EP1225273A2 - Verfahren zur Herstellung einer mehrlagigen Faserstoffbahn - Google Patents

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EP1225273A2
EP1225273A2 EP01130765A EP01130765A EP1225273A2 EP 1225273 A2 EP1225273 A2 EP 1225273A2 EP 01130765 A EP01130765 A EP 01130765A EP 01130765 A EP01130765 A EP 01130765A EP 1225273 A2 EP1225273 A2 EP 1225273A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
gautschnip
range
web
fibrous web
wire section
Prior art date
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Ceased
Application number
EP01130765A
Other languages
English (en)
French (fr)
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EP1225273A3 (de
Inventor
Joachim Henssler
Alfred Dr. Bubik
Jürgen Prössl
Karl Müller
Mathias Schwaner
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Voith Patent GmbH
Original Assignee
Voith Paper Patent GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Voith Paper Patent GmbH filed Critical Voith Paper Patent GmbH
Publication of EP1225273A2 publication Critical patent/EP1225273A2/de
Publication of EP1225273A3 publication Critical patent/EP1225273A3/de
Ceased legal-status Critical Current

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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
    • D21F11/02—Processes for making continuous lengths of paper, or of cardboard, or of wet web for fibre board production, on paper-making machines of the Fourdrinier type
    • D21F11/04—Processes for making continuous lengths of paper, or of cardboard, or of wet web for fibre board production, on paper-making machines of the Fourdrinier type paper or board consisting on two or more layers

Definitions

  • the invention relates to a method for producing a multilayer fibrous web, in particular paper or cardboard web, from a fiber suspension. It also relates to a wire section of a machine for production such a multilayer fibrous web. Such a process and such a wire section are, for example, in DE-A-196 51 493 and DE-A-199 03 943.
  • the Z strength of a multilayer product is largely determined by the Concentration of fines in the bond plane or layers between the layers of the paper or cardboard.
  • twin-wire formers i.e. for example gap formers and hybrid formers.
  • Layer quality such as improved formation and strength in the machine direction and cross machine direction, however, brings one Depletion of the layer surfaces of fine materials. These fines it is now, however, that create a good bond between the layers.
  • the aim of the invention is to provide an improved method and an improved To create a screen section of the type mentioned, with which in particular a higher Z strength of the multilayer fibrous web obtained can be achieved is.
  • a method for manufacturing is used to achieve this object a multilayer fibrous web, especially paper or Cardboard web, proposed from a fiber suspension, in which the layers formed together by a respective former be and in particular in at least one Gautschnip by one appropriate drainage and generating an at least essentially a fine material migration perpendicular to the plane of the path or shifting, distributing and / or transporting zones higher fines content to zones of lower fines content and / or from zones of higher fiber entanglement to zones of lower fiber entanglement is enforced.
  • Optimal results can be achieved in particular if the directed at least substantially perpendicular to the web or plate plane Flow in a phase of relatively high fine matter mobility, however sufficient fiber immobility is already being generated.
  • a corresponding fine material distribution can be in at least one between a gumming roller and a rubber shoe, between a gumming roller and a rubber shoe roller, between two rubber shoes and / or between a rubber roller and one Pressure band formed Gautschnip are forced.
  • the direction of fine matter migration can be particularly due to a disability and / or support for water exit from the fibrous web be influenced accordingly.
  • a respective gumming roller can be smooth or one Have water storage volume.
  • a respective one can accordingly Rubber shoe or a respective rubber roller be flat or a Have water storage volume.
  • a sieve for example, can be used as the water-storing belt similar to the roller jacket of a shoe roller in a shoe press, the can consist, for example, of Qualiflex® (Voith product), or the like, be provided.
  • the Aufgautschwalze and / or a respective rubber shoe with vacuum can be applied, for example drilled covers or slotted Coverings can be provided.
  • basis weight and dry content of the to be gummed Tracks should be in the area of a respective Gautschnips in the Phase of the pressure rise of the gauzing or pressing concerned a pressure gradient of preferably from about 5 kPa / mm to about 50 kPa / mm or in the area of the last Gautschnips up to about 100 kPa / mm not be exceeded.
  • the line force is according to the desired drainage or To choose dryness increase.
  • For multi-layer products is on Adequate moisture content after each gossip to ensure that the layers subsequently added with sufficient Binding to be messed up. The last one is an exception Gossip.
  • a method for producing a multilayer fibrous web, in particular paper or cardboard web a fiber suspension proposed in which the by a respective Shaped layers are messed up with each other Connection to at least one preceding Gautschnip, and then to a Gautschnip, on which at least one other Gautschnip follows, the dry content of the already multi-layer fibrous web the side of the train on which at least one other layer was added is in a range from about 7 to about 16%, preferably in is in a range from about 9 to about 14% and / or at least one of the partial webs subsequently to be rubberized with one another has a dry content in a range from about 7 to about 12%, preferably in one Has a range from about 8 to about 10%.
  • the thought based on the fact that the total dry content of the multilayered web is higher can be, it is important that sufficient on the rubber side Moisture is present.
  • a line force in a range from about 1 to about 100 kN / m, preferably in a range from about 5 to about 40 kN / m, and / or with a basis weight above about 200 g / m 2 a line force in a range from about 1 to about 100 kN / m, preferably in a range from about 2 to about 30 kN / m, is generated.
  • a line force in a range from approximately 1 to approximately 300 kN / m, preferably in a range from approximately 5 to approximately 150 kN / m, and / or at a basis weight above about 200 g / m 2 a line force in a range from about 1 to about 200 kN / m, preferably in a range from about 2 to about 100 kN / m, is generated.
