EP3384081A1 - Vorrichtung und verfahren zur herstellung einer faserstoffbahn - Google Patents

Vorrichtung und verfahren zur herstellung einer faserstoffbahn

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EP3384081A1
EP3384081A1 EP16784941.3A EP16784941A EP3384081A1 EP 3384081 A1 EP3384081 A1 EP 3384081A1 EP 16784941 A EP16784941 A EP 16784941A EP 3384081 A1 EP3384081 A1 EP 3384081A1
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EP
European Patent Office
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press
section
fibrous web
web
dryer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP16784941.3A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Thomas RÜHL
Andreas Ziegelwanger
Klaus-Peter OLTROGGE
Markus Freutsmiedl
Stefan Niederer
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
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Voith Patent GmbH filed Critical Voith Patent GmbH
Publication of EP3384081A1 publication Critical patent/EP3384081A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21F—PAPER-MAKING MACHINES; METHODS OF PRODUCING PAPER THEREON
    • D21F1/00—Wet end of machines for making continuous webs of paper
    • D21F1/02—Head boxes of Fourdrinier machines
    • D21F1/028—Details of the nozzle section
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21F—PAPER-MAKING MACHINES; METHODS OF PRODUCING PAPER THEREON
    • D21F11/00—Processes for making continuous lengths of paper, or of cardboard, or of wet web for fibre board production, on paper-making machines
    • D21F11/02—Processes for making continuous lengths of paper, or of cardboard, or of wet web for fibre board production, on paper-making machines of the Fourdrinier type
    • D21F11/04—Processes for making continuous lengths of paper, or of cardboard, or of wet web for fibre board production, on paper-making machines of the Fourdrinier type paper or board consisting on two or more layers
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    • D21F3/02—Wet presses
    • D21F3/04—Arrangements thereof
    • D21F3/045—Arrangements thereof including at least one extended press nip
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    • D21F9/003—Complete machines for making continuous webs of paper of the twin-wire type
    • D21F9/006—Complete machines for making continuous webs of paper of the twin-wire type paper or board consisting of two or more layers

Definitions

  • the invention relates to a device for producing a fibrous web, in particular a cardboard or packaging paper web, with a wire section for dewatering a pulp suspension and to form a fibrous web from the pulp suspension, a press section for further dewatering of the fibrous web and a dryer section for drying the fibrous web. It further relates to a method for producing a fibrous web, in particular a cardboard or packaging paper web.
  • packaging papers make up the largest share of packaging materials in practice. They are universally applicable, clean and flexible.
  • the packaging papers include all types of corrugated board, sack paper for the paper sacks, classic brown packaging paper and also the top layers of plasterboard. They usually have a high content of waste paper.
  • Corrugated material is used in the production of corrugated cardboard as the middle layer between two liner layers, i. the two layers used on the inside and outside of the corrugated cardboard or cardboard used. It is usually made from 100% recycled paper. The required strengths are achieved by applying starch.
  • impingement jet drying in the form of heavy-duty hoods is used to increase the drying capacity.
  • the impingement flow dryers are are high-performance dryers in which the fibrous web is at least on one side with a hot air and / or superheated steam radiation.
  • the invention has for its object to provide a particular for the production of cardboard or packaging papers higher basis weight and in particular for the production of game cards carton suitable device of the type mentioned in a minimization of investment and operating costs while ensuring the highest possible dry content, a As good as possible web guidance and the best possible quality in particular ensures a higher strength of the final product.
  • a suitable method for the production of cardboard or packaging papers higher basis weight and in particular for the production of game cards carton should be specified.
  • the object is achieved by a device having the features of claim 1 and a method having the features of claim 15. Preferred embodiments of the device according to the invention and preferred embodiments of the method according to the invention will become apparent from the dependent claims, the present description and the drawings.
  • the inventive apparatus for producing a fibrous web comprises a wire section for dewatering a pulp suspension and for forming a fibrous web from the pulp suspension, a press section for further dewatering of the fibrous web and a dryer section for drying the fibrous web.
  • the wire section comprises a Mehrlagenformer with several headboxes, the headbox is provided in each case with at least one blade.
  • starch introduction means are provided, via which starch in the pulp suspension or that produced by a respective headbox in front of a respective headbox, in a respective headbox and / or at the latest in the multi-layer former Fabric jet can be introduced or applied to the fibrous web.
  • the press section comprises a press unit, in particular a shoe press unit with at least one press nip extended in the web running direction.
  • the dryer section comprises a single-row pre-dryer section with at least three separate high-performance dryers arranged within the first two dryer groups of the single-row pre-dryer section, each being arranged on a stabilizing roller of the single-row pre-dryer section.
  • the inventively optimized process design results in reduced costs a noticeable increase in strength in the final product.
