EP2678472A1 - Pressenpartie einer maschine zur herstellung einer faserstoffbahn und verfahren zur herstellung einer faserstoffbahn - Google Patents

Pressenpartie einer maschine zur herstellung einer faserstoffbahn und verfahren zur herstellung einer faserstoffbahn

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EP2678472A1
EP2678472A1 EP11778915.6A EP11778915A EP2678472A1 EP 2678472 A1 EP2678472 A1 EP 2678472A1 EP 11778915 A EP11778915 A EP 11778915A EP 2678472 A1 EP2678472 A1 EP 2678472A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
press section
felt
press
layer
layers
Prior art date
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Granted
Application number
EP11778915.6A
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English (en)
French (fr)
Other versions
EP2678472B1 (de
Inventor
Marc Erkelenz
Peter Mödl
Daniel Gronych
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
Family has litigation
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Application filed by Voith Patent GmbH filed Critical Voith Patent GmbH
Publication of EP2678472A1 publication Critical patent/EP2678472A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP2678472B1 publication Critical patent/EP2678472B1/de
Revoked legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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Classifications

    • 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
    • D21F3/04—Arrangements thereof
    • D21F3/045—Arrangements thereof including at least one extended press nip
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21F—PAPER-MAKING MACHINES; METHODS OF PRODUCING PAPER THEREON
    • D21F7/00—Other details of machines for making continuous webs of paper
    • D21F7/08—Felts
    • D21F7/083—Multi-layer felts

Definitions

  • the invention relates to a press section for dewatering a fibrous web, in particular a paper, board or tissue web, in a machine for producing the same, in which only a single press nip is provided, wherein the press nip is formed by a shoe press roll and a counter roll, and Shoe press roll to a running flexible jacket and a pressing element which can be pressed from the inside of the jacket and thus can press the jacket against the counter roll, and wherein the fibrous web can be performed together with at least one first felt through the press nip.
  • the invention relates to a method for producing a fibrous web, in particular a paper, board or tissue web m by means of such a press section.
  • the fibrous web is passed through the nip together with a felt or between two felts, which are themselves endlessly circumferential. Due to the pressing force with which the shoe press roll and the counter roll are pressed against each other, water is pressed out of the fibrous web into the felt and thus the fibrous web is dewatered.
  • Such a press section is known for example from the document EP 1072721 A1, which describes a press section with only a single shoe press nip.
  • the shoe press nip has an extended compared to simple Walzenpressnips press zone.
  • the nip length is synonymous with the length of the press zone, which is given by the pressing element, the so-called shoe. This results in the fibrous web when passing through the press a longer residence time in the nip, ie in the press zone. And thus more water can be squeezed out.
  • press sections are successful in medium speed production machines used.
  • An example of this are machines for the production of copy paper or writing paper.
  • For other types of paper from not so easy to dehydrate fibers reach press sections with only a single press nip according to the prior art, however, no adequate drainage and therefore can not be used. Too little dry content after press leads to poor web travel and frequent breaks.
  • For such types of paper press sections are used with several press nips and, accordingly, several press and counter rolls.
  • the object of the invention is to develop a press section with only a single press nip so that it can be used for the dewatering of fibrous webs from difficult to dewater pulp and thereby a sufficient dry content is achieved, and a method for producing a fibrous web with such To provide press section.
  • the first felt of the claimed press section comprises a basic structure having at least one layer of exclusively twisted monofilament threads and at least one non-woven layer consisting of a group of threads, wherein the threads of a layer in the Essentially aligned in the direction of web travel.
  • the first felt may be an upper felt or a lower felt in the press section. Due to pilot plant tests, it was recognized that the dewatering performance of a press nip can be significantly improved if a purpose optimized felt is used as described above.
  • the basic structure with a layer of monofilament threads offers less inner surface and the non-woven layer has no cross points with transverse or diagonal threads, so that there is less moisture in the fabrics or dirt particles are deposited and the felt is less polluted as in felts having a basic structure of layers with multifilament threads or of woven layers. Since more difficult to dehydrate fibers, such as heavily ground pulps or wood pulp or waste paper-containing materials containing a large amount of fines or dirt particles, these are from the Fibrous web flushed during drainage in the felt. If they can not be deposited there, the felt retains its good drainage properties and a high dry content is achieved.
  • This felt is less compacted in the shoe press nip as opposed to felts with a base structure of woven layers and therefore retains important in the nip its important for drainage permeability, which is particularly important for shoe press nips due to the longer residence time and the high load in the press zone. In addition, it retains the necessary permeability over a longer period, ie even with numerous rounds, and does not have to be changed so quickly.
  • the pilot plant tests have also shown that other felts so heavily foul very quickly, sometimes within a few hours, in such an application that the drainage performance drops unacceptably. With some felts, the press section does not achieve satisfactory drainage from the beginning.
  • the basic structure of a felt serves to ensure the tensile strength in the web running direction and in the transverse direction. It consists of twisted threads, which are either processed into a woven layer or processed into a non-woven so-called layer of scrim.
  • the basic structure can have several layers.
  • the threads consist of several individual yarn threads, which are twisted together.
  • the individual yarn threads can be monofilaments, ie in each case a single compact yarn thread, or multifilaments, that is, be twisted or spun from many individual very fine filament fibers.
  • the monofilaments preferably have a diameter of 0, 1 to 0.5 mm. By monofilament yarn is meant when all yarn yarns are monofilaments.
