DE2250421A1

DE2250421A1 - Verfahren zur herstellung von papier oder dergleichen und anlage zur durchfuehrung des verfahrens

Info

Publication number: DE2250421A1
Application number: DE2250421A
Authority: DE
Inventors: Erik Sture Eriksson
Original assignee: KARLSTAD MEKANISKA AB
Current assignee: KARLSTAD MEKANISKA AB
Priority date: 1971-10-15
Filing date: 1972-10-13
Publication date: 1973-05-03
Also published as: AT326996B; JPS48103804A; NO140939C; SU722496A3; FR2157459A5; ATA879872A; SE362672B; US3821073A; CA971789A; GB1376518A; IT975214B; NO140939B; JPS5122962B2

Description

13. Oktober I972 A 259 72 B/ib

Firma AKTIEQOLAGET KARLSTADS MEKANISKA WERKSTAD, Verkstadsgatan 20, 652 21 Karlsta-d, Schweden

Verfahren zur Herstellung von Papier oder dergleichen und Anlage zur Durchführung des Verfahrens

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Papier oder ähnlichen Faserbahn- oder Faserblattprodukten ohne Abgabe von das Wasser verunreinigenden biochemisch oxydierenden Substanzen aus dem Produktionsprozess. Die Erfindung betrifft auch eine Produktionsanlage, in welcher das erfindungsgemäße Verfahren angewendet wird.

Die für die Herstellung von Papier oder ähnlichen Faserbahn- oder Faserblattprodukten durch Naßformung verwendeten Faserstoffsuspensionen enthalten im allgemeinen wesentliche Mengen biochemisch oxydierender Substanzen, sogenannte BOD (biochemical oxygen demand) Substanzen, die bei Herstellung von Faserstoff entstehen und die- in dem Süspensionsvjasser enthalten sind, das

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aus der Fasersuspension bei deren Entwässerung im Papierherstellungsprozess entfernt wird. Diese BOD-Substanzen bestehen teilweise aus suspendierten organischen Substanzen, wie pulveriges Material, Rinde, Harz und Fett und teilweise aus gelösten organischen Substanzen, wie Lignin, Kohlenwasserstoffen, organischen Säuren und Alkoholen. Infolgedessen enthält das von dem Bahn- oder Blattformteil und dem Preßteil, der Papiermaschine herrührende Siebwasser oder Abwasser im allgemeinen eine wesentliche Menge solcher BOD-Substanzen, weshalb es mehr und mehr einleuchtend geworden ist, daß derartiges Abwasser nicht in Flüsse oder Seen abgelassen werden kann, wo es eine unzulässige Wassepverschmutzung bewirken würde. Grundsätzlich gibt es zwei Verfahren zur Lösung dieses Problems. Bei einem Verfahren werden bei der Herstellung des Faserstoffes, das heißt bei der Herstellung der Papierpulpe, solche Maßnahmen getroffen, daß die sich ergebende Pulpe keine BOD-Substanzen enthält, die das Abwasser in dem folgenden Papierherstellungsprozess verschmutzen können. Dies muß natürlich derart erfolgen, daß bei der Pulpenherstellung selbst keine Abgabe von BOD-Substanzen enthaltendem Wasser erfolgt. Ein derartiges Verfahren birgt aber beträchtliche Probleme in sich. Die festen suspendierten BOD-Substanzen können na-

/durch
türlich grundsätzlich/Filtration oder Absetzen entfernt werden, jedoch können sie kaum in den Pulpenherstellungsprozess wieder eingeführt werden, sondern sie müssen vernichtet oder in anderer Weise unschädlich gemacht werden. Die gelösten BOD-Substanzen

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andererseits rufen noch schwierigere Probleme hervor, da sie durch mechanische Mittel nicht entfernt werden können« Das zweite Verfahren besteht darin, auf die im Abwasser der Blattform- und Preßabschnitte der Papiermaschine, die im Papierher-r stellungsverfahren verwendet wird, derart einzuwirken, daß diese Substanzen nicht in Flüsse oder Seen abgegeben werden. Wie

' oben erwähnt, können die festen suspendierten BOD-Substanzen vom Abwasser durch Filtration oder durch Absetzen, getrennt und

. entweder vernichtet oder in den Prozess wieder eingebracht werden, wobei im letzteren Fall jedoch die wiedereingebrachten BOD-Substanzen eine gewisse Verfärbung oder ein Gelbwerden des hergestellten Papiers bewirken. Dagegen können die in dem Abwasser gelösten Substanzen nur bewahrt werden, indem das Abwassersystem vollständig geschlossen wird, so daß alles Abwasser wieder in den Prozess eingebracht wird.

Erstes Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines verbesserten Verfahrens zur Herstellung von Papier oder ähnliehen Faserband- oder Faserblattprodukten, bei welchem "es möglich-ist, als Ausgangsmaterial eine BOD-Substanzen enthaltendes Faserstoffsuspension zu verwenden, ohne daß irgendwelches BOD-Substanzen enthaltendes Abwasser abgegeben wird und ohne daß eine Verfär-. bung oder ein Gelbwerden der Oberfläche des Erzeugnisses aufgrund der Anwesenheit von BOD-Substanzen auftritt.

