DE102010029580A1 - Machine for producing a paper web, in particular a sack paper web - Google Patents
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- D21H25/12—Rearranging applied substances, e.g. metering, smoothing; Removing excess material with an essentially cylindrical body, e.g. roll or rod
Abstract
Die Erfindung betrifft eine Maschine zur Herstellung einer gestauchten oder ungestauchten Sackpapierbahn (12), die einen Stoffauflauf (1), eine Siebpartie (2), eine Pressenpartie (3), eine Trockenpartie (4A und 4B), ein Glättwerk (6) und eine Aufrolleinheit (7) aufweist, wobei die Pressenpartie (3) aus nur einem einzigen Pressnip besteht, der als Schuhpressnip ausgeführt ist, welcher von einer Gegenwalze und einer Schuhpresswalze (9) gebildet wird, und wobei das Glättwerk (6) nur einen einzigen Glättnip enthält.The invention relates to a machine for producing a compressed or uncompressed sack paper web (12), which has a headbox (1), a wire section (2), a press section (3), a dryer section (4A and 4B), a calender (6) and a Has roll-up unit (7), the press section (3) consisting of only a single press nip, which is designed as a shoe press nip, which is formed by a counter roll and a shoe press roll (9), and wherein the calender (6) contains only a single smooth nip .
Description
Die Erfindung betrifft eine Maschine zur Herstellung einer gestauchten oder ungestauchten Sackpapierbahn, die einen Stoffauflauf, eine Siebpartie, eine Pressenpartie, eine Trockenpartie und eine Aufrolleinheit aufweist.The invention relates to a machine for producing a compressed or non-compressed sack paper web having a headbox, a wire section, a press section, a dryer section and a take-up unit.
Sackpapier, auch Sackkraftpapier genannt, wird aus Zellstofffasern hergestellt, überwiegend aus Langfaserzellstoff, da dieser eine hohe Festigkeit und eine hohe Porosität des Papiers ergibt. Aus Sackpapier werden Säcke z. B. für die Verpackung von Zement oder anderen pulverförmigen Produkten hergestellt. Wichtige Eigenschaften des Sackpapiers sind hohe Festigkeit bei ausreichender Dehnung, hohe Porosität und ausreichende Steifigkeit. Diese Eigenschaften sind nicht nur wegen der Belastung der Säcke beim Transport notwendig, sondern auch wegen der beim Befüllen der Säcke. Dies soll möglichst schnell geschehen und dazu ist nicht nur eine hohe Festigkeit und Dehnfähigkeit erforderlich, sondern auch eine hohe Porosität beziehungsweise Luftdurchlässigkeit. So kann viel Luft beim Befüllen aus dem leeren Sack durch das Sackpapier entweichen. Andernfalls würde der Sack platzen oder es würde viel Staub durch das Abströmen der Luft durch die Befüllöffnung entweichen. In zunehmendem Maße soll zusätzlich noch eine Seite der Papierbahn, die spätere Außenseite des Sackes, immer besser bedruckbar sein, was eine höhere Glätte voraussetzt.Sack paper, also called sack kraft paper, is made from pulp fibers, mainly from long fiber pulp, as this results in a high strength and a high porosity of the paper. From sack paper bags are z. B. for the packaging of cement or other powdered products. Important properties of the sack paper are high strength with sufficient elongation, high porosity and sufficient rigidity. These properties are not only necessary because of the load on the bags during transport, but also because of the filling of the bags. This should happen as quickly as possible and not only a high strength and elasticity is required, but also a high porosity or air permeability. So much air can escape during filling from the empty bag through the sack paper. Otherwise, the bag would burst or it would escape a lot of dust by the outflow of air through the filling. Increasingly, in addition, one side of the paper web, the later outer side of the bag, should always be easier to print, which requires a higher degree of smoothness.
