DE2333732B2

DE2333732B2 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Papier oder Pappe

Info

Publication number: DE2333732B2
Application number: DE2333732A
Authority: DE
Inventors: Brian William Hanham Attwood; Bristol Brislington; John Mosgaard Christensen; Harold George Hambrook Curry; Karl Kristian Kobs Kroyer; Derek William Walter White
Original assignee: KARL KROYER ST ANNE'S Ltd BRISTOL (VER KOENIGREICH)
Current assignee: KARL KROYER ST ANNE'S Ltd BRISTOL (VER KOENIGREICH)
Priority date: 1972-07-08
Filing date: 1973-07-03
Publication date: 1980-01-03
Also published as: CA990989A; FR2254678B1; BE801980A; NL7309479A; IE37805B1; SE395490B; DE2365552B2; AU5784473A; JPS5285578A; FR2192210A1; BR7305081D0; GB1424682A; FI55699B; ES416706A1; CH567151A5; AR200136A1; IN137905B; FI55699C; NO143807C; SE415286B

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur n" von bshn- oder bo^tTcnf^rrn'^tTf*^rP Pnnipr oder Pappe, bei dem Zellulosefasern zur Ausbildung einer Bahn trockengelegt werden, den Fasern mindestens 1% Stärke beigegeben, die Faserbahn befeuchtet und die Bahn dadurch konsolidiert wird, daß die befeuchtete Bahn durch eine Vielzahl von beheizten Druckwalzenspalten geführt wird, die zwischen einer Vielzahl von Walzen und einer beheizten Trommel ausgebildet sind, sowie auf eine Vorrichtung zur Herstellung von bahn- oder bogenförmigem Papier oder Pappe, mit einer permeablen Bandvorrichtung zum Trockenlegen einer Faserbahn auf dem Band, einer Faserzumischvorrichtung, die mindestens 1% Stärke beigibt, einer Vorrichtung zur Befeuchtung der Faserbahn und einer Vorrichtung zum Konsolidieren der Bahn, indem die befeuchtete Bahn durch eine Vielzahl von beheizten Druckwalzenspalten geführt wird, die zwischen einer Vielzahl von Walzen und einem beheizten Zylinder ausgebildet sind, zur Durchführung des Verfahrens.

In herkömmlicher Weise hergestellte faserförmige, bahnförmige Materialien haben den Nachteil, daß ihre Dimensionsstabilität, insbesondere in der Querbearbeitungsrichtung, sehr gering ist, daß sie zum Kräuseln neigen und physikalische Eigenschaften, z. B. Steifigkeit und Zugfestigkeit, besitzen, die in Querbearbeitungsrichtung ganz erheblich von den Werten in Bearbeitungsricb'ung abweichen.

Man hat festgestellt, daß es möglich ist, solche unerwünschten Eigenschaften dadurch zu umgehen, daß faserförmige Bahnen trockengelegt werden. Das Grundverfahren der Trockenlegung einer Faserbahn ist Gegenstand der US-PS 35 75 749. Bei diesem Verfahren wird als letzter Verfahrensschritt die trockengelegte Bahn vor dem Aufwickeln an einer Sprühstation vorbeigeführt, in der eine Bindelösung beidseitig auf die durchlaufende Bahn aufgesprüht wird; anschließend daran durchläuft die Bahn ein Druckwalzenpaar, das die Bindelösung in die Bahn preßt, um die Fasern miteinander zu verbinden, und das beheizt sein kann, damit der Bahn vor dem Aufwickeln die Feuchtigkeit entzogen wird, die durch die Bindeiösung aufgenommen wird.

Bei der Herstellung von trockengelegten Bahnen, insbesondere bei der Herstellung von Papier und Pappe, z. B. Kartons, tritt jedoch die Schwierigkeit auf, daß die gewünschte Festigkeit schwierig zu erzielen ist, ohne daß übermäßige Zusätze in Form von Kunstharzen und Bindemitteln oder Stärke verwendet werden. Solche Zusätze sind kostspielig und können, wenn zu große Mengen beigegeben werden, verursachen, daß das Produkt brüchig wird, so daß die Flexibilität und die Falteigenschaften des bahnförmigen Materials beeinflußt werden. Ähnliche schädliche Einflüsse können sich dadurch ergeben, daß die Bahn einer zu starken Erwärmung ausgesetzt wird. Übermäßig viel Feuchtigkeit, die eingeführt wird, um die Bindeeigenschaften zu erhöhen, ist nicht erwünscht, da das Prinzip der Trockenlegungstechnik darin besteht, die Verwendung von Wasser soweit wie möglich zu verringern. Die Anwendung übermäßiger Wärme und/oder übermäßigen Druckes beim Heißpressen der Bahn kann ernsthafte nachteilige Folgen für das endgültige bahnförmige Produkt haben, insbesondere führen die Oberflächeneigenschaften zu Schwierigkeiten beim Bedrucken, Schneiden und Abkanten der Bögen. Es ist zwar möglich, eine beheizte, befeuchtete Bahn auf trockengelegten Fasern zu pressen, um die Bahn in einen Bogen zu konsolidieren, die Festigkeit kann

