DE69108720T2 - Papiermaschine zur herstellung voluminösen weichen krepppapiers. - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft eine Papiermaschine für die Herstellung von weiches Kreppapier, mit einer Siebpartie, die zumindest eine Formiersiebschleife zum Bilden einer Papierbahn aufweist und einer Trockenpartie einschließlich eines Kreppzylinders, in welcher die Papierbahn getrocknet wird, wobei die erwähnte Papiermaschine eine erste Ausführungsform für die Herstellung von weiches Kreppapier mit bestimmten Werten des spezifischen Volumens und der Weichheit hat. In dieser ersten Ausfühmngsform weist eine zwischen der Siebpartie und der Trockenpartie vorhandene Pressenpartie einen Filz auf, der in einer endlosen Schleife bewegt werden kann und so angeordnet ist, daß er von einer an einem Übergang zwischen der Siebpartie und der Pressenpartie befindlichen Abnahmevorrichtung zu einer Preßwalze läuft, die einen Preßspalt mit dem Kreppzylinder bildet, während er die Papierbahn an seiner Unterseite trägt, wobei das tragende Formiersieb so angeordnet ist, daß es zur erwähnten Abnahmevorrichtung in der Pressenpartie zwecks Übergabe der gebildeten Papierbahn an den erwähnten Filz läuft (US-A- 4 144 124).
• Herkömmliche Papiermaschinen der oberen Art für weiches Kreppapier sind weit bekannt; siehe hierzu z.B. US-Patent Nr. 4 055 461. Das auf diesen Maschinen hergestellte, weiches Kreppapier hat gewisse, begrenzte Werte des spezifischen Volumens und der Weichheit. Um Werte des spezifischen Volumens und/oder der Weichheit zu erzielen, die über diesen begrenzten Werten liegen, wurden Sonderverfahren angewendet wie z.B. das Hereinmischen von ausdehnbaren Mikrokugeln aus thermoplastischem Kunststoffe wie es im US-Patent Nr. 4 619 734 offenbart wurde, oder die Verwendung von Maschinen mit Durchströmungstrocknung mittels Heißluft; siehe hierzu z.B. die US- Patente Nr. 3 303 576, 3 812 000, 3 821 068 und 4 036 684, bei welchen die Durchströmungstrocknung auf Walzen mit gelochtem Mantel, der zum Beispiel mit Gewebe überzogen sein kann und heiße Trocknungsluft innen geliefert wird und durch den Mantel hindurch ausströmt oder umgekehrt.
• Die bekannten, herkömmlichen Maschinen für weiches Kreppapier des Doppelsieb-, Langsieb- oder Brustwalzenformiertyps sind jedoch so konstruiert, daß sie nicht ohne weiteres in verschiedene Ausführungsformen verwandelt werden können, um die Herstellung von weichen Kreppapierqualitäten mit erheblich voneinander abweichenden Forderungen über spezifischen Volumen und Weichheit zu ermöglichen.
• Ein Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, das obenerwähnte Problem zu beseitigen und eine Maschine für weiches Kreppapier zur Verfügung zu stellen, die auf einfache Weise umgebaut werden kann, damit sie veränderlichen Marktsituationen wie zum Beispiel die tatsächliche Konkurrenzlage und die Wünsche der Verbraucher angepaßt werden kann.
• Dieses Ziel wird dadurch erreicht, daß die Papiermaschine so konstruiert ist, daß ihr Umbau zwischen der erwähnten, ersten Ausführungsförm und einer zweiten Ausführungsform für die Herstellung von weiches Kreppapier mit erhöhten Werten des spezifischen Volumens und der Weichheit im Vergleich zur ersten Ausführungsform einfach ist. Bei dieser zweiten Ausführungsform ersetzt ein Transport- und Prägesieb den Filz der Pressenpartie und sind Mittel zur Erzeugung einer Luftströmung längs wenigstens eines der erwähnten Siebe vorhanden, um Wasser aus der Papierbahn durch Strömung von Luft bei Umgebungstemperatur durch die Papierbahn hindurch, die von diesem Sieb gatragen wird, mit Mitteln zur Reinigung längs des Transport- und Prägesiebes für die Reinigung desselben, so daß seine Durchläßigkeit für Wasser und Luft ständig aufrechterhalten wird, und mit Mitteln zum Entziehen von Wasser aus dem Transport- und Prägesieb, bevor es an der Abnahmevorrichtung anlangt.
• Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, das obenerwähnte Problem zu beseitigen und eine Maschine für die Herstellung einer weichen Kreppapierqualität, die im Hinblick auf den spezifischen Volumen und die Weichheit mit derjenigen vergleichbar ist, die auf einer Maschine hergestellt wurde, die für Durchströmungstrocknung mit Heißluft gebaut wurde, zur Verfügung zu stellen.
• Dieses Ziel wird dadurch erreicht, daß die Papiermaschine mit folgenden Ausrüstungen versehen ist:
• a) eine Siebpartie mit zumindest einem Formiersieb zur Bildung einer Bahn aus weiches Kreppapier;
• b) eine Trockenpartie mit einem Kreppzylinder zum Trocknen der Bahn;
• c) eine Pressenpartie, die sich zwischen der Siebpartie und der Trockenpartie befindet und ein Transport- und Prägesieb, das die Bahn vom Formiersieb zum Kreppzylinder befördert sowie eine Preßwalze zum Drücken der Bahn gegen den Kreppzylinder, während die Bahn geprägt wird, aufweist;
• d) eine Abnahmevorrichtung zum Entnehmen der Bahn vom Formiersieb und zum Übergeben der Bahn an das Transport- und Prägesieb ohne nennenswerte Verdichtung der Bahn;
• e) Mittel für das Reinigen des Transport- und Prägesiebes;
• f) Mittel für das Entziehen von Wasser aus dem Transport- und Prägesieb, bevor dieses an der Abnahmevorrichtung anlangt; und
