DE102017118222A1

DE102017118222A1 - Maschine und verfahren zur herstellung einer faserstoffbahn

Info

Publication number: DE102017118222A1
Application number: DE102017118222.5A
Authority: DE
Inventors: Peter Mirsberger; Martin Mauthner; Peter Hermann; Andreas Ziegelwanger; Udo Gabbusch; Thomas Rühl
Original assignee: Voith Patent GmbH
Current assignee: Voith Patent GmbH
Priority date: 2017-08-10
Filing date: 2017-08-10
Publication date: 2019-02-14
Also published as: CN110998021A; CN110998021B; WO2019029863A1; EP3665325A1

Abstract

Eine Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn, insbesondere Papier- oder Kartonbahn, umfasst einen Stoffauflauf, eine Formiereinheit, eine Pressenpartie, eine Vortrockenpartie, einen MG-Glätt- und/oder Yankeezylinder, eine Glättvorrichtung, eine Streichvorrichtung und eine Aufwicklung. Dabei umfasst die Maschine eine Kalandereinheit mit einem Mehrwalzen-Softnip-Kalander mit wenigstens einem elastischen Nip und/oder einem Schuhkalander mit einem glatten Pressmantel.

Description

Die Erfindung betrifft eine Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn, insbesondere Papier- oder Kartonbahn, mit einem Stoffauflauf, einer Formiereinheit, einer Pressenpartie, einer Vortrockenpartie, einem MG-Glätt- und/oder Yankeezylinder, einer Glättvorrichtung, einer Streichvorrichtung und einer Aufwicklung. Sie betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung einer Faserstoffbahn, insbesondere Papier- oder Kartonbahn, insbesondere unter Verwendung einer Maschine der genannten Art, insbesondere zur Herstellung einseitig gestrichener Spezialpapiere.
Bei der Herstellung von Faserstoffbahnen, beispielsweise einseitig glatter Papieren, wird die Papierbahn nach der Pressenpartie über einen großen, dampfbeheizten Zylinder, einen sogenannten MG-Glätt- oder Yankeezylinder geführt. Ein solcher Zylinder dient zum einen dazu, die Papierbahn zu trocknen. Zum anderen wird die Papierbahn an ihrer dem MG-Glätt- oder Yankeezylinder zugewandten Seite durch den langen Kontakt mit der glatten und heißen Oberfläche des MG-Glätt- oder Yankeezylinders geglättet. Dies ist bei der Herstellung von einseitig glatten Papieren, sogenannten MG (machine glazed)-Papieren der entscheidende Produktionsschritt. Einseitig gestrichene Spezialpapiere (C1S) werden derzeit auf solchen MG-Maschinen hergestellt. Diese Maschinen verfügen zur Trocknung der Faserstoffbahn nur über einen Glättzylinder (GZ). Die Produktionskapazität bzw. Geschwindigkeit dieser Maschinen ist durch die Größe bzw. Trockenkapazität des Glättzylinders limitiert. Die maximale Rohpapierkapazität beträgt ca. 35 t/m,d bei einem Glättzylinder mit einem Durchmesser von 6 m und einer gasbeheizten Haube und einem Rohpapiergewicht von 30 - 60 g/m². Für höhere Rohpapier-Produktionskapazitäten, für die ein Wert von 70 - 80 t/m,d angestrebt wird, wird eine Vortrockenpartie vor dem Glättzylinder und ein Glättzylinder mit größtmöglichem Durchmesser benötigt. Aus Runability-Gründen, d.h. aus Gründen der Laufeigenschaft, ist der Glättzylinder obenliegend, d.h. in Kontakt mit der Bahnunterseite. Mit einer Filmpresse (SpeedSizer) wird üblicherweise der Vorstrich auf die glatte Unterseite und Stärke auf die Rückseite aufgetragen. Der Auftrag des Deckstrichs erfolgt mit einem sogenannten BladeCoater, und die Curl-Kontrolle mit einem sogenannten LAS (Liquid application system), d.h. einem speziellen Auftragsaggregat mit zugeordneter Walze oder einem Düsenfeuchter zum Befeuchten der Bahn. Auch die Kalandrierung erfolgt online mit zwei bis vier oder mehr Softnips bei einer Linienkraft bis 350 N/mm mittels Thermowalzen mit einer Oberflächentemperatur im Bereich von 150° bis 200° auf der Unterseite. Eine derzeit übliche Hochleistungs-MG-Maschine ist bei Rohpapier mit einem Flächengewicht von 28 - 40 g/m² für eine Geschwindigkeit von 1200 m/min ausgelegt. Eine solche MG-Maschine umfasst einen hydraulischen Stoffauflauf mit Verdünnungswassertechnologie, ein Langsieb mit einem Hybridformer und einer Schüttelung, eine DuoCentri NipcoFlex Presse mit drei Pressnips, von denen zumindest einer als Schuhpressnip vorgesehen ist, oder einer Tandem-NipcoFlex-Presse mit zwei in Bahnlaufrichtung hintereinander angeordneten Schuhpressnips, eine ein- und/oder zweireihige reihige Vortrockenpartie, einen Glättzylinder mit einem Durchmesser von 6,4 m, eine Nachtrockenpartie mit einer variablen Anzahl von Trockenzylindern in zweireihiger Anordnung, einer Filmpresse, einen BladeCoater und einen Softkalander mit einem fünf Walzen umfassenden Stack und vier Nips.