  • the higher strength in the final product, such as game cards carton in particular achieved by the introduced at the beginning of the contact drying additional heat energy in the form of high-performance drying binds the strength between the individual layers in the papermaking process early.
  • the fins inserted into the headbox headboxes provide good formation and, in the event that at least some starch is already introduced by the starch infeeding means, prior to or in each headbox, for even starch penetration.
  • starch is at least partially introduced before a respective headbox, then the starch can be introduced, for example, into a mixer chest or the like. As already mentioned, however, the starch can at least partially also be introduced only in or after a respective headbox and at the latest in the wire section or former section.
  • the end products which can be produced by means of the device according to the invention and by the method according to the invention not only have a higher splitting but also a higher surface strength.
  • the high-performance dryers preferably comprise at least one impingement-flow dryer and / or at least one infrared-type dryer. With such a high-performance dryer, the fibrous web is acted upon at least on one side with a hot-air and / or a superheated steam radiation or with an infrared radiation.
  • the specific energy input of a respective hood of an impingement flow dryer is preferably a maximum of 200 kW / m blowing width.
  • the operating temperature of a respective impingement-flow dryer is in the range from 150 to 300 ° C., and preferably in the range from 200 to 250 ° C.
  • the stabilizing rollers, on which the high-performance dryers are arranged preferably each have a diameter in the range of 1200 to 1700 mm.
  • the press unit comprising at least one press nip extended in the direction of web travel is designed as a press unit, in particular a shoe press unit, with three press nips or shoe press nips extended in the web running direction.
  • the pressing pressure is not built up with a rotating roller and counter-roller, but it presses a stationary shoe against a rotating counter-roller.
  • a flexible plastic sheath is passed around this shoe. Between shoe and plastic jacket an oil film is built up for lubrication.
  • the end The water ejected from the fibrous web is delivered to at least one circulating felt as in a conventional press. Due to the design of the shoe, the so-called press nip can be much longer than in a conventional press, whereby the residence time of the fibrous web in the press nip increases accordingly. Accordingly, the need for thermal drying is lower. Finally, the relatively soft drainage preserves the paper volume.
  • the press section has only one press unit with at least one or three extended press nips.
  • the press unit or press section has a closed web guide up to the last press nip. With such a closed web guide results in a total safer operation with reduced risk of web breaks.
  • the proportion by weight of ash in the base paper produced is preferably> 10%, in particular it may be in the range from 10 to 35%, and preferably> 15%, wherein it may be in the range from 15 to 25%.
  • the press section may advantageously comprise a steam blow box for preheating the fibrous web, thus further promoting dewatering.
  • the wire section comprises a hybrid former with an at least substantially horizontal pre-dewatering zone and an adjoining twin-wire section.
  • the Fasermatehal used to produce the fibrous web may consist of 100% to 50% and in particular from 100 to 80% recycled fibers or waste paper or from 50 to 100% and especially from 80 to 100 virgin fibers. It is also particularly advantageous if the hoods of the high-performance dryers are automatically retractable, in particular after a web break, for strip transfer, during cleaning and / or during maintenance. This can accelerate the later resumption of operation.
  • the inventive method is characterized in that it is carried out using the device according to the invention.
  • the specific energy input of a respective hood of an impingement flow dryer is selected such that it is at most 200 kW / m blowing width.
  • the operating temperature of a respective impingement flow dryer is preferably selected to be in the range of 150 to 300 ° C, and preferably in the range of 200 to 250 ° C.
  • the device is operated so that the weight content of ash in the produced base paper> 10%, wherein it is in particular in the range of 10 to 35%, and preferably> 15%, preferably in Range of 15 to 25%.
  • fiber material is used to produce the fibrous web, which consists of 100 to 50% and in particular of 100 to 80% recycled fibers or waste paper.
  • fibrous web and Fasermate al can be used, which consists of 50 to 100% and in particular from 80 to 100% virgin fibers. The invention will be explained in more detail below with reference to an embodiment with reference to the drawing.
  • the single FIGURE of the drawing shows, in a schematic partial representation, a single-row pre-drying section of an exemplary embodiment of a machine according to the invention for producing a fibrous web, in particular a cardboard or packaging paper web.
  • the device 10 is used to produce a fibrous web, in particular a cardboard or packaging web, and comprises a wire section for dewatering a pulp suspension and for forming a fibrous web of the pulp suspension, a press section for further dewatering of the fibrous web and a dryer section for drying the fibrous web.
  • the drying section is arranged after the press section, viewed in the direction of travel LR.
  • the wire section comprises a Mehrlagenformer with several headboxes, the headbox is provided in each case with at least one blade.
