DE2329021A1 - Verfahren und vorrichtung zum aufbringen von fasersuspension auf die bahnbildungspartie einer papiermaschine oder dergleichen - Google Patents
Verfahren und vorrichtung zum aufbringen von fasersuspension auf die bahnbildungspartie einer papiermaschine oder dergleichenInfo
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- D21F11/002—Processes for making continuous lengths of paper, or of cardboard, or of wet web for fibre board production, on paper-making machines by using a foamed suspension
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Description
- Verfahren und Vorrichtung zum Aufbringen von Fasersuspension auf die Bahnbildungspartie einer Papiermaschine oder dergleichen " Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Aufbringen von Fasersuspension auf die Bahnbildungspartie einer Papiermaschine o.dgl., wobei die Fasersuspension zu einem über die gesamte Arbeitsbreite der Bahnbildungspartie reichenden Suspensionsstrom verteilt wird, der durchgemischt und, nach einer vorherigen Beruhigungsperiode auf die Bahnbiidungspanie aufgetragen wird.
- In Suspension befindliche Fasern neigen bekanntlich zu Flockation d.h., sie verfilzen sich und bilden Faserzusammenballungen.
- Um dies zu verhindern, hat man sich bei Papiermaschinen bisher rotierender Lochwalzen bedient, durch die die Fasersuspension zum Verteilen der Faserzusammenballungen fließt. Die Wirkung der Lochwalzen, solche Faserzusammenballungen zu zerteilen, ist jedoch aus folgenden Gründen begrenzt. Die Fasern neigen dazu, sich in den Lochwalzen anzusammeln, welche, bedingt durch die Dimensionen der Löcher, langwellige Turbulenz verursachen; darüber hinaus konnten die walten zwischen den Lochwalzen und den Wänden des Stoffauflaufkastens nicht so dicht gemacht werden, daß zwischen ihnen keine Suspension in Form laminarer, Faserzusammenballungen enthaltender Strömungen hindurchfließen könnte. Im Stoffauflaufkasten konnte nicht die gewünschte hohe Faserkonzentration aufrechterhalten werden, da die Neigung der Fasern, Zusammenballungen zu bilden, mit zunehmender Faserkonzentration, d.h. mit zunehmender Stoffdichte wächst und es somit schwierig war, Papier von guter Qualität herzustellen.
- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Aufbringen von Fasersuspension auf aie Bahnbildungspartie einer Papiermaschine o.dgl. zu schaffen, mit welchem auf die Bahnbildungspartie einer Papiermaschine o.dgl. gleichmäßig verteilte, von Faserzusammenballungen freie, aber doch verhältnismäßig dicke Fasersuspension aufgebracht werden kann. Ferner soll ein konstruktionsmäßig einfacher Stoffauflaufkasten zur Ausübung des erfindungsgemäßen Verfahrens geschaffen werden.
- Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß dicke Fasersuspension verwendet wird, die vor dem Aufbringen auf die Baknbildungspartie durch Einspritzen von Wasser undjoder Dampf auf die gewünschte Faserkonzentration so verdünnt wird daß es in der Fasersuspension zu Faserzusammenballungen zerteilenden Wirbelbiidungen kommt.
- gemäß der vorliegenden Erfindung wird die @ase@suspension mit einer die gewünschte Stoffdichte über @eigende Dicte Ln den Stoffauflaufkasten eingespeist, wo sie zur @ Einspitzen von Wasser und/oder Dampf auf die gewünschten definitiven Dichte gebracht wird. Die Wasser- und Dampfstrahler verursachen Stoffauflaufkasten starke Wirbelerscheinungen, durch die alle Faserzusammenballungen wirksam zerteilt werden. Beim Erfindungsgemaßen Verfahren ist die Stoffdichte der Fasersuspension anfangs so groß, daß es zur Bildung von Faserzusammenballungen kommen kann, die Dispergierung der Fasern im Stoffauflaufkasten ist jedoch dank den Dampf- oder Wasserstrahlen eine so intensive, daß samtliche Faserzusammenballungen zerteilt werden. Aus diesem Grunde kann die Verteilungsvorrichtung, mit welcher die Suspension in den Stoffauflaufkasten gespweist wird, sehr einfach konzipiert und von geringen Dimensionen sein, denn die ungewöhnlich dicke, konzentrierte Suspension enthält auch ungewöhnlich wenig Wasser, so daß die Förderleistung und die Dimensionen der Pumpen und sonstigen Hilfseinrichtungen entsprechend kleiner ausgelegt werden können.
