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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Auftragen
einer Lage aus einer Beimengung bei der Bahnformereinheit einer
Kartonmaschine, wobei ein derartiges Verfahren aus der Druckschrift
EP 0 651 092 A bekannt
ist.
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Wie
dies gut bekannt ist, wird Karton fast immer aus zwei oder mehr
separaten Lagen hergestellt. In einem derartigen Fall werden die
Bahnen, die durch zwei oder mehr Siebteile ausgebildet werden, vor
der Pressenpartie übereinander
kombiniert. In dem Fall von Bahnen, die mittels einer herkömmlichen
Langsiebtechnik hergestellt werden, bringt ein Kombinieren der Flächenseiten
der Bahnen, die nicht mit dem Sieb in Kontakt stehen, in der Regel
keine Probleme mit sich, und in einem derartigen Fall ist die Festigkeit
zwischen den Lagen in der Richtung Z der Bahn, die somit erhalten
wird, das heißt
die „Ply Bond" üblicherweise angemessen. Wenn
jedoch die herkömmliche
Langsiebtechnik angewendet wird, sind die Laufgeschwindigkeiten
deutlich geringer als 1000 Meter je Minute. Wenn die Laufgeschwindigkeiten
von gegenwärtigen
neueren Kartonmaschinen auf eine Höhe ansteigen, die höher als
1000 Meter je Minute ist, ist es erforderlich, andere Techniken
anzuwenden, beispielsweise die Spaltformertechnik. In einem derartigen
Fall wird es ein Problem, dass die Kombination von zwei oder mehr
Bahnen, die bei einem Spaltformer ausgebildet werden, nicht die
Anforderungen im Hinblick auf die Festigkeit erfüllen, die gestellt werden.
Die Verbindungsfestigkeit zwischen verschiedenen Lagen bei der Bahn
ist vermindert. Insbesondere ist die Festigkeit in der Richtung
Z betroffen, die durch ein sogenanntes „Scott Bond" wiedergegeben wird.
Die schlechte Festigkeit trägt
zu einer unausreichenden Konzentration an Feinstoffen an den Flächen der
zu kombinierenden Lagen bei. Eine angemessene Konzentration an Feinstoffen
an den zu kombinierenden Flächen
unterstützt
das Ply Bond zwischen den Flächen.
Es hat sich als problematisch herausgestellt, Karton mittels einer
Maschine herzustellen, bei der die sogenannten Siebseiten gegeneinander
kombiniert werden. Dies wäre
stets dann der Fall, wenn sämtlich
Bahnformer Spaltformer wären.
Dieses Problem tritt mitunter auch bei einer Kombination aus Bahnen
auf, die sowohl mittels eines Hybridformers als auch mittels eines
Langsiebes ausgebildet werden. Es sind Versuche unternommen worden,
dieses Problem zu lösen,
unter anderem indem Stärke
als eine Lösung
oder ein anderes Hilfsmittel, das die Verbindungsfestigkeit erhöht, direkt
auf die Bahn gesprüht
wird oder indem eine dünne
Lage aus umfassend geschliffenem zelluloseartigem Halbstoff beispielsweise
von einem separaten Stoffauflaufkasten, das heißt von einem zweiten Stoffauflaufkastenauf
eine der zu kombinierenden Bahnen eingeleitet wird. Ein Modus war
das Schleifen des Ganzstoffes der zu einer der Lagen tritt, bis
zu einem Maße,
das deutlich höher
als normal ist.
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Nachstehend
sind einige Lösungen
des Standes der Technik detaillierter beschrieben.
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In
dem finnischen Patent Nr. 71 377 ist ein Verfahren zum Herstellen
eines Mehr-Lagen-Kartons beschrieben, wobei bei diesem Verfahren
die Ganzstoffsuspension, die eine der Oberflächenlagen ausbildet, zu dem
horizontalen Abschnitt des ersten Siebes zugeführt wird. Zwischen den Lagen
wird eine dritte Ganzstoffsuspension, die die Zwischenlage ausbildet,
vor einem keilartigen Zwischenraum, der durch das zweite Sieb ausgebildet
wird, zu der Bahnlage zugeführt,
die bereits ausgebildet worden ist. Danach treten das erste Sieb
und beide Bahnlagen in Kontakt mit dem dritten Sieb, wobei zu seinem
horizontalen Abschnitt die Ganzstoffsuspension zugeführt wird,
die die andere Oberflächenlage
ausbildet. Die Dichte der Ganzstoffsuspension, die die Zwischenlage
ausbildet, ist erheblich höher
als die Dichten der Ganzstoffsuspensionen, die die Oberflächenlagen
ausbilden.