Bekannte Maschinen zur Herstellung von Sackpapier haben einen Stoffauflauf der die Fasersuspension gleichmäßig über der Breite verteilt und zwar auf oder zwischen die Siebe in der Siebpartie. In der Siebpartie wird durch Entwässern der Suspension auf einem Formiersieb oder zwischen zwei Formiersieben wird das Blatt bzw. die Bahn gebildet. Bei der Herstellung von mehrlagigem Papier weist die Papiermaschine mehrere Siebpartien mit jeweils zugeordneten Stoffaufläufen auf, die jeweils eine Lage als separate Bahn bilden. Nach der Blattbildung in der Siebpartie wird die Bahn in einer Pressenpartie mit mehreren Pressnips so weit entwässert, dass ein Trockengehalt von etwa 40% erreicht wird. Bei mehrlagigem Papier werden die einzelnen Bahnen aus den Siebpartien übereinander zusammengeführt und in der Pressenpartie miteinander zu einer mehrlagigen Papierbahn vergautscht. Mehrere, meistens drei Pressnips sind hintereinander notwendig, um eine ausreichende Entwässerungsleistung für einen hohen Trockengehalt zu erbringen. Ein zu geringer Trockengehalt nach der Presse würde zu erhöhten Trocknungsenergiekosten und zu einem schlechten Bahnlauf mit vielen Abrissen in der Trockenpartie führen. In den bekannten Maschinen ist die Pressenpartie als sogenannte Zentralwalzenpresse ausgeführt, bei der zwei der drei Pressnips mit einer gemeinsamen Zentralwalze gebildet werden. Nach der Pressenpartie folgt die Trockenpartie, in der die Papierbahn über beheizte Zylinder geführt und so getrocknet wird.Known machines for the production of sack paper have a headbox which evenly distributes the fiber suspension over the width, namely on or between the wires in the wire section. In the wire section, the sheet or the web is formed by dewatering the suspension on a forming fabric or between two forming fabrics. In the production of multi-ply paper, the paper machine has a plurality of wire sections, each with associated headboxes, each forming a layer as a separate web. After sheet formation in the wire section, the web is dewatered in a press section with several press nips so far that a dry content of about 40% is achieved. In the case of multi-ply paper, the individual webs from the wire sections are brought together one above the other and are then stacked together in the press section to form a multilayer paper web. Several, usually three press nips are needed in succession to provide sufficient drainage performance for a high dry content. Too little dry content after the press would lead to increased drying energy costs and poor web travel with many tears in the dryer section. In the known machines, the press section is designed as a so-called central roller press, in which two of the three press nips are formed with a common central roller. After the press section, the dryer section follows, in which the paper web is passed over heated cylinders and thus dried.
Innerhalb oder am Ende der Trockenpartie befindet sich bei Maschinen zur Herstellung von gestauchtem Sackpapier eine Staucheinrichtung. Eine bekannte Staucheinrichtung ist beispielsweise die sogenannte Clupak-Vorrichtung. Hierbei wird die Papierbahn zusammen mit einem dickeren elastischen Band über einen Trockenzylinder oder eine andere Walze geführt. An mindestens einer Stelle am Umfang des Trockenzylinders werden Papierbahn und Band durch einen Spalt geführt, der durch eine Anpresswalze oder ein Anpresselement gebildet wird und der enger ist als die Dicke des elastischen Bandes. Das elastische Band und mit ihm die Papierbahn werden dadurch in Laufrichtung gestaucht. Die Abdeckung durch das Band verhindert, dass die Bahn sichtbar gekreppt wird. Die Stauchung erhöht die spätere Dehnbarkeit des Sackpapiers.Inside or at the end of the dryer section is in machines for producing compressed sack paper a compression device. A known compression device is for example the so-called Clupak device. In this case, the paper web is guided together with a thicker elastic band over a drying cylinder or another roller. At least one point on the circumference of the drying cylinder, the paper web and the strip are guided through a gap which is formed by a pressure roll or a pressing element and which is narrower than the thickness of the elastic strip. The elastic band and with it the paper web are thereby compressed in the running direction. The cover by the band prevents the web from being creped visibly. The compression increases the later extensibility of the sack paper.
