahren zum Verbessern der Laufeigenschaften einer Materialbahn
Die Erfindung betrifft eine Wiederbefeuchtungsanlage für eine Materialbahn und Verfahren zum Verbessern der Laufeigenschaften einer Materialbahn gemäß dem Oberbegriff der Ansprüche 1 oder 8.
In Hochgeschwindigkeits-Druckmaschinen wird eine bedruckte Papierbahn häufig durch Wärmeeinwirkung getrocknet, um die Druckfarbe zu binden und ein Verschmieren unvollständig getrockneter Farbe an Walzen, über die die bedruckte Bahn geführt wird, zu vermeiden. Diese Behandlung führt jedoch nicht nur zu der erwünschten oberflächlichen Trocknung des Papiers sondern darüber hinaus zu einem Feuchtigkeitsverlust im Materialverbund des Papiers, der zur Verformung oder Wellenbildung des Papiers führen kann, die Aussehen und Gebrauchswert des fertigen Druckerzeugnisses empfindlich beeinträchtigt. Um derartige Verformungen zu vermeiden, ist es bekannt, eine wärmegetrocknete Papierbahn durch eine Wiederbefeuchtungsanlage zu führen, in der die verlorene Feuchtigkeit wieder zugeführt wird. Dies geschieht mit Hilfe von Befeuchtungsvorrichtungen in Form von Anordnungen von Sprühdüsen, die einen feinen Nebel einer Silikon-Wasser-Emulsion auf Vorder- und Rückseite der Bahn verteilen.
Der Zusatz von Silikonöl zum Wasser hat eine Reihe von Vorteilen, darunter die Erhöhung der Oberflächenglätte und damit eine verminderte Reibung auf Leitwalzen und Falztrichter, vermindertes Verschmieren und Abschmieren am Falztrichter und im Falzapparat etc. Das Ausmaß, indem diese Vorteile erreicht werden, hängt selbstverständlich ab von der Konzentration des Silikonöls in der Emulsion. Es ist daher gängige Praxis, diese Konzentration so anzupassen, dass die erwähnten Vorteile in größtmöglichem Umfang erreicht werden. Vollständig verhindern lässt sich das
Verschmieren oder Abschmieren jedoch nicht, auch bei sorgfältig optimierter Wirkstoffkonzentration in der Emulsion wird eine Verschmutzung an die Leitwalzen eines Falzapparats beobachtet, in dem die bedruckte Bahn nach der Wiederbefeuchtung verarbeitet wird.
Die DE 44 05 332 A1 beschreibt ein Rückbefeuchtungssystem im Kühlwalzenständer einer Rollenoffsetdruckmaschine, wobei jeder Seite einer Bahn mehrere Befeuchtungseinrichtungen zugeordnet sind.
Die DE 199 20 091 A1 offenbart eine Rückbefeuchtungsflüssigkeit mit Silikon.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Wiederbefeuchtungsanlage für eine bedruckte Materialbahn und ein Verfahren zum Verbessern einer Laufeigenschaften einer Materialbahn zu schaffen.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale der Ansprüche 1 oder 8 gelöst.
Die Wiederbefeuchtungsanlage hat überraschenderweise den Vorteil, dass sie eine Reduzierung der Verschmutzung deutlich unter das durch eine sorgfältige Optimierung des Silikongehalts in einer herkömmlichen Wiederbefeuchtungsanlage erreichbare Maß hinaus erlaubt. Eine vermutete Erklärung für diesen Effekt ist, dass sich die aufgebrachte Emulsion bei einer Wiederbefeuchtung in zwei Schritten in anderer Weise an der Materialbahn verteilt, als bei einer Wiederbefeuchtung in einem Schritt. Bei der Wiederbefeuchtung in einem Schritt wird angenommen, dass die aufgetragene Emulsion das Material in einem kontinuierlichen Strom durchsetzt, so dass ein hoher Grad an Oberflächenfeuchtigkeit erst zu erreichen ist, wenn das Material im Inneren eine erhebliche Feuchtigkeitsmenge aufgenommen hat, die größer sein kann, als es dem Feuchtigkeitsgehalt des Materials vor dem Drucken entspricht. Eine solche übermäßige Durchfeuchtung des Materials kann in ähnlicher Weise wie die übermäßige Trocknung zu
Problemen bei der Weiterverarbeitung führen.