Ein Nachteil dieser bisher üblichen Hochleistungs-MG-Maschinen ist die einseitige Trocknung der Bahn in der Vortrockenpartie auf der Glättzylinder-Seite, was in einem Feuchtegradienten der Bahn mit höherem Trockengehalt auf der Seite der Bahn resultiert, die gegen den Glättzylinder gepresst wird. Für optimale Glanz- und Glätteergebnisse sollte die Feuchte auf der Glättzylinderseite jedoch möglichst hoch sein.
Ein weiterer Nachteil einer solchen herkömmlichen MG-Maschine ist die Anpressung der Bahn an den Glättzylinder mit einer konventionellen Presswalze. Der MG-Zylinder wird in Abhängigkeit vom Flächengewicht und der Produktion mit unterschiedlichem Dampfdruck betrieben. Auch die Linienkraft des Pressnips gegen den MG-Zylinder kann abhängig von den Qualitätsanforderungen in einem weiten Bereich variieren. Dem unterschiedlichen Deformationsverhalten des Glättzylindermantels kann eine konventionelle Anpresswalze und selbst eine Durchbiegungsausgleichswalze mit Stahlmantel nicht ausreichend folgen, was zu einem unterschiedlichen Linienkraftverlauf über die Breite und zu ungleichmäßigen Qualitätseigenschaften insbesondere bezüglich Dicke, Glätte und Glanz über die Bahnbreite führt.
Unbefriedigend bei einer solchen herkömmlichen MG-Maschine ist zudem auch die Kalandrierung. Um die für Tiefdruck und Metallisierung wie beispielsweise das Aufdampfen von Aluminium geforderte Oberflächengüte zu erreichen, werden Kalander mit mehreren Nips, hohen Belastungen und hohen Temperaturen eingesetzt. Die hohen Druckspannungen der Walzennips führen zu einer massiven Verdichtung der Bahn, zu unerwünschter Abnahme der Steifigkeit und zur unerwünschten Glättung der Rückseite.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Maschine sowie ein Verfahren der eingangs genannten Art anzugeben, bei denen die zuvor genannten Nachteile beseitigt sind und die eine möglichst effiziente Herstellung qualitativ hochwertiger Papiere, insbesondere einseitig gestrichener Spezialpapiere, ermöglichen.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Maschine mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 29 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Maschine sowie bevorzugte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens ergeben sich aus den Unteransprüchen, der vorliegenden Beschreibung sowie der Zeichnung.
Die erfindungsgemäße Maschine zur Herstellung der Faserstoffbahn, insbesondere Papier- oder Kartonbahn, umfasst einen Stoffauflauf, eine Formiereinheit, eine Pressenpartie, eine Vortrockenpartie, einen MG-Glätt- und/oder Yankeezylinder, eine Streichvorrichtung, eine Glättvorrichtung und eine Aufwicklung. Dabei umfasst die Maschine eine Kalandereinheit mit einem Mehrwalzen-Softnip-Kalander mit wenigstens einem elastischen Nip und/oder einem Schuhkalander mit einem glatten Pressmantel.
Aufgrund der erfindungsgemäßen Ausbildung ist die Maschine insbesondere zur Online-Herstellung einseitig gestrichener Spezialpapiere (C1S) geeignet, wobei sie eine effiziente Herstellung qualitativ hochwertiger Papiere gewährleistet.
Bevorzugt umfasst der Mehrwalzen-Softnip-Kalander einen zwischen einer Softwalze und einer Hartwalze gebildeten elastischen Nip, wobei die Softwalze bevorzugt auf der vom MG-Glätt- und/oder Yankeezylinder abgewandten Seite der Faserstoffbahn angeordnet ist.
Der Schuhkalander umfasst bevorzugt eine den glatten Pressmantel aufweisende Schuhpresswalze und eine beheizte Gegenwalze, wobei die Schuhpresswalze bevorzugt auf der vom MG-Glätt- und/oder Yankeezylinder abgewandten Seite der Faserstoffbahn angeordnet ist.
Dabei kann die Schuhlänge eines solchen Schuhkalanders insbesondere in einem Bereich von 60 mm bis 160 mm und dessen Linienkraft insbesondere in einem Bereich von 400 N/mm bis 1.200 N/mm liegen. Die Temperatur der Oberfläche der beheizten Gegenwalze kann insbesondere in einem Bereich von 160°C bis 250°C liegen. Die Feuchte der Faserstoffbahn beim Einlauf in den Schuhkalander kann insbesondere in einem Bereich zwischen 5% und 7% liegen.
In bestimmten Fällen kann es genügen, wenn die Kalandereinheit nur einen Schuhkalander umfasst.
Bevorzugt umfasst die Kalandereinheit einen Mehrwalzen-Softnip-Kalander mit wenigstens einem und maximal vier Walzennips und/oder einen Schuhkalander. Damit wird eine Glättung und Verdichtung der Bahn mittels hoher Druckspannungen im Walzennip erreicht, wodurch entsprechend die Mikro-Rauigkeit bzw. Bekk-Glätte verbessert wird. Mit dem Finishing der Papieroberfläche durch die lange Verweilzeit im Schuhnip bei hohen Temperaturen wird die Makro-Rauigkeit bzw. PPS-Rauigkeit verbessert. Versuche bei der Herstellung von Etikettenpapier (Label paper) haben gezeigt, dass mit einem Schuhkalander im Anschluss an einen Mehrwalzen-Softnip-Kalander eine deutlich verbesserte, geschlossene Oberfläche auf der gestrichenen Seite der Faserstoffbahn ohne nennenswerte Volumenverluste erreicht werden kann. Dabei kann ein Mehrwalzen-Softnip-Kalander mit nur einem Walzennip beispielsweise einen Stack mit zwei Walzen und ein Mehrwalzen-Softnip-Kalander mit vier Walzennip beispielsweise einen Stack mit fünf Walzen oder zwei Stacks mit je drei Walzen umfassen.
