WO2006002775A1 - Verfahren zum herstellen einer faserstoffbahn und maschine zur durchführung des verfahrens - Google Patents

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WO2006002775A1
WO2006002775A1 PCT/EP2005/006503 EP2005006503W WO2006002775A1 WO 2006002775 A1 WO2006002775 A1 WO 2006002775A1 EP 2005006503 W EP2005006503 W EP 2005006503W WO 2006002775 A1 WO2006002775 A1 WO 2006002775A1
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WO
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pulp suspension
suspension
machine
fibrous
paper
Prior art date
Application number
PCT/EP2005/006503
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English (en)
French (fr)
Inventor
Klaus Doelle
Original Assignee
Voith Paper Patent Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Voith Paper Patent Gmbh filed Critical Voith Paper Patent Gmbh
Publication of WO2006002775A1 publication Critical patent/WO2006002775A1/de

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Classifications

    • 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

Definitions

  • the invention relates to a method for producing a paper, a cardboard, or another fibrous web in a headbox, a Sieb ⁇ game, a press section and a dryer section having machine.
  • a fibrous suspension is introduced in a machine for producing a fibrous web
  • the size and the arrangement of the components of the machine to be used for this such as the length of the dewatering section, the length of the press section, the length of the dryer section or the pressures, are included in the wire section, the water is sucked out of the fibrous web or used in the press nips of the press section, determined by the intrinsic shadow of the end product of the fibrous web to be produced.
  • the fibrous web is prepared using a fibrous suspension containing ash-laden fibers, wherein the proportion of the loaded fibers is selected such that the fibrous suspension is between 0.01 and 25%, in particular between 0.5 and 15%, compared to a non-loaded fibers having more dehydrated pulp suspension.
  • the size of the individual components of the machine can be influenced according to the invention.
  • the ash When supplying ash by means of the fiber-loading process, for example according to the teaching known from DE 102 04 254 A1, the ash is precipitated directly in the fibers and bound to them. Detected by microscope images, ash also deposits in the cavities of the fibers.
  • the machine according to the invention represents an innovation. It is irrelevant whether the processed fiber raw material is recycled paper, DIP (deked paper) fiber raw material, secondary fiber raw material, bleached or unbleached sulphate pulp, from materials committee, from linen, cotton, and / or hemp fibers (predominantly for cigarette paper), and / or any other paper stock which can be used in a paper machine.
  • DIP deked paper
  • secondary fiber raw material bleached or unbleached sulphate pulp
  • the inventive concept is likewise independent of whether the final product contains filler which is produced by a precipitation process in batch reactors or by a milling process, for example by the use of ground calcium carbonate (GCC), or talc, titanium dioxide (TiO 2 ), silicon, etc., since in the machine designed according to the invention, the filler material used according to the prior art is replaced by the fiber-loading process technology, that is to say according to the state of the art. nology for loading a pulp suspension, prepared filler material is replaced.
  • GCC ground calcium carbonate
  • TiO 2 titanium dioxide
  • the field of application of the filler produced by the fiber-loading process technology extends to papermaking and the fields of application of all types of paper including packaging papers which have a filler content of between 1 and 60% or which have a white topcoat with a filler content between 1 and 60%.
  • this faster dewatering can also mean that the dewatering under equal conditions leads to higher dry contents and / or that the paper machine can be driven faster and / or that a reduction in the pressure pressures is possible. The latter leads to a high-volume finished paper.
  • Fabric made with fiber-loading technology allows the papermaking machine to be redesigned in terms of size and performance of the individual components, as well as effective production of various types of paper, such as FL copying and printing papers of all types, FL spreadsheets of all kinds, FL newsprint of all kinds, FL cigarette paper of all kinds, FL B & P paper of all kinds, FL sack paper of all kinds and FL filter paper of all kinds.
  • various types of paper such as FL copying and printing papers of all types, FL spreadsheets of all kinds, FL newsprint of all kinds, FL cigarette paper of all kinds, FL B & P paper of all kinds, FL sack paper of all kinds and FL filter paper of all kinds.
  • pulp produced using the fiber-loading combination process technology generally has a higher dewatering capability, which, depending on the required milling grade and filler content, is between 5 and 200 ml CSF or between 0 and 30 SR.
  • the pulp laden with ash or the pulp containing it has a low water retention capacity which, depending on the raw material used to produce the paper, lies between 2 and 25% of the water retention capacity of pulp not loaded with ash.
  • the pulp can be removed more quickly from fibrous pulp which is loaded with ash, so that the pulp dries faster than pulp not loaded with ash. This also has an influence on the rewet, which is lower in papermaking ash-loaded pulp, as well as on the printability of herge ⁇ set paper types.
  • the high mechanical properties of the final product achieved by the higher freeness have a positive effect on the production of all types of paper, in particular of FL copying and printing papers of all kinds, FL coating papers of all kinds, FL Newsprint papers of all kinds, FL cigarette papers of all kinds, FL-B & P papers of all kinds, FL sack kraft papers of all kinds and FL filter papers of all kinds, because of process-related mechanical loads in the various sections of the paper machine such as the press section, the dryer section and in the rolling area, the intermediate product produced and the end product are subjected to high mechanical loading by the use of reeling, winding, reeling and converting machines.
