DE102004048430A1

DE102004048430A1 - Machine and method for producing a fibrous web

Info

Publication number: DE102004048430A1
Application number: DE102004048430A
Authority: DE
Inventors: Joachim Henssler; Daniel Kotzmaier; Robert Kling
Original assignee: Voith Paper Patent GmbH
Current assignee: Voith Patent GmbH
Priority date: 2004-10-05
Filing date: 2004-10-05
Publication date: 2006-04-13
Also published as: US20080236774A1; EP1799908A1; WO2006037750A1

Abstract

Ein Verfahren zum Herstellen einer Papier-, Karton- oder einer anderen Faserstoffbahn (1) unter Einsatz einer Vorrichtung (28) zum Auftragen von Stärke ist dadurch gekennzeichnet, dass während der Verkleisterung der Stärke der Trockengehalt der Faserstoffbahn (1) weniger als 70% beträgt und dass die Faserstoffbahn (1) auf eine für die Verkleisterung der Stärke ausreichende Temperatur erwärmt wird.A method for producing a paper, board or another fibrous web (1) using a device (28) for applying starch is characterized in that during the gelatinization of the starch, the dry content of the fibrous web (1) is less than 70% and that the fibrous web (1) is heated to a temperature sufficient for gelatinization of the starch.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Papier-, Karton-, oder einer anderen Faserstoffbahn unter Einsatz einer Vorrichtung zum Auftragen von Stärke.The The invention relates to a method for producing a paper, cardboard, or another fibrous web using a device for applying starch.

In der DE 100 33 213 A1 werden ein Verfahren und eine Vorrichtung zum ein- oder beidseitigen Auftragen eines flüssigen bis pastösen Mediums, vorzugsweise von Stärke, auf eine Materialbahn, vorzugsweise aus Papier oder Karton, insbesondere Wellpappe, beschrieben, wobei die Materialbahn zunächst ein- oder beidseitig mit einem Auftrag versehen wird und anschließend erst einen Pressnip durchläuft. Nachteilig an dieser Lösung ist, dass vor dem Auftragsaggregat keine geschlossene Bahnführung vorhanden ist. Durch freie Züge und infolge der in der Pressenpartie noch niedrigen Festigkeit der Faserstoffbahn treten insbesondere bei niedriger flächenbezogener Masse, beispielsweise bei weniger als 125 g/cm², vermehrt Abrisse im Produktionsprozess auf. Außerdem besteht das Risiko von Ablagerungen des aufgetragenen Materials an einem der Vorrichtung zum Auftragen nachgeordneten Aggregat zur Kontakttrocknung.In the DE 100 33 213 A1 a method and an apparatus for one or both sides applying a liquid to pasty medium, preferably of starch, on a material web, preferably of paper or cardboard, in particular corrugated cardboard, described, wherein the material web is first provided on one or both sides with an order and then go through a press nip. A disadvantage of this solution is that before the application unit no closed web guide is available. Due to free traction and as a result of the still low strength of the fibrous web in the press section, especially in the case of a low mass per unit area, for example less than 125 g / cm ² , more and more breaks occur in the production process. In addition, there is the risk of deposits of the applied material on one of the device for applying downstream aggregate for contact drying.

Aus der WO 99/22067 gehen ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Auftragen eines pastösen Auftragsmediums auf eine laufende Materialbahn hervor, wobei zunächst in einer Doppelsiebzone einer Papiermaschine die Materialbahn gebildet wird und mindestens einseitig mittels einer Auftragseinrichtung ein flüssiges oder pastöses Auftragsmedium auf die Materialbahn aufgetragen wird. Dabei ist nach einem Presselement in der Pressenpartie eine weitere Auftragseinrichtung für den Auftrag eines flüssigen oder pastösen Auftragsmediums auf die Materialbahn vorhanden.Out WO 99/22067 discloses a method and an apparatus for application a pasty application medium on a moving web, wherein initially in a twin-wire zone a paper machine, the material web is formed and at least on one side by means of an applicator a liquid or pasty Application medium is applied to the web. It is after a pressing element in the press section another application device for the Order a liquid or pasty Application medium on the material web available.

Aus der WO 00/55423 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Behandlung einer Papier- oder einer Kartonbahn in einer Pressenpartie bekannt. Eine erste Auftragsvorrichtung sprüht ein Auftragsmedium auf die Bahn, während diese mittels eines Filzes über eine Saugwalze geführt wird. Eine zweite Auftragsvorrichtung sprüht ein Auftragsmedium auf die Oberfläche eines Transferbandes, von dem das Auftragsmedium anschließend auf die Bahn übertragen wird. Beide Auftragsvorrichtungen sind vor dem ersten Pressnip angeordnet.Out WO 00/55423 discloses a method and a device for treatment a paper or a board web in a press section known. A first application device sprays a coating medium on the Train while this via a felt over passed a suction roll becomes. A second application device sprays a coating medium on the surface a transfer belt, from which the application medium subsequently on transfer the train becomes. Both application devices are arranged in front of the first press nip.

Bei der bekannten Maschine erfolgt die Trocknung des Papiers durch Zuführung von Wärmeenergie mittels beheizter Zylinder, Bänder, insbesondere Metallbänder, oder kontaktlos über Strahlungs- oder Impingementtrocknung (Konvektionstrocknung).at the known machine is the drying of the paper by feeding Thermal energy by means of heated cylinders, belts, in particular metal bands, or contactless about Radiation or impingement drying (convection drying).

Bei der Trocknung mittels Trockenzylindern umschlingt die Papierbahn die Trockenzylinder. Die Papierbahn wird dabei in der Regel von einer oder mehreren Bespannungen gestützt. Im Regelfall liegt die Bespannung auf der der Wärmezufuhr abgewandten Seite, d. h. der Außenseite, der Papierbahn. Es ist aber auch möglich, eine Bespannung zwischen der Papierbahn und den Zylindern auf beiden Seiten der Papierbahn zu verwenden. Im Einzelfall kann jedoch auch ganz oder teilweise auf den Einsatz einer Bespannung verzichtet werden.at Drying by means of drying cylinders wraps around the paper web the drying cylinders. The paper web is usually of one or more strings supported. As a rule, the Covering on the heat supply opposite side, d. H. the outside, the paper web. But it is also possible, a stringing between the Paper web and the cylinders on both sides of the paper web too use. In individual cases, however, can also be wholly or partially be dispensed with the use of a fabric.