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Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens zur Herstellung von Papier oder ähnlichen Faserbahn- oder Faserblattprodukten, bei welchem ein sehr geringer Gesamtwasserverbrauch auftritt und bei welchem nahezu die für das Verfahren erforderliche gesamte Wassermenge in dem Prozess in geschlossenen Schleifen zirkuliert.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer Anlage zur Herstellung von Papier und ähnlichen Faserbahnoder Faserblattprodukten unter Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangs-Faserstoffsuspension in einen ersten und einen zweiten Suspensionsstrom geteilt wird, daß der erste Fasersuspensionsstrom zu einer ersten Bahn- oder Blattformstufe zur Formung und Entwässerung einer ersten Faserschicht gefördert wird, daß der zweite Fasersuspensionsstrom zunächst einem Waschvorgang unterworfen wird, in welchem das ursprüngliche, BOD-Substanzen enthaltende Suspensionswasser durch neues Suspensionswasser ersetzt wird, das im wesentlichen frei von BOD-Substanzen ist, und daß dieser zweite Fasersuspensionsstrom im Anschluß an den Waßchvorgang zu wenigstens einer Blattformstufe geführt wird, in welcher wenigstens eine weitere Faserschicht gebildet und entwässert wird, daß die erste Faserschicht und die zusätzliche oder

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die zusätzlichen· Faserschichten miteinander zu· einer wenigstens zweischichtigen Faserbahn verbunden werden und daß das Wasser aus dem ersten Fasersuspensionsstrom in der ersten Bahn- oder Blattforrnstufe entfernt wird und das ursprüngliche, BOD-Substanzen enthaltende, im Waschvorgang ausgetauschte Suspensionswasser im zweiten Fasersuspensionsstrom in die Ausgangsfaserstoffsuspension zurückgeführt wird.

Eine bevorzugte Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, daß das 'aus der Fasersuspension in der zusätzlichen Bahn- oder Blattformstufe entfernte Abwasser in den Waschprozess zurückgeführt und dazu verwendet wird, das in dem ursprünglichen, BOD-Substanzen enthaltende Suspensionswasser in dem zweiten Fasersuspensionsstrom zu ersetzen.

Bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird Papier oder ein ähnliches Faserbahn- oder Faserblattprodukt in zwei oder vorzugsweise drei oder noch mehr Schichten hergestellt, wobei die BOD-Substanzen, die ursprünglich in der Ausgangsfaserstoffsuspension enthalten waren, im wesentlichen in einer dieser Schichten konzentriert ist, und zwar insbesondere in der Mittelschicht in dem erhaltenen, aus drei oder mehr Schichten bestehenden Produkt. Auf diese Weise wird eine Abgabe der im Wasser enthaltenen BOD-Substanzen aus dem Herstellungsprozess ausgeschaltet, und es bleibt wenigstens eine Oberflächenschicht des Produk-

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tes, für den Fall daß das Produkt aus nur zwei Schichten besteht, frei von BOD-Substanzen, die eine Verfärbung oder ein Gelbwerden der Oberfläche bewirken können. Da bei dem Verfahren nach der Erfindung alles Abwasser wieder in den Prozess eingebracht wird, so daß das Abwassersystem vollständig geschlossen ist, bleibt der Gesamtwasserverbrauch für den Prozess sehr gering. Dies ergibt den zusätzlichen sehr wichtigen Vorteil, daß eine Herstellungsanlage, die gemäß der Erfindung betrieben wird, nicht unbedingt in der Nähe einer großen Wasserquelle, wie z.B. einem Fluß oder einem See gelegen sein muß.

Die Erfindung ist im folgenden anhand der Zeichnung an Ausführungsbeispielen näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 beispielsweise ein Flußdiagramm für die Herstellung von Zeitungspapier, bei der ein Verfahren gemäß der Erfindung verwendet wird;und

Fig. 2 schematisch eine Papiermaschine, die für die Herstellung der Produktion nach Fig. 1 verwendet werden kann.

In dem Flußdiagramm nach Flg. 1 für die Herstellung von dreischichtigem Zeitungspapier mittels eines Verfahrens gemäß der Erfindung sind die Pulpe- oder Faserstoffsuspensionsströme durch doppelte ausgezogene Linien dargeteilt, während die Wasserströme durch einzelne ausgezogene Linien dargestellt sind.

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Die Zahlen neben den verschiedenen Strömen zeigen beispiel .5--weise die Wassermengen in den verschiedenen Strömen in Kubi-K-meter pro Tonne hergestelltem Papier an.

In einem Schleifprozess 1, dem Holz und Wasser, das im Holz enthalten ist und am Holz anhaftet, bei 2 zugeführt wird, wird das Holz in üblicher Weise zu Holzpulpe geschliffen, welche zu einem Siebprozess 3 übertragen wird, in welchem bei 4 zusätzlich Wasser zugefügt wird. Die Pulpe wird in üblicher Weise in Faserstoffsuspension umgewandelt, die für die Papierherstellung verwendet wird. Diese Ausgangs-Faserstoffsuspension aus der Siebstufe 5 wird in zwei Suspensionsströme 5 und 6 geteilt. Diese Teilung der Ausgangs-Faserstoffsuspension in 2wei getrennte Suspensionsströme kann, wenn gewünscht, auch eine Qü<3-litätsunterscheidung in bezug auf beispielsweise die Faserlänge des Faserstoffes in den beiden Suspensionsströmen 5 und 6 beinhalten. Diese beiden Fasersuspensionsströme 5 und 6 enthalten BOD-Substanzen.