  • multifilament yarns it is meant that one or more yarn yarns are multifilament yarns or a yarn yarn twisted in itself from individual fibers.
  • scrim layers it is important in so-called scrim layers that at least one layer is arranged so that the threads do not deviate more than 10 °, preferably not more than 5 °, from the web running direction.
  • a further advantage of the press section according to the invention is that drive energy can be saved in the press in comparison to the multiple-nip press section otherwise necessary for more difficultly dewaterable fibrous webs. Furthermore, there are less felting, operating and maintenance costs in a single-nip press.
  • a second felt, and therefore all the felts of the single-nip press section comprise a basic structure which has at least one ply of exclusively twisted monofilament threads and at least one non-woven ply consisting of a group of threads, wherein the threads of the one layer are aligned substantially in the web running direction.
  • the deviation to the web running direction should be at most 10 °, preferably the highest 5 °.
  • the first and second felts thus formed improve the dewatering performance of the press section in both directions up and down.
  • the drainage performance is also improved if the first and / or second felt has a basic structure with at least three layers. This can make the felt more stable.
  • the fouling tendency of the felt is further reduced and thus the drainage is further improved if the first and / or the second felt has a basic structure in which all layers consist exclusively of twisted monofilament threads. This further reduces the internal surface that could deposit particles.
  • first and / or the second felt has a basic structure in which all layers are non-woven. This provides the felt with significant compaction resistance.
  • one or more fleece layers of felted and needled fibers are applied in order to achieve a more uniform pressure distribution in the nip and no marking of the background fabric to produce in the fibrous web. It can also be targeted parts of the nonwoven layers integrated into the basic structure and located between the layers or even within the layers between the threads. As a result, the porosity of the basic structure can be selectively changed or adjusted.
  • the nonwoven layers differ in the fineness of the fibers used for production.
  • the common unit for specifying the fiber fineness is the indication of the fiber weight per length in dtex according to the standard ISO 1 144. 1 dtex corresponds to 1 gram per 10 000 m.
  • the first and / or the second felt has a coarse fleece layer, which is composed of coarse fibers having a fiber fineness between 67 and 200 dtex.
  • the coarse fleece can be integrated into the basic structure, so that too large interstices in the basic structure are filled or it is arranged as an intermediate layer between two layers of the basic structure, so that there is already a pressure distribution.
  • the coarse nonwoven layer can also be laid onto the basic structure, preferably on the side facing the fibrous web, or it even encloses the basic structure or individual layers of the basic structure so that they are embedded in the coarse nonwoven.
  • the coarse nonwoven layer consists of one or more layers, each layer having a basis weight of at least 100 g / m 2 , preferably of at least 150 g / m 2 .
  • the weight of the entire coarse nonwoven layer is preferably between 100 g / m 2 and 600 g / m 2 .
  • the coarse nonwoven layer as a whole should have no preferential orientation.
  • the coarse fleece consists of one or more layers, which are designed as random fleece.
  • a random fleece is a fleece layer in which the fibers have no preferred orientation, that is, that they are confused in all directions.
  • the coarse nonwoven layer can also consist of at least two layers, which, although a Preferred direction of the fibers have, but are superimposed so that the preferred directions differ by at least 5 °, preferably at least 20 ° from each other. In the case of more than two layers, it is particularly advantageous if the respectively adjacent layers deviate from one another by at least 5 °, preferably by at least 20 °.
  • the first and / or the second felt has one or more nonwoven layers which are arranged on the side of the basic structure facing the fibrous web and which consist of fibers with a fiber fineness of 22 to 67 dtex.
  • the drainage can be further improved. Only when the pressure distribution is as even as possible over the surface, the fibrous web can be well drained. Too coarse and only selective pressure not only leads to markings, but also to only moderate drainage.
  • these layers may contain in addition to polyamide fibers and melt fibers.
  • Melt fibers are partially or wholly of polymer which has a lower softening or melting temperature. They may also be formed as so-called BiCo or Bi-component fibers, in which case the core is formed of polyamide and the sheath of the lower-melting polymer.
  • the softening or melting temperature of the molten fiber is between 90 and 140 ° C. When thermofixing the felts, this temperature is reached, so that the melt fibers are soft and act as an adhesive.
  • the first and / or the second felt may have a fine fleece layer on that of the fibrous web facing felt surface, which consists of fibers with a fiber fineness of at most 1 1 dtex.
  • This fine nonwoven layer can be quite thin, for example less than 100 g / m 2 , preferably less than 50 g / m 2 and can be abraded during operation or removed by high-pressure cleaning spray pipes during operation. It is necessary only during the fairly short time of running in.
  • the felt in the press section according to the invention can be adapted even better to the specific conditions, so that it has a good start-up behavior, good drainage even with difficultly dewaterable fibers and good long-term behavior even at high fines and has dirt particle load.
  • the object is achieved for the method according to the invention in that a press section according to one of claims 1 to 14 is used, wherein the pulp, which is used to produce the fibrous web, at least 60% m, preferably at least 80% of waste paper was won. In such a pulp with high pollution load, the advantages of the invention are particularly strong.
  • the pulp can be made directly from recyclable waste paper, ie it can be produced without any ink removal, or from a cleaned waste paper which has passed through a deinking plant with flotation or washing stage.
  • Particularly advantageous is the use of the press according to the invention in the production of newsprint paper having a basis weight of 30 to 52 g / m 2 or in packaging paper with a basis weight of 70 to 120 g / m 2 . So far, press sections with two, three or even four press nips are required for these papers.
