EP1181411A1 - Tissue-papiermaschine, damit hergestelltes tissue-papier und verfahren zum herstellen eines solchen tissue-papiers - Google Patents

Tissue-papiermaschine, damit hergestelltes tissue-papier und verfahren zum herstellen eines solchen tissue-papiers

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EP1181411A1
EP1181411A1 EP00938656A EP00938656A EP1181411A1 EP 1181411 A1 EP1181411 A1 EP 1181411A1 EP 00938656 A EP00938656 A EP 00938656A EP 00938656 A EP00938656 A EP 00938656A EP 1181411 A1 EP1181411 A1 EP 1181411A1
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EP
European Patent Office
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tissue paper
screen
texture
paper machine
drainage
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Peter Von Paleske
Walter F. Hill
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Essity Germany GmbH
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SCA Hygiene Products GmbH
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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21F—PAPER-MAKING MACHINES; METHODS OF PRODUCING PAPER THEREON
    • D21F11/00—Processes for making continuous lengths of paper, or of cardboard, or of wet web for fibre board production, on paper-making machines
    • D21F11/006—Making patterned paper
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21F—PAPER-MAKING MACHINES; METHODS OF PRODUCING PAPER THEREON
    • D21F11/00—Processes for making continuous lengths of paper, or of cardboard, or of wet web for fibre board production, on paper-making machines
    • D21F11/14—Making cellulose wadding, filter or blotting paper
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21F—PAPER-MAKING MACHINES; METHODS OF PRODUCING PAPER THEREON
    • D21F9/00—Complete machines for making continuous webs of paper
    • D21F9/003—Complete machines for making continuous webs of paper of the twin-wire type

