DE102006049025A1 - Apparatus and method for producing a fibrous web - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung einer Faserstoffbahn (115), insbesondere Papierbahn, mit einem Stoffauflauf (1; 102) sowie weiteren Bestandteilen, wie Former (2; 103), Pressenpartie (3; 116), Trockenpartie (125, 134), Streicheinrichtung (129) und/oder Kalander (137), wobei zur Verbesserung der Eigenschaften der Faserstoffbahn die Ausgestaltung und/oder der Betrieb des Stoffauflaufs (1; 102) allein oder in Kombination mit der Ausgestaltung und/oder des Betriebs wenigstens eines weiteren Bestandteils so gewählt ist, dass sich ein gewünschtes Profil der Layerorientation in z-Richtung hinsichtlich einer Curlbeeinflussung der Faserstoffbahn (115) ergibt. Weiterhin betrifft die Erfindung ein entsprechendes Verfahren zur Herstellung einer Faserstoffbahn (115).The invention relates to a device for producing a fibrous web (115), in particular a paper web, with a headbox (1; 102) and further components such as a former (2; 103), a press section (3; 116), a drying section (125,134), Coating device (129) and / or calender (137), wherein to improve the properties of the fibrous web, the design and / or operation of the headbox (1; 102) alone or in combination with the design and / or operation of at least one further component so is chosen that results in a desired profile of the layer orientation in the z-direction with respect to a curl influencing the fibrous web (115). Furthermore, the invention relates to a corresponding method for producing a fibrous web (115).
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung einer Faserstoffbahn, insbesondere Papierbahn, mit einem Stoffauflauf sowie weiteren Bestandteilen, wie Former, Pressenpartie, Trockenpartie, Streicheinrichtung und/oder Kalander.The The present invention relates to an apparatus for manufacturing a fibrous web, in particular paper web, with a headbox and other components, such as former, press section, dryer section, Coater and / or calender.
Des Weiteren betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer Faserstoffbahn, insbesondere Papierbahn, bei welchem eine Faserstoffsuspension mittels eines Stoffauflaufs in einen Former eingebracht und anschließend mittels weiterer Bestandteile wie Pressenpartie, Trockenpartie, Streicheinrichtung und/oder Kalander weiterbehandelt wird.Of Furthermore, the present invention relates to a process for the preparation a fibrous web, in particular a paper web, in which a pulp suspension introduced by means of a headbox in a former and then by means of another Components such as press section, dryer section, coating device and / or calender is further treated.
Bei der Herstellung einer Faserstoffbahn, insbesondere eines holzfreien Kopierpapiers, ist es besonders wichtig, dass die fertige Faserstoffbahn hinsichtlich der Gebrauchseigenschaften beim späteren Kopierprozess geringe oder gar keine Rollneigung, Wölbungsneigung, Curl und dergleichen aufweist. Der Curl wird dabei zum Beispiel durch eine Umklimatisierung der Faserstoffbahn hervorgerufen. Durch Wärmeeinwirkung beim Kopierprozess wird der Feuchtegehalt der Faserstoffbahn und somit auch von den Fasern reduziert. Die Fasern schrumpfen und erzeugen Spannungen in der Faserstoffbahn, die bei einer asymmetrischen Erwärmung der Faserstoffbahn zu Rollneigung führen. Bisher wurde versucht, diese Rollneigung im Herstellungsprozess der Faserstoffbahn durch einen asymmetrischen Erwärmungsverlauf in der Herstellungsmaschine mit Hilfe von zweireihigen Trockengruppen auszugleichen. Dies gelang aber nur unzureichend.at the production of a fibrous web, in particular a wood-free Copy paper, it is particularly important that the finished fibrous web in terms of the performance characteristics in the later copying process low or no curl, curvature tendency, Curl and the like. The curl will be for example caused by a Umklimatisierung the fibrous web. By the effect of heat During the copying process, the moisture content of the fibrous web and thus also reduced by the fibers. The fibers shrink and produce Tensions in the fibrous web, which in an asymmetric heating of the fibrous web lead to curl. So far, this tendency to curl has been tried in the manufacturing process of the Fiber web through an asymmetric heating course in the manufacturing machine with the help of double-row drying groups. This succeeded but only inadequate.