  • the basic structure 12 here consists of two layers 12.1 and 12.2, of which at one, namely at the position 12.1, the threads are aligned in the web running direction 1a and in which case both layers of monofilament threads (20 and 20. 1) exist.
  • the coarse nonwoven layer 13 is arranged between the basic structure layers as an intermediate layer. In this case, the coarse nonwoven layer 13 can be constructed from one or more layers. Overall, the weight of the coarse nonwoven layer 13 is between 100 g / m 2 and 600 g / m 2 .
  • On the side facing the fibrous web are two further nonwoven layers 14, 15 and a fine nonwoven layer 16.
  • a nonwoven layer 17 is applied. This combination achieves very good drainage over the entire life of the felt.
  • the nonwoven layers 14, 15, 17 and / or the coarse nonwoven layer 13 may contain so-called melt fibers which serve to fix the layers to the base structure during the production of the felt.
  • the monofilament threads can be made of different numbers of individual yarn threads that are twisted together.
  • FIG. 2a shows a monofilament thread 20.2 with 9 yarn threads
  • FIG. 2b a monofilament thread 20.3 with 4 yarn threads
  • Fig.2c a monofilament thread 20.4 with 6 yarn threads. All yarn threads are monofilaments 21 .1, 21 .2, 21 .3.
  • FIG. 3a shows an example of a monofilament 21.4 how it can be used as a yarn thread.
  • Fig. 3b shows in comparison to a multifilament 22.1, which is twisted or spun from numerous fine individual fibers.
  • the shoe press roll 2 forms with the counter roll 3 the press nip by the pressing member 4, the so-called shoe, is pressed from the inside of the jacket 7 and thus brings the jacket with the counter roll 3 in contact.
  • the top felt 5 passes around the suction roll 8 and transports the fibrous web 1, which comes from a sheet forming unit, to the press nip, which passes through the fibrous web 1 in the sandwich between bottom flap 6 and top felt 5. Thereafter, the felts 5, 6 are separated on the suction roll 9 and the fibrous web 1 runs on with the underfelt 6 on. The fibrous web 1 is then continued to a drying section, not shown. Both felts 5, 6 run around endlessly, which is also not shown.
  • the first felt may be the top felt 5 or the bottom felt 6.
  • the shoe press roll may also be arranged as a lower roll and the counter roll as an upper roll.

Landscapes

  • Paper (AREA)
  • Nonwoven Fabrics (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Pressenpartie (10) zur Entwässerung einer Faserstoffbahn (1), insbesondere einer Papier-, Karton-, oder Tissuebahn in einer Maschine zur Herstellung derselben, in der nur ein einziger Pressnip vorgesehen ist, wobei der Pressnip gebildet ist von einer Schuhpresswalze (2) und einer Gegenwalze (3 ), und die Shuhpresswalze (2) einen umlaufenden fleiblen Mantel (7) und ein Presselement (4) aufweist, welches von innen an den Mantel (7) anpressbar ist und damit den Mantel (7) gegen die Gegenwalze (3) drücken kann, und wobei die Pressenpartie (10) einen ersten Filz (5, 5.1, 6) mit einer Grundstruktur (12) umfasst, die wenigstens eine Lage (12.1,12.2) aus ausschliesslich gezwirnten Monofilament -Fäden (20, 20.1, 20.2, 20.3, 20.4) und wenigstens eine nicht - gewebte Lage (12.1, 12.2) bestehend aus einer Schar von Fäden, wobei die Fäden der einen Lage im wesentlichen in Bahnlaufrichtung ausgerichtet ist, aufweist.

Description

PRESSENPARTIE EINER MASCHINE ZUR HERSTELLUNG EINER FASERSTOFFBAHN UND VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG EINER FASERSTOFFBAHN
Die Erfindung betrifft eine Pressenpartie zur Entwässerung einer Faserstoffbahn, insbesondere einer Papier-, Karton- oder Tissuebahn, in einer Maschine zur Herstellung derselben, in der nur ein einziger Pressnip vorgesehen ist, wobei der Pressnip gebildet ist von einer Schuhpresswalze und einer Gegenwalze, und die Schuhpresswalze einen um laufenden flexiblen Mantel und ein Presselement aufweist, welches von innen an den Mantel anpressbar ist und damit den Mantel gegen die Gegenwalze drücken kann, und wobei die Faserstoffbahn zusammen mit wenigstens einem ersten Filz durch den Pressnip geführt werden kann.
Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer Faserstoff bahn, insbesondere einer Papier-, Karton- oder Tissuebahn m it Hilfe einer solchen Pressenpartie.
Die Faserstoffbahn wird zusammen mit einem Filz oder zwischen zwei Filzen, die für sich gesehen endlos umlaufend sind, durch den Nip geführt. Durch die Presskraft, mit der die Schuhpresswalze und die Gegenwalze aneinander gedrückt werden, wird Wasser aus der Faserstoffbahn in den Filz gedrückt und somit die Faserstoffbahn entwässert.
Bekannt ist eine solche Pressenpartie zum Beispiel aus der Druckschrift EP 1072721 A1 , welche eine Pressenpartie mit nur einem einzigen Schuhpressnip beschreibt. Der Schuhpressnip weist eine gegenüber einfachen Walzenpressnips verlängerte Presszone auf. Die Niplänge ist gleichbedeutend mit der Länge der Presszone, die durch das Presselement, den sogenannten Schuh vorgegeben wird. Dabei ergibt sich für die Faserstoffbahn beim Durchlaufen der Presse eine höhere Verweilzeit im Nip, also in der Presszone. Und somit kann mehr Wasser ausgepresst werden.