Der Suspensionsstrom 5 wird unmittelbar einer ersten Bahn- oder Blattformstufe 7 für die Formung und Entwässerung einer ersten Faserschicht 8 zugeführt. Die gesamte Menge an Abwasser aus dieser ersten Bahn- oder Blattformstufe 7 wird ge-

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sammelt und in den Prozess wieder eingebracht, und zwar in dem dargestellten Beispiel der Erfindung in den Siebprozess

Der zweite Pasersuspensionsstrom 6 wird zu einem Waschprozess 9 geführt, in welchem die Fasersuspension 6, welche BOD-Substanzen enthält, gewaschen oder mit bei 10 zugeführtem Wasser behandelt wird, das im wesentlichen frei von BOD-Substanzen ist, und zwar in solcher Weise, daß das ursprüngliche, BOD-Substanzen enthaltende Suspensionswasser durch neues Suspensionswasser ersetzt wird, das im wesentlichen frei von BOD-Substanzen ist. Infolgedessen ergibt die Waschstufe 9 einen Pasersuspensionsstrom 11, der im wesentlichen frei von BOD-Substanzen ist. Die BOD-Substanzen, die ursprünglich in dem Fasersuspensionstrom 6 enthalten gewesen sind, werden aus dem Waschprozess 9 zusammen mit dem Suspensionswasser ausgetragen, das in dem Waschprozess austauscht worden ist, und zwar als Wasserstrom 12, der wieder in die ursprüngliche Paserstoffsuspension eingeführt wird, das heißt in dem dargestellten Beispiel in den Siebprozess 3. Verschiedene Arten von Waschvorrichtungen für einen solchen Austausch des Suspensionswassers in einer Paserstoffsuspension sind an sich bekannt, v/eshalb sie im einzelnen nicht beschrieben werden müssen.

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Der Fasersuspensionsstrom 11 aus der Waschstufe Q* der frei von BOD-Substanzen ist, wird in dem dargestellten Beispiel der Erfindung in zwei Suspensionsströme geteilt, die einer zweiten Bahn- oder Blattformstufe 13 und einer dritten Bahn- oder Blatt formstufe 14 zugeführt werden. -In der zweiten Bahn- oder Blattformstufe 13 wird eine zweite Faserschicht ge-r • -formt und entwässert. Diese zweite Faserschicht aus der zweiten Bahn- oder Blattformstufe 13 wird mit der ersten Fasei-·- schicht 18 aus der ersten Bahn- oder Blattformstufe 7 zu einer zweischichtigen Faserbahn 15 vereinigt, die anschließend mit einer dritten Faserschicht vereinigt wird, die in der dritten Bahn- oder Blattformstufe 14 geformt und entwässert worden ist, so daß schließlich eine dreischichtige Faserbahn 1β erhalten wird. Die verschiedenen Faserschichten werden vereinigt und bilden endgültig eine Mehrschichtfaserbahn in der Weise, daß die Faserschicht 8, die in der ersten Bahn- oder Blattformstufe 7 geformt worden ist, zwischen den beiden Faserschichten liegt, die in den zusätzlichen Bahn- oder Blattformstufen 13 undl4 geformt worden sind. In der zweiten Bahn- oder Blattformstufe wird vorzugsweise die zweite Faserschicht in Berührung mit eiuer Seite der Faserschicht 8 geformt, die in der ersten Bahn- oder Blattformstufe 7 hergestellt worden ist, während in der dritten Bahn- oder Blattformstufe 14 die dritte Faserschicht geformt und entwässert wird, und zwar in Berührung mit der gegenüberliegenden

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Seite der ersten Faserschicht 18 in der Zweischichtfaserbahn 15, die von der zweiten Bahn- oder Blattformstufe 13 übertragen wird. Teilweise können aber auch die verschiedenen Faserschichten getrennt geformt und entwässert werden und anschliessend miteinander vereinigt werden, um die endgültige Mehrschichtbahn zu bilden. Ob das eine oder das andere Verfahren angewendet wird, ist von sekundärer Bedeutung für den erfindungsgemäßen Prozess, und es wird in erster Linie bestimmt durch die Art der verwendeten Papiermaschine.

Die sich ergebende Mehrschichtfaserbahn 16 wird anschliessend durch einen Preßabschnitt 17 für eine zusätzliche Entwässerung und anschließend in eine Trockenstufe (in der Zeichnung nicht gezeigt) geführt, in welcher das in der den Preßabschnitt 17 verlassenden Papierbahn 18 verbliebene Wasser entfernt wird. In üblicher Weise wird eine gewisse Menge an reinem Wasser bei 19 dem Preßabschnitt 17 zugeführt, um die Preßfilze zu reinigen.

