DE102004048431A1

DE102004048431A1 - Process for producing a fibrous web

Info

Publication number: DE102004048431A1
Application number: DE200410048431
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: WO2006037774A1; EP1799906A1

Abstract

Ein Verfahren zum Herstellen einer Papier-, Karton- oder einer anderen Faserstoffbahn unter Einsatz einer Vorrichtung zum Auftragen von Stärke ist dadurch gekennzeichnet, dass in der Pressenpartie oder in der Trockenpartie unverkleisterte, derivatisierte Stärke auf die Faserstoffbahn aufgetragen wird.A method for producing a paper, board or another fibrous web using a device for applying starch is characterized in that in the press section or in the dryer section unverkleisterte, derivatized starch is applied to the fibrous web.

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.

Stärke wird beispielsweise durch eine Leimpresse auf eine Faserstoffbahn aufgebracht.Strength is for example, applied by a size press on a fibrous web.

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.

Stärke wird entweder als Stärkekleister oder in der Form von Stärkepartikeln auf die Faserstoffbahn aufgetragen. Im Fall von Stärkekleistern wird die in Pulverform angelieferte Stärke in einem Kochgerät verkleistert. Dieser Stärkekleister wird auf die Faserstoffbahn aufgetragen.Strength is either as starch paste or in the form of starch particles applied to the fibrous web. In the case of starch pastes the starch supplied in powder form is gelatinized in a cooking device. This starch paste is applied to the fibrous web.

Im Falle des Auftrags von Stärkepartikeln werden diese in Wasser dispergiert, und die Dispersion wird auf die Faserstoffbahn aufgetragen. Die Verkleisterung der Stärke findet in der Trockenpartie statt. Der gebräuchlichste Anwendungsfall für diese Art der Aufbringung ist die Verwendung von nativer Stärke, die in der Siebpartie auf die Faserstoffbahn aufgesprüht wird. Auch die Verwendung von derivatisierten Stärken in der Siebpartie ist dokumentiert.in the Trap of the application of starch particles these are dispersed in water, and the dispersion is applied to the fibrous web applied. The gelatinization of the starch takes place in the dryer section. The most common Use case for this type of application is the use of native starch that is sprayed onto the fibrous web in the wire section. Also, the use of derivatized starches in the wire section is documented.

Die Verkleisterung der Stärke muss stattfinden, sonst kommt es nicht zu dem gewünschten Anstieg der Papier- oder Kartonfestigkeit, der den Hauptgrund für den Einsatz der Stärke in der Produktion von Faserstoffbahnen darstellt. Die Verkleisterung kann nur in Anwesenheit von Wasser erfolgen. Sie ist ein Prozess, der von der Temperatur und von der Art der Stärke abhängig ist. Je höher die Temperatur, desto rascher erfolgt die Verkleisterung.The Gelatinization of starch must take place, otherwise it does not come to the desired Increase in paper or board strength, the main reason for use the strength in the production of fibrous webs represents. The gelatinization can only be done in the presence of water. It is a process which depends on the temperature and the type of starch. The higher the Temperature, the faster the gelatinization takes place.

Stärkekleister haben den Nachteil, dass sie viel Wasser binden, das während des Pressvorgangs nicht entfernt werden kann. Dadurch steigt der Bedarf an teurer thermischer Trocknungsenergie; auch die notwendige Länge der Trockenpartie erhöht sich.starch paste have the disadvantage that they bind a lot of water during the Pressing process can not be removed. This increases the demand expensive thermal drying energy; also the necessary length of Drying section increased yourself.

Bei der Aufbringung von Stärkepartikeln kann eine bestimmte Dosierung nicht überschritten werden, weil sonst die Verkleisterung der Stärke nicht mehr vollständig ist. Zunächst sind die Stärkepartikel von Wasser umgeben, aber die Temperatur ist nicht ausreichend hoch, um die Verkleisterung hervorzurufen.at the application of starch particles can a certain dosage is not exceeded because otherwise the gelatinization of the starch is no longer complete. First are the starch particles of Surrounded by water, but the temperature is not high enough, to cause the gelatinization.