Durch die zugeführte Wärmemenge entsteht ein Dampfdruckgefälle zwischen der Papierbahn und der Umgebung. Dadurch findet die Verdunstung des Wassers statt, und die Papierbahn wird getrocknet. Die verwendeten Bespannungen sind luft- und dampfdurchlässig; dadurch kann der entstehende Wasserdampf entweichen.By the supplied heat creates a vapor pressure gradient between the paper web and the environment. This will cause the evaporation of water, and the paper web is dried. The used Coverings are permeable to air and vapor; This allows the resulting water vapor escape.

Bei der Herstellung von Papier- und Kartonbahnen werden auch nicht verkleisterte Stärken eingesetzt, die im weiteren Verlauf des Papierherstellungsprozesses – in der Regel in der Trockenpartie – verkleistern müssen.at The production of paper and board webs are also not gelatinized Strengthen used in the further course of the papermaking process - in the Usually in the dryer section - paste have to.

Stärke stellt das wesentliche Sekundärprodukt der Photosynthese dar. Sie ist das Reserve-Polysaccharid fast aller Pflanzen. Im Gegensatz zu freier Glucose ist die Stärke osmotisch unwirksam und in der Pflanze weitgehend immobilisiert. Die Bildung und Ablagerung der Stärke in Pflanzen erfolgt in Form von Stärkekörnern. Diese weisen für jede Pflanze artspezifische Formen, Größen und Schichtungen auf, so dass aufgrund dieser Kennzeichen die Herkunft der Stärke unter dem Mikroskop feststellbar ist.Strength provides the essential secondary product It is the reserve polysaccharide of almost all Plants. Unlike free glucose, the starch is osmotic ineffective and largely immobilized in the plant. The education and Deposit of starch in plants is in the form of starch granules. These are for every plant species specific shapes, sizes and Stratifications on, so that due to these characteristics the origin the strength can be detected under the microscope.

Für die Papier- und Kartonherstellung werden Stärken und modifizierte Stärken in verschiedenen Stufen des Herstellungsprozesses eingesetzt, beispielsweise als Massestärke, zum Sprühen, in Leimpressen oder bei der Papierstreichung. Die Stärken dienen nicht nur als Bindemittel, sondern auch, um den Herstellungsprozess und die Papiereigenschaften wie Steifigkeit, Festigkeit, Glanz, sowie Druck- und andere Eigenschaften zu verbessern. Zwei Drittel der verwendeten Stärke sind native Stärke, das andere Drittel ist durch Oxidation, Kationisierung oder andere Derivatisierungen modifizierte Stärke.For the paper and paperboard making become strengths and modified starches used in different stages of the manufacturing process, for example as mass strength, for spraying, in size presses or in paper removal. The strengths serve not only as a binder, but also to the manufacturing process and the paper properties such as stiffness, strength, gloss, as well as to improve printing and other properties. Two-thirds the strength used are native starch, the other third is by oxidation, cationization or others Derivatizations modified starch.

Dabei wird unter anderem auch die ausgeprägte Fähigkeit der Stärke zur Wasseraufnahme, verbunden mit einem Aufquellen der Stärkekörner, eingesetzt. Die Quellbarkeit ist stark von der Temperatur abhängig; bis ca. 40° C verläuft sie reversibel. Bei Suspensionen in Wasser nimmt der Durchmesser luftgetrockneter Stärkekörner um 30 bis 40 % zu. Bei weiterer Erwärmung der Suspension setzt oberhalb einer bestimmten Temperatur, die spezifisch für die Pflanzenart ist, aus der die Stärkekörner stammen, eine irreversible starke Quellung ein. Bei einer Temperatur innerhalb eines Temperaturbereiches, der von 75 bis 90° C reicht, spricht man von der Gelatinisierungs- oder Verkleisterungstemperatur. Die Viskosität der Stärkesuspension steigt bei Erreichen der Verkleisterungstemperatur stark an, und die Stärkekörner verlieren während der Gelatinisierung ihre Morphologie.Among other things, the pronounced ability of the starch to absorb water, combined with a swelling of the starch granules, is used. The swellability is strongly dependent on the temperature; Up to 40 ° C it is reversible. For suspensions in water, the diameter of air-dried starch granules increases by 30 to 40%. Upon further heating of the suspension sets upper at a certain temperature, specific to the plant species from which the starch granules originate, an irreversible strong swelling occurs. At a temperature within a temperature range ranging from 75 to 90 ° C, one speaks of the gelatinization or gelatinization temperature. The viscosity of the starch suspension increases sharply upon reaching the gelatinization temperature, and the starch granules lose their morphology during gelatinization.

Für die Verkleisterung muss eine ausreichend hohe Menge Wasser bei einer ausreichend hohen Temperatur vorhanden sein. Durch die steigenden Geschwindigkeiten bei der Produktion von Papier und Karton wird die zur Verfügung stehende Zeit zur Verkleisterung der Stärke immer kürzer. Dies kann dazu führen, dass die Verkleisterung der Stärke nur noch unvollständig stattfindet. Als Folge davon bleibt der mit dem Stärkeeinsatz erwartete Festigkeitsanstieg aus.For the gelatinization must have a sufficiently high amount of water at a sufficiently high level Temperature be present. Due to the increasing speeds in the production of paper and cardboard is the time available to gelatinize the starch shorter and shorter. This can cause that the gelatinization of the starch only still incomplete takes place. As a result of this remains with the use of starch expected increase in strength.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zu schaffen, in der eine vollständige Verkleisterung der eingesetzten unverkleisterten Stärke erreicht wird.It The object of the invention is to provide a method in which a complete Gelatinization of used unverkleisterten strength achieved becomes.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einem Verfahren der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass während der Verkleisterung der Stärke der Trockengehalt der Faserstoffbahn weniger als 70 % beträgt, und dass die Faserstoffbahn auf eine für die Verkleisterung der Stärke ausreichende Temperatur erwärmt wird.According to the invention this Task in a method of the type mentioned solved in that while the gelatinization of the strength of the Dry content of the fibrous web is less than 70%, and that the fibrous web is sufficient for one to gelatinize the starch Temperature warmed up becomes.