jedoch nicht einfach durch Wiederholung des Preßvorganges erzielt werden, wie Versuche gezeigt haben.

Des weiteren ist aus US-PS 24 89 079 ein Verfahren gekannt, bei dem eine trockengelegte Bahn durch Walzenspalte zwischen einer beherzten Walze und Preßwalzen hindurchgeführt wird. Diese Bahn ist iedoch nicht abgestützt, was dazu führt, daß eine lichtkonsolidierte, trockengelegte Bahn aufgelöst ^ird, wie sich aus folgendem ergibt:

1. Ein Walzenspalt mit zwei glatten Walzen tendiert dazu, eine nichtabgestützte Bahn auseinanderzuziehen, wenn diese noch nicht vollständig konsolidiert ist Beide Oberflächen einer nicht abgestützten Bahn können jeweils der Oberfläche der entsprechenden Spaltwalze beim Verlassen des Spaltes ^IS folgen, wodurch eine teilweise oder vollständige Auflösung der Bahn auftritt

2. Beim Verlassen eines Walzenspaltes tendiert eine nichtabgestützte Bahn dazu, sich etwa auf die Dicke, die sie vor dem Durchlaufen des Walzen-Spaltes eingenommen tat auszudehnen.

3. Sogar hinter dem ersten Walzenspalt ist die Bahn nur teilweise konsolidiert und immer noch zerbrechlich. Es ist deshalb wichtig, daß die Bahn fest in Kontakt mit dem Konsolidierzylinder gehalten wird, damit eine Auflösung der Bahn vermieden wird.

4. Die Bahn besitzt, wenn sie am Konsolidierzylinder aus dem Trockenlegungsabschnitt ankommt, auf ihrer Oberfläche eine Wasserschicht Am Wakenspalt wird dieses Wasser in die Bahn gepreßt und wandelt sich in Dampf um. Wenn die Bahn nicht gegen den Zylinder gehalten wird, kann der Dampf einen Bruch der Bahn bewirken.

35

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfdahren und eine Vorrichtung der gattungsgemäßen Art so weiterzubilden, daß eine Konsolidierung des bahn- oder bogenförmigen Papiers bzw. der Pappe erzielt wird, die dauerhaft ist und die eine erhöhte Festigkeit ergibt

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst daß die befeuchtete Bahn kontinuierlich gegen die beheizte Trommel mit Hilfe eines Trägerbandes während des Durchlaufes und zwischen dem Durchlauf durch die Walzenspalte gepreßt wird.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens dadurch gekennzeichnet daß ein Langsiebband vorgesehen ist um die Bahn in einem kontinuierlich abgestützten Zustand gegen den Zylinder während des Durchlaufes und zwischen dem Durchlauf durch die Walzenspalte zu halten, die durch den Zylinder und eine Vielzahl von Druckwalzen gebildet sind.

Weitere Merkmale der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren bzw. der erfindungsgemäßen Vorrichtung hat di»· Anmelderin eine Technik zum Konsolidieren von Fasern für die Herstellung von bahn- oder bogenförmigem Papier oder Pappe entwickelt die eine Lösung der anstehenden ho Probleme darstellt. Der Konsolidierungsschrilt, der das Aufbringen von Wärme, das anschließende Aufgeben von Druck und das Anwenden eines Feuchtigkeitswertes von etwa 30% einschließt (wobei die Bahn kontinuierlich gegen den Heizzylinder während der b5 gesamten aufeinanderfolgenden Preßvorgänge gedrückt wird), ergibt eine Wasserstoffbindung zwischen den mikroskopisch feinen Fasern Her trockengelegten Bahn. Diese Wasserstoffbindung verleiht der konsolidierten Bahn ihre ausgezeichnete Festigkeit ihre Dimensionsstabilität insbesondere in der Querbearbeitungsrichtung, und verbessert die physikalischen Eigenschaften, z. B. die Steifigkeit und die Zugfestigkeit Die wasserstoffgebundene Konsolidierung ist dauerhaft und führt nicht zu einem Rückspringen, wenn der Druck entfernt wird.

