DE4100997A1

DE4100997A1 - High strength paper mfg. - by additional short-term heating and compression of finished paper web from paper-making machine

Info

Publication number: DE4100997A1
Application number: DE19914100997
Authority: DE
Inventors: Rudolf Dipl Ing Eggle
Original assignee: EGGLE RUDOLF DIPL ING FH
Current assignee: EGGLE RUDOLF DIPL ING FH
Priority date: 1991-01-15
Filing date: 1991-01-15
Publication date: 1992-07-16

Abstract

To give a high strength paper prod., contg. lignin- and hemicellulose, the finished paper with a residual moisture content close to 5% is subjected to further heating for a short time at 180-200 deg.C, together with further compression. Pref., the additional heating to 180-200 deg.C is applied to IR rays. After heating and further compression, the paper is dampened by steam, to restore its residual moisture content to about 5%. ADVANTAGE - The technique gives a higher strength paper where, for a given strength, a higher proportion of cheaper raw materials can be used such as wood chips or used paper.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstel lung von lignin- und hemicellulosehaltigen Papieren hoher Fe stigkeit gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine Vor richtung zur Durchführung dieses Verfahrens.The present invention relates to a method of manufacture lignin and hemicellulose-containing papers of high Fe Stigkeit according to the preamble of claim 1 and a front direction for performing this procedure.

Papiermaschinen sind bekanntlich mit einer Vielzahl von Trock nungszylindern versehen, um welche die zu trocknende Papier bahn herumgeführt wird. Diese Trocknungszylinder werden dabei mit Hilfe von Dampf auf eine Temperatur von etwa 130 bis 140°C erhitzt, wodurch erreicht wird, daß die mit hoher Geschwin digkeit um diese Trocknungszylinder geführte Papierbahn im Kontaktbereich auf maximal 125°C erwärmt wird, und auf diese Weise eine möglichst gleichmäßige Trocknung derselben zustan dekommt.Paper machines are known to have a variety of dry cylinders around which the paper to be dried is led around. These drying cylinders will be there with the help of steam to a temperature of about 130 to 140 ° C heated, which ensures that the high speed paper web guided around this drying cylinder Contact area is heated to a maximum of 125 ° C, and on this As possible drying the same as possible comes out.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zu schaffen, mit welchem Papiere höherer Festigkeit herstellbar sind, so daß bei vorgeschriebener Festigkeit ein größerer An teil preiswerterer Ausgangsrohstoffe, wie Holzschliff und Alt papier, zum Einsatz gelangen kann.It is the object of the present invention to provide a method create which papers with higher strength can be produced are, so that with a prescribed strength a greater An some cheaper raw materials, such as wood pulp and old paper that can be used.

Erfindungsgemäß wird dies durch Vorsehen der im kennzeichnen den Teil des Anspruchs 1 ausgeführten Merkmale erreicht.According to the invention, this is provided by providing the the part of claim 1 executed features achieved.

Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sowie eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens er geben sich anhand der Unteransprüche 2 bis 9.Advantageous further developments of the method according to the invention and an apparatus for performing this method give themselves on the basis of subclaims 2 to 9.

Die vorliegende Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß die Fasermaterialien eines aus Holz hergestellten Papieres im wesentlichen aus Cellulose, Hemicellulose und Lignin bestehen. Von der He micellulose und dem Lignin ist dabei bekannt, daß diese Stoffe ab 65°C zu Erweichen beginnen und daß oberhalb von 120°C bereits eine relativ gute Erweichung erfolgt. Zur Erzie lung einer Plastifizierung von Hemicellulose und Lignin muß dann allerdings die Temperatur noch einmal um 60 bis 65°C über die Erweichungstemperatur von 120°C angehoben werden, so daß eine gute Plastifizierung dieser Stoffe effektiv erst bei 180 bis 200°C stattfindet.The present invention is based on the knowledge that the Fibrous materials of a paper made from wood essentially consist of cellulose, hemicellulose and lignin. From the he Micellulose and the lignin are known to be these substances begin to soften at 65 ° C and above 120 ° C a relatively good softening has already occurred. To educate Plasticization of hemicellulose and lignin must be carried out then the temperature again around 60 to 65 ° C be raised above the softening temperature of 120 ° C, so that a good plasticization of these substances is only effective at 180 to 200 ° C takes place.

Bei der bisher bekannten Herstellung von Papier mit Papier maschinen, welche bekanntlich mit einer Vielzahl von Trock nungszylindern versehen sind, werden die vorhandenen Haft eigenschaften von Hemicellulose und Lignin nicht ausgenutzt, weil die Papierbahn während des gesamten Trocknungsvorgangs eine Oberflächentemperatur von maximal 125°C erreicht, was für eine gute Plastifizierung der innerhalb des Papiers vor handenen Hemicellulose und Lignin nicht ausreichend ist.In the previously known production of paper with paper machines, which are known to have a variety of dry cylinders are provided, the existing detention properties of hemicellulose and lignin not exploited, because the paper web is during the entire drying process a maximum surface temperature of 125 ° C what for good plasticization of the inside of the paper existing hemicellulose and lignin is not sufficient.