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In
dem US Patent Nr. 5 607 555 ist eine Papiermaschine für die Herstellung
von Mehr-Lagen-Papier beschrieben. Bei dieser Maschine sind zumindest
zwei Doppelsiebformer vorhanden, die eine Mehr-Lagen-Papierbahn
herstellen, wobei in diesem Zusammenhang ein Papier erhalten wird, dessen
Eigenschaften an beiden Seiten gleich sind.
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In
dem finnischen Patent Nr. 92 729 sind ein Ganzstoffzuführsystem
für einen
Mehr-Lagen-Stoffauflaufkasten und ein Verfahren bei dem Betrieb
eines Mehr-Lagen-Stoffauflaufkastens
beschrieben. Bei dieser Lösung
wird in jeden Einlasskopf bei dem Mehr-Lagen-Stoffauflaufkasten
ein aus dem gleichen frischen Ganzstoff hergestellter Ganzstoff
eingeleitet, wobei zu diesem Ganzstoff die erforderlichen Chemikalien
und Füllstoffe
hinzugefügt
werden.
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Jedoch
bringen die Lösungen
des Standes der Technik eine Anzahl an bedeutenden Nachteilen mit
sich. Ein separater Stoffauflaufkasten, der Stärke oder Faserganzstoff sprüht, ist
eine kostspielige Lösung,
und seine Anwendung ist auf relativ niedrige Geschwindigkeiten begrenzt,
die niedriger als 1000 Meter pro Minute bleiben. Die Stärkestrahlen
verschlechtern die Lauffähigkeit
erheblich, wobei sie die Siebe und Filze blockieren und die Maschinen
verschmutzen, wobei in diesem Fall die Anlagen ziemlich häufig angehalten
und gereinigt werden müssen. Somit
können
die erforderlichen Hilfsmittel auch nicht wahlweise hinzugefügt werden.
Bei den meisten Systemen wird eine Anzahl an separaten Ganzstofflinien benötigt, wobei
in diesem Fall das System ziemlich schwer und kostspielig zu betreiben
ist. Ein Schleifen von einer der Ganzstofflagen verschlechtert das
Ablaufen des Wassers deutlich und dadurch wird die Lauffähigkeit
und die Herstelleffizienz verschlechtert und die Kosten werden erhöht. Bei
einem Versuch zum Erzielen von Geschwindigkeiten, die höher als 1000
Meter je Minute sind, können
derartige Einschränkungen
nicht toleriert werden, und ein separater Strahl einer Beimengung,
die das miteinander erfolgende Binden der unterschiedlichen Lagen
unterstützt,
wäre sogar
bei diesen Geschwindigkeiten nicht möglich.
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Das
erfindungsgemäße Verfahren
beim Auftragen einer Lage einer Beimengung bei der Bahnformereinheit
einer Kartonmaschine, das Verfahren zum Herstellen von Karton und
der Karton sind hauptsächlich
durch die Angaben in den Patentansprüchen gekennzeichnet.
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Die
vorliegende Erfindung ist nachstehend detaillierter unter Bezugnahme
auf einige bevorzugte Ausführungsbeispiele
der Erfindung beschrieben, die in den beigefügten Zeichnungen dargestellt
sind, wobei die Erfindung jedoch keineswegs auf diese Ausführungsbeispiele
allein beschränkt
sein soll.
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1 zeigt
ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung, das für die Herstellung von Karton
besonders geeignet ist und bei dem die Ganzstoffströmung, die
aus dem gleichen frischen Ganzstoff hergestellt wird, in zwei Teilströmungen geteilt
ist. Zu der Seite, die an der Seite der zu kombinierenden Lage angeordnet
wird, werden die erforderlichen Beimengungen hinzugefügt, um den Feinstoffgehalt
in der Lage zu erhöhen
und um die Verbindungsfestigkeit zwischen den Seiten bis zu einem
optimalen Maß an
einem optimalen Punkt zu unterstützen.
Die Teilströmungen
treten in den Mehr-Lagen-Stoffauflaufkasten
und von diesem zu einem Spaltformer. In dieser Weise werden günstige Eigenschaften
bei der Formierung und der Festigkeit und eine gute Innenverbindungsfestigkeit
für den Karton
erzielt. Somit werden aus dem gleichen Zwischenganzstoff 11 zwei
Teilströmungen 121 und 122 erzeugt.
Zu der Teilströmung 121 , aus der die Seite ausgebildet wird,
die an der Seite der zu kombinierenden Lage angeordnet wird, werden
an dem Punkt 141 vor der Pumpe 22,
an dem Punkt 142 nach der Pumpe 22 und/oder
an dem Punkt 143 nach dem Maschinensieb 33 die
Beimengungen hinzugefügt,
um den Feinstoffgehalt in der Lage und die Verbindungsfestigkeit
zwischen den Seiten zu erhöhen.
