EP1749934A1 - Maschine zur Herstellung von Tissuepapier - Google Patents

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EP1749934A1
EP1749934A1 EP06114198A EP06114198A EP1749934A1 EP 1749934 A1 EP1749934 A1 EP 1749934A1 EP 06114198 A EP06114198 A EP 06114198A EP 06114198 A EP06114198 A EP 06114198A EP 1749934 A1 EP1749934 A1 EP 1749934A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
tissue paper
machine according
paper web
structured
fabric
Prior art date
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Granted
Application number
EP06114198A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1749934B1 (de
Inventor
Thomas Scherb
Luiz Carlos Silva
Rogerio Berardi
Davilo Oyakawa
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 Patent GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Voith Patent GmbH filed Critical Voith Patent GmbH
Priority to EP08152344A priority Critical patent/EP1925727B1/de
Publication of EP1749934A1 publication Critical patent/EP1749934A1/de
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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21F—PAPER-MAKING MACHINES; METHODS OF PRODUCING PAPER THEREON
    • D21F3/00—Press section of machines for making continuous webs of paper
    • D21F3/02—Wet presses
    • D21F3/0209—Wet presses with extended press nip
    • 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
    • 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
    • D21F11/145—Making cellulose wadding, filter or blotting paper including a through-drying process
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
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    • D21F3/0272—Wet presses in combination with suction or blowing devices
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21F—PAPER-MAKING MACHINES; METHODS OF PRODUCING PAPER THEREON
    • D21F3/00—Press section of machines for making continuous webs of paper
    • D21F3/02—Wet presses
    • D21F3/0281—Wet presses in combination with a dryer roll
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21F—PAPER-MAKING MACHINES; METHODS OF PRODUCING PAPER THEREON
    • D21F3/00—Press section of machines for making continuous webs of paper
    • D21F3/02—Wet presses
    • D21F3/10—Suction rolls, e.g. couch rolls

Definitions

  • the tissue paper web is formed in the Formierpartie on a patterned screen and then dewatered in several dewatering steps, for example. Under pressure, the tissue paper web is guided throughout the dewatering on the structured screen on which it was formed. This forms a tissue paper with bulky, slightly compressed sections and compressed solid sections.
  • an extended nip between the Yankee drying cylinder and formed as a shoe press unit counter surface is formed.
  • the extended nip ensures a good transfer of the tissue paper web from the structured sieve to the Yankee drying cylinder.
  • the extended nip merely has the task of transferring the tissue paper web from the structured sieve to the Yankee drying cylinder. It would therefore be desirable if the expensive shoe press unit could be replaced by a cheaper press roller.
  • Such a method is realized, for example, by a paper machine with a crescent arrangement, in which the tissue paper web is formed in the forming section on a felt and on this until the Yankee drying cylinder, by an extended nip formed between the Yankee drying cylinder and a shoe press unit to be led. In this process, the drying of the tissue paper web takes place to a substantial extent in the extended nip.
  • tissue paper manufacturers are also faced with changing requirements with regard to the quality and quantity of the tissue paper to be produced. For example, tissue paper manufacturers sometimes have to provide their customers with high-quality, fluffy tissue paper in smaller quantities and, at times, less high-quality tissue paper, often in higher quantities.
  • the known machine for producing a tissue paper web wei st according to the preamble of claim 1 has a Formierpartie in which the tissue paper web is formed from a stock suspension on a fabric. Furthermore, the known machine has a nip formed between the lateral surface of a drying cylinder, in particular a Yankee drying cylinder, and a mating surface, through which the tissue paper web can be guided together with the fabric.
  • the configuration of the machine is variable such that, depending on the quality such as absorbency or tear strength of the tissue paper to be produced, the fabric either a three-dimensionally structured fabric, in particular a structured sieve, or a non-structured covering, in particular a felt, wherein the counter-surface is formed by the lateral surface of a press roller comprising a suction zone and wherein provided in the lateral surface and communicating with the suction zone bores are provided.
  • the invention provides a machine with which it is possible to Depending on the chosen fabric either high-quality voluminous tissue paper or less high-quality and less voluminous tissue paper manufacture.
  • the tissue paper web is formed on the patterned wire and dewatered, thereby providing the tissue paper web with a high bulk weight sectional bulk structure.
  • a press roll with holes for the nip formed with the drying cylinder, in particular Yankee cylinder By using a press roll with holes for the nip formed with the drying cylinder, in particular Yankee cylinder, a good transfer of the tissue paper web from the structured wire to the drying cylinder is ensured.
  • the high-quality and bulky tissue paper preferably has a bulk value of 10 or more cm 3 / g, preferably 10-16 cm 3 / g and a water retention capacity of 10 g of water per g of fibers, preferably 10-16 g of water per g of fibers.
  • the tissue paper web When using the unstructured permeable fabric, particularly the felt, the tissue paper web is formed thereon and dewatered, thereby giving the tissue paper web a less voluminous structure than when using the structured fabric.
  • Such a tissue paper web can be produced with higher productivity (in tons of tissue paper per time) due to higher machine speed.
  • a press roll with holes for the nip formed with the drying cylinder, in particular Yankee cylinder By using a press roll with holes for the nip formed with the drying cylinder, in particular Yankee cylinder, a good transfer of the tissue paper web from the non-structured covering to the drying cylinder is ensured.
  • the press roll is sucked through the holes, whereby a sufficient drainage performance is ensured by the nip.
  • the lower quality and less voluminous tissue paper preferably has a bulk of less than 10 cm 3 / g, preferably from 6-9cm 3 / g and a water retention capacity of less than 10 g water per g of fibers, preferably 6-9 g of water per g fibers.
  • the three-dimensionally structured and permeable fabric in particular the structured fabric
  • the non-structured fabric in particular the felt
  • the machine comprises a dewatering device disposed between the forming section and the nip, which is operable with respect to the nip such that the tissue paper web by the dewatering device during operation with the structured and permeable fabric to a greater extent and when operating with the non-structured and permeable clothing to a smaller extent than is drained by the nip.
  • a dewatering device disposed between the forming section and the nip, which is operable with respect to the nip such that the tissue paper web by the dewatering device during operation with the structured and permeable fabric to a greater extent and when operating with the non-structured and permeable clothing to a smaller extent than is drained by the nip.
  • tissue paper web is guided past the drainage device, ie not being drained by this at all.
  • the bulky and more absorbent tissue paper is produced on the structured sieve, i. is formed and dewatered up to and including the nip formed by the lateral surface of the drying cylinder and the lateral surface of the suction press roll and this is dewatered more by the dewatering device than by the nip.
  • the drainage is less on the nip, this is essentially the task of transferring the tissue paper from the screen to the outer surface of the drying cylinder to.
  • a good transfer is provided when the line force generated in the nip is preferably less than 120 kN / m, in particular 60-90 kN / m.
  • the nip essentially has the task of dewatering the tissue paper and transferring the tissue paper from the wire to the outer surface of the drying cylinder.
  • the bores are arranged and formed such that the tissue paper web after the nip, in both modes of the machine, i. with the structured and with the non-structured covering a dry content of 31% or more, whereby when operating with the structured covering after the nip a dry content of 31-36% and when operating with the non-structured fabric after the nip a dry content of 37 -41% is achieved.
  • the holes have a diameter of less than 3.8mm, especially less than 3.5mm.
  • the known machine for producing a tissue paper web has according to the preamble of claim 6 between the outer surface of a drying cylinder, in particular a Yankee drying cylinder, and a mating surface formed nip, through which the tissue paper web together with a permeable covering between the fabric and the Jacket surface is arranged guidable.
  • the mating surface is formed by the lateral surface of a press roller, the press roller having a suction zone and holes communicating with the suction zone in the mantle surface having a diameter of less than 3.8 mm.
  • a press configuration which manages without a shoe press unit and which is able to provide a good transfer from the fabric to the outer surface of the drying cylinder, both with voluminous and less voluminous tissue paper, since the provision of holes counteracts the formation of a vacuum in the opening nip.
  • the adequate drainage performance can also be provided without the marking of the soft and voluminous tissue paper in particular, if the holes have a diameter of less than 3.8 mm.
  • the diameter of the holes according to the invention are so small that a soft and voluminous tissue paper web can not be pressed into the bores due to a strained sieve, in particular structured sieve, whereby not only a uniform crepe profile after the drying cylinder can be achieved, but also the Transfer of the voluminous and soft tissue paper web to the drying cylinder can be improved.
  • the machine has a forming section for forming the tissue paper web from a stock suspension and a covering arranged in such a way that the tissue paper web is formed in the forming section on the fabric and guided through the nip formed between the lateral surface of the drying cylinder and the lateral surface of the press roller becomes.
  • the tissue paper web can be guided from its formation to the nip on the same string, whereby transfer problems can not occur.
  • the covering is a structured sieve, in particular a TAD sieve.
  • the structured screen comprises recessed areas on the side facing the tissue paper web and raised areas relative to the recessed areas, the tissue paper web being formed in the recessed areas and in the raised areas of the structured screen.
  • the formed tissue paper web here has bulky pillow-like portions in the recessed areas of the structured screen and intermediate, lofty portions formed in the raised areas of the structured screen, the bulky portions having a higher basis weight than the less bulky portions.
  • the recessed areas ensure that the sections of the tissue paper web formed in the recessed areas remain protected in this during further drainage - this is because the tissue paper web remains on the structured sieve after it has been formed - and thus only slightly pressed under pressure why their voluminous structure is maintained during dehydration by pressure. Thus, typically only 25-35% of the tissue paper web is pressed under pressure.
  • the holes have a diameter of 3.5mm or less, preferably 3.0mm or less, more preferably 2.7mm or less.
  • the dewatering performance is influenced by the open area in the lateral surface of the press roll.
  • the best results with regard to the drainage performance are achieved if an open area of 16% to 30%, preferably 18% to 26%, particularly preferably 20% to 22%, of the total area of the lateral surface is formed by the holes becomes.
  • the lateral surface does not include the negative pressure zone communicating blind holes having a diameter of 2.7mm or less, in particular 2.4mm or less, said the blind holes can be arranged on the lateral surface at least in sections between the blind holes.
  • an open area of 16% to 30%, preferably from 18% to 26%, particularly preferably from 20% to 22% of the total area of the lateral surface is formed by the holes and the blind holes together.
  • the holes and the blind holes together form a regular pattern on the lateral surface of the press roll at least in sections.
  • the holes or the holes and the blind holes on the lateral surface for example. Be arranged along a family of parallel lines.
  • the dewatering device preferably comprises a dewatering section and a pressure device and is configured such that the tissue paper web can be guided along the dewatering section between the structured covering, in particular the structured screen, and another permeable covering, and by means of the printing device such pressure on the structured screen, the tissue paper web and the further permeable fabric is exercisable, that the tissue paper web is dewatered in the direction of the further permeable fabric.
  • the further permeable covering is preferably a felt with a sufficiently high water absorption capacity for the water pressed out of the tissue paper web.
  • Regarding the structure of the lower clothing is on the PCT / EP2005 / 050198 referred to in full in this application.
  • the compressibility (thickness change in mm when force is applied to N) of the structured sieve is smaller than the compressibility of the further permeable clothing.
  • the voluminous structure of the tissue paper web is maintained at the pressure.
  • the dynamic stiffness (K) as a measure of the compressibility of the further permeable clothing is 100000N / mm or less, preferably 90000N / mm, more preferably 70000N / mm or less.