  • high mechanical loads are produced on the paper used, in part due to the low basis weight and by the use of winding machines in the production process of the paper.
  • the better drying which is increased for example in the range between 1 and 20%, thus the efficiency of the production of all paper types can be improved. be used, then a shorter dryer section is used.
  • a shorter dryer section is used.
  • several drying cylinders and, in the case of a single-row drying section, also correspondingly many deflection rollers are saved.
  • By reducing the size of the dryer section by redesigning the dewatering and pressing sections, a more compact paper machine is created which requires lower investment costs.
  • the production speed can be increased by the improved drying, with an increase in the range between 0.1 and 20% is achieved.
  • the pulp suspension is dewatered faster within the press section by between 0.01 and 300%, in particular between 1 and 200%, compared with a pulp suspension having no loaded fibers.
  • the fibrous suspension within the dryer section is dewatered more rapidly by between 0.01 and 250%, in particular between 1 and 200%, in comparison with a fibrous suspension which has no loaded fibers.
  • the invention also relates to a machine for producing a paper, board, tissue or another fibrous web from a Fa 'serstoffsuspen- sion in one of the methods listed above.
  • the machine is characterized in that it comprises a device for loading a pulp suspension with ash.
  • the device included in the machine is designed to include a static mixer, a caustic soda or calcium hydroxide injection device, a press or dewatering screw, a balance reactor or a leveling screw, a vessel serving as a crystallizer, another static mixer, a carbon dioxide storage tank or an additional means for recovering carbon dioxide.
  • An advantage is a machine that has a high-consistency cleaner and / or a carbon dioxide heater and / or a reservoir for press water or withdrawn in the dewatering screw water.
  • filtrate obtained in the dewatering screw can be returned to the pulp suspension via a line to a receiver chest or another upstream device for processing the pulp suspension.
  • An advantage is an embodiment of the machine in which an additional washing device for cleaning the fibrous suspension is arranged after the vessel serving as a crystallizer.
  • the machine can advantageously a twin-wire former, in particular with.
  • the additional suction roll has the potential for improving the drainage between 0.01 and 500%, preferably in the range between 1 and 200%.
  • the machine advantageously has at least one shoe press in its press section.
  • FIG. 1 is a diagram of the preparation of a Faserstoffsuspensio ⁇ for use in a machine for producing a fibrous web and Fig. 2 shows an embodiment of a machine for producing a fibrous web.
  • a device 1 For a pulp suspension, a device 1 (FIG. 1) is provided, which is equipped with control valves 2, 3.
  • the control valve 2 is arranged in a line 4, via which the piping system of the device 1 with a static Mixer 5 is connected. Diluent water is fed into the mixer 5 via a valve 6.
  • the mixer 5 is arranged in the flow direction of the pulp suspension a chest 7 or a container for storing the pulp suspension nachge ⁇ . From the chest 7, the pulp suspension is pumped via a pump 8 to a further static mixer 9. Also, the mixer 9 is supplied via a valve 10 dilution water. Likewise, the inflow of a suspension of calcium hydroxide is controlled via a valve 11 which is mounted in a line 12.
  • a preparation device 13 in which solid calcium oxide or calcium hydroxide is introduced into water.
  • the preparation device 13 is supplied via a line 14 with a valve 15 water.
  • the suspension produced in the preparation device 13 is introduced into the line 12 via a pump 16. ,
  • a fibrous suspension mixed with calcium hydroxide flows from the mixer 9 into a line 17 with a valve 18 to a dewatering screw 19 in which water is withdrawn from the pulp suspension, for example via a line 20 to the mixer 5 as dilution water to-Feedb. is performed.
  • the water withdrawn in the dewatering screw 19 can also be conducted to a storage container 21 for the fibrous suspension or it is returned to the mixer 9.
  • the pH value can be increased and adjusted by the reflux of calcium hydroxide-containing water in the aggates upstream of the dewatering screw 19.
  • the pulp suspension passes via a line 22 to a leveling screw 23 in order to uniform the pulp suspension.
  • a vessel 25 (crystallizer) in the flow direction.
  • This is connected via a equipped with valves 26, 27 and a pump 28 line 29 for supplying carbon dioxide with a carbon dioxide storage tank 30.
  • carbon dioxide is in the Crystallizer 25 is introduced to produce the desired precipitation reaction of calcium hydroxide and carbon dioxide to form calcium carbonate as a filler in the fibers of the pulp.
  • the carbon dioxide storage container 30 is additionally connected to the leveling worm 23.
  • the carbon dioxide storage container 30 is additionally connected to the leveling worm 23.
  • the line 29 is connected via a further valve 33 with a static mixer 34.
  • the latter serves to add further carbon dioxide to the pulp suspension flowing out of the crystallizer 25 via a line 35 provided with a valve 35.