Danach treten die Teilströmungen 121 und 122 in
den Mehr-Lagen-Stoffauflaufkasten 44,
der in der herkömmlichen
Weise Einlassköpfe,
eine Röhrensammelleitung,
die mit jedem Einlasskopf verbunden ist, eine Zwischenkammer, die
mit der Röhrensammelleitung
verbunden ist, einen Turbulenzgenerator und Turbulenzröhren, einen
Auslaufdüsenkonus
nach dem Turbulenzgenerator und Flügel, die die Lagen in dem Auslaufdüsenkonus
trennen, hat. Von dem Stoffauflaufkasten wird die Bahn in den Former übertragen,
in dem mit dem Bezugszeichen 551 das
erste Formersieb bezeichnet ist, mit dem Bezugszeichen 552 das zweite Formersieb bezeichnet ist,
mit dem Bezugszeichen 661 eine
Formerwalze bezeichnet ist und mit dem Bezugszeichen 662 die Formerwalze bezeichnet ist.
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2 zeigt
ein zweites bevorzugtes Ausführungsbeispiel
der Erfindung, bei dem die Ganzstoffströmung, die aus dem gleichen
frischen Ganzstoff hergestellt wird, in drei Teilströmungen geteilt
wird, wobei von diesen Strömungen
zu den Seiten, die an den Seiten der zu kombinierenden Lagen sitzen,
die erforderlichen Beimengungen hinzugefügt werden, um die Feinstoffgehalte
in den Lagen zu erhöhen
und um die Verbindungsfestigkeit zwischen den Seiten bis zu einem
optimalen Maß und
an einem optimalen Punkt zu unterstützen. Danach treten die Teilströmungen in
einen Mehr-Lagen-Stoffauflaufkasten und weiter zu einem Spaltformer.
Bei dieser Lösung
werden aus dem gleichen frischen Ganzstoff 11 drei separate
Teilströmungen 121 , 122 und 123 ausgebildet. Zu den Seiten, die an
den Teilströmungen 121 und 123 ausgebildet
werden und die an den Seiten der zu kombinierenden Lagen angeordnet
werden, werden an den Punkten 141 vor
den Pumpen 221 und 223 , an den Punkten 142 nach
den Pumpen 221 und 223 und/oder an den Punkten 143 nach den Maschinensieben 331 und 333 die
Beimengungen hinzugefügt, um
die Feinstoffgehalte in den Lagen und die Verbindungsfestigkeit
zwischen den Seiten zu erhöhen.
Danach treten die Teilströmungen 121 , 122 und 123 in den Mehr-Lagen-Stoffauflaufkasten 44 und
weiter zu dem Spaltformer. Als eine alternative Lösung können die
Beimengungen zu lediglich einer Teilströmung 121 , 122 oder 123 hinzugefügt werden.
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3 zeigt
eine bevorzugte Kombination gemäß der vorliegenden
Erfindung, bei der die Lage 13, die eine Beimengung enthält und die
zu kombinieren ist, durch einen Doppel-Lagen-Stoffauflaufkasten 441 zu
einem Spaltformer eingeleitet wird, und die somit erhaltene Bahn
mit einer zweiten Bahn kombiniert wird, die von einem normalen Stoffauflaufkasten 442 und von einem zweiten Spaltformer
abgeleitet wird. Mit dem Bezugszeichen 551 ist
das erste Formersieb bezeichnet, mit dem Bezugszeichen 552 ist das zweite Formersieb bezeichnet,
mit dem Bezugszeichen 553 ist das
dritte Formersieb bezeichnet und mit dem Bezugszeichen 554 ist das vierte Formersieb bezeichnet.
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4 zeigt
eine zweite bevorzugte Kombination gemäß der vorliegenden Erfindung,
bei der die Lagen 131 und 132 , die eine Beimengung enthalten und
die zu kombinieren sind, in zwei separate Mehr-Lagen-Stoffauflaufkästen eingeleitet
werden, das heißt
hierbei Doppel-Lagen-Stoffauflaufkästen 443 , 444 , und die Bahnen, die Beimengungen
enthalten, treten zu Spaltformern und werden dann miteinander kombiniert.
Wenn zwei Lagen, die Beimengungen enthalten, kombiniert werden,
wird eine stärkere Verbindungslage
erzielt, die bei Anwendungen erforderlich ist, die eine höhere Festigkeit
erforderlich machen.
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5 zeigt
eine Lösung,
bei der die äußersten
Lagen 133 und 134 eines
Drei-Lagen-Stoffauflaufkastens 445 ,
wobei die äußeren Lagen
Beimengungen enthalten, als Verbindungslagen wirken, mit denen die
von zwei normalen Stoffauflaufkästen 446 und 447 abgeleiteten
Ganzstofflagen kombiniert werden. Mit den Bezugszeichen 551 .., 556 sind
die Formersiebe bezeichnet.
