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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Wellpappenrohpapierbahn, insbesondere einer Linerbahn oder einer CM- oder Wellenbahn (CM: Corrugated Medium). Sie betrifft ferner eine insbesondere zur Durchführung des Verfahrens geeignete Maschine zur Herstellung einer Wellpappenrohpapierbahn, insbesondere einer Linerbahn oder einer CM- oder Wellenbahn.
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Bei Wellpappenrohpapier wie insbesondere Liner und CM- bzw. Wellenpapier handelt es sich um Papiere zur Herstellung von Wellpappe. Dabei ist Liner der Oberbegriff für Papier oder Pappe bestimmter Festigkeitseigenschaften, die als glatte Bahn, Decken oder Rücken der Wellpappe, bei der Herstellung von Wellpappe verwendet werden. Dagegen wird CM- bzw. Wellenpapier bei der Herstellung von Wellpappe als gewellte Bahn verwendet. Das Fertigprodukt Wellpappe erhält man dadurch, dass eine oder zwei Linerbahnen mit einer CM- bzw. Wellenbahn insbesondere durch Verkleben miteinander verbunden werden.
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Der Stoffeintrag (Halbstoff) für die Herstellung von kostengünstigen Wellpappenrohpapieren, bei denen Testliner oder Wellenstoff etwa 80% der Weltproduktion ausmachen, basierend in der Regel zu 100% auf Altpapier (AP). Erste Wahl sind AP-Qualitäten gemäß den internationalen Prüfmethoden EN 1.02 und 1.04. Für höchste Festigkeitsanforderungen werden auch Sorten aus der internationalen Prüfungsreihe EN 3.xx eingesetzt.
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Bei der Herstellung der zunehmend nachgefragten kostengünstigen Wellpappenrohpapieren unter Verwendung von Altpapier treten nun aber insbesondere die folgenden Probleme auf:
- I. Es besteht zunehmend ein lokaler Mangel an Altpapier, insbesondere an Altpapier für China.
- II. Infolge kontaminierter Altpapiere ergibt sich ein hoher Spuckstoffanfall (z.B. Glas, Metall, Kunststoffe, Keramik, Steine, Holz usw.).
- III. Aufgrund des Füllstoffgehalts im Altpapier ergeben sich niedrige Papier-Festigkeiten.
- IV. Infolge des durch die Altpapierverwendung bedingten hohen Sticky-Eintrags, z.B. Klebeetiketten, treten gehäuft Bandabrisse auf, was zu einem niedrigen Laufzeitwirkungsgrad in der Produktion führt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren sowie eine Maschine der eingangs genannten Art anzugeben, mit denen die zuvor erwähnten Probleme beseitigt sind. Dabei soll trotz der Verwendung von Altpapier auf möglichst effiziente Weise die Erzeugung einer Wellpappenrohpapierbahn von insbesondere hoher Qualität und insbesondere hoher Festigkeit ermöglicht werden.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie eine Maschine mit den Merkmalen des Anspruchs 14 gelöst. Bevorzugte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sowie bevorzugte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Maschine ergeben sich aus den Unteransprüchen, der vorliegenden Beschreibung sowie der Zeichnung.
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Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung einer Wellpappenrohpapierbahn, insbesondere einer Linerbahn oder einer CM- oder Wellenbahn (CM: Corrugated Medium) zeichnet sich dadurch aus, dass die Wellpappenrohpapierbahn zumindest zweischichtig mit einer Basisschicht und einer darauf vorgesehenen Randschicht oder mit zwei Randschichten und wenigstens einer dazwischenliegenden Zwischenschicht erzeugt wird und für die Basisschicht bzw. eine jeweilige Zwischenschicht jeweils Altpapierstoff und für eine jeweilige Randschicht ein Refinerstoff, insbesondere ein Refinerholzstoff, verwendet wird.
