Föreläsning 9 - Kalandrering Flashcards
Hur stor diameter har en Yankeecylinder?
6m
Hur fungerar en Yankeecylinder?
Den upphettas av ånga och har en spegelblank stålyta. När pappersbanan (innehållande 40% fukt) kommer till ytan torkas den genom de roterande cylindrarna tills fukthalten är
otillräcklig för att bibehålla vidhäftningen. Pappret lämnar sedan cylindern, bibehåller den höga jämnhetsgrad som det polerade stålet ger och fortsätter torkprocessen på mindre cylindrar.
Vad ger Yankeecylindermetoden för egenskaper?
Metoden ger en slät yta utan förlust av tjocklek, goda styvhetsegenskaper bibehålls för det angivna utbytet.
Vad menas med “surface sizing”?
Surface sizing syftar till att förhindra att vätskor tränger in i arket och kan göras genom internal sizing och surface sizing
Vad bidrar surface sizing med?
Surface har den extra funktionaliteten att förbättra arkets utskriftsbarhet och ytegenskaper som ytstyrka och invändig bindning, vilket blir särskilt viktigt för kvaliteter som obelagd friark. Idealt fyller ytstorleken som appliceras på ett basark porerna på ytan och förseglar arket, vilket förhindrar att andra vätskor tränger in i arket.
Varför behöver man försegla obestruket papper?
För att reducera pressföroreningar (fiber, skräp osv.)
Vad använder man för sizing för obestrukna papper?
Stärkelse
Ge exempel på vad man kan använda för stärkelse till obestrukna papper?
Majs Potatis Etylerad stärkelse Katjonisk stärkelse Oxiderad stärkelse
På vilken sida vill man tillämpa sizing?
På båda sidor om arket.
Tas allt av sizingen upp av arket?
En del absorberas av arket, men överflödet tas bort genom nypet.
Hur appliceras stärkelsen till arket?
Genom en bestrykningsanordning som är lokaliserad mellan två torksektioner i pappersmaskinen.
Vad finns det för olika Size Press konfigurationer?
- Vertikal (enklast att köra arket, men ojämn applikation på olika sidor)
- Horisontell (Körbarhet motsatt vertikal)
- ## Lutande (Kompromiss med vertikal och horisontell konfiguration)Konventionell storlekspress
Vad är en Film size press?
Två beläggningshuvuden matas med en stärkelselösning som förblir i kontinuerlig cirkulation.
En stärkelsefilm appliceras på nypvalsar genom att mäta räfflade stavar enligt processkraven.
I nypet överförs stärkelsefilmen som appliceras på rullytan till arkpapperet.
Vad är kalandrering?
En kalender är en serie tryckvalsar som används för att släta och glansa ett materialark som papper, tyg eller plastfilm.
Vilka är viktiga parametrar i kalandrering?
- Pappersegenskaper
- Kalandern själv med rullande kontakt mot pappersytan
Vad har kalandrering för effekt på pappersegenskaper?
- Replikering av rulleytmönster
- Papperskomprimering
- Partikelorientering
- Flöde av beläggning
Vilka parametrar är viktiga för kontroll av tryckfördelning?
- Cylindermaterial
- Tryckvariation i CD
- Antal av kalandernyp
Vilka typer av cylindernyp finns det?
- Hård-Hård
- Mjuk-Hård
- Mjuk-Mjuk
- Borste (gammalt material från kartong)
Hur många cylindernyp finns det?
- Singelnyp
- Flera nyp
Vilka är de kontrollerande parametrarna för nyptryckprofil?
- Front load
- Backload
- Kronböjning, som påverkar bromsoksprofilen
Hur kontrollerar man nyptryckprofilen Kronböjning?
Om båda kanterna är mjuka vid rullen, eftersom bromsoket är lågt på kanterna.
Genom att öka valsavböjningen ökar bromsoket i båda kanterna utan att nypa lasten.
Men om båda rullkanterna är hårda kan rullböjningen minskas
När används mjuk kalandrering?
Mjuk kalandrering (mjuk och metallcylinder) används för kalandring av förpackningspappersmaterial (för att bibehålla en viss nivå av böjningsstyvhet).
Ge exempel på konventionell kalandring.
- Maskinkalandering (hårdvals, MF)
- Borstkalander (gammal metod för kartong)
- Mjuk kalandring dvs ett nyp per mjukrulle
- Kalandrering med flera nypar inklusive mjukvals (ar)
- Bred nypskokalandering
- Kalandrering av het metallbälte
- Vattenkylning
Vad är en superkalender?
En superkalender är en vertikal alternerande stapel av hårdpolerat stål och mjuka polymer / bomull (eller annat elastiskt material) rullar. Genom vilka papper matas för att öka densiteten, jämnheten och glansen.
Till vilka kvaliteter används superkalandrering?
Används för WFC-, LWC- och SC-kvaliteter.
Vad påverkar manipulieringen av linjelast och kalandertemperaturen i kalandrering?
De påverkar hur mycket papper / kartong kommer att komprimeras och slätas.