- Um ein gleichmäßiges Flächendurckprofil quer zur Papierbahn zu erzielen, muß die Suspension auch gleichmäßig über die gesamte Arbeitsbreite der Maschine aufgetragen werden. Beim erfindungsgemäßen Verfahren wird mit einer verglichen mit der Fasersuspensionsmenge großen Verdünnungsflüssigkeitsmenge, die ins Verteilersystem eingespeist wird, gearbeitet, und das Durchmischen erfolgt derat intensiv, daß eventuelle lokale Fasergehaltsschwankungen mit Sicherheit eliminiert werden. Da das Mischen sehr intensiv ist, können zusammen mit dem Verdünnungswasser Zusatzstoffe, z.B. Chemikalien und Füllstoffe, in den Stoffauflaufkasten eingespeist werden. Im Stoffauflaufkasten soll nach Möglichkeit eine Turbulenz erzeugt werden, bei der die Größe und Intensität ausreichen, um die Faserzusammenballungen zu zerteilen, die jedoch am Ausfließspalt des Kastens so gering sinus daß sich der Stoffstrom ruhig auf das Sieb ergießt. Man hat festgestellt, daß die im Stoffauflaufkasten allgemein verwendete Lochwalze keine dieser beiden Forderungen einwandfrei erfüllt, denn die Fasern haben das Bestreben, sich in den Walzen zusammeln, uns die Walze verursacht, bedingt durch die Dimensionen ihrer Löcher, eine langwellige Turbulenz.
- Das erfindungsgemäße Verfahren wird anhand eines in der Zeichnung dargestelltes Ausführungsbeispiel detailliert beschrieben.
- In der Zeichnung zeigen: Fig. 1 eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung in schematischer Form; Fig. 2 eine Vorderansicht der gleichen Vorrichtung, und Fig. 3 Schnitte längs der Linien b-b und c-c in Fig. 1.
- In Fig. 1 und 2 ist ein Fasersuspensions-Verteilekasten mit 1 und mit 2 und 3 sind Verdünnungswasser-Verteilerkästen bezeichnet. Die Wand zwischen dem Verdünnungswasserkasten 2 und 3 und dem Stoffauflaufkasten wird von Lochblechen bzw. Lochplatten 4 und 5 gebildet, über die das Verdünnungswasser zufließt. Die Bezugszahl 6 bezeichnet das Ausflußteil des Stoffauflaufkastens.
- Die Löcher der Lochbleche sind vorteilhafterweise gegeneinander versetzt, wie dies in Fig. 3 gezeigt ist. Das Loch 7 ist ein Loch des Oberbleches 4, das Loch 8 ein Loch des Unterbleches 5.
- Im Wasserkasten herrscht ein größerer Druck, als im Stoffauflaufkasten. Das mit hoher Geschwindigkeit durch die Löcher fließende Wasser bildet dichte, aus Wasserstrahlen bestehende Wasserwände, die in dem durch den Stoffauflaufkasten fließenden Suspensionsstrom Turbulenz erzeugen. Durch Veränderung des Verdünnungswasserdruckes kann die Intensität der Turbulenz reguliert werden.