Definitions

  • Tissue paper machine tissue paper produced therewith and method for producing such tissue paper
  • the invention relates to the production of tissue paper, as is used, for example, as kitchen towels, handkerchiefs, facials, toilet paper, napkins and the like.
  • the invention is based on the technical problem (object) of creating a machine and a method with which tissue paper with improved optical and haptic properties can be achieved.
  • the solution according to the invention can be used to produce tissue paper which, by producing textile-like structures, gives a better visual and “haptic impression”.
  • haptic impression is meant the subjective, sensory impression obtained with the hands, the “grip feeling”.
  • a good combination of surface softness and knotty softness is appreciated. This is achieved by forming a tissue paper with a texture consisting of small zones of increased and reduced basis weight in the macro area. The areas with a lower basis weight oppose a deforming force with a lower resistance than the zones with a higher basis weight and thus shorten the length of the folded edges which arise during the curling. This means an improvement in softness, physically and sensorially.
  • the drainage through the sheet forming screen in the Z direction is prevented or severely restricted.
  • the fibers are concentrated in the zones of unhindered drainage.
  • the zones with different grammages are essentially the only structural feature.
  • the fibers show an orientation in the machine direction in the tissue paper. All conventional materials for the screens can be used, e.g. B. metal wire or plastic sieves. It is an object of the invention to produce flat paper. The paper should not adopt the structure of the screen in contact with the paper.
  • the underlying texture sieve naturally lowers the overall drainage performance and should therefore be roughly patterned in order to keep the impairment of the drainage performance by the underlying texture sieve as low as possible.
  • Areas of different basis weight are limited to the extent that the blocking of the drainage (by the texture of the second screen) in the Z direction is avoided by the water transport within the sheet forming screen in the X-Y direction. For the finest possible texture in tissue paper, this is
  • the sieves have a wire diameter of 0.1 to 0.4 mm. A long one To avoid water transport in the X and Y directions, a wire diameter of less than 0.3 mm should be used. Less than 0.2 mm would be better. The best would be to use a wire diameter of less than 0.1 mm.
  • the zones of increased basis weight in the tissue product are connected to one another in a network.
  • the resulting influence on the strength is comparatively small or non-existent.
  • the texture screens which produce paper with network-like zones of increased basis weight, can also be so-called "belts", in which a material is applied to a supporting fabric, which has a structure on the side in contact with the paper. Examples result from EP 0 135 231 B (production of pillows with a higher basis weight) and WO 93/00474 A (production of a continuous network with a higher basis weight).
  • a tissue paper is created with linked zones of lower basis weight and resulting losses in strength.
  • z. B. a film, belt, etc. can be used with a perforated pattern. Due to the comparatively small drainage zones in the connected zones of lower basis weight, a lot of material is concentrated. The result is a "pillow effect", which has a positive effect on the thickness and water absorption of multi-layer products (e.g. with a three-layer kitchen towel as the middle layer, with two-layer products as the bottom layer, with the side with the pillow facing inwards).
  • Fig. La is a schematic representation of a
  • Embodiment of a headbox area and a main drainage area of a tissue paper machine Embodiment of a headbox area and a main drainage area of a tissue paper machine
  • Fig. Lb is a schematic representation of another
  • Fig. Lc is a schematic representation of another
  • 2a and 2b show an area of a texture screen with interconnected drainage zones
  • 3a and 3b each show an area of a texture screen, in which the zones of blocked drainage are connected to one another.
  • a sheet formation area of a paper machine is shown schematically in FIG.
  • a material inlet nip 11 is formed by an inner dewatering and sheet forming screen 13 and an outer dewatering and sheet forming screen 14, which extend around various deflecting rollers 15 with different dimensions are and are guided around a portion of the circumference of the dewatering and forming roller 12.
  • Leaf formation occurs between these two screens.
  • the drainage and sheet formation screen 14 is a textured screen 16 provided with a texture and the inner drainage and sheet forming screen 13 is a texture screen provided with a texture 17 deposited.
  • texture sieves among themselves preferably have different dimensions when they are guided over deflection rollers 18.
  • the texture screens also have a different expansion compared to the respectively associated drainage and sheet forming screen and are guided over their own deflection rollers, as can be seen in FIG. This makes it possible to carry out a lifting, preferably a hydraulic lifting of the texture screen from the drainage and sheet forming screen, without major conversion measures. Most of the water passes through the dewatering and sheet forming screen 14 and the texture screen 16, so that such a lifting off would not be an advantage with the texture screen 16.
  • FIG. 1b contains the same with the modified embodiment shown there
  • a headbox 9 is provided, from which the material is deposited in the direction of arrow 10 on a horizontally oriented drainage and sheet forming screen 13 '.
  • a texture screen 17 ' is underlaid over this drainage and sheet forming screen 13' over a certain distance.
  • the texture sieve has drainage sieve zones 19 and sieve zones 20 of blocked drainage, these zones being able to form a very wide variety of patterns, depending on the need and intended use.
  • the drainage zones 19 are connected to one another in a network.
  • the zones 20 of blocked drainage are connected to one another in a network.
  • Via the closed screen zones of the texture screens drainage through the sheet forming screen in the Z direction is prevented or severely restricted.
  • the fibers are concentrated in the zones 19 of unimpeded drainage.
  • the drainage and sheet forming screen should be as thin as possible so that there is little water transport in the X and Y directions.
  • Texture screen in the area of the main drainage zone d. H. in the transition area from fiber suspension to fiber fleece with approx.> 10% consistency.

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Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Tissue-Papiermaschine, ein Tissue-Papierprodukt und ein Verfahren zum Herstellen eines Tissue-Papierproduktes. Im Stoffauflaufbereich ist ein Entwässerungs- und Blattbildungssieb (13, 14) durch ein mit einer Textur aus verschlossenen Siebzonen versehenes Textursieb (16, 17) hinterlegt. Dadurch kann ein Tissue-Papierprodukt mit verbesserten optischen und haptischen Eigenschaften hergestellt werden.