  • the G-modulus as a measure of the elasticity of the further permeable cover is 2N / mm 2 or more, preferably 4N / mm 2 or more.
  • the water stored in the further permeable clothing for example the felt, can be expelled more easily with a gas stream if the permeability of the further permeable clothing is not too high. It proves to be advantageous if the permeability of the further permeable clothing is 80 cfm or less, preferably 40 cfm or less, more preferably 25 cfm or less. In the areas mentioned above, rewetting of the tissue paper web is largely prevented by the further permeable covering.
  • the pressure exerted here on the structured sieve, tissue paper web and further permeable covering can be effected by a gas flow. Additionally or alternatively, the pressure exerted can be effected by a mechanical pressing force.
  • a gas flow can be generated by the pressure device in such a way that the dewatering of the tissue paper web firstly flows through the structured sieve, then the tissue paper web and then the further permeable covering by the gas. The dewatering of the paper web takes place in the direction of the further permeable clothing.
  • the pressure device comprises a press belt under tension, which is arranged such that the arrangement of structured wire, tissue paper web and further permeable clothing at least in sections along the dewatering section between the press belt and a smooth surface is feasible, wherein the press belt acts on the structured screen and the other permeable clothing is supported on the smooth surface.
  • a dewatering of the tissue paper web takes place in the direction of the further permeable clothing.
  • the arrangement of structured sieve, tissue paper web and further permeable clothing is flowed through at least in sections in the region of the dewatering section by the gas stream, so that the dewatering takes place simultaneously by the pressing force of the press belt and the flow through the gas.
  • the press belt By a high tension of the press belt, the pressing force can be increased.
  • the press belt is under a tension of at least 30 kN / m, preferably at least 60 kN / m or 80 kN / m.
  • the press belt can in this case have a spiral structure and, for example, be designed as a so-called SiralLinkFabric. Furthermore, it is possible that the press belt has a woven structure.
  • the press belt has an open area of at least 25% and a contact area of at least 10% of its total surface facing the upper clothing.
  • the press belt has an open area between 75% and 85% and a contact area between 15% and 25% of its total surface facing the upper clothing.
  • the press belt has an open area between 68% and 76% and a contact area between 24% and 32% of its total surface facing the upper clothing.
  • the press belt has an open area of 50% or more and a contact area of 50% or more of its entire upper clothing facing surface. In this way, both a good gas flow through the press belt as well as a homogeneous pressing force can be provided by means of the press belt.
  • the smooth surface is preferably formed by the lateral surface of a roller.
  • the gas flow can be generated by a suction zone in a roller.
  • the suction zone has a length in the range between 200mm and 2500mm, preferably between 800mm and 1800mm, more preferably between 1200mm and 1600mm and the negative pressure in the suction zone is between -0.2bar and -0.8bar, preferably between -0, 4bar and -0,6bar.
  • the gas flow can also be generated by an overpressure hub arranged above the upper clothing.
  • the temperature of the gas flow between 50 ° C and 180 ° C, preferably between 120 ° C and 150 ° C and the pressure is less than 0.2bar, preferably less than 0.1bar and more preferably less than 0.05bar ,
  • the gas can be hot air or steam.
  • tissue paper web By the dewatering process described above, it is possible for the tissue paper web to leave the dewatering section at a dry content of more than 30%.
  • FIG. 1 shows a tissue paper machine 1 with a forming section 2 in which a tissue paper web 3 of a stock suspension 4 is formed on a fabric 5, 11 and with a nip 10 formed between the jacket surface 6 of a Yankee drying cylinder 7 and the jacket surface 8 of a press roll 9 , through which the tissue paper web 3 together with the fabric 5, 11 can be guided.
  • the configuration of the machine 1 is variable such that depending on the quality such as absorbency or tear strength of the tissue paper 3 to be produced as a covering 5, 11 either a structured sieve 5 or a felt 11 (this configuration is shown in Figure 2) is used is, wherein the press roller 9 comprises a suction zone 12 and in the circumferential surface 8 of the press roller 9 with the suction zone 12 communicating bores 30 are provided.
  • the structured fabric 5 is used to make tissue paper 3 having higher absorbency
  • the felt 11 is used to produce tissue paper 3 'having lower absorbency.
  • the tissue paper web 3 is guided through a drainage device 34 arranged between the forming section 2 and the nip 10 and is dewatered by the latter.
  • the tissue paper web 3 is not guided through the dewatering device 34 arranged between the forming section 2 and the nip 10, and thus is not dewatered thereby.
  • the stock suspension 4 exits from a head box 13 in such a way that it is injected into the incoming gap between a forming fabric 14 and the structured, in particular 3-dimensional structured fabric 5, whereby a tissue paper web 3 is formed.
  • the forming fabric 14 has a side 15 directed towards the tissue paper web 3 which is smooth relative to the side 16 of the structured fabric 5 directed towards the tissue paper web 3.
  • the side 16 of the structured screen 5 facing the tissue paper web 3 has recessed areas 17 and elevated areas 18 relative to the recessed areas 17, so that the tissue paper web 3 is formed in the recessed areas 17 and the raised areas 18 of the structured screen 5.
  • the height difference between the recessed areas 17 and the raised areas 18 is preferably 0.07 mm and 0.6 mm.
  • the area formed by the raised areas 17 is preferably 10% or more, more preferably 20% or more, and most preferably 25% to 30% of the side 16 facing the tissue paper web 3.
  • the structured screen is the fifth designed as a TAD sieve 5.
  • the arrangement of TAD screen 5, tissue paper web 3 and forming fabric 14 is guided around a forming roller 19 and the tissue paper web 3 is substantially dewatered through the Formierieb 14 before the Formiersieb 14 is removed from the tissue paper web 3 and the tissue paper web 3 is transported further on the TAD screen 5.
  • FIG. 4 shows the structure of the tissue paper web 3 formed between the flat forming fabric 14 and the TAD wire 5.
  • the ones in the recessed areas 17 of the TAD sieve 5 formed voluminous pillow-like portions C 'of the tissue paper web 3 have a higher volume and a higher basis weight than those formed in the raised portions 18 of the TAD sieve 5 sections A' of the tissue paper web third
  • the tissue paper web 3 therefore already has a 3-dimensional structure due to its formation on the structured sieve 5.
  • the tissue paper web 3 is guided between the structured sieve 5, which is arranged at the top, and another permeable fabric 20, which is formed as felt 20, wherein pressure is applied to the structured sieve 5 during the dewatering step along a dewatering path 21 Tissue paper web 3 and the felt 20 is applied such that the tissue paper web 3 is dewatered in the direction of the felt 20, as indicated by the arrows 22 in Figure 5.
  • the fibers of the tissue paper web 3 are pressed against the felt 20, whereby the contacted with the felt 20 side of the tissue paper web 3 is almost flat.
  • the bulky portions C ' are compressed less than the portions A'. so that, as a result, the bulky structure of the sections C 'is maintained.
  • the pressure for dewatering the tissue paper web 3 is generated in the dewatering step at least in sections simultaneously by a gas flow and by a mechanical pressing force.
  • the gas stream flows first through the structured sieve 5, then through the tissue paper web 3 and then through the further tension formed as felt 20.
  • the gas flow through the tissue paper web 3 is about 150m 3 per minute and meters of track length.
  • the gas flow is generated by a suction zone 23 in a roller 24, wherein the suction zone 23 has a length in the range between 200mm and 2500mm, preferably between 800mm and 1800mm, more preferably between 1200mm and 1600mm.
  • the negative pressure in the suction zone 23 is between -0.2bar and -0.8bar, preferably between -0.4bar and -0.6bar.
  • the mechanical pressing force is generated by guiding the structured screen 5, tissue paper web 3 and felt 20 assembly on the dewatering path 21 between a tensioned press belt 25 and a smooth surface 26 in the dewatering step, the press belt 25 resting on the structured wire 5 acts and the felt 20 is supported on the smooth surface 26.
  • the smooth surface 26 is in this case formed by the lateral surface 26 of the roller 24.
  • the dewatering section 21 is essentially defined by the wrap area of the press belt 25 about the lateral surface 26 of the roller 24, wherein the wrap is determined by the distance between the two pulleys 27 and 28.
  • the press belt 25 is under a tension of at least 30kN / m, preferably at least 60kN / m or 80kN / m and has an open area of at least 25% and a contact area of at least 10% of its total upper facing area.
  • the press belt 25 is formed as a spiral link fabric and has an open area of between 51% and 62% and a contact area between 38% and 49% of its total surface facing the upper clothing.
  • the tissue paper web 3 leaves the dewatering section 21 with a dry content of 30% or more.
  • the tissue paper web 3 may be subjected to an additional drying step carried out by the indicated device 29.
  • the tissue paper web 3 Before the tissue paper web 3 passes through the nip 10, it is guided together with the structured sieve 5 around an evacuated deflection roller 32, wherein the structured sieve 5 is arranged between the tissue paper web 3 and the evacuated deflection roller 32. As a result, the structured sieve 5 moisture can be removed.
  • the tissue paper web 3 is guided through the nip 10 together with the structured wire 5, the tissue paper web 3 in the nip 10 between the structured wire 5 and the smooth roller surface 6 of a Yankee drying cylinder 7 is arranged (see Figure 6).
  • the nip 10 is formed here by the Yankee drying cylinder 7 and the suction press roll 9.
  • the tissue paper web 3 lies on the side which has been formed on the flat forming fabric 15 and in the direction of which the tissue paper web 3 in the dewatering device 34 has been dewatered with a relatively large area, ie 90% or more of the total area of this side, on the lateral surface 6 de s Yankee drying cylinder 7, wherein the tissue paper web 3 rests on the other side on the structured wire 5.
  • the line force generated in the nip is 60-90 kN / m, so that essentially only a transfer of the tissue paper web 3 from the structured wire 5 to the Yankee drying cylinder 7 is accomplished by the nip 10.
  • the press roll 9 8 Since the press roll 9 8 holes 30 and 31 (to recognize in Figure 7) in its lateral surface, a good transfer of the tissue paper web 3 is ensured. Furthermore, the press roll 9 is driven, whereby the transfer of the tissue paper web 3 from the structured wire 5 to the Yankee drying cylinder 7 is further improved.
  • a drying hood 33 may additionally be arranged above the Yankee drying cylinder 7 in such a way that the tissue paper web 3 is guided between the drying hood 33 and the jacket surface 6 of the Yankee drying cylinder 7.
  • FIG. 7 a shows a plan view of a detail of the lateral surface 8 of the evacuated press roll 9.
  • the lateral surface 8 has bores 30 and 31.
  • the bores 30 communicate with the suction zone 12 of the press roll 9, ie are in flow communication with the suction zone 12 of the press roll 9.
  • the holes 30 have a diameter of 2.9 mm, whereby a marking of the tissue paper 3 is prevented when passing through the nip 10.
  • blind bores 31, which have a smaller diameter than the bores 30, are arranged on the lateral surface 8 between the bores 30.
  • the blind holes 31 have a diameter of 2.4 mm in the present embodiment. Through the blind holes 31, the marking of the tissue paper 3 is further reduced.
  • the bores 30 and the blind bores 31 are arranged on the lateral surface 8 along a family of mutually parallel lines (indicated by dashed lines).
  • FIG. 7b shows the transverse profile of the tissue paper web 3 produced as it results after creping after the circulation around the Yankee drying cylinder 7. Because the bores 30 and the blind bores 31 have a small diameter, no marking of the tissue paper 3 in the nip 10 occurs, i. the profile of the tissue paper web 3 is uniform.