Unterteilt man die Faserstoffbahn, insbesondere Papierbahn in z-Richtung, das heißt in Richtung der Blattdicke, in verschiedene Schichten, so weist jede Schicht eine mehr oder weniger starke Anisotropie bezüglich der Faserausrichtung in der Ebene auf. Die Schichten können jeweils Faserlagenhauptrichtungen aufweisen, die sich dadurch auszeichnen, dass eine gewisse Zahl von Fasern in der gleichen Richtung ausgerichtet ist. Faserlagenhauptrichtungen können genau in Maschinenhauptrichtung oder quer hierzu oder in Richtungen dazwischen zeigen. Wie viele Fasern in eine gemeinsame Richtung zeigen, drückt sich im Grad der Anisotropie aus. Eine hohe Anisotropie bedeutet, es sind viele Fasern in einer Richtung ausgerichtet und umgekehrt. Die Anisotropie der Faserlagen bestimmt auch maßgeblich die Anisotropie der mechanischen Eigenschaften wie z.B. die Festigkeitsanisotropie in der Ebene. Die Anisotropie beziehungsweise der Grad der Anisotropie kann in den Schichten unterschiedlich sein. Dann spricht man von einem nicht konstanten Profil der Layerorientation gemessen über die Blattdicke, also in z-Richtung.divided one the fibrous web, in particular paper web in the z-direction, the is called in the direction of sheet thickness, in different layers, so each one points Layer a more or less strong anisotropy with respect to Fiber orientation in the plane. The layers can each Have fiber main directions, which are characterized in that a certain number of fibers are aligned in the same direction is. Fibrous main directions can exactly in the machine main direction or across it or in directions show in between. How many fibers in a common direction show, press differ in the degree of anisotropy. High anisotropy means many fibers are oriented in one direction and vice versa. The anisotropy of the fiber layers also determines the anisotropy of the mechanical properties, e.g. the strength anisotropy in the level. The anisotropy or the degree of anisotropy can be different in the layers. Then one speaks of one not constant profile of the layer orientation measured over the Sheet thickness, ie in the z-direction.
Ein Maß für die unterschiedliche Layerorientation in z-Richtung kann zum Beispiel das Verhältnis der Reißlängenverhältnisse der oberen Blatthälfte zur unteren Blatthälfte sein. Dieses Maß soll am Ende der Papiermaschine im Bereich von 0,7 bis 1,3, vorzugsweise von 0,8 bis 1,2, liegen. Das Reißlängenverhältnis, in Fachkreisen kurz RLV genannt, ist das Verhältnis der Reißlänge in Maschinenrichtung (MD-Richtung) und der Reißlänge in Maschinenquerrichtung (CD-Richtung). Diese kann für die gesamte Faserstoffbahn oder, nach dem Splitten der Faserstoffbahn in Schichten, auch für jede Schicht bestimmt werden.One Measure for the different ones Layer orientation in z-direction can, for example, the ratio of Breaking length ratios the upper half of the sheet to lower half of the sheet be. This measure should at the end of the paper machine in the range of 0.7 to 1.3, preferably from 0.8 to 1.2. The tenacity ratio, short in the art RLV is the ratio the tear length in the machine direction (MD direction) and the tear length in the cross-machine direction (CD direction). This can be for the entire fibrous web or, after splitting the fibrous web in layers, also for each layer will be determined.
Ein Profil der Layerorientation äußert sich insbesondere in einer Zweiseitigkeit, das heißt eine unterschiedliche Layerorientation auf der Blattoberseite und auf der Blattunterseite. Eine solche Zweiseitigkeit kann durch den asymmetrischen Aufbau der Stoffauflaufdüsen entstehen. Bei der Strömungsumlenkung an der Blende werden die Fasern vermehrt in Maschinenrichtung ausgerichtet. Auf der gegenüberliegenden Unterlippenseite findet eine Ausrichtung in Maschinenlaufrichtung durch die erhöhte Mikroturbulenz nur eingeschränkt statt.One Profile of the layer orientation manifests itself in particular in a two-sidedness, that is, a different layer orientation on the leaf top and on the leaf underside. Such Two-sidedness can arise due to the asymmetrical structure of the headbox nozzles. In the flow deflection At the diaphragm, the fibers are increasingly aligned in the machine direction. On the opposite Lower lip side finds an alignment in the machine direction by the increased microturbulence only limited instead of.
Auch durch den Former, die Pressenpartie und die Trockenpartie in einer Papiermaschine kann eine Zweiseitigkeit der Layerorientation zwischen Blattoberseite und Blattunterseite erzeugt werden.Also through the former, the press section and the dryer section in one Paper machine can be a two-sided layer orientation between the sheet top and leaf underside.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren der eingangs genannten Art zu verbessern. Insbesondere sollen die Eigenschaften der Faserstoffbahn, insbesondere die Rollneigung der Faserstoffbahn, verbessert werden.Of the Invention is based on the object, an apparatus and a method to improve the type mentioned. In particular, the properties should the fibrous web, in particular the curl of the fibrous web, be improved.
Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass die Ausgestaltung und/oder der Betrieb des Stoffauflaufs allein oder in Kombination mit der Ausgestaltung und/oder des Betriebs wenigstens eines weiteren Bestandteils so gewählt ist, dass sich ein gewünschtes Profil der Layerorientation in z-Richtung hinsichtlich einer Curlbeeinflussung der Faserstoffbahn ergibt.These Task is characterized in a device of the type mentioned by solved, that the design and / or operation of the headbox alone or in combination with the design and / or operation at least one further component is selected so that a desired profile the layer orientation in the z direction with respect to a curl influence the fibrous web results.
