DE10122047A1 - Sheet forming device and method - Google Patents
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Abstract
In einer Blattbildungsvorrichtung, insbesondere Maschine zur Herstellung einer mehrlagigen Faserstoffbahn, insbesondere Papier- oder Kartonbahn oder Verpackungspapierbahn, werden die durch einen jeweiligen Former gebildeten Lagen miteinander vergautscht. Dabei umfaßt zumindest einer der Former zur Bildung einer mehrschichtigen Lage einen Mehrschicht-Stoffauflauf, der mit wenigstens zwei unterschiedlichen Stoffen bzw. Stoffteilströmen unterschiedlicher Zusammensetzung für verschiedene Schichten beschickt wird.In a sheet forming device, in particular a machine for producing a multi-layer fibrous web, in particular paper or cardboard web or packaging paper web, the layers formed by a respective former are lumped together. At least one of the formers for forming a multi-layer layer comprises a multi-layer headbox, which is fed with at least two different substances or partial material streams of different compositions for different layers.
Description
Die Erfindung betrifft eine Blattbildungsvorrichtung, insbesondere Ma schine zur Herstellung einer mehrlagigen Faserstoffbahn, insbesondere Papier- oder Kartonbahn oder Verpackungspapierbahn, in der die insbe sondere durch einen jeweiligen Former gebildeten Lagen miteinander ver gautscht werden. Sie betrifft ferner ein Blattbildungsverfahren sowie eine durch eine solche Vorrichtung und/oder nach einem solchen Verfahren hergestellte Faserstoffbahn, insbesondere Papier- oder Kartonbahn oder Verpackungspapierbahn.The invention relates to a sheet forming device, in particular Ma machine for the production of a multilayer fibrous web, in particular Paper or cardboard web or packaging paper web in which the insbe in particular, layers formed by a respective former to be pissed. It also relates to a sheet formation process and one by such a device and / or by such a method manufactured fibrous web, in particular paper or cardboard web or Packaging paper web.
Bei der Installation einer neuen Papiermaschine muß diese so ausgelegt werden, daß die auf dem Markt bestehenden Qualitätsanforderungen so schnell wie möglich nach der Inbetriebnahme erfüllt werden können (vgl. Fig. 1). Nach der Optimierung werden die Qualitätsanforderungen durch eine neue Papiermaschine in der Regel mehr als erfüllt, so daß die Papier hersteller die Produktion steigern können, um die Gesamtkosten pro Net toregistertonne entsprechend zu reduzieren. Damit wird häufig jedoch auch das Qualitätsniveau verringert.When installing a new paper machine, this must be designed so that the quality requirements on the market can be met as soon as possible after commissioning (see Fig. 1). After optimization, the quality requirements are usually more than met by a new paper machine, so that paper manufacturers can increase production to reduce the total cost per net tonne register accordingly. However, this often also reduces the quality level.
Überdies muß der allgemeine Trend beim jeweils verwendeten Eintrag be rücksichtigt werden, mit dem sich die Zykluszeit, innerhalb der die ge wünschte Marktqualität erreicht wird, ändern kann. Zumindest hier stellt sich die Frage, wie die Maschine schneller gemacht und gleichzeitig das Qualitätsniveau aufrechterhalten werden kann. In dem Fall, daß die Ma schinenproduktion durch die Naßpartie begrenzt ist, gibt es allgemein zwei Optionen, die darin bestehen, daß eine weitere Lage erzeugt oder zur nächsten Formergeneration übergegangen wird.In addition, the general trend in the entry used must be are taken into account with which the cycle time within which the ge desired market quality is achieved, can change. At least here poses the question of how to make the machine faster and at the same time that Quality level can be maintained. In the event that the Ma Machine production is limited by the wet end, there is general two options that consist of creating another layer or to next generation of molders.
Mit dem Hinzufügen einer oder mehrerer weiterer Lagen wird nicht nur die Produktion erhöht, sondern auch die Qualität verbessert. Fig. 2 zeigt die theoretisch mögliche Verbesserung des Flächengewichts (Gesetz der Feh lerfortpflanzung) in Abhängigkeit von der Anzahl von Lagen. Die Verbesse rung liegt bei etwa 30%, wenn anstelle einer Lage zwei Lagen verwendet werden. Überdies kann der Fig. 2 entnommen werden, daß die Verbesse rung mit der Anzahl von Lagen wieder abfällt. Um weitere 25% zu gewin nen, sind drei weitere Lagen erforderlich.Adding one or more layers not only increases production, but also improves quality. Fig. 2 shows the theoretically possible improvement in the basis weight (law of error propagation) depending on the number of layers. The improvement is around 30% if two layers are used instead of one. Furthermore, it can be seen from FIG. 2 that the improvement decreases with the number of layers again. To win another 25%, three more layers are required.