  • the device 10 comprises starch-introducing means, via which in front of a respective headbox, in a respective headbox and / or in the Mehrlageformer after a respective headbox starch in the pulp suspension or the fabric produced by a headbox fabric jet can be introduced or applied to the fibrous web ,
  • the press section comprises a press unit, in particular shoe press unit, with at least one press nipple extended in the web running direction.
  • the dryer section comprises a single-row pre-dryer section 12 with at least three separate high-performance dryers 14 arranged within the first two dryer groups 12i, 12 2 of the single-row pre-dryer section 12, which are each arranged on a stabilizing roller 16 of the single-row pre-dryer section 12.
  • the stabilizing rollers 16 of the single-row pre-drying section 12 are arranged at the bottom and the drying cylinders 18 of the single-row pre-drying section 12 are arranged at the top.
  • the high-performance dryers 14 may in particular comprise at least one impingement-flow dryer and / or at least one infrared-type dryer. With such a high-performance dryer, the fibrous web is acted upon at least on one side with a hot-air and / or a superheated steam radiation or with an infrared radiation.
  • the specific energy input of a respective hood of an impingement flow dryer can in particular amount to a maximum of 200 kW / m blowing width.
  • the operating temperature of a respective impingement flow dryer is in particular in the range from 150 to 300.degree. C. and in particular in the range from 200 to 250.degree.
  • the stabilizing rollers 16, on which the high-performance dryers 14 are arranged may in particular each have a diameter in the range of 1200 to 1700 mm.
  • the press unit comprising at least one press nip extended in the direction of travel of the web can be designed, in particular, as a press unit, in particular a shoe press unit, with three press nips or shoe press nips extended in the web running direction.
  • the press section can only have this one press unit with at least one or three extended press nips.
  • the pressing pressure is not built up with a rotating roller and counter-roller, but it presses a stationary shoe against a rotating counter-roller, while a flexible plastic jacket is guided around the shoe.
  • an oil film is built up between the shoe and the flexible plastic jacket.
  • the water pressed out of the fibrous web is delivered to at least one circulating felt as in a conventional press.
  • the so-called press nip can be much longer than in a conventional press, whereby the residence time of the fibrous web in the press nip increases accordingly. Accordingly, the need for thermal drying is lower. Finally, the relatively soft drainage preserves the paper volume.
  • the press unit or press section can have a closed web guide up to the last press nip, which results in a secure web run with a reduced risk of web breaks.
  • the proportion by weight of ash in the base paper produced is for example> 10%, in particular in a range from 10 to 35%, and is preferably> 15%, in particular in the range from 15 to 25%.
  • the press section may include a steam box for preheating the fibrous web, thereby achieving more efficient dewatering.
  • the wire section comprises a hybrid former having an at least substantially horizontal pre-dewatering zone and an adjoining twin-wire section.
  • the Fasermate used to produce the fibrous web may consist of 100 to 50% and in particular from 100 to 80% recycled fibers or waste paper o- from 50 to 100% and in particular from 80 to 100% fresh fibers.
  • the hoods of the high-performance dryer 14 can be automatically retracted, in particular after a web break, for strip transfer, during cleaning and / or during maintenance.
  • the method according to the invention is characterized in that it is carried out using the device according to the invention.
  • a higher strength of the end product such as, for example, game cards is achieved at lower investment and operating costs while ensuring a high dry content and a good web guide.
  • the higher strength achieved is due in particular to the fact that the additional heat energy in the form of high-performance dryers introduced at the beginning of contact drying binds the starch between the individual layers in the papermaking process at an early stage.

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Abstract

Eine Vorrichtung zur Herstellung einer Faserstoffbahn, insbesondere einer Karton- oder Verpackungspapierbahn, umfasst eine Siebpartie zur Entwässerung einer Faserstoffsuspension und zur Bildung einer Faserstoffbahn aus der Faserstoffsuspension, eine Pressenpartie zur weiteren Entwässerung der Faserstoffbahn und eine Trockenpartie zur Trocknung der Faserstoffbahn. Die Siebpartie umfasst einen Mehrlagenformer mit mehreren Stoffaufläufen, deren Stoffauflaufdüse jeweils mit wenigstens einer Lamelle versehen ist. Zudem umfasst die Vorrichtung Stärkeeintragsmittel, über die vor einem jeweiligen Stoffauflauf, in einem jeweiligen Stoffauflauf und/oder spätestens in dem Mehrlagenformer nach einem jeweiligen Stoffauflauf Stärke in die Faserstoffsuspension bzw. den von einem jeweiligen Stoffauflauf erzeugten Stoffstrahl einbringbar bzw. auf die Faserstoffbahn aufbringbar ist. Die Pressenpartie umfasst eine Presseinheit, insbesondere Schuhpresseinheit, mit wenigstens einem in Bahnlaufrichtung verlängerten Pressnip. Die Trockenpartie umfasst eine einreihige Vortrockenpartie mit wenigstens drei separaten, innerhalb der ersten beiden Trockengruppen der einreihigen Vortrockenpartie angeordneten Hochleistungstrocknern, die jeweils an einer Stabilisierungswalze der einreihigen Vortrockenpartie angeordnet sind.