  • one of the two rubber elements can be looped of the Gautschnips concerned advantageous for controlling the further Web run can be used (glass plate effect).
  • the fine substances and fibers are activated by a steam blower box.
  • the invention provided for solving the above object Sieve section comprises at least one Gautschnip, in the by a respective Shaped layers are messed together and by appropriate drainage and generation at least a flow directed essentially perpendicular to the path plane Fine material migration or displacement, distribution and / or transport from zones of higher fines to zones of lower fines and / or from zones of higher fiber entanglement to zones of lower fiber entanglement is enforceable.
  • the Gautschnips 10 shown in FIGS. 1 to 4 are each in one Wire section of a machine for producing a multilayer fibrous web, in particular paper or cardboard web provided. You can in the wire section, depending on the number of layers, there are also several such snips 10 may be provided.
  • the Gautschnip 10 1 is formed between a Aufgautschwalze 20 and a rubber shoe 22.
  • a separating suction device 24 is provided within the loop of the circulating belt 18 in order to separate the multilayered web from the circulating belt 16 and to hold it on the circulating belt 18.
  • the Gautschnip 10 2 is formed between a Aufgautschwalze 20 and a Gautschschuhwalze 26.
  • a separating suction device 24 is again provided in the loop of the circulating belt 18 in the web running direction L behind the Gautschnip 10 2 .
  • the layer 12 is formed by a Fourdrinier former 28 and, before reaching the Gautschnips 10 2 in the area of a roller 30, pre-pressed by the tension of a screen 32 guided together with the belt 16 and the layer 12 around this roller 30.
  • this is the multilayer obtained Fiber web with leading band 18 following the route guided horizontally around a screen suction roller 34.
  • the Gautschnip 10 3 is formed between a Aufgautschwalze 20 and a pressure belt 36, which is tensioned by a tensioning roller 38 and is guided before and after the Gautschnip 10 3 each around a deflection roller 40 and 42 respectively.
  • a subsequent wrap of the deflection roller 42 assigned to the pressure belt 36 through the multi-layer fibrous web and the belt 18 carrying it after the Gautschnip 10 3 .
  • the Gautschnip 10 4 is formed between a rubber shoe 44 and a rubber shoe 22. Following the Gautschnip 10 4 , a separating suction device 24 is again provided within the loop of the band 18.
  • the higher Z strength each achieved that a fine migration of zones high Fines content in zones of low fines content and / or lower Fiber entanglement is enforced.
  • the fibrous web i.e. in particular paper or cardboard web
  • still relatively high in one phase Fine substance mobility but already sufficient fiber immobility flow directed at least substantially perpendicular to the plane of the sheet enforced.
  • the direction of the fine material migration can be influenced by the Water leakage from the train is hindered or supported.
  • the gumming roller 20 may be smooth or, as in FIGS 3 indicated, have a water storage volume.
  • the rubber shoe (s) 22, 44 or the rubber shoe roller 26 be smooth or have a water storage volume.
  • a pressure tape 36 comes a waterproof tape, for example a transfer ribbon or the like, or a water-permeable or water-absorbent tape, for example a sieve or felt.
  • a belt similar to the roll shell of one Shoe roller in a shoe press for example made of Qualiflex® (Voith product), or the like, through the Gautschnip be performed.
  • the gumming roller 20 and / or the rubber shoe 22 or 44 can also be subjected to a vacuum, for which purpose, for example drilled covers or slotted coverings can be provided.
  • Paths should expediently be in the phase of pressure increase Pressure gradient from about 5 kPa / mm to about 50 kPa / mm or in the range of the last Gautschnips up to about 100 kPa / mm.
  • the line force is according to the desired drainage or To choose dryness increase.
  • multilayer fibrous webs is on sufficient web moisture after each gossip to watch out for subsequently added layers a gossip with sufficient Ensure bond. So this is about the case that at least another layer is added.
  • the already multilayered web advantageously at least essentially in range from about 7 to about 16% dryness, preferably in the range of about 9 to about 14%. It is also an advantage if at least one of the two webs to be gummed has a dry content from, for example, about 7 to about 12%, preferably a dry content from about 8 to about 10%. The last one is an exception Gossip.
  • Basis weight up to 200 g / m 2 ⁇ LK 1 to 100 kN / m, preferably 5 to 40 kN / m
  • Basis weight over 200 g / m 2 ⁇ LK 1 to 100 kN / m, preferably 2 to 30 kN / m
  • Basis weight up to 200 g / m 2 ⁇ LK 1 to 300 kN / m, preferably 5 to 150 kN / m
  • Basis weight over 200 g / m 2 ⁇ LK 1 to 200 kN / m, preferably 2 to 100 kN / m
  • a steam blower box may be provided.

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Abstract

Bei einem Verfahren sowie einer Siebpartie zur Herstellung einer mehrlagigen Faserstoffbahn, insbesondere Papier- oder Kartonbahn, aus einer Faserstoffsuspension, werden die durch einen jeweiligen Former gebildeten Lagen (12,14) miteinander vergautscht, wobei insbesondere in wenigstens einem Gautschnip (10) durch eine entsprechende Entwässerung und Erzeugung einer zumindest im wesentlichen senkrecht zur Bahnebene gerichteten Strömung eine Feinstoffwanderung von Zonen höheren Feinstoffgehalts zu Zonen niedrigeren Feinstoffgehalts und/oder von Zonen höherer Faserverflechtung zu Zonen niedrigerer Faserverflechtung erzwungen wird. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer mehrlagigen Faserstoffbahn, insbesondere Papier- oder Kartonbahn, aus einer Faserstoffsuspension. Sie betrifft ferner eine Siebpartie einer Maschine zur Herstellung einer solchen mehrlagigen Faserstoffbahn. Ein derartiges Verfahren sowie eine solche Siebpartie sind beispielsweise in der DE-A-196 51 493 und der DE-A-199 03 943 beschrieben.