Detta påverkar främst porerna mellan fibrer (fibernät)
Tryckbelastningen och ”belastningstiden” (kontakttiden) bestäms av cylinderns hårdhet. Vad händer om cylindern är hård eller mjuk?
Hårdare → högre tryckbelastning och kortare kontakttid
Mjukare → lägre tryckbelastning och längre kontakttid.
Vad finns det för positiva effekter av kalandrering? (6st)
- Släthet (upp)
- Glans (upp)
- Absorption och porositet (ner)
- Luddningstendens (ner)
- Bromsok kontroll
- Dubbelsidighetskontroll
Vad finns det för negativa effekter av kalandrering?
- Bulk och styvhet (ner)
- Styrkaegenskaper (ner)
- Ljusspridning (ner)
- Opacitet och ljusstyrka (ner)
- Blackening, marmor (upp)
- Spärr (upp)
- Rynkor och kalandersnitt (upp)
- Körbarhet (ner)
- Kostnader (upp)
Vad finns det för vanliga mål för pigmentbestrykning av papper och kartong?
- Att erhålla en jämn, slät och homogen yta
- Förbättrad tryckbarhet
- Förbättrade optiska egenskaper
- Estetiska skäl
- Barriäregenskaper (förpackningsmaterial)
- Ge nya funktioneraliteter till papperet (tex självkopiernade papper)
- Speciella applikationer hos slutanvändarna (tex bestrykning av silikonpappret vid tillverkning
- (Som en sidoeffekt, men inte målet, kan en ökad styvhet erhåller. Jämförs obestruktna och bestrukna papper vid samma ytvikt har dock det obestryktna högre styvhet.)
Hur går den schematiska översikten för bestrykningsprocessen till?
Baspapper/Smet → Applicering → Utmätning → Torkning → Kalandrering
Hur kan bestryknings- och torkstationer vara installerade?
- On-line (som en del av pappersmaskinen)
- Off-line (installerade som en separat maskin)
Vad består en bestrykningsstation av?
- En appliceringsenhet och en doseringsenhet (blad eller stav) där överskott tas bort
- En fördoseringsenhet och en appliceringsenhet (dvs alls som appliceras kommer finnas i den bestrukna produkten)
Vad är kvaliteten hos bestrukna produkter känsliga mot?
Stora aggregat av sammanklumpade bestrykningskomponenter eller luft i bestrykningssmeten.
Vad händer med bestrykningssmeten om det skapas överskott?
Den återcirkuleras i systemet.
Vad finns det för delar i en bestrykningsmaskin?
- Avrullning
- Förkalandrering
- Bestrykningsstation
- IR-tork
- Luftkåpor (torkning)
- Cylindertork
- Bestrykningsstation
- Upprullning
Ge exempel på olika bestrykningstekniker.
- Metered Size Press (MSP) eller Film Press för tvåsidig bestrykning (stav bestrykare)
- Luftkniv bestrykare
- Bladbestrykning med höghastighets jetapplicering
- Short Dwell-Time Application (SDTA)
- Ridåbestrykning
- Spraybestrykning för tvåsidig bestrykning
Vad finns det för olika blad- och stavdoseringsstystem?
- Högvinkel bladbestrykning (bladvinkel >= 30 grader) (stiff blade, rigid blade, bevelled blade)
- Lågvinkel bladbestrykning (bladvinkel 0-15 grader) (bent blade)
- Stavbestrykning (Staven roterar med ca 40-300 rpm i motsatt riktning som pappersbanan. Smutspartiklar och lösa fibrer tvättas då bort. Typisk stavdiameter är 10-12 mm.
Vad händer med styva blad med ökande tryck?
För styva blad minskar pälsvikten med ökande tryck medan det motsatta gäller för böjt blad
Ge exempel på tre olika appliceringssystem vid bladbestrykning.
- Roll application Autoblade
- Jet application OptiCoat Jet
- OptiBlade
Vad står SDTA för?
Short Dwell Time Applicatior
Vad är SDTA för något?
En förbättrad modell med flödesmodifierare (en perforerad platta som placeras i kammaren) som förhindrar uppkomsten av virvlar.
Vad gör ett sealing blade?
- Tätar luft från kammaren
- Konstant coating färgaccelereringsavstånd → jämn impuls
- Kontrollerad enhetlig vätningslinje
Vad kan filmpressning få problem med?
Filament vid utgående nyp vid höga hastigheter.
När dessa filament brister ger de upphov till en smetdimma (s.k. misting) och till en ojämn yta (s.k. orange peel).
Ge exempel på en modern valsbestrykare.
Filmpress
Vad har filmbestrykaren TWIN Sizer, HSM för egenskaper?
- Volumetrisk överföring av smet genom att en trådlindad vals används.
- Valsdiameter ca 300mm
- Ger höga pålägg också vid låga maskinhastigheter
Vad har filmbestrykaren TWIN Sizer Gravure för egenskaper?
