WO2006018388A1 - Papiermaschine mit ein-nip presse - Google Patents

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WO2006018388A1
WO2006018388A1 PCT/EP2005/053834 EP2005053834W WO2006018388A1 WO 2006018388 A1 WO2006018388 A1 WO 2006018388A1 EP 2005053834 W EP2005053834 W EP 2005053834W WO 2006018388 A1 WO2006018388 A1 WO 2006018388A1
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air
fibrous web
machine according
drying
drying unit
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PCT/EP2005/053834
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Inventor
Thomas Dr. Elenz
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Voith Patent Gmbh
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Priority to EP05771987A priority patent/EP1778914B1/de
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    • D21F5/044—Drying on cylinders on two or more drying cylinders in combination with suction or blowing devices using air hoods over the cylinders
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    • D21F7/08—Felts
    • D21F7/12—Drying

Definitions

  • This invention relates to a machine for producing and / or refining a fibrous web, in particular paper according to the preamble of patent claim 1 and a method for producing fibrous webs.
  • Wood-containing and wood-free fibrous materials are increasingly manufactured today with increasing web speeds. As a result, the load on the moist fibrous web increases.
  • the content of the added fillers is increasingly increased in the production, with the result that the strength of the wet fibrous web decreases accordingly.
  • the object of the invention is to propose a machine with improved runability for the production and / or further processing of fibrous webs with increased filler content at elevated web speeds, which is also cost-effective and space-saving. It is also the object of the invention to propose improved processes for the production of fibrous webs with increased filler content at elevated web speeds.
  • the object is achieved by a machine according to claim 1 and by a method according to claim 19.
  • the machine according to the invention for the production and / or further processing of a fibrous web has a press section and a dryer section, wherein the press section comprises only one press nip and at least the first and / or second dryer section of the dryer section comprises an air dryer.
  • the fibrous web in the press section does not have to be transferred from one covering to another covering.
  • An air dryer has a significantly higher drying capacity than conventional heated dryer cylinders.
  • the dry content of the fibrous web is increased already at the beginning of the dryer section so that it is sufficiently strong and tear-proof, whereby the runability is also significantly increased.
  • the press section with only one press nip is significantly more compact than conventional press sections with multiple press nips.
  • the drying section with an air-flow drying unit at least in the first and / or second drying group is significantly more compact executable with the same drying performance than conventional dryer groups with heated drying cylinders. Accordingly, the machine according to the invention is designed significantly more compact than known machines for the production and / or further processing of fibrous webs.
  • the fibrous web is dewatered in the former to a dry content of at least 18%, more preferably to a dry content of at least 20%.
  • the machine according to the invention is preferably used for the production of fibrous webs with basis weights in the range between 35 g / m 2 and 120 g / m 2 and filler contents between 10% and 40% with web speeds up to 2400 m / min and more.
  • Drying performance can be significantly increased if the first and second dryer sections of the dryer section include airflow dry ice. As a result, the runability is further increased. Furthermore, the spatial extent of the dryer section can be significantly reduced, so that the machine becomes more compact for the production and / or further processing of a fibrous web.
  • At least one air-flow drying unit of the invention works according to the principle of für für Stromtrockung or TAD drying called.
  • At least one air-flow drying unit operates according to the principle of impingement drying or impingement drying.
  • a preferred embodiment of the invention provides that the fibrous web is not covered on the directed to the incoming air side with a string.
  • the fibrous web is preferably guided through the two air-flow drying units in such a way that one side of the fibrous web is impinged with air in an air-flow drying unit and air is impinged on the other side of the fibrous web in the subsequent other air-flow drying unit , Due to the symmetrical treatment of the fibrous web in the dryer section, a symmetrical structure of the fibrous web, i. supports the same properties of the fibrous web on both sides.
  • a further advantageous embodiment of the invention provides that the machine has a plurality of pairs of air flow drying units, wherein in the first air flow drying unit of the pair one side of the fibrous web is supplied with air and wherein in the subsequent second air flow drying unit of the pair, the other side of the fibrous web with Air is flown.
  • each pair treated the fibrous web symmetrical - is on the one hand, a symmetrical structure of the fibrous web, i. supports the same properties of the fibrous web on both sides.
  • the fibrous web to be dried partially wraps around the heated drying cylinders in a conventional drying group.
  • a drying cylinder with a diameter of 3 meters or more, preferably 4 meters or more, ie the respective drying group is formed by only one such drying cylinder.
  • the drying cylinder of the air flow drying device has a drilled lateral surface which can be vacuumed.
  • the fibrous web is guided on a covering over the drying cylinder, wherein on the paper side of the covering a negative pressure, mediated over the drilled lateral surface of the evacuated drying cylinder.
  • the air flow in the air-flow drying unit is produced by a hood surrounding the drying cylinder in the looping region of the fibrous web at least in sections, between which and the drying cylinder the fibrous web is guided.
  • a compromise between good drying performance and reasonable stress on the fibrous web through the air flow drying unit leading stringing is achieved when the heated air in the air flow drying unit at a temperature of 15O 0 C or more, preferably from 18O 0 C or more, and more preferably from 22O 0 C or has more.
  • the shoe press has a shoe length of 270 mm or more, preferably 300 mm or more, and more preferably 330 mm or more.
  • a symmetrical drainage of the fibrous web is a prerequisite for a sym metric structure of the sheet properties and thus for good performance properties such as printability, print quality and dimensional stability.
  • a further embodiment of the invention provides that the fibrous web is guided in a sandwich between an upper and a lower felt through the one press nip.
  • the upper and / or lower felt has a length of 20 meters or more, preferably 30 meters or more.