  • FIG. 8b the transverse profile of a tissue paper web can be seen in FIG. 8b, as this results after creping after circulation around the Yankee drying cylinder 7.
  • the tissue paper web shown in FIG. 8b was produced under the same conditions as the tissue paper web 3 with the only difference that the lateral surface 8 'of the press roll 9' used in the nip 10 Has holes with a diameter of 3.8mm or more.
  • the profile has elevations that correlate with the bores 30 '( Figure 8a).
  • the stock suspension 4 emerges from the headbox 13 in such a way that it is injected into the incoming gap between the forming fabric 14 and the non-structured fabric formed as a felt 11, whereby the tissue paper web 3 'is formed.
  • the forming fabric 14 has a side 15 directed towards the tissue paper web 3 'which is approximately the same size as the side 34 of the felt 11 facing the tissue paper web 3'.
  • the assembly of felt 11, tissue paper web 3 'and forming fabric 14 is directed around the forming roll 19 and the tissue paper web 3' is substantially dewatered through the forming fabric 14 before the forming fabric 14 is removed from the tissue paper web 3 ' and the tissue paper web 3 'on the felt 11 is further transported.
  • FIG. 10 shows the structure, which is smooth on both sides, of the tissue paper web 3 'formed between the flat forming fabric 14 and the flat felt 11.
  • the tissue paper web 3 'does not run through the dewatering device 34 arranged between the forming section 2 and the nip 10 and is therefore not dewatered by it.
  • the felt 11 Before the tissue paper web 3 'passes through the nip 10, it is guided together with the felt 11 around the evacuated deflection roller 32, the felt 11 being arranged between the tissue paper web 3' and the evacuated deflection roller 32. As a result, the felt 11 can be deprived of moisture so much that it can absorb sufficient moisture pressed out by the tissue paper web 3 'during the subsequent dewatering step in the nip 10.
  • the tissue paper web 3 ' is guided in a dewatering step together with the felt 11 through the nip 10, wherein the tissue paper web 3' in the nip 10 between the felt 11 and the smooth roll surface 6 of the Yankee drying cylinder 7 is arranged.
  • the nip 10 is formed here by the Yankee drying cylinder 7 and the suction press roll 9.
  • the line force generated in the nip is 120 kN / m or less, so that dewatering of the tissue paper web 3 'and subsequent transfer of the tissue paper web 3' from the felt 11 to the Yankee drying cylinder 7 are accomplished by the nip 10.
  • FIG. 11 shows the tissue paper web 3 'passing through the nip 10.
  • the press roll 9 Since the press roll 9 has bores 30 in its lateral surface which communicate with the suction zone 12 of the press roll 9, rewet in the nip opening is prevented, thereby increasing the dry content of the tissue paper web 3 '.
  • the holes further ensure a good transfer of the tissue paper web 3 'to the Yankee drying cylinder 7. Further, the press roller 9 is driven, whereby the transfer of the tissue paper web 3 'from the felt 11 to the Yankee drying cylinder 7 is further improved.
  • a drying hood 33 can additionally be arranged above the Yankee drying cylinder 7 in such a way that the tissue paper web 3 'is guided between the drying hood 33 and the jacket surface 6 of the Yankee drying cylinder 7.
  • tissue paper web 3 ' has a much more compact structure than the tissue paper web 3 formed with the configuration of Figure 1, the tissue paper web 3' is free from the danger of being marked in the nip 10 due to the bores 30 and 31.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Maschine zur Herstellung einer Tissuepapierbahn mit einer Formierpartie in der die Tissuepapierbahn aus einer Stoffsuspension auf einer Bespannung gebildet wird und mit einem zwischen der Mantelfläche eines Trockenzylinders, insbesondere eines Yankee-Trockenzylinders, und einer Gegenfläche gebildeten Nip, durch den die Tissuepapierbahn zusammen mit der Bespannung führbar ist, und ist dadurch gekennzeichnet, dass die Konfiguration der Maschine derart veränderbar ist, dass abhängig von der Qualität wie bspw. Saugfähigkeit oder Reißfestigkeit des herzustellenden Tissuepapiers als Bespannung entweder eine 3-dimensional strukturierte Bespannung, insbesonderte ein strukturiertes Sieb, oder eine nicht strukturierte Bespannung, insbesondere ein Filz verwendet wird, wobei die Gegenfläche durch die Mantelfläche einer eine Saugzone umfassenden Presswalze gebildet wird in der mit der Saugzone kommunizierende Bohrungen vorgesehen sind.

Description

  • Es sind unterschiedlichste Arten von Herstellungsprozessen für Tissuepapier bekannt.
  • Zur Herstellung von besonders hochwertigen und flauschigen Tissuepapieren mit hoher Saugfähigkeit und hohem Wasseraufnahmevermögen gekoppelt mit hoher Reißfestigkeit wird bspw. das teuere TAD-Verfahren oder das bspw. in der PCT/EP2005/050203 beschriebene Verfahren verwendet.
  • Bei dem in der PCT/EP2005/050203 beschriebenen Verfahren wird die Tissuepapierbahn in der Formierpartie auf einem strukturierten Sieb gebildet und anschließend in mehreren Entwässerungsschritten bspw. unter Einwirkung von Druck entwässert, wobei die Tissuepapierbahn während der gesamten Entwässerung auf dem strukturierten Sieb geführt wird, auf dem diese gebildet wurde. Hierdurch wird ein Tissuepapier mit voluminösen wenig komprimierten Abschnitten und mit komprimierten festen Abschnitten gebildet.
  • Bei dem in der PCT/EP2005/050203 beschriebenen Verfahren wird ein verlängerter Nip zwischen den Yankee-Trockenzylinder und einer als Schuhpresseinheit ausgebildeten Gegenfläche gebildet. Durch den verlängerten Nip wird ein guter Transfer der Tissuepapierbahn vom strukturierten Sieb zum Yankee-Trockenzylinder gewährleistet. Dem verlängerten Nip kommt hierbei lediglich die Aufgabe zu, die Tissuepapierbahn vom strukturierten Sieb auf den Yankee-Trockenzylinder zu transferieren. Es wäre daher wünschenswert, wenn die teuere Schuhpresseinheit durch ein billigere Presswalze ersetzt werden könnte.
  • Vollmantelwalzen zeigen aber im Versuch schlechte Transfereigenschaften der Tissuepapierbahn vom Sieb zum Yankee-Trockenzylinder, da im sich öffnenden Nip ein Unterdruck erzeugt wird, was zur Anhaftung der Tissuepapierbahn an das Sieb führt. Zwar wird durch Bohrungen in der Mantelfläche der Walze ein zufrieden stellendes Transferverhalten bereit gestellt, doch hinterlassen die aus dem Stand der Technik bekannten Walzenmäntel mit ihren relativ großen Bohrungen von mehr als 3,8mm Durchmesser bei hochwertigen Tissuepapier inakzeptable Schattenmarkierungen.
  • Des weiteren wird mit den oben genannten Verfahren in der Regel eine geringere Produktionsleistung als mit Verfahren erzielt, bei denen weniger hochwertige, d.h. weniger flauschige und weniger saugfähige Tissuepapiere hergestellt werden.
  • Ein solches Verfahren wird bspw. durch eine Papiermaschine mit einer Crescent-Anordnung realisiert, bei der die Tissuepapierbahn in der Formierpartie auf einem Filz gebildet wird und auf diesem bis zum Yankee-Trockenzylinder, durch einen zwischen dem Yankee-Trockenzylinder und einer Schuhpresseinheit gebildeten verlängerten Nip geführt wird. Bei diesem Verfahren findet die Trocknung der Tissuepapierbahn zu einem wesentlichen Teil in dem verlängerten Nip statt.
  • Auch bei diesem Verfahren besteht aufgrund von Kostendruck das Bedürfnis, die teure Schuhpresseinheit durch eine billigere Presswalze zu ersetzen. Versuche haben in diesem Zusammenhang aber gezeigt, dass Vollmantelwalzen und Walzen mit Blindbohrungen aufgrund zu geringer Entwässerungsleistung nicht geeignet sind, die Schuhpresseinheit zu ersetzen. Zufriedenstellende Entwässerungsleistungen können aber durch besaugte Presswalzen bereit gestellt werden.
  • An Hersteller von Tissuepapier werden des weiteren wechselnde Anforderungen bzgl. der Qualität und der Quantität des herzustellenden Tissuepapiers gestellt. So müssen Hersteller von Tissuepapier ihren Kunden zeitweise hochwertiges flauschiges Tissuepapier in geringerer Stückzahl und zeitweise weniger hochwertiges Tissuepapier in oftmals höherer Stückzahl bereitstellen.
  • Die Bereitstellung von Herstellungsmaschinen für beide Verfahren ist für den Hersteller von Tissuepapier kostspielig, da zum einen beide Arten von Herstellungsmaschinen zu beschaffen sind und da zum anderen entsprechend den momentanen Marktanforderungen die eine oder andere Maschine nicht für die Produktion genutzt werden kann.
  • Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Maschine vorzuschlagen, die sowohl zur Herstellung von hochwertigem als auch zur Herstellung von weniger hochwertigem Tissuepapier geeignet ist.
  • Die Aufgabe wird gelöst durch eine Maschine zur Herstellung von Tissuepapier mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.
  • Die bekannte Maschine zur Herstellung einer Tissuepapierbahn wei st gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 weist eine Formierpartie auf, in der die Tissuepapierbahn aus einer Stoffsuspension auf einer Bespannung gebildet wird. Des weiteren weist die bekannte Maschine einen zwischen der Mantelfläche eines Trockenzylinders, insbesondere eines Yankee-Trockenzylinders, und einer Gegenfläche gebildeten Nip auf, durch den die Tissuepapierbahn zusammen mit der Bespannung führbar ist.
  • Bei der erfindungsgemäßen Maschine ist darüber hinaus vorgesehen, dass die Konfiguration der Maschine derart veränderbar ist, dass abhängig von der Qualität wie bspw. Saugfähigkeit oder Reißfestigkeit des herzustellenden Tissuepapiers, die Bespannung entweder eine drei-dimensional strukturierte Bespannung, insbesondere ein strukturiertes Sieb, oder eine nicht strukturierte Bespannung, insbesondere ein Filz, ist, wobei die Gegenfläche durch die Mantelfläche einer eine Saugzone umfassenden Presswalze gebildet wird und wobei in der Mantelfläche angeordnete und mit der Saugzone kommunizierende Bohrungen vorgesehen sind.
  • Durch die Erfindung wird eine Maschine zur Verfügung gestellt, mit der es möglich ist, abhängig von der gewählten Bespannung entweder hochwertiges voluminöses Tissuepapier oder weniger hochwertiges und weniger voluminöses Tissuepapier herzustellen. Bei Verwendung der 3-dimensional strukturierten und permeablen Bespannung, insbesondere des strukturierten Siebs, wird die Tissuepapierbahn auf dem strukturierten Sieb gebildet und entwässert, wodurch die Tissuepapierbahn eine abschnittweise voluminöse Struktur mit hohem Flächengewicht bekommt. Durch die Verwendung einer Presswalze mit Bohrungen für den mit dem Trockenzylinder, insbesondere Yankee-Zylinder gebildeten Nip wird ein guter Transfer der Tissuepapierbahn von dem strukturierten Sieb zum Trockenzylinder gewährleistet.