Die Z-Festigkeit eines mehrlagigen Produkts wird maßgeblich von der Feinstoffkonzentration in der bzw. den Bindungsebenen zwischen den Lagen des Papiers bzw. Kartons mitbestimmt.
Um bei steigender Produktionsgeschwindigkeit eine hohe Qualität der einzelnen Lagen zu erreichen, werden zunehmend Doppelsiebformer, d.h. beispielsweise Spaltformer und Hybridformer, eingesetzt. Die dadurch erreichte Lagenqualität wie zum Beispiel verbesserte Formation und Festigkeiten in Maschinenlauf- und Maschinenquerrichtung bringt jedoch eine Verarmung der Lagenoberflächen an Feinstoffen mit sich. Diese Feinstoffe sind es nun aber, die eine gute.Bindung zwischen den Lagen bewirken. Auch innerhalb der einzelnen an einem Doppelsiebformer gebildeten Lagen gibt es feinstoffarme Zonen. So spaltet ein am Spaltformer gebildetes Blatt in der Regel leichter als ein am Langsieb formiertes Blatt. Bei dem aus der DE-A-199 03 943 bekannten Verfahren wird die Zugabe von Zusatzstoff derart gesteuert oder geregelt, daß sich in der zu bildenden Faserstoffbahn ein bestimmtes Verhältnis zwischen dem Feinstoffgehalt der Bahnoberseite und dem Feinstoffgehalt auf der Bahnunterseite ergibt. Zur Erzielung eines entsprechenden Feinstoffgehaltverhältnisses einer in einem Doppelsiebformer gebildeten Bahn kann über die beiden Siebe eine Entwässerung mit unterschiedlicher Intensität erfolgen.
Ziel der Erfindung ist es, ein verbessertes Verfahren sowie eine verbesserte Siebpartie der eingangs genannten Art zu schaffen, mit denen insbesondere eine höhere Z-Festigkeit der erhaltenen mehrlagigen Faserstoffbahn erzielbar ist.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß ein Verfahren zur Herstellung einer mehrlagigen Faserstoffbahn, insbesondere Papier- oder Kartonbahn, aus einer Faserstoffsuspension vorgeschlagen, bei dem die durch einen jeweiligen Former gebildeten Lagen miteinander vergautscht werden und insbesondere in wenigstens einem Gautschnip durch eine entsprechende Entwässerung und Erzeugung einer zumindest im wesentlichen senkrecht zur Bahnebene gerichteten Strömung eine Feinstoffwanderung bzw. -verschiebung, -verteilung und/oder -transport von Zonen höheren Feinstoffgehalts zu Zonen niedrigeren Feinstoffgehalts und/oder von Zonen höherer Faserverflechtung zu Zonen niedrigerer Faserverflechtung erzwungen wird.
Optimale Ergebnisse lassen sich insbesondere dann erzielen, wenn die zumindest im wesentlichen senkrecht zur Bahn- oder Plattenebene gerichtete Strömung in einer Phase noch relativ hoher Feinstoffmobilität, jedoch bereits ausreichender Faserimmobilität erzeugt wird.
Von besonderem Vorteil ist, wenn die Feinstoffwanderung direkt in Zusammenhang mit der Vergautschung stattfindet. Auch dem Druckverlauf während des Vergautschens kommt eine gewisse Bedeutung zu.
Zur Erzielung des gewünschten Feinstofftransports sind insbesondere die folgenden Paarungen von einander gegenüberliegenden Gautschelementen von Vorteil:
So kann eine entsprechende Feinstoffverteilung beispielsweise in wenigstens einem zwischen einer Aufgautschwalze und einem Gautschschuh, zwischen einer Aufgautschwalze und einer Gautschschuhwalze, zwischen zwei Gautschschuhen und/oder zwischen einer Aufgautschwalze und einem Anpreßband gebildeten Gautschnip erzwungen werden.
Die Richtung der Feinstoffwanderung kann insbesondere durch eine Behinderung und/oder Unterstützung des Wasseraustritts aus der Faserstoffbahn entsprechend beeinflußt werden.
So kann beispielsweise eine jeweilige Aufgautschwalze glatt sein oder ein Wasserspeichervolumen aufweisen. Entsprechend kann auch ein jeweiliger Gautschschuh bzw. eine jeweilige Gautschwalze platt sein oder ein Wasserspeichervolumen besitzen. Als Anpreßband kommt zum Beispiel ein wasserundurchlässiges Band, beispielsweise ein Transferband oder dergleichen, oder ein wasserdurchlässiges bzw. wasseraufnehmendes Band, zum Beispiel ein Sieb oder Filz in Betracht.
Insbesondere bei höherem Wasseranfall im jeweiligen Vergautschnip ist es auch von Vorteil, wenn auf wenigstens einer Seite der Faserstoffbahn ein wasserspeicherndes Band mit durch den jeweiligen Gautschnip geführt wird. Als wasserspeicherndes Band kann beispielsweise ein Sieb, ein Band ähnlich dem Walzenmantel einer Schuhwalze in einer Schuhpresse, das beispielsweise aus Qualiflex® (Voith-Produkt) bestehen kann, oder dergleichen, vorgesehen sein. Grundsätzlich ist es auch möglich, zum Beispiel die Aufgautschwalze und/oder einen jeweiligen Gautschschuh mit Vakuum zu beaufschlagen, wobei zum Beispiel gebohrte Bezüge oder geschlitzte Beläge vorgesehen sein können.
