AT410327B

AT410327B - Verfahren und vorrichtung zur herstellung einer papierbahn

Info

Publication number: AT410327B
Application number: AT14562001A
Authority: AT
Inventors: Helmuth Dipl Ing Dr Gabl
Original assignee: Andritz Ag Maschf
Priority date: 2001-09-17
Filing date: 2001-09-17
Publication date: 2003-03-25
Also published as: ATA14562001A

Description

AT 410 327 B

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Papierbahn unter Beeinflussung von deren Porenvolumen, bei welchem Verfahren eine vorab nasse bzw. mechanisch gepresste Bahn auf einem Trägersieb oder -filz einer weiteren Trocknung unterworfen wird, sowie eine Vorrichtung zur Herstellung einer Papierbahn unter Beeinflussung von deren Porenvolumen, umfassend eine Walzenanordnung zur Führung eines Trägersiebes oder -filzes mit der Papierbahn, wobei die Papierbahn auch durch einen Trocknungsabschnitt geführt wird.

Verschiedenste saugfähige Papiersorten werden auf Papiermaschinen bzw. -anlagen erzeugt, bei welchen vorab nasse bzw. mechanisch (vor-)gepresste Bahnen anschließend getrocknet werden. Dafür kommen verschiedene Einrichtungen zum Einsatz, beispielsweise TAD-oder Yankeezylinder in Verbindung mit Trockenhauben. Jedoch sind auch andere Trocknungsarten möglich, beispielsweise konduktive oder konvektive Verfahren, Mikrowellen oder Infrarot-Strahlung, etc. Davor kann beispielsweise eine Saugwalze und/oder auch zumindest eine Anpresswalze eingesetzt werden. Alternativ zu einer Standardpresswalze kann auch eine sogenannte Tissue-Flex-Walze, d.h. eine Breitnipp- oder Schuhwalze gemäß der DE 197 56 422 A1 eingesetzt werden.

Nun ist beispielsweise aus der JP 4141207 A ein Verfahren zur Herstellung von Filterpapier bekannt, bei welchem eine Naturfaserschicht auf eine Papierbahn aufgebracht wird, nachdem die Naturfaserschicht zur Erzielung einer unebenen Oberfläche genadelt worden ist. Die Papierbahn selbst, welche dabei die mechanische Festigkeit verleihen soll, bleibt dabei unbehandelt.

Es war nun die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Saugfähigkeit des erzeugten Papiers -auch bei erhöhter Sauggeschwindigkeit - bei möglichst unbeeinträchtigter mechanischer Festigkeit zu erhöhen.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gelöst, bei welchem zusätzlich zu den eingangs θ'-wähnten Maßnahmen erfindungsgemäß die noch nasse bzw. mechanisch gepresste Bahn mittels einer Porenerzeugungseinrichtung, wie z. B. einer Raster- oder Nadelwalze unter Volumsvergrößerung mit zusätzlichen Poren versehen wird. Die damit einhergehende Volumserhöhung des anschließend an die Einbringung der Poren getrockneten Papiers führt zur gewünschten höheren Saugfähigkeit, welcher Effekt auch bei erhöhter Sauggeschwindigkeit erzielt wird. Demgegenüber wird durch diese Erhöhung des inneren Porenblattvolumens die mechanische Festigkeit nicht negativ beeinflusst.

Vorteilhafterweise wird die Volumsvergrößerung vor oder während der letzten mechanischen und/oder thermischen Trocknung vorgenommen, beispielsweise unter Verwendung einer Riffelwalze, wodurch Beschädigungen der Papierbahn sicher vermieden werden können.

Durch das weitere Merkmal, dass während der Volumsvergrößerung zusätzlich ein Superab-sorbens aufgebracht wird, können die Saugfähigkeit und das Halten der im Papier aufgesaugten Flüssigkeit weiter verbessert werden.

Wenn dabei das Aufbringen des Superabsorbens gleichzeitig mit dem Einbringen der Poren durchgeführt wird, ist dadurch dessen Feinstverteilung begünstigt, erhöht die aufbringbare Menge davon und platziert es auch an den Stellen, an denen die Flüssigkeit beim und nach dem Aufsaugvorgang im Papier gehalten werden soll.