Für holzfreie Papiere aus Zellstoff, welcher leicht entwässerbar ist, werden solche Pressenpartien bei Maschinen mit mittlerer Produktionsgeschwindigkeit erfolgreich eingesetzt. Ein Beispiel dafür sind Maschinen zur Herstellung von Kopierpapier oder Schreibpapier. Bei anderen Papiersorten aus nicht so leicht zu entwässernden Faserstoffen erreichen Pressenpartien mit nur einem einzigen Pressnip nach dem Stand der Technik allerdings keine ausreichende Entwässerung und können deshalb nicht eingesetzt werden. Ein zu geringer Trockengehalt nach Presse führt zu schlechtem Bahnlauf und häufigen Abrissen. Für solche Papiersorten werden Pressenpartien mit mehreren Pressnips und dementsprechend mehreren Press- und Gegenwalzen eingesetzt. Die Aufgabe der Erfindung ist es, eine Pressenpartie mit nur einem einzigen Pressnip so weiterzuentwickeln, dass sie für die Entwässerung von Faserstoffbahnen aus schwieriger zu entwässerndem Faserstoff eingesetzt werden kann und dabei ein ausreichender Trockengehalt erzielt wird, sowie ein Verfahren zur Herstellung einer Faserstoffbahn mit einer solchen Pressenpartie bereitzustellen.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der erste Filz der beanspruchten Pressenpartie eine Grundstruktur umfasst, die wenigstens eine Lage aus ausschließlich gezwirnten Monofilament-Fäden und wenigstens eine nicht-gewebte Lage bestehend aus einer Schar von Fäden aufweist, wobei die Fäden der einen Lage im Wesentlichen in Bahnlaufrichtung ausgerichtet ist. Der erste Filz kann dabei ein Oberfilz oder ein Unterfilz in der Pressenpartie sein. Aufgrund von Technikumsversuchen wurde erkannt, dass die Entwässerungsleistung des einen Pressnips deutlich verbessert werden kann, wenn ein gezielt daraufhin optimierter Filz, wie oben beschrieben, verwendet wird. Die Grundstruktur mit einer Lage aus Monofilament-Fäden bietet weniger innere Oberfläche und die nicht-gewebte Lage weist keine Kreuzungspunkte mit Queroder Diagonalfäd en auf , so dass i nsgesa m t we n i ge r Fe i n stoffe od er Schmutzpartikel sich ablagern und der Filz weniger verschmutzt als bei Filzen mit einer Grundstruktur aus Lagen mit Multifilament-Fäden oder aus gewebten Lagen. Da schwieriger zu entwässernde Faserstoffe, wie zum Beispiel stark ausgemahlene Zellstoffe oder Holzstoffe oder altpapierhaltige Stoffe, eine große Menge an Feinstoffen oder Schmutzpartikeln enthalten, werden diese von der Faserstoffbahn bei der Entwässerung in den Filz gespült. Wenn sie sich dort nicht ablagern können, behält der Filz seine guten Entwässerungseigenschaften bei und es wird ein hoher Trockengehalt erreicht. Dieser Filz wird im Schuhpressnip im Gegensatz zu Filzen mit einer Grundstruktur aus gewebten Lagen auch weniger kompaktiert und behält deshalb im Nip seine für die Entwässerung wichtige Durchlässigkeit bei, was besonders bei Schuhpressnips aufgrund der längeren Verweilzeit und der hohen Last in der Presszone wichtig ist. Zusätzlich behält er über eine längere Laufzeit, d.h. auch bei zahlreichen Umläufen, die notwendige Durchlässigkeit und muss nicht so schnell gewechselt werden. Die Technikumsversuche haben auch gezeigt, dass andere Filze bei solch einer Anwendung sehr schnell, zum Teil innerhalb von wenigen Stunden, so stark verschmutzen, dass die Entwässerungsleistung in nicht tolerierbarer Weise abfällt. Bei manchen Filzen erreicht die Pressenpartie von Anfang an keine zufriedenstellende Entwässerung.
Die Grundstruktur eines Filzes dient dazu, die Zugfestigkeit in Bahnlaufrichtung und in Querrichtung zu gewährleisten. Sie besteht aus gezwirnten Fäden, die entweder zu einer gewebten Lage verarbeitet werden oder zu einer nicht- gewebten sogenannten Gelege-Lage verarbeitet werden. Die Grundstruktur kann mehrere Lagen aufweisen. Die Fäden bestehen aus mehreren einzelnen Garnfäden, die miteinander verzwirnt sind. Die einzelnen Garnfäden können Monofilamente sein, also jeweils ein einzelner kompakter Garnfaden, oder Multifilamente, also aus vielen einzelnen sehr feinen Filamentfasern gezwirnt oder gesponnenen sein. Die Monofilamente haben bevorzugt einen Durchmesser von 0, 1 bis 0,5 mm. Mit Monofilament-Fäden ist gemeint, wenn alle Garnfäden Monofilamente sind. Mit Multifilament-Fäden ist gemeint, dass einer oder mehrere Garnfäden Mulitfilamente oder ein wiederum in sich aus einzelnen Fasern gezwirnter Garnfaden sind. Um die gewünschte Zugfestigkeit zu erreichen, ist es bei sogenannten Gelege-Lagen wichtig, dass zumindest eine Lage so angeordnet ist, dass die Fäden nicht mehr als 10°, bevorzugt nicht mehr als 5° von der Bahnlaufrichtung abweichen. Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Pressenpartie ist, dass gegenüber der sonst für schwieriger entwässerbare Faserstoffbahnen notwendigen Mehrnip- Pressenpartie Antriebsenergie in der Presse eingespart werden kann. Weiterhin fallen in einer Einnip-Presse weniger Filz-, Betriebs- und Instandhaltungskosten an.