Bei einem Verfahren der eingangs genannten Art wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass die Ausgestaltung und/oder der Betrieb des Stoffauflaufs allein oder in Kombination mit der Ausgestaltung und/oder des Betriebs wenigstens eines weiteren Bestandteils so gewählt wird, dass sich ein gewünschtes Profil der Layerorientation in z-Richtung hinsichtlich einer Curlbeeinflussung der Faserstoffbahn ergibt.at a method of the type mentioned, the task is characterized solved, that the design and / or operation of the headbox alone or in combination with the design and / or operation at least one further component is selected so that a desired Profile of the layer orientation in the z-direction with regard to a curl influence the fibrous web results.
Die Erfinder haben zum einen erkannt, dass der Stoffauflauf, der Former, die Pressenpartie, die Trockenpartie und andere Bestandteile der Herstellungsmaschine sich auf die Struktur der Faserstoffbahn hinsichtlich der Curlneigung auf unterschiedliche Weise auswirken. Während der Stoffauflauf und der Former die Faserlage der Faserstoffbahn hauptsächlich negativ beeinflussen können, wirkt sich die Pressenpartie zum Beispiel auf die Zusammensetzung der Faserstoffbahn in z-Richtung aus. Zum Beispiel kann ein unterschiedliches Verhältnis zwischen Fasern und Füllstoffen auf der Ober- und der -Unterseite der Faserstoffbahn sich infolge dieser strukturellen Unterschiede negativ auf die Curlneigung auswirken.The inventors have recognized that the headbox, the former, the press section, the dryer section and other components of the production machine are based on the structure of the pulp impact on curl inclination in different ways. While the headbox and the former can mainly negatively affect the fiber layer of the fibrous web, the press section, for example, has an effect on the composition of the fibrous web in the z-direction. For example, a different ratio of fibers and fillers on the top and bottom of the fibrous web may adversely affect curl due to these structural differences.
Die Erfinder haben festgestellt, dass dies nicht durch die bekannten Maßnahmen, wie der Anpassung des Heizverlaufs in der Trockenpartie, korrigiert werden kann. Vielmehr bietet der Stoffauflauf durch die angepasste Beeinflussung der Layerorientation durch Gestaltung seines Strömungsraums eine Korrekturmöglichkeit, so dass im späteren Gebrauch der Faserstoffbahn nur minimale oder keine Rollneigung mehr auftritt.The Inventors have found that this is not known Activities, as the adjustment of the heating process in the dryer section, corrected can be. Rather, the headbox offers the adapted Influencing the layer orientation by shaping its flow space a correction option, so in the later Use of fibrous web only minimal or no curl more occurs.
Ebenso wurde festgestellt, dass Züge beziehungsweise Dehnungen der Faserstoffbahn bei der Übergabe von einem Bestandteil der Herstellungsmaschine zum anderen die Struktur der Faserstoffbahn hinsichtlich Curlverhalten negativ beeinflussen.As well it was found that trains or expansions of the fibrous web during the transfer from one component of the manufacturing machine to the other the structure the fibrous web negatively influence with respect to Curlverhalten.
Erfindungsgemäß wird also vorgeschlagen, den bekannten Einfluss des Stoffauflaufs und wenigstens eines weiteren Bestandteils auf das Profil der Layerorientation gezielt einzusetzen, indem ein Stoffauflauf mit einem bestimmten Einfluss auf dieses Profil kombiniert wird mit wenigstens einem weiteren Bestandteil, dessen Einfluss auf das genannte Profil dem Einfluss des Stoffauflaufs entgegenwirkt oder diesen unterstützt, je nachdem ob nach einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung eine zur Mittelebene der Faserstoffbahn symmetrische Layerorientation gewünscht ist oder in bestimmten Fällen eine asymmetrische Layerorientation. Eine asymmetrische Layerorientation kann beispielsweise für bestimmte Papierarten bevorzugt sein oder gewählt werden, um einen Einfluss eines weiteren Bestandteils der Papiermaschine auf das Profil der Layerorientation auszugleichen.Thus, according to the invention proposed, the known influence of the headbox and at least another component on the profile of the layer orientation to use specifically by a headbox with a specific Influence on this profile is combined with at least one another component whose influence on the said profile is the Counteracts or supports the influence of the headbox ever after whether according to a preferred embodiment of the invention a to the median plane of the fibrous web symmetric layer orientation required is or in certain cases one asymmetric layer orientation. An asymmetric layer orientation can be for example Certain paper types may be preferred or chosen to have an impact another component of the paper machine on the profile of Balance layer orientation.
Dabei ist die Auswahl bevorzugt so getroffen, dass sich vor der Streicheinrichtung eine gewünschte, vorzugsweise keine Curlneigung in der Faserstoffbahn ergibt und/oder dass sich in der fertigen Faserstoffbahn eine gewünschte, vorzugsweise keine Curlneigung ergibt.there The selection is preferably made so that the front of the coater a desired, preferably does not give any curl tendency in the fibrous web and / or that in the finished fibrous web a desired, preferably no curl tendency results.