  • Das hochwertige und voluminöse Tissuepapier hat vorzugsweise einen Bulk-Wert von 10 oder mehr cm3/g, bevorzugt 10-16cm3/g und ein Wasserrückhaltevermögen von 10g Wasser pro g Fasern, bevorzugt 10-16 g Wasser pro g Fasern.
  • Bei Verwendung der nicht strukturierten permeablen Bespannung, insbesondere des Filzes, wird die Tissuepapierbahn auf dieser gebildet und entwässert, wodurch die Tissuepapierbahn eine weniger voluminöse Struktur als bei der Verwendung des strukturierten Siebs bekommt. Eine solche Tissuepapierbahn kann dafür mit höherer Produktivität (in Tonnen Tissuepapier pro Zeit) aufgrund höherer Maschinengeschwindigkeit hergestellt werden. Durch die Verwendung einer Presswalze mit Bohrungen für den mit dem Trockenzylinder, insbesondere Yankee-Zylinder gebildeten Nip wird ein guter Transfer der Tissuepapierbahn von der nicht strukturierten Bespannung zum Trockenzylinder gewährleistet. Des weiteren wird beim Betrieb der Tissuepapiermaschine mit der nicht strukturierten permeablen Bespannung, wie bspw. dem Filz, die Presswalze durch die Bohrungen besaugt, wodurch eine ausreichende Entwässerungsleistung durch den Nip gewährleistet wird.
  • Das weniger hochwertige und weniger voluminöse Tissuepapier hat vorzugsweise einen Bulk-Wert von weniger als 10 cm3/g, bevorzugt von 6-9cm3/g und ein Wasserrückhaltevermögen von weniger als 10g Wasser pro g Fasern, bevorzugt 6-9 g Wasser pro g Fasern.
  • In der Praxis hat sich gezeigt, dass vorteilhafterweise zur Herstellung von Tissuepapier mit höherer Saugfähigkeit die drei-dimensional strukturierte und permeable Bespannung, insbesondere das strukturierte Sieb, und zur Herstellung von Tissuepapier mit geringerer Saugfähigkeit die nicht strukturierte Bespannung, insbesondere das Filz, verwendet wird.
  • Versuche haben gezeigt, dass der Trockengehalt der Tissuepapierbahn beim Betrieb mit der 3-dimensional strukturierten und permeablen Bespannung durch Besaugen der Presswalze nicht gesteigert werden kann, weshalb in diesem Fall die Presswalze unbesaugt betrieben werden kann.
  • Des weiteren habe Versuche gezeigt, dass beim Betrieb der Maschine mit der 3-dimensional strukturierten und permeablen Bespannung das Transferverhalten der Tissuepapierbahn zum Trockenzylinder gesteigert werden kann, wenn die Presswalze eine Blaszone hat. Durch die von der Blaszone erzeugte Gasströmung wird das Abheben der Tissuepapierbahn von Presswalze erleichtert.
  • Vorzugsweise weist die Maschine eine zwischen der Formierpartie und dem Nip angeordneten Entwässerungseinrichtung auf, die in Bezug zum Nip derart betreibbar ist, dass die Tissuepapierbahn durch die Entwässerungseinrichtung beim Betrieb mit der strukturierten und permeablen Bespannung zu einem größeren Teil und beim Betrieb mit der nicht strukturierten und permeablen Bespannung zu einem kleineren Teil als durch den Nip entwässert wird.
  • Versuche mit dem strukturierten Sieb haben ergeben, dass der Trockengehalt der Tissuepapierbahn in diesem Fall vor dem Nip im wesentlichen gleich dem Trockengehalt der Tissuepapierbahn nach dem Nip ist.
  • Zur weiteren Produktionssteigerung beim Betrieb der Maschine mit der nicht strukturierten Bespannung, wie bspw. dem Filz, kann es sinnvoll sein, wenn die Tissuepapierbahn an der Entwässerungseinrichtung vorbeigeführt wird, d.h. überhaupt nicht durch diese entwässert wird.
  • Dies bedeutet, dass bspw. einerseits das voluminöse und saugfähigere Tissuepapier auf dem strukturierten Sieb hergestellt, d.h. gebildet und bis einschließlich zu dem durch die Mantelfläche des Trockenzylinders und die Mantelfläche der Saugpresswalze gebildeten Nip entwässert wird und hierbei mehr durch die Entwässerungseinrichtung als durch den Nip entwässert wird. In diesem Fall erfolgt die Entwässerung weniger über den Nip, Diesem kommt im wesentlichen die Aufgabe des Transfers des Tissuepapiers von dem Sieb auf die Mantelfläche des Trockenzylinders zu. Wie Versuche gezeigt haben, wird ein guter Transfer bereit gestellt, wenn die im Nip erzeugte Linienkraft vorzugsweise weniger als 120kN/m, insbesondere 60-90kN/m ist.
  • Wird andererseits das weniger voluminöse und weniger saugfähige Tissuepapier auf dem Filz hergestellt, d.h. gebildet und bis einschließlich zu dem durch die Mantelfläche des Trockenzylinders und die Mantelfläche der Saugpresswalze gebildeten Nip entwässert, so wird dieses mehr durch den Nip als durch die Entwässerungseinrichtung entwässert. Da in diesem Fall die Entwässerung mehr über den Nip als über die Entwässerungseinrichtung erfolgt, kommt dem Nip im wesentlichen die Aufgabe der Entwässerung des Tissuepapiers und des Transfers des Tissuepapiers von dem Sieb auf die Mantelfläche des Trockenzylinders zu.
  • Vorzugsweise sind die Bohrungen derart angeordnet und ausgebildet, dass die Tissuepapierbahn nach dem Nip, bei beiden Betriebsarten der Maschine, d.h. mit der strukturierten und mit der nicht strukturierten Bespannung einen Trockengehalt von 31% oder mehr hat, wobei beim Betrieb mit der strukturierten Bespannung nach dem Nip ein Trockengehalt von 31-36% und beim Betrieb mit der nicht strukturierten Bespannung nach dem Nip ein Trockengehalt von 37-41% erreicht wird.
  • Um insbesondere bei der Herstellung von voluminösem Tissuepapier Markierungen dieses Tissuepapiers zu verringern oder gar zu vermeiden und gleichzeitig eine ausreichende Entwässerungsleistung bereitzustellen ist es sinnvoll, wenn die Bohrungen einen Durchmesser von weniger als 3,8mm, insbesondere weniger als 3,5mm, haben.
  • Es ist des weiteren die Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Maschine zur Herstellung von Tissuepapier mit einem durch einen Trockenzylinder und eine Gegenfläche gebildeten Nip vorzuschlagen, mit der ohne Verwendung einer Schuhpresseinheit im Nip sowohl hochwertiges voluminösen als auch weniger hochwertiges und weniger voluminöses Tissuepapier und zwar ohne Markierung und mit gutem Transferverhalten und mit ausreichendem Trockengehalt hergestellt werden kann.
  • Die Aufgabe wird gelöst durch eine Maschine zur Herstellung von Tissuepapier mit den Merkmalen des Patentanspruchs 7.
  • Die bekannte Maschine zur Herstellung einer Tissuepapierbahn weist gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 6 einen zwischen der Mantelfläche eines Trockenzylinders, insbesondere eines Yankee-Trockenzylinders, und einer Gegenfläche gebildeten Nip auf, durch den die Tissuepapierbahn zusammen mit einer permeablen Bespannung und zwar zwischen der Bespannung und der Mantelfläche angeordnet führbar ist.
  • Bei der erfindungsgemäßen Maschine ist darüber hinaus vorgesehen, dass die Gegenfläche durch die Mantelfläche einer Presswalze gebildet wird, wobei die Presswalze eine Saugzone aufweist und in der Mantelfläche mit der Saugzone kommunizierende Bohrungen vorgesehen sind, die einen Durchmesser von weniger als 3,8mm haben.
  • Durch die Bereitstellung einer besaugten Presswalze, die mit der Mantelfläche eines Trockenzylinder, insbesondere eines Yankee Trockenzylinders einen Nip bildet, wird eine Pressenkonfiguration vorgeschlagen, die ohne Schuhpresseinheit auskommt und die in der Lage ist, sowohl bei voluminösem als auch bei weniger voluminösem Tissuepapier einen guten Transfer von der Bespannung auf die Mantelfläche des Trockenzylinders bereitzustellen, da durch die Bereitstellung von Bohrungen einer Vakuumbildung im sich öffnenden Nip entgegengewirkt wird. Dadurch dass die Bohrungen besaugt sind, wird insbesondere für die Herstellung von weniger voluminösem Tissuepapier eine ausreichende Entwässerungsleistung bereitgestellt, da eine Rückbefeuchtung am sich öffnenden Nip zumindest stark verringert wird. Erstaunlicherweise kann die ausreichende Entwässerungsleistung auch bereitgestellt werden ohne dass es zur Markierung insbesondere des weichen und voluminösen Tissuepaiers kommt, wenn die Bohrungen einen Durchmesser von weniger als 3,8mm haben.
  • Die erfindungsgemäßen Durchmesser der Bohrungen sind so klein, dass eine weiche und voluminöse Tissuepapierbahn nicht aufgrund eines unter Spannung stehenden Siebs, insbesondere strukturiertes Sieb, in die Bohrungen eingepresst werden kann, wodurch nicht nur ein gleichmäßiges Creppprofil nach dem Trockenzylinder erreicht werden kann, sondern auch der Transfer der voluminösen und weichen Tissuepapierbahn zum Trockenzylinder verbessert werden kann.
  • Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Maschine eine Formierpartie zur Bildung der Tissuepapierbahn aus einer Stoffsuspension und eine derart angeordnete Bespannung aufweist, dass die Tissuepapierbahn in der Formierpartie auf der Bespannung gebildet wird und durch den zwischen der Mantelfläche des Trockenzylinders und der Mantelfläche der Presswalze gebildeten Nip geführt wird. Somit kann die Tissuepapierbahn von deren Bildung bis nach dem Nip auf der gleichen Bespannung geführt werden, wodurch Transferprobleme nicht auftreten können.
  • Insbesondere zur Erhöhung des Trockengehalts bei der Herstellung des voluminösen Tissuepapiers ist es sinnvoll, wenn zwischen der Formierpartie und dem Nip eine Entwässerungseinrichtung vorgesehen ist.
  • Zur Herstellung von voluminösem Tissuepapier ist es sinnvoll, wenn die Bespannung ein strukturiertes Sieb, insbesondere ein TAD-Sieb ist. Das strukturiete Sieb umfasst hierbei auf der zur Tissuepapierbahn weisenden Seite vertiefte Bereiche und relativ zu den vertieften Bereichen erhöhte Bereiche, wobei die Tissuepapierbahn in den vertieften Bereichen und in den erhöhten Bereiche des strukturierten Siebs gebildet wird.
  • Die gebildete Tissuepapierbahn weist hierbei in den vertieften Bereichen des strukturierten Siebs voluminöse kissenartige Abschnitte (pillow area) und dazwischen liegende, in den erhöhten Bereichen des strukturierten Siebs gebildete geringer voluminöse Abschnitte auf, wobei die voluminösen abschnitte ein höheres Flächengewicht als die weniger voluminösen Abschnitte haben.