Description

Tissue-Papiermaschine, damit hergestelltes Tissue-Papier und Verfahren zum Herstellen eines solchen Tissue-Papiers
Technisches Gebiet
Die Erfindung bezieht sich auf die Herstellung von Tissue- Papier, wie es beispielsweise Anwendung findet als Küchentücher, Taschentücher, Facials, Toilettenpapier, Servietten und dergleichen.
Stand der Technik
Es sind die verschiedensten Verfahren und Maschinen bekannt, mit denen derartige Tissue-Papiere hergestellt werden können, im Sinne eines Stoffähnlicheren Charakters, einer guten
Flüssigkeitsaufnahme, besonderer Naß- und Trockenreißfestigkeit, besonderer Weichheit und dergleichen. Auf diese Verhältnisse muß nicht im einzelnen eingegangen werden. Hinzuweisen ist auf die DE-OS 1 461 082. In dieser Schrift wird ein Verfahren zur Erzeugung von Tissue-Papier mit Zonen unterschiedlichen Flächengewichtes beschrieben. Ein Modelliersieb wird zur Blockierung der Entwässerung dem Entwässerungssieb aufgelegt. Beide Siebe haben die gleiche Ausdehnung und die gleichen Walzenführungen. Das damit hergestellte Produkt erhält zusätzlich zur Blattbildung eine durch das Modelliersieb eingeprägte Struktur. Es bestehen vergleichsweise scharf umgrenzte Bereiche unterschiedlichen Flächengewichtes. Die Fasern sind im Tissue-Papier ohne Vorzugsrichtung orientiert. Tissue-Papier mit herkömmlichem, über die Fläche homogenem Flächengewicht bildet beim gebrauchsmäßigen Knüllen vergleichsweise lange Faltkanten, die der deformierenden Kraft einen größeren Widerstand entgegensetzen.
Darstellung der Erfindung
Der Erfindung liegt das technische Problem (Aufgabe) zugrunde, eine Maschine und ein Verfahren zu schaffen, mit dem Tissue- Papier mit verbesserten optischen und haptischen Eigenschaften erzielt werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß für eine Tissue- Papiermaschine gemäß Anspruch 1 sowie durch ein Verfahren gemäß Anspruch 14 gelöst.
Mit der erfindungsgemäßen Lösung kann ein Tissue-Papier hergestellt werden, das durch Erzeugung textilähnlicher Strukturen einen besseren optischen und "haptischen Eindruck" vermittelt. Mit "haptischem Eindruck" ist der subjektive, sensorisch mit den Händen gewonnene Eindruck, das "Griffgefühl " gemeint. Es wird eine gute Kombination von Oberflächenweichheit und KnüllWeichheit geschätzt. Erreicht wird dies durch Bilden eines Tissue-Papiers mit einer Textur, bestehend aus kleinen Zonen erhöhten und erniedrigten Flächengewichtes im Makrobereich. Die Bereiche erniedrigten Flächengewichtes setzen einer deformierenden Kraft einen niedrigeren Widerstand als die Zonen höheren Flächengewichts entgegen und verkürzen so die Länge der beim Knüllen entstehenden Faltkanten. Dies bedeutet physikalisch und sensorisch eine Verbesserung der KnüllWeichheit .
Über den verschlossenen Siebzonen bzw. Siebmaschen des unterlegten Textursiebes wird die Entwässerung durch das Blattbildungssieb in Z-Richtung unterbunden bzw. stark eingeschränkt. Es resultiert eine Aufkonzentrierung der Fasern in den Zonen unbehinderter Entwässerung. Beim Tissue-Papierprodukt entsteht ein vergleichsweise verwaschener Übergang von Bereichen hohen Flächengewichtes zu Bereichen niedrigeren Flächengewichtes, was für den optischen Eindruck des Produktes positiv zu bewerten ist und für die beabsichtigte Verbesserung der KnüllWeichheit keine negativen Auswirkungen hat. Im wesentlichen einziges Strukturmerkmal sind die Zonen mit unterschiedlichem Flächengewicht. Die Fasern lassen im Tissue-Papier eine Orientierung in Maschinenrichtung erkennen. Es können alle herkömmlichen Materialien für die Siebe in Frage kommen, z. B. Metalldraht- oder Kunststoffsiebe . Es ist ein Ziel der Erfindung, ein flächiges Papier herzustellen. Das Papier soll nicht die Struktur des papierberührenden Siebes übernehmen .