  • the life of the felts is increased because each area of a long felt, in contrast to short felts with the same production capacity has fewer passes through the press nip.
  • the dewatering in the press section comprising only one press nip is particularly effective when at least one of the felts used has sufficient capacity to absorb the squeezed out water.
  • a further preferred embodiment of the invention therefore provides that the upper and / or the lower felt has a weight per unit area of 1200 g / m 2 or more, preferably of 1500 g / m 2 or more.
  • the machine for producing a fibrous web comprises a forming section with a gap former, which preferably dewaters substantially symmetrically.
  • a symmetrical dewatering of the fibrous web is a prerequisite for a symmetrical structure of the sheet properties and thus for good performance characteristics such as printability, print quality and dimensional stability.
  • the best properties are achieved when the fibrous web in all major sections, i. is treated symmetrically in the Formierpartie, the press section and the dryer section.
  • a further particularly preferred embodiment of the invention provides that the fibrous web is guided without free draw from the forming section to the end of the second dryer section of the dryer section.
  • the one nip press makes it necessary to monitor the condition of the felts and the web as accurately as possible, therefore, all amounts of water, for example. From gutters, tubs measured and recorded as a function of place and time. Likewise, the condition of the felts and web is measured and recorded by continuously traversing sensors. This is a prerequisite to optimize the life of the felts and the operation of the machine.
  • the invention relates to a method for producing a fibrous web in which a fibrous web is pressed only once and is treated in the dryer section with air flow.
  • the inventive method is used for the production of
  • Fibrous webs with a basis weight in the range between 35g / m 2 and 120g / m 2 and a filler content between 10% and 40% and for production with a web speed up to 2400m / min and more. This preferably takes place the machine described above use.
  • the inventive method is particularly preferably used for the production of fibrous webs having a basis weight between 35g / m 2 and 50g / m 2 and a filler content of between 10% and 25%, preferably between 15% and 18% with a web speed of 1600 m / min or more , preferably 2200m / min or more, and more preferably 2400m / min or more.
  • the inventive method is preferably used for the production of fibrous webs having a basis weight between 50g / m 2 and 60g / m 2 and a filler content between 20% and 40%, preferably between 25% and 40% and with a web speed of 1600m / min or more, preferably 2000m / min or more and more preferably 2200m / min or more.
  • the inventive method is preferably used for the production of fibrous webs having a basis weight between 60g / m 2 and 120g / m 2 and a filler content between 15% and 25%, preferably between 18% and 25% and with a web speed of 1500m / min or more, preferably 1900m / min or more and more preferably 2100m / min or more.
  • Fig. 1 shows a detail of a machine according to the invention for producing a fibrous web in side view.
  • the illustrated embodiment of a machine 1 according to the invention for producing a fibrous web has a forming section 2, a press section 3 and a dryer section 4.
  • a Fasestoffbahn 5 is introduced in a gap former 6 through a headbox 7 in a gap formed from a top wire 8 and a bottom wire 9 and, for example, dewatered symmetrically to a dry content of 18%, 20% or more.
  • the fibrous web 5 is transferred to a pick-up roller 10 from the lower wire 9 on an upper press felt 11 of the press section 3.
  • a pick-up roller 10 When transferring between Formierpartie 2 and press section 3 no free train on the fibrous web 5, since this is constantly supported by a fabric 9, 11.
  • the fibrous web 5 In the press section 3, the fibrous web 5 is guided in sandwich between the upper press felt 11 and a lower press felt 12 by only one press nip 13 formed by a shoe press 14 and thereby dewatered symmetrically.
  • the upper felt 11 and the lower felt 12 have a basis weight of 1200 g / m 2 or more, preferably 1500 g / m 2 or more.
  • the shoe press 14 in this case forms a press nip 13 with a length of 270 mm or more, preferably 300 mm or more and particularly preferably 330 mm or more.
  • the fibrous web 5 is transferred to a pick-up roller 15 from the lower felt 13 onto a transfer belt 16.
  • the drying section 4 has as first and second drying group two successively arranged air flow drying devices 19 and 20 and as a third drying group a conventional drying device 21 with heated
  • the air drying device 19 is essentially formed by a drying cylinder 17, a hood 24 and a drying wire 25.
  • the fibrous web 5 is guided in the air-flow drying device 19 as far as a roller 26 in a sandwich between the transfer belt 16 and the drying wire 25.
  • the fibrous web is guided with one side on the dryer fabric 25 resting and with the other side freely between the drying cylinder 17 and the hood 24, which the drying cylinder 17 in the looping region of the fibrous web
  • the air flow of the air flow drying unit 19 is generated by the hood 24.
  • the air-flow drying unit 19 operates on the principle of impingement drying or impingement drying called.
  • the drying performance in the air-stream drying unit 19 is increased since the fibrous web 5 to be dried is exposed directly to the incoming air.
  • the drying cylinder 17 of the air-flow drying unit 19 has a drilled lateral surface. In the interior of the drying cylinder 17 there is a negative pressure, whereby the fibrous web is sucked over the air-permeable dryer fabric 25 in the wrap around to the drying cylinder 17.
  • the drying cylinder 17 has a diameter of 4 meters.
  • the fibrous web 5 After passing through the air-flow drying unit 19, the fibrous web 5 is transferred to the air-flow drying unit 20, which is essentially formed by a drying cylinder 18, two hoods 28 and a dryer 27.
  • the fibrous web 5 is guided in an analogous manner to the air flow drying device 19 through the air flow drying device 20, with the difference that now the fibrous web 5 in the air flow drying unit 20 the side of the fibrous web 5 is supplied with air, which has shown in the air flow drying unit 19 to the dryer fabric 25, so it was not flown with air.