Solche Ansätze basieren auf der theoretischen Annahme, daß die Qualität der einzelnen Papierbahnen konstant, bzw. unabhängig von der Flächen masse ist. In Wirklichkeit werden die Zahlen jedoch anders sein.Such approaches are based on the theoretical assumption that quality of the individual paper webs constant, or regardless of the areas mass is. In reality, however, the numbers will be different.
Bei Rundsiebmaschinen war eine Mehrlagenformation infolge der stark begrenzten Produktion eines einzigen Formers erforderlich. Fig. 3 zeigt das Betriebsfenster eines jüngeren Rundsiebformers.A multi-layer formation was required for rotary screening machines due to the very limited production of a single former. Fig. 3 shows the operating window of a younger circular screen former.
Mit dem Schnellermachen einer solchen Maschine erhöht sich die Anzahl von Lagen, bis die maximale Betriebsgeschwindigkeit zu einem begrenzen den Faktor wird. Um diese Begrenzung zu überwinden, ist ein Übergang zur nächsten Formergeneration erforderlich. With the speeding up of such a machine, the number increases of layers until the maximum operating speed is limited to one the factor. To overcome this limitation is a transition required for the next generation of formers.
Mit solchen Konzepten wird jedoch immer noch ein erheblicher Produkti onsgrad für Kartonqualität erreicht.With such concepts, however, there is still a considerable product Degree of carton quality reached.
Mehrlagen-Langsiebmaschinen vereinigen die Vorteile einzelner Langsiebmaschinen mit denen von Mehrlagen-Rundsiebzylindern. Wie sich aus der Fig. 4 ergibt, ist das Betriebsfenster von Mehrschicht-Lang siebmaschinen weiter als das von Rundsiebzylindern.Multi-layer fourdrinier machines combine the advantages of individual fourdrinier machines with those of multi-layer rotary screen cylinders. As can be seen from FIG. 4, the operating window of multi-layer long-screen machines is wider than that of circular screen cylinders.
Die Beweggründe für eine Verwendung von Mehrlagen-Langsieb maschinen für die Produktion von Karton war die Geschwindigkeit, was eine entsprechende Produktionserhöhung bedeutet, sowie die Blatt- bzw. Papierbahnqualität wie die Glättebildung und die Biegesteifigkeit.The reasons for using multi-layer Fourdrinier machines for the production of cardboard, the speed was what a corresponding increase in production means, as well as the sheet or Paper web quality such as smoothness and bending stiffness.
Der Trend zu geringeren Flächenmassen und gleichzeitig höherer Produk tion machte Gapformer zu dem im Stand der Technik vorgesehenen Kon zept für Verpackungsqualitäten bei neuen Maschinen und Umbauten. In gleicher Weise wie bei den zuvor genannten Rundsiebzylindern ist es wie der die Geschwindigkeitsbegrenzung, in diesem Fall die der Langsiebma schinen, die den hauptsächlichen Bewegungsgrund für einen Übergang auf die nächste Formergeneration darstellt (siehe Fig. 5).The trend towards lower area dimensions and at the same time higher production made Gapformer the state-of-the-art concept for packaging qualities for new machines and conversions. In the same way as with the aforementioned cylinder cylinders, it is like the speed limit, in this case that of the four-wire machines, which is the main reason for moving to a transition to the next generation of former (see FIG. 5).
Voith Paper führte bereits im Jahre 1992 die Gapformer-Technologie ein. In der Zwischenzeit sind 14 Gapformer für Karton- und Verpackungsqua lität in Betrieb, einschließlich der weltweit ersten Doppel-Gapformer- Maschine. Ein weiterer "Top ply"-Gapformer wurde jetzt ausgeliefert. Diese Arten von Gapformern wurden speziell für Mehrschicht-Karton und -Ver packungspapiere entwickelt. Die starke zweiseitige Entwässerung des "DuoFormer Base" (vgl. z. B. DE 198 03 591 A1) und "DuoFormer Top" (vgl. z. B. DE 196 51 493 A1) führen zu qualitativ sehr hochwertigen Bahnen, selbst bei höchsten Produktionswerten.Voith Paper introduced gapformer technology back in 1992. In the meantime there are 14 gap formers for cardboard and packaging quality operation, including the world's first double gap formers Machine. Another "Top ply" gap former has now been delivered. This Types of gap formers have been specially designed for multilayer carton and packaging packaging papers developed. The strong bilateral drainage of the "DuoFormer Base" (see e.g. DE 198 03 591 A1) and "DuoFormer Top" (see. z. B. DE 196 51 493 A1) lead to very high quality railways, even with the highest production values.
In Fig. 5 wird das Betriebsfenster von Mehrlagen-Langsiebmaschinen (Bereich "A") mit einem Einlagen-Gapformer und einem Zweilagen-Gap former verglichen.In Fig. 5 the operating window of multi-layer Fourdrinier machines (area "A") is compared with a single-layer gap former and a two-layer gap former.