Das verwendete Trägerband gewährleistet, daß Fasern auf den gewünschten Bedingungen von Wärme und Druck gehalten werden, damit eine Konsolidierung erfolgt und ermöglicht eine bessere lineare Verteilung des Druckes längs des Walzenspaltes. Es verhindert weiterhin einen Schlupf zwischen der Druckwalze und der Bahn und damit die Ausbildung von Wellenbildungen bzw. Kräuselungen der Bahn, und hält auch die Bahn fest in Kontakt mit dem Konsolidierzylinder, um ein Auflösen der Bahn zu vermeiden. Das Verfahren nach der Erfindung zum Konsolidieren der trockengeformten Bahn durch Hindurchfeiten der befeuchteten Bahn durch eine Vielzahl von beheizten Druckwalzenspalten, die zwischen einer Vielzahl von Walzen und einer beheizten Trommel ausgebildet sind, wobei die befeuchtete Bahn durch ein Trägerband während des Durchlaufens der Spalte kontinuierlich gegen die Trommel gepreßt wird, ist der eingangs genannten US-PS 35 75 749 nicht zu entnehmen; der einzige Preßvorgang nach diesem Stand der Technik erfolgt zwischen einzelnen Walzenspalten.

Nachstehend wird die Erfindung in Verbindung mit der Zeichnung anhand von Ausführungsbeispielen erläutert Es zeigen

F i g. 1 bis 5 schematische Darstellungen von fünf verschiedenen Ausführungsformen einer Vorrichtung zur Erzielung von Festigkeitseigenschaften in trockengelegten faserförmigen Bahnen,

Fig.6 eine graphische Darstellung der Ergebnisse, die aus Versuchen erhalten wurden, die mit der Vorrichtung nach den F i g. 1 bis 5 durchgeführt wurden, und

F i g. 7, 8 und 9 schematische Ansichten dreier abgeänderter Ausführungsformen von Maschinen zur Herstellung von trockengelegten, faserförmigen, bahnförmigen Materialien nach vorliegender Erfindung.

Bei der Durchführung von Versuchen zur Ermittlung des günstigsten Verfahrens zur Erzielung der Festigkeit in einer trockengelegten, faserförmigen Bahn wurden Bahnen aus einem Gemisch von in einem mechanischen Refiner gemalenem Zellstoff und 5 Gewichtsprozent pulverisierter Stärke hergestellt. Dieses Gemisch wurde auf einem permeablen Band trockengelegt und mit Wasser bis zu einem Feuchtigkeitsgehalt von 30% besprüht. Mit dem Band wurde die befeuchtete Bahn durch eine Anzahl unterschiedlicher Konsolidierungsanordnungen aus beheizten Druckwaizenspalten zur Bestimmung der wirksamsten Anordnung geführt In jedem Fall wurde ein Druckwalzenspalt dadurch vorgesehen, daß eine Gummidruckwalze 2 einer beheizten Metallwalze 1 mit glatter Oberfläche, welche auf eine Oberflächentemperatur von 105°C mit Dampf beheizt worden war, zugeordnet und betrieben wurden. Jedem Walzenspalt wurde eine Druck von 35 kN/m aufgegeben.

Für jeden Versuch war man bestrebt, eine Bahn von 200 g/m² Trockenbasisgewicht herzustellen. Dies war mit den Beschränkungen der experimentellen Einrichtung nicht immer möglich, und es wurde ein Korrekturfektor verwendet. 11m die F.reebnisse auf ein

effektives Basisgewicht von 200 g/m² zu korrigieren.

Das Maß für die Festigkeit die für diese Serie von Versuchen verwendet wurde, war der Berstwiderstand, gemessen in Pascal (kPa) nach der Tappi-Methode.

Die F i g. 1 bis 5 zeigen die Ausgestaltungen von Walzenspalten, die bei den Versuchen verwendet wurden. In jedem Fall wurde der Versuch mit einer Anzahl von Druckwaizenspalten wiederholt.

Nach F i g. 1 waren bei dieser Versuchsreihe mehrere beheizte Walzen 1 vorgesehen, die jeweils mit einer Druckwalze 2 zusammenwirkten, um jeweils einen Walzenspalt auszubilden. Die trockengelegte Bahn 3, die in der vorbeschriebenen Weise hergestellt wurde, wurde durch jeden Walzenspalt geführt, wobei die Bahn nicht abgestützt war, d.h. kein Trägerband od.dgl. verwendet wurde. Es wurden drei Versuche durchgeführt, und zwar jeweils mit einer, mit drei und mit vier Walzenspalten hintereinander. In F i g. 1 ist die Versuchsanordnung mit drei Walzenspalten dargestellt

Nach F i g. 2 wurde die Serie von Versuchen unter Verwendung von einem, von zwei, von drei und von vier Walzenspalten wiederholt; bei dieser Versuchsreihe war die Bahn 3 auf einem permeablen Langsiebband 4 abgestützt.

