DE2944924A1

DE2944924A1 - Press for dewatering paper - has membrane between felt and paper to prevent return of water from felt to paper

Info

Publication number: DE2944924A1
Application number: DE19792944924
Authority: DE
Inventors: Karl Dr. 7922 Herbrechtingen Steiner
Original assignee: JM Voith GmbH
Current assignee: JM Voith GmbH
Priority date: 1979-11-07
Filing date: 1979-11-07
Publication date: 1981-05-21

Abstract

A press for de-watering paper comprises a pair of rollers, or a roller and support surface, through which passes a felt (3) for de-watering the material (4). Between the felt and the material is a filter membrane (5) which on the application of high pressure permits the water to pass through, but is impermeable at low pressure. The membrane pref. is hydrophobic and has a pore dia of 0.2-4 microns. Use of membrane avoids return of water from the de-watering felt to the material.

Description

Kennwort: "Membranfilter"Password: "membrane filter"

Presse zum Entwässern von bahnförmigen Materialien Die Erfindung betrifft eine Presse der im Oberbegriff des Anspruches 1 beschriebenen Art. Press for dewatering web-shaped materials The invention relates to a press of the type described in the preamble of claim 1.

In Papiermaschinen zum Beispiel wird die auf der Siebpartie gebildete Bahn durch eine Presse gefUhrt, wobei ihr Trockengehalt erhöht und die Bahn verdichtet wird. Bei stark rückfedernden Bahnen, was z.B. bei einem hohen Zellstoffgehalt der Fall ist, wird dabei das im Einlaufspalt aus der Papierbahn in den Filz gepreßte Wasser teilweise aus diesem im Auslaufspalt wieder in die Papierbahn zurückgesaugt. Dieser nachteilige Effekt wird als sogenannte Wiederbefeuchtung bezeichnet. Bei schnellaufenden Papiermaschinen werden sogenannte Transversalflußpressen verwendet, bei denen das Wasser nicht mehr durch den Filz hindurchströmt, sondern im Filz verbleibt. Dadurch ist die Wiederbefeuchtungsgefahr größer.In paper machines, for example, the one formed on the wire section is The web is passed through a press, increasing its dryness and compacting the web will. In the case of highly resilient webs, which can be the case, for example, with a high pulp content of the If this is the case, what is pressed in the inlet gap from the paper web into the felt Some of the water is sucked back into the paper web from this in the outlet gap. This disadvantageous effect is called rewetting. at high-speed paper machines, so-called transverse flow presses are used, in which the water no longer flows through the felt, but remains in the felt. This increases the risk of rewetting.

Man hat nun festgestellt, daß die Ursache für das Wiederbefeuchten der Bahn im Druckgefälle liegt. WSkrend der hydraulZche Druck im Preßeinlaufspalt sehr groß ist und einige bar betragen kann, tritt am Auslaufspalt ein Unterdruck auf, der maximal 1 bar betragen kann. Aufgrund dieses Unterdruckes wird nun das im Filz sich befindende Wasser wieder in die bereits entwässerte Bahn zurUckgesaugt.It has now been established that the cause of the rewetting the web is in the pressure gradient. WSkrend is the hydraulic pressure in the press inlet gap is very large and can amount to a few bar, a negative pressure occurs at the outlet gap on, which can be a maximum of 1 bar. Because of this negative pressure, the Any water in the felt is sucked back into the already drained web.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, bei einer Presse der eingangs erwähnten Art eine Wiederbefeuchtung so weit wie möglich zu vermeiden.The present invention is therefore based on the object in a Press the type mentioned above to rewet as much as possible avoid.

Durch die in Anspruch 1 aufgezeigten Merkmale wird diese Aufgabe gelöst.This object is achieved by the features indicated in claim 1.