Sackpapier, das auf diesen bekannten Maschinen hergestellt wird, hat keine ausreichende Glätte für eine verbesserte Bedruckbarkeit. Eine Erhöhung der Glätte mit einem konventionellen Glättwerk, bei dem der oder die Glättnips aus im Wesentlichen zylindrischen Walzen gebildet werden, führt dazu, dass die Bahn so stark verdichtet wird, dass die Porosität auf zu niedrige Werte reduziert wird. In
Die Aufgabe der Erfindung ist es, eine Maschine zur Herstellung von Sackpapier so weiter zu entwickeln, das eine verbesserte Bedruckbarkeit des Sackpapiers erzielt wird, ohne dass dabei die Gebrauchs- oder Befülleigenschaften verschlechtert werden. Insbesondere soll die Glätte der Sackpapierbahn erhöht werden, ohne dass die Porosität zu stark reduziert wird.The object of the invention is to develop a machine for the production of sack paper so that improved printability of the sack paper is achieved without impairing the use or filling properties. In particular, the smoothness of the sack paper web should be increased without the porosity being reduced too much.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Pressenpartie aus nur einem einzigen Pressnip besteht, der als Schuhpressnip ausgeführt ist, welcher von einer Gegenwalze und einer Schuhpresswalze gebildet wird, und dass das Glättwerk nur einen einzigen Glättnip enthält. Dadurch dass die Papierbahn in der Pressenpartie nur durch einen einzigen Pressnip geführt wird, wird sie bei der Entwässerung nicht mehr so stark verdichtet. Und da die nasse Papierbahn in der Presse viel kompressibler ist als die getrocknete Papierbahn nach der Trockenpartie kann somit mehr Volumen und Porosität gewonnen werden, als durch die Verdichtung in dem einzigen Glättnip des Glättwerks, das sich an die Trockenpartie anschließt, wieder reduziert wird. Insgesamt kann damit die Porosität des Sackpapiers auf hohem Niveau gehalten werden und trotzdem die Glätte der Oberfläche signifikant verbessert werden. Gemessen wird die Porosität zum Beispiel als Gurley-Wert (
Durch die Ausgestaltung des Pressnips als Schuhpressnip kann ein hoher Trockengehalt sogar bis zu 45% und mehr erreicht werden, ohne dass wie bisher mehrere Pressnips dafür nötig sind. Die Gegenwalze hat einen zylindrischen Mantel und die Schuhpresswalze hat einen flexiblen Mantel, der über einen sich auf einem feststehenden Joch abstützenden, hydraulisch angepressten Pressschuh geführt wird. Dadurch können längere Pressnips als mit einem Walzennip erzeugt werden, was zu der Erhöhung des Trockengehaltes nach der Pressenpartie führt. Ein weiterer Vorteil der Pressenpartie mit nur noch einem einzigen Pressnip ist, dass die Papierbahn nicht mehr zwischen den verschiedenen Pressnips, die mehrere Antriebsgruppen bilden, übergeben werden muss, und dadurch auch weniger an Dehnfähigkeit verliert. Das wirkt sich zusätzlich positiv auf die Gebrauchs- und Befülleigenschaften der Säcke aus.Due to the design of the press nips as a shoe press nip, a high dry content even up to 45% or more can be achieved without the need for several press nips as before. The backing roll has a cylindrical shell and the shoe press roll has a flexible shell which is guided over a hydraulically pressed press shoe which is supported on a fixed yoke. As a result, longer press nips can be produced than with a roll nip, which leads to an increase in the dry content after the press section. Another advantage of the press section with only a single press nip is that the paper web no longer has to be transferred between the various press nips, which form several drive groups, and thus also less loses elasticity. This has an additional positive effect on the use and filling properties of the bags.
Die Pressenpartie mit nur einem Pressnip führt außerdem zu einem geringeren Energiebedarf für den Antrieb der Maschine und zu geringeren Wartungs- und Instandhaltungskosten.The press section with only one press nip also reduces the energy required to drive the machine and reduces maintenance and repair costs.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführung der Erfindung ist der einzige Pressnip der als Schuhpressnip ausgeführt ist, doppelt befilzt. Dadurch wird zum einen die Entwässerungsleistung und damit der Trockengehalt der Papierbahn weiter erhöht, da Wasser aus der Papierbahn über Ober- und Unterseite in die jeweiligen Pressfilze ausgepresst werden kann. Und zum anderen muss die Papierbahn nicht mehr von einer glatten Presswalze oder einem glatten wasserundurchlässigen Pressband, an dem sie haftet, abgezogen werden, was ihre verbleibende Dehnfähigkeit zusätzlich erhöht. Durch den höheren Trockengehalt kann der Zug, d. h. die Geschwindigkeitsdifferenz zwischen Pressenpartie und Trockenpartie, reduziert werden, was ebenfalls die Dehnfähigkeit in Laufrichtung und die Festigkeit quer zur Laufrichtung in der Papierbahn erhöht.In a further advantageous embodiment of the invention, the single press nip is designed as a shoe press nip, double felted. As a result, on the one hand the dewatering performance and thus the dry content of the paper web is further increased since water from the paper web can be pressed out via the upper and lower side into the respective press felts. On the other hand, the paper web no longer has to be removed from a smooth press roll or a smooth, water-impermeable press belt to which it adheres, which additionally increases its remaining elasticity. Due to the higher dry content of the train, d. H. the speed difference between the press section and the dryer section can be reduced, which also increases the stretch in the machine direction and the strength transverse to the direction in the paper web.
