EP3359734A1 - Verfahren zur herstellung einer faserstoffbahn - Google Patents

Verfahren zur herstellung einer faserstoffbahn

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EP3359734A1
EP3359734A1 EP16766540.5A EP16766540A EP3359734A1 EP 3359734 A1 EP3359734 A1 EP 3359734A1 EP 16766540 A EP16766540 A EP 16766540A EP 3359734 A1 EP3359734 A1 EP 3359734A1
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EP
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fibrous web
felt
yankee
suction roll
roll
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Andritz AG
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Publication date
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Definitions

  • the subject of this invention is a process for producing a fibrous web, in particular for
  • inventive method can be performed.
  • the production of high quality paper takes place
  • Fibrous suspension is introduced at a forming roller between a felt and a sieve, the
  • Suction roller is guided, which is wrapped by a permeable press belt.
  • a permeable press belt Through the press belt is the
  • the invention has for its object to provide a method for tissue production, can be produced in the highest possible tissue.
  • the fibrous web is performed in the process together with the forming fabric and the felt immediately after the forming roll on a suction roll and further dewatered there.
  • the fibrous web In the area of the suction roll, no press belt is arranged, but the fibrous web is enclosed only by the forming fabric and the felt, thereby allowing gentle dewatering.
  • the felt is located between suction roll and fibrous web and the forming wire wraps around the Fibrous web outside.
  • the fibrous web should preferably be flowed through by a hot fluid at the suction roll, for example, hot air at a temperature of about 150 ° C, in particular over 200 ° C, preferably above 250 ° C.
  • a hot fluid at the suction roll for example, hot air at a temperature of about 150 ° C, in particular over 200 ° C, preferably above 250 ° C.
  • Hot air should preferably be above 150 gH 2 0 / kgAir,
  • the supplied hot air should preferably be the exhaust air of the Yankee hood.
  • the felt, the fibrous web and the forming fabric in the initial region of the suction roll, ie in the region in which the fibrous web comes into contact with the suction roll, are flowed through by steam. As a result, the temperature of the fibrous web is further increased, the
  • the suction roll or the suction roll hood can also be divided into several zones, for example into two zones, viewed in the machine direction.
  • the fibrous web is then transported on the felt to the Yankee and there via a press or prefers a shoe press on the Yankee surface
  • the entire machine then only needs two strings, the forming fabric and the felt. It is favorable if the transfer of the fibrous web to the Yankee takes place with the aid of a shoe press roll, which is wrapped by the felt more than 60 °, preferably more than 90 °, ideally more than 120 °. As a result, the currently used deflection roller can be omitted below the shoe press roll.
  • Dry content after the forming unit not only 10%, but more than 20%, in particular more than 25%,
  • Impingement dryer or with a radiation dryer for example infrared radiator.
  • the dry content is then greater than 25%, in particular greater than 30%, preferably greater than 35%.
  • the advantage is that the fibrous web reaches the press at the Yankee with a dry content of more than 30%, instead of only 20% to 23% in conventional systems. With this higher dry content are the fibers
  • the felt has a fine-pored structure, wherein the average pore size of the fibrous web-facing surface of the felt is smaller than the average pore size of the suction roll pointing page.
  • a fine and soft felt top to the fibrous web increases the contact surface between felt and fibrous web, whereby the Kapillarent camesstation is favored.
  • a coarser felt structure to the suction roll on the other hand favors the removal of water through the
  • the fineness of the finer felt surface should be less than 6.7 dtex, preferably less than 3.3 dtex, the layer directly below it should have a fineness of less than 17 dtex, preferably less than 11 dtex, whereas the opposite felt side facing the suction roll would then be much more open is to drain the water through the
  • dtex values refer to the basic fiber content of the felt.
  • the subject of this invention is also an apparatus for producing tissue according to claim 10.
  • Forming roller is lifted from the fibrous web, is dried and then brought back in contact with the fibrous web before the suction roll.
  • Crescentformer 10 is introduced via a headbox 1 in the region of the forming roller 2 between a felt 4 and a forming fabric 3.
  • the felt 4 and the forming fabric 3 wrap around a part of the outer periphery of the forming roll 2, thereby the water the pulp suspension centrifuged by centrifugal forces through the forming fabric 3 to the outside.
  • the felt 4 is arranged on the inside.
  • the fibrous web 9 has after the forming roller 2 a dry content of
  • the felt 4, the fibrous web 9 and the forming fabric 3 are guided over a suction roll 11, which is looped in regions.
  • the suction roller 11 sucks through the felt 4, the moisture from the fibrous web 9, it finds a here
  • Umschlingungs the suction roller 11 a steam blower box 12 is arranged, flows through the hot steam on the fibrous web 9 and this heated.
  • the fibrous web 9 after the suction roll 11 has a solids content of about 25% to 30%.
  • Fiber web 9 lifted. Thereafter, in the present example, an impact drying 8. Also, a drying by means of radiation (eg infrared radiation) would be conceivable.
  • the impingement dryer 8 is on the side of the
  • Fiber web 9 arranged.
  • the fibrous web then has a solids content of about 30% to 35%.
  • the fibrous web 9 is transferred by means of a shoe press roll 5 from the felt 4 onto a Yankee 6.
  • the shoe press roll 5 is transferred by means of a shoe press roll 5 from the felt 4 onto a Yankee 6.
  • Shoe press roll 5 is wrapped by felt 4 with a wrap angle ⁇ of ⁇ 175 °.
  • ⁇ the wrap angle of ⁇ 175 °.
  • Fibrous ahn 9 dried in a known manner with over the Yankee hood 7 supplied hot air and scraped at the end.
  • the dry content of the fibrous web 9 when transferring to the Yankee 6 is approximately 50%.