Um während einer jeweiligen Vergautschung bzw. Verpressung ein Verdrücken der Bahn zu verhindern, sollte möglichst auf einen geringen Anstieg des in der Bahn wirkenden hydraulischen Drucks in Maschinenlaufrichtung geachtet werden. Im Ergebnis soll eine zumindest im wesentlichen senkrecht zur Bahn- oder Blattebene gerichtete Strömung erzwungen werden. Es wird somit vermieden, daß Wasser innerhalb der Faserstoffbahn entgegen der Maschinenlaufrichtung fließt, was eine starke lokale Verringerung der Stoffdichte und Verdrückungen zur Folge hätte.
Je nach Faserstoff, Flächengewicht und Trockengehalten der zu vergautschenden Bahnen sollte im Bereich eines jeweiligen Gautschnips in der Phase des Druckanstiegs der betreffenden Vergautschung oder Verpressung ein Druckgradient von vorzugsweise etwa 5 kPa/mm bis etwa 50 kPa/mm bzw. im Bereich des letzten Gautschnips bis etwa 100 kPa/mm nicht überschritten werden.
Die Linienkraft ist entsprechend der gewünschten Entwässerung bzw. Trockengehaltsteigerung zu wählen. Bei mehrlagigen Produkten ist auf eine ausreichende Bahnfeuchte nach dem jeweiligen Vergautschen zu achten, um sicherzustellen, daß nachfolgend zugefügte Lagen mit ausreichender Bindung vergautscht werden. Eine Ausnahme stellt die letzte Vergautschung dar.
Erfindungsgemäß wird überdies ein Verfahren zur Herstellung einer mehrlagigen Faserstoffbahn, insbesondere Papier- oder Kartonbahn, aus einer Faserstoffsuspension, vorgeschlagen, bei dem die durch einen jeweiligen Former gebildeten Lagen miteinander vergautscht werden, wobei im Anschluß an wenigstens einen vorangehenden Gautschnip, und im Anschluß an einen Gautschnip, auf den noch wenigstens ein weiterer Gautschnip folgt, der Trockengehalt der schon mehrlagigen Faserstoffbahn auf der Seite der Bahn, auf der noch mindestens eine weitere Lage aufgegautscht wird, in einem Bereich von etwa 7 bis etwa 16 %, vorzugsweise in einem Bereich von etwa 9 bis etwa 14 % liegt und/oder zumindest eine der anschließend miteinander zu vergautschenden Teilbahnen einen Trokkengehalt in einem Bereich von etwa 7 bis etwa 12 %, vorzugsweise in einem Bereich von etwa 8 bis etwa 10 % besitzt. Dem liegt u.a. der Gedanke zugrunde, daß der Gesamt-Trockengehalt der mehrlagigen Bahn höher sein kann, wobei wichtig ist, daß auf der Gautschseite ausreichend Feuchte vorhanden ist.
Von Vorteil ist auch, wenn in einem Gautschnip, auf den noch wenigstens ein weiterer Gautschnip folgt, bei einem Flächengewicht der bereits mehrlagigen Faserstoffbahn bis etwa 200 g/m2 eine Linienkraft in einem Bereich von etwa 1 bis etwa 100 kN/m, vorzugsweise in einem Bereich von etwa 5 bis etwa 40 kN/m, und/oder bei einem Flächengewicht oberhalb etwa 200 g/m2 eine Linienkraft in einem Bereich von etwa 1 bis etwa 100 kN/m, vorzugsweise in einem Bereich von etwa 2 bis etwa 30 kN/m, erzeugt wird.
Im Hinblick auf den letzten Gautschnip ist es von Vorteil, wenn bei einem Flächengewicht der mehrlagigen Faserstoffbahn bis etwa 200 g/m2 eine Linienkraft in einem Bereich von etwa 1 bis etwa 300 kN/m, vorzugsweise in einem Bereich von etwa 5 bis etwa 150 kN/m, und/oder bei einem Flächengewicht oberhalb etwa 200 g/m2 eine Linienkraft in einem Bereich von etwa 1 bis etwa 200 kN/m, vorzugsweise in einem Bereich von etwa 2 bis etwa 100 kN/m, erzeugt wird.
Bei der Herstellung einer mehrlagigen Faserstoffbahn kann es insbesondere auch von Vorteil sein, wenn im Bereich wenigstens eines vorangehenden Gautschnips, d.h. im Anschluß an einen Gautschnip, auf den noch wenigstens ein weiterer Gautschnip folgt, eine einseitige Entwässerung erfolgt, um eine Bahnseite für die weitere Vergautschung hinreichend feucht zu halten.
Im Einzelfall kann eine Berührung der zu vergautschenden Bahnen bereits vor dem eigentlichen Vergautschnip von Vorteil sein. In dieser Zone wirkt dann nur die von beispielsweise einer Siebspannung herrührende Pressung, wobei beispielsweise eine Vorumschlingung oder Vorgautschung vorliegen kann. Vorteilhafterweise wird somit in Bahnlaufrichtung vor einem jeweiligen Gautschnip zumindest eine der miteinander zu vergautschenden Teilbahnen vorgepreßt.
Überdies kann eine Nachumschlingung eines der beiden Gautschelemente des betreffenden Gautschnips vorteilhaft zur Steuerung des weiteren Bahnlaufs genutzt werden (Glasplatteneffekt). Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden in Bahnlaufrichtung vor einem jeweiligen Gautschnip die Feinstoffe und Fasern durch einen Dampfblaskasten aktiviert.