  • the fibrous web 5 is treated symmetrically.
  • the fibrous web 5 in all major sections i. in the Formierpartie 2, the press section 3 and the dryer section 4 are each treated symmetrically, which is a prerequisite for a symmetrical structure of the sheet properties and thus good performance properties such as printability, print quality and dimensional stability.
  • the temperature of the air flowing in the fibrous web in the two Beerstromtrockenei units 19 and 20 is 15O 0 C or more, preferably 18O 0 C or more and more preferably 22O 0 C or more.
  • the inventive machine 1 for producing a fibrous web is preferably used in processes for producing a fibrous web having a basis weight between 35g / m 2 and 50g / m 2 and a filler content between 10% and 20%, preferably between 15% and 18%, in which the fibrous web is produced at a web speed of 1600 m / min or more, preferably 2200 m / min or more, and more preferably 2400 m / min or more.
  • the machine 1 finds use in processes for producing a fibrous web having a basis weight between 50 g / m 2 and 60 g / m 2 and a filler content of between 20% and 40%, preferably between 25% and 40%, at which the fibrous web at a web speed of 1600m / min or more, preferably 2000m / min or more, and more preferably 2200m / min or more.
  • the machine according to the invention 1 is used in processes for producing a fibrous web having a basis weight between 60g / m 2 and 120g / m 2 and a filler content of between 15% and 25%, preferably between 18% and 25% in which the fibrous web at a web speed of 1500m / min or more, preferably 1900m / min or more, and more preferably 2100m / min or more.

Abstract

Maschine zur Herstellung und/oder Weiterverarbeitung einer Faserstoffbahn mit einer Pressenpartie und einer Trockenpartie, wobei die Pressenpartie lediglich einen Press-Nip und die erste oder zweite Trockengruppe der Trockenpartie eine Luftstromtrockeneinheit umfasst.

Description

Papiermaschine mit Ein-Nip Presse
Diese Erfindung betrifft eine Maschine zur Herstellung und / oder Veredelung einer Faserstoffbahn, insbesondere von Papier nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie ein Verfahren zur Herstellung von Faserstoffbahnen.
Holzhaltige und holzfreie Faserstoffe, insbesondere Papiere, werden heute zunehmend mit steigenden Bahngeschwindigkeiten gefertigt. Hierdurch nimmt die Belastung auf die feuchte Faserstoffbahn zu.
Darüber hinaus wird in zunehmendem Maße bei der Herstellung der Gehalt der zugesetzten Füllstoffe mit der Folge gesteigert, dass die Festigkeit der feuchten Faserstoffbahn entsprechend abnimmt.
Die beschriebenen gegenläufigen Tendenzen führen zunehmend zu Bahnabrissen im Herstellungsprozess und somit zu „Runability"- Problemen.
Es ist die Aufgabe eine bzgl. der Runability verbesserten Maschine zur Herstellung und / oder Weiterverarbeitung von Faserstoffbahnen mit erhöhtem Füllstoffgehalt bei erhöhten Bahngeschwindigkeiten vorzuschlagen, welche darüber hinaus kostengünstig und raumsparend ist. Ebenso ist es die Aufgabe der Erfindung verbesserte Verfahren zur Herstellung von Faserstoffbahnen mit erhöhtem Füllstoffgehalt bei erhöhten Bahngeschwindigkeiten vorzuschlagen.
Die Aufgabe wird gelöst durch eine Maschine nach dem Patentanspruch 1 sowie durch ein Verfahren nach dem Patentanspruch 19.
Vorteilhafte Weiterbindungen und Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben. Die erfindungsgemäße Maschine zur Herstellung und / oder Weiterverarbeitung einer Faserstoffbahn weist eine Pressenpartie und eine Trockenpartie auf, wobei die Pressenpartie lediglich einen Press-Nip umfasst und wobei mindestens die erste und / oder zweite Trockengruppe der Trockenpartie eine Luftstromtrockeneinheit umfasst.
Es hat sich gezeigt, dass durch die Verwendung einer Pressenpartie mit nur einem Press-Nip in Kombination mit einer Trockenpartie, welche in der ersten oder zweiten Trockengruppe eine Luftstromtrockeneinrichtung umfasst, eine Maschine zur Herstellung von Faserstoffbahnen geschaffen wird, welche verbesserte Runability Eigenschaften als aus dem Stand der Technik bekannte Maschinen hat und welche darüber hinaus kostengünstig herzustellen und welche kompakt ist.
Durch die Verwendung einer Pressenpartie mit nur einem Press-Nip muss die Faserstoffbahn in der Pressenpartie nicht von einer Bespannung auf eine andere Bespannung übertragen werden. Hierdurch wird die Gefahr von Bahnabrissen in der Pressenpartie deutlich reduziert. Ein Luftstromtrockeneinrichtung hat eine bedeutend höhere Trockenleistung als herkömmliche beheizte Trockenzylinder. Durch die Verwendung einer Luftstromtrockeneinrichtung mindestens in der ersten und / oder zweiten Trockengruppe der Trockenpartie wird der Trockengehalt der Faserstoffbahn bereits am Anfang der Trockenpartie derart gesteigert, dass diese ausreichend fest und abrisssicher ist, wodurch die Runability ebenfalls deutlich erhöht wird.