Landscapes

  • Paper (AREA)
  • Sanitary Thin Papers (AREA)

Abstract

Den Gegenstand dieser Erfindung bildet ein Verfahren zur Herstellung einer Faserstoffbahn (9), insbesondere zur Herstellung einer Tissue- oder Hygienepapierbahn, bei dem eine FaserstoffSuspension zur Bildung einer Faserstoffbahn (9) in einem Crescentformer (10) entwässert und auf einem Yankee (6) getrocknet wird. Nach dem Crescentformer (10) wird die Faserstoffbahn (9) gemeinsam mit dem Formiersieb (3) und dem Filz (4) nach der Formierwalze (2) über eine Saugwalze (11) geführt. Den Gegenstand dieser Erfindung bildet auch eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Description

VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG EINER FASERSTOFFBAHN
Den Gegenstand dieser Erfindung bildet ein Verfahren zur Herstellung einer Faserstoffbahn, insbesondere zur
Herstellung einer Tissue- oder Hygienepapierbahn. Dabei wird eine FaserstoffSuspension zur Bildung einer
Faserstoffbahn in einem Crescent former entwässert und mit Hilfe eines Yankees getrocknet. Im Crescentformer wird die FaserstoffSuspension über einen Stoffauflauf zwischen einem Formiersieb und einem Filz eingebracht und im Bereich einer Formierwalze zentrifugal entwässert. Gegenstand dieser Erfindung bildet auch eine Vorrichtung mit der das
erfindungsgemäße Verfahren durchgeführt werden kann. Die Herstellung von hochqualitativem Papier erfolgt
traditionell mit TAD Maschinen. Diese erlauben die
Herstellung sehr guter Produktqualität, sind aber sehr teuer in der Anschaffung und auch die spezifischen
Energiekosten sind weit höher als bei konventionellen dry- crepe Maschinen, die einen Yankee aufweisen.
In konventionellen Tissuemaschinen mit Crescentformern, d.h. mit Formiereinheiten bei denen die
FaserstoffSuspension bei einer Formierwalze zwischen einem Filz und einem Sieb eingebracht wird, wird die
Faserstoffbahn durch die an der Formierwalze auftretenden Zentrifugalkräfte auf ungefähr 10% Trockengehalt
entwässert. Im Anschluss wird die Faserstoffbahn auf dem Filz weitertransportiert, auf einen Trockengehalt von ungefähr 20% bis 23% vakuumentwässert und schlussendlich, nachdem eine weitere Entwässerung am nassen Filz durch Vakuum nicht mehr möglich ist, in einer Pressensektion mechanisch gepresst. Dabei steigt der Trockengehalt auf ungefähr 40%. Danach erfolgt die thermische Trocknung am Yankee .
Die Pressung der Faserstoffbahn in einer Presssektion beeinflusst die Qualität der Tissuebahn negativ. Durch das Pressen der noch feuchten Papierbahn verliert es an Bulk. Die Pressung ist aber häufig notwendig, damit man den erforderlichen Trockengehalt erreicht, bevor die Bahn an den Yankee übergeben werden kann. Die DE 10 2011 007 568 AI beschreibt eine Tissuemaschine bei der die Faserstoffbahn vor dem Yankee über eine
Saugwalze geführt wird, die von einem permeablen Pressband umschlungen wird. Durch das Pressband wird die
Faserstoffbahn weniger stark komprimiert als in
herkömmlichen Pressen, jedoch treten auch dabei
Qualitätseinbußen auf.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Tissueherstellung bereitzustellen, bei dem möglichst hochwertiges Tissue produziert werden kann.
Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Herstellungsverfahren gemäß Patentanspruch 1. Erfindungsgemäß wird beim Verfahren die Faserstoffbahn gemeinsam mit dem Formiersieb und dem Filz gleich nach der Formierwalze über eine Saugwalze geführt und dort weiter entwässert .