• g) Mittel zur Erzeugung einer Luftströmung mit der Aufgabe, Wasser aus der Papierbahn dadurch zu entfernen, daß eine Luftströmung bei Umgebungstemperatur durch die Papierbahn hindurch geschickt wird, wobei diese Mittel zur Erzeugung einer Luftströmung eine Leistung haben, die ausreicht, um das Trockengehalt der Papierbahn auf mindestens 25 % zu erhöhen, bevor die Papierbahn an dem Kreppzylinder anlangt.
• Nachstehend wird die Erfindung mehr im Detail, auf die Zeichnungen bezugnehmend, erläutert
• Fig. 1 ist eine schematische Darstellung einer bevorzugten Ausführungsform einer Papiermaschine gemäß der Erfindung für die Herstellung von weiches Kreppapier;
• Fig. 2 ist eine schematische Darstellung eines Teiles der Papiermaschine gemäß Fig. 1, die mit einer Einfilzpresse versehen ist, die mit einer Preßwalze zusammenwirkt, die sich am Kreppzylinder befindet;
• Fig. 3 ist ein Diagrannn, das den Zusammenhang zwischen der Dichte und der flächenbezogenen Masse von weichem Kreppapier, auf Maschinen von zwei verschiedenen Ausführungsformen hergestellt, veranschaulicht.
• Fig. 1 ist eine schematische Darstellung von Teilen einer herkömmlichen Papiermaschine, die sich für die Herstellung von weichem Kreppapier eignet, wie z.B. Tissuepapier und andere Hygiene-Papierprodukte. Die dargestellte Papiermaschine ist eine Doppelsiebmaschine mit einer Siebpartie 1, einer Pressenpartie 3 und einer Trockenpartie 5. Die Siebpartie 1 hat einen Stoffauflaufkasten 7, eine endlose, tragende oder innere Formiersiebschleife 9, eine endlose, deckende oder äußere Formiersiebschleife 11 und eine Formierwalze 13, die eine gelochte Oberfläche haben und mit einem inneren Sauggerät versehen oder aber eine glatte Oberfläche haben kann. Der Stoffauflaufkasten 7 liefert einen einschichtigen oder mehrschichtigen Stoffstrahl in einen Zwischenraum zwischen den beiden, laufenden Formiersieben 9, 11, um durch Entzug von Wasser aus dem Stock eine Papierbahn 15 zu formieren. Beide Formiersiebe laufen über die Formierwalze 13 zusammen, dann in getrennten Schleifen über mehrere Walzen, die so angeordnet sind, daß sie jeweils das tragende Sieb oder innere Formiersieb 9 und das deckende oder äußere Formiersieb 11 führen, ausrichten und spannen. Zu den Walzen für das deckende Formiersieb 11 gehören eine Brustwalze 17 und eine Leitwalze 19, die sich leicht stromabwärts von der Formierwalze 13 und als Umlenkwalze bezeichnet werden kann. Das deckende Formiersieb 11 kann das tragende Formiersieb 9 und die Papierbahn 15 entweder unmittelbar bevor das Sieb 9 und die Papierbahn 15 sich von der Formierwalze 13 entfernen verlassen oder auch, wenn es gefordert oder vorgezogen wird, es kann sie an einem Übergabe-Saugkasten 21 oder an einem anderen Übergabegerät, das vorzugsweise mit Luftströmung arbeitet und sich zwischen der Formierwalze 13 und der Umlenkwalze 19 befindet, verlassen. Das tragende Formiersieb 9 läuft bis zur Pressenpartie 3, wo die Papierbahn 15 mittels eines in der Pressenpartie 3 eingebauten Abnahmevorrichtung 23 an die Pressenpartie übergeben wird.
• Die Pressenpartie 3 hat ein bewegliches Sieb 25, das eine endlose Schleife bildet und bei einer ersten Ausführungsform der Papiermaschine ein Filz ist. Es handelt sich um einen Stoff aus mehrlichem oder synthetischem Material, der eine feine Faseroberfläche besitzt ("Flor"). Der Filz ist so angeordnet, daß er die Papierbahn 15 von der Abnahmevorrichtung 23 zu einem Preßspalt befördert, der zwischen einer Preßwalze 27 und einem Kreppzylinder 29, welcher ein Teil der Trockenpartie 5 darstellt, gebildet ist. Die Preßwalze 27 drückt die Papierbahn 15 gegen die Mantelfläche des Kreppzylinders 29 und gleichzeitig wird vom Filz 25 und von der Preßwalze 27, die bei dieser Ausführungsform der Maschine vorzugsweise eine Walze mit gelochter Oberfläche ist, Feuchtigkeit aus der Papierbahn 15 entfernt. Nach diesem Preßspalt läuft der Filz 25 um eine Leitwalze 31 herum und auf einen zweiten Preßspalt zu und durch ihn hindurch; dieser zweite Preßspalt ist zwischen einer zweiten Preßwalze 33 und dem Kreppzylinder 29 gebildet. Da wird der Filz 25 noch einmal gegen die Papierbahn 15 gedrückt, um jegliches etwaiges Muster zu entfernen, das von der gelochten Oberfläche der ersten Preßwalze 27 herrühren könnte. Stromabwärts der zweiten Preßwalze 33 sind Mittel zur Reinigung und Klimatisierung des Filzes 25 vorhanden, der nach seiner Klimatisierung einen Feuchtegehalt haben sollte, der für das Entnehmen der Papierbahn 15 vom tragenden Formiersieb 9 geeignet ist.
• Der Kreppzylinder 29 ist von einer nicht dargestellten Haube gedeckt, in welcher Heißluft mit hoher Geschwindigkeit gegen die Papierbahn 15 geblasen wird. Die Papierbahn 15 wird vom Kreppzylinder 29 mittels eines nicht dargestellten Kreppschabers weggeschabt, um einen gewünschten Grad des Kreppens zu erhalten, wonach die fertige Kreppapierbahn auf einem (nicht dargestellten) Aufroller gewickelt wird.
