AT517330B1 - Verfahren zur herstellung einer faserstoffbahn - Google Patents

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Abstract

Den Gegenstand dieser Erfindung bildet ein Verfahren zur Herstellung einer Faserstoffbahn (9), insbesondere zur Herstellung einer Tissue- oder Hygienepapierbahn, bei dem eine Faserstoffsuspension zur Bildung einer Faserstoffbahn (9) in einem Crescentformer (10) entwässert und auf einem Yankee (6) getrocknet wird. Nach dem Crescentformer (10) wird die Faserstoffbahn (9) gemeinsam mit dem Formiersieb (3) und dem Filz (4) nach der Formierwalze (2) über eine Saugwalze (11) geführt. Den Gegenstand dieser Erfindung bildet auch eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Description

Beschreibung
VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG EINER FASERSTOFFBAHN
[0001] Den Gegenstand dieser Erfindung bildet ein Verfahren zur Herstellung einer Faserstoffbahn, insbesondere zur Herstellung einer Tissue- Oder Hygienepapierbahn. Dabei wird eine Faserstoffsuspension zur Bildung einer Faserstoffbahn in einem Crescentformer entwässert und mit Hilfe eines Yankees getrocknet. Im Crescentformer wird die Faserstoffsuspension iiber einen Stoffauflauf zwischen einem Formiersieb und einem Filz eingebracht und im Bereich einer Formierwalze zentrifugal entwässert. Gegenstand dieser Erfindung bildet auch eine Vorrichtung mit der das erfindungsgemäße Verfahren durchgefiihrt werden kann.
[0002] Die Herstellung von hochqualitativem Papier erfolgt traditionell mit TAD Maschinen. Diese erlauben die Herstellung sehr guter Produktqualität, sind aber sehr teuer in der Anschaf-fung und auch die spezifischen Energiekosten sind weit höher als bei konventionellen dry-crepe Maschinen, die einen Yankee aufweisen.
[0003] In konventionellen Tissuemaschinen mit Crescentformern, d.h. mit Formiereinheiten bei denen die Faserstoffsuspension bei einer Formierwalze zwischen einem Filz und einem Sieb eingebracht wird, wird die Faserstoffbahn durch die an der Formierwalze auftretenden Zentrifu-galkräfte auf ungefähr 10% Trockengehalt entwässert. Im Anschluss wird die Faserstoffbahn auf dem Filz weitertransportiert, auf einen Trockengehalt von ungefähr 20% bis 23% vakuum-entwässert und schlussendlich, nachdem eine weitere Entwässerung am nassen Filz durch Vakuum nicht mehr möglich ist, in einer Pressensektion mechanisch gepresst. Dabei steigt der Trockengehalt auf ungefähr 40%. Danach erfolgt die thermische Trocknung am Yankee.
Die Pressung der Faserstoffbahn in einer Presssektion beeinflusst die Qualität der Tissuebahn negativ. Durch das Pressen der noch feuchten Papierbahn verliert es an Bulk. Die Pressung ist aber häufig notwendig, damit man den erforderlichen Trockengehalt erreicht, bevor die Bahn an den Yankee iibergeben werden kann.
[0004] Die DE 10 2011 007 568 A1 beschreibt eine Tissuemaschine bei der die Faserstoffbahn vor dem Yankee iiber eine Saugwalze gefiihrt wird, die von einem permeablen Pressband umschlungen wird. Durch das Pressband wird die Faserstoffbahn weniger stark komprimiert als in herkömmlichen Pressen, jedoch treten auch dabei Qualitätseinbußen auf.
[0005] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Tissueherstellung bereitzu-stellen, bei dem möglichst hochwertiges Tissue produziert werden kann.
[0006] Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Herstellungsverfahren gemäß Patentanspruch 1.
[0007] Erfindungsgemäß wird beim Verfahren die Faserstoffbahn gemeinsam mit dem Formiersieb und dem Filz gleich nach der Formierwalze iiber eine Saugwalze gefiihrt und dort weiter entwässert.