Nach einer Ausgestaltung der Erfindung kann ein Former mit einer auf der Oberseite der Faserstoffbahn angeordneten Formierwalze kombiniert sein mit einem Stoffauflauf, der eine entsprechend asymmetrische Layerorientation hervorruft. Im Bereich der Formierwalze findet der größte Teil der Entwässerung statt, wodurch dieses Element einen großen Einfluss auf die Faserorientierung hat. Da nur auf der Seite der Formierwalze Vakuum anliegt, führt das einseitige Vakuum zu einem unterschiedlichen Orientierungsniveau auf der Ober- und der Unterseite der Faserstoffbahn. Dies wird noch verstärkt, wenn der Formiersauger nach der Formierwalze mit seinem Vakuum auf der gleichen Seite angeordnet ist, wie die Formierwalze. Da die Vakuumhöhe auch andere Papiereigenschaften wie Formation und Trockengehalt beeinflusst, kann das Vakuum nicht allein zur Einstellung eines gewünschten Profils der Layerorientation eingesetzt werden. Ein gewünschtes Profil der Layerorientation kann daher nur durch die erfindungsgemäße Kombination des Formers mit einem Stoffauflauf mit entsprechend asymmetrischer Layerorientation erreicht werden.To An embodiment of the invention, a shaper with a on be combined with the top of the fibrous web forming roll with a headbox that has a correspondingly asymmetric layer orientation causes. In the area of the forming roller finds the largest part the drainage instead, making this element a major influence on the fiber orientation Has. Since only on the side of the forming roll vacuum is present, the one-sided leads Vacuum to a different level of orientation on the upper and the underside of the fibrous web. This is compounded when Formierauger after Formierwalze with its vacuum on the same side is arranged as the forming roller. As the vacuum level too influences other paper properties such as formation and dry content, The vacuum can not be used alone to set a desired Profiles of the layer orientation are used. A desired Profile of the layer orientation can therefore only by the combination of the invention of the former with a headbox with corresponding asymmetric Layer orientation can be achieved.
Zur Bewirkung der asymmetrischen Layerorientation kann der Stoffauflauf insbesondere eine asymmetrische Düse und/oder eine asymmetrische Lameilenanordnung aufweisen. Alternativ oder zusätzlich kann der Stoffauflauf zwei- oder mehrschichtig aufgebaut sein und in den verschiedenen Schichten mit unterschiedlicher Schichtgeschwindigkeit betrieben werden. Durch die unterschiedlichen Schichtgeschwindigkeiten ergibt sich ebenfalls eine unterschiedliche Layerorientation, da die Faserorientierung mit zunehmender Strömungsgeschwindigkeit ebenfalls zunimmt.to The asymmetric layer orientation can cause the headbox in particular an asymmetrical nozzle and / or an asymmetric lameilen arrangement exhibit. Alternatively or in addition the headbox can be constructed in two or more layers and in different layers with different layer speed operate. Due to the different film speeds also results in a different layer orientation, since the fiber orientation also increases with increasing flow velocity increases.
Nach einer anderen Ausgestaltung der Erfindung ist ein Former mit einer auf der Unterseite der Faserstoffbahn angeordneten Formierwalze kombiniert mit einem Stoffauflauf, der eine symmetrische Layerorientation hervorruft. Es wurde festgestellt, dass derart ausgebildete Former eine symmetrische Layerorientation hervorrufen. Durch Kombination mit einem Stoffauflauf, der ebenfalls eine symmetrische Layerorientation hervorruft, kann insgesamt eine symmetrische Layerorientation in der hergestellten Faserstoffbahn erzeugt werden. Damit ergeben sich in vorteilhafter Weise auch symmetrische Eigenschaften der Faserstoffbahn.To Another embodiment of the invention is a former with a arranged on the underside of the fibrous web forming roll combined with a headbox that has a symmetric layer orientation causes. It has been found that such trained shaper create a symmetric layer orientation. By combination with a headbox, which also has a symmetric layer orientation can give a symmetrical layer orientation in total produced fibrous web are produced. This results in advantageously also symmetrical properties of the fibrous web.
Eine symmetrische Layerorientation durch den Stoffauflauf kann insbesondere dadurch erreicht werden, dass der Stoffauflauf eine symmetrische Düse und eine symmetrische Lamellenanordnung oder eine asymmetrische Düse und eine entsprechend umgekehrt asymmetrische Lamellenanordnung aufweist. Eine andere Möglichkeit besteht darin, bei einem zwei- oder mehrschichtig aufgebauten Stoffauflauf eine Asymmetrie der Düse und/oder der Lamellen des Stoffauflaufs durch unterschiedliche Strömungsgeschwindigkeiten in den Schichten des Stoffauflaufs auszugleichen. Wie bereits erwähnt, führt eine erhöhte Strömungsgeschwindigkeit beziehungsweise Scherströmung zu einer höheren Orientierung der Fasern, so dass eine geringere Orientierung der Fasern durch die geometrische Ausgestaltung des Stoffauflaufs in einer Schicht durch eine entsprechend erhöhte Strömungsgeschwindigkeit in dieser Schicht ausgeglichen werden kann.A symmetrical layer orientation through the head box can be achieved in particular by the fact that the headbox has a symmetrical nozzle and a symmetrical lamellar arrangement or an asymmetric nozzle and a correspondingly inversely asymmetrical lamellar arrangement. Another possibility is to compensate for an asymmetry of the nozzle and / or the fins of the headbox by different flow velocities in the layers of the headbox in a two- or multi-layered headbox. As already mentioned, an increased flow velocity or shear flow leads to a higher orientation of the fibers, so that a lower orientation tion of the fibers can be compensated by the geometric design of the headbox in a layer by a correspondingly increased flow rate in this layer.
Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren werden der Stoffauflauf einerseits und/oder der Former andererseits oder nur der Stoffauflauf in Abhängigkeit von der Maschinenkonfiguration in der oben beschriebenen Weise ausgestaltet und miteinander kombiniert. Die Lösung lässt sich besonders vorteilhaft bei der Herstellung von Kopierpapier, insbesondere aus holzfreien Zellstofffasern, anwenden.at a method according to the invention the headbox on the one hand and / or the former on the other hand or only the headbox in dependence configured by the machine configuration in the manner described above and combined with each other. The solution is particularly advantageous in the production of copy paper, in particular wood-free Pulp fibers, apply.
Die bisher beispielhaft beschriebenen Formertypen sind aus der Gruppe der Doppelsiebformer und im Speziellen aus der Untergruppe der Roll-Blade-Former, bei denen das erste Entwässerungselement ein rotierendes Entwässerungselement, wie zum Beispiel eine Formierwalze, das heißt eine offene Walze, ist. Dieses Entwässerungselement kann mit oder ohne Vakuum betrieben werden.The previously described types of formers are from the group the twin-wire former and, in particular, the sub-group of roll-blade shapers, where the first drainage element a rotating drainage element, such as a forming roll, that is an open roll, is. This drainage element can be operated with or without vacuum.
Die Erfindung bezieht sich jedoch auch auf Former, bei denen die Formierwalze durch ein stationäres Entwässerungselement, wie beispielsweise einen besaugten oder nicht besaugten und vorzugsweise gekrümmten Schuh, gebildet ist. Im weiteren Entwässerungsverlauf kann bei diesem Formertyp zumindest eine besaugte Formierwalze folgen.The However, the invention also relates to formers in which the forming roll through a stationary one Dewatering element, such as an aspirated or not aspirated, and preferably curved Shoe, is formed. In the further drainage process can in this Former type follow at least one evacuated forming roller.
Die Erfindung kann auch bei einem so genannten Hybridformer ihre Anwendung finden. Dieser Formertyp ist dadurch gekennzeichnet, dass die Doppelsiebzone erst im Anschluss an eine Einsiebzone folgt. in dieser sind saugende Elemente zur Entwässerung eingesetzt. Eine asymmetrische Layerorientation ist die Folge. Im Doppelsiebbereich können wiederum zumindest eine Formierwalze beziehungsweise Saugwalze sowie stationäre Entwässerungselemente folgen.The The invention can also be applied to a so-called hybrid former Find. This former type is characterized in that the twin-wire zone only after a Einsiebzone follows. in this are sucking Elements for drainage used. An asymmetric layer orientation is the result. in the Double-sieve area can turn at least one forming roll or suction roll and stationary drainage elements consequences.
Ebenso ist die Erfindung bei Langsiebformern, die ausschließlich zu einer Seite entwässern und somit – je nach Wahl des Entwässerungsverlaufs – eine mehr oder weniger asymmetrische Layerorientation erzeugen, anwendbar.As well The invention is in Langsiebformern exclusively for drain one side and thus - ever at the option of the drainage process - one more or less asymmetric layer orientation, applicable.