Es wird angenommen, daß das Abwasser von den Bahn- oder .Blattformstufen 13 und 14 und auch von dem Preßabschnitt 17 im wesentlichen frei von irgendwelchen BOD-Subs tanzen ist, weshalb dieses Abwasser in einen Fluß oder einen See eingeleitet werden kann, ohne daß hierdurch das V/asser verschmutzt wird. Das Abwasser von den Bahn- oder Blattformstufen 13 und 14 jedoch

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und von dem Preßabschnitt 17 wird -vorzugsweise gesammelt und bei 10 dem Waschprozess 9 zugeführt, in welchem dieses Abwasser als Waschwasser verwendet wird, das frei von BOD-Substanzen ist, wie es für das Waschen des Fasersuspenslonsstronies 6 erforderlich ist. Auf diese Weise wird ein vollständig geschlossenes .Abwassersystem gebildet, und es wird somit ein sehr niedriger Wasserverbrauch erhalten. In dem dargestellten Beispiel der Erfindung wir-d der Wasserverbrauch beschränkt auf die Wassermenge, die dem Prozess zusammen mit dem Holz in der SeM/eifstufe 1 zugeführt und auf die Menge von sauberem Wasser, die bei 19 dem Preßabschnitt 17 für die Reinigung der Preßfilze züge-* führt wird. Eine entsprechende Menge an Wasser verläßt den Prozess zusammen mit der Papierbahn 18, welche den Preßabschnitt 17 verläßt. Diese Wassermenge wird infolgedessen als Dampf bei der ansdließenden Trocknung der Papierbahn entfernt. Der greissere Teil der sehr großen Wassermenge, die für den Prozess erforderlich ist, zirkuliert in geschlossenen Schleifen in dem Prozess. Aufgrund des sehr niedrigen Wasserverbrauchs des Prozesses muß eine Papierherstellungsanlage, die gemäß der Erfindung arbeitet, nicht in der Nähe einer großen Wasserquelle, wie beispielsweise einem Fluß oder einem See angeordnet werden.

Es wird auch angenommen, daß die BOD-Substanzen,.die in der die Schleifstufe 1 verlassenen Pulpe enthalten sind im wesentlichen ausschließlich in der. Faserschicht ο konzentriert ist,

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die in der ersten Bahn- oder Blattformstufe 7 geformt ist und die die Mittelschicht in der hergestellten Papierbahn darstellt, während andererseits die Faserschichten, die in den Bahn- oder Blatt formstufen IJ> und 14 geformt sind und die die äußeren Schichten in der hergestellten Papierbahn darstellen, im wesentlichen vollständig frei von irgendwelchen BOD-Substanzen sind. Infolgedessen hat das hergestellte

nicht

Papier Oberflächenschichten, die/durch irgendwelche BOD-Substanzen verfärbt oder gelblich geworden sind, und zwar trotz der Tatsache, daß praktisch die gesamte Menge an BOD-Substanzen, die in der Ausgangspulpe enthalten waren, auch in der hergestellten Papierbahn enthalten sind, insbesondere in deren Mittelschicht 8, jedoch keine im Wasser enthaltenen BOD-Substanzen aus dem Prozess ausgebracht werden. Der Einschluß der BOD-Substanzen in der Mittelschicht 8 der Papierbahn ergibt normalerweise keine Beeinträchtigung der Qualität des Endproduktes. Es ist im Gegenteil oft festgestellt worden, daß die BOD-Substanzen der Mittelschicht und somit auch der endgültigen Papierbahn eine erhöhte Festigkeit geben. Diese erhöhte Festigkeit ergibt sich wahrscheinlich aufgrund der pulverfb'rmigen Bestandteile in den BOD-Substanzen.

Wenn eine gewisse Menge an chemischer Holzpulpe in der in Fig, 1 dargestellten Zeitungspapierherstellung verwendet wer

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den soll, wird diese chemische Pulpe vorzugsweise dem Fasersuspensionsstrom 5 zugefügt, welcher der ersten Bahn- oder Blattformstufe 7 zugeführt wird, wie es durch einen gestrichelten Strompfeil 20 dargestellt ist, so daß auch die BOD-Substanzen in der chemischen Pulpe in die Mittelschicht 8 der Endpapierbahn eingebracht werden.

Bei der in Fig.l beispielsweise dargestellten Ausführung der Erfindung wird die gesamte Abwassermenge von der ersten Bahn- oder Blattformstufe 7 und von dem Waschprozess 9 in den Siebprozess 5 eingebracht. Es ist aber selbstverständlich-, daß wenigstens ein Teil dieser Abwassermenge auch unmittelbar in die Fasersuspensionsströme 5 und 6 eingebracht werden kann oder auch dem Schleifprozess 1 oder irgendeiner anderen Prozessstufe zugeführt werden kann, die für die Herstellung der Ausgangs-Faserstoffsuspension verwendet wird.

In dem Preßabschnitt 17 wird die dreischichtige Faserbahn von beiden Seiten entwässert, weshalb das in den beiden Oberflächenschichten der Faserbahn enthaltene Wasser, das im wesentlichen frei von irgendwelchen BOD-Substanzen ist, entfernt und durch Wasser ersetzt wird, das von der Mittelschicht 8 herrührt, das die BOD-Substanzen enthält. Um zu verhindern, daß die BOD-Substanzen in der Mittelschicht 8 die Oberflächen der Papierbahn erreichen und somit die Bahnoberflächen verfär-

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ben oder auch aus der Bahn in das Abwasser des Preßabschnittes eintreten, ist es vorzuziehen, den Grad der Entwässerung der Mittelschicht 8 in der ersten Bahn- oder Blattformstufe 7 auf einen solchen Wert einzustellen, daß der Wassergehalt der Faserschicht 8, die die erste Bahn- oder Blattformstufe verläßt, nicht den Gesamtwassergehalt der dreischichtigen Faserbahn 18, welche den Preßabschnitt 17 verläßt, übersteigt.