Darüber hinaus kann es von Vorteil sein, wenn die Länge des Schuhpressnips in Bahnlaufrichtung mindestens 220 mm bevorzugt mindestens 270 mm beträgt. Bei einer hohen Länge steigt die Verweilzeit im Pressnip, wodurch die Entwässerung verbessert wird.Moreover, it may be advantageous if the length of the shoe press nip in the web running direction is at least 220 mm, preferably at least 270 mm. At a high length, the residence time in the press nip increases, thereby improving drainage.
Die erfindungsgemäße Maschine kann weiterhin dadurch verbessert werden, dass das Glättwerk als Schuhglättwerk mit einem verlängerten Glättnip ausgeführt ist, der von einer beheizbaren Glättwalze und einer Schuhglättwalze gebildet wird. Die Glättwalze hat einen zylindrischen Mantel, während die Schuhpresswalze einen flexiblen Mantel hat, der über einen sich auf einem feststehenden Joch abstützenden, hydraulisch angepressten Schuh geführt wird. Der verlängerte Glättnip führt zu einer schonenderen Glättung und damit zu weniger Verdichtung.The machine according to the invention can be further improved in that the calender is designed as a shoe caliper with an extended smoothing nip formed by a heatable smoothing roll and a shoe calendering roll. The smoothing roll has a cylindrical shell, while the shoe press roll has a flexible shell, which is guided over a supported on a fixed yoke, hydraulically pressed shoe. The extended smooth nip leads to a gentler smoothing and thus to less compaction.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung kann die beheizbare Glättwalze die untere Walze im Glättwerk sein. Dadurch kommt die Unterseite der Papierbahn, die meist bereits aus der Siebpartie heraus die glattere Seite ist, in Kontakt mit der beheizbaren Glättwalze, welche eine stärkere Glättwirkung als die Schuhglättwalze hat.In an advantageous embodiment, the heatable smoothing roller may be the lower roller in the calender. As a result, the underside of the paper web, which is usually the smoother side already out of the wire section, comes into contact with the heatable smoothing roll, which has a stronger smoothing effect than the shoe-smoothing roll.
Weiterhin kann in der erfindungsgemäßen Maschine eine Staucheinrichtung innerhalb der Trockenpartie vorhanden sein, in der die Papierbahn bei einem Trockengehalt zwischen 60% und 80% entgegen der Laufrichtung gestaucht wird. Dadurch wird die Dehnfähigkeit der Papierbahn gemessen als Bruchdehnung um 5–15% erhöht.Furthermore, in the machine according to the invention, a compression device may be present within the dryer section, in which the paper web is compressed against the direction of travel at a dry content of between 60% and 80%. As a result, the stretchability of the paper web measured as elongation at break is increased by 5-15%.
Es ist darüber hinaus günstig, in der Siebpartie eine Siebschüttelvorrichtung vorzusehen, die ein Formiersieb im Wesentlichen quer zur Laufrichtung hinundherbewegt. Dadurch wird die Festigkeit der Papierbahn bereits bei der Blattbildung erhöht, was das Risiko einer geringeren Festigkeitsausbildung in der Pressenpartie durch die reduzierte Verdichtung kompensieren kann.It is also beneficial to provide a Siebschüttelvorrichtung in the wire section, which moves a Formiersieb substantially transversely to the direction of travel. As a result, the strength of the paper web is already increased during sheet formation, which can compensate for the risk of a lower strength formation in the press section due to the reduced compression.