Bei einer zweistufigen Wiederbefeuchtung hingegen wird zunächst das Wasser des ersten Wiederbefeuchtungsschritts vom Material aufgesogen, während das Silikonöl im Bereich der Materialoberfläche zurückbleibt und dort zum Teil die Poren verschließt. Eine im zweiten Schritt aufgetragene Feuchtigkeitsdosis kann daher das Material nicht mehr im gleichen Maße durchdringen, sie bleibt daher weitgehend an der Oberfläche konzentriert und verbessert dort die Oberflächeneigenschaften des Materials, ohne es dabei übermäßig zu durchfeuchten.
Die einzige Zeichnung zeigt eine Wiederbefeuchtungsanlage in einem stark schematisierten Schnitt.
Die durch Erhitzen in einer (nicht gezeigten) Trocknungsanlage getrocknete Materialbahn 01 , z. B. eine Papierbahn 01 ist am Eingang der Wiederbefeuchtungsanlage zunächst um zwei Walzen 02, z. B. zwei Kühlwalzen 02 geführt, die Vorder- bzw. Rückseite der Papierbahn 01 berühren. Die auf diese Weise vorgekühlte Papierbahn 01 erreicht zwei Befeuchtungsvorrichtungen 03; 04, die in kurzem Abstand hintereinander an der Papierbahn 01 angeordnet sind und jeweils eine Vielzahl von in einer Reihe quer zur Laufrichtung der Papierbahn 01 angeordneten Sprühdüsen 06 umfassen, die eine Silikonöl-Wasser-Emulsion fein verteilt auf die zwei Seiten der Papierbahn 01 aufsprühen.
Die auf diese Weise auf beiden Seiten einmal nach befeuchtete Papierbahn 01 erreicht eine weitere Kühlwalzenanordnung, wobei jede Seite der Papierbahn 01 mit wenigstens einer Walze 07, z. B einer Kühlwalze 07 in Kontakt kommt. Der Kontakt mit den Kühlwalzen 07 fördert die gleichmäßige Verteilung der Emulsion auf der Papierbahn 01 und ihr Eindringen. Aufgabe dieser ersten Wiederbefeuchtungsvorrichtungen 03; 04 ist im wesentlichen der Ausgleich des Feuchtigkeitsverlusts, den das Papier beim vorhergehenden Durchgang durch die Trocknungsanlage erlitten hat.
Sobald das von den Befeuchtungsvorrichtungen 03; 04 aufgebrachte Wasser begonnen hat, sich im Papier zu verteilen, was bei einer gängigen Laufgeschwindigkeit der Papierbahn 01 nach einer Wegstrecke von wenigstens 5 m der Fall ist, erreicht die Papierbahn 01 zwei Nachbefeuchtungsvorrichtungen 08; 09, die mit den oben erwähnten Befeuchtungsvorrichtungen 03; 04 baulich identisch sind, die allerdings eine Silikonöl-Emulsion mit einer anderen Dosierung und/oder Konzentration auftragen können. Diese zweite Dosis trifft auf eine Papieroberfläche, die bereits mit dem Silikonöl der ersten Dosis angereichert ist. Sie dringt daher weniger schnell in das Papier ein, und hält gleichzeitig die Papieroberfläche glatter und schlüpfriger, als dies mit einer einfachen Befeuchtung möglich wäre. Dadurch verringert sich die Menge an Schmutz, die sich an nachgeordneten Umlenkwalzen 11, Wendestangen 12 und Teilen eines nicht dargestellten Falzapparats etc. ablagert. Durch die verbesserte Sauberkeit verringert sich die Wahrscheinlichkeit von Störungen, und der Wartungsaufwand ist reduziert.
Bezugszeichenliste
01 Materialbahn, Papierbahn
02 Walze, Kühlwalze
03 Befeuchtungsvorrichtung
04 Befeuchtungsvorrichtung
05 -
06 Sprühdüse
07 Walze, Kühlwalze
08 Nachbefeuchtungsvorrichtung
09 Nachbefeuchtungsvorrichtung
10 -
11 Umlenkwalze
12 Wendestange
Claims
1. Wiederbefeuchtungsanlage für eine bedruckte Materialbahn (01), mit je einer Befeuchtungsvorrichtung (03; 04) zum Aufbringen einer Silikonemulsion auf eine erste und/oder zweite Seite der Materialbahn (01), dadurch gekennzeichnet, dass beabstandet von den Befeuchtungsvorrichtungen (03; 04) wenigstens eine Nachbefeuchtungsvorrichtung (08; 09) zum erneuten Aufbringen von Silikonemulsion auf die erste Seite der Materialbahn (01) angeordnet ist und dass die Länge der Materialbahn (01 ) zwischen der Befeuchtungsvorrichtung (03; 04) und der Nachbefeuchtungsvorrichtung (08; 09), die auf die gleiche Seite der Materialbahn (01) wirken, wenigstens 5 m beträgt.