• Die zweite Ausführungsform der Papiermaschine ist für die Herstellung eines weichen Kreppapiers mit höheren Werten des spezifischen Volumens und der Weichheit als sie auf der Papiermaschine gemäß der ersten Ausführungsform erreichbar sind. Um dies zu erzielen wird der Filz 25 durch ein Transport- und Prägesieb eersetzt. Die Verwendung von Prägesieben in der Herstellung von weichem Kreppapier, ihre Wirkungsweise und die dadurch erreichten Vorteile sind wohlbekannt, siehe zum Beispiel Pulp & Paper, November 1977, Hanson, J.P., "What's going on in tissue?", Seiten 93 bis 102, insbesondere die Seiten 98 bis 100 (Never underestimate knuckle power: Unterschätzen Sie niemals die Kraft der Knöchel!). Außerdem sind Mittel 35, 37 und 39 zur Erzeugung einer Luftströmung längs zumindest eines der beiden Siebe, des tragenden oder inneren Formiersiebes 9 und des Transport- und Prägesiebes 25 vorhanden, um durch Durchströmung von Luft bei Umgebungstemperatur durch die Papierbahn 15 hindurch, die von dem erwähnten Sieb getragen wird, Wasser aus der Papierbahn 15 zu entfernen, sind Mittel für die Reinigung 41, 43 und 45 längs des Transport- und Prägesiebes 25 zwecks Reinigung desselben vorhanden, sodaß seine Durchlässigkeit für Wasser und Luft ständig auftechterhalten wird, und sind Mittel 47 vorhanden, um dem Transport- und Prägesieb 25 Wasser zu entziehen, bevor das Sieb an der Abnahmevorrichtung 23 anlangt.
• Das Transport- und Prägesieb 25 kann entweder über die gleichen Walzen laufen wie es der Filz tat oder an der Leitwalze 31 vorbeilaufen, so daß das Transport- und Prägesieb 25 von der ersten Preßwalze 27, die bei der zweiten Ausführungsform vorzugsweise eine Walze mit glatter Oberfläche ist, längs der Mantelfläche des Kreppzylinders 29 direkt zur zweiten Preßwalze 33 läuft. Es ist in beiden Fällen angebracht, daß die zweite Preßwalze 33 aus dem Preßkiontakt mit dem Kreppzylinder 29, sodaß die Papierbahn 15 nicht einem zweiten Prägungsvorgang unterzogen wird. Der erste Prägungsvorgang findet dort statt, wo die erste Preßwalze 27 die Papierbahn 15 gegen den Kreppzylinder 29 preßt, und das Pressen wird mit einer Kraft durchgeführt, die vorzugsweise mindestens 50 kN je Meter der Bahnbreite beträgt. Falls bei der zweiten Ausführungsform die erste Preßwalze 27 eine Walze mit gelochten Oberfläche ist, zum Beispiel eine Saugwalze, ist es angebracht, die Papierbahn 15 einem zweiten Prägungsvorgang mittels der zweiten Preßwalze 33 zu unterziehen, um das Muster zu entfernen, das von der Lochung der ersten Preßwalze 27 herrühren könnte.
• Damit die Papiermaschine in der zweiten Ausführungsform in der beabsichtigten Weise funktioniert und eine weiche Kreppapierqualität produziert, die auf dem Markt Abnehmer findet, ist es von allergrößter Wichtigkeit, das Transport- und Prägesieb 25 sauber zu halten und daß ihm außerdem Wasser entzogen worden ist, als es an der Abnahmevorrichtung 23 anlangt. Deswegen ist die Reinigungsausrüstung 41, 43, 45 umfangreicher als es notwendig ist, um einen Filz in einer herkömmlichen Papiermaschine für weiches Kreppapier zu reinigen und zu klimatisieren, und diese Reinigungsausrüstung umfaßt auch mehrere schwingende Nadel-Strahl-Sprührohre 41, mehrere flache Strahlsprührohre 43 une mehrere Saugkästen 45. Nach dem Einbau dieser Sprührohre und Saugkästen können sie selbstverständlich auch für die Reinigung und Klimatisierung eines Filzes benutzt werden, aber in diesem Falle werden normalerweise nicht alle Sprührohre und Saugkästen eingesetzt. Zwei der flachen Strahlsprührohre 43 sind mit einer solchen Lage und Ausrichtung gezeigt, daß sie einen gefluteten Preßspalt dort bilden, wo das Sieb 25 beginnt, um eine Leitwalze herum zu laufen. Ein gefluteter Preßspalt ist für die Reinigung und Klimatisierung eines Filzes besonders geeignet, aber es ist für die Reinigung des Transport- und Prägesiebes 25 von Nutzen.
• Ein klimatisierter Filz soll eine solche Menge Wasser enthalten, daß dadurch das Abnehmen der Papierbahn 15 vom Formiersieb 9 erleichtert wird. Im Gegensatz dazu muß dem Transport- und Prägesieb 25 durch ein Mittel zur Entnahme von Wasser 47 stromaufwärts des Platzes der Abnahmevorrichtung 23 Wasser entzogen werden. Es ist zweckmässig, daß das Mittel zur Entnahme von Wasser 47 mit einer Luftströmung arbeitet, die durch das Transport- und Prägesieb hindurch läuft, und bei der dargestellten Ausführungsform handelt es sich um einen Saugkasten 47 aber es wäre selbstverständlich möglich, stattdessen eine Blasdüse allein oder mit dem Saugkasten zusammen zu verwenden. Der Saugkasten 47 und wenigstens einer der Saugkästen 45 können sinnvollerweise so angebracht sein, daß sie leicht zu bewegen sind zwischen einer Position, in welcher sie auf das Sieb 25 einwirken, und einer nichtaktiven Position, sie das nicht tun, da sie nicht aktiv zu sein brauchen, wenn das Sieb 25 ein Filz ist. Mehrere Aufnahmetröge 49 für das Sprühwasser sind vorhanden, um das Sprühwasser zu sammeln, das durch das Sieb 25 hindurch spritzt, ohne in die Reinigungssaugkästen 45 eingesaugt zu werden.