Die eingangs charakterisierte Vorrichtung ist zur Lösung der gestellten Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß vor oder innerhalb des Trocknungsabschnittes eine Porenerzeugungseinrichtung vorgesehen ist. Die erreichte Volumserhöhung führt zur gewünschten höheren Saugfähigkeit, auch bei erhöhter Sauggeschwindigkeit, wobei aber die mechanische Festigkeit nicht negativ beeinflusst ist.

Vorzugsweise wird die verlangte Volumserhöhung in einfacher Weise dadurch erreicht, dass die Porenerzeugungseinrichtung zumindest eine Raster- oder Nadelwalze enthält.

Um eine weitestgehend freie Einstellbarkeit der Relativgeschwindigkeit zwischen Walze und Papierbahn zu erreichen, ist gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung die Raster- oder Nadelwalze mit einem Antrieb versehen oder gekoppelt, womit auf die Porenerzeugung in der Papierbahn Einfluss genommen werden kann.

Je nach Dicke der Papierbahn und abhängig von der gewünschten Verteilung der Poren über die Dicke der Bahn kann die Nadelhöhe im Bereich von 2 bis 2000 pm, vorzugsweise zwischen 10 und 1000 pm, liegen.

Um zu verhindern, dass die Papierbahn mit der Raster- oder Nadelwalze mitläuft, kann die Raster- oder Nadelwalze mit einer Blas- oder Saugeinrichtung gekoppelt sein. 2