Obwohl die Erfindung oben beschrieben ist in der Anwendung zur Herstellung von dreischichtigem Zeitungspapier, ist es selbstverständlich, daß das erfindungsgemäße Verfahren mit den gleichen Vorteilen auch für die Herstellung einer Papierbahn angewendet werden kann, die nur aus Faserschichten besteht, in welchem Falle jedoch nur eine Oberfläche der Papierbahn frei von BOD-Substanzen ist. Selbstverständlich kann mit dem erfindungsgemäßen Verfahren auch eine Papierbahn mit mehr als drei Schichten hergestellt werden. Es wird auch angenommen, daß die Erfindung auch angewendet werden kann für die Herstellung von anderen Faserbahn- oder Faserblattprodukten als Papier, wie z.B. zur Herstellung von Karton oder Hartfaserpappe.

Bei der Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens für die Herstellung von Papier können verschiedene Arten von Pa-

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piermaschinen verwendet werden, die für die Herstellung von Mehrschichtpapier geeignet sind. Vorzugsweise kann eine Papiermaschine einer solchen Art verwendet werden, wie sie schematisch in Fig. 2 dargestellt ist.

Die in Fig. 2 beispielsweise dargestellte Papiermaschine ist für die Herstellung von Dreischichtpapier vorgesehen. Sie enthält infolgedessen in Übereinstimmung mit dem Flußdiagramm in Fig. 1 einen ersten Bahn- oder Blattformabschnitt J, einen zweiten Bahn- oder Blatt formabschnitt 13, einen dritten Bahn- oder Blattformabschnitt 14 und einen Preßabschnitt 17·

Der erste Bahn- oder Blattformabschnitt 7 enthält eine erste Formwalze 29 und zwei endlose Siebe 22 und 23, die sich zusammen aufeinander über einen Teil der zylindrischen Oberfläche der Formwalze 21 erstrecken, wobei das Sieb 22 der Formwalze 21 am nächsten liegt. Das Sieb 22 erstreckt sich auch über eine Anzahl Führungs- und Spannwalzen PA. Das andere Sieb 23 erstreckt sich über eine Anzahl Führungs- und Spann.walzen 25 und auch über eine erste Gautschwalze 26 und über eine zweite Formwalze 27 in dem zweiten Bahn- oder Blattformabschnitt 13· An der ersten Formwalze 21 bilden die Siebe 22 und 23 zwischen sich einen Spalt, der in Richtung der Bewegung der Siebe konvergiert. Die Fasersuspension wird in diesen Spalt aus einer ersten Paplermaschinen-bütte 28 eingespritzt. Radial auswärts

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des Umfangsteiles der ersten Formwalze 21, über den sich die beiden Siebe 22 und 23 erstrecken, ist eine Schale oder ein Kasten 29 angeordnet, welcher das aus der zwischen den Sieben 22 und 23 geformten Faserbahn entfernte Wasser sammelt. Die erste Formwalze 21 in dem ersten Bahn- oder Blattformabschnitt 7 hat eine offene, das heißt wasserdurchlässige, zylindrische Wand, an deren Innenseite in dem Umfangsteil der Formwalze, über den sich die Siebe 22 und 23 erstrecken, ein Saugkasten angeordnet 1st. Ferner ist dort eine zusätzliche Schale 31 angeordnet, welche · das Abwasser von der Formwalze 21 sammelt.

Die Fasersuspension oder der Faserbrei, der aus der Maschinenbütte 28 in den konvergierenden Spalt zwischen den beiden Sieben 22 und 23 in dem ersten Bahn- oder Blattformabschnitt 7 eingespritzt wird, wird dadurch entwässert, daß das Wasser durch die beiden Siebe 22 und 23 hindurchgedrängt wird, wenn diese zusammen entlang eines Teiles der zylindrischen Oberfläche der Formwalze 21 laufen. Das Wasser, das durch das innere Sieb 22 gedrängt wird, fließt durch die perforierte zylindrische Wand der Formwalze 21 und wird entgegen der Wirkung der Zentrifugalkraft durch den Sog des Saugkastens 30 gehalten. Wenn die Wirkung des Saugkastens 30 aufgrund der Rotation der Formwalze 21 aufhört, wird das Wasser aus der Formwalze in die Schale 31 .ausgeschleudert. Der Teil des Suspensionswassers, der

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durch das äußere Sieb 23 gedrängt wird, wird durch die Zentrifugalkraft in die Schale 29 geschleudert. Da somit das Suspensionswasser entfernt ist, wird eine Faserbahn 8 (Fig.l) zwischen den beiden Sieben 22 und 23 geformt, die zwischen den Sieben 22 und 23 zur ersten Gautschwalze 26 des ersten Bahn- oder Blattformabschnittes 7 geführt wird. Diese erste -Gautschwalze 26 ist mit einer Saugzone 32 versehen, in welcher weiteres Wasser aus der Faserbahn entfernt wird, und es wird die Papierbahn von dem Sieb 22 getrennt und durch das andere Sieb 23 zur zweiten Bahn- oder Blattformstufe 13 geführt.