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Erfindungsgemäß wird somit zur Herstellung einer jeweiligen Wellpappenrohpapierbahn zusätzlich zum Altpapierstoff ein Refinerstoff bzw. Refinerholzstoff (Frischstoff) eingesetzt. Der mit Stickies verunreinigte Altpapierstoff wird bei einer zweischichtigen Wellpappenrohpapierbahn mit einer den Altpapierstoff enthaltenden Basisschicht und einer darauf vorgesehenen, den Refinerstoff enthaltenden Randschicht vom Refinerstoff abgedeckt und bei einer Wellpappenrohpapierbahn mit zwei Refinerstoff enthaltenden Randschichten und wenigstens einer dazwischenliegenden, Altpapierstoff enthaltenden Zwischenschicht von Refinerstoff „verpackt“. Durch den Refinerstoff kann der Wellpappenrohpapierbahn nicht nur eine höhere Festigkeit verliehen werden, es wird auch deren Sauberkeit spürbar verbessert. Mit der erfindungsgemäßen Lösung wird somit trotz der Verwendung von Altpapier auf effiziente Weise die Erzeugung von Wellpappenrohpapier von hoher Sauberkeit und insbesondere hoher Festigkeit ermöglicht, wodurch sich auch für das aus den verschiedenen Wellpappenrohpapierbahnen zusammengesetzte Fertigprodukt, nämlich die Wellpappe, entsprechend eine höhere Qualität sowie eine höhere Festigkeit ergeben.
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Bevorzugt enthält der verwendete Refinerstoff zumindest teilweise TMP-Stoff (TMP: Thermo Mechanical Pulp). TMP erhält man durch die Verarbeitung thermisch vorbehandelter Hackschnitzel unter Druck, wobei in den meisten Fällen auch der zweite Refiner unter Druck steht.
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Der für eine jeweilige Randschicht verwendete Refinerstoff wird vorteilhafterweise bezüglich der Festigkeit der Wellpappenrohpapierbahn optimiert. Über den Refinerstoff kann somit die Festigkeit der gesamten Wellpappenrohpapierbahn erhöht werden.
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Gemäß einer praktischen zweckmäßigen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird zur Optimierung der Festigkeit der Wellpappenrohpapierbahn für den für eine jeweilige Randschicht verwendeten Refinerstoff der spezifische Energieeintrag insbesondere beim Mahlen durch einen Refiner >1000 kWh/t, insbesondere etwa 1500 kWh/t und höchstens 2300 kWh/t gewählt. Der Energieeintrag bei Papiermaschinen ist vor allem durch die aufgebrachte Wärme (Dampf) und den aufgebrachten Strom bestimmt.
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Zur Optimierung der Energieeffizienz im gesamten Papierherstellungsprozess, insbesondere bei der Trocknung der Wellpappenrohpapierbahn, wird vorteilhafterweise der im TMP Herstellungsprozess anfallende Prozessdampf verwendet. Dabei wird zur Optimierung der Energieeffizienz bevorzugt Brüdendampf verwendet.
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Zur Erzielung einer möglichst optimalen Qualität und einer möglichst hohen Festigkeit einer jeweiligen Wellpappenrohpapierbahn wird für eine jeweilige Randschicht bevorzugt zumindest 10 g/m2 Refinerholz- bzw. TMP-Stoff verwendet.
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Zur weiteren Erhöhung der Festigkeit der Wellpappenrohpapierbahn ist insbesondere auch von Vorteil, wenn als Refinerholz- bzw. TMP-Stoff sogenannter ATMP- und/oder CTMP-Stoff (ATMP: Advanced TMP; CTMP: Chemi-Thermomechanical Pulp) verwendet wird.
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Dabei wird bevorzugt zumindest für den als Refinerholz- bzw. TMP-Stoff verwendeten ATMP- und/oder CTMP-Stoff der spezifische Energieeintrag ≥1200 kWh/t gewählt.
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Für eine jeweilige Randschicht wird bevorzugt 100% Refinerholz- bzw. TPM-Stoff verwendet, wodurch eine möglichst hohe Sauberkeit sowie eine möglichst hohe Festigkeit der jeweiligen Wellpappenrohpapierbahn erreicht wird.
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Insbesondere zur Minimierung der Kosten ist zudem von Vorteil, wenn für die Basisschicht bzw. eine jeweilige Zwischenschicht jeweils 100% Altpapierstoff verwendet wird.
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In bestimmten Fällen ist auch von Vorteil, wenn für die Basisschicht bzw. eine jeweilige Zwischenschicht jeweils gemischter Altpapierstoff und/oder OCC-Altpapierstoff (OCC: Old Corrugated Container, Altwellpappe, hochwertige Altpapiersorte) verwendet wird.