Die zur Lösung der obigen Aufgabe vorgesehene erfindungsgemäße Siebpartie umfaßt wenigstens einen Gautschnip, in den durch einen jeweiligen Former gebildete Lagen miteinander vergautscht werden und durch eine entsprechende Entwässerung und Erzeugung einer zumindest im wesentlichen senkrecht zur Bahnebene gerichteten Strömung eine Feinstoffwanderung bzw. -verschiebung, -verteilung und/oder -transport von Zonen höheren Feinstoffgehalts zu Zonen niedrigeren Feinstoffgehalts und/oder von Zonen höherer Faserverflechtung zu Zonen niedrigerer Faserverflechtung erzwingbar ist.
Vorteilhafte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Siebpartie sind in den Unteransprüchen angegeben.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert; in dieser zeigen:
Fig. 1
eine schematische Darstellung eines zwischen einer Aufgautschwalze und einem Gautschschuh gebildeten Gautschnips,
Fig. 2
eine schematische Darstellung eines zwischen einer Aufgautschwalze und einer Gautschschuhwalze gebildeten Gautschnips, wobei zumindest eine der miteinander zu vergautschenden Lagen durch einen Langsiebformer gebildet und diese Lage vorgepreßt wird,
Fig. 3
eine schematische Darstellung eines zwischen einer Aufgautschwalze und einem Anpreßband gebildeten Gautschnips und
Fig. 4
eine schematische Darstellung eines zwischen zwei Gautschschuhen gebildeten Gautschnips.
Die in den Fig. 1 bis 4 dargestellten Gautschnips 10 sind jeweils in einer Siebpartie einer Maschine zur Herstellung einer mehrlagigen Faserstoffbahn, insbesondere Papier- oder Kartonbahn, vorgesehen. Dabei können in der Siebpartie je nach Anzahl der Lagen auch mehrere solche Gautschnips 10 vorgesehen sein.
Dabei werden die jeweils durch einen Former gebildeten, im betreffenden Gautschnip 10 miteinander zu vergautschenden Lagen 12, 14 im Gautschnip 10 jeweils durch ein umlaufendes Band 16 bzw. 18 zugeführt.
In dem jeweiligen Gautschnip wird durch eine entsprechende Entwässerung und Erzeugung einer zumindest im wesentlichen senkrecht zur Bahn- oder Blattebene gerichteten Strömung eine Feinstoffwanderung bzw. -verschiebung, -verteilung und/oder -transport von Zonen höheren Feinstoffgehalts zu Zonen niedrigeren Feinstoffgehalts und/oder von Zonen höherer Faserverflechtung zu Zonen niedrigerer Faserverflechtung erzwungen. Bei der in der Fig. 1 dargestellten Ausführungsform ist der Gautschnip 101 zwischen einer Aufgautschwalze 20 und einem Gautschschuh 22 gebildet.
In Bahnlaufrichtung L hinter dem Gautschnip 101 ist innerhalb der Schlaufe des umlaufenden Bandes 18 ein Trennsauger 24 vorgesehen, um die mehrlagige Bahn von dem umlaufenden Band 16 zu trennen und auf dem umlaufenden Band 18 zu halten.
Bei der Ausführungsform gemäß der Fig. 2 ist der Gautschnip 102 zwischen einer Aufgautschwalze 20 und einer Gautschschuhwalze 26 gebildet. In Bahnlaufrichtung L hinter dem Gautschnip 102 ist in der Schlaufe des umlaufenden Bandes 18 wieder ein Trennsauger 24 vorgesehen.
Im vorliegenden Fall wird die Lage 12 durch einen Langsiebformer 28 gebildet und vor Erreichen des Gautschnips 102 im Bereich einer Walze 30 durch die Spannung eines zusammen mit dem Band 16 und der Lage 12 um diese Walze 30 geführten Siebes 32 vorgepreßt.
Wie anhand der Fig. 2 zu erkennen ist, wird das die erhaltene mehrlagige Faserstoffbahn mit sich führende Band 18 im Anschluß an die Strecke horizontaler Führung um eine Siebsaugwalze 34 geführt.
Bei der in der Fig. 3 dargestellten Ausführungsform ist der Gautschnip 103 zwischen einer Aufgautschwalze 20 und einem Anpreßband 36 gebildet, das durch eine Spannwalze 38 gespannt und vor sowie nach dem Gautschnip 103 jeweils um eine Umlenkwalze 40 bzw. 42 geführt ist. Wie anhand der Fig. 3 zu erkennen ist, liegt im Anschluß an den Gautschnip 103 eine Nachumschlingung der dem Anpreßband 36 zugeordneten Umlenkwalze 42 durch die mehrlagige Faserstoffbahn und das diese tragende Band 18 vor.
Bei der Ausführungsform gemäß der Fig. 4 ist der Gautschnip 104 zwischen einem Aufgautschschuh 44 und einem Gautschschuh 22 gebildet. Im Anschluß an den Gautschnip 104 ist innerhalb der Schlaufe des Bandes 18 wieder ein Trennsauger 24 vorgesehen.
Bei den vorliegenden Ausführungsbeispielen wird die höhere Z-Festigkeit jeweils dadurch erreicht, daß eine Feinstoffmigration von Zonen hohen Feinstoffgehalts in Zonen niedrigen Feinstoffgehalts und/oder niedriger Faserverflechtung erzwungen wird. Dazu wird in der Faserstoffbahn, d.h. insbesondere Papier- bzw. Kartonbahn, in einer Phase noch relativ hoher Feinstoffmobilität, jedoch bereits ausreichender Faserimmobilität eine zumindest im wesentlichen senkrecht zur Blattebene gerichtete Strömung erzwungen.