  • Durch die vertieften Bereiche wird gewährleistet, dass die in den vertieften Bereichen gebildeten Abschnitte der Tissuepapierbahn in diesen bei der weiteren Entwässerung geschützt bleiben - dies folgt daher, da die Tissuepapierbahn nach deren Bildung auf dem strukturierten Sieb verbleibt - und somit bei Druckeinwirkung nur wenig gepresst werden, weshalb deren voluminöse Struktur bei der Entwässerung durch Druckeinwirkung erhalten bleibt. Bei der Druckeinwirkung werden somit typischerweise nur 25-35% der Tissuepapierbahn gepresst.
  • Bezüglich der Struktur des strukturierten Siebs und bezüglich der Bildung der Tissuepapierbahn auf dem strukturierten Sieb wird auf die PCT/EP2005/050203 verwiesen, die hiermit diesbezüglich in die Offenbarung dieser Anmeldung vollumfänglich aufgenommen wird.
  • Zur Herstellung von weniger voluminösem und weniger hochwertigem Tissuepapier ist es sinnvoll, wenn die Bespannung ein Filz ist.
  • Wie Versuche gezeigt haben, kann eine ausreichende Entwässerung bei gleichzeitiger nahezu vollständigen Reduzierung der Markierungen auf der Tissuepapierbahn bereit gestellt werden, wenn die Bohrungen einen Durchmesser von 3,5mm oder weniger, bevorzugt 3,0mm oder weniger, besonders bevorzugt 2,7mm oder weniger haben.
  • Des weiteren hat sich gezeigt, dass die Entwässerungsleistung, nicht aber das Markierungsverhalten, von der offenen Fläche in der Mantelfläche der Presswalze beinflusst wird. Bei den oben angegebenen Bohrungsdurchmesser werden die besten Ergebnisse bzgl. der Entwässerungsleistung erreicht, wenn durch die Bohrungen eine offene Fläche von 16% bis 30%, bevorzugt von 18% bis 26%, besonders bevorzugt von 20% bis 22% der Gesamtfläche der Mantelfläche gebildet wird.
  • Des weiteren hat sich gezeigt, dass eine gute Entwässerungsleistung dann bereit gestellt werden kann, wenn die Bohrungen auf der Mantelfläche der Presswalze zumindest abschnittweise ein regelmäßiges Muster bilden.
  • Zur Verbesserung der Transfereigenschaften der Tissuepapierbahn von der Bespannung auf die Mantelfläche des Trockenzylinders ist es des weiteren sinnvoll, wenn die Mantelfläche nicht mit der Unterdruckzone kommunizierende Blindbohrungen umfasst, die einen Durchmesser von 2,7mm oder weniger, insbesondere 2,4mm oder weniger haben, wobei die Blindbohrungen auf der Mantelfläche zumindest abschnittweise zwischen den Blindbohrungen angeordnet sein können.
  • Vorzugsweise wird durch die Bohrungen und die Blindbohrungen zusammen eine offene Fläche von 16% bis 30%, bevorzugt von 18% bis 26%, besonders bevorzugt von 20% bis 22% der Gesamtfläche der Mantelfläche gebildet.
  • Zur weiteren Verbesserung der Entwässerungsleistung kann es des weiteren sinnvoll sein, wenn die Bohrungen und die Blindbohrungen zusammen auf der Mantelfläche der Presswalze zumindest abschnittweise ein regelmäßiges Muster bilden.
  • In diesem Fall können die Bohrungen oder die Bohrungen und die Blindbohrungen auf der Mantelfläche bspw. entlang einer Schar von zueinander parallelen Linien angeordnet sein.
  • Versuche haben des weiteren gezeigt, dass der Transfer der Tissuepapierbahn von der Bespannung auf die Mantelfläche des Trockenzylinders verbessert werden kann, wenn die Presswalze angetrieben wird.
  • Die Entwässerungseinrichtung umfasst vorzugsweise eine Entwässerungsstrecke und eine Druckeinrichtung und ist derart ausgebildet, dass die Tissuepapierbahn entlang der Entwässerungsstrecke zwischen der strukturierten Bespannung, insbesondere dem strukturierten Sieb, und einer weiteren permeablen Bespannung führbar ist und mittels der Druckeinrichtung derart Druck auf das strukturierte Sieb, die Tissuepapierbahn und die weitere permeable Bespannung ausübbar ist, dass die Tissuepapierbahn in Richtung der weiteren permeablen Bespannung entwässert wird.
  • Die weitere permeable Bespannung ist vorzugsweise ein Filz mit einem ausreichend hohen Wasseraufnahmevermögen für das aus der Tissuepapierbahn ausgepresste Wasser. Bezüglich der Struktur der unteren Bespannung sei auf die PCT/EP2005/050198 verwiesen, die diesbezüglich vollumfänglich in diese Anmeldung aufgenommen wird.
  • Vorzugsweise ist die Kompressibilität (Dickenänderung in mm bei Krafteinwirkung in N) des strukturierten Siebs kleiner als die Kompressibilität der weiteren permeablen Bespannung. Hierdurch bleibt die voluminöse Struktur der Tissuepapierbahn bei der Druckeinwirkung erhalten.
  • Versuche haben gezeigt, dass eine besonders gute und schonende Entwässerung möglich ist, wenn die dynamische Steifigkeit (K) als Maß für die Kompressibilität des strukturierten Siebs 3000N/mm oder mehr ist.
  • Durch eine harte oder zu harte weitere permeable Bespannung würden die voluminösen kissenartigen Abschnitte der Tissuepapierbahn überhaupt nicht komprimiert werden. Durch die kompressible Struktur der weiteren permeablen Bespannung werden die voluminösen kissenartigen Abschnitte des Tissuepapiers leicht angepresst und somit schonend entwässert. Versuche haben in diesem Zusammenhang gezeigt, dass die dynamische Steifigkeit (K) als Maß für die Kompressibilität der weiteren permeablen Bespannung 100000N/mm oder weniger, vorzugsweise 90000N/mm, besonders bevorzugt 70000N/mm oder weniger ist.
  • Ebenso ist es vorteilhaft, wenn der G-Modul als Maß für die Elastizität der weiteren permeablen Bespannung 2N/mm2 oder mehr, vorzugsweise 4N/mm2 oder mehr ist.
  • Weiter haben Versuche gezeigt, dass das in der weiteren permeablen Bespannung, bspw. dem Filz, gespeicherte Wasser leichter mit einem Gasstrom ausgetrieben werden kann, wenn die Permeabilität der weiteren permeablen Bespannung nicht zu hoch ist. Als Vorteilhaft erweist sich, wenn die Permeabilität der weiteren permeablen Bespannung 80cfm oder weniger, vorzugsweise 40cfm oder weniger, besonders bevorzugt 25cfm oder weniger ist. In den oben genannten Bereichen wird eine Rückbefeuchtung der Tissuepapierbahn durch die weitere permeable Bespannung weitestgehend unterbunden.
  • Der hierbei auf die Anordnung aus strukturiertem Sieb, Tissuepapierbahn und weiterer permeabler Bespannung ausgeübte Druck kann durch eine Gasströmung bewirkt werden. Zusätzlich oder alternativ kann der ausgeübte Druck durch eine mechanische Presskraft bewirkt werden.
  • Vorzugsweise ist durch die Druckeinrichtung eine Gasströmung derart erzeugbar, dass zur Entwässerung der Tissuepapierbahn zuerst das strukturierte Sieb, dann die Tissuepapierbahn und anschließend die weitere permeable Bespannung von dem Gas durchströmt wird. Die Entwässerung der Papierbahn findet hierbei in Richtung der weiteren permeablen Bespannung statt.
  • Zusätzlich oder optional zur Gasdurchströmung der oben genannten Anordnung kann vorgesehen sein, dass die Druckeinrichtung ein unter Spannung stehendes Pressband umfasst, welches derart angeordnet ist, dass die Anordnung aus strukturiertem Sieb, Tissuepapierbahn und weiterer permeabler Bespannung zumindest abschnittweise entlang der Entwässerungsstrecke zwischen dem Pressband und einer glatten Oberfläche führbar ist, wobei das Pressband auf das strukturierte Sieb einwirkt und sich die weitere permeable Bespannung an der glatten Oberfläche abstützt. Auch hier findet eine Entwässerung der Tissuepapierbahn in Richtung der weiteren permeablen Bespannung statt.
  • Vorzugsweise wird die Anordnung aus strukturiertem Sieb, Tissuepapierbahn und weiterer permeabler Bespannung zumindest abschnittweise im Bereich der Entwässerungsstrecke von dem Gasstrom durchströmt, sodass die Entwässerung gleichzeitig durch die Presskraft des Pressbandes und die Durchströmung des Gases erfolgt.
  • Versuche haben gezeigt, dass der Gasstrom durch die Tissuepapierbahn ca. 150m3 pro Minute und Meter Länge entlang der Entwässerungsstrecke beträgt.
  • Durch eine hohe Spannung des Pressbandes kann die Presskraft gesteigert werden. Versuche haben gezeigt, dass für eine ausreichende Entwässerung insbesondere der nicht voluminösen Abschnitte des Tissuepapiers das Pressband unter einer Spannung von zumindest 30kN/m, vorzugsweise zumindest 60kN/m oder 80kN/m steht.
  • Das Pressband kann hierbei eine spiralisierte Struktur haben und bspw. als sog. SiralLinkFabric ausgebildet sein. Des weiteren ist es möglich, dass das Pressband eine gewobene Struktur hat.
  • Um sowohl eine gute Entwässerung der Tissuepapierbahn durch die mechanische Spannung des Pressbandes als auch aufgrund des Gasstroms durch das Pressband erzielen zu können ist es sinnvoll, wenn das Pressband eine offene Fläche von zumindest 25% und eine Kontaktfläche von zumindest 10% seiner gesamten zur oberen Bespannung weisenden Fläche hat.
  • Durch eine Erhöhung der Kontaktfläche des Pressbandes wird ein gleichmäßiger mechanischer Druck auf die Anordnung aus strukturierter oberer Bespannung, Tissuepapier und unterer Bespannung ausgeübt.
  • Mit allen der nachfolgend genannten Angaben zu Kontaktfläche und offener Fläche des Pressbandes werden zufrieden stellende Ergebnis erzielt.
  • Demnach ist vorgesehen, dass das Pressband eine offene Fläche zwischen 75% und 85% und eine Kontaktfläche zwischen 15% und 25% seiner gesamten zur oberen Bespannung weisenden Fläche hat.
  • Des weiteren ist vorgesehen, dass das Pressband eine offene Fläche zwischen 68% und 76% und eine Kontaktfläche zwischen 24% und 32% seiner gesamten zur oberen Bespannung weisenden Fläche hat.
  • Sehr gute Ergebnisse bzgl. Trockengehalt und Voluminität des Tissuepapiers werden erreicht, wenn das Pressband eine offene Fläche zwischen 51% und 62% und eine Kontaktfläche zwischen 38% und 49% seiner gesamten zur oberen Bespannung weisenden Fläche hat.
  • Insbesondere durch die Ausbildung des Pressbandes mit einer gewobenen Struktur ist es möglich, dass das Pressband eine offene Fläche von 50% oder mehr und eine Kontaktfläche von 50% oder mehr seiner gesamten zur oberen Bespannung weisenden Fläche hat. Hierdurch kann sowohl eine gute Gasdurchströmung durch das Pressband wie auch eine homogene Presskraft mittels dem Pressband bereitgestellt werden.
  • Die glatte Oberfläche wird vorzugsweise durch die Mantelfläche einer Walze gebildet.