- Denna MSP har kapacitet att arbeta vid höga torrhalter. även vi låga
- Pålägg kan appliceras vid höga torrhalter. Överskott av smet tas bort ned
- Ett mjukt doseringsblad. Pålägg justeras med valshastighet eller bladtryck
Vad är ABC-systemet?
Ett “tip loading system”
Vad är BILLBLADE för något?
Ett koncept som möjliggjorde samtidigt 2-sidig bestrykning. Billblade används över hela världen.
Idag är BILLBLADE kopplat till ABC-systemet för kontroll av bladtryck och bladvinkel samt till HSM eller till fördosering med gravyrvals för att uppnå högre maskinhastigheter och ökas frihet vad gäller smetformulering.
Beskriv en luftknivs bestrykare.
- Låga maskinhastigheter (max 400m/min)
- Låg torrhalt (ca 45%)
- Konturbestrykning - bra fibertäckning
Beskriv en Ridåbestrykare.
- Industriell bestrykning upp till 10 skikt
- Låg torrhalt (ca 45%)
- Konturbestrykning - bra fibertäckning
Det finns generellt två skilda typer av fördelning av smeten på baspapprets yta, vilka?
Spackling och Kontur
Vad fås för egenskaper vid spackling?
- Jämn yta men ojämnt masspålägg
- Dålig fibertäckning
- Fås med bladsbestrykning
- Lämpligt för papper som skall tryckas i djuptryck
Vad fås för egenskaper vid kontur?
- Ojämn yta men jämt masspålägg
- Bra fibertäckning
- Fås med luftkniv och ridåbestrykning, men viss tendens till detta fås även med MSP
- Lämpligt för papper som skall tryckas i offset.
Vad används för typ av bestrykning för att få spackling?
Bladbestrykning
Vad används för typ av bestrykning för att få konturbestrykning?
Ridåbestrykning
Vad finns det för komponenter i en bestrykningssmet?
- Pigment
- Bindmedel
- Additiv
- Vatten
Ge exempel på vad pigment kan vara i en bestrykningssmet.
Främst lera och kalciumkarbonat (CaCO3)
Ge exempel på vad bindmedel kan vara i en bestrykningssmet.
Dispersionsbindemedel: Latex bestående av styrenbutadien, akrylat eller polyvinylacetat
Vattenlösliga bindemedel: Stärkelse, karboxylmetylcellulosa CMC, PVOH, protein, alkalisvällbara förtjockare
Ge exempel på vad additivs kan vara i en bestrykningssmet.
Dispergeringsmedel, viskositetsmodifierare, konserveringmedel, vitmedel, smörjmedel, skumdämpare, biocider…
Hur anges alla recepturer?
Som vikts-% i förhållandet till mängden pigment.
Hur påverkar det valda pigmentet skiktet?
Det har en stor inverkan på skiktets porositet.
Hur påverkar pigmentets geometriska form deras packningsformåga?
- Sfäriska pigmentpartiklar packas lättare än flakformade
- Flakformiga pigmentpartiklar packas lättare än nålformiga.
- Sfäriska pigment ger bättre barriär
Varför har pigmentblandningar oftast en god packningsförmåga?
För de små pigmenten kan packas i mellanrummet mellan de stora.
Vad ger det att använda sig av olika form av pigment?
En ökad porositet.
Vad ger en hög packningsförmåga?
Låg porositet (bättre barriär) men de ger i sin tur en låg viskositet hos smeten.
Hur kan man observera förhållandet mellan porositet och packningsförmåga allmänt?
Det är linjärt.
Beskriv vad för- och toppbestrykning är.
Förbestrykning:
Används oftast recepturer som består uteslutande av CaCO3
Toppbestrykning:
Används oftast lerabaserade smeter eller smeter baserade på bladningar av fin CaCO3 och en ultrafin lera (s.k. ultrafine glossing kaolin).
Ett “tradionellt” recept för toppbestrykningen kan se ut som 85 delar fin CaCO3 och 15 delar ultrafin lera.
Vad har ett bindmedel för tre huvudfunktioner?
- Bindemedel håller ihop pigment och binder den till pappersytan
- Fyller “tomrum” och förbättrar tryckbarhet
- Påverkar viskositet och vattenretention
Vad består kaolin-lera huvudsakligen av?
Kaolinit, som är en hydratiserad aluminiumsilikat.
Vad kan aspect ratio även kallas?
Formfaktor
Bestrukna produkter delas upp efter fiberråvara och användningsområde, vilka?
- Trähaltiga baspapper (mechanical base paper)
- Träfritt baspapper (woodfree base paper)
- Bestruken kartong (coated paperboard)
Vilka pålägg är typiska för bestrukna produkter?
- Enkelbestruket 8-16 g/m^2 per sida
- Dubbelbestruket 14-26 g/m^2 per sida
- Trippelbestruktet 24-40 g/m^2 per sida
Vad brukar trähaltiga bestrukna papper delas upp i för produkter?
- ULWC (ultralight weight coated)
- LWC (light weight coated)
- MWC (medium weight coated)
- HWC (high weight coated)
Hur ändras tryckkvaliteten med weight coated?
Ju högre tryckkvalite ju högre weight coated
