DE102007038089A1

DE102007038089A1 - Konstantteil

Info

Publication number: DE102007038089A1
Application number: DE200710038089
Authority: DE
Inventors: Karl-Heinz Beuermann; Hermann Schmid; Erwin Binder; Klaus Lehleiter; Christian Bangert; Johannes Ecker
Original assignee: Voith Patent GmbH
Current assignee: Voith Patent GmbH
Priority date: 2007-08-11
Filing date: 2007-08-11
Publication date: 2009-02-12
Also published as: CN101778974A; EP2188442A1; WO2009021805A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Anordnung zur Erzeugung einer fertigen Faserstoffsuspension zur Herstellung einer Papier-, Karton-, Tissue- oder einer anderen Faserstoffbahn (9) durch Mischen von wenigstens einem, von neu aufbereitetem Faser- und Füllstoff gebildeten Hochkonsistenzstrom (1) mit zumindest einem, von Siebwasser gebildeten Niedrigkonsistenzstrom (2) im Konstantteil einer Maschine zur Herstellung der Faserstoffbahn (9). Dabei soll der Aufwand für die Entgasung und Reinigung dadurch vermindert werden, dass nur der Niedrigkonsistenzstrom (2) vor dem Mischen durch eine Entgasungsvorrichtung (4) geführt wird, ein Teil des entgasten Niedrigkonsistenzstromes (2) in einer Mischvorrichtung (5) mit dem Hochkonsistenzstrom (1) derart gemischt wird, dass sich bei dem Hochkonsistenzstrom (1) eine Stoffdichte zwischen 2,1 und 2,5% ergibt, der gemischte Hochkonsistenzstrom (1) durch zumindest eine Reinigungsvorrichtung (8) läuft und der gereinigte Hochkonsistenz- (1) sowie der verbliebene Niedrigkonsistenzstrom (2) vor und/oder in einem Stoffauflauf (3) der Maschine gemischt werden.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erzeugung einer fertigen Faserstoffsuspension zur Herstellung einer Papier-, Karton-, Tissue- oder einer anderen Faserstoffbahn durch Mischen von wenigstens einem, von neu aufbereitetem Faser- und Füllstoff gebildeten Hochkonsistenzstrom mit zumindest einem, von Siebwasser gebildeten Niedrigkonsistenzstrom im Konstantteil einer Maschine zur Herstellung der Faserstoffbahn.
Die Erfindung betrifft auch eine Anordnung zur Erzeugung einer fertigen Faserstoffsuspension zur Herstellung einer Papier-, Karton-, Tissue- oder einer anderen Faserstoffbahn mit einer Mischvorrichtung zum Mischen von wenigstens einem, von neu aufbereitetem Faser- und Füllstoff gebildeten Hochkonsistenzstrom mit zumindest einem, von Siebwasser gebildeten Niedrigkonsistenzstrom im Konstantteil einer Maschine zur Herstellung der Faserstoffbahn.
Im konstanten Teil von Papiermaschinen wird der hochkonsistente Gutstoff mit dem in der Papiermaschine aufgefangenen Siebwasser auf eine Stoffdichte zwischen 0,5 und 2% verdünnt und anschließend dem Stoffauflauf zugeführt. Vor dem Stoffauflauf muss die Faserstoffsuspension jedoch noch entgast und gereinigt werden.
Dies ist relativ aufwendig und erfordert viel Raum.
Die Aufgabe der Erfindung ist es daher den Aufwand sowie den Raumbedarf für den konstanten Teil zu vermindern.
Erfindungsgemäß wurde die Aufgabe dadurch gelöst, dass nur der Niedrigkonsistenzstrom vor dem Mischen entgast wird, ein Teil des entgasten Niedrigkonsistenzstromes mit dem Hochkonsistenzstrom derart gemischt wird, dass sich bei dem Hochkonsistenzstrom eine Stoffdichte zwischen 2,1 und 2,5% ergibt, der gemischte Hochkonsistenzstrom anschließend gereinigt wird und der gereinigte Hochkonsistenz- sowie der verbliebene Niedrigkonsistenzstrom vor und/oder in einem Stoffauflauf der Maschine gemischt werden.