Bei einem zwei- oder mehrschichtigen Stoffauflauf ist die Schichtgeschwindigkeit nach einer Ausgestaltung der Erfindung um eine mittlere Geschwindigkeit symmetrisch eingestellt. Das heißt also, dass bei einer gewünschten Geschwindigkeitsdifferenz von 10 m/min die obere Schicht beispielsweise eine um 5 m/min erhöhte Geschwindigkeit und die untere Schicht eine um 5 m/min erniedrigte Geschwindigkeit aufweist. Dies hat den Vorteil, dass der Volumenstrom insgesamt unverändert bleibt und somit das Flächengewicht nicht verändert wird. Es ist daher keine Korrektur der Stoffdichte über die Lippenöffnung notwendig. Vielmehr kann die Lippenöffnung weiterhin allein zur Einstellung der Stoffdichte in den Schichten verwendet werden. Die Schichtgeschwindigkeitsdifferenz und die Stoffdichten in den Schichten können also unabhängig voneinander eingestellt werden.at a two- or multi-layer headbox is the layer speed according to one embodiment of the invention by an average speed set symmetrically. So that means that at a desired Speed difference of 10 m / min the upper layer for example increased by 5 m / min Speed and the lower layer lowered by 5 m / min Speed. This has the advantage that the volume flow overall unchanged remains and thus the basis weight not changed becomes. It is therefore not a correction of the consistency over the lip opening necessary. Rather, the lip opening can continue alone Adjustment of fabric density can be used in the layers. The Layer velocity difference and the fabric densities in the layers can so independent be adjusted from each other.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist bei der Auswahl zusätzlich die Differenz der über alle Schichten gemittelten Schichtgeschwindigkeit und der Siebgeschwindigkeit berücksichtigt. Es hat sich gezeigt, dass diese Differenz einen Einfluss auf die mögliche Veränderung des Profils der Layerorientation hat. Und zwar ist die Wirkung einer Differenz in den Schichtgeschwindigkeiten umso größer, je kleiner die Differenz der gemittelten Schichtgeschwindigkeit und der Siebgeschwindigkeit ist.To a further embodiment of the invention is additionally in the selection Difference of over all layers averaged layer speed and screen speed considered. It has been shown that this difference affects the possible change has the profile of the layer orientation. And that is the effect of a Difference in the layer speeds the greater, depending smaller the difference of the averaged layer velocity and the screen speed is.
Bevorzugt wird die Differenz auf maximal +/– 100 m/min eingestellt, bevorzugt maximal +/– 50 m/min. Damit ist ein guter Einfluss auf das Profil der Layerorientation gewährleistet.Prefers the difference is set to a maximum of +/- 100 m / min, preferably maximum +/- 50 m / min. This is a good influence on the profile of the layer orientation guaranteed.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist bei einem zwei- oder mehrschichtigen Stoffauflauf die Differenz der Schichtgeschwindigkeiten zwischen den Einzelschichten auf maximal 100 m/min, vorzugsweise auf maximal 60 m/min eingestellt. Damit können Blattbildungsstörungen vermieden werden.To Another embodiment of the invention is in a two- or multilayer headbox the difference in layer velocities between the individual layers to a maximum of 100 m / min, preferably to a maximum 60 m / min. With that you can Sheet formation disorders be avoided.
Mit der Erfindung wird bevorzugt ein Verhältnis der Reißlängenverhältnisse zwischen Blattoberseite und Blattunterseite von 1 +/– 0,5, insbesondere 1 +/– 0,2 eingestellt. Diese Werte haben sich als geeignet und vorteilhaft herausgestellt.With the invention is preferably a ratio of the breaking length ratios between leaf top and leaf underside of 1 +/- 0.5, in particular 1 +/- 0.2 set. These values have proven to be suitable and advantageous exposed.
Ebenfalls als geeignet und vorteilhaft herausgestellt hat sich ein Überstand einer jeweiligen starren Lamelle in einem zwei- oder mehrschichtigen Stoffauflauf über die Düsenmündung von +/– 60 mm, vorzugsweise > 0 mm.Also has proven to be suitable and advantageous, a supernatant a respective rigid blade in a two- or multi-layer headbox over the Nozzle mouth of +/- 60 mm, preferably> 0 mm.
Die vorbeschriebenen Variationen gelten entsprechend für das erfindungsgemäße Verfahren.The The above-described variations apply correspondingly to the method according to the invention.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden nachfolgend beschrieben. Es zeigen, jeweils in schematischer Darstellung,embodiments The invention is illustrated in the drawings and will be described below described. They show, in each case in a schematic representation,
Der
in
In
Bei
der in
In
Auch
bei der Variante von
In
Wie
bereits eingangs angeführt,
kann die in den
Die
in
In
Bei
der zweiten Stoffauflaufvariante von
Bei
den Varianten der
Dasselbe
gilt für
die Variante der
Auch
die Variante von
In
Die
nachfolgende Maschinenkonfiguration kann es notwendig machen, die
Asymmetrie in
Starre Trennelemente werden im Allgemeinen zur Trennung des Düsenraums in mindestens zwei Düsenteilräume eingesetzt, in denen unterschiedliche Drücke zum Zwecke der Erzeugung von jeweils unterschiedlichen Strahlgeschwindigkeiten aufrecht erhalten werden können.rigidity Separators are generally used to separate the nozzle space used in at least two nozzle subspaces, in which different pressures for the purpose of generating different respective jet speeds can be obtained.
In
Die
vorzugsweise langen und kurzen Lamellen
Bei
dem in der
Die
Strömungsgeschwindigkeiten
in den einzelnen Schichten können
auf verschiedene Weise eingestellt werden. Zum einen können die
Reibungsverhältnisse
der Strömung
in den einzelnen Schichten der Düse
beeinflusst werden. Zum Beispiel, wie in
Es ist auch denkbar, jede Schicht separat mit Faserstoffsuspension zu versorgen, beispielsweise über separate Verteilrohre. Die Durchsatzmenge ist dabei steuerbeziehungsweise regelbar.It is also conceivable, each layer separately with pulp suspension to provide, for example, over separate distribution pipes. The throughput is tax related adjustable.