Durch die gezielte und kontrollierte Steuerung der Temperatur und der Verweilzeit der Faserstoffbahn in einem Bereich vorgegebener Temperatur wird, insbesondere zu Beginn der Trocknung, eine vollständige Verkleisterung der Stärke erreicht. Bei homogener Verteilung der Stärke, in Papierdickenrichtung betrachtet, muss die Temperatur für die Verkleisterung überall erreicht werden. Bei inhomogener Verteilung der Stärke genügt es, wenn die Temperatur in den stärkehaltigen Schichten oder Lagen erreicht wird.By the targeted and controlled control of the temperature and the Residence time of the fibrous web in a range of predetermined temperature, especially at the beginning of the drying, a complete gelatinization the strength reached. With homogeneous distribution of the starch, in the direction of the paper thickness considered, the temperature for gelatinization must be reached everywhere become. With inhomogeneous distribution of the starch, it is sufficient if the temperature in the starchy Layers or layers is achieved.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen.advantageous Further developments of the invention will become apparent from the dependent claims, the Description and the drawings.

Vorteilhafterweise wird das für die Verkleisterung der Stärke erforderliche Wasser durch den Wassergehalt der Faserstoffbahn zur Verfügung gestellt.advantageously, will that for the gelatinization of starch required water by the water content of the fibrous web to disposal posed.

Die Geschwindigkeit der Verkleisterung nimmt mit der Temperatur zu. Erfindungsgemäß wird durch gezielte Behinderung oder Verhinderung der Verdunstung und Verdampfung die Temperatur für die Verkleisterung über den nach dem Stand der Technik erreichten Wert gesteigert.The Speed of gelatinization increases with temperature. According to the invention targeted obstruction or prevention of evaporation and evaporation the temperature for the Gelatinization over increased the value achieved according to the prior art.

Das Dampfdruckgefälle zwischen der Papierbahn und der Umgebung muss derart klein sein, dass keine nennenswerte Trocknung der Papierbahn stattfindet, bzw. in den Schichten oder Lagen, in denen die Stärke zugesetzt wurde.The Vapor pressure gradient between the paper web and the environment must be so small that no appreciable drying of the paper web takes place, or in the layers or layers in which the starch was added.

Ein derartiges Dampfdruckgefälle wird in einer vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens dadurch erreicht, dass die Oberfläche der Faserstoffbahn während der Verkleisterung durch eine Bespannung mit einem hohen Diffusionswiderstand abgedeckt wird, während der Faserstoffbahn gleichzeitig Wärme zugeführt wird.One such vapor pressure gradient is characterized in an advantageous embodiment of the method achieved that the surface the fibrous web during the gelatinization by a covering with a high diffusion resistance is covered while Heat is supplied to the fibrous web at the same time.

Alternativ wird vorgesehen, dass die Oberfläche der Faserstoffbahn während der Verkleisterung durch eine dampf- und/oder luftundurchlässige Bespannung abgedeckt wird, während der Faserstoffbahn gleichzeitig Wärme zugeführt wird.alternative is provided that the surface the fibrous web during the gelatinization by a vapor and / or airtight covering is covered while Heat is supplied to the fibrous web at the same time.

Die Verkleisterung wird auch unterstützt, wenn eine Umgebung zu der Faserstoffbahn mit sehr hoher relativer Luftfeuchtigkeit, insbesondere durch niedrigen Luftaustausch oder durch den Einsatz mindestens eines Dampfblaskastens, geschaffen wird.The Gelatinization is also supported when an environment to the fibrous web with very high relative humidity, in particular by low air exchange or by the use at least one steam box is created.

Mit Vorteil wird die Verkleisterung nach der Pressenpartie oder am Beginn der Trockenpartie durchgeführt. Hierbei ist zusätzlich von Vorteil, wenn die Faserstoffbahn in der Siebpartie oder in der Pressenpartie auf die Verkleisterungstemperatur erwärmt wird.With Advantage is the gelatinization after the press section or at the beginning the drying section performed. This is additional advantageous if the fibrous web in the wire section or in the Press section is heated to the gelatinization temperature.

Von Vorteil ist es, wenn die Verkleisterung bei einem Trockengehalt der Faserstoffbahn von mehr als 15 % beginnt. Auf diese Weise beginnt die Verkleisterung in der Siebpartie, schreitet dann in der Pressenpartie fort, während sie hauptsächlich, bedingt durch die hierfür erforderliche Zeit, in der Trockenpartie stattfindet.From Advantage is when the gelatinization at a dry content the fibrous web starts from more than 15%. That's how it starts the gelatinization in the wire section, then proceeds in the press section while, while they mainly, conditioned by this required time, takes place in the dryer section.

Die Verkleisterung wird durch das Einbringen von Wärme ausgelöst und unterstützt. Hierzu wird der Kontakt der Faserstoffbahn mit beheizten Oberflächen, beispielsweise eines Trockenzylinders, eines beheizten Bandes, das bevorzugt aus Metall besteht, eines beheizten Siebes, ausgenutzt. Auch durch Dampf, beispielsweise in einem Dampfblaskasten, wird Wärme eingebracht. Auch durch Strahlung im IR- oder NIR-Bereich, mittels gasbeheizter oder elektrisch beheizter Strahler, durch Mikrowellen, durch elektroinduktive Erwärmung oder durch eine Kombination dieser Wärmequellen lässt sich eine ausreichende Erwärmung herbeiführen.The Gelatinization is triggered and supported by the introduction of heat. For this is the contact of the fibrous web with heated surfaces, for example a drying cylinder, a heated belt, the preferred Metal exists, a heated sieve, exploited. Also by steam, For example, in a steam box, heat is introduced. Also through Radiation in the IR or NIR range, by means of gas-heated or electric heated spotlights, by microwaves, by electroinductive heating or through a combination of these heat sources let yourself sufficient heating cause.

Eine noch schnellere Verkleisterung wird erreicht, wenn die Temperatur während der Verkleisterung durch äußeren Druck auf die Faserstoffbahn erhöht wird.An even faster gelatinization he will is sufficient if the temperature is increased during gelatinization by external pressure on the fibrous web.