Im Bereich der Saugwalze ist kein Pressband angeordnet, sondern die Faserstoffbahn wird nur vom Formiersieb und vom Filz eingeschlossen, dadurch kann eine sanfte Entwässerung erfolgen. Der Filz befindet sich dabei zwischen Saugwalze und Faserstoffbahn und das Formiersieb umschlingt die Faserstoffbahn außen. Über das Formiersieb kann somit ein sanfter Pressdruck auf die Faserstoffbahn ausgeübt werden, im Bereich der Saugwalze sollte jedoch die Zugspannung des Formiersiebes kleiner als 15 kN/m, vorzugsweise kleiner als 12 kN/m sein.
Die Faserstoffbahn sollte vorzugsweise bei der Saugwalze von einem heißen Fluid durchströmt werden, beispielsweise von heißer Luft mit einer Temperatur von über 150 °C, insbesondere über 200°C, vorzugsweise über 250°C.
Die Luftfeuchtigkeit der über die Haube zugeführten
Heißluft sollte vorzugsweise über 150 gH20/kgLuft,
insbesondere über 300 gH2Ü/kgLuft, vorzugsweise sogar über 450 gH20/kgLuft betragen. Die zugeführte Heißluft sollte vorzugsweise die Abluft der Yankee Haube sein.
Es ist günstig, wenn der Filz, die Faserstoffbahn und das Formiersieb im Anfangsbereich der Saugwalze, also in dem Bereich, in dem die Faserstoffbahn mit der Saugwalze in Kontakt kommt, von Dampf durchströmt werden. Dadurch wird die Temperatur der Faserstoffbahn weiter erhöht, die
Viskosität des Wassers sinkt und die Vakuumentwässerung wird verbessert. Die Saugwalze bzw. die Saugwalzenhaube kann auch in Maschinenlaufrichtung betrachtet in mehrere Zonen, beispielsweise in zwei Zonen unterteilt sein.
Dadurch kann in der ersten Zone eine Entwässerung mit anderen Betriebsparametern erfolgen, beispielsweise mit einem höheren Druck, einer höheren Temperatur oder mit einem anderen Medium.
Vorteilhafterweise wird die Faserstoffbahn dann am Filz bis zum Yankee transportiert und dort über eine Presse oder bevorzugt eine Schuhpresse auf die Yankeeoberfläche
übergeben. Die gesamte Maschine benötigt dann nur noch zwei Bespannungen, das Formiersieb und den Filz. Es ist günstig, wenn die Übergabe der Faserstoffbahn auf den Yankee mit Hilfe einer Schuhpresswalze erfolgt, die vom Filz mehr als 60°, vorzugsweise mehr als 90°, idealerweise mehr als 120° umschlungen wird. Dadurch kann die derzeit verwendete Umlenkwalze unterhalb der Schuhpresswalze entfallen.
Gegenüber konventionellen Maschinen beträgt der
Trockengehalt nach der Formiereinheit nicht nur 10%, sondern mehr als 20%, insbesondere mehr als 25%,
vorzugsweise mehr als 30%. Zwischen Formiereinheit und
Yankee steht noch genügend Platz für weitere Aggregate zur Verfügung. So kann dort ein weiterer Trocknungsschritt durchgeführt werden, beispielsweise mit einem
Prallströmtrockner oder mit einem Strahlungstrockner (z.B. Infrarotstrahler) . Der Trockengehalt ist dann danach größer als 25%, insbesondere größer 30%, vorzugsweise größer 35%.
Der Vorteil ist, dass die Faserstoffbahn die Presse beim Yankee mit einem Trockengehalt von mehr als 30% erreicht, anstelle von nur 20% bis 23% in herkömmlichen Anlagen. Mit diesem höheren Trockengehalt sind die Fasern
widerstandsfähiger gegen mechanisches Pressen. Dies ergibt einen Gewinn an Bulk nach der Presse. Es ist günstig, wenn der Filz eine feinporige Struktur aufweist, wobei die durchschnittliche Porengrößer der zur Faserstoffbahn weisenden Oberfläche des Filzes kleiner ist als die durchschnittliche Porengröße der zur Saugwalze weisenden Seite. Eine feine und weiche Filzoberseite zur Faserstoffbahn vergrößert die Kontakt fläche zwischen Filz und Faserstoffbahn, wodurch die Kapillarentwässerung begünstigt wird. Eine gröbere Filzstruktur zur Saugwalze hin begünstigt hingegen die Wasserabfuhr durch die