  • the pulp suspension flows into a mixing tank 37. Between the mixer 34 and the mixing tank 37, a reservoir 38 may be arranged, which also serves as a filtration device. From the storage tank 38, filtrate enriched with calcium carbonate is returned to the feed chute 7 or into another upstream aggregate for the treatment of the dilution water or the pulp suspension.
  • the mixing vessel 37 is equipped with a rotor 39 for mixing the pulp suspension. From the mixer 34, the pulp suspension flows either directly to a headbox of a paper machine or is subjected to a further mechanical treatment, for example in a Refiner Feed Chest.
  • the mixer 34 can also be supplied via the valve 3 and a line 40, in which this ange ⁇ is introduced, pulp suspension, which is not yet acted upon with calcium hydroxide.
  • a high-consistency refiner 46 is disposed within the conduit 4.
  • a heater 47 for the carbon dioxide supplied from the reservoir 30 is also a heater 47 for the carbon dioxide supplied from the reservoir 30.
  • the heater 47 operates with superheated steam which is supplied via an inlet 48 and discharged again via an outlet 49.
  • a paper machine which is suitable, for example, for producing a fibrous web from the pulp suspension produced in the device 1, comprises a headbox 50, a twin-wire former 51 with two sieves 52, 53, of which the sieve 53 is a suction roll 54 wraps around a press section 55 with a plurality of press nips 56, 57, 58.
  • a single-row drying section 59 adjoins the press section 55.
  • the fibrous web is passed through a starch application device 60 and smoothed in a calender 61 having a plurality of roller pairs. Subsequently, the fibrous web is wound up in a winding device 62. LIST OF REFERENCE NUMBERS

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Abstract

Ein Verfahren zum Herstellen einer Papier-, Karton-, Tissue- oder einer anderen Faserstoffbahn in einer einen Stoffauflauf (50), eine Siebpartie (51), eine Pressen­partie (55) und eine Trockenpartie (59) aufweisenden Maschine ist dadurch ge­kennzeichnet, dass die Faserstoffbahn unter Einsatz einer mit Asche beladene Fasern enthaltenden Faserstoffsuspension hergestellt wird, wobei der Anteil der beladenen Fasern derart gewählt wird, dass die Faserstoffsuspension um zwischen 0,01 und 25 %, insbesondere zwischen 0,5 und 15 %, gegenüber einer keine beladene Fasern aufweisenden Faserstoffsuspension stärker entwässert wird.

Description

Verfahren zum Herstellen einer Faserstoffbahn und Maschine zur Durchführung des Verfahrens
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen einer Papier-, einer Karton-, oder einer anderen Faserstoffbahn in einer einen Stoffauflauf, eine Sieb¬ partie, eine Pressenpartie und eine Trockenpartie aufweisenden Maschine.
Wenn in einer Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn eine Faserstoffsus- pension eingebracht wird, wird die Größe und die Anordnung der hierfür einzu¬ setzenden Komponenten der Maschine, wie die Länge der Entwässerungsstrecke, die Länge der Pressenpartie, die Länge der Trockenpartie oder die Drücke, mit denen in der Siebpartie das Wasser aus der Faserstoffbahn herausgesaugt wird, oder die in den Pressnips der Pressenpartie eingesetzt werden, durch die Eigen- schatten des herzustellenden Endprodukts der Faserstoffbahn festgelegt.
In der Regel werden bei der Papierherstellung weit über 95 % des Wassers der Faserstoffsuspension, welche mit einer Stoffdichte zwischen 0,2 und 3 % in den Stoffauflauf strömt, in der Siebpartie entfernt, so dass die Faserstoffbahn diese mit einem Trockengehalt zwischen 1 und 10% verläset. Die nachfolgende Pressen¬ partie erhöht den Trockengehalt der Faserstoffbahn auf 20 bis 45 %, so dass das Papier die sich an die Pressenpärtie anschließende Trockenpartie mit einem Trockengehalt von 92 bis 99 % verlässt.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, die Größe der Komponenten der Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn zu beeinflussen.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass die Faserstoffbahn unter Einsatz einer mit Asche beladene Fasern enthaltenden Faserstoffsuspen¬ sion hergestellt wird, wobei der Anteil der beladenen Fasern derart gewählt wird, dass die Faserstoffsuspension um zwischen 0,01 und 25 %, insbesondere zwischen 0,5 und 15 %, gegenüber einer keine beladene Fasern aufweisenden Faserstoffsuspension stärker entwässert wird.
Durch den Einsatz der Technologie zum Beladen von Fasern der Faserstoffsus¬ pension mit Asche, insbesondere mit Calciumcarbonat (Precipitated Calcium Car- bonate), bei der Herstellung der Faserstoffsuspension, lässt sich gemäß der Erfin- düng die Größe der einzelnen Komponenten der Maschine beeinflussen.
Bei der Zuführung von Asche mit Hilfe des Fiber-Loading-Prozesses, beispiels¬ weise gemäß der aus der DE 102 04 254 A1 bekannten Lehre, wird die Asche direkt in den Fasern ausgefällt und an diese gebunden. Durch Mikroskopauf- nahmen nachweisbar, lagert sich auch Asche in den Hohlräumen der Fasern ab.