Dieser lässt sich durch Siebe und/oder Bänder unter erhöhtem Zug, hydrostatisch oder pneumatisch, durch eine Druckhaube oder durch die Kombination aus einer Druckhaube mit einem Trockenzylinder, oder durch ein Impulstrocknungsaggregat, insbesondere durch eine Schuhpresse mit einer beheizten Gegenwalze mit spezieller Druckgestaltung, aufbauen oder erhöhen.This let yourself through sieves and / or bands under increased Pull, hydrostatic or pneumatic, by a pressure hood or by the combination of a pressure hood with a drying cylinder, or by a pulse drying unit, in particular by a Shoe press with a heated counter roller with special pressure design, build or increase.

Der in der Bahn herrschende Dampfdruck reduziert um den von außen aufgebrachten Druck darf die Eigenfestigkeit der Papierbahn nicht überschreiten. Andernfalls tritt Delamination der Papierbahn auf. Wird die Bahn über die Siedetemperatur unter den Umgebungsbedingungen erhöht, muss der aufgebrachte Druck zum Ende des Aggregates (Schuhpresse, Impulstrocknungsaggregat, Druckhaube mit Trockenzylinder) so langsam verringert werden, dass die Verdampfungsrate nicht zur Delamination der Papierbahn führt.Of the in the railway prevailing vapor pressure reduced by the applied from the outside Pressure must not exceed the inherent strength of the paper web. Otherwise delamination of the paper web occurs. Will the train over the Boiling temperature increased under ambient conditions must the applied pressure to the end of the aggregate (shoe press, pulse drying unit, Pressure hood with drying cylinder) can be reduced so slowly that the Evaporation rate does not lead to delamination of the paper web.

Auch Dauer des Aufbaus und des Abbaus sind relevant. Von Bedeutung ist insbesondere ein schonender Abbau des Drucks in der Faserstoffbahn, um deren Delamination zu verhindern. Im Falle des Einsatzes eines Impulstrocknungsaggregates in Verbindung mit einer Druckhaube wird die Kühlung erst am Ende des Aggregats, insbesondere in Kombination mit einem vorgeheizten, „gekühlten Band" durchgeführt.Also Duration of construction and removal are relevant. Of importance in particular a gentle reduction of the pressure in the fibrous web to to prevent their delamination. In the case of the use of a Pulrstrocknungsaggregates in conjunction with a pressure hood, the cooling is only at the end of the unit, especially in combination with a preheated, "cooled band" performed.

Die Erfindung lässt sich sowohl bei einreihigen als auch bei zweireihigen Trockenpartien realisieren.The Invention leaves in both single row and double row dryer sections realize.

Die Verkleisterung findet in einem Temperaturbereich zwischen 50 und 150° C statt, bevorzugt in einem Bereich zwischen 60 und 130° C. In einer bevorzugten Ausführungsform wird während des Verkleisterungsprozesses eine maximale Temperatur zwischen 60 und 150° C erreicht, vorzugsweise zwischen 70 und 130° C. Die Zeit, die für die Verkleisterung zur Verfügung steht, d. h. die Zeit, in der die Temperatur herrscht oder von außen auf die Faserstoffbahn einwirkt und die aus der typischen Verweilzeit der Faserstoffbahn in der Trockenpartie abgeleitet werden muss, beträgt zwischen 5 und 80 % der gesamten Verweilzeit in der Trockenpartie, vorzugsweise zwischen 5 und 50 %.The Gelatinization takes place in a temperature range between 50 and 150 ° C instead, preferably in a range between 60 and 130 ° C. In a preferred embodiment is during the gelatinization process, a maximum temperature between 60 and 150 ° C achieved, preferably between 70 and 130 ° C. The time required for the gelatinization to disposal stands, d. H. the time in which the temperature prevails or from the outside the fibrous web acts and that from the typical residence time the fibrous web must be derived in the dryer section, is between 5 and 80% of the total dwell time in the dryer section, preferably between 5 and 50%.

Für die Verkleisterung in der Maschine zur Herstellung der Faserstoffbahn kommt unverkleisterte, gemahlene oder ungemahlene Stärke zum Einsatz, die aus Kartoffeln, Tapioca-Wurzeln, Reis, Mais, Weizen oder anderen Getreidearten gewonnen wird.For the gelatinization comes in the machine for producing the fibrous web unverkleisterte, ground or unmilled starch used, consisting of potatoes, tapioca roots, rice, corn, wheat or other cereals.

Die Stärke wird beispielsweise als Massestärke gemeinsam mit der Faserstoffsuspension oder mit dem Verdünnungswasser zugeführt. Oder die Stärke wird in gesprühter Form auf die Faserstoffbahn aufgebracht. Über Auftragsaggregate lässt sich die Stärke direkt oder indirekt auftragen. Die Sprühstärke wird beispielsweise im Bereich der Siebpartie zwischen die Lagen der Faserstoffbahn aufgetragen, wenn die Siebpartie zur Herstellung einer zwei- oder mehrlagigen Faserstoffbahn geeignet ist. Sprühstärke kann auch in der Pressenpartie aufgebracht werden. In flüssiger Form wird die Stärke über Applikatoren wie Spritzrohre, Filmpressen oder Vorhangsauftragsaggregate aufgetragen.The Strength is for example as a mass strength together with the pulp suspension or with the dilution water fed. Or the strength is sprayed in Form applied to the fibrous web. About order aggregates can be the Strength apply directly or indirectly. The spray strength is for example in Area of the wire section between the layers of fibrous web applied, if the wire section for producing a two- or multi-ply fibrous web suitable is. Spray strength can also be applied in the press section. In liquid form The strength is over applicators such as spray tubes, film presses or curtain application units applied.

Werden mehrere Schichten unterschiedlicher Zusammensetzung mit einem Stoffauflauf auf das Sieb bzw. zwischen die Siebe gegeben ist es denkbar, die Stärke in einen Teil der Schichten einzutragen. Stärke kann sowohl bei einlagigem Papier oder Karton als auch bei mehrlagigem Papier oder Karton, hierbei eventuell nur in einen Teil der Lagen, aufgebracht werden.Become several layers of different composition with a headbox given on the sieve or between the sieves, it is conceivable that Strength to enter in a part of the layers. Strength can be both single-layered Paper or cardboard as well as with multi-ply paper or cardboard, this may be applied only in a part of the layers.