Description

VORRICHTUNG UND VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG EINER FASER¬
STOFFBAHN
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung einer Faserstoffbahn, insbe- sondere einer Karton- oder Verpackungspapierbahn, mit einer Siebpartie zur Entwässerung einer Faserstoffsuspension und zur Bildung einer Faserstoffbahn aus der Faserstoffsuspension, einer Pressenpartie zur weiteren Entwässerung der Faserstoffbahn und einer Trockenpartie zur Trocknung der Faserstoffbahn. Sie betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung einer Faserstoffbahn, insbesondere einer Karton- oder Verpackungspapierbahn.
Gemeinsam mit Karton bilden Verpackungspapiere in der Praxis den größten Anteil an Verpackungsmaterialien. Sie sind universell einsetzbar, sauber und flexibel. Zu den Verpackungspapieren zählen alle Arten von Wellpappe, Sackkraftpapiere für die Papiersäcke, klassische braune Packpapiere und auch die Deckschichten von Gipsplatten. Sie besitzen in der Regel einen hohen Altpapieranteil. Wellenstoff wird bei der Herstellung von Wellpappe als Mittellage zwischen zwei Liner- schichten, d.h. den beiden auf der Innen- und Außenseite der Wellpappenverpackung oder Pappe verwendeten Schichten eingesetzt. Er wird in der Regel aus 100% Altpapier hergestellt. Die erforderlichen Festigkeiten werden durch Auftrag von Stärke erzielt.
Es sind bereits Vorrichtungen der eingangs genannten Art bekannt, bei denen in Fällen, in denen die Trockenleistung in einer Zylindertrockenpartie begrenzt ist und es aus Platzgründen keine Möglichkeit der Verlängerung der Trockenpartie gibt, zur Steigerung der Trockenleistung eine Prallstrahltrocknung in Form von Hochleistungshauben eingesetzt wird. Bei den Prallströmungstrocknern handelt es sich um Hochleistungstrockner, bei denen die Faserstoffbahn zumindest einseitig mit einer Heißluft- und/oder Heißdampfstrahlung beaufschlagt wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine insbesondere zur Herstellung von Karton oder Verpackungspapieren höheren Flächengewichts und insbesondere zur Herstellung von Spiel karten karton geeignete Vorrichtung der eingangs genannten Art anzugeben, die bei einer Minimierung der Investitions- und Betriebskosten unter Gewährleistung eines möglichst hohen Trockengehalts, einer möglichst guten Bahnführung sowie einer möglichst guten Qualität insbesondere auch eine höhere Festigkeit des Endprodukts sicherstellt. Zudem soll ein geeignetes Verfahren zur Herstellung von Karton oder Verpackungspapieren höheren Flächengewichts und insbesondere zur Herstellung von Spiel karten karton angegeben werden. Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 15 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung sowie bevorzugte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens ergeben sich aus den Unteransprüchen, der vorliegenden Beschreibung sowie der Zeichnung.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Herstellung einer Faserstoffbahn, insbesondere einer Karton- oder Verpackungspapierbahn, umfasst eine Siebpartie zur Entwässerung einer Faserstoffsuspension und zur Bildung einer Faserstoffbahn aus der Faserstoffsuspension, eine Pressenpartie zur weiteren Entwässerung der Faserstoffbahn und eine Trockenpartie zur Trocknung der Faserstoffbahn. Dabei umfasst die Siebpartie einen Mehrlagenformer mit mehreren Stoffaufläufen, deren Stoffauflaufdüse jeweils mit wenigstens einer Lamelle versehen ist. Zudem sind Stärkeeintragsmittel vorgesehen, über die vor einem jeweiligen Stoffauflauf, in einem jeweiligen Stoffauflauf und/oder spätestens in dem Mehrlagenformer Stärke in die Faserstoffsuspension bzw. den von einem jeweiligen Stoffauflauf erzeugten Stoffstrahl einbringbar bzw. auf die Faserstoffbahn aufbringbar ist. Die Pressenpartie umfasst eine Presseinheit, insbesondere Schuhpresseinheit mit wenigstens einem in Bahnlaufrichtung verlängerten Pressnip. Die Trockenpartie umfasst eine einreihige Vortrockenpartie mit wenigstens drei separaten, innerhalb der ersten beiden Trockengruppen der einreihigen Vortrockenpartie angeordneten Hochleistungstrocknern, die jeweils an einer Stabilisierungswalze der einreihigen Vortrockenpartie angeordnet sind.