Bei der Versuchsreihe nach F i g. 3 war die Bahn 3 zwischen zwei permeablen Langsiebbändern 4 und 5 abgestützt. Der Versuch wurde mit einem, mit zwei, mit drei und mit vier Druckwalzenspalten wiederholt.

Nach F i g. 4 wurde die Versuchsreihe mit einer großen, gemeinsamen, beheizten Walze 1 (bzw. Zylinder) durchgeführt, der die Druckwalzen 2, 2 zugeordnet waren. Das Langsiebband 4 führte die beheizte Walze 3 zwischen den Druckwalzen 2,2, wobei die Bahn 3 in Berührung mit der beheizten Fläche der Walze 1 gehalten wurde. Der Versuch wurde mit einem, mit zwei und mit vier Walzenspalten durchgeführt

Eine weitere Versuchsreihe wurde unter Verwendung der Vorrichtung nach Fig.5 durchgeführt Diese Vorrichtung entsprach grundsätzlich der nach F i g. 4, es wurde jedoch eine Gummi-Glattdruckwalze 6 hinzugefügt, die einen Walzenspalt ergab, durch den die nichtabgestützte Bahn 3 hindurchlief, nachdem sie einem Druck ausgesetzt worden war und zu Anfang durch die vorausgehenden Walzenspalte und während der Abstützung durch das Langsiebband 4 konsolidiert wurde. Somit wurde das Langsiebband 4 nicht vollständig, sondern nur um einen Teil der beheizten Walze 1 herum geführt. Beim dargestellten Beispiel wurde das Langsiebband entfernt und auf den Formabschnitt hinter der zweiten Druckwalze 2 zurückgeführt, wobei sich die Bahn auf der Oberfläche der beheizten Walze fortsetzte, bis sie die Druckwalze 6 passiert hatte, woraufhin sie dann aus der Einrichtung entfernt wurde.

Der von der Glattdruckwalze 6 aufgegebene Druck betrug bei dieser Versuchsreihe 53 kN/m, der Druck der Druckwalzen 2 betrug 35 kN/m. Diese Versuchsreihe wurde bei Anwendung nur zweier Einrichtungen durchgeführt, und zwar der einen, die dargestellt ist, und einer anderen, bei der nur eine Druckwalze 2 mit einer nachgeschalteten Glattwalze 6 verwendet wurde.

Die in jeder Versuchsreihe hergestellten Bahnen wurden dem Tappi-Verfahren unterzogen, um den-Berstwiderstand zu bestimmen, und die erzielten Ergebnisse sind in Tabelle 1 und in Fig. 6 wiedergegeben.

Betrachtet man die Ergebnisse nach Tabelle 1, so zeigt sich, daß bei der Vorrichtung nach Fig.3 keine hohe Festigkeit erhalten worden ist Dies scheint hauptsächlich durch den Wärmeverlust bedingt zu sein, der durch das Vorhandensein von zwei Drahtgittern entsteht, wodurch verhindert wird, daß ausreichende ί Wärme die faserförmige Bahn erreicht. Die Vorrichtung nach F i g. 1 und 2 zeigte zu Beginn gute Ergebnisse mit einem einzigen Walzenspalt, in beiden Fällen konnte jedoch die Festigkeit nicht durch Erhöhung der Anzahl von Walzenanordnungen verbessert werden. Stattdes sen nahm die Festigkeit in beiden Fällen ab. Bei der Ausführungsform nach Fig.2 scheinen die schlechten Ergebnisse das Resultat von Wärmeverlusten zwischen Pressungen und der Folge von Pressung und Druckentlastung zu sein, wodurch eine Schwächung der Faserbindung entsteht. Im Falle der Vorrichtung nach F i g. 1 ist das Problem mehr praktischer Natur als daß es auf fehlender Festigkeit beruht Man hat festgestellt, daß der Papierbrei an den Walzen anhaftet und außerordentlich schwierig vor und zwischen Dmckwal zenspalten zu handhaben war. Die Anordnung erwies sich als praktisch nicht brauchbar. Auch verlor die Bahn aus den in Zusammenhang mit F i g. 2 erläuterten