Möglich ist auch die Beeinflussung der Layerorientation über die Einstellung unterschiedlicher Strahlkontraktionen in den zwei Schichten, zum Beispiel durch das Einstellen unterschiedlicher Blendenvorstände und/oder unterschiedlicher Blendenwinkel.Is possible also influencing the layer orientation by setting different beam contractions in the two layers, for example, by adjusting different dazzle boards and / or different aperture angle.
Denkbar sind auch längenverstellbare Lamellen und/oder formveränderbare Lamellen zur gezielten Veränderung der Fluidreibungsverhältnisse zur Veränderung der Strömungsgeschwindigkeiten in den jeweiligen Schichten und somit zur Einstellung der Layerorientation. Lange Lamellen erhöhen die Reibung und unterstützen dadurch die Anisotropie der Faserlage, ebenso eine mögliche Verdickung einer Lamelle und die daraus resultierende Verengung eines Strömungskanals.Conceivable are also adjustable in length Slats and / or shape changeable Slats for targeted change the fluid friction conditions to change the flow rates in the respective layers and thus to adjust the layer orientation. Increase long slats the friction and support thereby the anisotropy of the fiber layer, as well as a possible thickening a lamella and the consequent narrowing of a flow channel.
Bei
dem in der
Durch Verändern des Durchsatzes wird das bestehende treibende Druckgefälle mehr oder weniger in die Düse verlagert. Hieraus entstehen unterschiedliche Strahlgeschwindigkeiten. Zum Beispiel bringt eine Erhöhung der Spaltöffnung um 5% (5% Durchsatzreduktion) eine Erhöhung des Druckverlusts 10,25% in einer Schicht. Dies bedeutet bei einem Druckverlust von 500 mbar eine Druckreduktion von 50 mbar. Dies erzielt je nach Strahlgeschwindigkeit, beispielsweise bei 1200 m/min, eine relevante Änderung der Differenzgeschwindigkeit, beispielsweise ca. –15 m/min.By Change the throughput becomes the existing driving pressure gradient more or less in the nozzle relocated. This results in different jet speeds. For example, bringing an increase the gap opening by 5% (5% throughput reduction) an increase in pressure loss 10.25% in one shift. This means at a pressure drop of 500 mbar a pressure reduction of 50 mbar. This achieves depending on the jet speed, for example, at 1200 m / min, a relevant change in the differential speed, for example, about -15 m / min.
Der
in der
Und
bei dem in der
Insbesondere
für Schreib-
und Druckpapiere und ganz besonders für Kopierpapiere aus holzfreien Zellstofffasern
können
Pressenkonzepte mit insbesondere einem verlängerten Pressspalt (Schuhpresse)
vorteilhaft zur Anwendung kommen. Bei diesen Pressentypen kann trotz
der Ausübung
eines Pressvorgangs das spezifische Volumen, der so genannte Bulk,
erhalten werden. Ein mögliches
Pressenkonzept mit nur einem langen Pressspalt mit einer Pressspaltlänge > 300 mm, vorzugsweise > 400 mm, ist beispielsweise
in den deutschen Offenlegungsschriften
Weiterhin können auch zwei hintereinander geschaltete Pressspalte von Vorteil sein. Hierbei können beide Pressspalte aus Schuhpressen gebildet sein. Insbesondere bei holzfreien Papieren stellt ein Pressenkonzept mit zwei Pressspalten, wobei der erste Pressspalt ein Walzenspaltpressnip und der zweite Pressspalt ein Schuhpressnip ist, eine volumenschonende Kombination dar. Der Walzenspaltpressnip wird zum Beispiel durch eine oben liegende und durchbiegungsgesteuerte Walze und durch eine gegenüber liegende Saugpresswalze gebildet. Da die Faserstoffbahn einen Trockengehalt von kleiner ca. 25 % am Einlauf in die Pressenpartie aufweist, sind nur kleine Pressdrücke notwendig, um relativ große Wassermengen zu entwässern. Diese können leicht durch die Saugpresswalze abgeführt werden.Farther can also two successive press nips be beneficial. Here you can both press nips be formed from shoe presses. Especially at wood-free papers represents a press concept with two press nips, wherein the first press nip is a nip press nip and the second press nip Press nip is a shoe press nip, a volume-saving combination The nip press nip is for example by an overhead and deflection-controlled roller and by an opposite Saugpresswalze formed. Because the fibrous web has a dry content of less than 25% at the inlet into the press section, are only small compression pressures necessary to relatively large To drain water. These can be easy discharged through the suction press roll become.