2. Wiederbefeuchtungsanlage nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Befeuchtungsvorrichtung (03; 04) zum Aufbringen der Silikonemulsion auf die erste Seite und der Nachbefeuchtungsvorrichtung (08; 09) wenigstens eine die erste Seite berührende Walze (07) angeordnet ist.
3. Wiederbefeuchtungsanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine weitere Nachbefeuchtungsvorrichtung (08; 09) zum erneuten Aufbringen von Silikonemulsion auch auf die zweite Seite der Materialbahn (01) vorgesehen ist.
4. Wiederbefeuchtungsanlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Befeuchtungsvorrichtung (03; 04) zum Aufbringen der Silikonemulsion auf die zweite Seite und der zweiten Nachbefeuchtungsvorrichtung (08; 09) eine die zweite Seite berührende Walze (07) angeordnet ist.
5. Wiederbefeuchtungsanlage nach Anspruch 2 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Walzen (07) Kühlwalzen (07) sind.
6. Wiederbefeuchtungsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge der Materialbahn (01) zwischen einer Befeuchtungsvorrichtung (03; 04) und einer Nachbefeuchtungsvorrichtung (08; 09), die auf die gleiche Seite der Materialbahn (01) wirken, wenigstens 5 m beträgt.
7. Wiederbefeuchtungsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Nachbefeuchtungsvorrichtung (08; 09) mit den Befeuchtungsvorrichtungen (03; 04) baugleich sind.
8. Verfahren zum Verbessern der Laufeigenschaften einer Materialbahn (01), bei dem eine Silikonemulsion auf beide Seiten der Materialbahn (01) aufgebracht wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufbringen der Silikonemulsion auf wenigstens eine Seite der Materialbahn (01 ) in zwei voneinander beabstandeten Schritten erfolgt, wobei die Dosierung und/oder Konzentration der Silikonemulsion in den beiden Schritten verschieden sind.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass auf beide Seiten der Materialbahn (01 ) Silikonemulsion in zwei beabstandeten Schritten aufgebracht wird.
10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem ersten und dem zweiten Schritt des Aufbringens von Silikonemulsion auf eine Seite der Materialbahn (01) die Seite von einer Walze (07) berührt wird.
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Kind code of ref document: A1 Designated state(s): AE AG AL AM AT AU AZ BA BB BG BR BY BZ CA CH CN CO CR CU CZ DK DM DZ EC EE ES FI GB GD GE GH GM HR HU ID IL IN IS JP KE KG KP KR KZ LC LK LR LS LT LU LV MA MD MG MK MN MW MX MZ NO NZ OM PH PL PT RO RU SD SE SG SI SK SL TJ TM TN TR TT TZ UA UG US UZ VN YU ZA ZM ZW Kind code of ref document: A1 Designated state(s): AE AG AL AM AT AU AZ BA BB BG BY BZ CA CH CN CO CR CU CZ DK DZ EC EE ES FI GB GD GE GH GM HR ID IL IN IS JP KE KG KP KR KZ LC LK LS LT LU LV MA MD MG MK MN MW MZ NO NZ OM PH PL PT RO RU SD SE SI SK SL TJ TM TN TR TT TZ UA UG UZ VN YU ZA ZM |
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| AL | Designated countries for regional patents |
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| DFPE | Request for preliminary examination filed prior to expiration of 19th month from priority date (pct application filed before 20040101) | ||
| 121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application | ||
| WWE | Wipo information: entry into national phase |
Ref document number: 2002764519 Country of ref document: EP |
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| WWE | Wipo information: entry into national phase |
Ref document number: 10485112 Country of ref document: US |
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| WWP | Wipo information: published in national office |
Ref document number: 2002764519 Country of ref document: EP |
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| NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: JP |
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| WWW | Wipo information: withdrawn in national office |
Country of ref document: JP |