Gründen an Festigkeit. Die Ergebnisse, die mit einer Vorrichtung nach den

F i g. 4 und 5 erhalten wurden, waren vielversprechend. Beide zeigten, daß mit dieser Methode eine entsprechende Festigkeit erzielt werden konnte. Man nimmt an, daß dies durch den fortgesetzten innigen Kontakt der Bahn mit der beheizten Oberfläche bedingt ist, wodurch eine Abkühlung verhindert und ein gewisser Druck sogar zwischen den Walzenspalten aufrechterhalten wird. So ist die von Wärme begleitete Pressung kontinuierlich und ergibt eine entsprechende Festigkeit

Die vorbeschriebenen Versuche sind unter Anwen-

dung von Standardwerten für den Feuchtigkeitsgehalt den Bindemittelgehalt Drücke, Temperaturen und Geschwindigkeit durchgeführt worden. Es ist bekannt daß die erzielten Festigkeiten noch weiter verbessert werden können, indem diese Parameter geändert werden.

Eine weitere Serie von Versuchen wurde unter Verwendung der Vorrichtung nach F i g. 5 durchgeführt. Im Hinblick auf die guten Ergebnisse, die mit einer nichtbeheizten Glattwalze 6 zur Erzielung der Festig keit in der vorher konsolidierten Bahn erhalten wurden, wurde die Walze 6 durch eine beheizte Glattwalze ersetzt Eine konsolidierte Bahn, die aus gebleichtem Kraftpapier gelegt wurde, wurde mit 5%iger pulverisierter Stärke verwendet Es wurde ein Sollgewicht von

so 200 g/m² verwendet und die Ergebnisse der tatsächlichen Bahnen, 170 bis 180 g/m², wurden in Hinblick auf diesen Sollwert korrigiert Die Walze 1 wurde bei einer Temperatur von 140⁰C gefahren, und die beheizte Glattwalze 6 bei verschiedenen Temperaturen und sich ändernden Drücken. Die Steifigkeit und der (korrigierte) Berstwiderstand wurden für jede hergestellte Bahn bestimmt Die Serie von Durchläufen und Ergebnissen ist in Tabelle 2 zusammengestellt Aus dieser Tabelle 2 ergibt sich, daß dann, wenn Oberhaupt keine Glattwalze vorhanden ist (Durchlauf 1), die Steifigkeit und Festigkeit (Berstwiderstand) sowohl mit der Temperatur als auch mit dem Druck zunahmen. Der Berstwiderstand nahm zwischen den Durchläufen 1 und 8 um 50%, und die Steifigkeit um einen Faktor von mehr als 5 zu.

Ein zusätzlicher Vorteil der Glattwalze, insbesondere einer beheizten Glattwalze, ist der Pressungseffekt auf die Oberfläche der Bahn, der die Drahtmarkierung

vermindert und die Oberflächeneigenschaften verbessert.

Anstelle der Verwendung einer beheizten Glattwalze in Kontakt mit einer beheizten Walze 1 kann eine beheizte Walzenanordnung durch zwei andere Druckwalzen vorgesehen werden, die nicht mit der Walze 1 zusammenwirken; z. B. kann ein Glättwerk verwendet werden. Andererseits können eine Anzahl von beheizten Walzen um die Walze 1 oder um eine andere solche Walze herum, der die vorher konsolidierte Bahn zugeführt wird, im Abstand angeordnet sein.

Mit der Forderung zur Erzielung sehr hoher Festigkeiten kann es notwendig werden, den Feuchtigkeitsgehalt der konsolidierten Bahn zu verändern.. Dies kann durch Besprühen oder vorzugsweise mit Hilfe eines feuchten Filzes zwischen dem Konsolidieren und dem weiteren Heißpressen mit Glattwalzen vorgenommen werden. Die praktische Anwendung dieser Ergebnisse ist in den Vorrichtungen nach den F i g. 7, 8 und 9 dargestellt, die drei Ausführungsformen einer Papier- und Pappenmaschine in Verbindung mit den Ausführungsformen nach den F i g. 4 oder 5 zeigen.

F i g. 7 der Zeichnung zeigt eine Maschine zur Herstellung von Bögen aus trockengelegten Fasern. Die Maschine weist ein endloses Langsiebband 7 (aus Kunststoff oder Filz) auf, auf welches trockene Fasern aufgelegt werden, die mit einem trockenen Bindemittel, z. B. pulverisierter Stärke, gemischt sind. In einem Luftstrom aus Verteilerköpfen 8, 9, 10 und 11 werden unterschiedliche Gemische niedergeschlagen. Beispielsweise wird von den Köpfen 8 und 9 eine 150 g/m² schwere Lage aus im Refiner gemahlenem Holzbrei gemischt mit 10% trockener pulverisierter Stärke niedergeschlagen. Aus den Köpfen 8 und 11 werden Bahnen von 20 g/m² und 40 g/m² einer chemisch weißen Breifaser, z. B. flockigem Brei, gemischt mit vier Gewichtsprozent trockener pulverisierter Stärke niedergeschlagen. Vakuumkästen 12 halten die Gemische auf dem Langsiebband 7.