Die Pressenpartie mit nur einem Press-Nip ist deutlich kompakter als herkömmliche Pressenpartien mit mehreren Press-Nips ausgebildet. Die Trockenpartie mit einer Luftstromtrocknungseinheit mindestens in der ersten und / oder zweiten Trockengruppe ist bei gleicher Trocknungsleistung deutlich kompakter ausführbar als herkömmliche Trockengruppen mit beheizten Trockenzylindern. Demzufolge ist die erfindungsgemäße Maschine deutlich kompakter ausgeführt, als bekannte Maschinen zur Herstellung und / oder Weiterverarbeitung von Faserstoffbahnen.
Da bei der erfindungsgemäßen Maschine ferner weniger Einzelkomponenten benötigt werden, ist diese kostengünstiger in der Beschaffung und im Betrieb.
Vorzugsweise wird die Faserstoffbahn im Former auf einen Trockengehalt von mindestens 18%, besonders bevorzugt auf einen Trockengehalt von mindestens 20% entwässert.
Die erfindungsgemäße Maschine wird bevorzugt verwendet zur Herstellung von Faserstoffbahnen mit Flächengewichten im Bereich zwischen 35g/m2 und 120g/m2 und Füllstoffgehalten zwischen 10% und 40% mit Bahngeschwindigkeiten bis zu 2400m/min und mehr.
Die Trockenleistung kann deutlich gesteigert werden, wenn die erste und die zweite Trockengruppe der Trockenpartie eine Luftstromtrockenei nheit umfasst. Hierdurch wird die Runability weiter erhöht. Ferner kann die räumliche Ausdehnung der Trockenpartie deutlich reduziert werden, so dass die Maschine zur Herstellung und / oder Weiterverarbeitung einer Faserstoffbahn kompakter wird.
Vorzugsweise arbeitet zumindest eine Luftstromtrockeneinheit der erfindungsgemäßen nach dem Prinzip der Durchluftstromtrockung oder auch TAD- Trocknung genannt.
Nach einer anderen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung arbeitet zumindest eine Luftstromtrockeneinheit nach dem Prinzip der Prallströmtrocknung oder auch Impingement- Trocknung genannt.
Um die Trocknungsleistung in der Luftstromtrocknungseinheit zu erhöhen, ist es sinnvoll, wenn die zu trocknende Faserstoffbahn direkt der anströmenden Luft ausgesetzt ist. Demzufolge sieht eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung vor, dass die Faserstoffbahn auf der zur anströmenden Luft gerichteten Seite nicht mit einer Bespannung bedeckt ist. - A -
Weist die erste und die zweite Trockengruppe eine Luftstromtrocknungseinheit auf, so wird die Faserstoffbahn vorzugsweise derart durch die beiden Luftstromtrocknungseinheiten geführt, dass in einer Luftstromtrocknungseinheit eine Seite der Faserstoffbahn mit Luft angeströmt wird und in der nachfolgenden anderen Luftstromtrocknungseinheit die andere Seite der Faserstoffbahn mit Luft angeströmt wird. Durch die symmetrische Behandlung der Faserstoffbahn in der Trockenpartie wird ein symmetrischer Aufbau der Faserstoffbahn, d.h. gleiche Eigenschaften der Faserstoffbahn auf beiden Seiten unterstützt.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass die Maschine mehrere Paare von Luftstromtrocknungseinheiten aufweist, wobei jeweils in der ersten Luftstromtrocknungseinheit des Paares eine Seite der Faserstoffbahn mit Luft angeströmt wird und wobei jeweils in der nachfolgenden zweiten Luftstromtrocknungseinheit des Paares die andere Seite der Faserstoffbahn mit Luft angeströmt wird.
Durch die mehrfach symmetrische Behandlung der Faserstoffbahn - jedes Paar behandelt die Faserstoffbahn symmetrisch - wird zum einen ein symmetrischer Aufbau der Faserstoffbahn, d.h. gleiche Eigenschaften der Faserstoffbahn auf beiden Seiten unterstützt. Zum anderen ist es möglich, die Trockenpartie bei gleicher Trocknungsleistung deutlich kompakter auszuführen als bei herkömmlichen Trockengruppen mit beheizten Trockenzylindern. Allgemein kann bei gegebener Maschinenlänge und gegebenem Trockengehalt bei der Verwendung von Paaren der o.g. Luftstromtrockeneinheiten im Vergleich zur Verwendung von konventionellen beheizten Trockenzylindern mit einer Geschwindigkeitssteigerung von 2% oder mehr ausgegangen werden.
Die zu trocknende Faserstoffbahn umschlingt in einer herkömmlichen Trockengruppe die beheizten Trockenzylinder jeweils teilweise. Versuche haben gezeigt, dass zufrieden stellende Trockenleistungen in der Luftstromtrocknungseinheit erzielbar sind, wenn die Luftstromtrockeneinheit einen Trockenzylinder mit einem Durchmesser von 3 Meter oder mehr, vorzugsweise von 4 Meter oder mehr aufweist, d.h. die jeweilige Trockengruppe wird durch nur einen solchen Trockenzylinder gebildet.
Zur Erhöhung der Runability durch verbesserte Bahnführung über den Trockenzylinder ist vorgesehen, dass der Trockenzylinder der Luftstromstromtrockeneinheit eine gebohrte Mantelfläche aufweist, welche besaugbar ist. Üblicherweise wird hierbei die Faserstoffbahn auf einer Bespannung über den Trockenzylinder geführt, wobei an der Papierseite der Bespannung ein Unterdruck, vermittelt über die gebohrte Mantelfläche des besaugten Trockenzylinders.
Vorzugsweise wird die Luftströmung in der Luftstromtrocknungseinheit erzeugt durch eine den Trockenzylinder im Umschlingungsbereich der Faserstoffbahn zumindest abschnittweise umfangseitig umfassenden Haube, zwischen der und dem Trockenzylinder die Faserstoffbahn geführt.