Von Vorteil ist es, wenn auch ein zweiter Filz, und dam it alle Filze der Einnip- Pressenpartie, eine Grundstruktur umfasst, die wenigstens eine Lage aus ausschließlich gezwirnten Monofilament-Fäden und wenigstens eine nicht- gewebte Lage bestehend aus einer Schar von Fäden aufweist, wobei die Fäden der einen Lage im Wesentlichen in Bahnlaufrichtung ausgerichtet sind. Auch hier sollte die Abweichung zur Bahnlaufrichtung höchstens 10°, bevorzugt höchsten 5° betragen. Durch den ersten und den zweiten so ausgebildeten Filz wird die Entwässerungsleistung der Pressenpartie in beide Richtungen nach oben und nach unten verbessert.
Die Entwässerungsleistung wird auch verbessert, wenn der erste und/oder ein zweiter Filz eine Grundstruktur mit wenigsten drei Lagen aufweist. Dadurch kann der Filz stabiler gemacht werden.
Die Verschmutzungsneigung des Filzes wird weiter reduziert und damit die Entwässerung zusätzlich verbessert, wenn der erste und/oder der zweite Filz eine Grundstruktur aufweist, in der alle Lagen ausschließlich aus gezwirnten Monofilament-Fäden bestehen. Dadurch wird die innere Oberfläche, die Partikel anlagern könnte, weiter verringert.
Ebenso positiv wirkt es sich aus, wenn der erste und/oder der zweite Filz eine Grundstruktur aufweist, in der alle Lagen nicht-gewebt sind. Dadurch wird der Filz mit einer erheblichen Kompaktionsresistenz ausgestattet.
Auf die Grundstruktur eines Filzes werden eine oder mehrere Vlieslagen aus verfilzten und vernadelten Fasern aufgebracht, um eine gleichmäßigere Druckverteilung im Nip zu erreichen und um keine Markierung des Grundgewebes in der Faserstoffbahn zu erzeugen. Es können auch gezielt Teile der Vlieslagen in die Grundstruktur integriert sein und sich zwischen den Lagen oder sogar innerhalb der Lagen zwischen den Fäden befinden. Dadurch kann die Porosität der Grundstruktur gezielt verändert oder eingestellt werden. Die Vlieslagen unterscheiden sich durch die Feinheit der zur Herstellung verwendeten Fasern. Die gängige Einheit zur Angabe der Faserfeinheit ist die Angabe des Fasergewichts pro Länge in dtex nach der Norm ISO 1 144. 1 dtex entspricht 1 Gramm pro 10 000 m. Vorteilhaft ist es, wenn der erste und/oder der zweite Filz eine Grobvliesschicht aufweist, welche aus groben Fasern aufgebaut ist, die eine Faserfeinheit zwischen 67 und 200 dtex haben. Dadurch wird schon eine gewisse Druckverteilung im Filz erreicht, ohne dass eine zu starke Filterung und Zurückhaltung von Feinstoffen und Schmutzpartikeln erfolgt. Das Grobvlies kann dabei in die Grundstruktur integriert sein, so dass zu große Zwischenräume in der Grundstruktur ausgefüllt werden oder es ist als Zwischenlage zwischen zwei Lagen der Grundstruktur angeordnet, so dass auch h ier schon eine Druckvertei lung erfolgt. D ie Grobvliesschicht kann allerdings auch auf die Grundstruktur aufgelegt sein, bevorzugt auf der Seite die der Faserstoffbahn zugewandt ist, oder sie umschließt sogar die Grundstruktur oder einzelne Lagen der Grundstruktur, so dass diese im Grobvlies eingebettet sind. Der Effekt ist besonders positiv, wenn die Grobvliesschicht aus einer oder mehreren Lagen besteht, wobei jede Lage ein Flächengewicht von mindestens 100 g/m2, bevorzugt von mindestens 150 g/m2 hat. Das Gewicht der gesamten Grobvliesschicht liegt bevorzugt zwischen 100 g/m2 und 600 g/m2.
U m eine mögl ichst gleichm äßige Entwässerung und Druckvertei lung zu bekommen, sollte die Grobvliesschicht als ganzes keine bevorzugte Ausrichtung haben. Das kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass das Grobvlies aus einer oder mehreren Lage besteht, die als Wirrvlies ausgeführt sind. Ein Wirrvlies ist eine Vlieslage, in der die Fasern keine bevorzugte Ausrichtung haben also in alle Richtungen durcheinander liegen. Andererseits kann die Grobvliesschicht auch aus mindestens zwei Lagen bestehen, die zwar für sich eine Vorzugsrichtung der Fasern haben, die aber so übereinander gelegt werden, dass die Vorzugsrichtungen um mindestens 5°, bevorzugt um mindestens 20° voneinander abweichen. Bei mehr als zwei Lagen ist es insbesondere von Vorteil, wenn die jeweils benachbarten Lagen um mindestens 5°, bevorzugt um mindestens 20° voneinander abweichen.
Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn der erste und/oder der zweite Filz eine oder mehrere Vliesschichten aufweist, die auf der der Faserstoffbahn zugewandten Seite der Grundstruktur angeordnet sind und die aus Fasern mit einer Faserfeinheit von 22 bis 67 dtex bestehen. Insbesondere in Kombination mit einer Grobvliesschicht kann die Entwässerung dadurch weiter verbessert werden. Erst wenn die Druckverteilung möglichst gleichmäßig über der Fläche erfolgt, kann die Faserstoffbahn gut entwässert werden. Eine zu grobe und nur punktuelle Druckausübung führt nicht nur zu Markierungen, sondern auch zu einer nur mäßigen Entwässerung.
Um eine gute Fixierung der Vliesschichten oder der Grobvliesschicht auf der Grundstruktur zu erreichen, können diese Schichten neben Polyamidfasern auch Schmelzfasern enthalten. Schmelzfasern sind teilweise oder ganz aus Polymer, welches eine niedrigere Erweichungs- oder Schmelztemperatur hat. Sie können auch als sogenannte BiCo- oder Bi-Komponenten-Fasern ausgebildet sein, wobei dann der Kern aus Polyamid und der Mantel aus dem niedriger schmelzenden Polymer gebildet ist. Bevorzugt liegt die Erweichungs- oder Schmelztemperatur der Schmelzfaser zwischen 90 und 140°C. Beim Thermofixieren der Filze wird diese Temperatur erreicht, so dass die Schmelzfasern weich werden und als Kleber wirken.
Ein Filz, so wie er bisher beschrieben ist, würde zu Beginn, wenn er neu in die Maschine eingebaut ist, noch keine gute Entwässerung liefern. Das wäre erst nach einiger Zeit der Fall, wenn die obersten Vliesschichten so komprimiert sind, dass die Druckverteilung auf die Faserstoffbahn sehr gleichmäßig wird. Um diesen Nachteil zu Beginn nach einem Filzwechsel zu vermeiden, kann der erste und/oder der zweite Filz eine Feinvliesschicht auf der der Faserstoffbahn zugewandten Filzoberfläche haben, die aus Fasern mit einer Faserfeinheit von höchstens 1 1 dtex besteht. Diese Feinvliesschicht kann recht dünn, beispielsweise weniger als 100 g/m2, bevorzugt weniger als 50 g/m2 sein und kann während der ersten Zeit im Betrieb abgerieben oder durch Hochdruck-Reinigungsspritzrohre abgetragen werden. Sie ist nur während der recht kurzen Zeit des Einlaufens notwendig.
Durch die geeignete Kombination von Grobvliesschicht, Vliesschicht und dünner Feinvliesschicht kann der Filz in der erfindungsgemäßen Pressenpartie noch besser an die speziellen Bedingungen angepasst werden, so dass er ein gutes Anlaufverhalten, eine gute Entwässerung auch bei schwer entwässerbaren Faserstoffen und ein gutes Langzeitverhalten auch bei hoher Feinstoff- und Schmutzpartikelfracht aufweist. Die Aufgabe wird für das Verfahren erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass eine erfindungsgemäße Pressenpartie nach einem der Ansprüche 1 bis 14 eingesetzt wird, wobei der Faserstoff, der zur Herstellung der Faserstoffbahn verwendet wird, zu m indestens 60%, bevorzugt zu m indestens 80% aus Altpapier gewonnen wurde. Bei einem solchen Faserstoff mit hoher Schmutzfracht wirken sich die Vorteile der Erfindung besonders stark aus. Der Faserstoff kann dabei direkt aus recyce lte m Altpa p i er beste hen , das he i ßt oh ne D e i n ki ng a l so oh ne Druckfarbentfernung hergestellt, oder aus einem gereinigten Altpapier, das eine Deinking-Anlage mit Flotation oder Waschstufe durchlaufen hat. Besonders vorteilhaft wirkt sich der Einsatz der erfindungsgemäßen Presse bei der Herstellung von Zeitungsdruckpapier mit einem Flächengewicht von 30 bis 52 g/m2 oder bei Verpackungspapier mit einem Flächengewicht von 70 bis 120 g/m2 aus. Für diese Papiere werden bisher Pressenpartien mit zwei, drei oder sogar vier Pressnips benötigt.
Anhand von Ausführungsbeispielen werden weitere vorteilhafte Merkmale der Erfindung erläutert unter Bezugnahme auf die Zeichnungen. Sie zeigen in Fig.1 Schematischer Querschnitt eines möglichen Filzes; wie er in einererfindungsgemäßen Pressenpartie eingesetzt werden könnte
in Fig.2a, 2b, 2c Schematische Querschnitte von Monofilament-Fäden
mit 9, 4 bzw. 6 Garnfäden
in Fig.3a Monofilament
in Fig.3b Multifilament
in Fig.3c Multifilament-Faden aus sechs Garnfäden, wovon einer ein
Multifilament ist
in Fig.4 Ausführung einer erfindungsgemäßen Pressenpartie
Nachfolgend werden die Figuren detaillierter beschrieben.