Aufgrund dieser Ausbildung werden bei reduzierten Investitions- und Betriebskos- ten nicht nur ein relativ hoher Trockengehalt und eine gute Bahnführung, sondern auch eine höhere Qualität und insbesondere eine höhere Festigkeit des Endprodukts erreicht. Durch die erfindungsgemäß optimierte Prozessgestaltung ergibt sich bei reduzierten Kosten eine spürbare Festigkeitssteigerung im Endprodukt. Dabei wird die höhere Festigkeit im Endprodukt, beispielsweise Spiel karten karton, insbesondere dadurch erreicht, dass die am Anfang der Kontakttrocknung eingebrachte zusätzliche Wärmeenergie in Form einer Hochleistungstrocknung die Stärke zwischen den einzelnen Lagen beim Papierherstellungsprozess frühzeitig bindet. Die in die Stoffauflaufdüsen der Stoffaufläufe eingesetzten Lamellen sorgen für eine gute Formation und in dem Fall, dass durch die Stärkeeintragsmittel zumindest ein Teil der Stärke bereits vor oder in einem jeweiligen Stoffauflauf eingebracht wird, für eine gleichmäßige Stärkedurchdringung. Wird Stärke zumindest teilweise bereits vor einem jeweiligen Stoffauflauf eingebracht, so kann der Stär- keeintrag beispielsweise in eine Mischbütte oder dergleichen erfolgen. Wie bereits erwähnt, kann die Stärke jedoch zumindest teilweise auch erst im oder nach einem jeweiligen Stoffauflauf und spätestens in der Siebpartie oder Formersektion eingebracht werden. Die mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung sowie durch das erfindungsgemäße Verfahren erzeugbaren Endprodukte besitzen nicht nur eine höhere Spalt- sondern auch eine höhere Oberflächenfestigkeit. Die Hochleistungstrockner umfassen bevorzugt wenigstens einen Prallströmungstrockner und/oder wenigstens einen Infrarottrockner. Mit einem solchen Hochleistungstrockner wird die Faserstoffbahn zumindest einseitig mit einer Heißluft- und/oder einer Heißdampfstrahlung bzw. mit einer Infrarotstrahlung beaufschlagt. Dabei beträgt der spezifische Energieeintrag einer jeweiligen Haube eines Prallströmungstrockners bevorzugt maximal 200 kW/m Blasbreite.
Von Vorteil ist insbesondere auch, wenn die Betriebstemperatur eines jeweiligen Prallströmungstrockners im Bereich von 150 bis 300°C und vorzugsweise im Be- reich von 200 bis 250°C liegt.
Die Stabilisierungswalzen, an denen die Hochleistungstrockner angeordnet sind, besitzen bevorzugt jeweils einen Durchmesser im Bereich von 1200 bis 1700 mm. Gemäß einer weiteren bevorzugten praktischen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist die wenigstens einen in Bahnlaufrichtung verlängerten Pressnip umfassende Presseinheit als Presseinheit, insbesondere Schuhpresseinheit, mit drei in Bahnlaufrichtung verlängerten Pressnips bzw. Schuhpressnips ausgeführt.
Bei einer der Entwässerung der Faserstoffbahn dienenden Schuhpresse wird der Pressdruck nicht mit einer rotierenden Walze und Gegenwalze aufgebaut, sondern es drückt ein stationärer Schuh gegen eine rotierende Gegenwalze. Damit dies funktioniert, wird ein flexibler Kunststoffmantel um diesen Schuh geführt. Zwischen Schuh und Kunststoffmantel wird zur Schmierung ein Ölfilm aufgebaut. Das aus der Faserstoffbahn ausgepresste Wasser wird wie bei einer konventionellen Presse an wenigstens einen umlaufenden Filz abgegeben. Durch die Konstruktion des Schuhs kann der sogenannte Pressnip wesentlich länger sein als bei einer konventionellen Presse, womit die Verweildauer der Faserstoffbahn im Pressnip ent- sprechend zunimmt. Entsprechend wird auch der Bedarf an thermischer Trocknung geringer. Schließlich wird durch die relativ sanfte Entwässerung das Papiervolumen erhalten.
Bevorzugt weist die Pressenpartie nur die eine Presseinheit mit wenigstens einem bzw. drei verlängerten Pressnips auf.
Von Vorteil ist insbesondere auch, wenn die Presseinheit bzw. Pressenpartie bis zum letzten Pressnip eine geschlossene Bahnführung aufweist. Mit einer solchen geschlossenen Bahnführung ergibt ein insgesamt sicherer Betrieb bei reduzierter Gefahr von Bahnrissen.