Da das Entgasen auf den Niedrigkonsistenzstrom begrenzt ist, kann der Aufwand bereits erheblich vermindert werden. Der Luftgehalt der fertigen Faserstoffsuspension ist dabei so niedrig, dass es für viele Anwendungsfälle, insbesondere bei der Herstellung von holzfreien Papierbahnen völlig ausreicht.
Hinzukommt, dass die relativ hohe Stoffdichte von 2,1 bis 2,5% einerseits noch die Reinigung mit herkömmlichen Sortierern, beispielsweise einem EcoMizer (Voith) erlaubt, andererseits aber bereits spürbare Entlastung beim erforderlichen Durchsatz mit sich bringt.
Die Verdünnung des Hochkonsistenzstromes auf die beim Stoffauflauf erforderlichen 0,5 bis 2% Stoffdichte kann dann kurz vor und/oder erst im Stoffauflauf stattfinden.
Dabei kann es vorteilhaft sein, einen Teil des Niedrigkonsistenzstromes bereits vor dem Stoffauflauf mit dem Hochkonsistenzstrom zu vermischen.
Falls die Mischung des Hochkonsistenzstromes mit einem Teil oder dem ganzen, verbliebenen und gereinigten Niedrigkonsistenzstrom vor dem Stoffauflauf erfolgt, so sollte zur Minimierung des Aufwands zwischen dieser Mischstelle und dem Stoffauflauf möglichst keine weitere Vorrichtung angeordnet werden.
Hinsichtlich der Anordnung ist wesentlich, dass nur der Niedrigkonsistenzstrom vor der Mischvorrichtung durch eine Entgasungsvorrichtung geführt wird, ein Teil des entgasten Niedrigkonsistenzstromes in der Mischvorrichtung mit dem Hochkonsistenzstrom derart gemischt wird, dass sich bei dem Hochkonsistenzstrom eine Stoffdichte zwischen 2,1 und 2,5% ergibt, der gemischte Hochkonsistenzstrom durch zumindest eine Reinigungsvorrichtung läuft und der gereinigte Hochkonsistenz- sowie der verbliebene Niedrigkonsistenzstrom zum Stoffauflauf der Maschine geführt werden.
Um bei der fertigen Faserstoffsuspension wegen der fehlenden Entgasung des Hochkonsistenzstromes einen akzeptablen Luftgehalt zu erhalten, muss der Niedrigkonsistenzstrom gründlich entgast werden. Daher sollte die Entgasungsvorrichtung den Luftgehalt in dem Niedrigkonsistenzstrom auf weniger als 0,6 Vol% reduzieren.
Auch der verbliebene, nicht mit dem Hochkonsistenzstrom vermischte Niedrigkonsistenzstrom sollte vor der Mischung mit dem gereinigten Hochkonsistenzstrom durch eine Reinigungsvorrichtung geführt und dabei gereinigt werden.
Mit Vorteil sollte die Mischung des gereinigten Hochkonsistenzstromes mit dem verbliebenen Niedrigkonsistenzstrom im Stoffauflauf erfolgen. Hierfür eignen sich insbesondere Stoffaufläufe, bei denen zur Regelung des Flächengewichtsquerprofils Ströme unterschiedlicher Konsistenz vermischt werden, wie sie beispielsweise in der EP 1 645 684 beschrieben sind.
Dabei sollte die Zuführung zumindest eines Stromes, vorzugsweise des Hochkonsistenzstromes zur Flächengewichtsquerprofilierung der Faserstoffbahn geregelt werden.
Zur Realisierung dieser Regelung sollte die Zuführung zumindest eines Stromes, vorzugsweise des Hochkonsistenzstromes zur Flächengewichtsquerprofilierung der Faserstoffbahn über eine geregelte Pumpe erfolgen.
Im Ergebnis kommt es durch die Erfindung zu einer Verbesserung der Prozessstabilität und des Laufverhaltens der Papiermaschine (kürzere Totzeit) und somit zu einer höheren Produktionsausbeute.
Nachfolgend soll die Erfindung an zwei Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. In der beigefügten Zeichnung zeigt:
1: eine schematische Darstellung des Konstantteils einer Papiermaschine und 2: eine andere Ausführung.