perforierte Saugwalzenoberfläche ins Walzeninnere. Die Feinheit der feineren Filzoberfläche sollte weniger als 6,7 dtex, vorzugsweise weniger 3,3 dtex betragen, die Schicht direkt darunter sollte eine Feinheit von weniger als 17 dtex, vorzugsweise weniger 11 dtex aufweisen, wohingegen die gegenüberliegende zur Saugwalze weisende Filzseite dann viel offener ist, um die Abfuhr des Wassers durch die
Bohrungen der Saugwalze zu erleichtern. Diese dtex-Werte beziehen sich auf den Grundfaseranteil des Filzes.
Gegenstand dieser Erfindung bildet auch eine Vorrichtung zur Herstellung von Tissue gemäß Patentanspruch 10.
Es ist auch denkbar, dass das Formiersieb nach der
Formierwalze von der Faserstoffbahn abgehoben wird, getrocknet wird und dann wieder vor der Saugwalze mit der Faserstoffbahn in Kontakt gebracht wird.
Im Folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand von Figur 1 beschrieben.
In Figur 1 wird die FaserstoffSuspension in einem
Crescentformer 10 über einen Stoffauflauf 1 im Bereich der Formierwalze 2 zwischen einem Filz 4 und einem Formiersieb 3 eingebracht.
Der Filz 4 und das Formiersieb 3 umschlingen einen Teil des Außenumfangs der Formierwalze 2, dadurch wird das Wasser der FaserstoffSuspension durch Zentrifugalkräfte durch das Formiersieb 3 nach außen geschleudert. Der Filz 4 wird dabei an der Innenseite angeordnet. Die Faserstoffbahn 9 hat nach der Formierwalze 2 einen Trockengehalt von
ungefähr 10%.
Im Anschluss an diese Zentrifugalentwässerung wird der Filz 4, die Faserstoffbahn 9 und das Formiersieb 3 über eine Saugwalze 11 geführt, die bereichsweise umschlungen wird. Die Saugwalze 11 saugt durch den Filz 4 die Feuchtigkeit aus der Faserstoffbahn 9, es findet hier eine
Vakuumentwässerung statt.
Zur Verbesserung der Entwässerung ist im anfänglichen
Umschlingungsbereich der Saugwalze 11 ein Dampfblaskasten 12 angeordnet, über den heißer Dampf auf die Faserstoffbahn 9 strömt und diese so erwärmt. Die Faserstoffbahn 9 hat nach der Saugwalze 11 einen Trockengehalt von ungefähr 25% bis 30%.
Da im Bereich der Saugwalze 11 die Faserstoffbahn 9 noch sehr feucht ist, kommt es hier kaum zu
Verdampfungsprozessen. Hier wird vielmehr durch die
Wärmezufuhr die Viskosität des Wassers in der
Faserstoffbahn 9 herabgesetzt, wodurch das Wasser über die Saugwalze 11 aus der Faserstoffbahn 9 gesaugt wird. Der feinporige Filz 4 unterstützt die Entwässerung durch
Kapillarentwässerung . Nach der Saugwalze 11 wird das Formiersieb 3 von der
Faserstoffbahn 9 abgehoben. Danach erfolgt im vorliegenden Beispiel eine Aufpralltrocknung 8. Auch eine Trocknung mittels Strahlung (z.B. Infrarotstrahlung) wäre denkbar. Der Prallströmtrockner 8 ist dabei auf der Seite der
Faserstoffbahn 9 angeordnet. Die Faserstoffbahn hat dann einen Trockengehalt von ungefähr 30% bis 35%.
Schlussendlich wird die Faserstoffbahn 9 mit Hilfe einer Schuhpresswalze 5 vom Filz 4 auf einen Yankee 6 übergeben. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wird die
Schuhpresswalze 5 vom Filz 4 mit einem Umschlingungswinkel α von ~ 175° umschlungen. Am Yankee 6 wird die
Faserstoff ahn 9 in bekannter Weise mit über die Yankee Haube 7 zugeführter Heißluft getrocknet und am Ende abgeschabt. Der Trockengehalt der Faserstoffbahn 9 bei der Übergabe auf den Yankee 6 liegt ungefähr bei 50%.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Herstellung einer Faserstoffbahn (9), insbesondere zur Herstellung einer Tissue- oder
Hygienepapierbahn, bei dem eine FaserstoffSuspension zur Bildung einer Faserstoffbahn (9) in einem Crescentformer (10) entwässert wird und die Faserstoffbahn (9) mit Hilfe eines Yankees (6) getrocknet wird, wobei im Crescentformer (10) die FaserstoffSuspension über einen Stoffauflauf (1) zwischen einem Formiersieb (3) und einem Filz (4)