Wie anhand der Fig. 5 zu erkennen ist, sind Einlagen-Gapformer im mitt leren Geschwindigkeitsbereich überaus konkurrenzfähig. Ein Blatt bzw. eine Bahn mit 150 g/m2 kann bei einer Geschwindigkeit von beispielswei se 950 m/min mit nur einem Gapformer erzeugt werden, was zu einer Produktion bis zu etwa 205 t/(d - m) führt, was für einen Former beträcht lich ist.As can be seen from FIG. 5, deposit gap formers in the medium speed range are extremely competitive. A sheet or web with 150 g / m 2 can be produced at a speed of, for example, 950 m / min with only one gap former, which leads to a production of up to about 205 t / (d - m), which for one Shaper is considerable.
Dennoch ist für eine hohe Produktion eine zweite Lage erforderlich. Die Kurve "C" zeigt den Betriebsbereich für ein Zweilagen-Gapformierungs- Konzept. Solch ein Konzept ermöglicht die Erzeugung eines hohen Blatt- Quadratmetergewichts selbst bei hohen Geschwindigkeiten.However, a second layer is required for high production. The Curve "C" shows the operating range for a two-layer gap formation Concept. Such a concept enables the generation of a high sheet Weight per square meter even at high speeds.
Abgesehen von der Produktion gibt es andere Gründe, die für ein Mehrla gen-Gapformierungs-Konzept sprechen.Apart from the production, there are other reasons for a Mehrla speak gene gap concept.
Die Festigkeit ist einer der entscheidenden Faktoren für die Produktion von Wellpappe und Rohpapieren. Mit der Erzeugung von zwei Lagen an statt lediglich einer ergibt sich eine wesentliche Verbesserung der Festig keit. Strength is one of the decisive factors for production of corrugated cardboard and base paper. With the creation of two layers instead of just one, there is a significant improvement in the strength ness.
Obwohl die Festigkeit bei der Verwendung unterschiedlicher Formie rungskonzepte unterschiedlich sein mag, bringt die Mehrlagen- Technologie stets einen klaren Vorteil mit sich.Although the strength when using different shapes concepts may be different, the multi-layer Technology always has a clear advantage.
Fig. 6 zeigt die Reißlänge einer Bahn aus 100% OCC für verschiedene Flä chenmassen bei der Verwendung eines oder zweier Gapformer. Wie zu se hen ist, ergibt sich bei dem Zweilagen-Konzept eine deutlich höhere Fe stigkeit bei höheren Flächenmassen. Die Blattbildung wird verbessert mit einer besseren Formation und einer geringeren z-Orientierung der Fasern, was beides hilfreich ist, um das Faserpotential optimal zu nützen und damit Fasermaterialkosten zu senken. Fig. 6 shows the breaking length of a web of 100% OCC for various FLAE chenmassen in the use of one or two gap formers. As can be seen, the two-layer concept results in a significantly higher strength with higher masses. The sheet formation is improved with a better formation and a lower z-orientation of the fibers, both of which are helpful in order to optimally utilize the fiber potential and thus reduce fiber material costs.
Ein Mehrlagen-Gapformer-Konzept (vgl. Fig. 7) sichert die beste Formation und Festigkeit bei höchsten Produktionswerten, wobei auch der Aus gleichs- oder Mittelungseffekt genutzt wird.A multi-layer gap former concept (see FIG. 7) ensures the best formation and strength with the highest production values, whereby the equalization or averaging effect is also used.
Ziel der Erfindung ist es, die angeführten Konzepte für komplette Papier maschinen, insbesondere Verpackungsmaschinen, weiterzuentwickeln und zu optimieren und insbesondere eine Papiermaschine zu schaffen, die auf zumindest einem Teil der zuvor genannten Bereiche weitere Vorteile mit sich bringt.The aim of the invention is to implement the concepts listed for complete paper machines, especially packaging machines and optimize and in particular to create a paper machine that further advantages in at least some of the areas mentioned above brings with it.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Blattbildungsvor richtung und insbesondere eine Maschine zur Herstellung einer mehrlagi gen Faserstoffbahn, insbesondere Papier- oder Kartonbahn oder Verpac kungspapierbahn, in der die durch einen jeweiligen Former gebildeten La gen miteinander vergautscht werden, wobei zumindest einer der Former zur Bildung einer mehrschichtigen Lage einen Mehrschicht-Stoffauflauf umfaßt, der mit wenigstens zwei unterschiedlichen Stoffen bzw. Stoffteil strömen unterschiedlicher Zusammensetzung für verschiedene Schichten beschickt wird.This object is achieved according to the invention by sheet formation direction and in particular a machine for producing a multilayer gene fibrous web, especially paper or cardboard web or Verpac kungspapierbahn, in which the La formed by a respective former gen to be messed up, at least one of the formers a multi-layer headbox to form a multi-layer ply comprises, with at least two different substances or fabric part pour different composition for different layers is loaded.