Der Schuhkalander kann in Bahnlaufrichtung vor oder nach den Walzennips angeordnet sein.
Gemäß einer zweckmäßigen praktischen Ausführungsform umfasst der Mehrwalzen-Softnip-Kalander beispielsweise ein Softglättwerk mit einem drei Walzen und zwei Nips aufweisenden Stack.
In bestimmten Fällen kann es auch Vorteil sein, wenn Mittel zur Variation der Feuchte der in die Kalandereinheit einlaufenden Faserstoffbahn vorgesehen sind, wobei diese Mittel insbesondere einen Dampfblaskasten oder dergleichen umfassen können.
Gemäß einer zweckmäßigen praktischen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Maschine umfasst die Vortrockenpartie eine Trockengruppe mit in Vertikalrichtung aufeinanderfolgenden, insbesondere dampfbeheizten Trockenzylindern zur Trocknung der vom MG-Glätt- und/oder Yankeezylinder abgewandten Bahnseite der Faserstoffbahn.
Mit der Trockengruppe mit in Vertikalrichtung aufeinanderfolgenden, insbesondere dampfbeheizten Trockenzylindern ergeben sich bei geschlossener Bahnführung ein Wechsel der Trocknung von der Unterseite zur Oberseite sowie eine Verschiebung, d.h. Erhöhung des Feuchtegradienten auf die Unterseite der Faserstoffbahn. Auf dieser Bahnseite ergeben sich somit optimale Glanz- und Glättewerte, während eine Glättung der Bahnrückseite zumindest im Wesentlichen vermieden wird.
Bevorzugt umfasst die Trockengruppe mit in Vertikalrichtung aufeinanderfolgenden Trockenzylindern zwei bis vier Trockenzylinder.
Von Vorteil ist insbesondere auch, wenn die Vortrockenpartie zudem wenigstens eine einreihige Trockengruppe umfasst. In der Vortrockenpartie wird somit eine vollständig geschlossene Bahnführung aufrechterhalten.
Der Durchmesser des MG-Glätt- und/oder Yankeezylinders ist vorteilhafterweise größer als 6 m, insbesondere größer als 6,6 m und vorzugsweise größer als 7 m. Dabei kann der Zylinderdurchmesser beispielsweise 7,3 m betragen. Zudem kann dem MG-Glätt- und/oder Yankeezylinder wenigstens eine insbesondere gas-, vorzugsweise dampfbeheizte Haube, insbesondere Hochleistungshaube, zugeordnet sein. Ein solcher Glätt- und/oder Yankeezylinder gewährleistet eine hohe Trockenleistung sowie eine hohe Produktion.
Bevorzugt ist die Faserstoffbahn ausgehend vom Ende der Pressenpartie bis zum MG-Glätt- und/oder Yankeezylinder gestützt durch die Maschine geführt, wodurch sich ein entsprechend reduziertes Abrissrisiko der Faserstoffbahn ergibt.
Der Stoffauflauf umfasst zweckmäßigerweise einen hydraulischen Stoffauflauf mit Verdünnungswassertechnologie, womit erstklassige Flächengewichtsprofile erreichbar sind. Dabei kann der Stoffauflauf quer zur Bahnlaufrichtung beispielsweise mit einer Teilung ≤ 50 mm versehen sein.
Die Formiereinheit umfasst bevorzugt ein Langsieb mit einem Hybridformer und vorzugsweise einer Siebschüttelung, womit eine gute Formation sowie ein niedrigeres Reißlängenverhältnis I/q und somit eine hohe Dimensionsstabilität bzw. niedrige Nassquerdehnung erreicht werden.
Gemäß einer bevorzugten praktischen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Maschine umfasst die Pressenpartie zumindest eine Schuhpresse, vorzugsweise eine Single NipcoFlex Presse mit nur einem Schuhpressnip, eine DuoCentri NipcoFlex Presse mit zwei Walzennips und einem Schuhpressnip oder eine Tandem NipcoFlex Presse mit zwei in Bahnlaufrichtung hintereinander angeordneten Schuhpressnips, womit ein hoher Trockengehalt und eine hohe initiale Nassfestigkeit erreicht werden und sichergestellt wird, dass kein bzw. allenfalls ein minimaler offener Zug vorliegt.
Die Übergabe der Faserstoffbahn an den MG-Glätt- und/oder Yankeezylinder erfolgt insbesondere im Bereich einer am MG-Glätt- und/oder Yankeezylinder anliegenden Anpresswalze, vorzugsweise einer Schuhpresswalze oder einer Durchbiegungsausgleichswalze mit einem Elastmantel, bei der es sich beispielsweise um eine sogenannte NipcoFullFlex-Walze, d.h. eine Durchbiegungsausgleichswalze mit einem FullFlex-Mantel handeln kann, der einen Composite-Mantel darstellt, der deutlich flexibler als ein Stahl- oder Gußmantel ist und der Kontur des MG-Glätt-Yankeezylinders dadurch besser folgen kann. Gleichzeitig ist der Pressmantel deutlich flexibler als ein Stahl- oder Gußmantel und kann der Kontur des MG-Zylinders besser folgen. Eine NipcoFullFlex-Walze hebt sich von einer Schuhwalze u.a. dadurch ab, dass kein konkaver Schuh als Stützquelle verwendet wird, sondern mehrere über die Länge der Walze (bzw. Breite der Maschine) eng beabstandete, nebeneinanderliegende konvexe Stützquellen. Der Mantel setzt sich aus einem CFK-Mantel mit einer äußeren Beschichtung aus Polyurethan zusammen. Ein solcher Mantel ist biegeweicher als ein Stahl- oder Gußmantel, so dass er sich besser an eine sich ändernde Kontur des Gegenelements wie beispielsweise des MG-Glätt-Yankeezylinders anpassen kann. Mit einer solchen am MG-Glätt- und/oder Yankeezylinder angeordneten Anpresswalze ergeben sich eine gute Anpassung an eine jeweilige MG-Glätt- bzw. Yankeezylinder-Deformation, ein gleichmäßiger Linienkraftverlauf in Querrichtung und gleichmäßige Qualitätseigenschaften bezüglich Dicke, Glätte und Glanz.