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Bei
den erfindungsgemäßen Lösungen ist
es ein wesentliches Merkmal, dass es bei der Herstellung von Karton
möglich
ist, einen Spaltformer bei einem Mehr-Lagen-Verfahren bei hohen
Geschwindigkeiten in Größenordnungen
von mehr als 1000 Meter pro Minute anzuwenden. In einem derartigen
Fall wird die Beimengung, die den Feinstoffgehalt und/oder die Verbindungsfestigkeit
erhöht,
als eine Lage auf die Seite aufgebracht, die an der zu kombinierenden
Seite der Lage angeordnet wird. Somit wird ein höherer Feinstoffgehalt an der
Seite erzielt, die beispielsweise an der Seite einer mittleren Lage angeordnet
wird, wobei in diesem Zusammenhang die Verbindungsfestigkeit und
die Innenverbindungsfestigkeit zwischen den Lagen erhöht werden.
Wenn die erfindungsgemäße Lösung bei
einem Drei-Lagen-Stoffauflaufkasten
angewendet wird, werden vorzugsweise die Beimengungen zu den äußersten Seiten
zugeführt.
Die Mittel, die in dieser Weise als Lagen angewendet werden können, sind
Stärke, Füllstoff,
Feinstoffe, Retentionsstoffe wie beispielsweise Polyacrylamid, Polyacrylimid,
spezielle Chemikalien, Wasser abweisende Leime und dergleichen. Bei
dieser Lösung
ist es in vorteilhafter Weise ebenfalls möglich, den gleichen frischen
Ganzstoff und eine Basisganzstofflinie zu verwenden. Des weiteren ist
es möglich,
die schlechten Eigenschaften eines Spaltformers zu ändern, um
die Lauffähigkeit
zu verbessern und um zu helfen, dass die Maschine sauber bleibt.
Bei der erfindungsgemäßen Lösung wird
die Verteilung der Feinstoffe auf Faserbasis, der Füllstoffe
und der Stärke
bei der Oberflächenlage,
der Rahmenlage und/oder der Bodenlage des Kartons so reguliert,
dass die Konzentration dieser Mittel an der Seite höher ist,
die an der mittleren Lage angeordnet wird. Die Menge an Beimengung
kann optimiert werden und außerdem
trifft dies ebenfalls auf den Ort zu, an dem diese hinzugefügt wird,
wobei in dieser Weise eine optimale Verbindung zwischen den Lagen
erzielt wird. Dies wird außerdem
bei der Druckqualität des
Erzeugnisses reflektiert. Die Beimengung oder die Beimengungen können als
Lagen an lediglich der zu kombinierenden Seite oder alternativ auch
an mehreren Lagen, die aus Teilströmungen bestehen, aufgebracht
werden.
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Mittels
der vorliegenden Erfindung kann die Seite der zu kombinierenden
Bahn, die in Kontakt mit einer zweiten Bahn gelangt, im Hinblick
auf die Verbindungsfestigkeit günstig
gestaltet werden. Somit wird diese Seite bereits in dem Stoffauflaufkasten derart
ausgebildet, dass im Hinblick auf die Verbindungseigenschaften mittels
der Feinstoffe oder der Konzentration an Stärke oder dergleichen günstig ist. Mittels
der Reihenfolge und der Menge des Hinzufügens ist es außerdem möglich, einen
wesentlichen Effekt auf die Eigenschaften zu haben, die bei dem Erzeugnis
oder bei dem Prozess erwünscht
sind. Neben der Anwendung von Beimengungen als Lagen in der bei
der vorliegenden Erfindung beschriebenen Weise ist es natürlich auch
möglich,
ein herkömmliches
Messen von Beimengungen in der normalen Weise auszuführen. Da
die vorliegende Erfindung die Anwendung von Spaltformern bei der
Herstellung von Karton anstelle des herkömmlichen Langsiebverfahrens
ermöglicht,
ist keine große
Siebgrube erforderlich, erfordert die Anlage weniger Raum, ist eine Anwendung
von geringeren Wassermengen, weniger Entwässerungselementen möglich und
ist es außerdem
ein Laufen bei einer höheren
Dichte als in dem Fall eines Langsiebes möglich. Das erfindungsgemäße Verfahren
kann sowohl bei einer Obersiebeinheit als auch bei einer sogenannten
Rahmenlage angewendet werden. Bei der Herstellung von einigen Spezialerzeugnissen
kann dieses Verfahren auch einen zweiten Stoffauflaufkasten insgesamt
ersetzen.