  • Die Gasströmung kann hierbei durch eine Saugzone in einer Walze erzeugt werden. In diesem Fall hat die Saugzone eine Länge im Bereich zwischen 200mm und 2500mm, bevorzugt zwischen 800mm und 1800mm, besonders bevorzugt zwischen 1200mm und 1600mm und der Unterdruck in der Saugzone beträgt zwischen -0,2bar und -0,8bar, bevorzugt zwischen -0,4bar und -0,6bar.
  • Optional oder zusätzlich kann die Gasströmung auch durch eine oberhalb der oberen Bespannung angeordnete Überdruckhabe erzeugt werden.
  • Im letztgenannten Fall beträgt die Temperatur der Gasströmung zwischen 50°C und 180°C, vorzugsweise zwischen 120°C und 150°C und der Überdruck beträgt weniger als 0,2bar, bevorzugt weniger als 0,1bar und besonders bevorzugt weniger als 0,05bar. Bei dem Gas kann es sich um heiße Luft oder um Dampf handeln.
  • Durch den oben beschriebenen Entwässerungsvorgang ist es möglich, dass die Tissuepapierbahn die Entwässerungsstrecke mit einem Trockengehalt von mehr als 30% verlässt.
  • Die Erfindung soll anhand der folgenden schematischen Zeichnungen näher erläutert werden. Es zeigen:
    • Fig.1
    eine erfindungsgemäße Maschine in der Konfiguration zur Herstellung von hochwertigem Tissuepapier,
    Fig.2
    die Maschine aus Figur 1 in der Konfiguration zur Herstellung weniger hochwertigen Tissuepapiers,
    Fig.3-6
    das Verfahrens zur Herstellung von Tissuepapier mit der Konfiguration der Maschine aus Figur 1,
    Fig.7
    die Mantelfläche einer Saugpresswalze mit erfindungsgemäßen kleinen Bohrungen und das Querprofil einer damit erzeugten Tissuepapierbahn,
    Fig.8
    die Mantelfläche einer Saugpresswalze mit aus dem Stand der Technik bekannten großen Bohrungen und das Querprofil einer damit erzeugten Tissuepapierbahn,
    Fig.9-11
    das Verfahrens zur Herstellung von Tissuepapier mit der Konfiguration der Maschine aus Figur 2.
  • Die Figur 1 zeigt eine Tissuepapiermaschine 1 mit einer Formierpartie 2 in der eine Tissuepapierbahn 3 aus einer Stoffsuspension 4 auf einer Bespannung 5, 11 gebildet wird und mit einem zwischen der Mantelfläche 6 eines Yankee-Trockenzylinders 7 und der Mantelfläche 8 einer Presswalze 9 gebildeten Nip 10, durch den die Tissuepapierbahn 3 zusammen mit der Bespannung 5, 11 führbar ist. Erfindungsgemäß ist die Konfiguration der Maschine 1 derart veränderbar ist, dass abhängig von der Qualität wie bspw. Saugfähigkeit oder Reißfestigkeit des herzustellenden Tissuepapiers 3 als Bespannung 5, 11 entweder ein strukturiertes Sieb 5 oder ein Filz 11 (diese Konfiguration wird in Figur 2 gezeigt) verwendet wird, wobei die Presswalze 9 eine Saugzone 12 umfasst und in der Mantelfläche 8 der Presswalze 9 mit der Saugzone 12 kommunizierende Bohrungen 30 vorgesehen sind.
  • Bei den in den Figuren 1 und 2 dargestellten Konfigurationen wird zur Herstellung von Tissuepapier 3 mit höherer Saugfähigkeit das strukturierte Sieb 5 und zur Herstellung von Tissuepapier 3' mit geringerer Saugfähigkeit das Filz 11 verwendet.
  • Bei der Konfiguration der Figur 1 wird die Tissuepapierbahn 3 durch eine zwischen der Formierpartie 2 und dem Nip 10 angeordnete Entwässerungseinrichtung 34 geführt und durch diese entwässert. Im Gegensatz dazu wird bei der in der Figur 2 gezeigten Konfiguration der Maschine 1 die Tissuepapierbahn 3 nicht durch die zwischen der Formierpartie 2 und dem Nip 10 angeordnete Entwässerungseinrichtung 34 geführt und somit auch nicht durch diese entwässert.
  • Anhand der Figuren 3 bis 6 wird das Verfahren zur Herstellung von hochwertigem voluminösem und saugfähigem Tissuepapier 3 mit der Konfiguration der Maschine 1 gemäß der Figur 1 erläutert.
  • Die Stoffsuspension 4 tritt aus einem Stoffauflauf 13 derart aus, dass diese in den einlaufenden Spalt zwischen einem Formiersieb 14 und dem strukturierten, insbesondere 3-dimensional strukturierten Sieb 5 injiziert wird, wodurch eine Tissuepapierbahn 3 gebildet wird.
  • Das Formiersieb 14 weist eine zur Tissuepapierbahn 3 gerichtete Seite 15 auf, die relativ zu der zur Tissuepapierbahn 3 gerichteten Seite 16 des strukturierten Siebs 5 glatt ist.
  • Hierbei weist die zur Tissuepapierbahn 3 weisende Seite 16 des strukturierten Siebs 5 vertiefte Bereiche 17 und relativ zu den vertieften Bereichen 17 erhöhte Bereiche 18 auf, so dass die Tissuepapierbahn 3 in den vertieften Bereichen 17 und den erhöhten Bereichen 18 des strukturierten Siebs 5 gebildet wird. Der Höhenunterschied zwischen den vertieften Bereichen 17 und den erhöhten Bereichen 18 beträgt vorzugsweise 0,07mm und 0,6mm. Die durch die erhöhten Bereiche 17 gebildete Fläche beträgt vorzugsweise 10% oder mehr, besonders bevorzugt 20% oder mehr und besonders bevorzugt 25% bis 30% der zur Tissuepapierbahn 3 weisenden Seite 16. In der in der Figur 3 dargestellten Ausführungsform ist das strukturierte Sieb 5 als TAD-Sieb 5 ausgebildet.
  • In der in der Figur 3 dargestellten Ausführungsform wird die Anordnung aus TAD-Sieb 5, Tissuepapierbahn 3 und Formiersieb 14 um eine Formierwalze 19 gelenkt und die Tissuepapierbahn 3 im wesentlichen durch das Formiersieb 14 entwässert, bevor das Formiersieb 14 von der Tissuepapierbahn 3 abgenommen wird und die Tissuepapierbahn 3 auf dem TAD-Sieb 5 weiter transportiert wird.
  • In der Figur 4 ist die Struktur der zwischen dem flachen Formiersieb 14 und dem TAD-Sieb 5 gebildeten Tissuepapierbahn 3 zu erkennen. Die in den vertieften Bereichen 17 des TAD-Siebs 5 gebildeten voluminösen kissenartigen Abschnitte C' der Tissuepapierbahn 3 haben ein höheres Volumen und ein höheres Flächengewicht als die in den erhöhten Bereichen 18 des TAD-Siebs 5 gebildeten Abschnitte A' der Tissuepapierbahn 3.
  • Die Tissuepapierbahn 3 weist demzufolge bereits aufgrund deren Formierung auf dem strukturierten Sieb 5 eine 3-dimensionale Struktur auf.
  • Bei der in der Figur 1 dargestellten Konfiguration wird die Tissuepapierbahn 3 zwischen dem strukturierten Sieb 5, welches oben angeordnet ist und einer weiteren permeablen als Filz 20 ausgebildeten Bespannung 20 geführt, wobei bei dem Entwässerungsschritt entlang einer Entwässerungsstrecke 21 Druck auf das strukturierte Sieb 5, die Tissuepapierbahn 3 und den Filz 20 derart ausgeübt wird, dass die Tissuepapierbahn 3 in Richtung des Filzes 20 entwässert wird, wie durch die Pfeile 22 in der Figur 5 angedeutet ist. Hierdurch werden die fasern der Tissuepapierbahn 3 gegen das Filz 20 gedrückt, wodurch die mit dem Filz 20 in Kontakt gebrachte Seite der Tissuepapierbahn 3 nahezu eben wird.
  • Dadurch dass die Tissuepapierbahn 3 bei diesem Entwässerungsschritt in Richtung des Filzes 20 entwässert wird und dadurch dass die Tissuepapierbahn 3 auf dem strukturierten Sieb 5 entwässert wird, auf dem diese bereits gebildet wurde, werden die voluminösen Abschnitte C' weniger stark komprimiert als die Abschnitte A', so dass im Ergebnis die voluminöse Struktur der Abschnitte C' erhalten bleibt.
  • Der Druck zur Entwässerung der Tissuepapierbahn 3 wird bei dem Entwässerungsschritt zumindest abschnittweise gleichzeitig durch einen Gasstrom und durch eine mechanische Presskraft erzeugt.
  • Der Gasstrom durchströmt hierbei zuerst das strukturierte Sieb 5, dann die Tissuepapierbahn 3 und anschließend die als Filz 20 ausgebildete weitere Be - spannung. Der Gasstrom durch die Tissuepapierbahn 3 beträgt ca. 150m3 pro Minute und Meter Bahnlänge.
  • Im vorliegenden Fall wird die Gasströmung durch eine Saugzone 23 in einer Walze 24 erzeugt, wobei die Saugzone 23 eine Länge im Bereich zwischen 200mm und 2500mm, bevorzugt zwischen 800mm und 1800mm, besonders bevorzugt zwischen 1200mm und 1600mm hat.
  • Der Unterdruck in der Saugzone 23 beträgt zwischen -0,2bar und -0,8bar, bevorzugt zwischen -0,4bar und -0,6bar.
  • Im Hinblick auf die Durchführung des durch mechanische Presskraft und optional oder zusätzlich mit Gasströmung durchgeführten Entwässerungsschritts sowie auf die verschiedenen Konfigurationen von Vorrichtungen zur Durchführung eines solchen Entwässerungsschritts soll die PCT/EP2005/050198 vollumfänglich mit in den Offenbarungsgehalt der vorliegenden Anmeldung aufgenommen werden.
  • Die mechanische Presskraft wird dadurch erzeugt, dass bei dem Entwässerungsschritt die Anordnung aus strukturiertem Sieb 5, Tissuepapierbahn 3 und Filz 20 auf der Entwässerungsstrecke 21 zwischen einem unter Spannung stehenden Pressband 25 und einer glatten Oberfläche 26 geführt wird, wobei das Pressband 25 auf das strukturierte Sieb 5 einwirkt und sich das Filz 20 an der glatten Oberfläche 26 abstützt.
  • Die glatte Oberfläche 26 wird hierbei durch die Mantelfläche 26 der Walze 24 gebildet.
  • Die Entwässerungsstrecke 21 wird im wesentlichen durch den Umschlingungsbereich des Pressbandes 25 um die Mantelfläche 26 der Walze 24 festgelegt, wobei der Umschlingungsbereich durch den Abstand der beiden Umlenkrollen 27 und 28 festgelegt wird.
  • Das Pressband 25 steht unter einer Spannung von zumindest 30kN/m, vorzugsweise zumindest 60kN/m oder 80kN/m und hat eine offene Fläche von zumindest 25% und eine Kontaktfläche von zumindest 10% seiner gesamten zur oberen Bespannung weisenden Fläche.