Die Richtung der Feinstoffwanderung kann beeinflußt werden, indem der Wasseraustritt aus der Bahn behindert oder unterstützt wird. So kann beispielsweise die Aufgautschwalze 20 glatt sein oder, wie in den Fig. 1 bis 3 angedeutet, ein Wasserspeichervolumen aufweisen. Entsprechend können auch der bzw. die Gautschschuhe 22, 44 bzw. die Gautschschuhwalze 26 glatt sein oder ein Wasserspeichervolumen besitzen. Als Anpreßband 36 kommt beispielsweise ein wasserundurchlässiges Band, zum Beispiel ein Transferband oder dergleichen, oder ein wasserdurchlässiges bzw. wasseraufnehmendes Band, zum Beispiel ein Sieb oder Filz, in Betracht.
Zusätzlich kann bei besonders hohem Wasseranfall im Vergautschnip 10 auf der betreffenden Seite oder auf beiden Seiten ein wasserspeicherndes Band, zum Beispiel ein Sieb, ein Band ähnlich dem Walzenmantel einer Schuhwalze in einer Schuhpresse, das beispielsweise aus Qualiflex® (Voith-Produkt) bestehen kann, oder dergleichen, durch den Gautschnip geführt werden. Die Aufgautschwalze 20 und/oder der Gautschschuh 22 bzw. 44 können auch mit Vakuum beaufschlagt sein, wozu beispielsweise gebohrte Bezüge oder geschlitzte Beläge vorgesehen sein können.
Je nach Flächengewicht und Trockengehalten der zu vergautschenden Bahnen sollte in der Phase des Druckanstiegs zweckmäßigerweise ein Druckgradient von etwa 5 kPa/mm bis etwa 50 kPa/mm bzw. im Bereich des letzten Gautschnips bis etwa 100 kPa/mm nicht überschritten werden.
Die Linienkraft ist entsprechend der gewünschten Entwässerung bzw. Trockengehaltssteigerung zu wählen. Bei den hier in erster Linie interessierenden mehrlagigen Faserstoffbahnen ist auf eine ausreichende Bahnfeuchte nach dem jeweiligen Vergautschen zu achten, um auch für die nachfolgend zugefügten Lagen eine Vergautschung mit ausreichender Bindung sicherzustellen. Es geht hier also um den Fall, daß noch mindestens eine weitere Lage hinzugegautscht wird. In diesem Fall sollte die schon mehrlagige Bahn vorteilhafterweise zumindest im wesentlichen in einem Bereich von etwa 7 bis etwa 16 % Trockengehalt liegen, vorzugsweise im Bereich von etwa 9 bis etwa 14 %. Von Vorteil ist auch, wenn wenigstens eine der beiden zu vergautschenden Bahnen einen Trockengehalt von beispielsweise etwa 7 bis etwa 12 %, vorzugsweise einen Trockengehalt von etwa 8 bis etwa 10 %, besitzt. Eine Ausnahme stellt die letzte Vergautschung dar.
Für die Vergautschung kommen beispielsweise die folgenden Linienkraftbereiche in Frage:
Vorangehende, d.h. nicht letzte Vergautschung:
Flächengewicht bis 200 g/m2 → LK = 1 bis 100 kN/m, vorzugsweise 5 bis 40 kN/m
Flächengewicht über 200 g/m2 → LK = 1 bis 100 kN/m, vorzugsweise 2 bis 30 kN/m
Letzte Vergautschung:
Flächengewicht bis 200 g/m2 → LK = 1 bis 300 kN/m, vorzugsweise 5 bis 150 kN/m
Flächengewicht über 200 g/m2 → LK = 1 bis 200 kN/m, vorzugsweise 2 bis 100 kN/m
Besonders vorteilhaft bei der Herstellung mehrlagiger Produkte ist beispielsweise auch eine nur einseitige Entwässerung, um eine Bahnseite für weitere Vergautschungen hinreichend feucht zu halten.
Im Einzelfall kann eine Berührung der zu vergautschenden Bahnen bereits vor dem eigentlichen Gautschnip von Vorteil sein (vgl. zum Beispiel Fig. 2). In dieser Zone wirkt dann nur die von der Siebspannung herrührende Pressung (zum Beispiel Vorumschlingung, Vorgautschung).
Wie sich beispielsweise aus der Fig. 3 ergibt, kann zum Beispiel auch eine Nachumschlingung eines der beiden Gautschelemente vorteilhaft zur Steuerung des weiteren Bahnlaufs benützt werden (Glasplatteneffekt).
Zur Aktivierung der Feinstoffe und Fasern kann vor den Vergautschstellen jeweils ein Dampfblaskasten vorgesehen sein.