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen. Wird die Untersiebkonstruktion so ausgeführt, daß das unterlegte Textursieb vom Entwässerungs- und Blattbildungssieb mechanisch (vorzugsweise hydraulisch) abgehoben werden kann, ist die Maschine ohne jede Umbaumaßnahme in der Lage, neben texturiertem Tissue-Papier auch Standard- Tissue zu produzieren.
Das unterlegte Textursieb setzt, bedingt durch die Textur und das Sieb selbst, naturgemäß die gesamte Entwässerungsleistung herab und sollte daher möglichst grobgemustert sein, um die Beeinträchtigung der Entwässerungsleistung durch das unterlegte Textursieb selbst möglichst gering zu halten.
Die Feinheit der Textur im Tissue-Papier, bestehend aus
Bereichen unterschiedlichen Flächengewichtes, wird in dem Maße begrenzt, wie die Blockierung der Entwässerung (durch die Textur des zweiten Siebes) in Z-Richtung durch den Wassertransport innerhalb des Blattbildungssiebes in X-Y-Richtung umgangen wird. Für eine möglichst feine Textur im Tissue-Papier ist das
Entwässerungssieb möglichst dünn (geringer Wassertransport in X- und Y-Richtung) zu wählen. Die Siebe haben einen Drahtdurchmesser von 0,1 bis 0,4 mm. Um einen langen Wassertransport in der X- und Y-Richtung zu vermeiden, sollte ein Drahtdurchmesser von weniger als 0,3 mm zum Einsatz kommen. Weniger als 0,2 mm wäre besser. Am besten käme ein Drahtdurchmesser von weniger als 0,1 mm zum Einsatz.
Für den Fall, daß im Textursieb die Entwässerungszonen miteinander verbunden sind, sind im Tissue-Produkt die Zonen erhöhten Flächengewichts netzartig miteinander verbunden. Der resultierende Einfluß auf die Festigkeiten ist vergleichsweise gering oder nicht vorhanden. Die Textursiebe, die Papier mit netzartig verbundenen Zonen erhöhten Flächengewichts herstellen, können auch sogenannte "Belts" sein, bei denen einem Stützgewebe anderes Material appliziert ist, welches auf der papierberührten Seite eine Struktur hat. Beispiele ergeben sich aus der EP 0 135 231 B (Erzeugung von Kissen mit höherem Flächengewicht) und der WO 93/00474 A (Erzeugung eines kontinuierlichen Netzes mit höherem Flächengewicht) .
Für den Fall, daß im Textursieb die Siebzonen blockierter Entwässerung miteinander verbunden sind, entsteht ein Tissue- Papier mit verbundenen Zonen niedrigeren Flächengewichts und resultierenden Einbußen in den Festigkeiten. In diesem Fall kann bei der konkreten Ausführung neben einem groben Sieb mit einer Textur aus verschlossenen Maschen auch z. B. eine Folie, Belt etc. mit einem Lochmuster verwendet werden. Durch vergleichsweise kleine Entwässerungszonen in den verbundenen Zonen niedrigeren Flächengewichts wird viel Stoff konzentriert. Es resultiert ein "Kisseneffekt", der sich auf Dicke und Wasseraufnahme mehrlagiger Produkte positiv auswirkt (z. B. bei dreilagigem Küchentuch als Mittellage, bei zweilagigen Produkten als untere Lage, wobei die Seite mit den Kissen nach innen zeigt) . Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die beigefügten Zeichnungen zeigen in
Fig. la eine schematische Darstellung einer
Ausführungsform eines Stoffauflaufbereiches und eines Hauptentwässerungsbereiches einer Tissue- Papiermaschine ;
Fig. lb eine schematische Darstellung einer anderen
Ausführungsform gemäß Fig. la;
Fig. lc eine schematische Darstellung einer weiteren
Ausführungsform gemäß Fig. la und Fig. lb;