• In einer herkömmlichen Papiermaschine kann die Abnahmevorrichtung eine Walze oder ein Schuh mit glatter Oberfläche sein. Um eine Abnahme ohne nennenswerte Verdichtung der Papierbahn bei der zweiten Ausführungsform zu gewährleisten, sollte die Abnahmevorrichtung vorzugsweise mit einer Luftströmung durch das Formiersieb 9, die Papierbahn 15 und das Transport- und Prägesieb 25 hindurch arbeiten und sie kann eine Saugvorrichtung, z.B. eine Saugwalze oder, wie es für die bevorzugte Ausführungsform dargestellt ist, einen Saugschuh 51 umfassen. Eine noch bessere Wirkung wird erzielt, wenn eine Blasdüse 53 innerhalb der Schleife vorhanden ist, die vom tragenden Formiersieb 9 gebildet wird und mit dem Saugbereich des Schuhs 51 oder der Walze ausgerichtet ist. Die mit einer Luftströmung arbeitende Abnahmevorrichtung 23 wirkt auch ausgezeichnet bei der ersten Ausführungsform, bei welcher es sich bei dem Sieb 25 um einen Filz handelt. In diesem Falle wird die Blasdüse 53 nicht gebraucht, um das Abnehmen der Papierbahn 15 vom Formiersieb 9 zu sichern.
• Um bei der zweiten Ausführungsform wenigstens so viel Wasser von der frisch gebildeten Papierbahn 15 ohne nennenswerte Verdichtung derselben zu entfernen, daß keine Dampfblasen gebildet werden, wenn die Papierbahn gegen die heiße Mantelfläche des Kreppzylinders 29 gedrückt wird, was dazu führen würde, daß die Bahn 15 stellenweise von der Mantelfläche getrennt würde, und auch um die Leistung herabzusetzen, die zur Trocknung notwendig ist, sind Mittel zur Erzeugung einer Luftströmung vorhanden, um eine Strömung von Luft bei Umbegungstemperatur durch die Papierbahn 15 hindurch fließen zu lassen. Bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform umfassen die Mittel zur Erzeugung einer Luftströmung zwei Saugkästen 35, 37, die sich innerhalb der Schleife des tragenden Formiersiebes 9 zwischen dem Saugkasten 21 und der Abnahmevorrichtung 23 befindet, und einen Saugkasten 39, der sich innerhalb der Schleife des Transport- und Prägesiebes 25 zwischen der Abnahmevorrichtung 23 und der ersten Preßwalze 27 befindet. Die Anzahl der Saugkästen 35, 37 und 39 und ihre Lage zwischen dem Übergabe-Saugkasten 21 und der ersten Preßwalze 27 dürfen geändert werden, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen. Es ist jedoch notwendig, darauf zu achten, daß die feuchte, verhältnismäßig brüchige Papierbahn aus weichem Kreppapier nicht zu stark an dem tragenden Formiersieb 9 oder an dem Transport- und Prägesieb 25 haftet. Mittel 55 können vorhanden sein, falls es erwünscht ist, um ein geeignetes Trennmittel auf das Transport- und Prägesieb 25 zur Herabsetzung der Haftung der Papierbahn 15 an dem Sieb aufzutragen. Zur Veranschaulichung ist ein solches Mittel als Sprühgerät 55 dargestellt, das sich auf der der Bahn zugewandten Seite des Siebes unmittelbar stromabwarts des Saugkastens 47 befindet. Herkömmliche mittel (nicht dargestellt) sind auch vorhanden, um einen Überzug zur Beherrschung der Haftung der Bahn auf der Mantelfläche des Kreppzylinders 29 auf einem optimalen, stabilen Niveau zu bilden und aufrechtzuerhalten. Ein natürlicher Überzug besteht hauptsächlich aus Hemizellulose und Faserbruchstücken aber ein Haftmittel und/oder ein Trennmittel können addiert werden, um die Beherrschung der Hafteigenschaften des Überzuges zu verbessern. Die Menge Hemizellulose wird durch Kontrolle des pH-Wertes des Stoffes kontrolliert, während die Chemikalien dem Stoff beigemengt oder auf die gebildete Papierbahn oder vorzugsweise direkt auf die Mantelfläche des Kreppzylinders aufgetragen werden. Die Haftung der Bahn an dem Überzug beeinflußt sämtliche Eigenschaften der Papierbahn und der Überzug beeinflußt auch den Verschleiß der Oberfläche des Kreppzylinders und des Abstreifmessers.
• Ein gewisser Entzug von Wasser aus der Papierbahn 15 findet auch wegen der Strömung von Luft in den Übergabe-Saugkasten 21 und in den Saugschuh 51 statt. Um den Wasserentzug noch mehr zu verbessern kann ein Darnpfkasten 61 für das Heizen der Papierbahn 15 durch direktes Einwirken von Dampf unmittelbar stromaufwärts des Saugkastens 35 und auf derjenigen Seite des Formiersiebes 9, die die Bahn trägt, vorhanden sein. Das Erwärmen setzt die Viskosität des Wassers herab, so daß es leichter sein wird, es herauszusaugen. Darüber hinaus wird die Geschwindigkeit des Wasserentzuges durch das Saugen von Luft durch das Wasser hindurch erhöht. Falls es erwünscht ist es selbstverständlich möglich, einen zweiten Dampfkasten (nicht dargestellt) auf entsprechende Weise einzurichten, um die Papierbahn 15 durch direkte Einwirkung von Dampf unmittelbar stromaufwärts des Saugkastens 39, der sich innerhalb der Schleife des Transport- und Prägesiebes 25 befindet, zu heizen. Um die Papierbahn 15 vom Tropfen von Kondenswasser und von eventuellen Wasserspritzern abzuschirmen, während sie an der Unterseite des Transport- und Prägesiebes 25 hängend befördert wird, befindet sich ein heizbares, die Bahn deckendes Dach oder Abschirmelement 63 über dem unteren Trum des Transport- und Prägesiebes. Das Dachelement 63 kann mit nicht dargestellten Leitungen versehen sein, um durch dieses Element heißes Wasser oder Dampf zu leiten, es kann aber auch auf andere Weise beheizt werden, z.B. elektrisch.