Bezugszeichenliste
101 bis 104
Gautschnip
12
Lage
14
Lage
16
umlaufendes Band
18
umlaufendes Band
20
Aufgautschwalze
22
Gautschschuh
24
Trennsauger
26
Gautschschuhwalze
28
Langsiebformer
30
Walze
32
Sieb
34
Siebsaugwalze
36
Anpreßband
38
Spannwalze
40
Umlenkwalze
42
Umlenkwalze
44
Aufgautschschuh
L
Bahnlaufrichtung

Claims (35)

  1. Verfahren zur Herstellung einer mehrlagigen Faserstoffbahn, insbesondere Papier- oder Kartonbahn, aus einer Faserstoffsuspension, bei dem die durch einen jeweiligen Former gebildeten Lagen miteinander vergautscht werden und insbesondere in wenigstens einem Gautschnip durch eine entsprechende Entwässerung und Erzeugung einer zumindest im wesentlichen senkrecht zur Bahnebene gerichteten Strömung eine Feinstoffwanderung von Zonen höheren Feinstoffgehalts zu Zonen niedrigeren Feinstoffgehalts und/oder von Zonen höherer Faserverflechtung zu Zonen niedrigerer Faserverflechtung erzwungen wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, daß eine entsprechende Feinstoffverteilung in wenigstens einem zwischen einer Aufgautschwalze und einem Gautschschuh gebildeten Gautschnip erzwungen wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet, daß eine entsprechende Feinstoffverteilung in wenigstens einem zwischen einer Aufgautschwalze und einer Gautschschuhwalze gebildeten Gautschnip erzwungen wird.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß eine entsprechende Feinstoffverteilung in wenigstens einem zwischen zwei Gautschschuhen gebildeten Gautschnip erzwungen wird.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß eine entsprechende Feinstoffverteilung in wenigstens einem zwischen einer Aufgautschwalze und einem Anpreßband gebildeten Gautschnip erzwungen wird.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Richtung der Feinstoffwanderung durch eine Behinderung und/oder Unterstützung des Wasseraustritts aus der Faserstoffbahn entsprechend beeinflußt wird.
  7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß auf wenigstens einer Seite der Faserstoffbahn ein wasserspeicherndes Band mit durch den jeweiligen Gautschnip geführt wird.
  8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß auf wenigstens einer Seite der Faserstoffbahn ein wasserundurchlässiges Band mit durch den jeweiligen Gautschnip geführt wird.
  9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß auf wenigstens einer Seite der Faserstoffbahn ein undurchlässiges und nicht speicherndes Band mit durch den jeweiligen Gautschnip geführt wird.
  10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Faserstoffbahn in dem jeweiligen Gautschnip auf wenigstens einer Seite von einer Walzenoberfläche berührt ist.
  11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich eines jeweiligen Gautschnips in der Phase des Druckanstiegs der betreffenden Vergautschung oder Verpressung ein Druckgradient von etwa 5 kPa/mm bis etwa 50 kPa/mm bzw. im Bereich des letzten Gautschnips bis etwa 100 kPa/mm nicht überschritten wird.
  12. Verfahren zur Herstellung einer mehrlagigen Faserstoffbahn, insbesondere Papier- oder Kartonbahn, aus einer Faserstoffsuspension, bei dem die durch einen jeweiligen Former gebildeten Lagen miteinander vergautscht werden, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß im Anschluß an wenigstens einen vorangehenden Gautschnip, d.h. im Anschluß an einen Gautschnip, auf den noch wenigstens ein weiterer Gautschnip folgt, der Trockengehalt der schon mehrlagigen Faserstoffbahn auf der Seite der Bahn, auf der noch mindestens eine weitere Lage aufgegautscht wird, in einem Bereich von etwa 7 bis etwa 16 %, vorzugsweise in einem Bereich von etwa 9 bis etwa 14 % liegt und/oder zumindest eine der anschließend miteinander zu vergautschenden Teilbahnen einen Trockengehalt in einem Bereich von etwa 7 bis etwa 12 %, vorzugsweise in einem Bereich von etwa 8 bis etwa 10 % besitzt.
  13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß in einem Gautschnip, auf den noch wenigstens ein weiterer Gautschnip folgt, bei einem Flächengewicht der bereits mehrlagigen Faserstoffbahn bis etwa 200 g/m2 eine Linienkraft in einem Bereich von etwa 1 bis etwa 100 kN/m, vorzugsweise in einem Bereich von etwa 5 bis etwa 40 kN/m, und/oder bei einem Flächengewicht oberhalb etwa 200 g/m2 eine Linienkraft in einem Bereich von etwa 1 bis etwa 100 kN/m, vorzugsweise in einem Bereich von etwa 2 bis etwa 30 kN/m, erzeugt wird.
  14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich des letzten Gautschnips bei einem Flächengewicht der mehrlagigen Faserstoffbahn bis etwa 200 g/m2 eine Linienkraft in einem Bereich von etwa 1 bis etwa 300 kN/m, vorzugsweise in einem Bereich von etwa 5 bis etwa 150 kN/m, und/oder bei einem Flächengewicht oberhalb etwa 200 g/m2 eine Linienkraft in einem Bereich von etwa 1 bis etwa 200 kN/m, vorzugsweise in einem Bereich von etwa 2 bis etwa 100 kN/m, erzeugt wird.
  15. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet , daß im Bereich wenigstens eines Gautschnips eine einseitige Entwässerung erfolgt.
  16. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß in Bahnlaufrichtung vor einem jeweiligen Gautschnip zumindest eine der miteinander zu vergautschenden Teilbahnen vorgepreßt wird.
  17. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß zur Steuerung des sich im Anschluß an einen jeweiligen Gautschnip ergebenden Bahnlaufs eine Nachumschlingung eines der beiden den Gautschnip bildenden Gautschelemente vorgesehen ist.
  18. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß in Bahnlaufrichtung vor einem jeweiligen Gautschnip die Feinstoffe und Fasern durch einen Dampfblaskasten aktiviert werden.