Gegenüber herkömmlichen Konzepten einer Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn stellt die erfindungsgemäße Maschine eine Neuerung dar. Dabei ist es unrelevant, ob der verarbeitete Faserrohstoff aus Recycling-Papier, aus DIP- (Deinked Paper)-Faserrohstoff, aus Sekundärfaserrohstoff, aus gebleichtem oder ungebleichtem Sulfatzellstoff, aus Fertigungsstoffausschuss, aus Leinen-, Baum- woll-, und/oder Hanffasern (vorwiegend für Zigarettenpapier), und/oder jeglichem anderen Papierrohstoff, der in einer Papiermaschine eingesetzt werden kann, be¬ steht.
Das erfindungsgemäße Konzept ist ebenfalls unabhängig davon, ob das Endpro¬ dukt Füllstoff enthält, der durch einen Fällungsprozess in Batchreaktoren oder durch einen Mahlungsprozess, beispielsweise durch den Einsatz gemahlenen Calciumcarbonats (GCC = ground calcium carbonate), zustande kommt, oder Talk, Titandioxid (TiO2), Silicium, etc. enthält, da bei der gemäß der Erfindung ausgestalteten Maschine das nach dem Stand der Technik benutzte Füllstoffma¬ terial durch das nach der Fiber-Loading-Prozesstechnologie, d. h. nach der Tech- nologie zum Beladen einer Faserstoffsuspension, hergestellte Füllstoffmaterial ersetzt wird.
Das Anwendungsgebiet des mit der Fiber-Loading-Prozesstechnologie herge- stellten Füllstoffs erstreckt sich auf die Papierherstellung und die Anwendungsge¬ biete aller Papiersorten einschließlich der Verpackungspapiere, die einen Füll¬ stoffgehalt zwischen 1 und 60 % aufweisen oder die eine weiße Deckschicht mit einem Füllstoffgehalt zwischen 1 und 60 % aufweisen.
Wenn eine Faserstoffsuspension bei der Herstellung einer Faserstoffbahn mit der Fiber-Loading-Technologie behandelt wird, resultiert ein vollkommen neues Pro¬ dukt, welches andere Anforderungen an die Maschine zur Herstellung der Faser¬ stoffbahn stellt und verbesserte Eigenschaften gegenüber den gegenwärtigen marktgängigen Produkten hat sowie ein neues Papiermaschinenkonzept ermög- licht. Dabei wird eine Verkürzung oder eine Umgestaltung der Entwässerungs¬ strecke möglich, da der beladene Faserstoff bei gleichem oder höherem Wassergehalt schneller entwässert wird.
Bei der Papiererzeugung kann diese schnellere Entwässerung auch bedeuten, - dass die Entwässerung unter gleichen Bedingungen zu höheren Trockengehalten führt und/oder dass die Papiermaschine schneller gefahren werden kann und/oder dass eine Verringerung der Pressendrücke möglich ist. Letzteres führt zu einem höhervolumigen Fertigpapier.
Durch die bessere Trocknungsfähigkeit kommt eine gegenüber dem Stand der Technik kürzere und günstiger ausgestaltete Trockenpartie zum Einsatz.
Wenn Faserstoff mit der Fiber-Loading-Technologie hergestellt wird, ermöglicht dies eine Neugestaltung der Papiermaschine in Bezug auf die Größe und die Leistung der Einzelkomponenten sowie eine effektive Herstellung verschiedener Papiersorten, beispielsweise FL-Kopier- und Drückpapiere aller Art, FL-Streich- papier aller Art, FL-Zeitungsdruckpapier aller Art, FL-Zigarettenpapier aller Art, FL- B&P-Papier aller Art, FL-Sackkraftpapier aller Art und FL-Filterpapier aller Art.
Insgesamt bestehen die Vorteile der Erfindung darin, dass mit der Fiber-Loading- Kombinationsprozesstechnologie hergestellter Faserstoff im allgemeinen eine höhere Entwässerungsfähigkeit hat, die in Abhängigkeit vom geforderten Mahl¬ grad und Füllstoffgehalt zwischen 5 und 200 ml CSF oder zwischen 0 und 30 SR liegt.
Der mit Asche beladene Faserstoff oder die ihn enthaltende Pulpe besitzt ein nied- riges Wasserrückhaltevermögen, der in Abhängigkeit von dem zur Herstellung des Papiers eingesetzten Rohstoff zwischen 2 und 25 % des Wasserrückhaltever¬ mögens von nicht mit Asche beladenem Faserstoff liegt. Aus mit Asche bela- denem Faserstoff lässt sich das Wasser schneller entfernen, so dass der Faser¬ stoff schneller trocknet als nicht mit Asche beladener Faserstoff. Dies hat auch einen Einfluss auf die Rückbefeuchtung, welche im Papierherstellung bei mit Asche beladenem Faserstoff geringer ist, sowie auf die Bedruckbarkeit der herge¬ stellten Papiersorten.