Ein Kompromiss zwischen guter Trocknungsleistung und vertretbarer Beanspruchung der die Faserstoffbahn durch die Luftstromtrocknungseinheit führenden Bespannung wird erreicht, wenn die erwärmte Luft in der Luftstromtrockeneinheit eine Temperatur von 15O0C oder mehr, vorzugsweise von 18O0C oder mehr und besonders bevorzugt von 22O0C oder mehr aufweist.
Zur Erhöhung des Trockengehalts in der Pressenpartie und somit gleichzeitig zur Erhöhung der Runability der gesamten Maschine ist es sinnvoll, wenn der eine Press- Nip durch eine Schuhpresse gebildet wird.
Besonders gute Trockengehalte sind erreichbar, wenn die Schuhpresse eine Schuhlänge von 270mm oder mehr, vorzugsweise von 300mm oder mehr und besonders bevorzugt von 330mm oder mehr aufweist.
Eine symmetrische Entwässerung der Faserstoffbahn ist Voraussetzung für einen sym metrischen Aufbau der Blatteigenschaften und somit für gute Gebrauchseigenschaften wie Bedruckbarkeit, Druckqualität und Dimensionsstabilität. Zur Gewährleistung einer symmetrischen Entwässerung in der Pressenpartie sieht eine weitere Ausgestaltung der Erfindung vor, dass die Faserstoffbahn im Sandwich zwischen einem oberen und einem unteren Filz durch den einen Press-Nip geführt wird.
Vorzugsweise weist das obere und / oder das untere Filz eine Länge von 20 Meter oder mehr, vorzugsweise von 30 Meter oder mehr auf. Hierdurch wird die Lebensdauer der Filze erhöht, da jeder Bereich eines langen Filzes im Gegensatz zu kurzen Filzen bei gleicher Produktionsleistung weniger Durchgänge durch den Press- Nip hat.
Die Entwässerung in der nur einen Press-Nip umfassenden Pressenpartie ist dann besonders effektiv, wenn zumindest eines der verwendeten Filze eine ausreichende Kapazität zur Aufnahme des ausgepressten Wassers hat. Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht deshalb vor, dass das obere und / oder das untere Filz ein Flächengewicht von 1200g/m2 oder mehr, vorzugsweise von 1500g/m2 oder mehr aufweist.
Haben beide Filze das gleiche Flächengewicht, so wird hierdurch eine symmetrische Entwässerung unterstützt.
Damit ein nach der Entwässerung der Faserstoffbahn mit Flüssigkeit beladenes Filz bis zum nächsten Durchlauf durch den Press-Nip wieder Flüssigkeit aufnehmen kann, muss es zwischenzeitlich entwässert werden. Eine besonders gute Entwässerung der Filzes wird beobachtet, wenn zwei, drei oder mehr Saugvorrichtungen vorgesehen sind, die auf jedes Filz einwirken.
Für eine symmetrische Blattbildung in der Formierpartie, ist es sinnvoll, wenn die gebildete Faserstoffbahn in der Formierpartie symmetrisch entwässert wird. Demzufolge sieht eine bevorzugte Weiterbildung der Erfindung vor, dass die Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn eine Formierpartie mit einem Spaltformer umfasst, welcher vorzugsweise im wesentlichen symmetrisch entwässert.
Eine symmetrische Entwässerung der Faserstoffbahn ist Voraussetzung für einen symmetrischen Aufbau der Blatteigenschaften und somit für gute Gebrauchseigenschaften wie Bedruckbarkeit, Druckqualität und Dimensionsstabilität. Die besten Eigenschaften werden erreicht, wenn die Faserstoffbahn in allen Hauptsektionen d.h. in der Formierpartie, der Pressenpartie und der Trockenpartie jeweils symmetrisch behandelt wird.
Zur Verhinderung von Abrissen und somit zur Verbesserung der Runability sieht eine weitere besonders bevorzugte Ausführungsform der Erfindung vor, dass die Faserstoffbahn ohne freien Zug von der Formierpartie bis zum Ende der zweiten Trockengruppe der Trockenpartie geführt wird.
Die ein Nip-Presse macht es notwendig, den Zustand der Filze und der Bahn möglichst genau zu überwachen, daher werden alle Wassermengen bspw. aus Rinnen, Wannen gemessen und als Funktion von ort und Zeit aufgezeichnet. Ebenso wird der Zustand der Filze und der Bahn durch kontinuierlich traversierende Sensoren gemessen und aufgezeichnet. Dies ist Vorraussetzung, um die Lebensdauer der Filze und den Betrieb der Maschine zu optimieren.
Des weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer Faserstoffbahn bei dem eine Faserstoffbahn lediglich ein Mal gepresst wird und in der Trockenpartie mit Luftströmung behandelt wird.
Vorzugsweise wird das erfindungsgemäße Verfahren eingesetzt zur Herstellung von
Faserstoffbahnen mit einem Flächengewicht im Bereich zwischen 35g/m2 und 120g/m2 und einem Füllstoffgehalt zwischen 10% und 40% und zur Fertigung mit einer Bahngeschwindigkeit bis zu 2400m/min und mehr. Hierbei findet vorzugsweise die oben beschriebene Maschine Verwendung.
Besonders bevorzugt wird das erfindungsgemäße Verfahren eingesetzt zur Herstellung von Faserstoffbahnen mit einem Flächengewicht zwischen 35g/m2 und 50g/m2 und einem Füllstoffgehalt zwischen 10% und 25%, vorzugsweise zwischen 15% und 18% mit einer Bahngeschwindigkeit von 1600m/min oder mehr, vorzugsweise 2200m/min oder mehr und besonders bevorzugt 2400m/min oder mehr.