  • Im konkreten Fall ist das Pressband 25 als Spiral Link Fabric ausgebildet und hat eine offene Fläche zwischen 51% und 62% und eine Kontaktfläche zwischen 38% und 49% seiner gesamten zur oberen Bespannung weisenden Fläche.
  • Im Hinblick auf die Struktur des Pressbandes soll die PCT/EP2005/050198 vollumfänglich mit in den Offenbarungsgehalt der vorliegenden Anmeldung aufgenommen werden.
  • Die Tissuepapierbahn 3 verlässt die Entwässerungsstrecke 21 mit einem Trockengehalt von 30% oder mehr.
  • Nach dem Entwässerungsschritt kann die Tissuepapierbahn 3 einem zusätzlichen durch die angedeutete Einrichtung 29 ausgeführten Trocknungsschritt unterzogen werden.
  • Bevor die Tissuepapierbahn 3 durch den Nip 10 läuft, wird diese zusammen mit dem strukturierten Sieb 5 um eine besaugte Umlenkrolle 32 geführt, wobei das strukturierte Sieb 5 zwischen der Tissuepapierbahn 3 und der besaugten Umlenkrolle 32 angeordnet ist. Hierdurch kann dem strukturierten Sieb 5 Feuchtigkeit entzogen werden.
  • Nach dem durch die Entwässerungseinrichtung 19 durchgeführten Entwässerungsschritt wird die Tissuepapierbahn 3 zusammen mit dem strukturierten Sieb 5 durch den Nip 10 geführt, wobei die Tissuepapierbahn 3 im Nip 10 zwischen dem strukturierten Sieb 5 und der glatten Walzenoberfläche 6 eines Yankee-Trockenzylinders 7 angeordnet ist (siehe Figur 6). Der Nip 10 ist hierbei durch den Yankee-Trockenzylinder 7 und die Saugpresswalze 9 gebildet.
  • Die Tissuepapierbahn 3 liegt hierbei auf der Seite, die auf dem flachen Formiersieb 15 gebildet wurde und in deeren Richtung die Tissuepapierbahn 3 in der Entwässerungseinrichtung 34 entwässert wurde mit einer relativ großen Fläche, dies sich 90% oder mehr der Gesamtfläche dieser Seite, auf der Mantelfläche 6 de s Yankee-Trockenzylinders 7 auf, wobei die Tissuepapierebahn 3 auf der anderen Seite auf dem strukturierten Sieb 5 aufliegt.
  • Die im Nip erzeugte Linienkraft beträgt 60-90kN/m, so dass durch den Nip 10 im wesentlichen nur ein Transfer der Tissuepapierbahn 3 vom strukturierten Sieb 5 zum Yankee-Trockenzylinder 7 bewerkstelligt wird.
  • Da die Presswalze 9 in Ihrer Mantelfläche 8 Bohrungen 30 und 31 (in Figur 7 zu erkennen) aufweist, wird ein guter Transfer der Tissuepapierbahn 3 gewährleistet. Des weiteren ist die Presswalze 9 angetrieben, wodurch der Transfer der Tissuepapierbahn 3 vom strukturierten Sieb 5 zum Yankee-Trockenzylinder 7 weiter verbessert wird.
  • Nach dem Nip 10 wird die Tissuepapierbahn 5 über die beheizte Mantelfläche 6 des Yankee-Trockenzylinders 7 geführt und anschließend mit einem Crep-Schaber (nicht dargestellt) von diesem abgenommen. Zur Erhöhung der Trocknungsleistung kann zusätzlich noch eine Trockenhaube 33 über dem Yankee-Trockenzylinder 7 dergestalt angeordnet sein, dass die Tissuepapierbahn 3 zwischen der Trockenhaube 33 und der Mantelfläche 6 des Yankee-Trockenzylinders 7 geführt wird.
  • Die Figur 7a zeigt in Draufsicht einen Ausschnitt aus der Mantelfläche 8 der besaugten Presswalze 9. Die Mantelfläche 8 hat Bohrungen 30 und 31. Die Bohrungen 30 kommunizieren mit der Saugzone 12 der Presswalze 9, d.h. sind in Strömungsverbindung mit der Saugzone 12 der Presswalze 9. Die Bohrungen 30 haben einen Durchmesser von 2,9mm, wodurch eine Markierung des Tissuepapiers 3 beim Durchlauf durch den Nip 10 verhindert wird.
  • Des weiteren sind auf der Mantelfläche 8 zwischen den Bohrungen30 Blindbohrungen 31 angeordnet, die einen kleineren Durchmesser als die Bohrungen 30 haben.
  • Die Blindbohrungen 31 haben in der vorliegenden Ausführungsform einen Durchmesser von 2,4mm. Durch die Blindbohrungen 31 wird die Markierung des Tissuepapiers 3 weiter reduziert.
  • Durch die Bohrungen 30 und die Blindbohrungen 31 wird zusammen eine offene Fläche von 22% der Gesamtfläche der Mantelfläche 8 gebildet, wobei die Bohrungen 30 und die Blindbohrungen 31 zusammen auf der Mantelfläche 8 der Presswalze 9 ein regelmäßiges Muster bilden.
  • Im konkreten Fall sind die Bohrungen 30 und die Blindbohrungen 31 auf der Mantelfläche 8 entlang einer Schar von zueinander parallelen Linien angeordnet (gestrichelt gezeichnet angedeutet).
  • Die Figur 7b zeigt das Querprofil der hergestellten Tissuepapierbahn 3 , wie sich dieses nach dem Creppen nach dem Umlauf um den Yankee-Trockenzylinder 7 ergibt. Dadurch, dass die Bohrungen 30 und die Blindbohrungen 31 einen kleinen Durchmesser haben, tritt keine Markierung des Tissuepapiers 3 im Nip 10 auf, d.h. das Profil der Tissuepapierbahn 3 ist gleichmäßig.
  • Im Vergleich dazu ist in der Figur 8b das Querprofil einer Tissuepapierbahn zu erkennen, wie sich dieses nach dem Creppen nach dem Umlauf um den Yankee-Trockenzylinder 7 ergibt. Die in Figur 8b gezeigte Tissuepapierbahn wurde unter den selben Bedingungen wie die Tissuepapierbahn 3 mit dem einzigen Unterschied hergestellt wurde, dass die Mantelfläche 8' der verwendeten Presswalze 9' im Nip 10 Bohrungen mit einem Durchmesser von 3,8mm oder mehr hat. Wie zu erkennen ist, weiß das Profil Erhöhungen auf, die mit den Bohrungen 30' korrelieren (Figur 8a).
  • Anhand der Figuren 9 bis 11 wird nun das Verfahren zur Herstellung von weniger hochwertigem und weniger voluminösem und saugfähigem Tissuepapier 3' mit der Konfiguration der Maschine gemäß der Figur 2 erläutert.
  • Die Stoffsuspension 4 tritt aus dem Stoffauflauf 13 derart aus, dass diese in den einlaufenden Spalt zwischen dem Formiersieb 14 und der nicht strukturierten als Filz 11 ausgebildeten Bespannung injiziert wird, wodurch die Tissuepapierbahn 3' gebildet wird.
  • Das Formiersieb 14 weist eine zur Tissuepapierbahn 3' gerichtete Seite 15 auf, die in etwa gleich glatt wie die zur Tissuepapierbahn 3' gerichteten Seite 34 des Filzes 11 ist.
  • In der in der Figur 9 dargestellten Ausführungsform wird die Anordnung aus Filz 11, Tissuepapierbahn 3' und Formiersieb 14 um die Formierwalze 19 gelenkt und die Tissuepapierbahn 3' im wesentlichen durch das Formiersieb 14 entwässert, bevor das Formiersieb 14 von der Tissuepapierbahn 3' abgenommen wird und die Tissuepapierbahn 3' auf dem Filz 11 weiter transportiert wird.
  • In der Figur 10 ist die beidseitig glatte Struktur der zwischen dem flachen Formiersieb 14 und dem flachen Filz 11 gebildeten Tissuepapierbahn 3' zu erkennen.
  • Die Tissuepapierbahn 3' läuft hierbei nicht durch die zwischen der Formierpartie 2 und dem Nip 10 angeordnete Entwässerungseinrichtung 34 und wird demzufolge nicht durch diese entwässert.
  • Die Tissuepapierbahn 3' kann durch einen durch die angedeutete Einrichtung 29 ausgeführten Trocknungsschritt entwässert werden.
  • Bevor die Tissuepapierbahn 3' durch den Nip 10 läuft, wird diese zusammen mit dem Filz 11 um die besaugte Umlenkrolle 32 geführt, wobei das Filz 11 zwischen der Tissuepapierbahn 3' und der besaugten Umlenkrolle 32 angeordnet ist. Hierdurch kann dem Filz 11 soviel Feuchtigkeit entzogen werden, dass dieser bei dem nachfolgenden Entwässerungsschritt im Nip 10 ausreichend von der Tissuepapierbahn 3' ausgepresste Feuchtigkeit aufnehmen kann.
  • Nachfolgend wird die Tissuepapierbahn 3' bei einem Entwässerungsschritt zusammen mit dem Filz 11 durch den Nip 10 geführt, wobei die Tissuepapierbahn 3' im Nip 10 zwischen dem Filz 11 und der glatten Walzenoberfläche 6 des Yankee-Trockenzylinders 7 angeordnet ist. Der Nip 10 ist hierbei durch den Yankee-Trockenzylinder 7 und die Saugpresswalze 9 gebildet.
  • Die im Nip erzeugte Linienkraft beträgt 120kN/m oder weniger, so dass durch den Nip 10 eine Entwässerung der Tissuepapierbahn 3'und ein anschließender Transfer der Tissuepapierbahn 3' vom Filz 11 zum Yankee-Trockenzylinder 7 bewerkstelligt wird.
  • Die Figur 11 zeigt die Tissuepapierbahn 3' beim Durchlauf durch den Nip 10.
  • Da die Presswalze 9 in Ihrer Mantelfläche 8 Bohrungen 30 hat, die mit der Saugzone 12 der Presswalze 9 kommunizieren wird eine Rückbefeuchtung im sich öffnenden Nip verhindert, wodurch der Trockengehalt der Tissuepapierbahn 3' erhöht wird. Durch die Bohrungen wird des weiteren ein guter Transfer der Tissuepapierbahn 3' zum Yankee-Trockenzylinder 7 gewährleistet. Des weiteren ist die Presswalze 9 angetrieben, wodurch der Transfer der Tissuepapierbahn 3' vom Filz 11 zum Yankee-Trockenzylinder 7 weiter verbessert wird.
  • Nach dem Nip 10 wird die Tissuepapierbahn 3' über die beheizte Mantelfläche 6 des Yankee-Trockenzylinders 7 geführt und anschließend mit einem Crep-Schaber (nicht dargestellt) von diesem abgenommen. Zur Erhöhung der Trocknungsleistung kann zusätzlich noch eine Trockenhaube 33 über dem Yankee-Trockenzylinder 7 dergestalt angeordnet sein, dass die Tissuepapierbahn 3' zwischen der Trockenhaube 33 und der Mantelfläche 6 des Yankee-Trockenzylinders 7 geführt wird.
  • Da die Tissuepapierbahn 3'eine wesentlich kompaktere Struktur als die mit der Konfiguration der Figur 1 gebildete Tissuepapierbahn 3 hat, besteht bei der Tissuepapierbahn 3' nicht die Gefahr, dass diese im Nip 10 aufgrund der Bohrungen 30 und 31 markiert wird.