Im Bereich der Saugwalze ist kein Pressband angeordnet, sondern die Faserstoffbahn wird nur vom Formiersieb und vom Filz eingeschlossen, dadurch kann eine sanfte Entwässerung erfol-gen. Der Filz befindet sich dabei zwischen Saugwalze und Faserstoffbahn und das Formiersieb umschlingt die Faserstoffbahn außen. Liber das Formiersieb kann somit ein sanfter Pressdruck auf die Faserstoffbahn ausgeiibt werden, im Bereich der Saugwalze sollte jedoch die Zugspan-nung des Formiersiebes kleiner als 15 kN/m, vorzugsweise kleiner als 12 kN/m sein.
[0008] Die Faserstoffbahn sollte vorzugsweise bei der Saugwalze von einem heißen Fluid durchströmt werden, beispielsweise von heißer Luft mit einer Temperatur von über 150°C, insbesondere über 200^, vorzugsweise iiber 250^.
[0009] Die Luftfeuchtigkeit der iiber die Haube zugefiihrten Heißluft sollte vorzugsweise iiber 150 gH20/kgLuft, insbesondere iiber 300 gH20/kgLuft, vorzugsweise sogar iiber 450 gH20/ kgLuft betragen. Die zugefiihrte Heißluft sollte vorzugsweise die Abluft der Yankee Haube sein.
[0010] Es ist giinstig, wenn der Filz, die Faserstoffbahn und das Formiersieb im Anfangsbereich der Saugwalze, also in dem Bereich, in dem die Faserstoffbahn mit der Saugwalze in Kontakt kommt, von Dampf durchströmt werden. Dadurch wird die Temperatur der Faserstoffbahn weiter erhöht, die Viskosität des Wassers sinkt und die Vakuumentwässerung wird verbessert. Die Saugwalze bzw. die Saugwalzenhaube kann auch in Maschinenlaufrichtung betrachtet in mehrere Zonen, beispielsweise in zwei Zonen unterteilt sein.
Dadurch kann in der ersten Zone eine Entwässerung mit anderen Betriebsparametern erfolgen, beispielsweise mit einem höheren Druck, einer höheren Temperatur Oder mit einem anderen Medium.
[0011] Vorteilhafterweise wird die Faserstoffbahn dann am Filz bis zum Yankee transportiert und dort iiber eine Presse Oder bevorzugt eine Schuhpresse auf die Yankeeoberfläche iiberge-ben. Die gesamte Maschine benötigt dann nur noch zwei Bespannungen, das Formiersieb und den Filz.
[0012] Gegenüber konventionellen Maschinen beträgt der Trockengehalt nach der Formierein-heit nicht nur 10%, sondern mehr als 20%, insbesondere mehr als 25%, vorzugsweise mehr als 30%. Zwischen Formiereinheit und Yankee steht noch geniigend Platz fiir weitere Aggregate zur Verfiigung. So kann dort ein weiterer Trocknungsschritt durchgeführt werden, beispielsweise mit einem Prallströmtrockner Oder mit einem Strahlungstrockner (z.B. Infrarotstrahler). Der Trockengehalt ist dann danach größer als 25%, insbesondere größer 30%, vorzugsweise grö-ßer 35%.
[0013] Der Vorteil ist, dass die Faserstoffbahn die Presse beim Yankee mit einem Trockengehalt von mehr als 30% erreicht, anstelle von nur 20% bis 23% in herkömmlichen Anlagen. Mit diesem höheren Trockengehalt sind die Fasern widerstandsfähiger gegen mechanisches Pres-sen. Dies ergibt einen Gewinn an Bulk nach der Presse.