Mit der Fiber-Loading-Technologie lässt sich auch ein höherer Mahlgrad des Fa- serstoffs energiegünstig erreichen, da bis zu 50 % der Mahlungsenergie einge¬ spart werden; dies wirkt sich insbesondere bei solchen Papiersorten aus, die einen Mahlprozess während ihrer Herstellung durchlaufen oder einen hohen oder sogar sehr hohen Mahlgrad aufweisen, wie beispielsweise FL-Kopier- und Druck¬ papiere aller Art, FL-Streichpapier aller Art, FL-Zeitungsdruckpapier aller Art, FL- Zigarettenpapier aller Art, FL-B&P-Papier aller Art, FL-Sackkraftpapier aller Art und FL-Filterpapier aller Art. Dabei ist es möglich, den Papierrohstoff höher aus- zumahlen, wobei sich höhere Festigkeiten ergeben, die sich positiv auf die Lauf¬ eigenschaften der Papiermaschine auswirken.
Die durch den höheren Mahlgrad erreichten hohen mechanischen Fertigkeiten des Endprodukts wirken sich positiv auf die Herstellung aller Papiersorten, insbeson¬ dere von FL-Kopier- und Druckpapieren aller Art, FL-Streichpapieren aller Art, FL- Zeitungsdruckpapieren aller Art, FL-Zigarettenpapieren aller Art, FL-B&P-Papieren aller Art, FL-Sackkraftpapieren aller Art und FL-Filterpapieren aller Art aus, da durch prozessbedingte mechanische Belastungen in den verschiedenen Sek¬ tionen der Papiermaschine wie der Pressenpartie, der Trockenpartie und im Auf- rollbereich das hergestellte Zwischenprodukt und das Endprodukt durch die Ver¬ wendung von Aufroll-, Wickel-, Umroll- und Konvertierungsmaschinen mechanisch hoch belastet werden. Insbesondere bei der Herstellung von Papier mit hohem Füllstoffgehalt und niedrigem Flächengewicht entstehen hohe mechanische Be¬ lastungen an dem verwendeten Papier, teilweise bedingt durch das niedrige Flächengewicht sowie durch die Verwendung von Wickelmaschinen im Herstel- lungsprozess des Papiers.
Durch die bessere Trocknung, die beispielsweise im Bereich zwischen 1 und 20 % erhöht ist, kann somit die Effizienz der Herstellung aller Papiersorten verbessert. werden, wobei dann eine kürzere Trockenpartie eingesetzt wird. Es werden somit mehrere Trockenzylinder und, im Falle einer einreihigen Trockenpartie, auch ent¬ sprechend viele Umlenkwalzen eingespart. Durch eine Verkleinerung der Trockenpartie, durch eine Umgestaltung der Entwässerungs- und der Pres¬ senstrecke wird eine kompaktere Papiermaschine geschaffen, die niedrigere In- vestitionskosten erfordert.
Bei herkömmlichen Papiermaschinen lässt sich die Produktionsgeschwindigkeit durch die verbesserte Trocknung erhöhen, wobei eine Steigerung im Bereich zwischen 0,1 und 20 % erreicht wird.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteran¬ sprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen.
Von Vorteil ist eine Ausgestaltung des Verfahrens, gemäß der die Faserstoffsus- pension innerhalb der Siebpartie um zwischen 0,01 und 25 %, insbesondere zwischen 0,5 und 15 %, gegenüber einer keine beladene Fasern aufweisenden Faserstoffsuspension schneller entwässert wird. Insbesondere ist es hierbei von Vorteil, wenn die Faserstoffsuspension durch eine innerhalb der Siebpartie integrierte oder zusätzlich angeordnete Saugwalze um zwischen 0,01 und 500 %, insbesondere zwischen 1 und 200 %, gegenüber einer keine beladene Fasern aufweisenden Faserstoffsuspension schneller entwässert wird.
Von Vorteil ist es auch, dass die Faserstoffsuspension innerhalb der Pressenpartie urn zwischen 0,01 und 300 %, insbesondere zwischen 1 und 200 %, gegenüber einer keine beladene Fasern aufweisenden Faserstoffsuspension schneller entwässert wird.
In einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens wird erreicht, dass die Faserstoff¬ suspension innerhalb der Trockenpartie um zwischen 0,01 und 250 %, insbeson- dere zwischen 1 und 200 %, gegenüber einer keine beladene Fasern aufweisen¬ den Faserstoffsuspension schneller entwässert wird.
Die Erfindung bezieht sich auch auf eine Maschine zur Herstellung einer Papier-, Karton-, Tissue- oder einer anderen Faserstoffbahn aus einer Fa'serstoffsuspen- sion in einem der oben aufgeführten Verfahren.
Die Maschine ist dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Vorrichtung zur Beladung einer Faserstoffsuspension mit Asche umfasst.