Die resultierende, trockengelegte mehrlagige Bahn wird durch Verdichtungswalzen 13 mit einem Walzenspaltdruck von etwa 2,7 kN/m und unter Befeuchtungsvorrichtungen 14, 15 hindurchgeführt, wo sie mit Wasser besprüht werden, damit ein Feuchtigkeitsgehalt von 30% erreicht wird. Die feuchte Bahn läuft um die Oberfläche eines dampfbeheizten Zylinders 16, der über ein Viertel seines Umfanges durch Druckwalzen 18 in Berührung damit gehalten wird. Der Zylinder 16 besitzt einen Durchmesser von 3,6 m und eine Oberflächentemperatur von 110° C Der Spaltdruck beträgt jeweils etwa 45 kN/m. An der tiefsten Stelle auf dem Zylinder wird die Bahn verdichtet und der Feuchtigkeitsgehalt ist auf einen Bereich zwischen 15 und 20% vermindert worden. Die so ausgebildete Bahn bzw. der Bogen wird in Berührung mit einem Übertragungsgewebe 18 ge- bracht, das den Druckvorgang mit kalten (nicht beheizten) Walzen fortsetzt, wobei der Bogen den Zylinder mit einem Feuchtigkeitsgehalt von etwa 15% verläßt Der Bogen bzw. die Bahn wird dann auf ein Trocknergewebe 19 übertragen, das die Bahn durch eo Trocknungszylinder 20 führt, um den Feuchtigkeitsgehalt auf etwa 10% zu reduzieren. Der getrocknete, in dieser Weise gebildete Bogen läuft in eine Vertikalformatpresse 21 und zwischen weiteren Trocknungszylin dern 22 sowie anderen Behandlungseinrichtungen 26 es hindurch, bevor er als fertige Pappe an die Endbearbeitungs- und Aufwickeieinrichtungen 24 gelangt

In Fig.8 ist eine andere Ausführungsform einer

entsprechenden Maschine dargestellt, die sich von der nach F i g. 7 im wesentlichen dadurch unterscheidet, daß zum Auflegen, Verdichten und Heißdampfpressen der Bahn zwei Langsiebbänder 7 und 26 verwendet werden. Das eine Langsiebband 7 nimmt die trockengelegten Fasern, die mit pulverisierter Stärke aus den Köpfen 8 und 10 gemischt sind, über Verdichtungswalzen 13 auf. Die Bahn 3 wird dann auf ein zweites Langsiebband 26 übergeführt, das die Bahn an Sprühvorrichtungen 14 und 15 vorbei und um einen beheizten Zylinder 16 an Druckwalzen 17 vorbei führt Eine beheizte Glattwalze 18 kann zusätzlich vorgesehen werden.

Mit der Vorrichtung nach Fig.8 werden 100g/m² von jedem Kopf aufgelegt. Der Kopf 8 legt vom Refiner gemahlenes Holz mit 4% pulverisierter Stärke auf und der Kopf 10 chemischen Holzbrei mit 4% pulverisierter Stärke. Die Verdichtungswalzen 13 ergeben einen Spaltdruck von 1,8 kN/m. Auf dem Zylinder 16 wird kein Übertragungsgewebe verwendet Die Bahn läuft direkt zu den Stationen 20 bis 24, die den Stationen 20 bis 24 der F i g. 7 entsprechen.

Obgleich, wie oben beschrieben, ein Zylinder von 3,5 m Durchmesser mit einer Oberflächentemperatur von 110⁰C verwendet wurde, hat sich herausgestellt, daß ein kleinerer Zylinder von z. B. 1,8 m Durchmesser mit einer Oberflächentemperatur von etwa 177° C für bestimmte Anwendungsfälle mit Vorteil angewendet werden kann. Auch eine Erhöhung des Druckes auf die Walzen, eine Änderung des Feuchtigkeitsgehaltes und/oder des Bindemittelgehaltes kann die charakteristischen Eigenschaften wesentlich verändern.