Der Gewichtsanteil an Asche im erzeugten Rohpapier ist bevorzugt >10%, wobei er insbesondere im Bereich von 10 bis 35 % liegen kann, und vorzugsweise >15%, wobei er insbesondere im Bereich von 15 bis 25 % liegen kann.
Die Pressenpartie kann vorteilhafterweise einen Dampfblaskasten zum Vorwärmen der Faserstoffbahn umfassen, womit die Entwässerung weiter unterstützt wird. Gemäß einer bevorzugten praktischen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung umfasst die Siebpartie einen Hybridformer mit einer zumindest im Wesentlichen horizontalen Vorentwässerungszone und einem sich daran anschließenden Doppelsiebteil. Das zur Erzeugung der Faserstoffbahn eingesetzte Fasermatehal kann aus 100 % bis 50 % und insbesondere aus 100 bis 80 % recycelten Fasern oder Altpapier oder aus 50 bis 100% und insbesondere aus 80 bis 100 Frischfasern bestehen. Von Vorteil ist insbesondere auch, wenn die Hauben der Hochleistungstrockner insbesondere nach einem Bahnriss, zum Streifenüberführen, während der Reinigung und/oder während der Wartung automatisch abfahrbar sind. Damit kann die spätere Wiederaufnahme des Betriebs beschleunigt werden. Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass es unter Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung durchgeführt wird.
Dabei wird gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens der spezifische Energieeintrag einer jeweiligen Haube eines Prallströ- mungstrockners so gewählt, dass er maximal 200 kW/m Blasbreite beträgt.
Die Betriebstemperatur eines jeweiligen Prallströmungstrockners wird bevorzugt so gewählt, dass sie im Bereich von 150 bis 300 °C und vorzugsweise im Bereich von 200 bis 250 °C liegt.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Vorrichtung so betrieben, dass der Gewichtsanteil an Asche im erzeugten Rohpapier > 10 % ist, wobei er insbesondere im Bereich von 10 bis 35 % liegt, und vorzugsweise > 15 % ist, wobei er vorzugsweise im Bereich von 15 bis 25 % liegt.
Von Vorteil ist insbesondere auch, wenn zur Erzeugung der Faserstoffbahn Fasermaterial eingesetzt wird, das aus 100 bis 50 % und insbesondere aus 100 bis 80 % recycelten Fasern oder Altpapier besteht. Zur Erzeugung der Faserstoffbahn kann jedoch auch Fasermate al eingesetzt werden, das aus 50 bis 100 % und insbesondere aus 80 bis 100 % Frischfasern besteht. Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.
Die einzige Figur der Zeichnung zeigt in schematischer Teildarstellung eine einreihige Vortrockenpartie einer beispielhaften Ausführungsform einer erfindungsge- mäßen Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn, insbesondere einer Karton- oder Verpackungspapierbahn.
Die Vorrichtung 10 dient der Herstellung einer Faserstoffbahn, insbesondere einer Karton- oder Verpackungsbahn, und umfasst eine Siebpartie zur Entwässerung einer Faserstoffsuspension und zur Bildung einer Faserstoffbahn aus der Faser- stoffsuspension, eine Pressenpartie zur weiteren Entwässerung der Faserstoffbahn und eine Trockenpartie zur Trocknung der Faserstoffbahn. Die Trockenpartie ist, in Laufrichtung LR gesehen, nach der Pressenpartie angeordnet. Die Siebpartie umfasst einen Mehrlagenformer mit mehreren Stoffaufläufen, deren Stoffauflaufdüse jeweils mit wenigstens einer Lamelle versehen ist.
Zudem umfasst die Vorrichtung 10 Stärkeeintragsmittel, über die vor einem jeweiligen Stoffauflauf, in einem jeweiligen Stoffauflauf und/oder spätestens in dem Mehrlagenformer nach einem jeweiligen Stoffauflauf Stärke in die Faserstoffsuspension bzw. den von einem jeweiligen Stoffauflauf erzeugten Stoffstrahl einbringbar bzw. auf die Faserstoffbahn aufbringbar ist.
Die Pressenpartie umfasst eine Presseinheit, insbesondere Schuhpresseinheit, mit wenigstens einem in Bahnlaufrichtung verlängerten Pressnipp. Die Trockenpartie umfasst eine einreihige Vortrockenpartie 12 mit wenigstens drei separaten, innerhalb der ersten beiden Trockengruppen 12i, 122 der einreihigen Vortrockenpartie 12 angeordneten Hochleistungstrocknern 14, die jeweils an einer Stabilisierungswalze 16 der einreihigen Vortrockenpartie 12 angeordnet sind.
Wie anhand der Fig. 1 zu erkennen ist, sind im vorliegenden Fall die Stabilisierungswalzen 16 der einreihigen Vortrockenpartie 12 unten und die Trockenzylinder 18 der einreihigen Vortrockenpartie 12 oben angeordnet.