- Der Wasserkasten kann als Einkammer- oder als Mehrkammerkasten ausgeführt sein, wobei in letzterem Falle jede Kammer ein eigenes Zuflußrohr besitzt, so daß auch die Eingangsdrücke in den einzelnen Kammern verschieden groß sein können. Am besten ist es wenn der Kammerdruck zum Ausflußteil hin abnimmt. Die Löcher 7, 8 des Lochbleches können gleichmäi g über das Lochblech 4, 5 verteilt sein oder in unterschiedlichen Abständen z.B. in der Form angeordnet sein, daß die Lochdichte zum Ausflußteil hin zunimmt. Auch die Größe der Löcher 7, 8 kann variieren, z.B. in der Form, daß der Lochdurchmesser in Längsrichtung des Stoffauflaufkastens von 10 mm auf 0,5 mm sinkt, wobei sich die kleinsten Löcher in der Nähe des Ausflußteils 6 befinden. Die Löcher 7, 8 in den einander gegenüberliegenden Lochblechen 4, 5 können entweder gleiche Richtung haben oder in einem Winkel zueinander stehen. Die Löcher selbst können zylindrisch oder konisch geformt sein. Um eine homogene Durchmischung zu gewährleisten, müssen die Löcher in verhältnismäßig geringem Abstand voneinander angeordnet sein Der Abstand L von Lochmitte zu Lochmitte d ist im allgemeinen kleiner als 5 d, wobei der Lochdurchmesser ist.
- Ausführungsbeispiel: H = 80 mm L = 12 mm d = 4 mm 1 = 20 mm Die Lochbleche 4, 5 können entweder parallel zueinander verlaufen oder einen sich zum Ausflußteil 5 nin erweiternden Strömungskanal bilden. Die Lochbleche brauchen auch nicht eben zu sein. Desgleichen kann gegebenenfalls auf eines ( Lochbleche verzichtet werden. Ferner können anstelle der Löcher längliche, einer zur Fließrichtung liegende Spalte verwendet werden.
- Anstelle von oder zusätzlich zu dem Wasser kann @roh die Öffnungen 7, 8 auch Dampf eingespeist werden, wodurch die @ @e@@ pension erwärmt und der Wasserabgang auf dem Sie @e@ d @ t wird. Bei dem einzuspeisenden Verdünnungswasser kann um Rückwasser bzw. Umlaufwasser oder um reines Wasser a @@ Frischwasser nandeln.
- In den Stoffauflaufkasten kann z.B. Stoff lt einer Lichte von 2,5% gespeist werden, der dann im Stoffauflaufkasten auf 0,5% verdünnt wird.
- Bei einer Ausführungsform der Erfindung wird im herkömmlichen Stoffauflaufkasten die unmittelbar vor dem Ausflußteil angeordnete Lochwalze durch eine Strahl zone mit kleinen Löchern erersetzt, deren Hauptaufgabe in der Erzeugung von Turbulenz besteht, während der Verdünnungseffekt hierbei bedeutungslos ist.
- Vorzugsweise werden das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Aufbringen von Zellstoffasern verwendet. Jedoch auch Chemiefasern, z.B. Silikatfasern, kommen in Frage.
- Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wurde mit einer Geschwindigkeit von 400 m/min Papier von 50 g/m² hergestellt, wobei der Stoff mit einem Fasergehalt von 2,5% mit einer Geschwindigkeit von 800 l/min.m in den Stoffauflaufkasten gespeist wurde. Gleichzeitig wurden in den Stoffauflaufkasten 3200 l/min.m Wasser so eingespeist, daß das Wasser mit einer Geschwindigkeit von 4,8 m/s durch die Lochbleche trat. Die Faserkonzentration im Stoffauflaufkasten sank hierdurch auf 0,5% und die Stromungsgeschwindigkeit stieg auf 4000 l/min.m. Die Stoffströmungsgeschwindigkeit betrug somit vor der Verdünnung mit Wasser 26 m/min, nach der Verdünnung aber 130 m/min.