Der Papiermaschine im Prozessablauf vorangeschaltet ist eine Stoffaufbereitung, in der die Fasersuspension in verschiedenen Apparaten behandelt wird, bevor sie dann über die Maschinenbütte als Zwischenspeicherung dem Stoffauflauf zugeführt wird. Eine Art von Apparaten zur genannten Behandlung sind Refiner. In diesen wird die Fasersuspension im engen Spalt zwischen zwei Scheiben, die sich relativ zueinander drehen, hindurchgeführt. Die Scheiben sind mit Oberflächenstrukturen versehen, die Rippen oder Kanten aufweisen. Ziel der Behandlung ist es, durch die Scherbelastung im Spalt die Fasern zum Beispiel zu kürzen oder ihre Oberfläche zu fibrillieren. Durch diese Behandlung der Fasern können die Papiereigenschaften wie zum Beispiel Festigkeit, Dehnfähigkeit oder Porosität der später gebildeten Bahn und auch die Entwässerungseigenschaften bei der Herstellung derselben gezielt beeinflusst werden.The paper machine preceded in the process flow is a stock preparation, in which the fiber suspension is treated in various apparatuses, before they then on the machine chest as Caching the headbox is supplied. One type of apparatus for the mentioned treatment are refiner. In these, the fiber suspension is passed in the narrow gap between two discs which rotate relative to each other. The discs are provided with surface structures having ribs or edges. The aim of the treatment is, for example, to shorten the fibers or to fibrillate their surface by the shearing stress in the gap. By this treatment of the fibers, the paper properties such as strength, ductility or porosity of the later formed web and also the dewatering properties in the production thereof can be specifically influenced.
Eine Verbesserung der Papiereigenschaften kann weiterhin dadurch erreicht werden, wenn in einer der erfindungsgemäßen Maschine zugehörigen Stoffaufbereitung Hochkonsistenz-Refiner vorhanden sind, die den Papierstoff behandeln und zwar bei einer Feststoffkonzentration in der behandelten Suspension zwischen 25 und 40%. Auch dadurch wird die Festigkeit der später gebildeten Papierbahn erhöht. Nach dem Durchlaufen der Hochkonsistenz-Refiner kann die Stoffsuspension in Niedrigkonsistenz-Refinern bei einer Feststoffkonzentration zwischen 3 und 5% behandelt werden, bevor sie dann der Maschinenbütte zugeführt wird, aus der die Maschine versorgt wird. Ein Nachteil der Refiner-Behandlung, nämlich dass dadurch auch die Porosität der hergestellten Papierbahn verringert wird, wird vermieden durch die Pressenpartie mit nur einem einzigen Pressnip, die eine geringere Verdichtung verursacht als an herkömmlichen Papiermaschinen.An improvement in paper properties can furthermore be achieved if high-consistency refiners, which treat the paper stock at a solids concentration in the treated suspension of between 25 and 40%, are present in a stock preparation according to the invention. This also increases the strength of the paper web formed later. After passing through the high consistency refiners, the stock suspension may be treated in low consistency refiners at a solids concentration between 3 and 5% before being fed to the machine chest from which the machine is supplied. A disadvantage of the refining treatment, namely that it also reduces the porosity of the paper web produced is avoided by the press section with only a single press nip, which causes a lower compression than on conventional paper machines.
Ebenso kann es von Vorteil sein, wenn mindestens ein Stoffauflauf der erfindungsgemäßen Maschine mit Mitteln zur Verdünnungswasserregelung ausgerüstet ist, wie sie zum Beispiel aus
Nachfolgend werden anhand von einem Ausführungsbeispiel vorteilhafte Merkmale der Erfindung erläutert unter Bezugnahme auf die Zeichnung. Dabei zeigt die
In
Die Trockenpartie (
Innerhalb der Trockenpartie (
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Stoffauflaufheadbox
- 22
- SiebpartieWire section
- 33
- Pressenpartie mit SchuhpressnipPress section with shoe press nip
- 4A4A
- Teil der TrockenpartiePart of the dryer section
- 4B4B
- Weiterer Teil der TrockenpartieAnother part of the dryer section
- 55
- Staucheinrichtungupsetting device
- 66
- Glättwerk mit SchuhglättnipGlättwerk with Schuhglattnip
- 77
- Aufrolleinheitup Reel
- 88th
- Siebschüttelvorrichtungsieve shaker
- 99
- SchuhpresswalzeShoe press roll
- 1010
- elastisches Bandelastic band
- 1111
- SchuhglättwalzeSchuhglättwalze
- 1212
- SackpapierbahnSack paper web
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature
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