Mit der zusätzlichen Schichtung in dem betreffenden Stoffauflauf werden weitere Vorteile insbesondere im Hinblick auf eine noch bessere Maschi nenleistung erzielt.With the additional layering in the headbox concerned further advantages in particular with regard to an even better machine performance.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Maschine
wird der Mehrschicht-Stoffauflauf mit zumindest zwei der folgenden Stoff-
Fraktionen beschickt:
In a preferred embodiment of the machine according to the invention, the multilayer headbox is fed with at least two of the following material fractions:
- - Langfaser-Fraktion- Long-fiber fraction
- - Langfaser/Kurzfaser-Fraktion- long fiber / short fiber fraction
- - Kurzfaser-Fraktion.- short fiber fraction.
Dabei kann die Langfaser-Fraktion insbesondere einem ersten Former und die Langfaser/Kurzfaser-Fraktion sowie die Kurzfaser-Fraktion einem Mehrschicht-Stoffauflauf eines zweiten Formers zugeführt werden.The long fiber fraction can in particular be a first former and the long fiber / short fiber fraction and the short fiber fraction one Multi-layer headbox are fed to a second former.
Vorzugsweise wird durch die einem ersten Former zugeführte Langfaser- Fraktion eine Deckenlage gebildet.The long fiber fibers fed to a first former preferably Fraction formed a ceiling layer.
Bei einer zweckmäßigen praktischen Ausführungsform werden die Langfa ser/Kurzfaser-Fraktion sowie die Kurzfaser-Fraktion einem ein Außensieb und ein Innensieb umfassenden Former zugeführt, in dem die Langfa ser/Kurzfaser-Fraktion durch das Außensieb und die Kurzfaser-Fraktion durch das Innensieb entwässert wird. In an expedient practical embodiment, the Langfa ser / short fiber fraction and the short fiber fraction an outer sieve and a former comprising an inner sieve, in which the Langfa ser / short fiber fraction through the outer sieve and the short fiber fraction is dewatered through the inner sieve.
Vorteilhafterweise wird durch die Langfaser-Fraktion eine Deckenlage ins besondere auf dem Basissieb, durch die Langfaser/Kurzfaser-Fraktion ei ne Rückenschicht und durch die Kurzfaser-Fraktion eine zwischen der Deckenlage und der Rückenschicht angeordnete Zwischenschicht gebildet.Advantageously, the long fiber fraction inserts a ceiling layer special on the base sieve, through the long fiber / short fiber fraction egg ne backing and a short fiber fraction between the Cover layer and the back layer arranged intermediate layer formed.
Bei einer bevorzugten praktischen Ausführungsform der erfindungsgemä ßen Maschine ist zumindest einer der Former durch einen Gapformer ge bildet, der ein insbesondere durch eine Formierwalze gebildetes Formier element umfaßt.In a preferred practical embodiment of the invention his machine is at least one of the shapers through a gap former forms, which is formed in particular by a forming roll element includes.
Die Langfaser/Kurzfaser-Fraktion sowie die Kurzfaser-Fraktion werden zweckmäßigerweise einem Gapformer zugeführt, in dem die Blattbildung mit der Kurzfaser-Fraktion auf der Formierelementseite erfolgt.The long fiber / short fiber fraction as well as the short fiber fraction will expediently fed to a gap former in which the sheet formation with the short fiber fraction on the forming element side.
Die Maschine kann insbesondere für den Verpackungsbereich vorgesehen sein.The machine can be especially designed for the packaging sector his.
Außer den Formern einschließlich der diesen zugeordneten Stoffaufläufen kann die Maschine insbesondere eine Pressenpartie, eine Trockenpartie, wenigstens eine Beschichtungs- oder Auftragsvorrichtung und/oder eine Aufrollung umfassen.Except for the formers including the headboxes assigned to them can the machine in particular a press section, a dryer section, at least one coating or application device and / or one Include reeling.
Dabei kann zumindest einer der Stoffaufläufe beispielsweise so ausgeführt sein, wie dies in der DE 40 19 593 A1 beschrieben ist. Die Pressenpartie kann beispielsweise so ausgeführt sein, wie dies in der DE 40 26 021 A1 angegeben ist. Eine mögliche, beispielhafte Ausführung der Trockenpartie ist beispielsweise in der DE 42 18 595 A1 beschrieben. Die betreffende Beschichtungs- oder Auftragsvorrichtung kann beispielsweise so ausge führt sein, wie dies in der DE 34 17 487 A1 angegeben ist. Schließlich ist beispielsweise eine solche Aufrollung möglich, wie sie z. B. in der WO 98/52858 beschrieben ist.At least one of the headboxes can be designed in this way, for example be as described in DE 40 19 593 A1. The press section can be designed, for example, as in DE 40 26 021 A1 is specified. A possible, exemplary execution of the dryer section is described for example in DE 42 18 595 A1. The person in question Coating or application device can for example look like this leads, as indicated in DE 34 17 487 A1. Finally is for example, such a reel possible as z. B. in the WO 98/52858.
In all diesen Bereichen bringt die erfindungsgemäße Mehrlagen/Mehr schicht-Kombination entsprechende Vorteile mit sich.The multilayer / more according to the invention brings in all these areas layer combination with corresponding advantages.