Unter mehrlagigem Papier oder Karton soll solches verstanden werden, bei dem die Lagen einzeln formiert und anschließend miteinander vergautscht werden.Under multilayer paper or cardboard should be understood, in the layers are individually formed and then vergautscht together become.

Ein besonderer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass wenigstens teilweise die Auswahl der zur Verfügung stehenden Stärkesorten größer ist als nach dem Stand der Technik. Dabei lassen sich durch Auswahl kostengünstigerer Stärkesorten Herstellungskosten verringern. Dadurch, dass zunächst unverkleisterte Stärken zugesetzt werden, wird gegenüber einem Verfahren, bei dem direkt bereits verkleisterte Stärke zugegeben wird, weniger Energie benötigt, da verkleisterte Stärke mechanisch nicht zu entfernendes Wasser bindet. Die erfindungsgemäß zum Verkleistern eingetragene Wärmeenergie kann für die Trocknung genutzt werden. Durch den verringerten Trocknungsbedarf lassen sich höhere Produktionsgeschwindigkeiten erzielen.One particular advantage of the invention is that at least partly the choice of available types of starch is larger as in the prior art. This can be done by selection cheaper starches Reduce manufacturing costs. The fact that initially unverkleisterte strengths added will be opposite a method in which directly already gelatinized starch added is needed, less energy, there gelatinized starch mechanically non-removable water binds. The invention for Verkleistern registered heat energy can for the drying can be used. Due to the reduced drying requirement can be higher Achieve production speeds.

Die Erfindung bezieht sich auch auf eine Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn zur Durchführung eines der oben beschriebenen Verfahren.The The invention also relates to a machine for producing a Fibrous web for implementation one of the methods described above.

Erfindungsgemäß ist die Maschine dadurch gekennzeichnet, dass in der Trockenpartie mindestens eine Bespannung mit hohem Diffusionswiderstand oder eine dampf- oder luftundurchlässige Bespannung vorhanden ist und dass die Faserstoffbahn gemeinsam mit der Bespannung, insbesondere unterhalb der Bespannung, durch die Trockenpartie führbar ist, oder dass die Faserstoffbahn zwischen zwei dampf- oder luftundurchlässigen oder einen hohen Diffusionswiderstand aufweisenden Bespannungen durch die Trockenpartie hindurchführbar ist.According to the invention, the machine is characterized in that in the dryer section at least one fabric with high diffusion resistance or a vapor- or air-impermeable fabric is present and that the fibrous web is feasible together with the fabric, in particular below the fabric, through the dryer section, or that the fibrous web between two steam- or air-impermeable or high diffusion resistance conditions can be passed through the dryer section.

Ebenso bezieht sich die Erfindung auch auf eine Maschine, die dadurch gekennzeichnet ist, dass sie einen von einer Druckhaube abgedeckten Trockenzylinder umfasst, wobei die Faserstoffbahn zusammen mit mindestens einer Bespannung zwischen dem Trockenzylinder und der Druckhaube hindurchführbar ist.As well The invention also relates to a machine characterized is that they have a drying cylinder covered by a pressure hood wherein the fibrous web together with at least one Covering between the drying cylinder and the pressure hood can be passed.

Die Bespannung kann hierbei vorzugsweise erwärmt sein.The Covering may in this case preferably be heated.

Von Vorteil ist auch eine Maschine, bei der mindestens ein Dampfblaskasten auf der Ober- und/oder Unterseite der Faserstoffbahn vorgesehen ist.From Another advantage is a machine with at least one steam box is provided on the top and / or bottom of the fibrous web.

Zusätzlich oder alternativ kann erfindungsgemäß vorgesehen werden, dass die Maschine ein Impulstrocknungsaggregat oder eine Strahlungsheizung umfasst.Additionally or Alternatively, according to the invention can be provided be that the machine is a pulse drying unit or a Radiant heating includes.

Alternativ oder zusätzlich umfasst die Maschine zur Unterstützung der Verkleisterung mindestens eine Druckhaube, die erwärmbar ist. Die mindestens eine Druckhaube umfasst mit Vorteil eine Mehrzahl von Kammern, in denen in Bahnlaufrichtung der Faserstoffbahn je Kammer der Druck allmählich stufenweise absenkbar ist.alternative or additionally includes the machine for support the gelatinization at least one pressure hood, which is heatable. The at least one pressure hood advantageously comprises a plurality of chambers in which in the web running direction of the fibrous web depending Chamber of pressure gradually gradually lowered.

Eine andere vorteilhafte Ausgestaltung der Maschine sieht vor, dass diese einen Pressnip mit einer beheizten Presswalze und/oder einem beheizten Pressschuh und/oder auf der Pressschuhseite mitgeführte beheizte Bespannung umfasst umfasst.A Another advantageous embodiment of the machine provides that this a press nip with a heated press roll and / or a heated press shoe and / or on the press shoe side entrained heated clothing comprises includes.

Nachstehend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:below The invention will be explained in more detail with reference to embodiments. It demonstrate:

1 eine einreihige Trockenpartie mit dampfundurchlässigen Bespannungen, 1 a single-tier dryer section with steam impermeable coverings,

2 eine zweireihige Trockenpartie mit dampfundurchlässigen Bespannungen, 2 a double-row dryer section with steam impermeable coverings,

3 einen auf eine Faserstoffbahn einwirkenden Dampfblaskasten, 3 a steam blow box acting on a fibrous web,

4 einen mit einer Druckhaube zusammenwirkenden Trockenzylinder, 4 a co-operating with a pressure hood drying cylinder,

5 eine Erwärmungseinrichtung zur Erwärmung einer Faserstoffbahn, 5 a heating device for heating a fibrous web,

6 eine Druckhaube mit einer Erwärmungseinrichtung, 6 a pressure hood with a heating device,

7 einen zu der Druckhaube zugehörigen Temperaturverlauf, 7 a temperature curve associated with the pressure hood,

8 einen Pressnip mit einer beheizten Presswalze und 8th a press nip with a heated press roll and

9 einen zu dem Pressnip zugehörigen Druckverlauf. 9 a pressure profile associated with the press nip.