Alternativ bevorzugt wird das erfindungsgemäße Verfahren eingesetzt zur Herstellung von Faserstoffbahnen mit einem Flächengewicht zwischen 50g/m2 und 60g/m2 und einem Füllstoffgehalt zwischen 20% und 40%, vorzugsweise zwischen 25% und 40% und mit einer Bahngeschwindigkeit von 1600m/min oder mehr, vorzugsweise 2000m/min oder mehr und besonders bevorzugt 2200m/min oder mehr.
Alternativ bevorzugt wird das erfindungsgemäße Verfahren eingesetzt zur Herstellung von Faserstoffbahnen mit einem Flächengewicht zwischen 60g/m2 und 120g/m2 und einem Füllstoffgehalt zwischen 15% und 25%, vorzugsweise zwischen 18% und 25% und mit einer Bahngeschwindigkeit von 1500m/min oder mehr, vorzugsweise 1900m/min oder mehr und besonders bevorzugt 2100m/min oder mehr.
Die Erfindung wird nachfolgend an einem bevorzugten Ausführungsbeispiel anhand einer Zeichnung weiter erläutert. Es zeigt
Fig. 1 einen Ausschnitt einer erfindungsgemäßen Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn in Seitenansicht.
Die dargestellte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Maschine 1 zur Herstellung einer Faserstoffbahn weist eine Formierpartie 2, eine Pressenpartie 3 und eine Trockenpartie 4 auf. In der Formierpartie 2 wird eine Fasestoffbahn 5 in einem Spaltformer 6 durch einen Stoffauflauf 7 in einen aus einem Obersieb 8 und ein Untersieb 9 gebildeten Spalt eingebracht und bspw. auf einen Trockengehalt zwischen 18%, 20% oder mehr symmetrisch entwässert.
Anschließend wird die Faserstoffbahn 5 an einer Pick-up-Walze 10 vom Untersieb 9 auf einen oberen Pressfilz 11 der Pressenpartie 3 übergeben. Bei der Übergabe zwischen Formierpartie 2 und Pressenpartie 3 entsteht kein freier Zug auf die Faserstoffbahn 5, da diese ständig durch eine Bespannung 9, 11 unterstützt wird. In der Pressenpartie 3 wird die Faserstoffbahn 5 im Sandwich zwischen dem oberen Pressfilz 11 und einem unteren Pressfilz 12 durch lediglich einen durch eine Schuhpresse 14 gebildeten Press-Nip 13 geführt und hierbei symmetrisch entwässert.
Das obere Filz 11 und das untere Filz 12 weisen ein Flächengewicht von 1200g/m2 oder mehr, vorzugsweise von 1500g/m2 oder mehr auf. Hierdurch wird die Entwässerung der Faserstoffbahn in der nur einen Press-Nip 13 umfassenden Pressenpartie 3 besonders effektiv, da die verwendeten Filze 11 , 12 eine ausreichende Kapazität zur Aufnahme des ausgepressten Wassers haben.
Die Schuhpresse 14 bildet hierbei einen Press-Nip 13 mit einer Länge von 270mm oder mehr, vorzugsweise 300mm oder mehr und besonders bevorzugt von 330mm oder mehr.
Am Ende der Pressenpartie 3 wird die Faserstoffbahn 5 an einer Pick-up Walze 15 vom unteren Filz 13 auf ein Transferband 16 übergeben.
Die Trockenpartie 4 weist als erste und zweite Trockengruppe zwei hintereinander angeordnete Luftstromtrocknungseinrichtungen 19 und 20 sowie als dritte Trockengruppe eine konventionelle Trocknungseinrichtung 21 mit beheizten
Trockenzylindern 22 und 23 auf, welche in der Darstellung der Figur 1 aber nur teilweise zu sehen ist.
Die Lufttrocknungseinrichtung 19 wird im wesentlichen durch einen Trockenzylinder 17, eine Haube 24 und ein Trockensieb 25 gebildet.
Die Faserstoffbahn 5 wird in der Luftstromtrockeneinrichtung 19 bis zu einer Walze 26 im Sandwich zwischen dem Transferband 16 und dem Trockensieb 25 geführt.
Danach wird die Faserstoffbahn mit einer Seite auf dem Trockensieb 25 aufliegend und mit der anderen Seite frei zwischen dem Trockenzylinder 17 und der Haube 24 geführt, welche den Trockenzylinder 17 im Umschlingungsbereich der Faserstoffbahn
5 zumindest abschnittweise umfangseitig umfasst. Die Luftströmung der Luftstromtrocknungseinheit 19 wird durch die Haube 24 erzeugt.
Die Luftstromtrockeneinheit 19 arbeitet nach dem Prinzip der Prallströmtrocknung oder auch Impingement-Trocknung genannt.
Dadurch dass die Faserstoffbahn 5 auf der zur anströmenden Luft gerichteten Seite nicht mit einer Bespannung bedeckt ist, wird die Trocknungsleistung in der Luftstromtrocknungseinheit 19 erhöht, da die zu trocknende Faserstoffbahn 5 direkt der anströmenden Luft ausgesetzt ist.
Zur Verbesserung der Führung der Faserstoffbahn 5 weist der Trockenzylinder 17 der Luftstromtrockeneinheit 19 eine gebohrte Mantelfläche auf. Im Inneren des Trockenzylinders 17 herrscht Unterdruck, wodurch die Faserstoffbahn über das luftdurchlässige Trockensieb 25 im Umschlingungsbereich an den Trockenzylinder 17 gesaugt wird. Der Trockenzylinder 17 weist einen Durchmesser von 4 Metern auf.