Beim erfindungsgemäßen Verfahren zur Blattbildung, insbesondere zur Herstellung einer mehrlagigen Faserstoffbahn, insbesondere Papier- oder Kartonbahn oder Verpackungspapierbahn, werden die insbesondere durch einen jeweiligen Former gebildeten Lagen miteinander vergautscht, wobei zumindest einer der Former zur Bildung einer mehrschichtigen Lage ins besondere einen Mehrschicht-Stoffauflauf umfaßt, der mit wenigsten zwei unterschiedlichen Stoffen bzw. Stoffteilströmen unterschiedlicher Zusam mensetzung für verschiedene Schichten beschickt wird.In the method for sheet formation according to the invention, in particular for Production of a multilayer fibrous web, in particular paper or Cardboard web or packaging paper web, which are in particular by layers formed by forming a respective former, whereby at least one of the formers for the formation of a multilayered layer ins specifically includes a multi-layer headbox with at least two different substances or sub-streams of substances different together setting for different layers.
Bevorzugte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in den Unteransprüchen angegeben.Preferred embodiments of the method according to the invention are in specified in the subclaims.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen un ter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben; in dieser zeigen:The invention is un based on exemplary embodiments ter described in more detail with reference to the drawing; in this show:
Fig. 1 ein Diagramm zur Darstellung von Auswirkungen einer Lei stungssteigerung einer Papiermaschine, Fig. 1 is a diagram illustrating effects of a Lei stungssteigerung a paper machine,
Fig. 2 ein Diagramm zur Darstellung des Vergleichmäßigungseffekts von Mehrlagen-Papierbahnen, Fig. 2 is a diagram illustrating the smoothing effect of multi-layer paper webs,
Fig. 3 ein Diagramm, in dem die Flächenmasse über der Geschwin digkeit dargestellt ist, Fig. 3 is a diagram in which the basis weight is shown on the speed Geschwin,
Fig. 4 ein Diagramm zur Darstellung von Formierungskonzepten und Auslegungsgrenzen für Kartonmaschinen, Fig. 4 is a diagram illustrating formation concepts and design limits for board machines,
Fig. 5 ein Diagramm zur Darstellung von Formierungskonzepten und Auslegungsgrenzen für Verpackungsmaschinen, Fig. 5 is a diagram illustrating formation concepts and design limits for packaging machines,
Fig. 6 ein Diagramm zur Darstellung von Auswirkungen der Mehrla gen-Gapformierung auf die Festigkeit, Fig. 6 is a diagram illustrating effects of the Mehrla gen-Gapformierung on strength,
Fig. 7 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Maschine zur Herstellung einer mehrlagigen Faserstoffbahn, Fig. 7 is a schematic representation of an embodiment of a machine according to the invention for producing a multilayer fibrous web,
Fig. 8 ein Diagramm zur Darstellung der Zweilagen-Gapformierung, Fig. 8 is a diagram showing the two-layer Gapformierung,
Fig. 9 ein Diagramm zur Darstellung der Bahnstruktur nach dem Gautschen, Fig. 9 is a diagram showing the track structure after couching,
Fig. 10 ein Diagramm zur Darstellung der Auswirkungen einer ge schichteten Bahn auf die Pressenarbeit, Fig. 10 is a diagram showing the effects of GE-coated web to the press work,
Fig. 11 ein Diagramm zur Darstellung der Auswirkungen einer ge schichteten Bahn in der Vortrockenpartie und Fig. 11 is a diagram showing the effects of a layered ge ge in the pre-dryer section and
Fig. 12 eine Darstellung von Auswirkungen einer geschichteten Bahn in der Leimpresse/Speedsizer. Fig. 12 is a representation of effects of a layered web in the size press / Speedsizer.
Fig. 7 zeigt eine rein beispielhafte Ausführungsform einer Maschine 10 zur Herstellung einer mehrlagigen Faserstoffbahn 12, in der die durch einen jeweiligen Former gebildeten Lagen miteinander vergautscht werden. Bei der mehrlagigen Faserstoffbahn 12 kann es sich insbesondere um eine Papier- oder Kartonbahn handeln. Fig. 7 shows a purely exemplary embodiment of a machine 10 for producing a multilayer fibrous web 12 in which the layers formed by a respective former are couched together. The multilayer fibrous web 12 can in particular be a paper or cardboard web.
Im vorliegenden Fall werden zwei durch einen jeweiligen Former gebildete Lagen A, B erzeugt.In the present case, two are formed by a respective former Layers A, B generated.