In der Trockenpartie wird die Faserstoffbahn erwärmt, wodurch die Verkleisterung beschleunigt wird. Gleichzeitig verdampft aber auch das Wasser, ohne das die Verkleisterung nicht stattfinden kann. So kann beispielsweise native Stärke, die in der Siebpartie auf die Faserstoffbahn aufgetragen wird, bis zu maximal 4 dosiert werden. Jedoch ist bereits bei einer Dosierung von 2 % die Verkleisterung der Stärke unvollständig.In the dryer section heats the fibrous web, causing gelatinization is accelerated. At the same time, the water evaporates without that the gelatinization can not take place. So, for example native strength, which is applied in the wire section on the fibrous web until be dosed to a maximum of 4. However, it is already at a dosage of 2% the gelatinization of starch incomplete.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Einsatz von Stärke in der Herstellung einer Faserstoffbahn anzugeben, bei dem eine vollständige Verkleisterung erreicht wird.It The object of the invention is a process for the use of starch in the To provide a fibrous web, in which a complete gelatinization is reached.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einem Verfahren der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass in der Pressenpartie oder in der Trockenpartie unverkleisterte, derivatisierte Stärke auf die Faserstoffbahn aufgetragen wird.According to the invention this Task in a method of the type mentioned solved in that not glued in the press section or in the dryer section, derivatized starch is applied to the fibrous web.

Durch dieses Verfahren wird eine schlechte Pressenentwässerung vermieden; die maximale Dosierung der Stärke wird gesteigert. Die erforderliche thermische Trocknungsenergie wird reduziert. Dadurch lässt sich die Länge der Trockenpartie verkürzen, während gleichzeitig die Produktionsleistung der Maschine erhöht wird. Erfindungsgemäß ist der Auftrag in der Pressenpartie bevorzugt, jedoch kann zusätzlich oder alternativ auch in der Trockenpartie unverkleisterte, derivatisierte Stärke aufgebracht werden.By this method avoids poor press dewatering; the maximal Dosage of starch is increased. The required thermal drying energy is reduced. By doing so leaves the length shorten the drying section, while at the same time the production capacity of the machine is increased. According to the invention Order in the press section preferred, but may additionally or Alternatively also in the drying section unverkleisterte, derivatized Strength be applied.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.advantageous Further developments of the invention will become apparent from the dependent claims.

Von Vorteil ist es, wenn die Stärke bei einem Trockengehalt der Faserstoffbahn von mehr als 15 %, insbesondere von mehr als 25 %, aufgetragen wird.From Advantage is when the strength at a dry content of the fibrous web of more than 15%, in particular of more than 25%.

Die Stärke lässt sich vorteilhaft durch Aufsprühen aufbringen; jedoch kommen auch andere Auftragsarten, beispielsweise durch ein Vorhangauftragswerk, in Betracht.The Strength let yourself advantageous by spraying muster; However, there are other types of orders, for example by a curtain applicator, into consideration.

Es gibt verschiedene Arten derivatisierter Stärke. Zum Einsatz kommen vorzugsweise kationische, anionische oder amphotere, d. h. biionische, Stärke.It There are several types of derivatized starch. Preferably used cationic, anionic or amphoteric, d. H. biionic, starch.

Die zum Einsatz kommende Stärke kann einen Substitutionsgrad zwischen 0 und 0,2 haben, d.h. maximal jedes fünfte Monomer kann substituiert sein.The starch used can have a degree of substitution between 0 and 0.2, ie at most every fifth monomer can be substituted.

Zur Herstellung von kationischen Stärken wird bevorzugt 3-Chloro-2-hydroxypropyl-trimethylammoniumchlorid (CHPT) eingesetzt. Anionische Stärken werden aus nativen Stärken durch Oxidation (z.B. mit Ammoniumpersulfat) oder durch Derivatisierung mit einem Schwefeltrioxid/amin Komplex, Carboxymethyl Natriummonochloroacetat, Propansulton oder mit Natriummono- und – dihydrogenphosphat hergestellt.to Production of cationic starches is preferably 3-chloro-2-hydroxypropyltrimethylammonium chloride (CHPT) used. Anionic strengths become from native strengths by oxidation (e.g., with ammonium persulfate) or by derivatization with a sulfur trioxide / amine complex, carboxymethyl sodium monochloroacetate, Propane sultone or with sodium mono- and dihydrogen phosphate.