Claims (13)
- Patentansprücheri. Verfahren zum Aufbringen von Fasersuspension auf die Bahnbildungspartie einer Papiermaschine o.dgl., wobei die Fasersuspension zu einem über die gesamte Arbeitsbreite der Bahnbildungspartie reichenden Suspensionsstrom verteilt wird, wonach der Suspensionsstrom nach vorheriger Beruhigung auf die Bahnbildungspartie aufgebracht wird, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß dicke Fasersuspension verwendet wird, die vor dem Aufbringen auf die Bannbildungspartie durch Einspritzen von Wasser und/oder Dampf auf die gewünschte Faserkonzentration so verdünnt wird, daß es in der Fasersuspension zu Faserzusammenballlungen zerteilenden Wirbelbildungen kommt.
- 2. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n nz e i c h n e t, daß zum Verdünnen der Suspension Zusatzstoffe, z.B. Chemikalien und Füllstoffe enthaltendes Wasser verwendet wird.
- 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t, daß die Fasersuspension mit bei der Bahnbildung abgeschiedenem Rückwasser verdünnt wird.
- 4. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t, daß die Intensität der Verdünnungswasser- bzw. Dampfstrahle so reguliert wird, daß sie in Suspensions-Fließrichtung abgeschwächt werden.
- 5. Vorrichtung zum Ausüben des Verfahrens nach Anspruch 1, die einen mit einem Suspensions-Verteilerkasten ausgerüsteten Stoffauflaufkasten umfaßt, g e k e n n -z e i c h n e t d u r c h eine zwischen dem Suspensions-Verteilerkasten (1) und dem Ausflußteil (6) des Stoffauflaufkastens am Deckel und/oder Boden sowie eventuell an den Seitenwänden angeordnete Vorrichtung zum Einspritzen von Verdünnungswasser und/oder Dampf in die im Stoffauflaufkasten befindliche Suspension.
- 6. Vorrichtung nach Anspruch 5, d a du r c h g e k e n nz e i c h n e t, daß als Verd;wnnungswasser- und/oder Dampf-Einspeisevorrichtung der unmittelbar an die Wand des Stoffauflaufkastens grenzende Verteilerkasten (2, 3) dient, der vom Inneren des Stoffauflaufkastens durch Lochbleche (4, 5) getrennt ist.
- 7. Vorrichtung nach Anspruch 5 und 6, d a d u r c h g e -ke n n z e i c h n e t, daß der Verteilerkasten (2, 3) in zwei oder eine größere Anzahl hintereinander liegende Kammern unterteilt ist, von denen jede mit einem eigenen Zuflußrohr und Regelgliedern ausgerüstet ist.
- 8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t, daß die Lochdichte des Lochbleches (4 bzw. 5) zum Ausflußteil (6) des Stoffauflaufkastens hin zunimmt.
- 9. Vorrichtung nach Anspruch 6, 7 oder 3, d a a u r c h g e k e n n z e i c h n e t, da die Lochgröße des Lochbleches (4 bzw. 5) zum Ausflußteil (6) acs Stoffauflaufkastens hin abnimmt.
- 10. Vorrichtung nach Anspruch 6 bis , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Locher (7, 8) einander gegenüberliegender Lochbleche @@, @ gegeneinander versetzt sind.
- 11. Vorrichtung nach den Ansprechen 5 Di 10, d a d r c g e k e n n z e i c h n e t, daß der Abstand Lochmitte-Lochmitte benachbarter Löcher (7, 8) des LochbLeches (4,5) geringer als das Fünffache des Lochdurchmessers ist.
- 12. Vorrichtung nach den Ansprüchen G bis 11, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Lochbleche (4, 5) einen zum Ausflußteil (6) hin weiter werdenden Strömungskanal bilden.
- 13. Vorrichtung nach den Ansprüchen 5 bis 10 oder 12, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß als Lochblech-Löcher quer zur Suspensions-Fließrichtung verlaufende längliche Spalten dienen.
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