Zumindest eine dieser beiden Lagen A, B wird jeweils durch einen Gapformer erzeugt, der ein insbesondere durch eine Formierwalze gebil detes Formierelement 14 umfaßt. Die Gapformer umfassen jeweils zwei umlaufende endlose Entwässerungsbänder, die unter Bildung eines Stoff einlaufspaltes zusammenlaufen und im Bereich dieses Stoffeinlaufspaltes über das jeweilige Formierelement 14, hier jeweils eine Formierwalze, ge führt sind. Das äußere Entwässerungsband wird dem Formierelement 14 jeweils über eine Brustwalze 28 zugeführt. Der Stoffeinlaufspalt wird je weils durch einen Stoffauflauf 30 mit Faserstoffsuspension beschickt.At least one of these two layers A, B is each generated by a gap former, which comprises a forming element 14 formed in particular by a forming roller. The gap formers each comprise two circulating endless dewatering belts which converge to form a material inlet gap and are guided in the region of this material inlet gap via the respective forming element 14 , here in each case a forming roller. The outer dewatering belt is fed to the forming element 14 in each case via a breast roll 28 . The stock inlet gap is each fed through a headbox 30 with fiber suspension.
Bei der in der Fig. 7 dargestellten Ausführungsform ist zur Bildung der ersten Lage A ein erster Gapformer 16 und zur Bildung der zweiten Lage B ein zweiter Gapformer 18 vorgesehen. Die erste Lage A wird durch das vom Obersieb 20 getrennte Unter- oder Basissieb 22 des ersten Gapfor mers 16 einer Gautschzone 24 zugeführt, in der die beiden Lagen A, B miteinander vergautscht werden. In the embodiment shown in FIG. 7, a first gap former 16 is provided to form the first layer A and a second gap former 18 is provided to form the second layer B. The first layer A is fed through the lower or base sieve 22 of the first gap former 16 separated from the upper sieve 20 to a rubber zone 24 , in which the two layers A, B are mixed together.
Im vorliegenden Fall ist die Drehrichtung des Formierelements 14 des zweiten Gapformers 18 gleich der Drehrichtung des Formierelements 14 des ersten Gapformers 16. Grundsätzlich kann die Anordnung jedoch auch so getroffen sein, daß sich entgegengesetzte Drehrichtungen erge ben.In the present case, the direction of rotation of the forming element 14 of the second gap former 18 is equal to the direction of rotation of the forming element 14 of the first gap former 16 . In principle, however, the arrangement can also be such that opposite directions of rotation result.
Beim ersten Gapformer 16 kann es sich beispielsweise um einen "DuoFormer Base"-Former und bei dem zweiten Gapformer beispielsweise um einen "DuoFormer Top"-Former handeln.The first gap former 16 can be, for example, a "DuoFormer Base" former and the second gap former, for example, a "DuoFormer Top" former.
Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Stoffauflauf 30 des zweiten Gapformers 18 als Mehrschicht-Stoffauflauf vorgesehen, der mit wenig stens zwei unterschiedlichen Stoffen bzw. Stoffteilströmen unterschiedli cher Zusammensetzung für verschiedene Schichten beschickt wird.In the present exemplary embodiment, the headbox 30 of the second gap former 18 is provided as a multi-layer headbox, which is loaded with at least two different substances or sub-streams of different composition for different layers.
Dabei kann der Mehrschicht-Stoffauflauf 30 beispielsweise mit zumindest
zwei der folgenden Stoff-Fraktionen beschickt werden:
In this case, the multi-layer headbox 30 can, for example, be loaded with at least two of the following material fractions:
- - Langfaser-Fraktion- Long-fiber fraction
- - Langfaser/Kurzfaser-Fraktion- long fiber / short fiber fraction
- - Kurzfaser-Fraktion.- short fiber fraction.
Dabei kann insbesondere die Langfaser-Fraktion dem ersten Former 16 und die Langfaser/Kurzfaser-Fraktion sowie die Kurzfaser-Fraktion dem Mehrschicht-Stoffauflauf 30 des zweiten Formers 18 zugeführt werden. In particular, the long fiber fraction can be fed to the first former 16 and the long fiber / short fiber fraction and the short fiber fraction to the multilayer headbox 30 of the second former 18 .
Durch die dem ersten Former 16 zugeführte Langfaser-Fraktion kann ins besondere eine Deckenlage, auf dem Basisband 22, gebildet werden.The long fiber fraction fed to the first former 16 can in particular form a cover layer on the base belt 22 .
In dem zweiten Gapformer 18 kann die Blattbildung insbesondere mit der Kurzfaser-Fraktion auf der Formierelementseite erfolgen. Demzufolge wird in dem Gapformer 18 die Langfaser/Kurzfaser-Fraktion durch das Außen sieb 20 und die Kurzfaser-Fraktion durch das Innensieb 32 entwässert.In the second gap former 18 , the sheet formation can take place in particular with the short fiber fraction on the forming element side. Accordingly, in the gap former 18, the long fiber / short fiber fraction is dewatered through the outer sieve 20 and the short fiber fraction through the inner sieve 32 .