Auch bei nicht derivatisierten Stärken hängt die Verkleisterungstemperatur von der Herkunft der Stärke ab. So verkleistert beispielsweise Maisstärke bei 75°C, Wachsmaisstärke bei 72°C, Kartoffelstärke bei 65°C, Weizenstärke bei 85°C und Tapiocastärke bei 72°C.Also for non-derivatized strengths depends on that Gelatinization temperature of the origin of the starch. For example, corn starch gelatinises at 75 ° C, waxy maize starch at 72 ° C, potato starch at 65 ° C, wheat starch at 85 ° C and Tapioca starch at 72 ° C.

Herkunft, Art der Derivatisierung und Substitutionsgrad haben einen Einfluss auf die Geschwindigkeit der Verkleisterung der Stärke. Durch gezielte Auswahl des Stärketyps hinsichtlich Herkunft, Art und Substitution kann die maximal mögliche Dosierung beeinflusst werden.Origin, Type of derivatization and degree of substitution have an influence on the speed of gelatinization of the starch. By targeted selection of the type of starch in terms of origin, type and substitution, the maximum possible dosage to be influenced.

Die Stärke wird mit einer Dosierung von maximal 6 %, vorzugsweise von 2% bis 4 % aufgetragen. Hierbei wird die stärke beispielsweise aus Kartoffeln, Weizen, Mais, Reis oder Tapioca-Wurzeln hergestellt.The Strength is at a dosage of at most 6%, preferably from 2% to 4% applied. In this case, the starch is made, for example, from potatoes, Wheat, corn, rice or tapioca roots.

Die Vorteile der Erfindung bestehen darin, dass ein höherer Trockengehalt in der Faserstoffbahn erzielt wird, nachdem diese die Pressenpartie durchlaufen hat. Die höhere Nassfestigkeit der Faserstoffbahn hat gleichzeitig den Vorteil, dass eine geringere Neigung zu Bahnrissen besteht. Damit lässt sich eine kürzere Trockenpartie einsetzen. Die Produktionsgeschwindigkeit lässt sich auch in bestehenden Maschinen zur Herstellung einer Faserstoffsuspension erhöhen. Die unverkleisterte derivatisierte Stärke lässt eine höhere Dosierung als beim Einsatz von Suspensionen mit nativen Stärken zu. Dies führt zu höheren Festigkeiten des Papiers oder des Kartons. Damit lässt sich auch schlechterer Rohstoff zum Erzielen derselben Qualität der Faserstoffbahn als nach dem Stand der Technik einsetzen. Auf zusätzliche Aggregate, beispielsweise eine Leimpresse, die zur Erhöhung der Festigkeit der Faserstoffbahn dienen, kann verzichtet werden.The Advantages of the invention are that a higher dry content achieved in the fibrous web after they pass through the press section Has. The higher one Wet strength of the fibrous web also has the advantage that there is less tendency for web breaks. This can be a shorter one Use a dryer section. The production speed can be also in existing machines for producing a pulp suspension increase. The unverkleisterte derivatized starch allows a higher dosage than in use of suspensions with native starches to. this leads to to higher Strengths of paper or cardboard. This can be also worse raw material for achieving the same quality of fibrous web as use according to the state of the art. On additional aggregates, for example a size press, which raises serve the strength of the fibrous web, can be dispensed with.

Gemäß der Erfindung wird in einer Pressenpartie beispielsweise durch eine Sprüheinrichtung eine fünfprozentige Stärkelösung derivatisierter Stärke auf eine Papierbahn aufgebracht, während diese einen Trockengehalt von mehr als 25 aufweist.According to the invention becomes in a press section, for example by a spraying a five percent Starch solution derivatized Strength applied to a paper web while these have a dry content of more than 25.

Claims

A method for producing a paper, cardboard, or other fibrous web using a device for applying starch, characterized in that in the press section or in the dryer section unverkleisterte, derivatized starch is applied to the fibrous web.

Method according to claim 1, characterized in that that strength at a dry content of the fibrous web of more than 15%, in particular of more than 25%, is applied.

Method according to claim 1 or 2, characterized that strength sprayed becomes.

Method according to one of claims 1 to 3, characterized that as a strength cationic, anionic or amphoteric starch is used.

Method according to one of claims 1 to 4, characterized that strength is used with a degree of substitution between 0 and 0.2.

Method according to one of claims 1 to 5, characterized in that the strenght with a maximum dosage of 6%, preferably from 2% to 4% is applied.