Nachdem einer Faserstoffbahn 1 (1) in der Sieb- oder der Pressenpartie unverkleisterte Stärke zugeführt worden ist, wird diese in einer Trockenpartie 2 verkleistert. Dazu ist erforderlich, dass ausreichend freies Wasser in der Trockenpartie 2 vorhanden ist.After a fibrous web 1 ( 1 ) in the wire or press section unverkleisterte starch has been supplied, this is in a drying section 2 gelatinized. This requires that there is enough free water in the dryer section 2 is available.

Um einen genügend hohen Wassergehalt sicherzustellen, wird die Verdunstung des Wassers in der Trockenpartie bis zum Erreichen der Verkleisterung gezielt behindert. Dazu dient das Abdecken der Oberfläche der Faserstoffbahn 1 durch eine Bespannung 3 mit hohem Diffusionswiderstand oder durch eine dampf- oder luftundurchlässige Bespannung 3, während der Faserstoffbahn 1 durch Trockenzylinder 4 gleichzeitig Wärme zugeführt wird.In order to ensure a sufficiently high water content, the evaporation of the water in the drying section is specifically hindered until gelatinization is achieved. This is done by covering the surface of the fibrous web 1 through a stringing 3 with high diffusion resistance or by a vapor or air impermeable covering 3 during the fibrous web 1 through drying cylinders 4 heat is supplied simultaneously.

Besonders wirksam wird das Verdunsten des Wassers verhindert, wenn auch auf der Unterseite der Faserstoffbahn 1 eine Bespannung 5 vorhanden ist. Derartige Bespannungen 3, 5 lassen sich sowohl in einer einreihigen, neben den Trockenzylindern 4 noch Umlenkwalzen 6 umfassenden Trockenpartie 2 als auch in einer zweireihigen, ausschließlich Trockenzylinder 4 umfassenden Trockenpartie 7 (2) einsetzen. In beiden Fällen wird durch die Bespannungen 3, 5 eine Umgebung mit einem geringen Luftaustausch geschaffen. Im Fall der einreihigen Trockenpartie 2 können auch die Umlenkwalzen 6 oben und die Trockenzylinder 4 unten eingesetzt werden.The evaporation of the water is particularly effective prevented, albeit on the underside of the fibrous web 1 a stringing 5 is available. Such fabrics 3 . 5 can be both in a single row, in addition to the drying cylinders 4 still deflection rollers 6 comprehensive drying section 2 as well as in a double-row, exclusively drying cylinder 4 comprehensive drying section 7 ( 2 ) deploy. In both cases is by the strings 3 . 5 created an environment with a low air exchange. In the case of the single-tier dryer section 2 can also be the guide rollers 6 above and the drying cylinders 4 be used below.

Die Bespannungen 3, 5 lassen sich vorzugsweise nur über einen Teil der Trockenpartien 2, 7 einsetzen, bis sichergestellt ist, dass die vorher ein- oder aufgebrachte Stärke verkleistert ist.The fabrics 3 . 5 can be preferably only over part of the dryer sections 2 . 7 until it is certain that the previously applied or applied starch has gelatinized.

In einer anderen Ausführungsform einer Trockeneinrichtung ist auf einem Trockenzylinder 8 (3) eine Druckhaube 9 aufgebracht. Zwischen dem Trockenzylinder 8 und der Druckhaube 9 wird die Faserstoffbahn 1 zusammen mit mindestens einer Bespannung 10 hindurchgeführt. Wenn die Bespannung 10 nicht die genügende Dichtheit aufweist, wird optional zusätzlich noch eine zweite Bespannung 11 eingesetzt, die über Umlenkwalzen 12 um die Druckhaube 9 herumgeführt wird, während die Bespannung 10 zusammen mit der Faserstoffbahn 1 weitergeführt wird. Aufgrund der Erwärmung der Faserstoffbahn 1 durch den Trockenzylinder 8 wird im Bereich zwischen diesem und der Druckhaube 9 durch die Bespannung 10 und optional oder alternativ durch die Einwirkung des unter Druck stehenden Mediums in der Druckhaube 9 auch ein erheblicher Druck erzeugt, der die Verkleisterung in der Faserstoffbahn 1 beschleunigt. Das Medium in der Druckhaube 9, beispielsweise Wasser, steht bevorzugt nicht nur unter Druck, sondern lässt sich auch beheizen, um die Temperatur in der Faserstoffbahn 1 zu erhöhen.In another embodiment of a drying device is on a drying cylinder 8th ( 3 ) a pressure hood 9 applied. Between the drying cylinder 8th and the pressure hood 9 becomes the fibrous web 1 together with at least one string 10 passed. When the stringing 10 does not have the sufficient tightness, is optionally also a second string 11 used, the over deflection rollers 12 around the pressure hood 9 is guided around while the stringing 10 together with the fibrous web 1 is continued. Due to the heating of the fibrous web 1 through the drying cylinder 8th will be in the range between this and the pressure hood 9 through the clothing 10 and optionally or alternatively by the action of the pressurized medium in the pressure hood 9 also produces a considerable pressure, the gelatinization in the fibrous web 1 accelerated. The medium in the pressure hood 9 , For example, water is not only under pressure, but can also be heated to the temperature in the fibrous web 1 to increase.

Auch mittels eines oberhalb der Faserstoffbahn 1 angebrachten Dampfblaskastens 12 (4) lässt sich durch den Dampf Wärme und gleichzeitig Feuchtigkeit in die Faserstoffbahn 1 einbringen, um die Verkleisterung zu fördern. Dadurch, dass der Dampf in einem Abstand zu der Faserstoffbahn 1 erzeugt wird, nimmt der Partialdruck des Dampfes in Richtung zu der Faserstoffbahn 1 ab und die Faserstoffbahn 1 nimmt Feuchtigkeit auf und erwärmt sich gleichzeitig.Also by means of one above the fibrous web 1 attached steam box 12 ( 4 ) can be through the steam heat and moisture at the same time in the fibrous web 1 bring in the gelatinization. In that the steam is at a distance to the fibrous web 1 is generated, the partial pressure of the steam increases toward the fibrous web 1 off and the fibrous web 1 absorbs moisture and heats up at the same time.