Im Rahmen der Erfindung können nunmehr die Festigkeitseigen schaften des hergestellten Papiers dadurch verbessert werden, indem im Anschluß an den normalen Trocknungsvorgang der Pa pierbahn eine kurzzeitige Nacherhitzung auf etwa 180 bis 200°C vorgenommen wird, wodurch die innerhalb des Papiers vorhan denen Hemicellulosen und Lignine in einem Temperaturbereich guter Plastifizierung gelangen. Im Anschluß daran wird das auf diese Weise erhitzte Papier einer Nachkomprimierung mit Hilfe eines zusätzlichen Preßwalzenpaares ausgesetzt, wodurch er reicht wird, daß die vorhandenen Fasermaterialien mit Hilfe der plastifizierten Hemicellulosen und Lignine intensiv anein ander zum Haften gebracht werden, und so wunschgemäß ein Pa pier höherer Festigkeit zustandekommt.Within the scope of the invention, the inherent strength can now properties of the paper produced are thereby improved, by following the normal drying process of the Pa pierbahn a brief reheating to about 180 to 200 ° C is made, whereby the existing within the paper which hemicelluloses and lignins in a temperature range good plasticization. After that, it will open up this way heated paper with the help of post-compression exposed to an additional pair of press rolls, whereby he is enough that the existing fiber materials with the help of the plasticized hemicelluloses and lignins other are stuck, and as desired a pa pier higher strength comes about.

Da vom Verwender in der Regel gewisse Festigkeitseigenschaften eines Papieres vorgeschrieben werden, erlaubt das erfindungs gemäße Verfahren den Einsatz billigerer Ausgangsrohstoffe, in dem anstelle von relativ teuerem Zellstoff der Anteil an Holz schliff und Altpapier vergrößert werden kann, so daß auf diese Weise preiswertere Papiere herstellbar sind.Since the user generally has certain strength properties of a paper are prescribed, that allows fiction appropriate procedures the use of cheaper raw materials, in instead of relatively expensive pulp, the proportion of wood sanding and waste paper can be enlarged so that on this How cheaper papers can be produced.

Einzelheiten des erfindungsgemäßen Verfahrens sowie einer Vor richtung zur Durchführung dieses Verfahrens sollen in dem Fol genden näher beschrieben werden.Details of the inventive method and a pre direction for the implementation of this procedure should be in the fol be described in more detail.

Das erfindungsgemäße Verfahren besteht im wesentlichen darin, daß im Anschluß an die Herstellung einer Papierbahn mit einem Restfeuchtigkeitsgehalt von etwa 5% eine kurzzeitige Nacher hitzung derselben auf eine Temperatur von etwa 180 bis 200°C vorgenommen wird. Diese erhitzte Papierbahn wird daraufhin einer Nachkomprimierung ausgesetzt, wodurch die bei diesen Temperaturen stark plastifizierten Hemiocellulosen und Lignine eine ausgezeichnete Verindung der vorhandenen Fasermaterialien untereinander hervorruft.The method according to the invention essentially consists in that following the manufacture of a paper web with a Residual moisture content of about 5% a short time heating them to a temperature of about 180 to 200 ° C is made. This heated paper web will then subjected to post-compression, which means that these Temperatures highly plasticized hemiocelluloses and lignins an excellent connection of the existing fiber materials among themselves.

Eine derartige Nacherhitzung der bereits auf 5% Restfeuchtig keit getrockneten Papierbahn auf etwa 180 bis 200°C kann da bei entweder durch zusätzliche Trocknungswalzen oder Heißluft beaufschlagung oder unmittelbar durch besonders beheizte Preß walzen erreicht werden. Am zweckmäßigsten erscheint jedoch eine Beaufschlagung mit Infrarotstrahlen, welche von der Pa pierbahn gut absorbiert werden, so daß auf diese Weise die gewünschte Nacherhitzung auf 180 bis 200°C erreicht wird.Such reheating is already 5% residual moisture speed dried paper web at about 180 to 200 ° C can be at either by additional drying rollers or hot air acted upon or directly by specially heated press rollers can be reached. Most appropriate, however an exposure to infrared rays, which are from the Pa pierbahn are well absorbed, so that the desired reheating to 180 to 200 ° C is achieved.