Im vorliegenden Fall wird durch die Langfaser-Fraktion eine Deckenlage auf dem Basissieb 22, durch die Langfaser/Kurzfaser-Fraktion eine Rüc kenschicht und durch die Kurzfaser-Fraktion eine zwischen der Deckenla ge und der Rückenschicht angeordnete Zwischenschicht gebildet.In the present case, a cover layer is formed on the base sieve 22 by the long fiber fraction, a back layer is formed by the long fiber / short fiber fraction, and an intermediate layer arranged between the cover layer and the back layer is formed by the short fiber fraction.
Die Maschine 10 kann insbesondere für den Verpackungsbereich vorgese hen sein.The machine 10 can be hen, in particular, for the packaging sector.
Fig. 8 zeigt die relative Position der Fraktionen während des Entwässe rungsprozesses. So wird die Langfaser/Kurzfaser-Fraktion durch das Au ßensieb 20 des zweiten Gapformers 18 entwässert. Die den größten Anteil an Feinstoffen enthaltende Kurzfaser-Fraktion wird durch das Innensieb 32 dieses Gapformers 18 entwässert. Durch eine sanfte Entwässerung mittels des betreffenden Formierelements 14 können die Feinstoffe der Kurzfaser-Fraktion in der Bahn gehalten werden, was aus verschiedenen Gründen erwünscht ist, und zwar insbesondere für eine gute Lagenbin dung. Die Langfaser/Kurzfaser-Fraktion auf der Seite des Außensiebes 20 bewirkt eine Verringerung der Auswascheffekte. Fig. 8 shows the relative position of the fractions during the dewatering process. The long fiber / short fiber fraction is dewatered through the outer sieve 20 of the second gap former 18 . The short fiber fraction containing the largest proportion of fines is dewatered through the inner sieve 32 of this gap former 18 . By gentle dewatering using the relevant forming element 14 , the fine materials of the short fiber fraction can be kept in the web, which is desirable for various reasons, in particular for a good layer binding. The long fiber / short fiber fraction on the side of the outer wire 20 reduces the washout effects.
Die den Formierbereich verlassende Bahn wurde wie folgt geschichtet (vgl.
Fig. 9):
The web leaving the forming area was layered as follows (see FIG. 9):
- - Langfaser-Fraktion als Deckenlage auf dem Basissieb 20 - Long fiber fraction as a top layer on the base sieve 20
- - Kurzfaser-Fraktion mit einem hohen Feinstoffanteil innerhalb der Bahn- Short fiber fraction with a high proportion of fines within the train
- - Langfaser/Kurzfaser-Fraktion als Rückenschicht auf der oberen Außenseite.- Long fiber / short fiber fraction as a back layer on the upper outside.
Fig. 10 zeigt in schematischer Darstellung einen Preßspalt 34. Bekannt lich ist eine Langfaser-Bahn in starkem Maße offen und leichter zu ent wässern als eine Kurzfaser-Bahn. Fig. 10 shows a schematic illustration of a press nip 34th As is known, a long-fiber web is open to a large extent and easier to drain than a short-fiber web.
Da die Langfaser-Fraktion und die Langfaser/Kurzfaser-Fraktion auf den Außenseiten der Bahn angeordnet sind, kann das Wasser leichter abgezo gen werden. Damit kann einer Bahnquetschung in der Pressenpartie ent gegengewirkt werden, was insbesondere für eine hohe Produktion wesent lich ist. Eine bessere Entwässerung erhöht entsprechend die Naßver dichtung, was für die Festigkeitsentwicklung von Vorteil ist.Since the long fiber fraction and the long fiber / short fiber fraction on the Outside of the web are arranged, the water can be more easily drained be. This can entail a web crush in the press section be counteracted, which is particularly important for high production is. A better drainage increases the wetness accordingly seal, which is an advantage for strength development.
Auch in der Trockenpartie ergeben sich mit der erfindungsgemäßen Mehrlagen/Mehrschicht-Technologie Vorteile (vgl. Fig. 11).The multilayer / multilayer technology according to the invention also has advantages in the dryer section (cf. FIG. 11).
Mit einem solchen Konzept liegt die Langfaser-Fraktion den Trockenzylin dern gegenüber. Infolge der besseren Bindung der längeren Fasern in der Bahn wird die Staubentwicklung in der Trockenpartie verringert. Geringe rer Staub führt zu einer erhöhten Runnability und verbesserten Verede lungseigenschaften. With such a concept, the long fiber fraction lies the dry cylin opposite. As a result of the better binding of the longer fibers in the The dust development in the dryer section is reduced. low Dust leads to increased runnability and improved waste development properties.
Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß die Langfaser/Kurzfaser-Fraktion mit dem Trockensieb in Kontakt kommt. Diese Fraktion ist sehr rein, mit einem geringen Anteil an "Stickies". Daher wird die Verunreinigung der Trockensiebe verringert, was wieder ein Positivum für die Runnability, je doch auch für die Reinhaltung und die Wartung darstellt.Another advantage is that the long fiber / short fiber fraction comes into contact with the dryer fabric. This faction is very pure, with a small percentage of "stickies". Therefore, the contamination of the Dryer screens decreased, which is again a positive for runnability, ever but also for cleanliness and maintenance.