Claims

AT 410 327 B Alternativ oder zusätzlich kann mit dem gleichen Effekt auf der der Raster- oder Nadelwalze gegenüberliegenden Seite der Papierbahn ein Saugkasten angeordnet sein. Vorteilhafterweise ist die Porenerzeugungseinrichtung vor der ersten Walze des Trocknungsabschnittes vorgesehen. Wenn gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung zusätzlich eine Einrichtung zum Ein- oder Aufbringen eines Superabsorbens vorgesehen ist, kann die Saugfähigkeit und Sauggeschwindigkeit des fertigen Produktes noch weiter verbessert werden. Dabei ist die Einrichtung zum Ein- bzw. Aufbringen des Superabsorbens vorteilhafterweise in Kombination mit der Porenerzeugungseinrichtung vorgesehen, wodurch die Feinstverteilung dieses Absorbens in der Papierbahn begünstigt ist. In der nachfolgenden Beschreibung soll die Erfindung anhand eines in der beigefügten Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert werden. Das bandförmige Trägersieb 1 bzw. der Trägerfilz mit der darauf befindlichen, noch nassen oder auch bereits mechanisch vorgepressten Papierbahn kommt aus den vorgeschalteten, nicht dargestellten Abschnitten einer Papiermaschine und wird über eine Umlenkwalze, vorzugsweise über eine Saugwalze 2, in Richtung auf einen Trocknungsabschnitt umgelenkt. Vor diesem Trocknungsabschnitt, beispielsweise umfassend einen Yankeezylinder 3 und eine darüber befindliche Trocknungshaube 4, sowie eine Tissue-Flex- oder Standard-Presswalze 5 zum Andrücken der Papierbahn an den Yankeezylinder 3, ist eine Einrichtung vorgesehen, um die Papierbahn mit Poren zu versehen. Durch die Anordnung der Porenerzeugungseinrichtung unmittelbar vor der mechanischen und/oder thermischen Trocknung - bei z.B. Löschpapieren und Buchpapieren auch innerhalb des Trocknungsabschnittes - wird trotz der gewünschten Volumserhöhung die mechanische Festigkeit des Papiers nicht oder unwesentlich negativ beeinflusst. Diese Porenerzeugungseinrichtung umfasst beispielsweise eine Nadelwalze 6 auf der der Saugwalze 2 und der Tissue-Flex- oder Presswalze 5 gegenüberliegenden Seite des Trägersiebes bzw. -filzes 1, vorzugsweise zwischen diesen beiden Walzen 2, 5 angeordnet. Die Nadel- bzw. Rasterwalze 6 mit ihren zwischen 10 und 2000 pm langen Nadeln kann selbst auch angetrieben sein, muss es aber nicht sein. Die Anzahl der Nadeln richtet sich nach den gewünschten Eigenschaften des Endproduktes und die Anordnung der Nadeln kann rasterartig nach den gewünschten Prägekriterien oder auch stochastisch verteilt sein. Die Raster- bzw. Nadelwalze 6 kann auf dem Trägersieb bzw. -filz 1 aufliegen oder auch nur entsprechend den Anforderungen zur Porengrößenverteilungsveränderung bzw. Volumsvergrößerung der auf dem Trägersieb bzw. -filz 1 aufliegenden Papierbahn auch in diesen Träger eingedrückt werden. Der Durchmesser der Walze 6 muss in Abstimmung zur Anlagenbetriebsgeschwindigkeit ausgewählt werden, um ein Mitlaufen der Papierbahn auf der Walze 6 zu vermeiden. Um dieses Mitlaufen mit noch größerer Sicherheit zu verhindern, kann entweder durch das Trägersieb 1 oder den Trägerfilz mittels etwa eines Saugkastens 7 gegenüberliegend der Walze 6 ein Vakuum angelegt werden, oder es kann die Nadel- bzw. Rasterwalze 6 mit einer Abblasvorrichtung ausgerüstet sein. Während der sogenannten Rasterung der Papierbahn kann zusätzlich zur Erhöhung des Saugvolumens die Rasterwalze 6 mit einem sogenannten Superabsorbens oder ähnlichem besprüht werden. Mit der Rasterung ist eine Feinstverteilung des Absorbens in der Papierbahn areichbar, welche dessen aufbringbare Menge begünstigt und es an den Stellen platziert, an denen später die aufgesaugte Flüssigkeit im Papier gehalten werden soll. PATENTANSPRÜCHE: 1. Verfahren zur Flerstellung einer Papierbahn unter Beeinflussung von deren Porenvolumen, bei welchem Verfahren eine vorab nasse bzw. mechanisch gepresste Bahn auf einem Trägersieb oder -filz einer weiteren Trocknung unterworfen wird, dadurch gekennzeichnet, daß die noch nasse bzw. mechanisch gepresste Bahn mittels einer Porenerzeugungseinrichtung, wie z. B. einer Raster- oder Nadelwalze (6) unter Volumsvergrößerung mit zusätzlichen Poren versehen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Porengrößenverteilungs- 3 AT 41 0 327 B Veränderung bzw. Volumsvergrößerung vor der letzten mechanischen und/oder thermischen Trocknung vorgenommen wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass während der Porengrößenverteilungsveränderung bzw. Volumsvergrößerung zusätzlich ein Superabsorbens aufgebracht wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufbringen des Superabsorbens gleichzeitig mit dem Einbringen der Poren durchgeführt wird.
5. Vorrichtung zur Herstellung einer Papierbahn unter Beeinflussung von deren Porenvolumen, umfassend eine Walzenanordnung (2, 5) zur Führung eines Trägersiebes (1) oder -filzes mit der Papierbahn, wobei die Papierbahn auch durch einen Trocknungsabschnitt (3, 4) geführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass vor oder innerhalb des Trocknungsabschnittes (3, 4) eine Porenerzeugungseinrichtung (6) vorgesehen ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Porenerzeugungseinrichtung zumindest eine Raster- oder Nadelwalze (6) enthält.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Raster- oder Nadelwalze (6) mit einem Antrieb versehen oder gekoppelt ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Nadelhöhe im Bereich von 2 bis 2000 gm, vorzugsweise zwischen 10 und 1000 gm, liegt.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Rasteroder Nadelwalze (6) mit einer Blas oder Saugeinrichtung gekoppelt ist.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass auf der der Raster- oder Naaeiwaize (6) gegenüberliegenden Seite der Papierbahn ein Saugkasten (7) angeordnet ist.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Porenerzeugungseinrichtung (6) vor der ersten Walze (5) des Trocknungsabschnittes vorgesehen ist.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich eine Einrichtung zum Ein- oder Aufbringen eines Superabsorbens vorgesehen ist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zum Ein-bzw. Aufbringen des Superabsorbens vorteilhafterweise in Kombination mit der Porenerzeugungseinrichtung vorgesehen ist. HIEZU 1 BLATT ZEICHNUNGEN 4