  19. Siebpartie einer Maschine zur Herstellung einer mehrlagigen Faserstoffbahn, insbesondere Papier- oder Kartonbahn, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit wenigstens einem Gautschnip (10), in dem durch einen jeweiligen Former gebildete Lagen (12, 14) miteinander vergautscht werden und durch eine entsprechende Entwässerung und Erzeugung einer zumindest im wesentlichen senkrecht zur Bahnebene gerichteten Strömung eine Feinstoffwanderung von Zonen höheren Feinstoffgehalts zu Zonen niedrigeren Feinstoffgehalts und/oder von Zonen höherer Faserverflechtung zu Zonen niedrigerer Faserverflechtung erzwingbar ist.
  20. Siebpartie nach Anspruch 19,
    dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein entsprechender Gautschnip (101) vorgesehen ist, der zwischen einer Aufgautschwalze (20) und einem Gautschschuh (22) gebildet ist.
  21. Siebpartie nach Anspruch 19 oder 20,
    dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein entsprechender Gautschnip (102) vorgesehen ist, der zwischen einer Aufgautschwalze (20) und einer Gautschschuhwalze (26) gebildet ist.
  22. Siebpartie nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein entsprechender Gautschnip vorgesehen ist, der zwischen zwei Gautschschuhen gebildet ist.
  23. Siebpartie nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein entsprechender Gautschnip (103) vorgesehen ist, der zwischen einer Aufgautschwalze (20) und einem Anpreßband (36) gebildet ist.
  24. Siebpartie nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß auf wenigstens einer Seite der Faserstoffbahn ein wasserspeicherndes Band mit durch den jeweiligen Gautschnip geführt ist.
  25. Siebpartie nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß auf wenigstens einer Seite der Faserstoffbahn ein wasserundurchlässiges Band mit durch den jeweiligen Gautschnip geführt ist.
  26. Siebpartie nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß auf wenigstens einer Seite der Faserstoffbahn ein undurchlässiges und nicht speicherndes Band mit durch den jeweiligen Gautschnip geführt ist.
  27. Siebpartie nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Faserstoffbahn in dem jeweiligen Gautschnip auf wenigstens einer Seite von einer Walzenoberfläche berührt ist.
  28. Siebpartie nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß der maximale Wert des im Bereich eines jeweiligen Gautschnips erzeugten Druckgradienten in einem Bereich von etwa 5 kPa/mm bis etwa 50 kPa/mm bzw. im Bereich des letzten Gautschnips bis etwa 100 kPa/mm liegt.
  29. Siebpartie einer Maschine zur Herstellung einer mehrlagigen Faserstoffbahn, insbesondere Papier- oder Kartonbahn, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit wenigstens einem Gautschnip (10), in dem durch einen jeweiligen Former gebildete Lagen (12, 14) miteinander vergautscht werden, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß im Anschluß an wenigstens einen vorangehenden Gautschnip, d.h. im Anschluß an einen Gautschnip, auf den noch wenigstens ein weiterer Gautschnip folgt, der Trockengehalt der schon mehrlagigen Faserstoffbahn auf der Seite der Bahn, auf der noch mindestens eine weitere Lage aufgegautscht wird, in einem Bereich von etwa 7 bis etwa 16 %, vorzugsweise in einem Bereich von etwa 9 bis etwa 14 % liegt und/oder zumindest eine der anschließend miteinander zu vergautschenden Teilbahnen einen Trockengehalt in einem Bereich von etwa 7 bis etwa 12 %, vorzugsweise in einem Bereich von etwa 8 bis etwa 10 % besitzt.
  30. Siebpartie nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Linienkraft im Bereich wenigstens eines vorangehenden Gautschnips, d.h. im Anschluß an einen Gautschnip, auf den noch wenigstens ein weiterer Gautschnip folgt, bei einem Flächengewicht der bereits mehrlagigen Faserstoffbahn bis etwa 200 g/m2 in einem Bereich von etwa 1 bis etwa 100 kN/m, vorzugsweise in einem Bereich von etwa 5 bis etwa 40 kN/m, und/oder bei einem Flächengewicht oberhalb etwa 200 g/m2 in einem Bereich von etwa 1 bis etwa 100 kN/m, vorzugsweise in einem Bereich von etwa 2 bis etwa 30 kN/m, liegt.
  31. Siebpartie nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Linienkraft im Bereich des letzten Gautschnips bei einem Flächengewicht der mehrlagigen Faserstoffbahn bis etwa 200 g/m2 in einem Bereich von etwa 1 bis etwa 300 kN/m, vorzugsweise in einem Bereich von etwa 5 bis etwa 150 kN/m, und/oder bei einem Flächengewicht oberhalb etwa 200 g/m2 in einem Bereich von etwa 1 bis etwa 200 kN/m, vorzugsweise in einem Bereich von etwa 2 bis etwa 100 kN/m, liegt.
  32. Siebpartie nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß in einem Gautschnip, auf den noch wenigstens ein weiterer Gautschnip folgt, eine einseitige Entwässerung erfolgt.
  33. Siebpartie nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß in Bahnlaufrichtung vor einem jeweiligen Gautschnip Mittel zum Vorpressen zumindest einer der miteinander zu vergautschenden Teilbahnen vorgesehen sind.
  34. Siebpartie nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß im Anschluß an einen jeweiligen Gautschnip (103) eine Nachumschlingung (36) eines der beiden den Gautschnip (103) bildenden Gautschelemente (20, 36) durch die Faserstoffbahn vorliegt.
  35. Siebpartie nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß in Bahnlaufrichtung (L) vor einem jeweiligen Gautschnip ein Dampfblaskasten vorgesehen ist, um die Feinstoffe und Fasern zu aktivieren.
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