Claims (45)

  1. Maschine zur Herstellung einer Tissuepapierbahn mit einer Formierpartie in der die Tissuepapierbahn aus einer Stoffsuspension auf einer Bespannung gebildet wird und mit einem zwischen der Mantelfläche eines Trockenzylinders, insbesondere eines Yankee-Trockenzylinders, und einer Gegenfläche gebildeten Nip, durch den die Tissuepapierbahn zusammen mit der Bespannung führbar ist,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Konfiguration der Maschine derart veränderbar ist, dass abhängig von der Qualität wie bspw. Saugfähigkeit oder Reißfestigkeit des herzustellenden Tissuepapiers als Bespannung entweder eine 3-dimensional strukturierte Bespannung, insbesonderte ein strukturiertes Sieb, oder eine nicht strukturierte Bespannung, insbesondere ein Filz verwendet wird, wobei die Gegenfläche durch die Mantelfläche einer eine Saugzone umfassenden Presswalze gebildet wird in der mit der Saugzone kommunizierende Bohrungen vorgesehen sind.
  2. Maschine nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass zur Herstellung von Tissuepapier mit höherer Saugfähigkeit die 3-dimensional strukturierte Bespannung und zur Herstellung von Tissuepapier mit geringerer Saugfähigkeit die nicht strukturierte Bespannung verwendet wird.
  3. Maschine nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Maschine eine zwischen der Formierpartie und dem Nip angeordneten Entwässerungseinrichtung hat, die in Bezug zum Nip derart betreibbar ist, dass die Tissuepapierbahn durch die Entwässerungseinrichtung beim Betrieb mit der 3-dimensional strukturierten und permeablen Bespannung zu einem größeren Teil und beim Betrieb mit der nicht strukturierten und permeablen Bespannung zu einem kleineren Teil als durch den Nip entwässert wird.
  4. Maschine nach Anspruch 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Tissuepapierbahn beim Betrieb mit der nicht strukturierten und permeablen Bespannung nicht durch die Entwässerungseinrichtung geführt wird.
  5. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Bohrungen derart angeordnet und ausgebildet sind, dass die Tissuepapierbahn nach dem Nip, bei Betrieb der Maschine entweder mit dem strukturiertem Sieb oder dem Filz einen Trockengehalt von 31% oder mehr hat.
  6. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Bohrungen einen Durchmesser von weniger als 3,8mm haben.
  7. Maschine zur Herstellung einer Tissuepapierbahn mit einem zwischen der Mantelfläche eines Trockenzylinders, insbesondere eines Yankee-Trockenzylinders, und einer Gegenfläche gebildeten Nip, durch den die Tissuepapierbahn zusammen mit einer permeablen Bespannung zwischen der Bespannung und der Mantelfläche angeordnet führbar ist,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Gegenfläche durch die Mantelfläche einer Presswalze gebildet wird, wobei die Presswalze eine Saugzone aufweist und in der Mantelfläche mit der Saugzone kommunizierende Bohrungen vorgesehen sind, die einen Durchmesser von weniger als 3,8mm haben.
  8. Maschine nach Anspruch 7,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Maschine eine Formierpartie zur Bildung der Tissuepapierbahn aus einer Stoffsuspension und derart angeordnete eine Bespannung aufweist, dass die Tissuepapierbahn in der Formierpartie auf der Bespannung gebildet wird und durch den zwischen der Mantelfläche des Trockenzylinders und der Mantelfläche der Presswalze gebildeten Nip geführt wird.
  9. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Maschine ein zwischen dem Nip und der Formierpartie angeordnete Entwässerungseinrichtung umfasst.
  10. Maschine nach einem der Ansprüche 7 bis 9,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Bohrungen einen Durchmesser von 3,5mm oder weniger, bevorzugt 3,0mm oder weniger, besonders bevorzugt 2,7mm oder weniger haben.
  11. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass durch die Bohrungen eine offene Fläche von 16% bis 30%, bevorzugt von 18% bis 26%, besonders bevorzugt von 20% bis 22% der Gesamtfläche der Mantelfläche gebildet wird.
  12. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 11,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Bohrungen auf der Mantelfläche der Presswalze zumindest abschnittweise ein regelmäßiges Muster bilden.
  13. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 12,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Mantelfläche nicht mit der Unterdruckzone kommunizierende Blindbohrungen umfasst, die einen Durchmesser von 2,7mm oder weniger, insbesondere 2,4mm oder weniger haben.
  14. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 13,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass auf der Mantelfläche die Blindbohrungen zumindest abschnittweise zwischen den Blindbohrungen angeordnet sind.
  15. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 14,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Bohrungen und die Blindbohrungen zusammen auf der Mantelfläche der Presswalze zumindest abschnittweise ein regelmäßiges Muster bilden.
  16. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 15,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Bohrungen oder die Bohrungen und die Blindbohrungen auf der Mantelfläche entlang einer Schar von zueinander parallelen Linien angeordnet sind.
  17. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 16,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Presswalze angetrieben wird.
  18. Maschine nach einem der Ansprüche 7 bis 17,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Bespannung ein strukturiertes Sieb, insbesondere ein TAD-Sieb ist.
  19. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 18,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die zur Tissuepapierbahn weisende Seite des strukturierten Siebs vertiefte Bereiche und relativ zu den vertieften Bereichen erhöhte Bereiche umfasst.
  20. Maschine nach Anspruch 19,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Tissuepapierbahn in den vertieften und den erhöhten Bereiche des strukturierten Siebs gebildet wird.
  21. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 20,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die im Nip erzeugte Linienkraft weniger als 120kN/m ist.
  22. Maschine nach einem der Ansprüche 7 bis 17,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Bespannung ein Filz ist.
  23. Maschine nach einem der Ansprüche 9 bis 22,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Entwässerungseinrichtung eine Entwässerungsstrecke und eine Druckeinrichtung umfasst ist, wobei die Tissuepapierbahn entlang der Entwässerungsstrecke zwischen der strukturierten Bespannung und einer weiteren permeablen Bespannung führbar ist und mittels der Druckeinrichtung derart Druck auf das strukturierte Sieb ausübbar ist, dass die Tissuepapierbahn in Richtung der weiteren permeablen Bespannung entwässert wird.
  24. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 23,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Entwässerungseinrichtung beim Betrieb der Maschine mit der strukturierten Bespannung zur Entwässerung der Tissuepapierbahn beiträgt und dass die Entwässerungseinrichtung beim Betrieb der Maschine mit der nicht strukturierten Bespannung nicht zur Entwässerung der Tissuepapierbahn beiträgt.
  25. Maschine nach einem der Ansprüche 23 bis 24,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die weitere permeable Bespannung ein Filz ist.
  26. Maschine nach einem der Ansprüche 23 bis 25,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Tissuepapierbahn bei Druckbeaufschlagung in der Entwässerungseinrichtung in den vertieften Bereichen des strukturierten Siebs weniger stark komprimierbar ist als in den erhöhten Bereichen.
  27. Maschine nach einem der Ansprüche 23 bis 26,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Kompressibilität des strukturierten Siebs kleiner als die der weiteren permeablen Bespannung ist.
  28. Maschine nach einem der Ansprüche 23 bis 27,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die dynamische Steifigkeit (K) als Maß für die Kompressibilität des strukturierten Siebs 3000N/mm oder mehr ist.
  29. Maschine nach einem der Ansprüche 23 bis 28,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die dynamische Steifigkeit (K) als Maß für die Kompressibilität der unteren Bespannung 1 00000N/mm oder weniger, vorzugsweise 90000N/mm, besonders bevorzugt 70000N/mm oder weniger ist.
  30. Maschine nach einem der Ansprüche 23 bis 29,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der G-Modul als Maß für die Elastizität der weiteren permeablen Bespannung 2N/mm2 oder mehr, vorzugsweise 4N/mm2 oder mehr ist.
  31. Maschine nach einem der Ansprüche 23 bis 30,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Permeabilität der weiteren permeablen Bespannung 80cfm oder weniger, vorzugsweise 40cfm oder weniger, besonders bevorzugt 25cfm oder weniger ist.
  32. Maschine nach einem der Ansprüche 23 bis 31,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass durch die Druckeinrichtung eine Gaströmung erzeugbar ist, so dass zur Entwässerung der Tissuepapierbahn zuerst das strukturierte Sieb dann die Tissuepapierbahn und anschließend die weitere permeable Bespannung von dem Gas durchströmt wird.
  33. Maschine nach einem der Ansprüche 23 bis 32,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Druckeinrichtung ein unter Spannung stehendes Pressband umfasst, welches derart angeordnet ist, dass die Anordnung aus strukturierter Bespannung, insbesondere strukturiertem Sieb, Tissuepapierbahn und weiterer permeablen Bespannung zumindest abschnittweise entlang der Entwässerungsstrecke zwischen dem Pressband und einer glatten Oberfläche führbar ist, wobei das Pressband auf die strukturierte Bespannung einwirkt und sich die weitere permeable Bespannung an der glatten Oberfläche abstützt.
  34. Maschine nach einem der Ansprüche 32 und 33,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Gasstrom durch die Tissuepapierbahn ca. 150m3 pro Minute und Meter Länge entlang der Entwässerungsstrecke beträgt.
  35. Maschine nach einem der Ansprüche 33 bis 34,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Pressband unter einer Spannung von zumindest 30kN/m, vorzugsweise zumindest 60kN/m oder 80kN/m steht.
  36. Maschine nach einem der Ansprüche 33 bis 35,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Pressband eine offene Fläche von zumindest 25% und eine Kontaktfläche von zumindest 10% seiner gesamten zur oberen Bespannung weisenden Fläche hat.
  37. Maschine nach Anspruch 36,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Pressband eine offene Fläche zwischen 75% und 85% und eine Kontaktfläche zwischen 15% und 25% seiner gesamten zur oberen Bespannung weisenden Fläche hat.
  38. Maschine nach Anspruch 36,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Pressband eine offene Fläche zwischen 68% und 76% und eine Kontaktfläche zwischen 24% und 32% seiner gesamten zur oberen Bespannung weisenden Fläche hat.
  39. Maschine nach Anspruch 36,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Pressband eine offene Fläche zwischen 51% und 62% und eine Kontaktfläche zwischen 38% und 49% seiner gesamten zur oberen Bespannung weisenden Fläche hat.
  40. Maschine nach einem der Ansprüche 33 bis 39,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die glatte Oberfläche durch die Mantelfläche einer Walze gebildet wird.
  41. Maschine nach Anspruch 40,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Druckeinrichtung zur Erzeugung der Gasströmung eine Saugzone in der Walze umfasst.
  42. Maschine nach Anspruch 41,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Saugzone eine Länge im Bereich zwischen 200mm und 2500mm, bevorzugt zwischen 800mm und 1800mm, besonders bevorzugt zwischen 1200mm und 1600mm hat.
  43. Maschine nach Anspruch 40 oder 42,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Unterdruck in der Saugzone zwischen -0,2bar und -0,8bar, bevorzugt zwischen -0,4bar und -0,6bar ist.
  44. Maschine nach einem der Ansprüche 32 bis 43,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Druckeinrichtung zur Erzeugung der Gasströmung eine oberhalb des strukturierten Siebs angeordneten Überdruckhabe umfasst.
  45. Maschine nach einem der Ansprüche 23 bis 44,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Tissuepapierbahn die Entwässerungsstrecke mit einem Trockengehalt von mehr als 30% verlässt.
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