• Um die oben erwähnte Bildung von Darmpfblasen zwischen der Papierbahn 15 und dem Kreppzylinder 29 zu verrneiden sollte die Papierbahn einen Trockengehalt von mindestens 25 % haben, wenn die erste Preßwalze 27 die Bahn 15 gegen den Kreppzylinder 29 drückt. Die Anzahl der Saugkästen 35, 37 und 39, die der Papierbahn Wasser entziehen, die Durchflußmenge von Luft durch die Bahn 15 hindurch und das eventuelle, direkte Erwärmen durch Dampf werden so eingestellt, daß der erwähnte Trockengehalt erreicht wird. Als Zusatz oder Ersatz für das direkte Erwärmen durch Dampf kann man Erwärmen durch Infrarotstrahlung (IR) verwenden, z.B. durch ein oder mehrere IR- Heizgeräte mit Haube (nicht dargestellt) oder sonstige Ausrüstung, die in der Lage ist, IR- Strahlung zu erzeugen. IR-Heizgeräte mit Haube können auch benutzt werden, um die Trocknung der Papierbahn 15 auf dem Kreppzylinder 29 zu erleichtern, und Fig. 1 zeigt eine solche IR-Haube 65, die sich etwas stromabwärts der zweiten Preßwalze 33 befindet. Eine kompakte, normale Haube mit einer einzigen Reihe von IR-Elementen kann ca. 125 kW je Meter der Breite der Papierbahn erzeugen.
• Gewöhnlich erreicht die Papierbahn 15 bereits einen Trockengehalt von rund 25-30 % auf dem Formiersieb 9 und dieser Trockengehalt wird entlang des Transport- und Prägesiebes 25 um ein oder mehrere zusätzliche Prozentpunkte erhöht. Ist es erwünscht, den Trockengehalt der Bahn 15 noch weiter zu erhöhen, bevor die Bahn gegen den Kreppzylinder 29 gedrückt wird, so ist es möglich, die Papiermaschine mit einer herkömmlichen Einfilzpresse zu vervollständigen, wie es Fig. 2 schematisch zeigt.
• In Fig. 2 läuft das Transport- und Prägesieb 25, das auf seiner Unterseite die Papierbahn 15 trägt, von der Unterseite der ersten Preßwalze 27 bis zur Umlenkwalze 67 und um sie herum, von wo aus es zum Preßspalt läuft, das zwischen der ersten Preßwalze 27 und dem Kreppzylinder 29 gebildet wird. Die Preßwalze 27 stellt eine Gegenwalze einer herkömmlichen Einfflzpresse dar, die pauschal mit 69 bezeichnet wird und eine Preßwalze 71 und einen endlosen Filz 73, der über mehrere Walzen 75 läuft, aufweist. Ein Saugkasten 77 ist innerhalb der Schleife des Transport- und Prägesiebes 25 stromaufwärts der Umlenkwalze 67 vorhanden, um zu sichern, daß die Papierbahn 15 nicht auf den Preßfilz 73 übertragen wird sondern weiterhin an dem Transport- und Prägesieb 25 haftet. Eine solche, herkömmliche Einfilzpresse läßt den Trockengehalt der Papierbahn 15 um bis zu fünf weitere Prozentpunkte steigen.
• In einer Abwandlung (nicht dargestellt) der Einfilzpresse von Fig. 2 wird die untere Preßwalze 71 von ihrer dargestellten "sechs Uhr-Stellung" (im Vergleich zum Mittelpunkt einer gedachten Uhr, also senkrecht unten) gegenüber der Preßwalze 27 in eine "sieben Uhr-Stellung" verlegt (also um 30 Grad nach links). Dies macht es möglich, die Umlenkwalze 67 und den Saugkasten 77 wegzulassen. Nachdem es von dem Preßspalt, das zwischen der Preßwalze 27 und der Preßwalze 71 gebildet ist, gelaufen ist, folgt das Transport- und Prägesieb 25, das die Papierbahn 15 trägt, der Oberfläche der Preßwalze 27 bis zu dem Preßspalt, der von der Walze 27 mit dem Kreppzylinder 29 gebildet wird. Von dem Preßspalt, der von den Rollen 27 und 71 in der "sieben Uhr-Stellung" gebildet wird, wird der Preßfilt 73 in die "sechs Uhr-Stellung" gebracht, wonach er tangential und waagerecht von der Preßwalze 27 läuft. Daraus ergibt sich, daß die Papierbahn 15 nicht an den Preßfilz 73 übergeben wird sondern stattdessen an der Unterseite des Transportund Prägesiebes 25 haften bleibt, wenn dieses auf der Preßwalze 27 aufwärts läuft.
• Um die Zeichnung nicht mit Einzelheiten zu überladen, die nur herkömmliche Ausrüstung von Papiermaschinen zeigen und nicht einen Teil der vorliegenden Erfindung bilden, werden soche Einzelheiten weggelassen. Als Beispiele solcher, nicht dargestellter Einzelheiten kann man die Reinigungsgeräte für die Formiersiebe 9 und 11 und für den Preßfilz 73 sowie Tröge für das Siebwasser und Vorrichtungen für das Strecken, Ausrichten und Befördern der verschiedenen Siebe erwähnen.
• Fig. 3 ist ein Diagramm, das die Dichte in Abhängigkeit von der flächenbezogenen Masse angibt, und zwar für weiches Kreppapier, das einerseits auf einer herkömmlichen Papiermaschine gemäß der ersten Ausführungsform und andererseits auf der gleichen Maschine nach deren Umbau gemäß der zweiten Ausführungsform. Es wurde keine Einfilzpresse gemäß der in Fig. 2 dargestellten Ausführung verwendet. Infolgedessen bezieht sich die Linie 79 auf ein weiches Kreppapier, das auf die herkömmliche Weise hergestellt wurde und die untere Linie 81 auf weiches Kreppapier, das auf der umgebauten Maschine hergestellt wurde, in welcher das Transport- und Prägesieb den Abnahmefilz ersetzt und Wasser aus der Papierbahn durch Blasen von Luft bei Umgebungstemperatur durch die Bahn hindurch, und zwar mit einer Durchflußmenge, die ausreicht, um den Trockengehalt der Papierbahn auf mindestens ca. 25 % zu erhöhen, bevor die Papierbahn an dem Kreppzylinder anlangt. Wie das Diagramm zeigt hat dieses zweite, weiche Kreppapier 81 eine Dichte, die bei niedrigen Werten der flächenbezogenen Masse rund die Hälfte der Dichte des herkömmlichen, weichen Kreppapiers beträgt, und der Unterschied zwischen den Prozentwerten steigtgleichzeitig mit der flächenbezogenen Masse. Da das spezifische Volumen das Umgekehrte der Dichte ist entspricht z.B. eine Dichte von 200 kg/m³ einem spezifischen Volumen von 5 dm³/kg und eine Dichte von 80 kg/m³ entspricht einem spezifischen Volumen von 12,5 dm³/g ; das weiche Kreppapier, das der Linie 81 entspricht hat bei niedrigen Werten der flächenbezogenen Masse ein spezifisches Volumen, das doppelt so hoch ist als bei herkömmlichem, weichem Kreppapier, und der prozentuale Unterschied zwischen den Werten des spezifischen Volumens steigt, wenn die flächenbezogene Masse steigt.