Zur Lösung dieser Aufgabe hat sich der Erfinder die Erkenntnis zunutze gemacht, daß starke Druckdifferenzen während des Preßvorganges auftreten. Wenn man erfindungsgemäß eine Sperrschicht verwendet, die einen entsprechenden Durchbruchdruck aufweist, kann im Einlaufspalt aurgrund des hohen hydraulischen Druckes Wasser ungehindert durch die Sperrschicht in das Entwässerungsfilz strömen, im Auslaufspalt aufgrund der geringen Druckdifferenz Jedoch nicht. So kann z.B. der Durchbruchdruck der Sperrschicht weniger größer als 1 bar sein. Auf diese Weise strömt Wasser hindurch, sobald der hydraulische Druck größer als 1 bar ist. Im Auslaufspalt hingegen kann kein Wasser zurUckströmen, da der Differenzdruck maximal nur 1 bar beträgt. Auf diese Weise ist eine Wiederbefeuchtung der Bahn vermieden.To solve this problem, the inventor has made use of the knowledge made that strong pressure differences occur during the pressing process. If according to the invention a barrier layer is used which has a corresponding breakthrough pressure has, water can unhindered in the inlet gap due to the high hydraulic pressure flow through the barrier layer into the dewatering felt, due to the outlet gap The low pressure difference, however, does not. For example, the breakthrough pressure of the barrier layer be less than 1 bar. In this way, water flows through as soon as the hydraulic pressure is greater than 1 bar. In contrast, no water can enter the outlet gap flow back, as the differential pressure is a maximum of only 1 bar. In this way rewetting of the web is avoided.

Die Sperrschicht selbst kann auf verschiedene Weise gebildet werden. So kann sie z.B. als hydrophobe Zwischenschicht ausgebildet sein.The barrier itself can be formed in a number of ways. For example, it can be designed as a hydrophobic intermediate layer.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann dabei vorgesehen sein, daß die hydrophobe Zwischenschicht ein Membranfilter ist mit Porendurchmessern von 0,2 bis 4 /um.In a further embodiment of the invention it can be provided that the hydrophobic intermediate layer is a membrane filter with pore diameters of 0.2 to 4 µm.

Die Benetzbarkeit und damit die Größe des Benetzungswinkels bzw. der hydrophoben Eigenschaften eines Membranfilters hängen von mehreren Faktoren ab: 1. Vom Porendurchmesser des Filters, 2. von der Stoffart, 3. von der Oberflächenbehandlung des Filters, 4. von den Wasserzusätzen bzw. den Nebenstoffen im Wasser.The wettability and thus the size of the wetting angle or the hydrophobic properties of a membrane filter depend on several factors: 1. The pore diameter of the filter, 2. the type of fabric, 3. the surface treatment of the filter, 4. of the water additives or secondary substances in the water.

Anhand dieser bekannten Faktoren läßt sich auf einfache Weise ein geeignetes Membranfilter auswählen.These known factors can be used in a simple manner select a suitable membrane filter.

Eine andere Möglichkeit der Bildung einer Sperrschicht besteht darin, daß das Entwässerungsfilz auf der der Bahn zugekehrten Seite mit einer hydrophoben Oberfläche versehen ist. Während im allgemeinen ein Filz hydrophil ist, ist nun auf dem Filz eine hydrophobe Schicht aufgebracht. Dabei kann ebenfalls das Wasser aufgrund des hydraulischen Druckes im Einlaufspalt durch die hydrophobe Schicht hindurchtreten und wird von den darunterliegenden Schichten sicher festgehalten.Another way to form a barrier is to that the dewatering felt on the side facing the web with a hydrophobic Surface is provided. While a felt is generally hydrophilic, now is a hydrophobic layer is applied to the felt. The water can also do this due to the hydraulic pressure in the inlet gap through the hydrophobic layer pass through and is held securely by the layers below.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist als zusätzliche Möglichkeit vorgesehen, daß auf der anderen Seite der zu entwässernden Bahn (bezogen auf die Sperrschicht 5) ein hydrophobes Membranfilter angeordnet ist, dessen Durchbruchdruck größer ist als der größte hydrauliscne Druck in der Presse.In a further embodiment of the invention, there is an additional possibility provided that on the other side of the web to be dewatered (based on the Barrier layer 5) a hydrophobic membrane filter is arranged, whose breakthrough pressure is greater than the greatest hydraulic pressure in the press.

Durch dieses sehr feine hydrophobe Membranfilter kann eine einseitige Belüftung der Bahn erreicht werden. Hierzu ist es lediglich erforderlich, daß der Durchbruchdruck des Membranfilters größer ist als der hydraulische Druck in der Presse.Through this very fine hydrophobic membrane filter, a one-sided Ventilation of the web can be achieved. For this it is only necessary that the Breakthrough pressure of the membrane filter is greater than the hydraulic pressure in the Press.

Dadurch kann die zu entwässernde Bahn besser belUftet werden.This allows the web to be dewatered to be better ventilated.

Eine Belüftung erleichtert die Bahnabnahme, verringert auch eine Wiederbefeuchtung von der anderen Seite aus und erlaubt auch eine Doppelbefilzung bei einseitiger Wasserabfuhr.Ventilation facilitates web removal and also reduces rewetting from the other side and also allows double felting on one side Water drainage.