So zeigt F i g. 9 eine Vorrichtung, die zur Herstellung von Papierbahnen verwendet werden kann. Fasern werden auf ein Sieb 7, z. B. ein Kunststoffgitter, aufgebracht. Die Bahn läuft durch Druckrollen 13, die mit einem Druck von 1,8 kN/m arbeiten, und wird über einen Sprühkopf 14 besprüht Zwei Druckwalzen 17 pressen die Bahn mit einem Druck von ca. 45 kN/m gegen einen dampfbeheizten Zylinder 16, der einen Durchmesser von 1,8 m und eine Oberflächentemperatur von 150° C besitzt Eine weitere Pressung erfolgt durch Glattwalzen 18, die auf 205° C aufgeheizt werden und die gegen die Bahn direkt mit einem Druck von etwa 70 kN/m pressen und sie in Kontakt mit dem Zylinder 16 drücken, ohne daß ein Gitter dazwischen angeordnet ist Schließlich wird eine weitere Behandlung, die unter den jeweiligen Umständen erforderlich ist mit Hilfe einer Formatpresse 21 und eines Trockners 22 durchgeführt, bevor die Bahn bei 25 aufgewickelt wird.

Physikalische Eigenschaften der Grundbahn (d. h. vor dem Finish und dem Überziehen), die auf den Maschinen nach den F i g. 7 und 8 (ohne Walze 18) ausgebildet wird, werden mit einer in herkömmlicher Weise hergestellten naßgelegten Pappe in Tabelle 3 verglichen. In dieser Tabelle 3 sind auch die charakteristischen Eigenschaften der gleichen trockengelegten Bahn nach dem Finisch und dem Überziehen enthalten.

Zur Messung der Zugfestigkeit (unter Verwendung eines Schopper-Zugfestigkeitsprüfgerätes) und Strekkung unter Beanspruchung wurden herkömmliche Verfahren nach dem British Standard verwendet; die Steifigkeit wurde mit einem Kenley-Prüfgerät gemessen.

Eine weitere Behandlung ist in den F i g. 7 und 8 dargestellt z. B. das Kalibrieren und Oberflächenarbeiten an der Kalibrierpresse und am Überzugskopf. Mit diesen weiteren Behandlungen können die Grundbahn·

	9	23 33	oder der	)i Tabelle 3 I. .	g/m	! der anderen	Berst wider	10	Berstwider stand korri	A	732	Anzahl von	2	Grund gewicht	der	B	(«)	10	Berst- wider	Berstwider stand korri	wider	1-	C	59,3
			des Produktes geniigen.	■' Eigenschaft		quadratischen Beschaffenheit -.	stand		giert nach			Spalten				P)		Tast lehre	stand	giert nach	stand	Einheiten	(i)	62,1
		werden, ao Können aie f estig- Steifigkeit, wesentlich erhöht			196			BW 200	Anord nung				Glattwalze				BW 200			72,4
	werden, damit sie auf der Forderung des Umwandlungs			183		IcPa	k/m* is			g/m	⁰C			kPa	k/m²	1,7	74,5
:. eigenschaften geanaert : keitseigenschaften, z. B.	verfahrens ohne nachteilige Beeinflussuni	Tabelle 1	177									um			3,0	77,2
	Eigenschaften		202		80,7	82,7									6,8	78,6
	200		72,4	79,3		1	200	0			71,7	71,7	6,8	81,4
	185	Tast lehre	64,1	72,4		2	202	160		545	74,5	73,8		86,2
	176		70,3	69,6 ²⁰	Fig.4	4 1 I 1	188	160		550	82,7	88,3 OO "i	7,4
			69,0	69,0		1 +1	ziy	160		385 λ 7C	96,5	88,3	8,0
Anord- Anzahl Grund- nung von gewicht	220	μπι	31,0	33,8	C * rr IZ	2 + 1	206	160		475	99,3	96,5	9,0	(ü)
Spalten	180		8,3	9,7	γ 1 g. 5			205		495
	188	550					205
	190	370	8,3	7,6 25		Durchlauf Temoeratur	205				Sieifigkeit Berst-
		322	10,3	11,7	Tabelle	Nr.			Walzen
F i g. 1 1		560	16,5	17,9			spaltdruck
3		545	27,6	29,0				Kenlej
4	560				kN/m
Fig.2 1	550
2			1
3	520		2	0
4	550		3	17,5
	520		4	35
Fig.3 1	520	5	40,25
2		6	52,5
3		7	35
4		8	52,5
		70

Grundgewicht (g/m²) Tastlehre (μπι) Füllverhältnis

Verhältnis von Dicke in ,um zu Grundgewicht in g/m²

Dimensionsstabilität (%) M/c Richtung Quer M/c Richtung Verhältnis Quer M/c zu M/c

Zugfestigkeit (kPa = kN/m²)

1,5 cm Breite (Schopper Zugfestigkeitsmeßgerät)

M/c Richtung Quer M/c Richtung Verhältnis M/c zu Quer M/c

Streckung (%) unter Beanspruchung M/c Richtung Quer M/c Richtung Verhältnis Quer M/c zu M/c

Steifigkeit (Kenley-Einheiten) M/c Richtung Quer M/c Richtung Verhältnis M/c zu Quer M/c

Code

A: Herkömmlicher, naßgelegter weißer überzogener Duplexkarton.