• Die Dichte von weichem Kreppapier, das auf einer herkömmlichen Trocknungsmaschine mit Durchströmungstrocknung mit Heißluft hergestellt wurde, ist im wesentlichen von der gleichen Größenordnung wie diejenige, die durch die untere Linie 81 angegeben ist. Daraus ergibt sich, daß das spezifische Volumen einer weichen Kreppapierqualität, die der unteren Linie 81 entspricht, mit demjenigen einer solchen, die auf einer Trocknungsmaschine mit Durchströmungstrocknung mit Heißluft hergestellt wurde, durchaus vergleichbar ist. Die Weichheit wurde zwar nicht gemessen, es ist aber wohlbekannt, daß die Weichheit mit dem spezifischen Volumen des weichen Kreppapiers steigt. Die erhöhte Weichheit wird von den Verbrauchern geschätzt, kann aber in manchen Fällen Anpassungsprobleme während des Übergangs von der Bahn aus weichem Kreppapier zu den gewünschten Endprodukten hervorrufen.
• Der Umbau, der notwendig ist, um die Papiermaschine gemäß der Erfindung von der einen Ausführungsform in die andere zu verwandeln besteht hauptsächlich daraus, daß der Abnahmefilz durch das Transport- und Prägesieb und umgekehrt ersetzt wird. Was darüber hinaus notwendig ist, ist daß gewisse Bestandteile wie z.B. die zweite Preßwalze 33, der Saugkasten 47, der Wasser entzieht, und eventuell einer der Saugkästen 45 der Mittel zur Reinigung des Transport- und Prägesiebes 25 von einer nichtaktiven in eine aktive Stellung gebracht werden und daß weitere Bestandteile wie z.B. eines oder mehrere der Spritzrohre 41, 43 und das eventuelle Gerät 55, das ein Trennmittel auf das Transport- und Prägesieb auftragen soll, aktiv oder nichtaktiv gemacht werden. Außerdem wird es bevorzugt, jedoch nicht unbedingt gefordert, daß in Fällen, in welchen die erste Preßwalze eine gelochte Oberfläche hat, diese Walze durch eine Rolle mit glatter Oberfläche zu ersetzen. Daraus ergibt sich, daß die Zeit für den Umbau kurz ist. Der Umbau sollte in einer Zeit abgeschlossen sein (rund 12 Stunden oder weniger), die nur geringfügig länger ist als die Zeit, die nötig ist, um in einer herkömmlichen Papiermaschine für weiches Kreppapier den Abnahmefilz zu wechseln.
• Die Kosten der Verwandlung einer vorhandenen, alten Papiermaschine für weiches Kreppapier in eine Papiermaschine, die der vorliegenden Erfindung entspricht, werden auf 10 bis 20 % des Preises einer neuen Trocknungsmaschine mit Durchströmungstrocknung geschätzt. Ein Hersteller von weichem Kreppapier kann also bei relativ niedrigen Kosten für die Maschine eine weiche Kreppapierqualität produzieren, die in Hinsicht auf das spezifische Volumen und die Weichheit mit derjenigen völlig vergleichbar ist, die auf einer Maschine, bei welcher Durchströmungstrocknung mit Heißluft verwendet wird, hergestellt wird. Die Produktion sinkt dabei ungefähr um die Hälfte, denn ein großer Teil der Entfernung von Wasser geschieht durch Durchströmung von Luft bei Umgebungstemperatur, gefolgt von der Trocknung auf dem Kreppzylinder, was eine erheblich niedrigere Geschwindigkeit der Maschine erfordert, ungefähr die Hälfte der Geschwindigkeit einer herkömmlichen Papiermaschine für weiches Kreppapier, aber die Produktionskosten des hergestellten, weichen Kreppapiers mit großem spezifischem Volumen werden in der gleichen Größenordnung sein wie bei der Produktion auf einer Maschine mit Durchströmungstrocknung. Ein Blick auf die Kosten des Endproduktes, das dem Verbraucher verkauft wird, z.B. eine Packung Papiertaschentücher, zeigt, daß der Übergang von herkömmlichem Papier für Taschentücher auf Papier mit hohem speziflschem Volumen, das auf der Papiermaschine gemäß der Erfindung hergestellt wurde, die Möglichkeit zu solchen Ersparnissen in der Menge der verwendeten Papierfasern bringt, daß die Kosten für das Fertigprodukt herabgesetzt werden können. Darüber hinaus bekornmt der Verbraucher ein weicheres, mehr attraktives Produkt.
• Die Tatsache, daß es möglich ist, auf einer herkömmlichen Papiermaschine für weiches Kreppapier ein solches zu produzieren, ohne einen Abnahmefilz verwenden zu müssen, muß als unerwartet bezeichnet werden. Außerdem war es unerwartet, daß die weiche Kreppapierqualität, die auf der Maschine gemäß der Erfindung produziert wird, im Hinblick auf spezifisches Volumen und Weichheit mit derjenigen, die auf einer für Durchströmungstrocknung mit Heißluft gebauten Papiermaschine hergestellt wurde, völlig vergleichbar sein würde.
• Die Erfindung wurde im vorstehenden mit Bezug auf eine Doppelsieb-Formiervorrichtung des C-wrap- Typs aber selbstverständlich kann sie auch in anderen Formiervorrichtungen angewendet werden, z.B. Doppelsieb-Formiervorrichtungen des S-wrap- Typs, Langsiebpartien und Saug-Brustwalzen-Formiervorrichtungen.