Von Vorteil ist insbesondere auch, wenn die Glättvorrichtung einen Vor-Kalander, insbesondere ein Softglättwerk mit einem zwei Walzen umfassenden Stack, einen Hartnip oder einen Bandkalander, umfasst. Mit einem Softglättwerk wird insbesondere eine gleichmäßige Verdichtung und Dickenkalibrierung erreicht.
Von Vorteil ist insbesondere auch, wenn die Maschine eine Filmpresse für eine Oberflächenbehandlung der Faserstoffbahn umfasst. Mit einer solchen Filmpresse können insbesondere ein Vorstrich auf der dem MG-Glätt- und/oder Yankeezylinder zugewandten Seite der Faserstoffbahn und Stärke auf der Rückseite der Faserstoffbahn aufgebracht werden.
Von Vorteil ist zudem, wenn die Maschine einen BladeCoater zum berührungslosen Auftragen eines Deckstrichs auf die Faserstoffbahn umfasst. Dabei ist insbesondere auch ein Deckstrich mit Profilierung möglich. Mit einem solchen BladeCoater sind insbesondere ein gleichmäßiger Auftrag sowie eine gute Glätte gewährleistet.
Zweckmäßigerweise umfasst die Maschine auch einen oder mehrere Kühlzylinder mit zugeordnetem Dampfblaskasten zur Curl-Kontrolle. Damit ist eine effektive einseitige Auffeuchtung der Faserstoffbahn eventuell ohne nachfolgende Trockenzylinder möglich.
Gemäß einer vorteilhaften praktischen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Maschine umfasst die Pressenpartie eine DuoCentri-NipcoFlex Presse mit zwei Walzennips und einem Schuhpressnip gegen eine Zentralwalze, eine NipcoFlex Presse mit nur einem Schuhpressnip und insbesondere oberem Filz sowie unterem Transferband oder doppelter Befilzung oder eine Tandem-NipcoFlex-Presse mit zwei aufeinanderfolgenden Schuhpressnips..
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Maschine kann die Pressenpartie auch eine sogenannte NipcoFullFlex-Walze mit einer einen Composite-Mantel aufweisenden Presswalze umfassen. Der Composite-Mantel einer solchen NipcoFullFlex-Walze ist deutlich härter als herkömmliche Polyamid-Mäntel. Die Nutzschicht ist verschleißfest und temperaturbeständig.
Der MG-Glätt- und/oder Yankeezylinder steht entweder mit der Unter- oder mit der Oberseite der Faserstoffbahn in Kontakt. Dabei ist der MG-Glätt- und/oder Yankeezylinder oben- bzw. untenliegend vorgesehen. Bei mit der Unterseite der Faserstoffbahn in Kontakt stehendem Glätt- und/oder Yankeezylinder kontaktieren die in Vertikalrichtung aufeinanderfolgenden Trockenzylinder der betreffenden vorangehenden Trockengruppe bevorzugt die Oberseite der Faserstoffbahn, während bei mit der Oberseite der Faserstoffbahn in Kontakt stehendem MG-Glätt- und/oder Yankeezylinder die in Vertikalrichtung aufeinanderfolgenden Trockenzylinder der betreffenden vorangehenden Trockengruppe bevorzugt die Unterseite Faserstoffbahn kontaktieren. In beiden Fällen kann jedoch davor insbesondere wenigstens eine einreihige Trockengruppe vorgesehen sein.
Dem MG-Glätt- und/oder Yankeezylinder ist bevorzugt wenigstens eine insbesondere gas-, vorzugsweise dampfbeheizte Haube zugeordnet.
In Bahnlaufrichtung nach dem MG-Glätt- und/oder Yankeezylinder kann vorteilhafterweise eine Nachtrockenpartie mit wenigstens einer ein- und/oder zweireihigen Trockengruppe vorgesehen sein.
Insbesondere für eine Curl-Korrektur ist von Vorteil, wenn die Maschine eine Wasserfilmauftragseinrichtung und/oder einen Düsenfeuchter mit nachfolgender Trockengruppe umfasst.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung einer Faserstoffbahn, insbesondere Papier- oder Kartonbahn, ist insbesondere zur Herstellung einseitig gestrichener Spezialpapiere vorgesehen, wobei es insbesondere unter Verwendung einer erfindungsgemäßen Maschine durchführbar ist. Dabei wird eine mittels eines Stoffauflaufs zugeführte Faserstoffsuspension in einer Formiereinheit zur Bildung einer Faserstoffbahn entwässert, die Faserstoffbahn in einer Pressenpartie weiter entwässert, in einer Vortrockenpartie vorgetrocknet, in einem MG-Glätt- und/oder Yankeezylinder und einer Glättvorrichtung geglättet, in einer Streichvorrichtung gestrichen und in einer Aufwicklung aufgewickelt. Erfindungsgemäß wird die Faserstoffbahn mittels einer Kalandereinheit mit einem Mehrwalzen-Softnip-Kalander mit wenigstens einem elastischen Nip und/oder einem Schuhkalander mit einem glatten Pressmantel kalandriert.