[0014] Es ist giinstig, wenn der Filz eine feinporige Struktur aufweist, wobei die durchschnittli-che Porengrößer der zur Faserstoffbahn weisenden Oberfläche des Filzes kleiner ist als die durchschnittliche Porengröße der zur Saugwalze weisenden Seite. Eine feine und weiche Filzo-berseite zur Faserstoffbahn vergrößert die Kontaktfläche zwischen Filz und Faserstoffbahn, wodurch die Kapillarentwässerung begünstigt wird. Eine gröbere Filzstruktur zur Saugwalze hin begünstigt hingegen die Wasserabfuhr durch die perforierte Saugwalzenoberfläche ins Walzen-innere. Die Feinheit der feineren Filzoberfläche sollte weniger als 6,7 dtex, vorzugsweise weni-ger 3,3 dtex betragen, die Schicht direkt darunter sollte eine Feinheit von weniger als 17 dtex, vorzugsweise weniger 11 dtex aufweisen, wohingegen die gegenüberliegende zur Saugwalze weisende Filzseite dann viel offener ist, urn die Abfuhr des Wassers durch die Bohrungen der Saugwalze zu erleichtern. Diese dtex-Werte beziehen sich auf den Grundfaseranteil des Filzes.
[0015] Gegenstand dieser Erfindung bildet auch eine Vorrichtung zur Herstellung von Tissue gemäß Patentanspruch 10.
[0016] Es ist auch denkbar, dass das Formiersieb nach der Formierwalze von der Faserstoffbahn abgehoben wird, getrocknet wird und dann wieder vor der Saugwalze mit der Faserstoffbahn in Kontakt gebracht wird.
[0017] Im Folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand von Figur 1 beschrie-ben.
[0018] In Figur 1 wird die Faserstoffsuspension in einem Crescentformer 10 über einen Stoff-auflauf 1 im Bereich der Formierwalze 2 zwischen einem Filz 4 und einem Formiersieb 3 einge-bracht.
[0019] Der Filz 4 und das Formiersieb 3 umschlingen einen Teil des Außenumfangs der Formierwalze 2, dadurch wird das Wasser der Faserstoffsuspension durch Zentrifugalkräfte durch das Formiersieb 3 nach außen geschleudert. Der Filz 4 wird dabei an der Innenseite angeord-net. Die Faserstoffbahn 9 hat nach der Formierwalze 2 einen Trockengehalt von ungefähr 10%.
[0020] Im Anschluss an diese Zentrifugalentwässerung wird der Filz 4, die Faserstoffbahn 9 und das Formiersieb 3 über eine Saugwalze 11 geführt, die bereichsweise umschlungen wird.
Die Saugwalze 11 saugt durch den Filz 4 die Feuchtigkeit aus der Faserstoffbahn 9, es findet hier eine Vakuumentwässerung statt.
[0021] Zur Verbesserung der Entwässerung ist im anfänglichen Umschlingungsbereich der Saugwalze 11 ein Dampfblaskasten 12 angeordnet, iiber den heißer Dampf auf die Faserstoffbahn 9 strömt und diese so erwärmt. Die Faserstoffbahn 9 hat nach der Saugwalze 11 einen Trockengehalt von ungefähr 25% bis 30%.
[0022] Da im Bereich der Saugwalze 11 die Faserstoffbahn 9 noch sehr feucht ist, kommt es hier kaum zu Verdampfungsprozessen. Hier wird vielmehr durch die Wärmezufuhr die Viskosität des Wassers in der Faserstoffbahn 9 herabgesetzt, wodurch das Wasser iiber die Saugwalze 11 aus der Faserstoffbahn 9 gesaugt wird. Der feinporige Filz 4 unterstiitzt die Entwässerung durch Kapillarentwässerung.
[0023] Nach der Saugwalze 11 wird das Formiersieb 3 von der Faserstoffbahn 9 abgehoben. Danach erfolgt im vorliegenden Beispiel eine Aufpralltrocknung 8. Auch eine Trocknung mittels Strahlung (z.B. Infrarotstrahlung) wäre denkbar.
Der Prallströmtrockner 8 ist dabei auf der Seite der Faserstoffbahn 9 angeordnet. Die Faserstoffbahn hat dann einen Trockengehalt von ungefähr 30% bis 35%.