Nachfolgend sind anhand der Zeichnung zwei AusfUhrungsbeispiele der Erfindung näher beschrieben. Es zeigen: Fig. 1 eine Presse mit zwei Walzen und einem Membranfilter zwischen Filz und Papier, Fig. 2 eine Presse mit zwei Walzen, zwei Filzen und einem Membranfilter zwischen einem Filz und einem Papier.Below are two exemplary embodiments of the Invention described in more detail. They show: FIG. 1 a press with two rollers and one Membrane filter between felt and paper, Fig. 2 a press with two rollers, two Felting and a membrane filter between a felt and a paper.

Die Presse ist aus zwei Walzen 1 und 2 gebildet. Statt zwei Walzen kann gegebenenfalls auch eine feststehende Unterlage und eine Walze verwendet werden. Aus Uberslchtlichkeltsgrtnden ist der Preßspalt stark vergrößert dargestellt. Über die Walze 1 ist ein Entwässerungsfilz 3 gespannt. Zwischen dem Entwässerungsfilz 3 und der Walze 2 wird die Bahn, im vorliegenden Falle Papier 4, entwässert. Damit am Auslaufspalt keine Wiederbefeuchtung der Papierbahn 4 stattfindet, ist zwischen dem~Entwässerungsfilz 3 und der Papierbahn 4 ein Membranfilter 5 angeordnet. Das Membranfilter 5 kann auf einem Filz geftlhrt werden. Ebenso kann es auch mit einer Gewebeeinlage versehen werden. Das Filter läuft ebenfalls wie die Papierbahn und der Filz um.The press is made up of two rollers 1 and 2. Instead of two rollers a stationary pad and roller can also be used if necessary. For reasons of clarity, the press gap is shown greatly enlarged. Above the roller 1 is a dewatering felt 3 stretched. Between the drainage felt 3 and the roller 2, the web, in the present case paper 4, is dewatered. In order to no rewetting of the paper web 4 takes place at the outlet nip, is between the dewatering felt 3 and the paper web 4, a membrane filter 5 is arranged. That Membrane filter 5 can be guided on a felt. It can also be done with a Fabric insert are provided. The filter also runs like the paper web and the felt around.

Gemäß Ausflihrungsbeispiel nach der Fig. 2 ist die Oberwalze 2 ebenfalls mit einem Filz 6 versehen. Zwischen dem Filz 6 und der Papierbahn 4 befindet sich nun ein hydrophobes Membranfilter 7 mit sehr feinen Poren. Dieses Membranfilter ist so ausgebildet, daß der Porendurchmesser ungefähr 0,05 bis 0,5 um beträgt. Durch diese Maßnahme wird eine Belüftung der Papierbahn erreicht. In das Filz 6 kann deshalb an keiner Stelle Wasser eindringen.According to the exemplary embodiment according to FIG. 2, the top roller 2 is also provided with a felt 6. Between the felt 6 and the paper web 4 is located now a hydrophobic membrane filter 7 with very fine pores. This membrane filter is designed so that the pore diameter is about 0.05 to 0.5 µm. By this measure achieves aeration of the paper web. In the felt 6 can therefore water does not penetrate at any point.

Im Bedarfsfalle kann der Filz 6 auch direkt als Träger fUr das Membranfilter dienen. Der Filz 6 liefert einen breiteren Preßspalt und erleichtert die Luftzufuhr.If necessary, the felt 6 can also be used directly as a support for the membrane filter to serve. The felt 6 provides a wider press nip and facilitates the air supply.

Claims

Keyword: "Membrane filter" Claims 1. Press for dewatering of sheet-like materials, e.g.

Paper, cardboard or pulp, by forming a press nip between an upper roller and a lower roller or between a roller and a support, the web being dewatered through a felt, characterized in that between the dewatering felt (3) and the web to be dewatered (4) a barrier layer (5) which is water-permeable at high pressure differences and at low pressure differences however, is impermeable to water.

2. Press according to claim 1, characterized in that the barrier layer is designed as a hydrophobic intermediate layer (5).

3. Press according to claim 2, characterized in that the hydrophobic The intermediate layer is a membrane filter with pore diameters between 0.2 and 4 /around.

4. Press according to claim 1, characterized in that the dewatering felt (3) on the side facing the web (4) to be dewatered with a hydrophobic one Surface is provided.

5. Press according to one of claims 1 to 4, characterized in that that on the other side of the web to be drained (based on the barrier layer 5) a hydrophobic membrane filter is arranged, the breakthrough pressure of which is greater as the greatest hydraulic pressure in the press.