Vorteilhaft ist die von der Maschine umfasste Vorrichtung so ausgestaltet, dass sie einen statischen Mischer, eine Zubereitungsvorrichtung zum Einbringen von CaI- ciumoxid oder Calciumhydroxid, eine Presse oder Entwässerungsschnecke, einen Ausgleichsreaktor oder eine Egalisierschnecke, ein als Kristallisator dienendes Gefäß, einen weiteren statischen Mischer, einen Kohiendioxid-Vorratsbehälter oder eine zusätzliche Einrichtung zur Wiedergewinnung von Kohlendioxid umfasst.
Von Vorteil ist eine Maschine, die einen High-Consistency-Reiniger und/oder einen Kohlendioxid-Erhitzer und/oder einen Vorratsbehälter für Presswasser oder für in der Entwässerungsschnecke entzogene Wasser umfasst.
In einer weiteren vorteilhaften Ausbildung der Maschine ist vorgesehen, dass, in der Entwässerungsschnecke gewonnenes Filtrat der Faserstoffsuspension über eine Leitung zu einer Vorlagebütte oder eine andere vorgelagerte Einrichtung zur Aufbereitung der Faserstoffsuspension zurückführbar ist.
Von Vorteil ist eine Ausgestaltung der Maschine, in der nach dem als Kristallisator dienenden Gefäß eine zusätzliche Wascheinrichtung zur Reinigung der Faser¬ stoffsuspension angeordnet ist.
Zusätzlich kann die Maschine mit Vorteil einen Doppelsiebformer, insbesondere mit. einer zusätzlichen Saugwalze, umfassen, Die zusätzliche Saugwalze hat das Potential zur Verbesserung der Entwässerung zwischen 0,01 und 500 %, vor¬ zugsweise im Bereich zwischen 1 und 200 %.
Mit Vorteil weist die Maschine in ihrer Pressenpartie mindestens eine Schuh¬ presse auf.
Von Vorteil ist der Einsatz eines Kalanders mit einer Mehrzahl von Nips.
Nachstehend wird die Erfindung in einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 ein Schema die Aufbereitung einer Faserstoffsuspensioή zum Einsatz in einer Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn und Fig. 2 eine Ausgestaltung einer Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn.
Für eine Faserstoffsuspension ist eine Vorrichtung 1 (Fig. 1) vorgesehen, das mit Steuerventilen 2, 3 ausgestattet ist. Das Steuerventil 2 ist in einer Leitung 4 ange¬ ordnet, über die das Rohrleitungssystem der Vorrichtung 1 mit einem statischen Mischer 5 verbunden ist. In den Mischer 5 wird über ein Ventil 6 Verdünnungs¬ wasser zugeführt. Dem Mischer 5 ist in Fließrichtung der Faserstoffsuspension eine Bütte 7 oder ein Behälter zur Bevorratung der Faserstoffsuspension nachge¬ ordnet. Aus der Bütte 7 wird die Faserstoffsuspension über eine Pumpe 8 zu einem weiteren statischen Mischer 9 gepumpt. Auch dem Mischer 9 wird über ein Ventil 10 Verdünnungswasser zugeführt. Ebenso wird über ein Ventil 11 , das in einer Leitung 12 angebracht ist, der Zufluss einer Suspension von Calciumhydro- xid gesteuert.
Dieses wird von einer Zubereitungsvorrichtung 13 zur Verfügung gestellt, in der festes Calciumoxid oder Calciumhydroxid in Wasser eingebracht wird. Hierzu wird der Zubereitungsvorrichtung 13 über eine Leitung 14 mit einem Ventil 15 Wasser zugeleitet. Die in der Zubereitungsvorrichtung 13 erzeugte Suspension wird über eine Pumpe 16 in die Leitung 12 eingeleitet. .
Aus dem Mischer 9 strömt somit eine mit Calciumhydroxid versetzte Faserstoff¬ suspension in eine Leitung 17 mit einem Ventil 18 zu einer Entwässerungs¬ schnecke 19, in der der Faserstoffsuspension Wasser entzogen wird, das bei¬ spielsweise über eine Leitung 20 zu dem Mischer 5 als Verdünnuhgswasser zu- rückg.eführt wird. Alternativ oder zusätzlich kann das in der Entwässerungs¬ schnecke 19 entzogene Wasser auch zu einem Vorratsbehälter 21 für die Faser¬ stoffsuspension geleitet werden, oder es wird zu dem Mischer 9 zurückgeleitet. In allen Fällen lässt sich in den der Entwässerungsschnecke 19 vorgelagerten Ag¬ gregaten der pH-Wert durch den Rückfluss an Calciumhydroxid-haltigem Wasser erhöhen und einregeln.
Aus der Entwässerungsschnecke 19 gelangt die Faserstoffsuspension über eine Leitung 22 zu einer Egalisierschnecke 23, um die Faserstoffsuspension zu ver¬ gleichmäßigen. Dieser ist in Flußrichtung über eine Leitung 24 ein Gefäß 25 (Kristallisator) nachgeordnet. Dieses ist über eine mit Ventilen 26, 27 und einer Pumpe 28 ausgestattete Leitung 29 zur Zuführung von Kohlendioxid mit einem Kohlendioxid-Vorratsbehälter 30 verbunden. Aus diesem wird Kohlendioxid in den Kristallisator 25 eingeleitet, um die gewünschte Fällungsreaktion von Calcium- hydroxid und Kohlendioxid zur Bildung von Calciumcarbonat als Füllstoff in den Fasern des Faserstoffs zu erzeugen.