Nach Durchlauf der Luftstromtrockeneinheit 19 wird die Faserstoffbahn 5 an die Luftstromtrockeneinheit 20 übergeben, welche im wesentlichen durch einen Trockenzylinder 18, zwei Hauben 28 und ein Trockensieb 27 gebildet wird. Die Faserstoffbahn 5 wird in analoger Weise zur Luftstromtrockeneinrichtung 19 durch die Luftstromtrockeneinrichtung 20 geführt, mit dem Unterschied, dass jetzt die Faserstoffbahn 5 in der Luftstromtrocknungseinheit 20 die Seite der Faserstoffbahn 5 mit Luft angeströmt wird, welche in der Luftstromtrocknungseinheit 19 zum Trockensieb 25 gezeigt hat, also nicht mit Luft angeströmt wurde. Hierdurch wird die Faserstoffbahn 5 symmetrisch behandelt.
Demzufolge wird die Faserstoffbahn 5 in allen Hauptsektionen d.h. in der Formierpartie 2, der Pressenpartie 3 und der Trockenpartie 4 jeweils symmetrisch behandelt, was eine Voraussetzung für einen symmetrischen Aufbau der Blatteigenschaften und somit für gute Gebrauchseigenschaften wie Bedruckbarkeit, Druckqualität und Dimensionsstabilität ist.
Die Temperatur der die Faserstoffbahn anströmenden Luft in den beiden Luftstromtrockenei nheiten 19 und 20 beträgt 15O0C oder mehr, vorzugsweise 18O0C oder mehr und besonders bevorzugt 22O0C oder mehr.
Die erfindungsgemäße Maschine 1 zur Herstellung einer Faserstoffbahn findet vorzugsweise Verwendung bei Verfahren zur Herstellung einer Faserstoffbahn mit einem Flächengewicht zwischen 35g/m2 und 50g/m2 und einem Füllstoffgehalt zwischen 10% und 20%, vorzugsweise zwischen 15% und 18%, bei denen die Faserstoffbahn bei einer Bahngeschwindigkeit von 1600m/min oder mehr, vorzugsweise 2200m/min oder mehr und besonders bevorzugt 2400m/min oder mehr hergestellt wird.
Alternativ findet die erfindungsgemäße Maschine 1 Verwendung bei Verfahren zur Herstellung einer Faserstoffbahn mit einem Flächengewicht zwischen 50g/m2 und 60g/m2 und einem Füllstoffgehalt zwischen 20% und 40%, vorzugsweise zwischen 25% und 40% bei denen die Faserstoffbahn mit einer Bahngeschwindigkeit von 1600m/min oder mehr, vorzugsweise 2000m/min oder mehr und besonders bevorzugt 2200m/min oder mehr hergestellt wird. Altemativ findet die erfindungsgemäße Maschine 1 Verwendung bei Verfahren zur Herstellung einer Faserstoffbahn mit einem Flächengewicht zwischen 60g/m2 und 120g/m2 und einem Füllstoffgehalt zwischen 15% und 25%, vorzugsweise zwischen 18% und 25% bei denen die Faserstoffbahn mit einer Bahngeschwindigkeit von 1500m/min oder mehr, vorzugsweise 1900m/min oder mehr und besonders bevorzugt 2100m/min oder mehr hergestellt wird.

Claims

Ansprüche
1. Maschine zur Herstellung und / oder Weiterverarbeitung einer Faserstoffbahn mit einer Pressenpartie und einer Trockenpartie, d a d u rc h g e ke n n ze i c h n et , dass die Pressenpartie lediglich einen Press-Nip und dass mindestens die erste und / oder zweite Trockengruppe der Trockenpartie eine Luftstromtrockeneinheit umfasst.
2. Maschine nach Anspruch 1 , d a d u rc h g e ke n n ze i c h n et , dass die erste und die zweite Trockengruppe der Trockenpartie eine
Luftstromtrockeneinheit umfasst.
3. Maschine nach Anspruch 1 oder 2, d a d u rc h g e ke n n ze i c h n et , dass zumindest eine Luftstromtrockeneinheit nach dem Prinzip der Durchluftstromtrockung / TAD-Trocknung arbeitet.
4. Maschine nach Anspruch 1 oder 2 oder 3, d a d u rc h g e ke n n ze i c h n et , dass zumindest eine Luftstromtrockeneinheit nach dem Prinzip der Prallströmtrocknung / Impingement-Trocknung arbeitet.
5. Maschine nach einem der vorangegangenen Ansprüche, d a d u rc h g e ke n n ze i c h n et , dass die Faserstoffbahn auf der zur anströmenden Luft gerichteten Seite nicht mit einer Bespannung bedeckt ist.
6. Maschine nach einem der vorangegangenen Ansprüche, d a d u rc h g e ke n n ze i c h n et , dass zumindest eine Luftstromtrockeneinheit einen Trockenzylinder mit einem Durchmesser von 3 Meter oder mehr, vorzugsweise von 4 Meter oder mehr aufweist.
7. Maschine nach einem der vorangegangenen Ansprüche, d a d u rc h g e ke n n ze i c h n et , dass der Trockenzylinder der Luftstromtrockeneinheit eine gebohrte Mantelfläche aufweist und besaugbar ist.
8. Maschine nach einem der vorangegangenen Ansprüche, d a d u rc h g e ke n n ze i c h n et , dass zumindest eine Luftstromtrockeneinheit zumindest eine den Trockenzylinder umfangseitig zumindest abschnittweise umfassende und eine Luftströmung erzeugende Haube aufweist, zwischen der und dem Trockenzylinder die Faserstoffbahn geführt wird.