Da bei einer derartigen Nacherhitzung der Papierbahn auf 180 bis 200°C der Restfeuchtigkeitsgehalt derselben zwangsläufig auf etwa 1% absinkt, erscheint es im Rahmen des erfindungsge mäßen Verfahrens zweckmäßig, wenn im Anschluß an die vorgenom mene Nachkomprimierung eine Nachbefeuchtung beispielsweise mit Hilfe von Dampf vorgenommen wird, um auf diese Weise den Rest feuchtigkeitsgehalt der Papierbahn erneut auf einen Wert von etwa 5% zurückzuführen.Since the paper web is reheated to 180 up to 200 ° C the residual moisture content inevitably drops to about 1%, it appears within the scope of the invention Appropriate procedure appropriate if following the pre-gen Mene post-compression, for example, with re-moistening Help from steam is made to do the rest this way moisture content of the paper web again to a value of attributed to about 5%.

Eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Ver fahrens umfaßt zweckmäßigerweise wenigstens einen sich quer über die gesamte Breite der Papierbahn erstreckenden Infrarot strahler sowie ein zusätzliches Preßwalzenpaar, durch dessen Walzenspalt die auf 180 bis 200°C erhitzte Papierbahn hin durchgeleitet wird. A device for performing the Ver driving expediently includes at least one cross Infrared extending over the entire width of the paper web radiator and an additional pair of press rollers, through which Nip the paper web heated to 180 to 200 ° C is passed through.

Der vorgesehene Infrarotstrahler kann dabei entweder auf den letzten Trocknungszylinder der Papiermaschine ausgerichtet sein oder im Bereich der davon abgezogenen Papierbahn ange ordnet werden, in welchem Fall es zweckmäßig erscheint, wenn die Papierbahn durch getrennte Infrarotstrahler von beiden Seiten her beaufschlagt wird.The infrared heater provided can either be on the last drying cylinder of the paper machine aligned be or in the area of the paper web deducted from it be arranged, in which case it seems appropriate if the paper web by separate infrared emitters from both Sides is applied.

Um bei dieser Nachbehandlung der Papierbahn möglichst gleich mäßige Resultate zu erzielen, sollte im übrigen zwischen dem vorgesehenen Infrarotstrahler und dem zusätzlichen Preßwalzen paar ein geschlossenes Gehäuse vorgesehen sein, so daß inner halb desselben gleichmäßige und relativ hohe Temperaturbedin gungen aufrechterhalten werden können.To be as similar as possible in this post-treatment of the paper web To achieve moderate results should, moreover, between the provided infrared heater and the additional press rollers couple a closed housing may be provided so that inner half of the same uniform and relatively high temperature conditions conditions can be maintained.

Das vorgesehene Preßwalzenpaar kann zusätzlich derart ausge bildet sein, daß durch geeignete Wahl des Walzenmaterials und/oder seiner Oberflächenbeschaffenheit eine gewünschte Oberflächengüte der hergestellten Papierbahn erreicht wird.The intended pair of press rolls can also be made in this way forms that by appropriate choice of the roller material and / or a desired surface finish Surface quality of the paper web produced is achieved.

Im Anschluß an das der Nachkomprimierung dienende zusätzliche Preßwalzenpaar kann schließlich noch eine Nachbefeuchtungsein richtung vorgesehen sein, mit welcher der Restfeuchtigkeitsge halt der Papierbahn erneut auf einen gewünschten Wert von 5% zurückgeführt werden kann.Following the additional post-compression Finally, a pair of press rolls can be rewetted direction should be provided, with which the residual moisture hold the paper web again to a desired value of 5% can be traced back.

Claims

1. A process for the production of lignin and hemicellulose-containing papers of high strength, characterized in that, after the production process of the paper web with a residual moisture content of approximately 5%, a brief reheating of the same is carried out to about 180 to 200 ° C, whereupon this paper web is subjected to post-compression.

2. The method according to claim 1, characterized in that the Reheating the paper web to 180 to 200 ° C by Be impact with infrared rays.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that following the heating and after compression of the paper web an additional Nachbe dampening is carried out with steam the residual moisture content of the paper web again a value of about 5% is reduced.

4. Device for performing the method according to one of claims 1 to 3, characterized in that it has at least the following elements:

- An infrared radiator which stretches across the entire width of the paper web and which acts on the paper web with infrared rays, and
- An additional pair of press rolls, through the rolls of which the paper web heated to 180 to 200 ° C is passed.

5. The device according to claim 4, characterized in that the infra heating the paper web to 180 to 200 ° C red heater on the last drying cylinder of the paper machine is aimed.

6. The device according to claim 4, characterized in that following the last drying cylinder of the Paper machine two infrared emitters are provided which is the one delivered by the last drying cylinder Load paper web from both sides.

7. Device according to one of claims 4 to 6, characterized ge indicates that in the area between the infrared emitters and the additional pair of press rolls a closed Ge is provided within which uniform and relatively high temperature conditions are maintained.

8. Device according to one of claims 4 to 7, characterized ge indicates that the rolls of the additional press rolls pairs are designed such that a desired upper surface quality of the paper produced.

9. Device according to one of claims 4 to 8, characterized ge indicates that following the post-compression serving additional pair of press rollers a rewetting facility is provided.