Über eine von der Leitung 29 abzweigende weitere Leitung 31 , die mit einem Ven¬ til 32 ausgestattet ist, ist der Kohlendioxid-Vorratsbehälter 30 zusätzlich mit der Egalisierschnecke 23 verbunden. Dadurch lässt sich auch in diese Kohlendioxid einleiten, um bereits dort wenigstens teilweise die Fällungsreaktibn auszuführen.
Ebenso ist die Leitung 29 über ein weiteres Ventil 33 mit einem statischen Mischer 34 verbunden. Dieser dient dazu, der über eine mit einem Ventil 35 versehene Leitung 36 aus dem Kristallisator 25 herausströmende Faserstoffsuspension wei¬ teres Kohlendioxid zuzusetzen.
Aus dem Mischer 34 strömt die Faserstoffsuspension in einen Mischbehälter 37. Zwischen dem Mischer 34 und dem Mischbehälter 37 kann ein Vorratsbehälter 38 angeordnet sein, der zusätzlich als Filtrationsvorrichtung dient. Von dem Vorrats¬ behälter 38 aus wird mit Calciumcarbonat angereichertes Filtrat in die Vorlage- bütte 7 oder in ein anderes vorgelagertes Aggregat zur Aufbereitung des Verdün- nungswassers oder der Faserstoffsuspension zurückgeführt. Der Mischbehälter 37 ist mit einem Rotor 39 zum Durchmischen der Faserstoffsuspension ausgestattet. Aus dem Mischer 34 fließt die Faserstoffsuspension entweder unmittelbar zu einem Stoffauflauf einer Papiermaschine oder wird einer weiteren mechanischen Behandlung unterzogen, beispielsweise in einem Refiner Feed Chest.
Dem Mischer 34 kann über das Ventil 3 und eine Leitung 40, in der dieses ange¬ bracht ist, ebenfalls Faserstoffsuspension zugeführt werden, die noch nicht mit Calciumhydroxid beaufschlagt ist.
Ferner ist vorgesehen, dass aus der Maschine zur Herstellung der Faserstoffbahn, insbesondere der Papiermaschine, Weißwasser oder Prozesswasser, das bei¬ spielsweise im Siebbereich der Papiermaschine zurückgewonnen wurde, oder, wie oben bereits dargestellt, Faserstoffsuspension aus der Entwässerungs¬ schnecke 19, dem Behälter 21 zugeführt wird. Diesem wird beispielsweise über eine Leitung 41 mit einem Ventil 42 Verdünnungswasser zugeleitet.
Aus dem Behälter 21 strömt mit Prozesswasser vermischtes Verdünnungswasser über eine Leitung 43, eine Pumpe 44 sowie ein Ventil 45 zu dem Kristallisator 25. Es ergibt sich somit gemäß dem in Fig. 1 dargestellten Aufbau einer Anordnung zum Beladen der Faserstoffsuspension mit Füllstoff, insbesondere mit Calcium¬ carbonat, eine Vielzahl von Möglichkeiten, die Zusammensetzung der zu erzeu- genden Faserstoffsuspension in verschiedenen Stadien der Herstellung zu beein¬ flussen.
Mit Vorteil ist innerhalb der Leitung 4 ein High-Consistency-Refiner 46 angeordnet. Optional ist auch ein Erhitzer 47 für das von dem Vόrratsbehälter 30 zugeführte Kohlendioxid. Der Erhitzer 47 arbeitet mit Heißdampf, der über einen Einlass 48 zu- und über einen Auslass 49 wieder abgeführt wird.