eingebracht und im Bereich einer Formierwalze (2)
zentrifugal entwässert wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Faserstoffbahn (9) gemeinsam mit dem Formiersieb (3) und dem Filz (4) unmittelbar nach der Formierwalze (2) über eine Saugwalze (11) geführt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Faserstoffbahn (9) die Saugwalze (11) bereichsweise umschlingt und dort von einem heißen Fluid durchströmt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das die Faserstoffbahn (9) auf der Saugwalze (11) von heißer Luft mit einer Temperatur von über 150°C,
insbesondere über 200°C, vorzugsweise über 250°C
durchströmt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Faserstoffbahn (9) auf der Saugwalze (11) von feuchter Heißluft durchströmt wird, wobei der Feuchtegehalt über 150 gH20/kgLuft, insbesondere über 300 gH20/kgLuft, vorzugsweise sogar über 450 gH20/kgLuft beträgt.
5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet:, dass die zugeführte Heißluft die Abluft einer Yankee Haube 7 ist.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Faserstoffbahn (9) im
Anfangsbereich der Saugwalze (11) von Dampf durchströmt wird .
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Faserstoffbahn (9) auf dem Filz (4) bis zum Yankee (6) transportiert wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Faserstoffbahn (9) mit Hilfe einer Schuhpresse (5) auf den Yankee (6) übergeben wird, wobei die
Schuhpresswalze (5) vom Filz mehr als 60°, vorzugswiese mehr als 90°, idealerweise mehr als 120° umschlungen wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Feinheit der zur Faserstoffbahn weisenden Filzoberfläche weniger als 6,7 dtex,
vorzugsweise weniger 3,3 dtex beträgt, wobei die Schicht direkt darunter eine Feinheit von weniger als 17 dtex, vorzugsweise weniger 11 dtex aufweist und die Feinheit der zur Saugwalze weisenden Filzoberfläche größer als 17 dtex ist .
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9 dadurch gekennzeichnet, dass die Faserstoffbahn (9) vor dem Yankee (6) und nach der Saugwalze (11) durch einen
Prallströmtrockner (8) vorgetrocknet wird.
11. Vorrichtung zur Herstellung von Tissue mit einem
Crescentformer (10) und einem Yankee (6), wobei der
Crescentformer (10) einen Stoffauflauf (1), eine
Formierwalze (2), einen Filz (4) und ein Formiersieb (3) umfasst, wobei der Filz (4) zwischen Formierwalze (2) und Faserstoffbahn (9) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass unmittelbar nach der Formierwalze (2) eine Saugwalze (11) angeordnet ist, wobei der Filz (4) , die Faserstoffbahn (9) und das Formiersieb (3) die Saugwalze (11) umschlingt.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass nach der Saugwalze (11) und vor dem Yankee (6) eine weitere thermische Trocknungsvorrichtung (8), insbesondere ein Prallströmtrockner, vorgesehen ist.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass in der Tissuemaschine außer dem Filz (4) und dem Formiersieb (3) keine weitere
Bespannung vorgesehen ist.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Übergabe der
Faserstoffbahn (9) auf den Yankee (6) mit Hilfe einer Schuhpresswalze (5) übergeben, die vom Filz (4) mehr als 60°, vorzugsweis mehr als 90°, idealerweise mehr als 120° umschlugen ist.
EP16766540.5A 2015-10-06 2016-09-15 Verfahren und vorrichtung zur herstellung einer faserstoffbahn Active EP3359734B1 (de)

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