Bevorzugt wird die Faserstoffbahn der Trockengruppe mit in Vertikalrichtung aufeinanderfolgenden Trockenzylindern mit einem Trockengehalt im Bereich von 45% bis 55% zugeführt.
Von Vorteil ist insbesondere auch, wenn die Faserstoffbahn mit einem Trockengehalt im Bereich von 50% bis 60% aus der Trockengruppe mit in Vertikalrichtung aufeinanderfolgenden Trockenzylindern herausgeführt wird.
Die dampfbeheizten Trockenzylinder der Trockengruppe mit den in Vertikalrichtung aufeinanderfolgenden Trockenzylindern werden bevorzugt jeweils mit einem Dampfdruck im Bereich von 2,0 bar bis 6,0 bar betrieben.
Die Faserstoffbahn bzw. Papier- oder Kartonbahn wird bevorzugt mit einem Rohpapiergewicht im Bereich von 20 g/m² bis 120 g/m² erzeugt.
Vorteilhafterweise wird auf der dem MG-Glätt- und/oder Yankeezylinder zugewandten Seite der Faserstoffbahn ein einseitiger Strich im Bereich von 5 g/m² bis 30 g/m² aufgetragen.
Die Faserstoffbahn bzw. Papier- oder Kartonbahn wird vorteilhafterweise mit einem Fertigpapiergewicht im Bereich von 20 g/m² bis 150 g/m² und insbesondere im Bereich von 30 g/m² bis 90 g/m² erzeugt.
Von Vorteil ist insbesondere auch, wenn die Faserstoffbahn bzw. Papier- oder Kartonbahn mit einer maximalen Papiermaschinengeschwindigkeit im Bereich von 1500 m/min erzeugt wird.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Faserstoffbahn mit einem Reißlängenverhältnis < 2,0 : 1, insbesondere < 1,6 : 1 und vorzugsweise < 1,5 : 1 erzeugt.
Von Vorteil ist zudem, wenn die herzustellende Faserstoffbahn zumindest bis zu einem Trockengehalt im Bereich von 60% in geschlossenem Zug durch die Herstellungsmaschine geführt wird.
Bevorzugt wird die Faserstoffbahn mit einem Rauigkeitswert < 0,6 µm auf der gestrichenen Seite erzeugt.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert; in dieser zeigen

1 a) und 1 b) eine schematische Darstellung einer beispielhaften Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn.
2 eine schematische Teildarstellung einer gegenüber der Maschine gemäß den 1 a) und 1 b) abgewandelten beispielhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Maschine ohne Trockengruppe mit in Vertikalrichtung aufeinanderfolgenden Trockenzylindern, und
3 eine schematische Teildarstellung einer gegenüber der Maschine gemäß 2 abgewandelten weiteren beispielhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Maschine.

Die 1 bis 3 zeigen unterschiedliche beispielhafte Ausführungsformen einer erfindungsgemäßen Maschine 10 zur Herstellung einer Faserstoffbahn 12, insbesondere Papier- oder Kartonbahn. Dabei kann die Maschine 10 insbesondere zur Herstellung einseitig gestrichener Spezialpapiere (C1S) vorgesehen sein.
Die Maschine 10 umfasst jeweils einen Stoffauflauf 14, eine Formiereinheit 16, eine Pressenpartie 18, eine Vortrockenpartie 20, einen MG-Glätt- und/oder Yankeezylinder 22, eine Glättvorrichtung 24, eine Streichvorrichtung 26 und eine Aufwicklung 28.
Dabei umfasst die Vortrockenpartie 20 bei der in den 1 a) und 1 b) dargestellten Maschine 10 eine Trockengruppe 30 mit in Vertikalrichtung aufeinanderfolgenden, insbesondere dampfbeheizten Trockenzylindern 30', 30" zur Trocknung der vom MG-Glätt- und/oder Yankeezylinder 22 abgewandten Bahnseite der Faserstoffbahn 12.
Die Trockengruppe 30 mit in Vertikalrichtung aufeinanderfolgenden Trockenzylindern kann insbesondere zwei bis vier Trockenzylinder umfassen, wobei sie im vorliegenden Fall beispielsweise zwei solche Trockenzylinder 30', 30" aufweist.
Zudem kann die Vortrockenpartie 20 wenigstens eine in Bahnlaufrichtung L vor der Trockengruppe 30 mit in Vertikalrichtung aufeinanderfolgenden Trockenzylindern 30', 30" angeordnete einreihige Trockengruppe 32 umfassen.
Der Durchmesser des MG-Glätt- und/oder Yankeezylinders 22 ist insbesondere größer als 6 m, wobei er insbesondere größer als 6,6 m und vorzugsweise größer als 7 m ist.
Die Faserstoffbahn 12 ist ausgehend vom Ende der Pressenpartie 18 bis zum MG-Glätt- und/oder Yankeezylinder 22 gestützt durch die Maschine 10 geführt. Der Stoffauflauf 14 kann insbesondere einen hydraulischen Stoffauflauf mit Verdünnungswassertechnologie umfassen. Er kann quer zur Bahnlaufrichtung L mit einer Teilung von insbesondere ≤ 50 mm versehen sein. Die Formiereinheit 16 kann wie dargestellt ein Langsieb 34 mit einem Hybridformer 36 und vorzugsweise einer Siebschüttelung umfassen, wobei im vorliegenden Fall eine Schüttelung einer Brustwalze 38 vorgesehen ist.