Eine Papiermaschine (Fig. 2), die beispielsweise zur Herstellung einer Faserstoff¬ bahn aus der in der Vorrichtung 1 erzeugten Faserstoffsuspension geeignet ist, umfasst einen Stoffauflauf 50, einen Doppelsiebformer 51 mit zwei Sieben 52, 53, von denen das Sieb 53 eine Saugwalze 54 umschlingt, eine Pressenpartie 55 mit mehreren Pressnips 56, 57, 58. An die Pressenpartie 55 schließt sich eine einrei¬ hige Trockenpartie 59 an. Die Faserstoffbahn wird durch eine Vorrichtung zum Auftragen 60 von Stärke hindurchgeführt und in einem Kalander 61 mit einer Mehrzahl von Walzenpaaren geglättet. Anschließend wird die Faserstoffbähn in einer Wickeleinrichtung 62 aufgewickelt. Bezugszeichenliste
1 Vorrichtung
2 Steuerventil
3 Steuerventil
4 Leitung
5 . statischer Mischer
6 Ventil
7 Bütte
10 8 Pumpe
9 statischer Mischer
10 Ventil
11 Ventil
12 Leitung
15 13 Zubereitungsvorrichtung
14 Leitung
15 Ventil
16 Pumpe
17 Leitung
20 18 Ventil
19 Entwässern ngssch necke
20 Leitung
21 Vorratsbehälter
22 Leitung
25 23 Egalisierschnecke
24 Leitung
25 Gefäß
26 Ventil
27 Ventil
30 28 Pumpe
29 Leitung
30 Kohlendioxid-Vorratsbehälter 31 Leitung
32 Ventil
33 Ventil
34 statischer Mischer
35 Ventil
36 Leitung
37 Mischbehälter
38 Vorratsbehälter
39 Rotor
10 40 Leitung
41 Leitung
42 Ventil
43 Leitung
44 Pumpe
15 45 Ventil
46 High-Consistency-Refiner
47 Erhitzer
48 Einlass
49 Auslass
20 50 Stoffauflauf
51 Doppelsiebformer
52 Sieb
53 Sieb
54 Saugwalze
25 55 Pressenpartie
56 Pressnip
57 Pressnip
58 Pressnip
59 Trockenpartie
30 60 Vorrichtung zum Auftragen von Stärke
61 Kalander

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Herstellen einer Papier-, Karton-, Tissue- oder einer anderen Faserstoffbahn in einer einen Stoffauflauf (50), eine Siebpartie (51), eine Pressenpartie (55) und eine Trockenpartie (59) aufweisenden Maschine, dadurch gekennzeichnet, dass die Faserstoffbahn unter Einsatz einer mit Asche beladene Fasern ent- haltenden Faserstoffsuspension hergestellt wird, wobei der Anteil der be- ladenen Fasern derart gewählt wird, dass die mechanische Entwässerung der Faserstoffsuspension um zwischen 0,01 und 25 %, insbesondere zwischen 0,5 und 15 %, schneller ist als bei einer keine beladene Fasern aufweisenden Faserstόffsuspension.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Faserstoffsuspension innerhalb der Siebpartie (51) um zwischen 0,01 und 25 %, insbesondere zwischen 0,5 und 15 %, gegenüber einer keine beladene Fasern aufweisenden Faserstoffsuspension schneller entwässert wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Faserstoffsuspensiön durch eine innerhalb der Siebpartie (51) inte¬ grierte oder zusätzlich angeordnete Saugwalze (54) um zwischen 0,01 und 500 %, insbesondere zwischen 1 und 200 %, gegenüber einer keine be¬ ladene Fasern aufweisenden Faserstoffsuspension schneller entwässert wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Faserstoffsuspension innerhalb der Pressenpartie (55) um zwischen
0,01 und 300 %, insbesondere zwischen 1 und 200 %, gegenüber einer keine beladene Fasern aufweisenden Faserstoffsuspension schneller entwässert wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Faserstoffsuspension innerhalb der Trockenpartie (59) um zwischen 0,01 und 250 %, insbesondere zwischen 1 und 200 %, gegenüber einer keine beladene Fasern aufweisenden Faserstoffsuspension schneller entwässert wird.
6. Maschine zur. Herstellung einer Papier-, Karton-, Tissue- oder einer anderen Faserstoffbahn aus einer Faserstoffsuspension in einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, däss sie eine Vorrichtung (1) zur Beladung einer Faserstoffsuspension mit Asche umfässt.
7. Maschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) einen statischen Mischer (5, 9), eine Zubereitungsvorrichtung (13) zum Einbringen von Calciumoxid oder CaI- ciumhydroxid, eine Presse oder Entwässerungsschnecke (19), einen Aus¬ gleichsreaktor oder eine Egalisierschnecke (23), ein als Kristallisator dienen- des. Gefäß (25), einen weiteren statischen Mischer (34), einen Kohlendioxid-
Vorratsbehälter (30) oder eine zusätzliche Einrichtung zur Wiedergewinnung von Kohlendioxid umfasst.
8. Maschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen High-Consistency-Reiniger (46) und/oder einen Kohlendioxid- Erhitzer (47) und/oder einen Vorratsbehälter (21) für Presswasser oder für in der Entwässerungsschnecke (19) entzogene Wasser umfasst.
9. Maschine nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass in der Entwässerungsschnecke (19) gewonnenes Filtrat der Faserstoff¬ suspension über eine Leitung (20) zu einer Vorlagebütte (7) oder eine andere vorgelagerte Einrichtung zur Aufbereitung der Faserstoffsuspension zurück¬ führbar ist.
10. Maschine nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem als Kristallisator dienenden Gefäß (25) eine zusätzliche Wascheinrichtung zur Reinigung der Faserstoffsuspension angeordnet ist.
11. Maschine nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen Doppelsiebformer (51), insbesondere mit einer zusätzlichen Saugwalze (54), umfasst.
12. Maschine nach einem der Ansprüche 6 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Pressenpartie (55), insbesondere mit mindestens einer Schuh¬ presse, umfasst.
13. Maschine nach einem der Ansprüche 6 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen Kalander (61) aufweist.
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