B: Trockengelegter weißer überzogener Duplexkarton

(i) vor dem Finish und Überziehen,

(ii) nach dem Finish und Oberziehen. C: Trockengelegter weißer überzogener Triplexkarton

ii) vor dem Finish und Überziehen,

(ii) nach dem Finish und Überziehen.

259 442 0^9	240 480 0,50
0,05 0,50 10:1	0,05 0,05 1 :1
17 5,3 3,2:1	5,1 5,1 1 :1
3,1 4,4 1,4:1	2,7 2,7
35,0 10,7 33:1	7,6 7,4 1 :1

290
450
0,64

0,05
0,05

1 :1

5,3
5,3
1 :1

2,7
2,7
1 :1

15,8
15,6
1 :1

210 420 0,50

0,05 0,05 1 :1

4,6 4,7 1 :1

2,5 2,5 1 :1

5,8 5,7 1 :1

250 460 0,54

0,05 0,05 1 :1

4,85 4,9 1 :1

2,5 2,5 1 :1

14 14 1 :1

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von bahn- oder bogenförmigem Papier oder Pappe, bei dem Zellulosefasern zur Ausbildung einer Bahn trockengelegt werden, den Fasern mindestens 1% Stärke beigegeben, die Faserbahn befeuchtet und die Bahn dadurch konsolidiert wird, daß die befeuchtete Bahn durch eine Vielzahl von beheizten Druckwalzenspal- ι ο ten geführt wird, die zwischen einer Vielzahl von Walzen und einem beheizten Zylinder ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die befeuchtete Bahn kontinuierlich gegen den beheizten Zylinder (16) mit Hilfe eines Langsiebbandes (7; 26) während des Durchlaufes und zwischen dem Durchlauf durch die Walzenspalte gepreßt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für den Walzenspaltdruck wenigstens 25 kN/m, die Walzenspalttemperatur wenigstens 65° C und der Feuchtigkeitsgehalt der neugelegten befeuchteten Bahn vor dem Konsolidieren weniger als 50 Gewichtsprozent eingehalten werden.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß für den Feuchtigkeitsgehalt vor dem Konsolidieren der neugelegten befeuchteten Bahn 30 Gewichtsprozent, der Walzenspaltdruck 35 bis 45 kN/m, vorzugsweise 35 kN/m und die Temperatur 90 bis 175⁰C, vorzugsweise 105⁰C, eingehalten werden.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die konsolidierte Bahn anschließend dadurch gepreßt wird, daß sie in einem nicht abgestützten Zustand durch einen weiteren beheizten Druckwalzenspalt mit einem Druck von 25 bis 90 kN/m und einer Temperatur von 150 bis 260° C geführt wird.

5. Vorrichtung zur Herstellung von bahn- oder bogenförmigem Papier oder Pappe, mit einer permeablen Bandvorrichtung zum Trockenlegen einer Faserbahn auf dem Band, einer Faserzumischvorrichtung, die mindestens 1 % Stärke beigibt, einer Vorrichtung zur Befeuchtung der Faserbahn und einer Vorrichtung zum Konsolidieren der Bahn, indem die befeuchtete Bahn durch eine Vielzahl von beheizten Druckwalzenspalten geführt wird, die zwischen einer Vielzahl von Walzen und einem beheizten Zylinder ausgebildet sind, zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Langsiebband (7; 26) vorgesehen ist, um die Bahn in einem kontinuierlich abgestützten Zustand gegen den Zylinder (16) während des Durchlaufes und zwischen dem Durchlauf durch die Walzenspalte zu halten, die durch den Zylinder (16) und eine Vielzahl von v, Druckwalzen (17,18) gebildet sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein weiterer Druckwalzenspalt zum Pressen der nicht abgestützten, konsolidierten Bahn vorgesehen ist, wobei der Walzenspalt einen bo beheizten Zylinder (16) und mindestens eine beheizte Druckwalze (18) aufweist.