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Dabei enthält der für die Basisschicht bzw. eine jeweilige Zwischenschicht verwendete Altpapierstoff bevorzugt etwa 40% gemischten Altpapierstoff und etwa 60% OCC-Altpapierstoff.
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Die insbesondere zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignete erfindungsgemäße Maschine zur Herstellung einer Wellpappenrohpapierbahn, insbesondere einer Linerbahn oder CM- oder Wellenbahn (CM: Corrugated Medium) umfasst einen Mehrschichtstoffauflauf und eine Blattbildungseinheit, durch die die Wellpappenrohpapierbahn zumindest zweischichtig mit einer Basisschicht und einer darauf vorgesehenen Randschicht oder mit zwei Randschichten und wenigstens einer dazwischenliegenden Zwischenschicht erzeugbar ist, indem der Blattbildungseinheit die für die verschiedenen Schichten der Wellpappenrohpapierbahn vorgesehenen Stoffsuspensionen vom Mehrschichtstoffauflauf zugeführt werden, wobei für die Basisschicht bzw. eine jeweilige Zwischenschicht jeweils Altpapierstoff und für eine jeweilige Randschicht Refinerstoff, insbesondere Refinerholzstoff vorgesehen ist.
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Die Vorteile der erfindungsgemäßen Maschine ergeben sich aus den bereits im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren genannten Vorteilen.
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Bevorzugte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Maschine zeichnen sich dadurch aus, dass die Blattbildungseinheit in Verbindung mit einem Dreischichtstoffauflauf zur Erzeugung einer dreischichtigen Wellpappenrohpapierbahn mit zwei Randschichten und einer dazwischenliegenden Zwischenschicht einen Gapformer, insbesondere einen Roll Gapformer mit Formierwalze oder einen Blade Gapformer mit mehrheitlich starren Entwässerungselementen, umfasst, und/oder in Verbindung mit einem Zweischichtstoffauflauf zur Erzeugung einer zweischichtigen Wellpappenrohpapierbahn mit einer Basisschicht und einer darauf vorgesehenen Randschicht eine Tri-Nip-Presse mit drei Pressnips, insbesondere eine DuoZentriNF-Presse, vorgesehen ist, bei der der erste Pressnip doppelt befilzt, im zweiten und dritten Pressnip die Wellpappenrohpapierbahn jeweils mit ihrer Unterseite gegen eine glatte Zentralwalze gepresst und der dritte Pressnip durch eine Schuhpresswalze gebildet ist, wobei der Refinerstoff, insbesondere Refinerholzstoff, bzw. die diesen enthaltende Randschicht der zweischichtigen Wellpappenrohpapierbahn im zweiten und dritten Pressnip jeweils mit der Zentralwalze oder anstatt mit der Zentralwalze mit einem Filz in Kontakt steht.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert; in dieser zeigen:
- 1 eine schematische Teildarstellung einer beispielhaften Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Maschine zur Herstellung einer Wellpappenrohpapierbahn, und
- 2 eine schematische Querschnittsdarstellung einer mit der Maschine gemäß 1 hergestellten dreischichtigen Wellpappenrohpapierbahn.
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1 zeigt in schematischer Teildarstellung eine Maschine 10 zur Herstellung einer Wellpappenrohpapierbahn 12, bei der es sich insbesondere um eine Linerbahn oder eine CM- oder Wellenbahn (CM: Corrugated Medium) handeln kann.
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Im vorliegenden Fall ist die Maschine 10 beispielsweise zur Herstellung einer dreischichtigen Wellpappenrohpapierbahn 12 mit zwei Randschichten und einer dazwischenliegenden Zwischenschicht ausgeführt.
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Dazu umfasst die Maschine 10 einen dreischichtigen Mehrschichtstoffauflauf 14 und eine Blattbildungseinheit 16, der die für die verschiedenen Schichten der Wellpappenrohpapierbahn 12 vorgesehenen Stoffsuspensionen vom dreischichtigen Mehrschichtstoffauflauf 14 separat zugeführt werden. Dabei wird der dreischichtige Mehrschichtstoffauflauf 14 zur Erzeugung der beiden Randschichten der Wellpappenrohpapierbahn 12 jeweils mit einer Stoffsuspension a) und zur Erzeugung der Zwischenschicht der Wellpappenrohpapierbahn 12 mit einer Stoffsuspension b) gespeist, wobei für die Zwischenschicht Altpapierstoff aber auch Ausschuss-Stoff aus der Produktion und für die beiden Randschichten jeweils Refinerstoff, insbesondere Refinerholzstoff verwendet wird.