Die Pressenpartie 18 kann zumindest eine Schuhpresse 40, vorzugsweise eine Single NipcoFlex Presse mit nur einem Schuhpressnip, eine DuoCentri NipcoFlex Presse mit zwei Walzennips und einem Schuhpressnip oder eine Tandem NipcoFlex Presse mit zwei in Bahnlaufrichtung L hintereinander angeordneten Schuhpressnips umfassen.
Die Übergabe der Faserstoffbahn 12 an den MG-Glätt- und/oder Yankeezylinder 22 kann im Bereich einer am MG-Glätt- und/oder Yankeezylinder 22 anliegenden Anpresswalze 42, insbesondere einer Schuhpresswalze oder einer Durchbiegungsausgleichswalze mit einem Elastmantel erfolgen.
Die Glättvorrichtung 24 kann einen Vor-Kalander wie insbesondere ein Softglättwerk mit einem zwei Walzen umfassenden Stack, einen Hartnip oder einen Bandkalander umfassen.
Im Anschluss an die Glättvorrichtung 24 kann eine Filmpresse 44 für eine Oberflächenbehandlung der Faserstoffbahn 12 vorgesehen sein.
Die Streichvorrichtung 26 kann beispielsweise einen BladeCoater zum Auftragen eines Deckstrichs auf die Faserstoffbahn 12 umfassen.
In Bahnlaufrichtung L nach der Streichvorrichtung 26 können ein oder mehrere Kühlzylinder 46 mit zugeordnetem Dampfblaskasten 48 vorgesehen sein.
Zudem weist die Maschine 10 eine Kalandereinheit 50 auf, die insbesondere einen Mehrwalzen-Softnip-Kalander 52 mit wenigstens einem elastischen Nip und/oder einen Schuhkalander 45 mit einem glatten Pressmantel umfassen kann. Dabei kann der Mehrwalzen-Softnip-Kalander 52 beispielsweise ein Softglättwerk mit einem drei Walzen und zwei Nips aufweisenden Stack umfassen.
Die Pressenpartie 18 kann beispielsweise auch eine DuoCentri-NipcoFlex Presse mit zwei Walzennips und einem Schuhpressnip gegen eine Zentralwalze oder eine NipcoFlex Presse mit nur einem Schuhpressnip und insbesondere oberem Filz sowie unterem Transferband oder doppelter Befilzung oder eine Tandem-NipcoFlex-Presse mit zwei in Bahnlaufrichtung hintereinander angeordneten Schuhpressnips umfassen.
Es ist beispielsweise auch eine Pressenpartie 18 mit einer NipcoFullFlex-Walze mit einer einen Composite-Mantel aufweisenden Presswalze denkbar.
Der MG-Glätt- und/oder Yankeezylinder 22 steht im vorliegenden Fall beispielsweise mit der Unterseite der Faserstoffbahn 12 in Kontakt, wobei der MG-Glätt- und/oder Yankeezylinder 22 obenliegend angeordnet ist bzw. die Faserstoffbahn 12 nach oben zum MG-Glätt- und/oder Yankeezylinder 22geführt wird. Demgegenüber kontaktieren die in Vertikalrichtung aufeinanderfolgenden Trockenzylinder 30', 30" der Trockengruppe 30 im vorliegenden Fall die Oberseite der Faserstoffbahn 12.
Dem MG-Glätt- und/oder Yankeezylinder 22 kann wenigstens eine gas-, insbesondere dampfbeheizte Haube 56 zugeordnet sein.
In Bahnlaufrichtung L nach dem MG-Glätt- und/oder Yankeezylinder 22 kann eine Trockenpartie 58 mit wenigstens einer ein- und/oder zweireihigen Trockengruppe vorgesehen sein.
Zur Curl-Korrektur kann eine Wasserfilmauftragseinrichtung und/oder ein Düsenfeuchter mit nachgeordneter Trockengruppe vorgesehen sein.
Die insbesondere als Schuhpresswalze oder Durchbiegungsausgleichswalze mit einem Elastmantel vorgesehene Anpresswalze 42 ist innerhalb der Schlaufe eines Transferbandes oder Pressfilzes 60 angeordnet, durch das die Faserstoffbahn bei der Maschine 10 gemäß den 1 a) und 1 b) von einer die Faserstoffbahn über die in Vertikalrichtung aufeinanderfolgenden Trockenzylinder 30', 30" der Trockengruppe 30 führenden Bespannung oder Trockensieb 62 übernommen wird.
2 zeigt einen Teil einer gegenüber der Maschine gemäß den 1 a) und 1 b) abgewandelten beispielhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Maschine 10 ohne Trockengruppe mit in Vertikalrichtung aufeinanderfolgenden Trockenzylindern, bei der die Faserstoffbahn 12 von einem weiteren Transferband 64, dem die Faserstoffbahn 12 ausgehend von der einreihigen Trockengruppe 32 zugeführt wird, an das in seiner Schlaufe die Anpresswalze 42 enthaltende Transferband oder Pressfilz 60 übergeben wird. Im Übrigen kann die Maschine gemäß 2 zumindest im Wesentlichen wieder so ausgeführt sein, wie die in den 1 a) und 1 b) dargestellte Maschine.