Fig.1 zeigt den Aufbau eines mögl ichen Fi lzes 5.1 im Querschnitt. Die Grundstruktur 12 besteht hier aus zwei Lagen 12.1 und 12.2, wovon bei einer, nämlich bei der Lage 12.1 , die Fäden in Bahnlaufrichtung 1 a ausgerichtet sind und wobei in diesem Fall beide Lagen aus Monofilament-Fäden (20 und 20. 1 ) bestehen. Die Grobvliesschicht 13 ist zwischen den Grundstruktur-Lagen als Zwischenschicht angeordnet. Dabei kann die Grobvliesschicht 13 aus einer oder aus mehreren Lagen aufgebaut sein. Insgesamt ist das Gewicht der Grobvliesschicht 13 zwischen 100 g/m2 und 600 g/m2. Auf der der Faserstoffbahn zugewandten Seite befinden sich zwei weitere Vliesschichten 14, 15 und eine Feinvliesschicht 16. Auf der Laufseite des Filzes ist eine Vliesschicht 17 aufgebracht. Durch diese Kombination wird eine sehr gute Entwässerung über die gesamte Laufzeit des Filzes erreicht. In den Vliesschichten 14, 15, 17 und/oder in der Grobvliesschicht 13 können sogenannte Schmelzfasern enthalten sein, die dazu d ienen d ie Vl iessch ichten bei der Herstel lung des F i lzes auf der Grundstruktur zu fixieren.
Die Monofilament-Fäden können aus unterschiedlich vielen einzelnen Garnfäden, die miteinander verzwirnt werden, hergestellt sein. In Fig.2a ist ein Monofilament- Faden 20.2 dargestellt mit 9 Garnfäden, in Fig.2b ein Monofilament-Faden 20.3 mit 4 Garnfäden und in Fig.2c ein Monofilament-Faden 20.4 mit 6 Garnfäden. Alle Garnfäden sind Monofilamente 21 .1 , 21 .2, 21 .3.
Fig.3a zeigt beispielhaft ein Monofilament 21 .4 wie es als Garnfaden verwendet werden kann. Fig. 3b zeigt im Vergleich dazu ein Multifilament 22.1 , welches aus zahlreichen feinen Einzelfasern verzwirnt oder gesponnen ist.
In Fig.4 ist eine mögliche Ausführungsform für eine erfindungsgemäße Pressenpartie 10 gezeigt. Die Schuhpresswalze 2 bildet mit der Gegenwalze 3 den Pressnip, indem das Presselement 4, der sogenannte Schuh, von innen an den Mantel 7 gedrückt wird und damit den Mantel mit der Gegenwalze 3 in Kontakt bringt. Der Oberfilz 5 läuft um die Saugwalze 8 und transportiert die Faserstoffbahn 1 , die aus einer Blattbildungseinheit kommt, zum Pressnip, welchen die Faserstoffbahn 1 im Sandwich zwischen Unterfliz 6 und Oberfilz 5 durchläuft. Danach werden die Filze 5, 6 auf der Saugwalze 9 getrennt und die Faserstoffbahn 1 läuft mit dem Unterfilz 6 weiter. Die Faserstoffbahn 1 wird danach zu einer nicht dargestellten Trockenpartie weitergeführt. Beide Filze 5, 6 laufen endlos um , was ebenfalls nicht dargestellt ist. Der erste Filz kann der Oberfilz 5 oder der Unterfilz 6 sein.
In einer anderen erfindungsgemäßen Ausführung kann die Schuhpresswalze auch als untere Walze und die Gegenwalze als obere Walze angeordnet sein.
Bezugszeichenliste
I Faserstoffbahn
1a Bahnlaufrichtung
2 Schuhpresswalze
3 Gegenwalze
4 Presselement
5, 5.1,6 Filz
7 Mantel
8, 9 Saugwalzen
10 Pressenpartie
I I der Faserstoffbahn zugewandte Filzoberfläche 12 Grundstruktur 1
12.1, 12.2 Lagen der Grundstruktur
13 Grobvlies
14, 15, 17 Vliesschichten
16 Feinvliesschicht
20, 20.1, 20.2, 20.3, 20.4 Monofilament-Faden
21.1, 21.2,21.2,21.3,21.4, 21.5 Monofilament
22.1,22.2 Multifilament
23 Multifilament-Faden

Claims

Patentansprüche
1 . Pressenpartie (10) zur Entwässerung einer Faserstoffbahn (1 ), insbesondere einer Papier-, Karton- oder Tissuebahn in einer Maschine zur Herstellung derselben, in der nur ein einziger Pressnip vorgesehen ist, wobei der Pressnip gebildet ist von einer Schuhpresswalze (2) und einer Gegenwalze (3), und die Schuhpresswalze (2) einen um laufenden flexiblen Mantel (7) und ein Presselement (4) aufweist, welches von innen an den Mantel (7) anpressbar ist und damit den Mantel (7) gegen die Gegenwalze (3) drücken kann, und wobei die Faserstoffbahn (1 ) zusammen mit wenigstens einem ersten Filz (5, 5.1 , 6) durch den Pressnip geführt werden kann,
dadurch gekennzeichnet,
dass der erste Filz (5, 5.1 , 6) eine Grundstruktur (12) umfasst, die wenigstens eine Lage (12.1 , 12.2) aus ausschließlich gezwirnten Monofilament-Fäden (20, 20.1 , 20.2, 20.3, 20.4) und wenigstens eine nicht-gewebte Lage (12.1 , 12.2) bestehend aus einer Schar von Fäden (20, 20.1 , 20.2, 20.3, 20.4) aufweist, wobei die Fäden der einen Lage im Wesentlichen in Bahnlaufrichtung ausgerichtet sind.