Im konstanten Teil der Papiermaschine wird der Hochkonsistenzstrom 1 in beiden Fällen in an sich bekannter Weise aus Faser- und Füllstoffen entsprechend den Vorgaben des Papiermachers, d. h. in vorbestimmten Mischungsverhältnissen in einer Mischbütte 6 zusammengeführt und gemischt.
Die Papiermaschine beginnt mit dem Stoffauflauf 3 sowie dem sich anschließenden Former 11 zur Bildung der Faserstoffbahn 9. Dabei wird die fertige Faserstoffsuspension über eine oder mehrere Düsen des Stoffauflaufs 3 auf das Formersieb 10 aufgebracht.
Im Former 11 sowie nachfolgenden Einheiten der Papiermaschine wird das Siebwasser aufgefangen und in den Konstantteil zurückgeführt. Die Verwendung von Siebwasser zur Bildung des Niedrigkonsistenzstromes 2 ist nicht nur mit Einsparungen gegenüber dem Einsatz von Frischwasser verbunden, sondern es können auch die im Siebwasser enthaltenen Faser- und Füllstoffe wiederverwendet werden.
Im Konstantteil wird das Siebwasser, d. h. der Niedrigkonsistenzstrom 2 zuerst in einer Entgasungsvorrichtung 4 entgast. In dieser wird das Siebwasser unter Unterdruck zum Sieden gebracht. Dabei können auch leichte Verunreinigungen ausgeschieden werden. Beschrieben ist eine derartige Entgasungsvorrichtung 4 in der EP 1 143 066 .
Es sind jedoch auch Entgasungsvorrichtungen 4, welche eine mechanische Trennung von Luft und Siebwasser unter Ausnutzung der Zentrifugalkräfte realisieren, bekannt.
Ein Teil des entgasten Niedrigkonsistenzstromes 2 wird mit dem Hochkonsistenzstrom 1 aus der Mischbütte 6 einer Mischvorrichtung 5 zugeführt.
Diese Mischvorrichtung 5 kann beispielsweise ähnlich der in der DE 100 50 109 beschriebenen Anordnung gestaltet sein.
Dabei wird der Anteil des zugeführten Niedrigkonsistenzstromes so groß gewählt, dass der Hochkonsistenzstrom 1 beim Verlassen der Mischvorrichtung 5 eine Stoffdichte zwischen 2,1 und 2,5% hat.
Anschließend wird der Hochkonsistenzstrom 1 durch mehrere Reinigungsvorrichtungen 8 geführt. Dabei vermindert die relativ hohe Stoffdichte wegen des geringeren Durchsatzes den Aufwand für die Reinigung erheblich.
Auch der nicht in die Mischvorrichtung 5 geführte Teil des Niedrigkonsistenzstromes 2 wird durch eine Reinigungsvorrichtung 7 geführt.
Dabei können die Reinigungsvorrichtungen 7,8 entsprechend den Anforderungen zum Beispiel von Cleanern, Loch- oder Schlitzsortierern gebildet werden.
Nach der Reinigung wird der Hoch- 1 und der Niedrigkonsistenzstrom 2 gemäß der in 1 dargestellten Auswertung dem Stoffauflauf 3 zugeführt. Im Stoffauflauf 3 werden beide Ströme 1, 2 gemischt, so dass sich eine Stoffdichte zwischen 0,5 und 2% ergibt.
Im Unterschied hierzu wird bei der in 2 gezeigten Ausführung der Hochkonsistenzstrom 1 nach der Reinigungsvorrichtung 8 mit einem Teil des entgasten Niedrigkonsistenzstroms 2 in einer Mischvorrichtung 12 verdünnt. Der Rest des verbliebenen, entgasten Niedrigkonsistenzstroms 2 wird dann im Stoffauflauf 3 beigemischt.