Die in 3 wieder lediglich zum Teil dargestellte weitere beispielhafte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Maschine 10 unterscheidet sich von der gemäß 2 zumindest im Wesentlichen nur dadurch, dass die Faserstoffbahn 12 von dem in ihrer Schlaufe die Anpresswalze 42 enthaltenden Transferband 60 direkt vom letzten Trockenzylinder 66 der vorangehenden einreihigen Trockengruppe 30 abgenommen wird.
Bezugszeichenliste

10: Maschine
12: Faserstoffbahn
14: Stoffauflauf
16: Formiereinheit
18: Pressenpartie
20: Vortrockenpartie
22: MG-Glätt- und/oder Yankeezylinder
24: Glättvorrichtung, Vorkalander
26: Streichvorrichtung
28: Aufwicklung
30: Trockengruppe
30': Trockenzylinder
30": Trockenzylinder
32: einreihige Trockengruppe
34: Langsieb
36: Hybridformer
38: Brustwalze
40: Schuhpresse
42: Anpresswalze
44: Filmpresse
46: Kühlzylinder
48: Dampfblaskasten
50: Kalandereinheit
52: Mehrwalzen-Softnip-Kalander
54: Schuhkalander
56: Haube
58: Nachtrockenpartie
60: Transferband oder Pressfilz
62: Bespannung, Trockensieb
64: Transferband
66: Trockenzylinder
L: Bahnlaufrichtung

Claims

Maschine (10) zur Herstellung einer Faserstoffbahn (12), insbesondere Papier- oder Kartonbahn, mit einem Stoffauflauf (14), einer Formiereinheit (16), einer Pressenpartie (18), einer Vortrockenpartie (20), einem MG-Glätt- und/oder Yankeezylinder (22), einer Glättvorrichtung (24), einer Streichvorrichtung (26) und einer Aufwicklung (28), dadurch gekennzeichnet, dass die Maschine (10) eine Kalandereinheit (50) mit einem Mehrwalzen-Softnip-Kalander (52) mit wenigstens einem elastischen Nip und/oder einem Schuhkalander (54) mit einem glatten Pressmantel umfasst.
Maschine nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e ichn e t , dass der Mehrwalzen-Softnip-Kalander (52) einen zwischen einer Softwalze und einer Hartwalze gebildeten elastischen Nip umfasst, wobei die Softwalze bevorzugt auf der vom MG-Glätt- und/oder Yankeezylinder (22) abgewandten Seite der Faserstoffbahn (12) angeordnet ist, und/oder dass der Schuhkalander (54) eine den glatten Pressmantel aufweisende Schuhpresswalze und eine beheizte Gegenwalze umfasst, wobei die Schuhpresswalze bevorzugt auf der vom MG-Glätt- und/oder Yankeezylinder (22) abgewandten Seite der Faserstoffbahn (12) angeordnet ist, und/oder dass die Kalandereinheit (50) nur einen Schuhkalander (54) umfasst.
Maschine nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass die Kalandereinheit (50) einen Mehrwalzen-Softnip-Kalander (52) mit wenigstens einem und maximal vier Walzennips und einen Schuhkalander (54) umfasst, wobei der Schuhkalander (54) in Bahnlaufrichtung (L) bevorzugt vor den Walzennips angeordnet ist oder dass der Schuhkalander (54) in Bahnlaufrichtung (L) bevorzugt nach den Walzennips angeordnet ist.
Maschine nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass der Mehrwalzen-Softnip-Kalander (52) ein Softglättwerk mit einem drei Walzen und zwei Nips aufweisenden Stack umfasst, und/oder dass Mittel zur Variation der Feuchte der in die Kalandereinheit (50) einlaufenden Faserstoffbahn (12) vorgesehen sind, wobei die Mittel vorzugsweise einen Dampfblaskasten oder dergleichen umfassen, und/oder dass die Vortrockenpartie (20) eine Trockengruppe (30) mit in Vertikalrichtung aufeinanderfolgenden, insbesondere dampfbeheizten Trockenzylindern (30', 30") zur Trocknung der vom Glätt- und/oder Yankeezylinder (22) abgewandten Bahnseite der Faserstoffbahn (12) umfasst, wobei die Trockengruppe (30) mit in Vertikalrichtung aufeinanderfolgenden Trockenzylindern (30', 30") bevorzugt zwei bis vier Trockenzylinder umfasst.
Maschine nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass die Vortrockenpartie (20) zudem wenigstens eine einreihige Trockengruppe (32) umfasst, und/oder dass der Durchmesser des MG-Glätt- und/oder Yankeezylinders (22) größer als 6 m, insbesondere größer als 6,6 m und vorzugsweise größer als 7 m ist, und/oder dass die Faserstoffbahn (12) ausgehend vom Ende der Pressenpartie (20) bis zum MG-Glätt- und/oder Yankeezylinder (22) gestützt durch die Maschine (10) geführt ist.
Maschine nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Stoffauflauf (14) einen hydraulischen Stoffauflauf mit Verdünnungswassertechnologie umfasst, und/oder dass die Formiereinheit (16) ein Langsieb (34) mit einem Hybridformer (36) und vorzugsweise einer Siebschüttelung umfasst, und/oder dass die Pressenpartie (18) zumindest eine Schuhpresse (40), vorzugsweise eine Single NipcoFlex Presse mit nur einem Schuhpressnip, eine DuoCentri NipcoFlex Presse mit zwei Walzennips und einem Schuhpressnip oder eine Tandem NipcoFlex Presse mit zwei in Bahnlaufrichtung (L) hintereinander angeordneten Schuhpressnips, umfasst.