2. Pressenpartie nach Anspruch 1
dadurch gekennzeichnet,
dass die Pressenpartie (10) einen zweiten Filz (5, 5.1 , 6) mit einer Grundstruktur (12) umfasst, die wenigstens eine Lage (12.1 , 12.2) aus ausschließlich gezwirnten Monofilament-Fäden (20, 20.1 , 20.2, 20.3, 20.4) und wenigstens eine nicht- gewebte Lage (12.1 , 12.2) bestehend aus einer Schar von Fäden (20, 20.1 , 20.2, 20.3, 20.4) aufweist, wobei die Fäden der einen Lage im Wesentlichen in Bahnlaufrichtung ausgerichtet sind.
3. Pressenpartie nach einem der vorherigen Ansprüche
dadurch gekennzeichnet,
dass der erste und/oder ein zweiter Filz (5, 5.1 , 6) eine Grundstruktur (12) mit wenigstens drei Lagen (12.1 , 12.2) aufweist.
4. Pressenpartie nach einem der vorherigen Ansprüche dadurch gekennzeichnet,
dass der erste und/oder ein zweiter Filz (5, 5. 1 , 6) eine Grundstruktur (12) aufweist, in der alle Lagen (12.1 , 12.2) ausschließlich aus gezwirnten Monofilament-Fäden (20, 20.1 , 20.2, 20.3, 20.4) bestehen.
5. Pressenpartie nach einem der vorherigen Ansprüche
dadurch gekennzeichnet,
dass der erste und/oder ein zweiter Filz (5, 5.1 , 6) eine Grundstruktur (12) aufweist, in der alle Lagen (12.1 , 12.2) nicht-gewebt sind.
6. Pressenpartie nach einem der vorherigen Ansprüche
dadurch gekennzeichnet,
dass der erste und/oder ein zweiter Filz (5, 5.1 , 6) eine Grobvliesschicht (13) aufweist, welche aus Fasern m it einer Faserfeinheit zwischen 67 dtex und 200 dtex besteht.
7. Pressenpartie nach Anspruch 6
dadurch gekennzeichnet,
dass die Grobvliesschicht (13) in die Grundstruktur integriert ist und zumindest teilweise zwischen zwei Lagen (12.1 , 12.2) der Grundstruktur (12) vorgesehen ist.
8. Pressenpartie nach Anspruch 6
dadurch gekennzeichnet,
dass zum indest eine Lage (12.1 , 12.2) der Grundstruktur (12) in die Grobvliesschicht (13) eingebettet oder von der Grobvliesschicht (13) umschlossen ist.
9. Pressenpartie nach Anspruch 6
dadurch gekennzeichnet,
dass die Grobvliesschicht (13) aus einer oder mehreren Lagen besteht und jede Lage ein Flächengewicht von mindestens 100 g/m2, bevorzugt von mindestens 150 g/m2 besitzt.
10. Pressenpartie nach Anspruch 6
dadurch gekennzeichnet,
dass die Grobvliesschicht (13) aus einer oder mehreren Lagen besteht, die als sogenanntes Wirrvlies, bei dem die Fasern ohne eine Vorzugsrichtung angeordnet sind, ausgeführt sind.
1 1 . Pressenpartie nach Anspruch 6
dadurch gekennzeichnet,
dass die Grobvliesschicht (13) aus mindestens zwei Lagen besteht, die jeweils eine Vorzugsrichtung aufweisen, in die ein Großteil der Fasern ausgerichtet ist, wobei die Vorzugsrichtungen der zwei Lagen um mindestens 5°, bevorzugt mindestens 20° von einander abweichen.
12. Pressenpartie nach einem der vorherigen Ansprüche
dadurch gekennzeichnet,
dass der erste und/oder ein zweiter Filz (5, 5.1 , 6) eine oder mehrere Vliesschichten (14, 15, 17) aufweist, welche bezogen auf die Grundstruktur (12) auf der der Faserstoffbahn zugewandten Seite vorgesehen sind und welche aus Fasern mit einer Faserfeinheit zwischen 22 dtex und 67 dtex bestehen.
13. Pressenpartie nach einem der vorherigen Ansprüche
dadurch gekennzeichnet,
dass in einer Vliesschicht (14, 1 5, 1 7) oder Grobvliesschicht (13) des ersten und/oder eines zweiten Filzes (5, 5. 1 , 6) Schmelzfasern und Polyamidfasern enthalten sind, wobei die Schmelzfasern zumindest teilweise eine niedrigere Erweichungs- oder Schmelztemperatur aufweisen als die Polyamidfasern.
14. Pressenpartie nach einem der vorherigen Ansprüche
dadurch gekennzeichnet,
dass der erste und/oder ein zweiter Filz (5, 5. 1 , 6) eine Feinvliesschicht (16) aufweist, welche an der der Faserstoffbahn zugewandten Filzoberfläche (1 1 ) vorgesehen ist und aus Faser mit einer Faserfeinheit von höchstens 1 1 dtex besteht.
15. Verfahren zur Herstellung einer Faserstoffbahn, insbesondere einer Papier-, Karton-, oder Tissuebahn mit Hilfe einer Pressenpartie (10) nach einem der vorherigen Ansprüche
dadurch gekennzeichnet,
dass der Faserstoff, der für die Herstellung der Faserstoffbahn (1 ) verwendet wird, zu m indestens 60%, bevorzugt zu mindestens 80% aus Altpapier gewonnen wurde.
16. Verfahren nach Anspruch 15
dadurch gekennzeichnet,
dass die Faserstoffbahn (1 ) eine Zeitungsdruckpapierbahn mit einem Flächengewicht zwischen 30 und 52 g/m2, oder eine Verpackungspapierbahn mit einem Flächengewicht von 70 bis 120 g/m2 ist.
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