Dabei kann in beiden Fällen über die Regelung der Zuführung mit Hilfe einer geregelten Pumpe insbesondere des Hochkonsistenzstromes 1 einfach und sparsam das Flächengewichtsquerprofil der Faserstoffbahn 9 beeinflusst werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- EP 1645684 [0015]
- EP 1143066 [0024]
- DE 10050109 [0027]

Claims

Verfahren zur Erzeugung einer fertigen Faserstoffsuspension zur Herstellung einer Papier-, Karton-, Tissue- oder einer anderen Faserstoffbahn (9) durch Mischen von wenigstens einem, von neu aufbereitetem Faser- und Füllstoff gebildeten Hochkonsistenzstrom (1) mit zumindest einem, von Siebwasser gebildeten Niedrigkonsistenzstrom (2) im Konstantteil einer Maschine zur Herstellung der Faserstoffbahn (9), dadurch gekennzeichnet, dass nur der Niedrigkonsistenzstrom (2) vor dem Mischen entgast wird, ein Teil des entgasten Niedrigkonsistenzstromes (2) mit dem Hochkonsistenzstrom (1) derart gemischt wird, dass sich bei dem Hochkonsistenzstrom (1) eine Stoffdichte zwischen 2,1 und 2,5% ergibt, der gemischte Hochkonsistenzstrom (1) anschließend gereinigt wird und der gereinigte Hochkonsistenz- (1) sowie der verbliebene Niedrigkonsistenzstrom (2) vor und/oder in einem Stoffauflauf (3) der Maschine gemischt werden.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Entgasung der Luftgehalt in dem Niedrigkonsistenzstrom (2) auf weniger als 0,6 Vol% reduziert wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der verbliebene Niedrigkonsistenzstrom (2) vor der Mischung mit dem gereinigten Hochkonsistenzstrom (1) gereinigt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mischung des gereinigten Hochkonsistenzstromes (1) mit dem verbliebenen Niedrigkonsistenzstrom (2) im Stoffauflauf (3) erfolgt, wobei die Zuführung zumindest eines Stromes zur Flächengewichtsquerprofilierung der Faserstoffbahn (9) geregelt wird.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Hochkonsistenzstrom (1) geregelt zugeführt wird.
Anordnung zur Erzeugung einer fertigen Faserstoffsuspension zur Herstellung einer Papier-, Karton-, Tissue- oder einer anderen Faserstoffbahn (9) mit einer Mischvorrichtung (5) zum Mischen von wenigstens einem, von neu aufbereitetem Faser- und Füllstoff gebildeten Hochkonsistenzstrom (1) mit zumindest einem, von Siebwasser gebildeten Niedrigkonsistenzstrom (2) im Konstantteil einer Maschine zur Herstellung der Faserstoffbahn (9), insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nur der Niedrigkonsistenzstrom (2) vor der Mischvorrichtung (5) durch eine Entgasungsvorrichtung (4) geführt wird, ein Teil des entgasten Niedrigkonsistenzstromes (2) in der Mischvorrichtung (5) mit dem Hochkonsistenzstrom (1) derart gemischt wird, dass sich bei dem Hochkonsistenzstrom (1) eine Stoffdichte zwischen 2,1 und 2,5% ergibt, der gemischte Hochkonsistenzstrom (1) durch zumindest eine Reinigungsvorrichtung (8) läuft und der gereinigte Hochkonsistenz- (1) sowie der verbliebene Niedrigkonsistenzstrom (2) zum Stoffauflauf (3) der Maschine geführt werden.
Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Entgasungsvorrichtung (4) den Luftgehalt in dem Niedrigkonsistenzstrom auf weniger als 0,6 Vol% reduziert.
Anordnung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der verbliebene Niedrigkonsistenzstrom (2) vor der Mischung mit dem gereinigten Hochkonsistenzstrom (1) durch eine Reinigungsvorrichtung (7) geführt wird.
Anordnung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Mischung des gereinigten Hochkonsistenzstromes (1) mit dem verbliebenen Niedrigkonsistenzstrom (2) im Stoffauflauf (3) erfolgt, wobei die Zuführung zumindest eines Stromes (1, 2) zur Flächengewichtsquerprofilierung der Faserstoffbahn (9) über eine geregelte Pumpe erfolgt.
Anordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuführung des Hochkonsistenzstromes (1) über eine geregelte Pumpe erfolgt
Anwendung des Verfahrens und/oder der Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche zur Herstellung von holzfreien Papierbahnen.