Maschine nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Übergabe der Faserstoffbahn (12) an den MG-Glätt- und/oder Yankeezylinder (22) im Bereich einer am MG-Glätt- und/oder Yankeezylinder (22) anliegenden Anpresswalze (42), insbesondere einer Schuhpresswalze oder Durchbiegungsausgleichswalze mit einem Elastmantel, vorzugsweise einer NipcoFullFlex-Walze mit einer einen Composite-Mantel aufweisenden Schuhpresswalze, erfolgt, und/oder dass die Glättvorrichtung (24) einen Vor-Kalander, insbesondere ein Softglättwerk mit einem zwei Walzen umfassenden Stack, einen Hartnip, oder einen Bandkalander, umfasst, und/oder dass sie eine Filmpresse (40) für eine Oberflächenbehandlung der Faserstoffbahn umfasst.
Maschine nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen BladeCoater zum Auftragen eines Deckstrichs auf die Faserstoffbahn (12) umfasst, und/oder dass sie einen oder mehrere Kühlzylinder (46) mit zugeordnetem Dampfblaskasten (48) umfasst, und/oder dass die Pressenpartie (18) eine DuoCentri-NipcoFlex Presse mit zwei Walzennips und einem Schuhpressnip gegen eine Zentralwalze oder eine NipcoFlex Presse mit nur einem Schuhpressnip und insbesondere oberem Filz sowie unterem Transferband oder doppelter Befilzung umfasst.
Maschine nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der MG-Glätt- und/oder Yankeezylinder (22) mit der Unter- oder der Oberseite der Faserstoffbahn (12) in Kontakt steht, und/oder dass dem MG-Glätt- und/oder Yankeezylinder (22) wenigstens eine insbesondere gas-, vorzugsweise dampfbeheizte Haube (56) zugeordnet ist.
Maschine nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in Bahnlaufrichtung (L) nach dem MG-Glätt- und/oder Yankeezylinder (22) eine Nachtrockenpartie (58) mit wenigstens einer zweireihigen Trockengruppe vorgesehenen ist, und/oder dass die Maschine eine Wasserfilmauftragseinrichtung und/oder einen Düsenfeuchter mit nachgeordneter Trockengruppe umfasst.
Verfahren zur Herstellung einer Faserstoffbahn (12), insbesondere Papier- oder Kartonbahn, insbesondere zur Herstellung einseitig gestrichener Spezialpapiere, insbesondere unter Verwendung einer Maschine (10) nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem eine mittels eines Stoffauflaufs (14) zugeführte Faserstoffsuspension in einer Formiereinheit (16) zur Bildung einer Faserstoffbahn (12) entwässert, die Faserstoffbahn (12) in einer Pressenpartie (18) weiter entwässert, in einer Vortrockenpartie (20) vorgetrocknet, in einem MG-Glätt- und/oder Yankeezylinder (22) und einer Glättvorrichtung (24) geglättet, in einer Streichvorrichtung (26) gestrichen und in einer Aufwicklung (28) aufgewickelt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Faserstoffbahn (12) mittels einer Kalandereinheit (50) mit einem Mehrwalzen-Softnip-Kalander (52) mit wenigstens einem elastischen Nip und/oder einem Schuhkalander (54) mit einem glatten Pressmantel kalandriert wird.
Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Faserstoffbahn (12) der Trockengruppe (30) mit in Vertikalrichtung aufeinanderfolgenden Trockenzylindern (30', 30") mit einem Trockengehalt im Bereich von 45 % bis 55 % zugeführt wird, und/oder dass die Faserstoffbahn (12) mit einem Trockengehalt im Bereich von 50 % bis 60 % aus der Trockengruppe (30) mit in Vertikalrichtung aufeinanderfolgenden Trockenzylindern (30', 30") herausgeführt wird, und/oder dass die dampfbeheizten Trockenzylinder (30', 30") der Trockengruppe (30) mit den in Vertikalrichtung aufeinanderfolgenden Trockenzylindern jeweils mit einem Dampfdruck im Bereich von 2,0 bar bis 6,0 bar betrieben werden.
Verfahren nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Faserstoffbahn (12) bzw. Papier- oder Kartonbahn mit einem Rohpapiergewicht im Bereich von 20 g/m² bis 120 g/m² erzeugt wird, und/oder dass auf der dem MG-Glätt- und/oder Yankeezylinder (22) zugewandten Seite der Faserstoffbahn (12) ein einseitiger Strich im Bereich von 5 g/m² bis 30 g/m² aufgetragen wird, und/oder dass die Faserstoffbahn (12) bzw. Papier- oder Kartonbahn mit einem Fertigpapiergewicht im Bereich von 20 g/m² bis 150 g/m² und insbesondere im Bereich von 30 g/m² bis 90 g/m² erzeugt wird.
Verfahren nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Faserstoffbahn (12) bzw. Papier- oder Kartonbahn mit einer maximalen Papiermaschinengeschwindigkeit im Bereich von 1500 m/min erzeugt wird, und/oder dass die Faserstoffbahn (12) mit einem Reißlängenverhältnis < 2,0 : 1, insbesondere < 1,6 : 1 und vorzugsweise < 1,5 : 1 erzeugt wird.
Verfahren nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die herzustellende Faserstoffbahn (12) zumindest bis zu einem Trockengehalt im Bereich von 60 % in geschlossenem Zug durch die Herstellungsmaschine (10) geführt wird, und/oder dass die Faserstoffbahn (12) mit einem Rauhigkeitswert < 0,6 µm auf der gestrichenen Seite erzeugt wird.