Die Hochleistungstrockner 14 können insbesondere wenigstens einen Prallströmungstrockner und/oder wenigstens einen Infrarottrockner umfassen. Mit einem solchen Hochleistungstrockner wird die Faserstoffbahn zumindest einseitig mit einer Heißluft- und/oder einer Heißdampfstrahlung bzw. mit einer Infrarotstrahlung beaufschlagt.
Der spezifische Energieeintrag einer jeweiligen Haube eines Prallströmungstrockners kann insbesondere maximal 200 kW/m Blasbreite betragen. Die Betriebstemperatur eines jeweiligen Prallströmungstrockners liegt insbesondere im Be- reich von 150 bis 300°C und insbesondere im Bereich von 200 bis 250°C.
Die Stabilisierungswalzen 16, an denen die Hochleistungstrockner 14 angeordnet sind, können insbesondere jeweils einen Durchmesser im Bereich von 1200 bis 1700 mm besitzen.
Die wenigstens einen in Bahnlaufrichtung verlängerten Pressnip umfassende Presseinheit kann insbesondere als Presseinheit, insbesondere Schuhpresseinheit, mit drei in Bahnlaufrichtung verlängerten Pressnips bzw. Schuhpressnips ausgeführt sein. Dabei kann die Pressenpartie nur diese eine Presseinheit mit we- nigstens einem bzw. drei verlängerten Pressnips aufweisen. Bei einer Schuhpresse wird der Pressdruck nicht mit einer rotierenden Walze und Gegenwalze aufgebaut, sondern es drückt ein stationärer Schuh gegen eine rotierende Gegenwalze, während um den Schuh ein flexibler Kunststoffmantel geführt wird. Zur Schmierung wird zwischen dem Schuh und dem flexiblen Kunststoffman- tel ein Ölfilm aufgebaut. Das aus der Faserstoffbahn ausgepresste Wasser wird wie bei einer konventionellen Presse an wenigstens einen umlaufenden Filz abgegeben. Durch die Konstruktion des Schuhs kann der sogenannte Pressnip wesentlich länger sein als bei einer konventionellen Presse, womit die Verweildauer der Faserstoffbahn im Pressnip entsprechend zunimmt. Entsprechend wird auch der Bedarf an thermischer Trocknung geringer. Schließlich wird durch die relativ sanfte Entwässerung das Papiervolumen erhalten.
Die Presseinheit bzw. Pressenpartie kann bis zum letzten Pressnip eine geschlos- sene Bahnführung aufweisen, womit sich ein sicherer Bahnlauf bei reduzierter Gefahr von Bahnrissen ergibt.
Der Gewichtsanteil an Asche im erzeugten Rohpapier ist beispielsweise >10%, wobei er insbesondere in einem Bereich von 10 bis 35 % liegt, und ist vorzugs- weise >15%, wobei er insbesondere in einem Bereich von 15 bis 25 % liegt.
Die Pressenpartie kann einen Dampfblaskasten zum Vorwärmen der Faserstoffbahn umfassen, womit eine effizientere Entwässerung erreicht wird. Die Siebpartie umfasst insbesondere einen Hybridformer mit einer zumindest im Wesentlichen horizontalen Vorentwässerungszone und einem sich daran anschließenden Doppelsiebteil. Das zur Erzeugung der Faserstoffbahn eingesetzte Fasermate al kann aus 100 bis 50% und insbesondere aus 100 bis 80 % recycelten Fasern oder Altpapier o- der aus 50 bis 100% und insbesondere aus 80 bis 100 % Frischfasern bestehen. Die Hauben der Hochleistungstrockner 14 können insbesondere nach einem Bahnriss, zum Streifenüberführen, während der Reinigung und/oder während der Wartung automatisch abfahrbar sein.
Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass es unter Ver- wendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung durchgeführt wird.
Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 und durch das erfindungsgemäße Verfahren wird bei geringeren Investitions- und Betriebskosten unter Gewährleistung eines hohen Trockengehalts sowie einer guten Bahnführung insbesondere eine höhere Festigkeit des Endprodukts wie beispielsweise Spiel karten karton erreicht. Dabei ergibt sich sowohl eine höhere Spalt- als auch eine höhere Oberflächenfestigkeit des jeweiligen Endprodukts. Die erzielte höhere Festigkeit ist insbesondere darauf zurückzuführen, dass durch die am Anfang der Kontakttrocknung eingebrachte zusätzliche Wärmeenergie in Form von Hochleistungstrocknern die Stärke zwischen den einzelnen Lagen beim Papierherstellungsprozess frühzeitig bindet.