Die höhere Oberflächenporosität einer geschichteten Bahn ermöglicht ein schnelleres Entweichen des Dampfes, was sich als weiterer Vorteil dar stellt. Da die Bahn zu beiden Oberflächen hin in größerem Maße offen wird, wird auch die Gefahr einer Blasenbildung und einer Delaminierung oder Aufblätterung verringert.The higher surface porosity of a layered web enables one faster steam escape, which is another advantage provides. Because the web is open to both surfaces to a greater extent there is also a risk of blistering and delamination or exfoliation reduced.
Hohe Festigkeitswerte erfordern eine volle Stärke-Penetration. Bei hohen Geschwindigkeiten wird die Verweilzeit im Nip kürzer, und es wird schwie riger, eine volle Stärke-Penetration der Bahn in der Pressenpartie zu er halten. Die geschichtete Bahnstruktur macht die Entwässerung leichter. Umgekehrt ermöglicht die offene Oberfläche der geschichteten Bahn eine bessere Stärke-Penetration (vgl. Fig. 12). Bekanntlich haben Feinstoffe ei ne höhere Affinität zur Stärke. Der hohe Feinstoffgehalt in Richtung der Bahnmitte unterstützt den Penetrationsprozeß dadurch, daß Stärke nach innen gesaugt wird. Dieser Effekt ist insbesondere für hohe Flächenma ssen und eine hohe Produktion von Vorteil.High strength values require full starch penetration. At high speeds, the dwell time in the nip becomes shorter, and it becomes more difficult to maintain a full thickness penetration of the web in the press section. The layered path structure makes drainage easier. Conversely, the open surface of the layered web enables better starch penetration (see FIG. 12). It is known that fine substances have a higher affinity for starch. The high fines content towards the middle of the web supports the penetration process by sucking starch inwards. This effect is particularly advantageous for large areas and high production.
Die Langfaser-Fraktion auf der Oberfläche bewahrt eine gewisse Rauhig keit, die erforderlich ist, um den gewünschten Gleitwinkel zu erhalten. Überdies werden die Heißleimeigenschaften verbessert. Der Leim kann besser in die Oberfläche eindringen, wodurch eine mechanische Veranke rung mit der Bahn entsteht.The long fiber fraction on the surface maintains a certain roughness speed required to obtain the desired glide angle. The hotmelt properties are also improved. The glue can penetrate better into the surface, creating a mechanical anchoring tion by train.
Die hauptsächlichen Bewegungsgründe für die erfindungsgemäße Mehrla gen/Mehrschicht-Technologie waren die Geschwindigkeit und die Produk tion, jedoch auch die Qualität. Dies gilt auch für die jüngsten Karton- und Verpackungs-Gapformer-Konzepte.The main reasons for movement for the Mehrla invention gen / multilayer technology was the speed and the produc tion, but also the quality. This also applies to the youngest cardboard and Packing gap former concepts.
Obwohl die zusätzlichen Vorteile einer geschichteten Bahn schwierig zu quantifizieren sind, verbessert diese Technologie das Leistungsvermögen der Maschine und die Runnability ebenso wie die Bahneigenschaften, die zur weiteren Veredelung und den endgültigen Einsatz erforderlich sind. Als Konsequenz werden auch die natürlichen Resourcen effizienter ge nutzt, was der Umwelt dient. Es werden aber auch die Gesamtkosten pro Nettoregistertonne Papier verringert, wodurch entsprechend der Gewinn erhöht wird. Although the added benefits of a layered web are difficult to understand quantify, this technology improves performance of the machine and the runnability as well as the web properties that for further refinement and final use are required. As a consequence, natural resources are also being used more efficiently uses what serves the environment. However, the total cost per Net tonne of paper decreases, reducing profit accordingly is increased.
1010
Maschine
machine
1212
Faserstoffbahn
Fibrous web
1414
Formierelement, Formierwalze
Forming element, forming roller
1616
erster Gapformer
first gap former
1818
zweiter Gapformer
second gap former
2020
Obersieb
top wire
2222
Untersieb, Basissieb
Bottom sieve, basic sieve
2424
Gautschzone
couching
2828
Brustwalze
breast roll
3030
Stoffauflauf
headbox
3232
Innensieb
inside screen
3434
Preßspalt, Nip
A Lage
B Lage
Press nip, nip
A location
B location
Claims (21)
- - Langfaser-Fraktion
- - Langfaser/Kurzfaser-Fraktion
- - Kurzfaser-Fraktion.
- - Long fiber fraction
- - Long fiber / short fiber fraction
- - Short fiber fraction.
- - Langfaser-Fraktion
- - Langfaser/Kurzfaser-Fraktion
- - Kurzfaser-Fraktion.
- - Long fiber fraction
- - Long fiber / short fiber fraction
- - Short fiber fraction.
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Legal Events
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| 8127 | New person/name/address of the applicant |
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