Der zweite Bahn- oder Blattformabschnitt 13 hat im wesentlichen den gleichen Aufbau wie der erste Bahn- oder Blattformabschnitt 7· Er enthält infolgedessen eine zweite Formwalze 27* über die sich das Sieb 23 als inneres Sieb erstreckt, und ein Sieb 33* welches das äußere Sieb aus der Formwalze bildet und sich über Führungs- und Spannwalzen V\_s eine zweite Gautschwalze 35 und eine dritte Formwalze 36 in dem dritten Bahn- oder Blattformabschnitt 14 erstreckt. Eine zweite Maschinenbütte 38 für diesen zweiten Bahn- oder Blattformabschnitt spritzt Faserstoffsuspension in den konvergierenden Spalt zwischen den Sieben 33 und 23, und zwar im Bereich der zweiten Formwalze 27. Aus dieser eingespritzten Fasersuspension wird

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eine zweite Faserschicht geformt und entwässert, und zwar auf der in dem ersten Bahn- oder Blattformabschnitt 7 erzeugten Faserschicht. Im Gegensatz zu der ersten Formwalze 21 in dem ersten Bahn- oder Blattformabschnitt 7 hat die zweite Formwalze 27 im zweiten Bahn- oder Blattformabschnitt 13 eine geschlossene, undurchlässige Oberfläche, weshalb die neu geformte Faserschicht nur durch das äußere Sieb 33 entwässert wird. Das entfernte Wasser wird in einer Schale 39 gesammelt. An der zweiten Formwalze 27 wird auf diese Weise eine Faserbahn 15 (Fig. 1) erzeugt, die aus zwei Schichten besteht. Diese Faserbahn wird zwischen den beiden Sieben 23 und 33 zur zweiten Gautschwalze 35 gefördert, die mit einer Saugzone 37 versehen ist, in welcher weiteres Wasser aus der zweiten Faserschicht, die in dem zweiten Bahn- oder Blattformabschnitt 13 erzeugt worden ist, entfernt wird. Hier wird auch die zweischichtige Faserbahn von dem Sieb 23 getrennt und durch das Sieb 33 zu dem dritten Bahn- oder Blattformabschnitt 14 übertragen.

Der dritte Bahn- oder Blattformabschnitt 14 ist von gleicher Art wie der zweite Bahn- oder Blattformabschnitt 13· Er enthält infolgedessen zusätzlich zu der dritten Formwalze 36 und dem Sieb 33* welches an dieser Formwalze als inneres Sieb wirkt, auch ein äußeres Sieb 40, das sich über Führungs-

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und Spannwalzen J>1 und eine dritte Gautschwalze 42 erstreckt, die mit einer Saugzone 43, einer dritten Maschinenbütte 44 und einer Sammelschale 45 für das entfernte Wasser versehen ist. Die in den Spalt zwischen den Sieben 40 und 33 aus der Maschinenbütte 44 eingespritzte Fasersuspension bildet in Berührung mit der in dem ersten Bahn- oder Blattformabschnitt 7 erzeugten Faserschicht eine dritte Faserschicht, und es wird diese dritte Faserschicht durch das äußere Sieb 40 entwässert. Das entfernte Wasser wird in der Schale 45 gesammelt. An der dritten Formwalze 26 wird infolgedessen eine dreischichtige Faserbahn 16 (Fig. l) erzeugt, in welcher die in dem ersten Bahn- oder Blatt'formabsehnitt 7 erzeugte Faserschicht die Mittelschicht bildet. Diese dreischichtige Bahn wird zwischen den Sieben 53 und-4o zur dritten Gautschwalze 42 geführt, in deren Saugzone 43 weiteres Wasser aus der zuletzt erzeugten Faser-' schicht entfernt wird, und wo die dreischichtige Bahn vom Sieb 33 getrennt und durch das Sieb 40 zum Preßabschnitt 17 gefördert wird. Die dreischichtige Faserbahn.wird von dem Sieb 40 durch einen endlosen Filz 47 abgenommen, welcher über die Abnahmewalze 46 läuft, und es wird dann die Bahn zusätzlich in dem Preßabschnitt 17 entwässert und damit die Faserbahn 18 (vergleiche Fig. 1) erzeugt, die zu einem in der Zeichnung nicht gezeigten Trockenabschnitt geführt wird.

Wenn die in Fig. ?. dargestellte und oben beschriebene

Papiermaschine für den in Fig. 1 gezeigten Produktionsprozess

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verwendet wird, wird der Suspensionsstrom 5 aus dem Siebprozess 3 der Maschinenbütte 28 des ersten Bahn- oder Blattformabschnittes 7 zugeführt, während der Suspensionsstrom 11 aus dem Waschprozess 9 den Maschinenbütten 38 und 44 des zweiten und des dritten Bahn- oder Blattformabschnittes 1? und 14 zugeführt wird. Das Abwasser aus den Sammelschalen 29 und 31 und von der ersten Gautschwalze 26 in dem ersten Bahn- oder Blattformabschnitt 7 wird wieder bei 4 in den Siebprozess 3 eingeführt, während das Abwasser von den Sammelschalen 39 und 45 und von den Gautschwalzen 35 und 42 im zweiten und dritten Bahn- oder Blattformabschnitt I3 bzw. 14 und auch das Abwasser von dem Preßabschnitt 17 bei 10 in den Waschprozess wieder eingeführt wird.