Bezuqszeichenliste
10 Vorrichtung
12 Vortrockenpartie
5 12i Trockengruppe
122 Trockengruppe
14 Hochleistungstrockner
16 Stabilisierungswalze
18 Trockenzylinder
10 LR Laufrichtung der Maschine

Claims

Patentansprüche
1 . Vorrichtung (10) zur Herstellung einer Faserstoffbahn, insbesondere einer Karton- oder Verpackungspapierbahn, mit einer Siebpartie zur Entwässerung einer Faserstoffsuspension und zur Bildung einer Faserstoffbahn aus der Faserstoffsuspension, einer Pressenpartie zur weiteren Entwässerung der Faserstoffbahn und einer Trockenpartie zur Trocknung der Faserstoffbahn, wobei die Siebpartie einen Mehrlagenformer mit mehreren Stoffaufläufen umfasst, deren Stoffauflaufdüse jeweils mit wenigstens einer Lamelle versehen ist, Stärkeeintragsmittel vorgesehen sind, über die vor einem jeweiligen Stoffauflauf, in einem jeweiligen Stoffauflauf und/oder spätestens in dem Mehrlagenformer nach einem jeweiligen Stoffauflauf Stärke in die Faserstoffsuspension bzw. den von einem jeweiligen Stoffauflauf erzeugten Stoffstrahl einbringbar bzw. auf die Faserstoffbahn aufbringbar ist, die Pressenpartie eine Presseinheit, insbesondere Schuhpresseinheit, mit wenigstens einem in Bahnlaufrichtung verlängerten Pressnip umfasst, und die Trockenpartie eine einreihige Vortrockenpartie (12) mit wenigstens drei separaten, innerhalb der ersten beiden Trockengruppen (12i, 122) der einreihigen Vortrockenpartie (12) angeordneten Hochleistungstrocknern (14) umfasst, die jeweils an einer Stabilisierungswalze (16) der einreihigen Vortrockenpartie (12) angeordnet sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass die Hochleistungstrockner (14) wenigstens einen Prallströmungstrockner und/oder wenigstens einen Infrarottrockner umfassen.
Vorrichtung nach Anspruch 1 ,
dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass der spezifische Energieeintrag einer jeweiligen Haube eines Prallströmungstrockners maximal 200 kW/m Blasbreite beträgt.
Vorrichtung nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass die Betriebstemperatur eines jeweiligen Prallströmungstrockners im Bereich von 150 bis 300 °C und vorzugsweise im Bereich von 200 bis 250 °C liegt.
Vorrichtung nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass die Stabilisierungswalzen (16), an denen die Hochleistungstrockner (14) angeordnet sind, jeweils einen Durchmesser im Bereich von 1200 bis 1700 mm besitzen.
Vorrichtung nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass die wenigstens einen in Bahnlaufrichtung verlängerten Pressnip umfassende Presseinheit als Presseinheit, insbesondere Schuhpresseinheit, mit drei in Bahnlaufrichtung verlängerten Pressnips bzw. Schuhpressnips ausgeführt ist.
Vorrichtung nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass die Pressenpartie nur die eine Presseinheit mit wenigstens einem bzw. drei verlängerten Pressnips aufweist.
8. Vorrichtung nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass die Presseinheit bzw. Pressenpartie bis zum letzten Pressnip eine geschlossenen Bahnführung aufweist.
9. Vorrichtung nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass der Gewichtsanteil an Asche im erzeugten Rohpapier > 10 % ist und insbesondere in einem Bereich von 10 bis 35 % liegt, und vorzugsweise > 15 % ist und in einem Be- reich von 15 bis 25 % liegt.
10. Vorrichtung nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass die Pressenpartie einen Dampfblaskasten zum Vorwärmen der Faserstoffbahn umfasst.
11. Vorrichtung nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass die Siebpartie einen Hybridformer mit einer zumindest im Wesentlichen horizontalen Vorentwässerungszone und einem sich daran anschließenden Doppelsiebteil umfasst.
12. Vorrichtung nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass das zur Erzeugung der Faserstoffbahn eingesetzte Fasermaterial aus 100 bis 50 % und insbesondere aus 100 bis 80 % recycelten Fasern oder Altpapier besteht.
13. Vorrichtung nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass das zur Erzeugung der Faserstoffbahn eigesetzte Fasermaterial aus 50 bis 100 % und insbesondere aus 80 bis 100 % Frischfasern besteht.
14. Vorrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass die Hauben der Hochleistungstrockner (14), insbesondere nach einem Bahnriss, zum Streifenüberführen, während der Reinigung und/oder der während der Wartung au- tomatisch abfahrbar sind.
15. Verfahren zur Herstellung einer Faserstoffbahn, insbesondere einer Kartonoder Verpackungspapierbahn, zu dessen Durchführung eine Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche verwendet wird.
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