Ebenso
ist der Einsatz einer so genannten Kompaktpresse möglich, wobei
im ersten und/oder dritten Pressspalt eine Schuhpresse vorgesehen sein
kann. Ein derartiges Pressenkonzept ist beispielsweise in der deutschen
Offenlegungsschrift
Eine
beispielhafte und vorteilhafte Maschinenkonfiguration
Die
Faserstoffsuspension
Der
Former
Der
in der
Nach
dem Former
Die
Faserstoffbahn
Danach
folgt eine an sich bekannte einreihige (Vor-)Trockenpartie
Im
Anschluss an die Vortrockenpartie
Nach
einer berührungslosen
Umlenkung
Anschließend folgt
ein Zwei-Nip-Glättwerk
Die
in den
Die
Siebe
- 11
- Stoffauflaufheadbox
- 22
- Formermolder
- 33
- Pressenpartiepress section
- 44
- Untere SiebschleifeLower wire loop
- 55
- Formierwalzeforming roll
- 66
- Obere SiebschleifeUpper wire loop
- 77
- Formiersaugersuction box
- 88th
- Umlenkrolleidler pulley
- 99
- Saugeinrichtungsuction
- 1010
- SiebsaugwalzeSuction roll
- 1111
- Pickup-WalzePickup roll
- 1212
- Trockensiebdryer
- 1313
- Düsejet
- 1414
- Blendecover
- 1515
- Unterlippebottom lip
- 1616
- Lamellelamella
- 1717
- Oberseite der Faserstoffbahntop the fibrous web
- 1818
- Unterseite der Faserstoffbahnbottom the fibrous web
- 1919
- Flexibles Trennelementflexible separating element
- 2020
- Starres Trennelementrigid separating element
- 2121
- Pfeilarrow
- 2222
- Pfeilarrow
- 2323
- Pfeilarrow
- 2424
- Mittlere Schichtmiddle layer
- 2626
- Doppelpfeildouble arrow
- 2727
- Starre Trennlamellerigidity separating lamella
- 2828
- Lippenträgerlip carrier
- 2929
- Lippenträgerlip carrier
- 3030
- Doppelpfeildouble arrow
- 3131
- Doppelpfeildouble arrow
- 3232
- SiebwasserdosierungssystemSiebwasserdosierungssystem
- 3333
- Pfeilarrow
- 3434
- Pfeilarrow
- 100100
- Maschinenkonfigurationmachine configuration
- 101101
- FaserstoffsuspensionFibrous suspension
- 102102
- Stoffauflaufheadbox
- 103103
- Formermolder
- 104104
- Stoffquellematerial source
- 105105
- Starre Trennlamellerigidity separating lamella
- 106106
- Düsejet
- 107107
- Flexible Lamelleflexible lamella
- 108108
- Flexible Lamelleflexible lamella
- 109109
- Turbulenzerzeugerturbulence generator
- 110110
- Turbulenzerzeugerturbulence generator
- 111111
- Blendecover
- 112112
- Blendecover
- 113113
- Formierwalzeforming roll
- 114114
- Formiersaugersuction box
- 115115
- FaserstoffbahnFibrous web
- 116116
- Pressenpartiepress section
- 117117
- Erste WalzenspaltpresseFirst Nip press
- 118118
- Durch biegungsgesteuerte WalzeBy bend-controlled roller
- 119119
- Saugpresswalzesuction press
- 120120
- Zweiter Pressspaltsecond press nip
- 121121
- Schuhwalzeshoe roll
- 122122
- Schuhwalzeshoe roll
- 123123
- Transferbandtransfer tape
- 124124
- Impingement-TrocknungseinrichtungImpingement drying device
- 125125
- Vortrockenpartiepre-dryer
- 126126
- Trockengruppedrying group
- 127127
- Stabilisatorstabilizer
- 128128
- Trockenzylinderdrying cylinders
- 129129
- Streicheinrichtungcoater
- 130130
- Mediummedium
- 131131
- Mediummedium
- 132132
- Berührungslose Umlenkungcontactless redirection
- 133133
- Trocknungdesiccation
- 134134
- NachtrockenpartieAfterdryers
- 135135
- Einreihige TrockengruppeSingle row drying group
- 136136
- Zweireihige TrockengruppeDouble row drying group
- 137137
- Zwei-Nip-GlättwerkTwo-nip calender
- 138138
- Wickelmaschinewinder
- AA
- Folgepfeilfollow arrow
- BB
- Folgepfeilfollow arrow
- CC
- Folgepfeilfollow arrow
- T1T1
- Turbulenzgeneratorturbulence generator
- T2T2
- Turbulenzgeneratorturbulence generator
- ULVULV
- UnterlippenvorstandLower lip Board
- v1 bis v3v1 to v3
- Strömungsgeschwindigkeitenflow rates
- vmvm
- mittlere Strömungsgeschwindigkeitmiddle flow rate
- vsvs
- Siebgeschwindigkeitwire speed
- zz
- Dickenrichtung der Faserstoffbahnthickness direction the fibrous web
Claims (38)
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2006
- 2006-10-13 DE DE200610049025 patent/DE102006049025A1/en not_active Withdrawn
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2007
- 2007-10-08 EP EP07118045A patent/EP1911879A1/en not_active Withdrawn
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Also Published As
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