Da die Mittelschicht der Papierbahn, die in dem ersten Bahn- oder Blattformabschnitt 7 geformt ist, von beiden Seiten entwässert wird, wird eine sehr wirksame Entwässerung und eine vollständig symmetrisch geformte Mittelschicht erreicht. Da im Gegensatz hierzu die Formwalzen 27 und 36 in den beiden folgenden Bahn- oder Blattformabschnitten 13 und 14 geschlossene, undurchlässige Oberflächen haben, werden die auf den gegenüberliegenden Seiten der mittleren Faserschicht gebildeten äußeren Faserschichten im wesentlichen nur in Richtung von der mittleren Faserschicht nach außen entwässert. Dies ergibt den Vorteil, daß keine erwähnenswerte Entwässerung durch eine be-

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reits geformte und entwässerte Faserschicht stattfindet, die sonst Anlaß zu Störungen in der bereits vorher geformten Faserschicht geben könnte. Aus demselben Grunde wird die von den Maschinenbütten j58 und 44 in den Bahn- oder Blattformabschnitten IJ und 14 eingespritzte Suspension leicht gegen die äußeren Siebe 35 und 40 gerichtet, so daß "der Suspensionsstrahl nicht die sich bereits auf dem inneren Sieb befindliche Faserschicht zerstört.

Eine Papiermaschine, wie sie oben gezeigt und beschrieben ist, hat auch den Vorteil, daß alle Entwässerungsvorrichtungen entlang den Sieben aus umlaufenden Walzen bestehen, welche eine sehr geringe Abnutzung der Siebe bewirken. Es wird darauf hingewiesen, daß eine Papiermaschine dieser Art leicht mit weiteren Bahn- oder Blattformabschnitten versehen werden kann, um die Herstellung von Papierbahnen mit mehr als drei Schichten zu ermöglichen. Es wird auch darauf hingewiesen, daß eine Papiermaschine ähnlicher Art auch für die Herstellung von Papierbahnen mit nur zwei Schichten verwendet werden kann.

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

1. Verfahren zur Herstellung von Faserbahn- oder Faserblattprodukten, insbesondere von Papier, unter Verwendung einer BOD-Substanzen enthaltenden Ausgangs-Faserstoffsuspension, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangs-Faserstoffsuspension in einen ersten und einen zweiten Suspensionsstrom geteilt wird, daß der erste Fasersuspensionsstrom zu einer ersten Bahn- oder Blattformstufe zur Bildung und Entwässerung einer ersten Faserschicht gefördert wird, daß der zweite Fasersuspensionsstrom zunächst einem Waschprozess unterworfen wird, in welchem das ursprüngliche, BOD-Substanzen enthaltende Suspensionswasser durch neues Suspensionswasser ersetzt wird, das im wesentlichen frei von BOD-Substanzen ist, daß dieser zweite Fasersuspensionsstrom im Anschluß an den Waschprozess zu wenigstens einer Bahn- oder Blattformstufe geführt wird, in welcher wenigstens eine weitere Faserschicht gebildet und entwässert wird, daß die erste Faserschicht und die zusätzliche oder die zusätzlichen Faserschichten miteinander zu einer wenigstens zweischichtigen Faserbahn verbunden werden und daß das Wasser

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aus dem ersten Fasersuspensionsstrom und der ersten Bahnoder Blattformstufe entfernt wird und das ursprüngliche, BOD-Substanzen enthaltende, im Waschprozess ausgetauschte Suspensionswasser im zweiten Fasersuspensionsstrom in die Ausgangs-Faserstoffsuspension zurückgeführt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das aus der Fasersuspension in der zusätzlichen Bahnoder Blattformstufe entfernte Abwasser in den Waschprozess zurückgeführt und dazu verwendet wird, das in dem ursprünglichen, BOD-Substanzen enthaltende Suspensionswasser in dem zweiten Fasersuspensionsstrom zu ersetzen.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die wenigstens zweischichtige Faserbahn zur zusätzlichen Entwässerung durch einen Preßabschnitt geführt wird und daß das hier aus der Faserbahn entfernte V/asser in den Waschvorgang zurückgeführt und hier zum Ersatz des ursprünglichen, BOD-Substanzen enthaltenden Suspensionswasser in dem zweiten Fasersuspensionsstrom verwendet wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge-.kennzeichnet, daß das aus dem ersten Fasersuspensionsstrom in der ersten Bahn- oder Blattformstufe entfernte Wasser und das

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ursprüngliche, BOD-Substanzen enthaltende Suspensionswasser, das in dem zweiten Fasersuspensionsstrom in dem VJaschvorgang ausgetauscht worden ist, in einem Prozess für die Vorbereitung der Ausgangs-Faserstoffsuspension, wie z.B. einen Schleifprozess oder einen Siebprozess, zurückgeführt wird.

5· Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Fasersuspensionsstrom im Anschluß an den Waschvorgang zu zwei oder mehr zusätzlichen Bahn- oder Blattformstufen geführt und hier zwei oder mehr zusätzliche Faserschichten gebildet und entwässert werden, die mit der in der ersten Bahn- oder Blattformstufe gebildeten und entwässerten ersten Faserschicht zu einer mehrschichtigen Faserbahn so verbunden werden, daß die erste Schicht eine Mittelschicht in der mehrschichfen Faserbahn bildet.

6. Verfahren nach den Ansprüchen 3 und 5> dadurch gekennzeichnet, daß die erste Faserschicht in der ersten Bahn- oder Blattformstufe auf einen Wassergehalt entwässert wird, welcher den Gesamtwassergehalt am Ausgang des Preßabschnittes nicht übersteigt.

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7. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzliche Faserschicht oder die zusätzlichen Faserschichten in Berührung mit der ersten Faserschicht oder in Berührung mit einer vorher gebildeten zwei- oder mehrschichtigen Faserbahn gebildet und entwässert werden,

8. Verfahren nach Anspruch ¹J, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Faserschicht in der ersten Bahn- oder Blattformstufe gleichzeitig von beiden Seiten entwässert wird, während die zusätzliche Faserschicht oder die zusätzlichen Faserschichten, die in der zusätzlichen Bahn- oder Blattformstufe oder in den zusätzlichen Bahn- oder Blattformstufen gebildet sind, im wesentlichen nur von einer von der ersten Faserschicht abliegenden Oberfläche her entwässert werden.

9. Anlage zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche mit einem ersten Bahnoder Blattformabschnitt für die Bildung und Entwässerung einer ersten Faserschicht, mit wenigstens einem zusätzlichen Bahnoder Blattformabschnitt für die Bildung und Entwässerung wenigstens einer zusätzlichen Faserschicht, mit einer Vorrichtung für die Verbindung der ersten Faserschicht und der zusätzlichen Faserschicht oder -schichten zu einer mehrschichtigen Faser-

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bahn, mit einem Preßabschnitt für die Entwässerung der mehrschichtigen Faserbahn, mit einer Vorrichtung, welche einen Strom einer Ausgangs-Faserstoffsuspension in wenigstens einem ersten und einem zweiten Fasersuspensionsstrom teilt, und mit einer Waschvorrichtung zum Waschen einer Fasersuspension durch das ursprüngliche Suspensionswasser und durch frisches Wasser, dadurch gekennzeichnet, daß eine dem ersten Bahnoder Blattformabschnitt (7) dem ersten Fasersuspensionsstrom (5) zuführende Vorrichtung vorgesehen ist, daß eine der Waschvorrichtung den zweiten Fasersuspensionsstrom (6) zuführende und eine einen Strom (11) gewaschener Fasersuspension dem zu» sätzlichen Bahn- oder Blattformabschnitt (13*I¹O zuführende Vorrichtung vorgesehen ist, daß ferner eine Sammelvorrichtung für das von dem ersten Bahn- oder Blattformabschnitt (7) anfallende Abwasser und für das von der Waschvorrichtung (9) anfallende Suspensionswasser vorgesehen ist, welche dieses Wasser der Vorrichtung zur Aufnahme und Teilung der Ausgangs-Faserstoffsuspension zuführt, und daß eine Sammelvorrichtung für das in dem zusätzlichen Bahn- oder Blattformabschnitt (13*1*0 und in dem Preßabschnitt (17) anfallende Abwasser vorgesehen ist,' welche dieses Abwasser der Waschvorrichtung (9) als Waschwasser zuführt.

10. Anlage nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, daß der zusätzliche Bahn- oder Blattformabschnitt (13) so ausge-

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bildet ist, daß er eine Faserschicht bildet und entwässert, die sich in-Berührung mit der Faserschicht (8) befindet, die in dem ersten Bahn- oder Blattforrnabschnitt (7) gebildet und entwässert worden ist.

11. Anlage nach Anspruch 9* dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens zwei zusätzliche Bahn- oder Blattformabschnitte [Y⁷J₃\K) für die Bildung und Entwässerung je einer zusätzlichen Faserschicht vorgesehen sind, die an gegenüberliegenden Seiten der in dem ersten Bahn- oder Blattformabschnitt gebil deten und entwässerten ersten Faserschicht (8) mit dieser in Berührung stehen.

12. Anlage nach einem oder mehreren der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Bahn- oder Blattformabschnitt (z.P. 7) eine drehbare Formwalze (21) sowie zwei endlose Siebe (21,23) enthält, d ie sich aufeinander entlang eines Teiles der zylindrischen Oberfläche der Formwalze (21) erstrecken und a.n der Formwalze zwischen sich einen Spalt einschließen, der in Bewegungsrichtung der Siebe konvergiert, daß ferner eine Vorrichtung (28) zum Einspritzen einer Fasersuspension in den Spalt vorgesehen ist und daß das äußere Sieb (23) an der Formwalze (7) in einem gegebenen Formabschnitt das innere Sieb an der Formwalze (27) im nächsten Bahn- oder Blattformabschnitt (13) bildet.

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13· Anlage nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Formwalze (21) im ersten Bahn- oder Blattformabschnitt (7) eine offene, wasserdurchlässige zylindrische Oberfläche aufweist, während die Formwalzen in den zusätzlichen Bahnoder Blattformabschnitten (13,14) mit geschlossenen, undurchlässigen zylindrischen Oberflächen versehen sind.

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