Zusätzlich zu dem Dampfblaskasten 12 kann auch unterhalb der Faserstoffbahn 1 ebenfalls ein Dampfblaskasten 13 vorhanden sein.In addition to the steam box 12 can also be below the fibrous web 1 also a steam box 13 to be available.

Auch über Bänder oder über Bespannungen 14, 15 (5), insbesondere, wenn diese aus Metall sind, kann Wärme in die Faserstoffbahn 1 eingebracht werden Zusätzlich oder alternativ wird Wärme über Strahlungsheizungen 16, 17 in die Faserstoffbahn 1 eingebracht. Auch in diesem Fall verhindern die dampfundurchlässigen Bänder 14, 15 ein Entweichen des durch die zusätzliche Erwärmung entstehenden Dampfes, der wiederum zu einer gewünschten und die Verkleisterung zusätzlich fördernden Druckerhöhung führt.Also over tapes or over clothing 14 . 15 ( 5 ), especially if these are made of metal, heat may be in the fibrous web 1 Additionally or alternatively, heat is transmitted via radiant heaters 16 . 17 in the fibrous web 1 brought in. Also in this case, the vapor-impermeable tapes prevent 14 . 15 an escape of the resulting by the additional heating steam, which in turn leads to a desired and the gelatinization additionally promoting pressure increase.

Auch durch eine oberhalb der durch Bespannungen 18, 19 in Richtung eines Pfeils A geführten Faserstoffbahn 1 angebrachte Druckhaube 20 (6) wird insbesondere durch gleichzeitige Erwärmung ein erhöhter Druck p1 in einer in Bahnlaufrichtung ersten Kammer 21 erzeugt. Vorzugsweise ist eine von der Kammer 21 durch eine Trennwand 22 getrennte, weitere Kammer 23 vorhanden, in der ein niedrigerer Druck p2 (p2 < p1) herrscht. Auf diese Weise kann sich die durch den in der ersten Kammer 19 herrschenden Druck p1 in der Faserstoffbahn 1 aufgebaute Temperatur T (7) allmählich über die Länge L der Druckhaube 20 absenken. Durch den langsamen Temperaturabbau wird eine Delamination oder eine sonstige zu starke und die Qualität senkende Beanspruchung der Faserstoffbahn 1 vermieden.Also by one above the by stringing 18 . 19 in the direction of an arrow A guided fibrous web 1 attached pressure hood 20 ( 6 ) is in particular by simultaneous heating an elevated pressure p1 in a web direction in the first chamber 21 generated. Preferably, one is from the chamber 21 through a partition 22 separate, further chamber 23 exists, in which a lower pressure p2 (p2 <p1) prevails. In this way, by the in the first chamber 19 prevailing pressure p1 in the fibrous web 1 built-up temperature T ( 7 ) gradually over the length L of the pressure hood 20 Lower. Due to the slow temperature reduction is a delamination or other excessive and the quality lowering stress on the fibrous web 1 avoided.

Auch auf der Unterseite der Faserstoffbahn 1 ist eine wie die Druckhaube 20 aufgebaute Druckhaube 24 vorhanden. Auch die Druckhaube 24 umfasst zwei, durch eine Trennwand 25 voneinander getrennte Kammern 26, 27. In der ersten Kammer 26 herrscht ein höherer Druck als in der zweiten Kammer 27.Also on the bottom of the fibrous web 1 is like the pressure hood 20 built-up pressure hood 24 available. Also the pressure hood 24 includes two, through a partition 25 separate chambers 26 . 27 , In the first chamber 26 there is a higher pressure than in the second chamber 27 ,

In der zweiten Kammer 27 findet vorzugsweise auch eine Kühlung, beispielsweise durch ein abgekühltes Fluid statt, um die im Bereich der ersten Kammern 21, 26 in der Faserstoffbahn 1 erzeugte Wärme wenigstens teilweise wieder abzuführen. Es versteht sich, dass sowohl die Druckhaube 20 auf der Oberseite als auch die Druckhaube 24 auf der Unterseite der Faserstoffbahn 1 eine Mehrzahl von in Bahnlaufrichtung hintereinander angeordneten Kammern haben können, in denen allmählich der Druck der ersten Kammern 21 bzw. 26 reduziert wird.In the second chamber 27 Preferably also takes place a cooling, for example by a cooled fluid instead of those in the region of the first chambers 21 . 26 in the fibrous web 1 at least partially dissipate heat generated. It is understood that both the pressure hood 20 on the top as well as the pressure hood 24 on the underside of the fibrous web 1 a plurality of in the web running direction one behind the other arranged chambers may have, in which gradually the pressure of the first chambers 21 respectively. 26 is reduced.

In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird unmittelbar nach dem Auftrag der Stärke durch eine Auftragvorrichtung 28 (8) in der Pressenpartie die Faserstoffbahn 1 durch einen von einer Presswalze 29 und einer Schuhpresswalze 30 gebildeten Pressnip 31 gemeinsam mit einem Filz 32 hindurchgeführt. Die Schuhpresswalze 30 umfasst einen Pressschuh 32. Um eine Temperatur zu erreichen, bei der die Verkleisterung stattfindet, wird die Presswalze 29 beheizt. Alternativ oder zusätzlich wird der Pressschuh 33 und oder die auf der Pressschuhseite mitgeführte Bespannung beheizt.In a further embodiment of the invention immediately after the application of the starch by an applicator device 28 ( 8th ) in the press section the fibrous web 1 through one of a press roll 29 and a shoe press roll 30 formed press nip 31 together with a felt 32 passed. The shoe press roll 30 includes a press shoe 32 , To reach a temperature at which the gelatinization takes place, the press roll becomes 29 heated. Alternatively or additionally, the press shoe 33 and or heated on the press shoe side entrained clothing.

Innerhalb des Pressspalts mit der Länge L (9) zwischen der Presswalze 29 und dem Pressschuh 33 entsteht ein auf ein Maximum ansteigender Druck p, der zum Ende des Pressspalts wieder abfällt.Within the press gap of length L ( 9 ) between the press roll 29 and the press shoe 33 the result is a pressure p which increases to a maximum and which drops off again at the end of the press nip.