9. Maschine nach einem der vorangegangenen Ansprüche, d a d u rc h g e ke n n ze i c h n et , dass die Faserstoffbahn vorzugsweise derart durch die beiden Luftstromtrocknungseinheiten geführt, dass in einer Luftstromtrocknungseinheit eine Seite der Faserstoffbahn mit Luft angeströmt wird und in der nachfolgenden anderen Luftstromtrocknungseinheit die andere Seite der Faserstoffbahn mit Luft angeströmt wird.
10. Maschine nach Anspruch 9, d a d u rc h g e ke n n ze i c h n et , dass die Maschine mehrere Paare von Luftstromtrocknungseinheiten umfasst, wobei jeweils in der ersten Luftstromtrocknungseinheit des Paares eine Seite der Faserstoffbahn mit Luft angeströmt wird und wobei jeweils in der nachfolgenden zweiten Luftstromtrocknungseinheit des Paares die andere Seite der Faserstoffbahn mit Luft angeströmt wird.
11. Maschine nach einem der vorangegangenen Ansprüche, d a d u rc h g e ke n n ze i c h n et , dass die erwärmte Luft in der Luftstromtrockeneinheit eine Temperatur von
15O0C oder mehr, vorzugsweise von 18O0C oder mehr und besonders bevorzugt von 22O0C oder mehr aufweist.
12. Maschine nach einem der vorangegangenen Ansprüche, d a d u rc h g e ke n n ze i c h n et , dass der eine Press-Nip durch eine Schuhpresse gebildet wird.
13. Maschine nach einem der vorangegangenen Ansprüche, d a d u rc h g e ke n n ze i c h n et , dass die Schuhpresse eine Schuhlänge von 270mm oder mehr, vorzugsweise von 300mm oder mehr und besonders bevorzugt von 330mm oder mehr aufweist.
14. Maschine nach einem der vorangegangenen Ansprüche, d a d u rc h g e ke n n ze i c h n et , dass die Faserstoffbahn im Sandwich zwischen einem oberen und einem unteren Filz durch den einen Press-Nip geführt wird.
15. Maschine nach einem der vorangegangenen Ansprüche, d a d u rc h g e ke n n ze i c h n et , dass das obere und / oder das untere Filz eine Länge von 20 Meter oder mehr, vorzugsweise von 30 Meter oder mehr aufweist.
16. Maschine nach einem der vorangegangenen Ansprüche, d a d u rc h g e ke n n ze i c h n et , dass das obere und / oder das untere Filz ein Flächengewicht von 1200g/m2 oder mehr, vorzugsweise von 1500g/m2 oder mehr aufweist.
17. Maschine nach einem der vorangegangenen Ansprüche, d a d u rc h g e ke n n z e i c h n e t , dass zwei, drei oder mehr Saugvorrichtungen vorgesehen sind, die auf jedes Filz einwirken.
18. Maschine nach einem der vorangegangenen Ansprüche, d a d u rc h g e ke n n ze i c h n et , dass die Maschine eine Formierpartie mit einem Spaltformer umfasst.
19. Maschine nach einem der vorangegangenen Ansprüche, d a d u rc h g e ke n n ze i c h n et , dass die Faserstoffbahn ohne freien Zug von der Formierpartie bis zum Ende der zweiten Trockengruppe der Trockenpartie geführt wird.
20. Verfahren zur Herstellung einer Faserstoffbahn bei dem eine Faserstoffbahn lediglich ein Mal gepresst wird und in der Trockenpartie mit Luftströmung behandelt wird.
21. Verfahren nach Anspruch 19, d a d u rc h g e ke n n ze i c h n et , dass eine Faserstoffbahn mit einem Flächengewicht im Bereich zwischen
35g/m2 und 120g/m2 und einem Füllstoffgehalt zwischen 10% und 40% mit einer Bahngeschwindigkeit bis zu 2400m/min und mehr, vorzugsweise mit einer Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 19 hergestellt wird.
22. Verfahren nach Anspruch 20, d a d u rc h g e ke n n ze i c h n et , dass eine Faserstoffbahn mit einem Flächengewicht zwischen 35g/m2 und 50g/m2 und einem Füllstoffgehalt zwischen 10% und 25%, vorzugsweise zwischen 15% und 18% mit einer Bahngeschwindigkeit von 1600m/min oder mehr, vorzugsweise 2200m/min oder mehr und besonders bevorzugt
2400m/min oder mehr hergestellt wird.
23. Verfahren nach Anspruch 20, d a d u rc h g e ke n n ze i c h n et , dass eine Faserstoffbahn mit einem Flächengewicht zwischen 50g/m2 und 60g/m2 und einem Füllstoffgehalt zwischen 20% und 40%, vorzugsweise zwischen 25% und 40% und mit einer Bahngeschwindigkeit von 1600m/min oder mehr, vorzugsweise 2000m/min oder mehr und besonders bevorzugt 2200m/min oder mehr hergestellt wird.
24. Verfahren nach Anspruch 20, d a d u rc h g e ke n n ze i c h n et , dass eine Faserstoffbahn mit einem Flächengewicht zwischen 60g/m2 und 120g/m2 und einem Füllstoffgehalt zwischen 15% und 25%, vorzugsweise zwischen 18% und 25% und mit einer Bahngeschwindigkeit von 1500m/min oder mehr, vorzugsweise 1900m/min oder mehr und besonders bevorzugt 21 OOm/min oder mehr hergestellt wird.
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