Claims (13)

1. Papiermaschine für die Herstellung von weichem Kreppapier, mit einer Siebpartie (1), wobei die Maschine mindestens eine Formiersiebschleife (9) zur Bildung einer papierbahn (15) und eine Trockenpartie (5) einschließlich eines Kreppzylinders (29), in welcher die Papierbahn (15) getrocknet wird aufweist, wobei diese Papiermaschine eine erste Ausführungsform für die Herstellung von weichem Kreppapier mit bestimmten Werten des spezifischen Volumens und der Weichheit hat, bei welcher eine Pressenpartie (3), die sich zwischen der Siebpartie (1) und der Trockenpartie (5) befindet, einen Filz (25) besitzt, der in einer endlosen Schleife beweglich und so angeordnet ist, daß er von einer Abnahmevorrichtung (23), die sich an einem Übergang zwischen der Siebpartie (1) und der Pressenpartie (3) befindet, zu einer Preßwalze (27) läuft, die mit dem Kreppzylinder (29) einen Preßspalt bildet, während er die Papierbahn (15) an seiner Unterseite trägt, wobei das tragende Formiersieb (9) so angeordnet ist, daß es zur Abnahmevorrichtung (23) in der Pressenpartie (3) zwecks Übergabe der gebildeten Papierbahn (15) an den erwähnten Filz (25) läuft, dadurch gekennzeichnet, daß die Papiermaschine so konstruiert ist, daß ihr Umbau einfach ist zwischen der ersten Ausführungsform und einer zweiten Ausführungsform für die Herstellung von weichem Kreppapier mit im Vergleich zur ersten Ausführungsform höheren Werten des spezifischen Volumens und der Weichheit, wobei in dieser zweiten Ausführungsform eine Schleife des Transport- und Prägesiebs (25) den Filz (25) der Pressenpartie (3) ersetzt, mit Mitteln (35, 37, 39) zur Erzeugung einer Luftströmung, die längs zumindest eines der Siebe (9, 25) zwecks Entfernung von Wasser aus der Papierbahn (15) durch Strömung von Luft bei Umgebungstemperatur durch die von diesem Sieb getragene Papierbahn (15) hindurch vorhanden sind, mit Mitteln (41, 43, 45) zur Reinigung längs des Transport- und Prägesiebes (25) zwecks Reinigung desselben, um seine Wasser- und Luftdurchlässigkeit ständig aufrechtzuerhalten und mit Mitteln (47) zum Entziehen von Wasser aus dem Transport- und Prägesieb (25), bevor es die Abnahmevorrichtung (23) erreicht.