Claims

Method for producing a paper, board or another fibrous web ( 1 ) using a device ( 28 ) for applying starch, characterized in that during the gelatinization of the starch, the dry content of the fibrous web ( 1 ) is less than 70%, and that the fibrous web ( 1 ) is heated to a sufficient temperature for the gelatinization of the starch.

A method according to claim 1, characterized in that the water required for the gelatinization of the starch by the water content of the fibrous web ( 1 ) is made available.

A method according to claim 1 or 2, characterized in that during the gelatinization of the fibrous web ( 1 ) the evaporation and evaporation of in the fibrous web ( 1 ) is hindered or prevented.

Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that the surface of the fibrous web ( 1 ) during gelatinisation by a covering ( 3 . 5 ; 10 . 11 ; 14 . 15 ; 18 . 19 ; 32 ) With a high diffusion resistance is covered during the fibrous web ( 1 ) heat is supplied simultaneously.

Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that the surface of the fibrous web ( 1 ) during the gelatinization by a vapor and / or air impermeable covering ( 3 . 5 ; 10 . 11 ; 14 . 15 ; 18 . 19 ; 32 ) during the fibrous web ( 1 ) heat is supplied simultaneously.

Method according to one of claims 3 to 5, characterized in that an environment to the fibrous web ( 1 ) with very high relative humidity, in particular by low air exchange or by the use of at least one steam blower box ( 12 . 13 ) is created.

Method according to one of claims 1 to 6, characterized in that it after the press section or at the beginning of the dryer section ( 2 . 7 ) is carried out.

Method according to one of claims 1 to 7, characterized in that the fibrous web ( 1 ) is heated to the gelatinization temperature in the wire section or in the press section.

Method according to one of claims 1 to 8, characterized in that the gelatinization at a dry content of the fibrous web ( 1 ) starts from more than 15%.

Method according to one of claims 1 to 9, characterized in that the gelatinization is triggered and supported by the introduction of heat, wherein the fibrous web ( 1 ) is brought into contact with heated surfaces, in particular with the lateral surface of a drying cylinder ( 4 ), a heated strip, which is preferably made of metal, a heated screen, or that the fibrous web ( 1 ) by steam, in particular from a steam blower box ( 12 . 13 ), or that the fibrous web ( 1 ) by radiation, in particular in the IR or NIR range, by means of gas-heated or electrically heated radiators ( 16 . 17 ), by microwave, by electro-inductive heating or by a combination of these heat sources.

Method according to one of claims 1 to 10, characterized in that the temperature during gelatinization by external pressure on the fibrous web ( 1 ) is increased.

A method according to claim 11, characterized in that the external pressure through sieves and / or bands ( 3 . 5 ; 10 . 11 ; 14 . 15 ; 18 . 19 ; 32 ), in particular metal bands, hydrostatic or pneumatic, by means of a pressure hood ( 9 ) covered drying cylinder ( 8th ), or by a pulse drying unit, in particular by a shoe press with a heated counter-roller ( 29 ).

Method according to one of claims 1 to 12, characterized that the gelatinization in a temperature range between 50 and 150 ° C, preferred takes place in a range between 60 and 130 ° C.

Method according to claim 13, characterized in that that while the gelatinization process, a maximum temperature between 60 and 150 ° C, preferably between 70 and 130 ° C is reached.

Method according to one of claims 1 to 14, characterized that time for the gelatinization available is between 5 and 80% of the total residence time in the dryer section, preferably between 5 and 50%.

Machine for producing a fibrous web ( 1 ) for carrying out a method according to one of claims 1 to 15, characterized in that in the dryer section ( 2 . 7 ) at least one string ( 3 . 5 ; 10 . 11 ; 14 . 15 ; 18 . 19 ; 32 ) with high diffusion resistance or a vapor- or air-impermeable covering ( 3 . 5 ; 10 . 11 ; 14 . 15 ; 18 . 19 ; 32 ) and that the fibrous web ( 1 ) together with the covering ( 3 . 5 ; 10 . 11 ; 14 . 15 ; 18 . 19 ; 32 ), in particular below the clothing ( 3 . 5 ; 10 . 11 ; 14 . 15 ; 18 . 19 ; 32 ), through the dryer section ( 2 . 7 ), or that the fibrous web ( 1 ) between two vapor- or air-impermeable or high diffusion resistance fabrics ( 3 . 5 ; 10 . 11 ; 14 . 15 ; 18 . 19 ; 32 ) through the dryer section ( 2 . 7 ) can be passed.

Machine for producing a fibrous web ( 1 ) for carrying out a method according to one of claims 1 to 15, in particular according to claim 16, characterized in that it comprises a pressure hood ( 9 ) covered drying cylinder ( 8th ), wherein the fibrous web ( 1 ) together with at least one string ( 10 ) between the drying cylinder ( 8th ) and the pressure hood ( 9 ) can be passed.

Machine for producing a fibrous web ( 1 ) for carrying out a method according to one of claims 1 to 15, in particular according to one of claims 16 to 17, characterized in that the fabric is heated.

Machine for producing a fibrous web ( 1 ) for performing a method according to ei nem of claims 1 to 15, in particular according to one of claims 16 to 18, characterized in that it comprises at least one steam blower box ( 12 . 13 ) on the top and / or bottom of the fibrous web ( 1 ).

Machine for producing a fibrous web ( 1 ) for carrying out a method according to one of claims 1 to 15, in particular according to one of claims 16 to 19, characterized in that it comprises a pulse drying unit or a radiant heater ( 16 . 17 ).

Machine for producing a fibrous web ( 1 ) for carrying out a method according to one of claims 1 to 11, in particular according to one of claims 16 to 20, characterized in that it comprises at least one pressure hood ( 20 . 24 ), which is heatable.

Machine according to claim 21, characterized in that the at least one pressure hood ( 20 . 24 ) a plurality of chambers ( 21 . 23 ; 26 . 27 ), in which in the web running direction of the fibrous web ( 1 ) per chamber ( 21 . 23 ; 26 . 27 ) the pressure is gradually lowered gradually.

Machine for producing a fibrous web ( 1 ) for carrying out a method according to one of claims 1 to 15, in particular according to one of claims 16 to 22, characterized in that it comprises a press nip ( 31 ) with a heated press roll ( 29 ) and / or a heated press shoe ( 33 ) and / or on the press shoe side entrained heated clothing comprises.