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Für eine jeweilige Randschicht wird im vorliegenden Fall 100% Refinerholz- bzw. TMP-Stoff verwendet, wobei je Randschicht zumindest 10 g/m2 Refinerholz- bzw. TMP-Stoff eingesetzt wird. Für die Zwischenschicht der Wellpappenrohpapierbahn 12 wird dagegen meist 100% Altpapierstoff verwendet. Dabei kann für die Zwischenschicht insbesondere auch gemischter Altpapierstoff und/oder OCC-Altpapierstoff (OCC: Old Corrugated Container, Altwellpappe, hochwertige Altpapiersorte) verwendet. Im letzteren Fall können beispielsweise 40% gemischter Altpapierstoff und etwa 60% OCC-Altpapierstoff vorgesehen sein.
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Zur Erhöhung der Festigkeit der Wellpappenrohpapierbahn 10 kann als Refinerholz- bzw. TMP-Stoff auch sogenannter ATMP- und/oder CTMP-Stoff (ATMP: Advanced TMP; CTMP: Chemi-Thermomechanical Pulp) verwendet werden.
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Dabei wird zumindest für den als Refinerholz- bzw. TMP-Stoff verwendeten ATMP- und/oder CTMP-Stoff der spezifische Energieeintrag ≥1200 kWh/t gewählt, wobei dieser spezifische Energieantrag insbesondere 1600 kWh/t betragen kann.
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Die Blattbildungseinheit 16 umfasst im vorliegenden Fall beispielsweise einen Gapformer 18 mit einer Doppelsiebanordnung zur zweiseitigen Entwässerung. Dabei wird die vom Mehrschichtstoffauflauf 14 gelieferte dreischichtige Stoffsuspension als kompakter Strahl auf möglichst kurzem Weg direkt in den Spalt (Gap) 20 zwischen dem Obersieb 22 und dem Untersieb 24 (Siebzwickel) gespritzt.
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2 zeigt eine schematische Querschnittsdarstellung einer mit der Maschine 10 gemäß 1 hergestellte dreischichtige Wellpappenrohpapierbahn 12. Dabei sind die beiden äußeren, jeweils Refiner- bzw. Refinerholzstoff enthaltenden Randschichten 26 sowie die dazwischenliegende, Altpapierstoff enthaltende Zwischenschicht 28 zu erkennen.
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Als Gapformer kann beispielsweise ein Roll Gapformer mit rotierenden Entwässerungselementen oder ein Blade Gapformer mit starren Entwässerungselementen vorgesehen sein.
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In Verbindung mit einem Zweischichtstoffauflauf zur Erzeugung einer zweischichtigen Wellpappenrohpapierbahn mit einer Basisschicht und einer darauf vorgesehenen Randschicht kann beispielsweise eine Tri-Nip-Presse mit drei Pressnips, insbesondere eine DuoZentriNF-Presse, vorgesehen sein, bei der der erste Pressnip doppelt befilzt, im zweiten und dritten Pressnip die Wellpappenrohpapierbahn jeweils mit ihrer Unterseite gegen eine platte Zentralwalze gepresst und der dritte Pressnip durch eine Schuhpresse gebildet ist, wobei der Refinerstoff, insbesondere Refinerholzstoff, bzw. die diesen enthaltende Randschicht der zweischichtigen Wellpappenrohpapierbahn im zweiten und dritten Pressnip jeweils mit der Zentralwalze oder anstatt mit der Zentralwalze mit einem Filz in Kontakt steht.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Maschine
- 12
- Wellpappenrohpapierbahn
- 14
- Mehrschichtstoffauflauf
- 16
- Blattbildungseinheit
- 18
- Gapformer
- 20
- Spalt
- 22
- Obersieb
- 24
- Untersieb
- 26
- Randschicht
- 28
- Zwischenschicht