Schlussendlich wird die Faserstoffbahn 9 mit Hilfe einer Schuhpresse 5 vom Filz 4 auf einen Yankee 6 iibergeben. Am Yankee 6 wird die Faserstoffbahn 9 in bekannter Weise mit iiber die Yankee Haube 7 zugefiihrter Heißluft getrocknet und am Ende abgeschabt. Der Trockengehalt der Faserstoffbahn 9 bei der Llbergabe auf den Yankee 6 liegt ungefähr bei 50%.

Claims (12)

  1. Patentansprüche
    1. Verfahren zur Herstellung einer Faserstoffbahn (9), insbesondere zur Herstellung einer Tissue- oder Hygienepapierbahn, bei dem eine Faserstoffsuspension zur Bildung einer Faserstoffbahn (9) in einem Crescentformer (10) entwässert wird und die Faserstoffbahn (9) mit Hilfe eines Yankees (6) getrocknet wird, wobei im Crescentformer (10) die Faserstoffsuspension über einen Stoffauflauf (1) zwischen einem Formiersieb (3) und einem Filz (4) eingebracht und im Bereich einer Formierwalze (2) zentrifugal entwässert wird, wobei die Faserstoffbahn (9) unmittelbar nach der Formierwalze (2) über eine Saugwalze (11) ge-führt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Faserstoffbahn (9) gemeinsam mit dem Formiersieb (3) und dem Filz (4) über die Saugwalze (11) geführt wird.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Faserstoffbahn (9) die Saugwalze (11) bereichsweise umschlingt und dort von einem heißen Fluid durchströmt wird.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das die Faserstoffbahn (9) auf der Saugwalze (11) von heißer Luft mit einer Temperatur von über 150^, insbesondere iiber 200°C, vorzugsweise iiber 250°C durchströmt wird.
  4. 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Faserstoffbahn (9) auf der Saugwalze (11) von feuchter Heißluft durchströmt wird, wobei der Feuchtegehalt iiber 150 gH20/kgLuft, insbesondere iiber 300 gH20/kgLuft, vorzugsweise sogar iiber 450 gH20/ kg Luft beträgt.
  5. 5. Verfahren nach Anspruch 3 Oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die zugefiihrte Heiß-luft die Abluft einer Yankee Haube 7 ist.
  6. 6. Verfahren nach einem der Anspriiche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Faserstoffbahn (9) im Anfangsbereich der Saugwalze (11) von Dampf durchströmt wird.
  7. 7. Verfahren nach einem der Anspriiche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Faserstoffbahn (9) auf dem Filz (4) bis zum Yankee (6) transportiert wird.
  8. 8. Verfahren nach einem der Anspriiche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Feinheit der zur Faserstoffbahn weisenden Filzoberfläche weniger als 6,7 dtex, vorzugsweise weni-ger 3,3 dtex beträgt, wobei die Schicht direkt darunter eine Feinheit von weniger als 17 dtex, vorzugsweise weniger 11 dtex aufweist und die Feinheit der zur Saugwalze weisenden Filzoberfläche größer als 17 dtex ist.
  9. 9. Verfahren nach einem der Anspriiche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Faserstoffbahn (9) vor dem Yankee (6) und nach der Saugwalze (11) durch einen Prallström-trockner (8) vorgetrocknet wird.
  10. 10. Vorrichtung zur Herstellung von Tissue mit einem Crescentformer (10) und einem Yankee (6), wobei der Crescentformer (10) einen Stoffauflauf (1), eine Formierwalze (2), einen Filz (4) und ein Formiersieb (3) umfasst, wobei der Filz (4) zwischen Formierwalze (2) und Faserstoffbahn (9) angeordnet ist, und wobei unmittelbar nach der Formierwalze (2) eine Saugwalze (11) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Filz (4), die Faserstoffbahn (9) und das Formiersieb (3) die Saugwalze (11) umschlingt.
  11. 11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass nach der Saugwalze (11) und vor dem Yankee (6) eine weitere thermische Trocknungsvorrichtung (8), insbesondere ein Prallströmtrockner, vorgesehen ist.
  12. 12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 Oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass in der Tissuemaschine außer dem Filz (4) und dem Formiersieb (3) keine weitere Bespannung vorgesehen ist. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
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