Fig. 2a und 2b eine Bereichsdarstellung eines Textursiebes mit miteinander verbundenen Entwässerungszonen; und
Fig. 3a und 3b jeweils einen Bereich eines Textursiebes, bei dem die Zonen blockierter Entwässerung miteinander verbunden sind.
Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung
In Fig. la ist ein Blattbildungsbereich einer Papiermaschine schematisch dargestellt. Im Bereich des Stoffauflaufs 10 befindet sich ein Stoffeinlaufspalt 11 und eine Entwässerungsund Formier- bzw. Blattbildungswalze 12. Den Stoffeinlaufspalt 11 bilden dabei ein inneres Entwässerungs- und Blattbildungssieb 13 und ein äußeres Entwässerungs- und Blattbildungssieb 14, die mit unterschiedlicher Ausdehnung um diverse Umlenkwalzen 15 geführt sind und dabei um einen Teilbereich des Umfangs der Entwässerungs- und Formierwalze 12 geführt sind. Zwischen diesen beiden Sieben erfolgt die Blattbildung. Auf der dem Blattbildungsbereich abgewandten Seite ist dem Entwässerungsund Blattbildungssieb 14 ein mit einer Textur versehenes Textursieb 16 und dem inneren Entwässerungs- und Blattbildungssieb 13 ein mit einer Textur versehenes Textursieb 17 hinterlegt. Auch diese Textursiebe untereinander haben bevorzugt eine unterschiedliche Ausdehnung, wenn sie über Umlenkwalzen 18 geführt sind. Auch die Textursiebe haben gegenüber dem jeweils zugehörigen Entwässerungs- und Blattbildungssieb eine unterschiedliche Ausdehnung und sind über eigene Umlenkwalzen geführt, wie das der Fig. la entnehmbar ist. Dadurch ist es möglich, ein Abheben, vorzugsweise ein hydraulisches Abheben des Textursiebes vom Entwässerungs- und Blattbildungssieb vorzunehmen, und zwar ohne größere Umbaumaßnahmen. Das meiste Wasser passiert das Entwässerungsund Blattbildungssieb 14 und das Textursieb 16, so daß ein solches Abheben beim Textursieb 16 nicht von Vorteil wäre.
Soweit übereinstimmend, enthält die Fig. lb mit der dort dargestellten abgeänderten Ausführungsform dieselben
Bezugszeichen wie Fig. la. Hier ist nur dem Entwässerungs- und Blattbildungssieb 14 ein Textursieb 16 zugeordnet, da im wesentlichen durch das Entwässerungs- und Blattbildungssieb 14 entwässert wird.
Bei der Ausführungsform in Fig. lc ist ein Stoffauflaufkästen 9 vorgesehen, aus dem in Richtung des Pfeiles 10 der Stoff auf ein horizontal ausgerichtetes Entwässerungs- und Blattbildungssieb 13' abgelegt ist. Über eine bestimmte Strecke ist diesem Entwässerungs- und Blattbildungssieb 13' ein Textursieb 17' unterlegt .
Das Textursieb weist entsprechend der Darstellung in Fig. 2a, 2b, 3a und 3b Entwässerungssiebzonen 19 und Siebzonen 20 blockierter Entwässerung auf, wobei diese Zonen die unterschiedlichsten Muster bilden können, je nach Bedarf und Einsatzzweck. In Fig. 2a und 2b sind die Entwässerungszonen 19 netzartig miteinander verbunden. In Fig. 3a und 3b sind die Zonen 20 blockierter Entwässerung miteinander netzartig verbunden. Wie dies bereits zuvor beschrieben wurde, führt dies zu unterschiedlichen Ergebnissen. Über die verschlossenen Siebzonen der Textursiebe wird die Entwässerung durch das Blattbildungssieb in Z-Richtung unterbunden bzw. stark eingeschränkt. Es resultiert eine Aufkonzentrierung der Fasern in den Zonen 19 unbehinderter Entwässerung. Für eine möglichst feine Textur im Tissue-Papier sollte das Entwässerungs- und Blattbildungssieb möglichst dünn sein, damit ein geringer Wassertransport in X- und Y-Richtung erfolgt .
Im dargestellten Umfang liegt die Unterlegung durch ein
Textursieb im Bereich der Hauptentwässerungszone vor, d. h. im Übergangsbereich von FaserstoffSuspension zum Faservlies mit ca. > 10 % Stoffdichte.