2. Papiermaschine nach Anspruch 1, bei welcher in der ersten Ausführungsform eine zweite Preßwalze (33) vorhanden ist, die stromabwärts der ersten, erwähnten Preßwalze (27) mit dem Kreppzylinder (29) einen zweiten Preßspalt bildet, und bei welcher der Filz (25) nach dem ersten, erwähnten Preßspalt über eine Leitwalze (31) auf den zweiten Preßspalt zu und durch ihn hindurch läuft, wo er gegen die Papierbahn (15) gedrückt wird, dadurch gekennzeichnet, daß bei der zweiten Ausführungsform die zweite Preßwalze (33) falls die erste Preßwalze (27) eine glatte Oberfläche hat von dem Preßkontakt mit dem Kreppzylinder (29) weg gehoben ist, so daß ein zweites Prägen der Papierbahn (15) vermieden wird.

3. Papiermaschine für die Herstellung einer weichen Kreppapierqualität, mit:

a) einer Siebpartie (1), die mindestens ein Formiersieb (9) für die Bildung einer Bahn aus weichem Kreppapier (15) besitzt;

b) einer Trockenpartie (5) mit einem Kreppzylinder (29) zum Trocknen der Bahn

c) einer Pressenpartie (3), die sich zwischen der Siebpartie (1) und der Trockenpartie (5) befindet und ein Transportsieb (25) zur Beförderung der Bahn (15) von dem Formiersieb (9) zu dem Kreppzylinder (29) sowie eine Preßwalze (27) zum Pressen der Bahn (15) gegen den Kreppzylinder (29) besitzt, und

d) einer Abnahmevorrichtung (23) zur Entnahme der Bahn (15) von dem Formiersieb (9) und zum Übergeben der Bahn (15) auf den Transportsieb (25) ohne nennenswertes Verdichten der Bahn (15);

dadurch gekennzeichnet, daß zur Herstellung einer weichen Kreppapierqualität, die in bezug auf spezifischen Volumen und Weichheit mit einer auf einer für die Durchströmungstrocknung mit Heißluft konstruierten Maschine hergestellten Qualität vergleichbar ist, das Transportsieb ein Transport- und Prägesieb (25) ist, das die Bahn (15) prägt, wenn die Bahn von der Preßwalze (27) gegen den Kreppzylinder (29) gepreßt wird, wobei die erwähnte Maschine außerdem folgendes aufweist:

e) Mittel (41, 43, 45) für die Reinigung des Transport- und Prägesiebs (25);

f) Mittel (47) zur Entnahme von Wasser aus dem Transport- und Prägesieb (25), bevor es an der Abnahmevorrichtung (23) anlangt, und

g) Mittel (35, 37, 39) für das Erzeugen einer Luftströmung zum Entfernen von Wasser aus der Papierbahn (15) durch das Strömen von Luft bei Umgebungstemperatur durch die Papierbahn (15) hindurch, wobei diese Mittel (35, 37, 39) fürs Erzeugen einer Luftströmung eine Leistung haben, die ausreicht, um den Trockengehalt der Papierbahn (15) auf mindestens 25 % steigen zu lassen, bevor die Papierbahn (15) an dem Kreppzylinder (29) anlangt.

4. Papiermaschine nach irgend einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die Abnahmevorrichtung (23) die Bahn (15) pneumatisch aufnimmt.

5. Papiermaschine nach Anspruch 4 , dadurch gekennzeichnet, daß die Abnahmevorrichtung (23) ein Saugelement (51) aufweist, das sich innerhalb der von dem Transport- und Prägesieb (25) gebildeten Schleife befindet, um die Papierbahn (15) dem Formiersieb zu entnehmen und die Bahn (15) auf das Transport- und Prägesieb (25) zu übertragen, ohne dabei die Bahn (15) nennenswert zu verdichten.

6. Papiermaschine nach Anspruch 5 , dadurch gekennzeichnet, daß die Abnahmevorrichtung (23) eine Blasdüse (53) aufweist, die sich innerhalb der Formiersiebschleife (9) befindet und gegenüber einer Saugöffnung steht, die das Saugelement (51) aufweist.

7. Papiermaschine nach irgend einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß die erwähnten Mittel für die Erzeugung einer Luftströmung mindestens einen Saugkasten (35, 37, 39) einschließen.

8. Papiermaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Dampfkasten (61) zum Aufwärmen der feuchten Papierbahn (15) durch direkte Einwirkung von Dampf aufweist, der sich unmittelbar stromaufwarts des Saugkastens (35) und auf derjenigen Seite des Siebs (9) befindet, die die Bahn trägt.

9. Papiermaschine nach irgend einem der Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet, daß sie wenigstens einen IR-Heizgerät (65) des Typs mit Haube zum IR-Wärmen der Papierbahn (15) aufweist.

10. Papiermaschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß sich die IR-Haube (65) an dem Kreppzylinder (29) stromabwärts von der Preßwalze (27) befindet.

11. Papiermaschine nach irgend einem der Ansprüche 1-10, dadurch gekennzeichnet, daß die Preßwalze (27) eine Gegenwalze in einer Einzelfilzpresse (69) darstellt, und zwar zwecks zusätzlichen Entzuges von Wasser aus der Bahn (15), bevor die Preßwalze (27) die Bahn (15) gegen den Kreppzylinder (29) preßt.

12. Papiermaschine nach irgend einem der Ansprüche 1-11, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein heizbares Dachelement (63) aufweist, das oberhalb des unteren Trums des Transport- und Prägesiebes (25) angebracht ist, um die Papierbahn gegen Spritzwasser und das Tropfen von Kondenswasser zu schützen.

13. Papiermaschine nach irgend einem der Ansprüche 1-12, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein Mittel (55) zum Auftragen auf das Transport- und Prägesieb (25) eines Trennmittels zur Herabsetzung der Haftung der Bahn aufweist.