Claims

Patentansprüche
1. Tissue-Papiermaschine mit einem Stoffauflaufbereich, einem Entwässerungs- und Blattbildungsbereich und einem Trocknungsbereich, wobei im Stoffauflaufbereich oder im Blattbildungsbereich ein äußeres und/oder inneres Entwässerungs- und Blattbildungssieb (13; 14) ein mit einer Textur aus verschlossenen Siebzonen (20) versehenes Textursieb (16; 17) hinterlegt ist.
2. Tissue-Papiermaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Textursieb (16; 17) in der Hauptentwässerungszone, d. h. im Übergangsbereich von FaserstoffSuspension zum Faservlies mit ca. > 10 % Stoffdichte, hinterlegt ist.
3. Tissue-Papiermaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Textursieb (16; 17) im Bereich einer Entwässerungs- und Formierwalze (12) hinterlegt ist .
4. Tissue-Papiermaschine nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3 , dadurch gekennzeichnet, daß das Textursieb (16; 17) vom Entwässerungs- und Blattbildungssieb (13; 14) mechanisch abhebbar ist .
5. Tissue-Papiermaschine nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Textursieb (16; 17) relativ grobgemustert ist.
6. Tissue-Papiermaschine nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Entwässerungs- und Blattbildungssieb (13; 14) für einen geringen Wassertransport in X- und Y-Richtung ausgelegt ist.
7. Tissue-Papiermaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Entwässerungs- und Blattbildungssieb (13; 14) relativ dünn ist.
8. Tissue-Papiermaschine nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß im Textursieb (16; 17) die Entwässerungszonen (19) mindestens teilweise miteinander verbunden sind.
9. Tissue-Papiermaschine nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß im Textursieb (16; 17) die Siebzonen blockierter Entwässerung (20) miteinander verbunden sind.
10. Tissue-Papiermaschine nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Textursieb (16; 17) und das Entwässerungs- und Blattbildungssieb (13; 14) getrennte Walzenführungen (15; 18) haben.
11. Tissue-Papiermaschine nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Textursieb (16; 17) und das Entwässerungs- und Blattbildungssieb (13; 14) unterschiedliche Ausdehnung haben.
12. Tissue-Papiermaschine nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß bei Vorhandensein von zwei Textursieben das Muster von zwei Textursieben (16; 17) entweder auf Rapport oder versetzt zueinander angeordnet sind.
13. Mit der Tissue-Papiermaschine nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche hergestelltes Tissue-Papierprodukt
14. Verfahren zum Herstellen eines Tissue-Papierproduktes mit folgenden Verfahrensmaßnahmen:
Aufgeben der FaserstoffSuspension auf ein Entwässerungs- und Blattbildungssieb mit einem unterlegten, mit einer
Textur aus verschlossenen Siebzonen bestehenden Struktursieb;
Unterbinden bzw. starkes Einschränken der Entwässerung durch das Entwässerungs- und Blattbildungssieb in Z-
Richtung über den verschlossenen Siebzonen und Aufkonzentrieren der Fasern in den Zonen unbehinderter Entwässerung .
EP00938656A 1999-05-27 2000-05-19 Tissue-papiermaschine und verfahren zum herstellen eines tissue-papiers Expired - Lifetime EP1181411B1 (de)

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EP (1) EP1181411B1 (de)
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WO (1) WO2000073580A1 (de)

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